CN114851162B - 连接组件和机械臂 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种连接组件和机械臂。所述连接组件包括紧固环以及与所述紧固环连接的第一连接件和第二连接件；其中，所述紧固环的相对两端分别套设在所述第一连接件和所述第二连接件的外侧；所述紧固环的内环壁上设有紧固槽，所述第一连接件和所述第二连接件上均设有与所述紧固槽过盈配合的凸起。这样，一方面，可以使第一连接件和第二连接件连接稳固，不易松动；另一方面，紧固环可以遮挡第一连接件和第二连接件的连接结构，使机械臂的外观更简洁，美观性更好；再一方面，该连接组件免除了螺钉，减少了螺钉安装工时，使机械臂装配比较简单，降低了人力成本。

Description

连接组件和机械臂

技术领域

本申请涉及机械关节技术领域，特别是涉及一种连接组件和机械臂。

背景技术

随着人工成本不断增加，自动化作业替代人工作业的需求十分迫切。机械手是这一自动机械领域的主要组成，如何快速高效的模仿人工关节，完成一些高强度，高污染，低能耗比要求的作业，是技术人员长期研究的方向。在机械手中，关节作为承受负载的重要结构，为了保证强度需要较多数量的螺钉将相邻关节进行连接。然而，传统的机械手在安装维护时，关节装配比较麻烦，导致人力成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中关节装配比较麻烦的技术问题，提供一种连接组件和机械臂。

本申请实施例第一方面提供一种连接组件，所述连接组件包括紧固环以及与所述紧固环连接的第一连接件和第二连接件；

其中，所述紧固环的相对两端分别套设在所述第一连接件和所述第二连接件的外侧；所述紧固环的内环壁上设有紧固槽，所述第一连接件和所述第二连接件上均设有与所述紧固槽过盈配合的凸起。

在其中一个实施例中，所述紧固槽沿所述紧固环的内环壁的周向方向延伸。

在其中一个实施例中，所述紧固环的内环壁上设有沿所述紧固环的轴向方向间隔排布的内凸缘和外凸缘；

所述内凸缘和所述外凸缘均为弧段状，且均沿所述紧固环的内环壁的周向方向延伸；

所述内凸缘和所述外凸缘之间形成有所述紧固槽。

在其中一个实施例中，所述紧固环包括相对设置的第一端和第二端，所述第一连接件被配置为于所述第一端伸入所述紧固环内，所述第二连接件被配置为于所述第二端伸入所述紧固环内；

所述第一端设置有两个第一紧固槽，两个所述第一紧固槽在所述紧固环的内环壁上沿周向均匀排布；所述第二端设置有两个第二紧固槽，两个所述第二紧固槽在所述紧固环的内环壁上沿周向均匀排布；

所述第一紧固槽和所述第二紧固槽在所述紧固环的内环壁上交错排布。

在其中一个实施例中，所述第一连接件和所述第二连接件的结构相同；

所述第一连接件靠近所述紧固环的一侧设置有延伸部，所述凸起设置在所述延伸部上，所述延伸部位于所述紧固环内。

在其中一个实施例中，所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部沿所述第一连接件的周向交错排布；在所述第一连接件的轴向方向上，所述第一延伸部的长度大于所述第二延伸部的长度；

所述第一连接件的所述第一延伸部上的所述凸起与所述第二连接件的第二延伸部上的所述凸起相互抵接，且共同与所述第二紧固槽过盈配合；

所述第一连接件的所述第二延伸部上的所述凸起与所述第二连接件的第一延伸部上的所述凸起相互抵接，且共同与所述第一紧固槽过盈配合。

在其中一个实施例中，在所述紧固环的周向方向上，所述第一连接件的第一延伸部和所述第二连接件的第一延伸部相互抵接；在所述第一连接件的周向方向上，所述第一延伸部的侧边设置有第一导向部；

和/或，在所述第一连接件的周向方向上，所述凸起的端部设置有第二导向部。

在其中一个实施例中，所述第一延伸部的侧周壁和所述内凸缘之间过渡配合；

和/或，所述第二延伸部的侧周壁和所述外凸缘之间间隙配合。

在其中一个实施例中，所述紧固环的外环壁还设置有扳手槽和/或波纹面；

和/或，所述紧固环的环壁上设有贯穿所述环壁的紧固孔，所述紧固环内穿设有紧固件，所述紧固件用于紧固所述第一连接件和所述第二连接件。

上述的连接组件，通过设置紧固环，将紧固环套设在第一连接件和第二连接件的外侧，同时在紧固环的内环壁上设置紧固槽，使第一连接件和第二连接件上的凸起和紧固槽过盈配合连接。这样，一方面，可以使第一连接件和第二连接件连接稳固，不易松动；另一方面，紧固环可以遮挡第一连接件和第二连接件的连接结构，使连接组件的外观更简洁，美观性更好；再一方面，该连接组件免除了螺钉，减少了螺钉安装工时，使连接组件装配比较简单，降低了人力成本。

本申请实施例第二方面提供一种机械臂，所述机械臂包括第一方面中的连接组件。

上述的机械臂，通过设置紧固环，将紧固环套设在第一连接件和第二连接件的外侧，同时在紧固环的内环壁上设置紧固槽，使第一连接件和第二连接件上的凸起和紧固槽过盈配合连接。这样，一方面，可以使第一连接件和第二连接件连接稳固，不易松动；另一方面，紧固环可以遮挡第一连接件和第二连接件的连接结构，使机械臂的外观更简洁，美观性更好；再一方面，该连接组件免除了螺钉，减少了螺钉安装工时，使机械臂装配比较简单，降低了人力成本。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种连接组件的结构示意图；

图2为图1中的连接组件的局部结构示意图；

图3为图1中的紧固环的结构示意图；

图4为图3的主视图；

图5为图1中的第一连接件的结构示意图；

图6为图1中的第一连接件和第二连接件装配后的结构示意图；

图7为图1中的第一连接件和第二连接件转配后的侧视图；

图8为图1中的第一连接件和紧固环的装配示意图；

图9为图1中的第一连接件和紧固环装配后的结构示意图；

图10为图1中的第二连接件和紧固环的装配示意图；

图11为图1中的第一连接件、第二连接件和紧固环的装配示意图；

图12为本申请一实施例提供的一种紧固环的结构示意图；

图13为本申请一实施例提供的另一种紧固环的结构示意图；

图14为本申请一实施例提供的再一种紧固环的结构示意图。

附图标记：

10-连接组件；110-紧固环；110a-第一端；110b-第二端；111-紧固槽；111a-第一紧固槽；111b-第二紧固槽；112-内凸缘；113-外凸缘；114-扳手槽；115-波纹面；116-紧固孔；120-第一连接件；130-第二连接件；140-延伸部；141-第一延伸部；1411-第一导向部；142-第二延伸部；150-凸起；151-第二导向部。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请实施例第一方面提供一种连接组件，如图1所示，连接组件10包括紧固环110以及与紧固环110连接的第一连接件120和第二连接件130。该连接组件10可以用于关节连接，例如，机械手或协作机器人的关节一和关节二需要装配连接，关节一上可以设置有第一连接件120，关节二上可以设置有第二连接件130，紧固环110将第一连接件120和第二连接件130连接，即可实现关节一和关节二的装配连接。

具体的，如图2所示，紧固环110的相对两端分别套设在第一连接件120和第二连接件130的外侧。其中，紧固环110的内环壁上设有紧固槽111，第一连接件120和第二连接件130上均设有与紧固槽111过盈配合的凸起150。

可以理解的是，第一连接件120和第二连接件130均可以为柱状结构，第一连接件120的一部分从紧固环110的一端伸入紧固环110内，第二连接件130的一部分从紧固环110的另一端伸入紧固环110内。伸入紧固环110内的第一连接件120和第二连接件130上均设有凸起150，凸起150与紧固槽111过盈配合，从而实现第一连接件120与紧固环110，以及第二连接件130与紧固环110的紧固连接。

上述设置，一方面，过盈配合可以使第一连接件120和第二连接件130连接稳固，不易松动；另一方面，紧固环110可以遮挡第一连接件120和第二连接件130的连接结构，使连接组件10的外观更简洁，美观性更好；再一方面，该连接组件10免除了螺钉，与传统技术中的关节连接结构需要装配多个螺钉相比，减少了螺钉安装工时，使连接组件10装配比较简单，降低了人力成本。

在其中一个实施例中，紧固槽111沿紧固环110的内环壁的周向方向延伸。同样的，凸起150也沿第一连接件120和第二连接件130的周向方向延伸。这样，可以最大程度在紧固环110的轴向方向对第一连接件120和第二连接件130进行限定，使关节一和关节二不易在轴向方向上窜动。这样，在装配时，可以通过旋入的方式将第一连接件120或第二连接件130与紧固环110装配，使用工具时，可以在紧固环110的外环壁上施力，缩小了所需工具的避让空间，简化了关节的设计。

可以理解的是，紧固槽111还可以沿紧固环110的轴向方向延伸，本申请实施例主要以紧固槽111沿紧固环110的周向方向延伸为例进行说明。

在其中一个实施例中，紧固环110的内环壁上设有沿紧固环110的轴向方向间隔排布的内凸缘112和外凸缘113。其中，内凸缘112和外凸缘113位于靠近紧固环110的端口处，外凸缘113位于内凸缘112的靠近紧固环110的端口的一侧。

具体的，内凸缘112和外凸缘113均为弧段状，且均沿紧固环110的内环壁的周向方向延伸，内凸缘112和外凸缘113之间形成有紧固槽111。可以理解的是，紧固槽111所在的同一虚拟圆环上，只有一部分弧段设置有紧固槽111，另一部分弧段未设置紧固槽111。可以理解的是，未设置紧固槽111的弧段未设置内凸缘112和外凸缘113，可以便于将第一连接件120和第二连接件130上的凸起150从该区域伸入紧固环110，然后再进行旋转，将凸起150旋入紧固槽111。

在其中一个实施例中，如图3所示，紧固环110包括相对设置的第一端110a和第二端110b，第一连接件120被配置为于第一端110a伸入紧固环110内，第二连接件130被配置为于第二端110b伸入紧固环110内。

其中，第一端110a设置有两个第一紧固槽111a，两个第一紧固槽111a在紧固环110的内环壁上沿周向均匀排布。第二端110b设置有两个第二紧固槽111b，两个第二紧固槽111b在紧固环110的内环壁上沿周向均匀排布。如图4所示，图中对第一紧固槽111a和第二紧固槽111b的位置进行了示意，其中，第一紧固槽111a和第二紧固槽111b在紧固环110的内环壁上交错排布。

具体的，第一连接件120和第二连接件130的结构相同，本申请实施主要以第一连接件120的结构为例进行说明，第二连接件130的结构不再赘述。

其中，如图5、图6和图7所示，第一连接件120靠近紧固环110的一侧设置有延伸部140，凸起150设置在延伸部140上，延伸部140位于紧固环110内。具体的，延伸部140包括第一延伸部141和第二延伸部142，第一延伸部141和第二延伸部142沿第一连接件120的周向交错排布。

第一延伸部141和第二延伸部142的数量相等，可以分别为两个，其中，两个第一延伸部141在第一连接件120的周向上间隔排布且相对，两个第二延伸部142同样在第一连接件120的周向上间隔排布且相对，相邻的第一延伸部141和第二延伸部142相接。

此外，在第一连接件120的轴向方向上，第一延伸部141的长度大于第二延伸部142的长度。这样，第一连接件120与紧固环110装配后，第一延伸部141上的凸起150与第二延伸部142上的凸起150在紧固环110的轴向上相互错开，分别与第二紧固槽111b和第二紧固槽111b装配。

具体的，如图6和图7所示，第一连接件120的第一延伸部141上的凸起150与第二连接件130的第二延伸部142上的凸起150相互抵接，且共同与第二紧固槽111b过盈配合。第一连接件120的第二延伸部142上的凸起150与第二连接件130的第一延伸部141上的凸起150相互抵接，且共同与第一紧固槽111a过盈配合。

在其中一个实施例中，如图7所示，第一连接件120和第二连接件130装配后，在紧固环110的周向方向上，第一连接件120的第一延伸部141和第二连接件130的第一延伸部141相互抵接。

这样，第一连接件120和第二连接件130相互咬合，第一连接件120上的扭矩可以直接传递给第二连接件130，从而便于将关节一上的扭矩传递给关节二，避免第一连接件120将扭矩传递给紧固环110，有效避免了紧固环110的松动。

进一步的，可以在紧固环110与第一连接件120(或第二连接件130)之间涂抹螺钉胶，防止机械振动导致的紧固环110松动。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，第一延伸部141的侧边(位于第一连接件120的周向方向上的侧边)设置有第一导向部1411。在装配第一连接件120时，首先需要将第一连接件120插入到紧固环110中，设置第一导向部1411，可以便于第一连接件120的插入，降低第一连接件120的装配难度。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，在第一连接件120的周向方向上，凸起150的端部设置有第二导向部151。在装配第一连接件120时，当第一连接件120插入到紧固环110中后，需要旋转第一连接件120，将第一延伸部141上的凸起150和第二延伸部142上的凸起150滑入紧固槽111中，设置第二导向部151，可以便于凸起150的滑入，降低第一连接件120的装配难度。

本申请实施例提供的连接组件10的装配原理如下：

如图8为所示，首先将第一连接件120沿紧固环110的轴向伸入紧固环110，然后，将第一连接件120(或紧固环110)旋转90°，再次将第一连接件120沿紧固环110的轴向伸入一定距离，以使第一延伸部141上的凸起150与紧固槽111正对，最后，将第一连接件120(或紧固环110)旋转90°，完成第一连接件120的装配。第一连接件120装配后的结构如图9所示。

接着装配第二连接件130，如图10所示，首先将第二连接件130沿紧固环110的轴向伸入紧固环110，然后，将第二连接件130(或紧固环110)旋转90°，再次将第二连接件130沿紧固环110的轴向伸入一定距离，以使第一延伸部141上的凸起150与紧固槽111正对，最后，将第二连接件130(或紧固环110)旋转90°，完成第二连接件130的装配。

第一连接件120和第二连接件130装配后的结构如图11所示，第一连接件120的第一延伸部141上的凸起150和第二连接件130的第二延伸部142上的凸起150共同与同一个紧固槽111过盈配合连接；第一连接件120的第二延伸部142上的凸起150和第一连接件120的第一延伸部141上的凸起150共同与同一个紧固槽111过盈配合连接。

在其中一个实施例中，当第一连接件120、第二连接件130与紧固环110装配完成后，第一延伸部141的侧周壁和内凸缘112之间过渡配合。在第一连接件120的轴向上，由于第一延伸部141的长度比第二延伸部142的长度长，因此，第一延伸部141的结构强度比第二延伸部142的结构强度较弱，通过使第一延伸部141的侧周壁和内凸缘112之间过渡配合，可以在第一延伸部141受力形变时，在径向方向上给第一延伸部141提供一定的压紧力，确保第一连接件120和紧固环110配合稳固。

在其中一个实施例中，第二延伸部142的侧周壁和外凸缘113之间间隙配合。这样，在装配第一连接件120时，可以减小旋转第一连接件120(或紧固环110)所需的扭矩，降低装配难度。

在其中一个实施例中，如图12和图13所示，紧固环110的外环壁还可以设置有波纹面115。这样，当第一连接件120和第二连接件130所连接的关节的负载较小，同时凸起150和紧固槽111过盈配合的过盈量较小时，可以手动旋转紧固环110进行装配。

或者，如图14所示，紧固环110的外环壁还可以设置有扳手槽114。这样，当第一连接件120和第二连接件130所连接的关节的负载较大，同时凸起150和紧固槽111过盈配合的过盈量较大时，可以借助扳手旋转紧固环110进行装配。

在其中一个实施例中，紧固环110的环壁上设有贯穿环壁的紧固孔116，紧固环110内穿设有紧固件，紧固件用于紧固第一连接件120和第二连接件130。这样，可以进一步提高第一连接件120和第二连接件130的装配稳定性。

本申请实施例第二方面提供一种机械臂，机械臂包括第一方面中的连接组件10。

具体的，机械臂可以包括关节一和关节二，关节一上设置有第一连接件120，关节二上设置有第二连接件130，关节一和关节二通过紧固环110连接。可以理解的是，可以直接在关节一上加工第一连接件120，在关节二上加工第二连接件130，不需要额外加工第一连接件120和第二连接件130。

需要说明的是，该机械臂可以是机械手的机械臂，也可以是协作机器人的机械臂。

上述的机械臂，通过设置紧固环110，将紧固环110套设在第一连接件120和第二连接件130的外侧，同时在紧固环110的内环壁上设置紧固槽111，使第一连接件120和第二连接件130上的凸起150和紧固槽111过盈配合连接。这样，一方面，可以使第一连接件120和第二连接件130连接稳固，不易松动；另一方面，紧固环110可以遮挡第一连接件120和第二连接件130的连接结构，使机械臂的外观更简洁，美观性更好；再一方面，该连接组件10免除了螺钉，减少了螺钉安装工时，使机械臂装配比较简单，降低了人力成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种连接组件，其特征在于，所述连接组件包括紧固环以及与所述紧固环连接的第一连接件和第二连接件；

其中，所述紧固环的相对两端分别套设在所述第一连接件和所述第二连接件的外侧；所述紧固环的内环壁上设有紧固槽，所述第一连接件和所述第二连接件上均设有与所述紧固槽过盈配合的凸起；所述紧固槽沿所述紧固环的内环壁的周向方向延伸；

所述紧固环的内环壁上设有沿所述紧固环的轴向方向间隔排布的内凸缘和外凸缘；所述内凸缘和所述外凸缘均为弧段状，且均沿所述紧固环的内环壁的周向方向延伸；所述内凸缘和所述外凸缘之间形成有所述紧固槽；

所述紧固环包括相对设置的第一端和第二端，所述第一连接件被配置为于所述第一端伸入所述紧固环内，所述第二连接件被配置为于所述第二端伸入所述紧固环内；所述第一端设置有两个第一紧固槽，两个所述第一紧固槽在所述紧固环的内环壁上沿周向均匀排布；所述第二端设置有两个第二紧固槽，两个所述第二紧固槽在所述紧固环的内环壁上沿周向均匀排布；所述第一紧固槽和所述第二紧固槽在所述紧固环的内环壁上交错排布；

所述第一连接件和所述第二连接件的结构相同；所述第一连接件靠近所述紧固环的一侧设置有延伸部，所述凸起设置在所述延伸部上，所述延伸部位于所述紧固环内；

所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部沿所述第一连接件的周向交错排布；在所述第一连接件的轴向方向上，所述第一延伸部的长度大于所述第二延伸部的长度；所述第一连接件的所述第一延伸部上的所述凸起与所述第二连接件的第二延伸部上的所述凸起相互抵接，且共同与所述第二紧固槽过盈配合；所述第一连接件的所述第二延伸部上的所述凸起与所述第二连接件的第一延伸部上的所述凸起相互抵接，且共同与所述第一紧固槽过盈配合。

2.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，在所述紧固环的周向方向上，所述第一连接件的第一延伸部和所述第二连接件的第一延伸部相互抵接；在所述第一连接件的周向方向上，所述第一延伸部的侧边设置有第一导向部。

3.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，在所述第一连接件的周向方向上，所述凸起的端部设置有第二导向部。

4.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第一延伸部的侧周壁和所述内凸缘之间过渡配合。

5.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第二延伸部的侧周壁和所述外凸缘之间间隙配合。

6.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述紧固环的外环壁还设置有扳手槽和/或波纹面。

7.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述紧固环的环壁上设有贯穿所述环壁的紧固孔，所述紧固环内穿设有紧固件，所述紧固件用于紧固所述第一连接件和所述第二连接件。

8.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括如权利要求1-7中任一项所述的连接组件。