CN214724208U - 一种并联机器人的弹性连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种并联机器人的弹性连接结构，属于并联机器人的技术领域，其包括弹簧、固设在弹簧一端的固定挂钩、设在弹簧远离固定挂钩一侧的连接挂钩、设在连接挂钩和弹簧之间的调距机构，所述调距机构用于调节连接挂钩和弹簧之间的间距。将弹性连接结构安装到并联机器人的两个球铰链之间后，利用调距机构调节弹簧的弹力，使两个球铰链所受到的弹簧弹力效果最佳，使整个弹性连接结构可应用于不同型号的并联机器人上，适用性较高。

Description

一种并联机器人的弹性连接结构

技术领域

本申请涉及并联机器人的领域，尤其是涉及一种并联机器人的弹性连接结构。

背景技术

并联机器人是利用至少两个运动链相连接，使机构具有两个或两个以上自由度的机械设备，可配合机器视觉和抓取机构快速的抓取工件，被广泛应用在各种工业生产中的分拣或码放工序中。

参照图1，目前，最为常用Delta并联机器人主要由静平台101、动平台102以及三组设在静平台101和动平台102之间的连杆组件组成，每一个连杆组件均由曲柄103和两个对称的连杆104组成，连杆104的一端通过球铰链105与曲柄103连接、另一端也通过球铰链105与动平台102连接。并且，位于同一侧的两个球铰链105之间会安装连接弹簧106，通过连接弹簧106的弹力使两侧球铰链105进行位置固定。

连接弹簧的弹力决定了球铰链运动时的稳定性，若连接弹簧弹力过大，会对球铰链产生的压力过大，导致球铰链运动时磨损过快，若连接弹簧弹力过小，对球铰链的固定效果会较差，运动过程中容易产生晃动。因此针对不同型号的并联机器人，需要设计和定制不同弹力的弹簧，适用性较差，造价成本较高。

实用新型内容

为了提高并联机器人中弹簧的适用性，本申请提供一种并联机器人的弹性连接结构。

本申请提供的一种并联机器人的弹性连接结构采用如下的技术方案：

一种并联机器人的弹性连接结构，包括弹簧、固设在弹簧一端的固定挂钩、设在弹簧远离固定挂钩一侧的连接挂钩、设在连接挂钩和弹簧之间的调距机构，所述调距机构用于调节连接挂钩和弹簧之间的间距。

通过采用上述技术方案，将弹性连接结构安装到两个球铰链之间时，使固定挂钩和连接挂钩分别固定到两个球铰链上，然后使用调距机构增大或缩小连接挂钩和弹簧的间距，由于固定挂钩和连接挂钩的位置固定不动，因此弹簧的长度会改变，即弹簧的弹力也相应的改变；将弹簧的弹力调整至设计需求，使弹簧能够适配到不同型号的并联机器人中，提高弹簧的适用性，并且在长时间使用后，弹簧的弹力变小后，可再次使用调距机构调节弹簧的弹力，延长弹簧应用在并联机器人上的使用寿命。

可选的，所述调距机构包括位于弹簧远离固定挂钩一侧的螺杆、套设在螺杆上的套筒、设在螺杆和弹簧之间的连接件；所述连接件将螺杆与弹簧固定连接在一起，所述套筒与螺杆螺纹连接，所述套筒远离弹簧的一端与连接挂钩连接。

通过采用上述技术方案，使用调距机构时，使螺杆和套筒相对转动，螺杆和套筒随即会做轴向上的相对移动，改变螺杆端部和套筒整体的长度，以此实现改变连接挂钩和螺杆间距的目的；并且在螺杆和套筒受到弹簧的拉力时，在螺纹连接具有自锁性的条件下，使螺杆和套筒的位置稳定，保证弹簧的弹力不易变化。

可选的，所述调距机构还包括锁紧环，所述锁紧环套设在螺杆上与其螺纹连接，所述锁紧环抵接在套筒靠近弹簧的一端。

通过采用上述技术方案，在锁紧环的作用下，进一步提高套筒和螺杆相对位置的稳定性，使套筒和螺杆不易在并连接机器人的运作过程中的晃动出现相对移动的现象；需要调节弹簧弹力时，先转动锁紧环，使锁紧环与套筒分离，套筒失去锁紧环的限制后即可能够与螺杆相对转动，操作简单方便。

可选的，所述锁紧环和套筒的外周面上均开设有若干个平切面。

通过采用上述技术方案，在平切面的作用下，使锁紧环和套筒的外周面产生若干棱角，增加锁紧环和套筒表面的不规则性，便于驱动套筒和锁紧环转动。

可选的，所述连接挂钩靠近弹簧的一端固设有连接盘，所述套筒与连接盘转动连接。

通过采用上述技术方案，在驱动套筒转动的过程中，连接盘和连接挂钩会保持固定不动的状态，使套筒的转动不会对连接挂钩与球铰链的连接产生干涉。

可选的，所述连接盘靠近套筒的一侧固设有导向杆，所述螺杆上开设有沿其轴向设置的导向孔，所述导向杆穿设在导向孔内与螺杆滑移连接。

通过采用上述技术方案，转动套筒移动的过程中，导向柱会跟随连接盘的移动在导向孔内滑动，使导向柱为套筒在螺杆上的移动进行导向，提高套筒移动过程中的稳定性。

可选的，所述导向杆和导向孔的横截面形状均呈正n边形，n≥3。

通过采用上述技术方案，使导向杆无法在导向孔内转动，可进一步确保连接盘无法跟随套筒同步转动。

可选的，所述连接件包括固设在螺杆靠近弹簧一端的底座、固设在底座上的连接轴、套设在连接轴上的连接环、螺纹连接在连接轴上的压环，所述连接环与弹簧固定连接，所述压环将连接环压紧在底座上。

通过采用上述技术方案，将弹簧和螺杆连接到一起时，先将压环从连接轴上拧下，再将弹簧上的连接环套入连接轴上，再将压环拧到连接轴上，并使压环将连接环压紧在压盘上，以此对连接环进行限位，实现弹簧和螺杆的连接，方便对整个弹性连接结构的装配工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将弹性连接结构安装到并联机器人的两个球铰链之间后，利用调距机构调节弹簧的弹力，使两个球铰链所受到的弹簧弹力效果最佳，使整个弹性连接结构可应用于不同型号的并联机器人上，适用性较高；

2.随着弹簧长时间的过程中，当弹簧的弹性变小后，可再次使用调距机构对弹簧进行调节，保证两个球铰链在运动过程中的稳定性较好，不易磨损，提高整个并联机器人运动的精准度；

3.利用套筒和螺杆的配合，调整连接挂钩和弹簧的间距，以改变弹簧的被拉伸的程度，以此实现调节弹簧弹力大小的目的，结构简单实用。

附图说明

图1是表示Delta并联机器人的结构示意图。

图2是表示本申请实施例中弹性连接结构与两个球铰链连接关系的局部视图。

图3是表示弹性连接结构的结构示意图。

图4是表示套筒内部结构的局部剖视图。

图5是表示图4中A-A向的剖视图。

图6是表示弹簧、连接件和螺杆连接关系的局部爆炸图。

附图标记说明：101、静平台；102、动平台；103、曲柄；104、连杆；105、球铰链；106、连接弹簧；1、弹簧；11、连接环；2、固定挂钩；3、连接挂钩；4、调距机构；41、螺杆；411、导向孔；42、套筒；421、端板；43、连接盘；431、转轴；432、导向杆；44、连接件；441、固定盘；442、底座；443、连接轴；444、压环；45、锁紧环；5、平切面。

具体实施方式

以下结合附图2-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种并联机器人的弹性连接结构。

参照图1，弹性连接结构包括弹簧1、固定挂钩2、连接挂钩3、调距机构4；弹簧1用于安装在并联机器人的两个球铰链105之间，为两个球铰链105提供相相互靠近一侧方向的弹力；固定挂钩2一体成型在弹簧1的一端，固定挂钩2用于将弹簧1的一端与其中一个球铰链105连接；连接挂钩3位于弹簧1远离固定挂钩2的一侧，调节机构安装在连接挂钩3和弹簧1之间，连接挂钩3用于和另一个球铰链105连接，以此将弹簧1和调距机构4安装到两个球铰链105之间；调距机构4用于调节连接挂钩3和弹簧1的间距，以改变弹簧1在两个球铰链105之间的伸长量，从而起到调节弹簧1对两个球铰链105产生弹力大小的效果。

参照图3和图4，调距机构4包括螺杆41、套筒42、连接盘43和连接件44；螺杆41沿弹簧1的螺旋轴线设置，螺杆41位于弹簧1和连接挂钩3之间，连接件44设在螺杆41靠近弹簧1的一端，连接件44将弹簧1和螺杆41固定连接在一起；套筒42套设在螺杆41上与其螺纹连接，且套筒42沿自身轴向的一端与连接盘43连接，连接盘43与连接挂钩3连接，使连接挂钩3与套筒42相连接。

在调节弹簧1和连接挂钩3的间距时，一手握住螺杆41的端部、一手转动套筒42，由于套筒42被连接挂钩3限制在球铰链105上无法移动，因此螺杆41会在套筒42内沿自身轴向移动，弹簧1的端部也会随着螺杆41的移动而移动，以此实现改变弹簧1拉伸量的目的。并且在弹簧1的弹力对螺杆41产生拉力后，在螺杆41和套筒42螺纹连接自锁性的前提下，使螺杆41和套筒42保持位置稳定，为连接挂钩3提供稳定的拉力。

参照图3，为了进一步提高并联机器人运作过程中螺杆41和套筒42的连接强度，螺杆41上还套设有与其螺纹连接的锁紧环45，锁紧环45位于套筒42靠近弹簧1的一端，且锁紧环45抵接在套筒42的端部。使锁紧环45为套筒42起到防松的作用，令套筒42不易自行转动。

参照图3，套筒42和锁紧环45的外周面上均开设有多个平切面5，平切面5沿螺杆41的轴向开设，且平切面5绕着螺杆41的圆周向均匀间隔分布，通过平切面5在套筒42和锁紧环45的圆周面上形成多个棱角，以便于轻松的转动套筒42和锁紧环45。也可以采用在套筒42和锁紧环45的外周面上滚压花纹的方式，以增加套筒42和锁紧环45的表面摩擦力来达到上述的效果。

参照图4，套筒42靠近连接挂钩3的端部一体成型有将其开口封闭的端板421，连接盘43设在端板421远离套筒42的一侧，连接盘43呈圆形盘结构，连接盘43的轴线与套筒42的轴线重合，连接挂钩3焊接固定在连接盘43远离端板421的一侧。连接盘43靠近端板421的侧壁上固设有转轴431，转轴431贯穿连接盘43与其转动连接，使连接盘43和挂钩与套筒42转动连接。转轴431穿过端板421的一端固设有导向杆432，导向杆432置于套筒42内部，螺杆41远离弹簧1的端部开设有导向孔411，导向孔411沿螺杆41的轴向设置，且导向杆432穿设在导向孔411内与其滑移连接。

参照图4和图5，且导向杆432和导向孔411的横截面均呈正方形设置，使导向杆432无法在导向孔411内转动，以此使转轴431、连接盘43以及连接挂钩3均无法转动；导向杆432和导向孔411的横截面也可以是正五边形、正六边形等起到限制导向杆432在导向孔411内转动的形状结构均可。

在转动套筒42的过程中，连接盘43在导向杆432的限制下无法转动，从而使连接挂钩3不会跟随套筒42一同转动，令套筒42转动过程中不会对连接挂钩3和球铰链105的连接产生干涉，并且导向杆432也对螺杆41的移动起到导向作用，确保弹簧1是沿着自身轴向移动变形的。

参照图4和图6，连接件44包括固定盘441、底座442、连接轴443和压环444；固定盘441呈圆形盘结构，固定盘441固设在螺杆41靠近弹簧1的一端，且固定盘441的轴线与螺杆41的轴线重合；底座442焊接固定在固定盘441远离螺杆41的一侧，底座442与固定盘441垂直；连接轴443固设在底座442上，且连接轴443沿螺杆41的径向设置，连接轴443的横截面呈圆形设置，连接轴443与固定盘441间隔设置。

参照图4和图6，压环444套设在连接轴443上与其螺纹连接，且连接轴443与固定盘441的间距大于压环444的径向厚度，使压环444可顺畅的在连接轴443上转动。弹簧1靠近螺杆41的一端一体成型有连接环11，连接环11为弹簧1的端部弯曲成型，连接环11套设在连接轴443上，且连接环11位于底座442和压环444之间，压环444将连接环11压紧在底座442上，以此将连接环11限制在连接轴443上，实现弹簧1和螺杆41的固定连接。

将弹簧1装配到螺杆41上时，只需将连接环11从连接轴443上拧下后，将连接环11套在连接轴443上，再重新将连接环11拧紧到连接轴443上即可，使弹簧1和螺杆41的连接装配简单便捷，便于加工制造，实用性较高。

本申请实施例一种并联机器人的弹性连接结构的实施原理为：将弹性连接结构安装到并联机器人上的两个球铰链105之间后，根据球铰链105的设计要求，使用调距机构4调节弹簧1在两个球铰链105之间的伸长量，将弹簧1调节到与两个球铰链105想适配的弹力，使弹簧1为两个球铰链105提供的弹力固定效果最佳，保证并联机器人运作时的顺畅性，提高并联机器人的运动精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：包括弹簧(1)、固设在弹簧(1)一端的固定挂钩(2)、设在弹簧(1)远离固定挂钩(2)一侧的连接挂钩(3)、设在连接挂钩(3)和弹簧(1)之间的调距机构(4)，所述调距机构(4)用于调节连接挂钩(3)和弹簧(1)之间的间距。

2.根据权利要求1所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述调距机构(4)包括位于弹簧(1)远离固定挂钩(2)一侧的螺杆(41)、套设在螺杆(41)上的套筒(42)、设在螺杆(41)和弹簧(1)之间的连接件(44)；所述连接件(44)将螺杆(41)与弹簧(1)固定连接在一起，所述套筒(42)与螺杆(41)螺纹连接，所述套筒(42)远离弹簧(1)的一端与连接挂钩(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述调距机构(4)还包括锁紧环(45)，所述锁紧环(45)套设在螺杆(41)上与其螺纹连接，所述锁紧环(45)抵接在套筒(42)靠近弹簧(1)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述锁紧环(45)和套筒(42)的外周面上均开设有若干个平切面(5)。

5.根据权利要求2所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述连接挂钩(3)靠近弹簧(1)的一端固设有连接盘(43)，所述套筒(42)与连接盘(43)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述连接盘(43)靠近套筒(42)的一侧固设有导向杆(432)，所述螺杆(41)上开设有沿其轴向设置的导向孔(411)，所述导向杆(432)穿设在导向孔(411)内与螺杆(41)滑移连接。

7.根据权利要求6所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述导向杆(432)和导向孔(411)的横截面形状均呈正n边形，n≥3。

8.根据权利要求2-6中任一项所述的一种并联机器人的弹性连接结构，其特征在于：所述连接件(44)包括固设在螺杆(41)靠近弹簧(1)一端的底座(442)、固设在底座(442)上的连接轴(443)、套设在连接轴(443)上的连接环(11)、螺纹连接在连接轴(443)上的压环(444)，所述连接环(11)与弹簧(1)固定连接，所述压环(444)将连接环(11)压紧在底座(442)上。

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