CN211867853U - 一种机械手关节连接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械手关节连接装置。它包括具有中心扁孔的固定盘、具有中心圆孔的旋转盘、具有中心扁孔的金属片以及扁销轴，扁销轴依次穿过固定盘、中间金属片、旋转盘、侧金属片后套装有碟簧并通过紧固件锁紧固定，固定盘的外侧端面上通过紧固件固定安装第一关节臂，旋转盘的外侧端面上通过紧固件固定安装第二关节臂，旋转盘在转动的过程中能够与金属片产生摩擦阻尼并能够通过调整碟簧压紧力调整阻尼力的大小。采用上述结构后，其结构简单，阻尼可调且其巧妙地配合关系使其安全可靠并能使整个主臂机械手的关节保持正确的位置姿态，同时利用设计地巧妙安装地角度传感器方便对关节转角进行检测，有利于机械手的控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带阻尼连接的主臂机械手关节的连接装置，具体的说是一种主从控制主臂机械手关节连接装置，属于机械人及机械手技术领域。
背景技术
在对多自由度机械人及机械手进行主从控制时，控制主臂机械手往往按照操作从臂机械手等比例缩放设计，使得人体手臂可以方便的通过控制主臂机械手的动作或运动，实现对操作从臂机械手的控制，因此控制主臂机械手一般尺寸不大，并且要保证每个活动关节的连接在人手施加作用力以后，可以保持运动姿态不变，为此每个活动关节连接处都需要一定的阻尼。
在现有技术中，一般的阻尼器要么尺寸较大，不满足活动关节连接处较小的尺寸限制要求，不适合控制主臂机械手活动关节连接的应用，要么结构较复杂，成本较高，同时也不方便在活动关节处设置角度传感器对关节的转角进行检测。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小巧、阻尼可调、安全可靠并且能使整个主臂机械手的关节保持正确的位置姿态，同时方便对关节转角进行检测，有利于从臂机械手的控制的机械手关节连接装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型的机械手关节连接装置，包括具有中心扁孔的固定盘、具有中心圆孔的旋转盘、具有中心扁孔的中间金属片、具有中心扁孔的侧金属片以及扁销轴，扁销轴依次穿过固定盘、中间金属片、侧金属片、旋转盘后套装有碟簧并通过紧固件锁紧固定，锁紧固定后的扁销轴能够对固定盘和中间金属片的旋转进行限制并使得旋转盘能够通过其中心圆孔绕扁销轴进行旋转，固定盘的外侧端面上通过紧固件固定安装第一关节臂，旋转盘的外侧端面上通过紧固件固定安装第二关节臂，旋转盘在转动的过程中能够与中间金属片和侧金属片产生摩擦阻尼并能够通过调整碟簧压紧力调整阻尼力的大小。
所述扁销轴上安装有两片位于固定盘和旋转盘之间的中间金属片，所述扁销轴上还安装有一片位于碟簧和旋转盘之间的同样具有中心扁孔的侧金属片。
所述扁销轴上套装有一对且呈反方向布置的碟簧。
所述固定盘的中部固定安装有连接块，所述第二关节臂上固定安装有传感器支架，所述传感器支架上固定安装有角度传感器，所述角度传感器的削边转轴插入到连接块内，从而能够通过角度传感器测量固定盘和旋转盘的相对转动角度。
所述连接块的底面设置有容纳扁销轴的底孔，所述连接块通过紧固件固定安装在固定盘上。
所述传感器支架的顶部设置为C形连接臂，所述角度传感器通过安装法兰连接在C形连接臂上。
所述第一关节臂上设置有延伸至固定盘外侧端面的第一连接法兰，所述第二关节臂上设置有延伸至旋转盘外侧端面的第二连接法兰。
采用上述的结构后，由于扁销轴上依次穿过固定盘、中间金属片、旋转盘后套装有碟簧并通过紧固件锁紧固定，由此巧妙地利用了扁销轴对固定盘和中间金属片的旋转进行限制并使得旋转盘通过其中心圆孔绕扁销轴进行旋转，由此使得旋转盘在转动的过程中能够与中间金属片产生摩擦阻尼，旋转盘一侧端面压有的侧金属片和碟簧使得摩擦力稳定且能够可靠地调整阻尼力的大小，其结构简单，阻尼可调且其巧妙地配合关系使其安全可靠并能使整个主臂机械手的关节保持正确的位置姿态，同时利用设计地巧妙安装地角度传感器方便对关节转角进行检测，有利于机械手的控制。
附图说明
图1为本实用新型机械手关节连接装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型机械手关节连接装置的俯视结构示意图；
图3为本实用新型中传感器支架的结构示意图；
图4为本实用新型中连接块的结构示意图；
图5为本实用新型中扁销轴的结构示意图；
图6为本实用新型中固定盘的结构示意图；
图7为本实用新型中旋转盘的结构示意图；
图8为本实用新型机械手关节连接装置（去除关节臂）的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的机械手关节连接装置作进一步详细说明。
实施例一：
如图所示，本实用新型的机械手关节连接装置，包括具有中心扁孔的固定盘1、具有中心圆孔的旋转盘2、具有中心扁孔的中间金属片3、扁销轴（带扁螺纹销轴）6以及同样具有中心扁孔的侧金属片5，扁销轴6依次穿过固定盘1、中间金属片3、旋转盘2、侧金属片5后套装有碟簧4并通过紧固件(自锁螺母)锁紧固定，其中固定盘1结构如图6所示，具有四个均布螺纹连接孔，且中央具有双侧扁圆孔（扁通孔），旋转盘2也具有与固定盘1相同的四个均布连接孔，区别是旋转盘2的中央为圆孔，旋转盘2的结构如图7所示，带扁螺纹销轴6的结构如图5所示，中间金属片3和侧金属片5的中央开均设有与固定盘1相同的双侧扁圆孔，中间金属片3和侧金属片5的面积均小于固定盘1和旋转盘2的面积，从而让开固定盘1和旋转盘2上四个均布的连接孔，安装时，先将固定盘1套装到带扁螺纹销轴6上，接着套装2片相同的中间金属片3， 接着套装旋转盘2，顺次套装1片侧金属片5和2片碟簧4，并利用自锁螺母紧固，所说的2片碟簧4采用正反两个方向套装，也就是说扁销轴6上套装有一对且呈反方向布置的碟簧4，具体如图8所示（为了清楚显示细节，图8没有安装关节臂），锁紧固定后的扁销轴6能够对固定盘1和中间金属片3的旋转进行限制并使得旋转盘2能够通过其中心圆孔绕扁销轴6进行旋转，也就是说带扁螺纹销轴6可以通过固定盘1的中央扁圆孔限位固定盘1的旋转，旋转盘2可以在带扁螺纹销轴6的圆周轴颈部分旋转，第一关节臂8上设置有延伸至固定盘外侧端面的第一连接法兰，第二关节臂9上设置有延伸至旋转盘外侧端面的第二连接法兰，固定盘1的外侧端面上通过四个内六角圆柱头螺钉与第一关节臂8的第一连接法兰固定安装，旋转盘2的外侧端面上通过四个内六角圆柱头螺钉与第二关节臂9的连接法兰固定安装，旋转盘2在转动的过程中能够与中间金属片3产生摩擦阻尼，并能够通过微调自锁螺母的紧固力，改变碟簧4的力值，调整旋转盘2与中间金属片3、侧金属片5之间的阻尼力大小。
实施例二：
在实施例一的基础上，进一步地为了满足检测的需求，固定盘1的中部利用螺纹固定连接有连接块10，为使结构紧凑，连接块10的底面设置有容纳扁销轴6的底孔13，将连接块固定安装在固定盘上后使得扁销轴的头部限位在底孔内，第二关节臂9上利用螺纹固定连接有传感器支架11，传感器支架11的顶部设置为C形连接臂7，角度传感器12通过安装法兰利用螺钉连接在C形连接臂7上，同时由于传感器支架11与第二关节臂9螺纹连接，所以角度传感器12的安装法兰相当于与旋转盘2固接，角度传感器12的底端带有削边转轴，连接块10的中部设置有与底孔贯通的安置孔，安置孔与削边转轴相适应，角度传感器12的削边转轴插入到连接块10的安置孔内，从而能够通过角度传感器12测量固定盘1和旋转盘2的相对转动角度，实现对活动关节的角度检测。
其动作原理如下：
当控制主臂机械手动作时，各个活动关节臂将随着控制动作而作相应动作，以第一关节臂和第二关节臂的活动关节为例进行说明，由于第一关节臂与固定盘固连，第二关节臂与旋转盘固连，当第一关节臂和第二关节臂发生一个转动角度时，固定盘和旋转盘也将转动相同的相对角度，固定盘由于有带扁螺纹销轴的限位，不会发生转动，所以只有旋转盘发生转动，旋转盘在转动的过程中，将与两侧的金属片发生摩擦，同样由于带扁螺纹销轴的限位作用，两侧的金属片都不发生转动，同时金属片本身采用硬质金属制造，摩擦系数比较稳定，在此充当摩擦片的作用，由于碟簧对金属片施加压力和自锁螺母的锁定作用，可以使得施加在旋转盘上的摩擦力相对稳定，并可利用微调自锁螺母，来调整碟簧对金属片施加压力的大小，从而使施加在旋转盘上的摩擦力可保证第一关节臂和第二关节臂在转动一个角度后停留在此角度，但又不至于阻力过大，实现阻尼定位的功能；对活动关节转角的测量借助角度传感器进行，因角度传感器的削边转轴插入进连接块，连接块又与固定盘连接，所以相当于固定盘与角度传感器的削边转轴固接；角度传感器的安装法兰和传感器支架进行连接，传感器支架与第二关节臂螺纹连接，所以角度传感器的连接片相当于与旋转盘固接，通过角度传感器测量固定盘和旋转盘的相对转动角度，以此实现对第一关节臂和第二关节臂的转动角度检测，在多自由度机械人及机械手的控制臂中，其余活动关节同第一关节臂和第二关节臂进行相同设置。
Claims (7)
1.一种机械手关节连接装置，其特征在于：包括具有中心扁孔的固定盘（1）、具有中心圆孔的旋转盘（2）、具有中心扁孔的中间金属片（3）、具有中心扁孔的侧金属片（5）以及扁销轴（6），所述扁销轴（6）依次穿过固定盘（1）、中间金属片（3）、旋转盘（2）、侧金属片（5）后套装有碟簧（4）并通过紧固件锁紧固定，锁紧固定后的扁销轴（6）能够对固定盘（1）和中间金属片（3）、侧金属片（5）的旋转进行限制并使得旋转盘（2）能够通过其中心圆孔绕扁销轴（6）进行旋转，所述固定盘（1）的外侧端面上通过紧固件固定安装第一关节臂（8）， 所述旋转盘（2）的外侧端面上通过紧固件固定安装第二关节臂（9），所述旋转盘（2）在转动的过程中能够与中间金属片（3）和侧金属片（5）产生摩擦阻尼并能够通过调整碟簧（4）压紧力调整阻尼力的大小。
2.按照权利要求1所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述扁销轴（6）上安装有两片位于固定盘和旋转盘之间的中间金属片（3），所述扁销轴（6）上还安装有一片位于碟簧（4）和旋转盘（2）之间的同样具有中心扁孔的侧金属片（5）。
3.按照权利要求1或2所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述扁销轴（6）上套装有一对且呈反方向布置的碟簧（4）。
4.按照权利要求3所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述固定盘（1）的中部固定安装有连接块（10），所述第二关节臂（9）上固定安装有传感器支架（11），所述传感器支架（11）上固定安装有角度传感器（12），所述角度传感器（12）的削边转轴插入到连接块（10）内，从而能够通过角度传感器（12）测量固定盘（1）和旋转盘（2）的相对转动角度。
5.按照权利要求4所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述连接块（10）的底面设置有容纳扁销轴（6）的底孔（13），所述连接块（10）通过紧固件固定安装在固定盘（1）上。
6.按照权利要求4或5所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述传感器支架（11）的顶部设置为C形连接臂（7），所述角度传感器（12）通过安装法兰连接在C形连接臂（7）上。
7.按照权利要求1、2、4或5所述的机械手关节连接装置，其特征在于：所述第一关节臂（8）上设置有延伸至固定盘外侧端面的第一连接法兰，所述第二关节臂（9）上设置有延伸至旋转盘外侧端面的第二连接法兰。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020102576.XU CN211867853U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种机械手关节连接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020102576.XU CN211867853U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种机械手关节连接装置 |
Publications (1)
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| CN211867853U true CN211867853U (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=73261361
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| CN202020102576.XU Active CN211867853U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种机械手关节连接装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211867853U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114368004A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-19 | 镇江市高等专科学校 | 一种多自由度液压作业机械手的主臂控制手 |
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2020
- 2020-01-16 CN CN202020102576.XU patent/CN211867853U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114368004A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-19 | 镇江市高等专科学校 | 一种多自由度液压作业机械手的主臂控制手 |
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