CN218082783U - 一种可控的柔性连接关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控的柔性连接关节，包括三组关节机构及安装座，其中关节机构一、关节机构二、关节机构三均包括旋转座、固定座，所述旋转座与所述固定座之间转动配合，其中关节机构一中的旋转座与关节机构二中的固定座固定连接，所述关节机构三中的固定座与关节机构二中的旋转座固定连接，所述关节机构三中旋转座与安装座连接，所述关节机构一、关节机构二、关节机构三中旋转座的旋转中心线分别朝向不同方向，本方案中通过三组旋转方向不同的关节机构一移动安装座的位置，安装座上的夹爪、吸盘等的方位变化更灵活，方便准确抓取工件。

Description

一种可控的柔性连接关节

技术领域

本实用新型涉及关节装置技术领域，具体涉及一种可控的柔性连接关节。

背景技术

常规而言，工厂自动化生产搬运工件时，在设备、装备等安装后，各种送料机构、搬运手爪或者吸盘的空间角度基本是固定在一个范围内行走。但实际上，有些被抓取物体或工件，在不同次数会有不同方位的差异存在，这样在很多行业的产品搬运抓取时就会存在很多不确定状态和结果。

目前，与夹爪、吸盘等配合的关节装置多数存在位置变化较少，进而使夹爪、吸盘等不能根据待抓取工件的状态灵活调整位置，需改进。

实用新型内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本实用新型提供了如下技术方案：

本申请文件公开一种可控的柔性连接关节，包括三组关节机构及安装座，其中关节机构一、关节机构二、关节机构三均包括旋转座、固定座，所述旋转座与所述固定座之间转动配合，其中关节机构一中的旋转座与关节机构二中的固定座固定连接，所述关节机构三中的固定座与关节机构二中的旋转座固定连接，所述关节机构三中旋转座与安装座连接，所述关节机构一、关节机构二、关节机构三中旋转座的旋转中心线分别朝向不同方向且相互垂直状态。

本方案中通过三组旋转方向不同的关节机构一移动安装座的位置，安装座上的夹爪、吸盘等的方位变化更灵活，方便准确抓取工件。

对于三组关节旋转中心线朝向不同方向，如X轴、Y轴、Z轴等。

对于驱使旋转座、安装座的动力源，如液压、气动或者电动等装置均可，可直接驱动或通过传动机构等驱动，根据市面公开技术或在售产品自由选择即可。

进一步，所述固定座上设置容纳腔，对应的旋转座同轴设置在所述容纳腔内且旋转座被驱使做绕轴自转，固定座的腔壁上设置限位槽，关节机构一中旋转座在限位槽处与关节机构二中固定座固定连接，关节机构二中旋转座自限位槽处于关节机构三中的固定座固定连接，所述关节机构三中旋转座自限位槽处与安装座连接。

本方案中固定座容纳腔内同轴安装旋转座并以限位槽对外连接的结构，有助减小关节体积，可自由选择限位槽在旋转座转动方向上延伸宽度，根据旋转角度确定限位槽的宽度。

对于限位槽处连接结构，可在旋转座周壁上固定连接杆、连接块等或直接在旋转座周壁一体化上成型凸块等，连接杆、凸块等与限位槽间隙配合有助提高旋转座运行稳定性。

限位槽的数量可选，单个、两个等均可，自由选择。

进一步，还包括涨紧块、驱动杆一，所述驱动杆一与涨紧块连接且驱动杆一被驱使移动同步使涨紧块朝向旋转座端部内成型的腔室一中往复移动，在涨紧块行程范围内的腔室一最小内径小于涨紧块的最大外径，涨紧块内撑腔室一使对应的旋转座端部外径扩大与固定座固定为一体。

本方案中增加涨紧块及配合的驱动杆，以驱动杆与外设的动力机构等连接，通过动力机构驱使驱动杆移动，以驱动杆移动涨紧块进入旋转座腔室一中，限定涨紧块与腔室一的尺寸，以涨紧块内撑腔室一促使旋转座端部外径扩大，旋转座周壁抵接固定座容纳腔腔壁进而由间隙配合转为紧配合，从而可根据需求通过涨紧块使旋转座相对固定座稳定定格在某一角度处，方便使用。

该方案下，旋转座、安装座可以自由状态，让吸盘等夹具自动贴合再三轴全面锁紧，三轴锁紧动力源可以选液压、气缸或者电动螺杆来驱动复位块和涨紧块。

对于涨紧块与腔室一的位置而言，可选择涨紧块处于腔室一外，涨紧块端部伸入腔室一内等。

进一步，所述涨紧块为锥形，对应的旋转座端部设置锥形状腔室一，方便涨紧块进入外扩旋转座端部外径。

进一步，所述旋转座的另一端部处设置复位块、驱动杆二，所述驱动杆二与复位块连接且驱动杆二被驱使移动同步使复位块朝向旋转座端部内成型的腔室二内往复移动，所述复位块同步随旋转座转动，固定座与旋转座处于初始位置时，在所述复位块的本体周壁上设置键且对应的固定座腔壁上设置键槽，所述键槽在轴向上分为两段且首段的槽宽大于尾段的槽宽，驱动杆驱使复位块移动使键脱离尾段键槽处于首段键槽时，固定座与旋转座处于自由转动状态，驱动杆驱使复位块移动使键自首端键槽进入尾段键槽，固定座与旋转座回归至初始位置且相对固定。

为避免旋转座与固定座回归初始状态位置时出现偏差的现象，对此增加复位块及相配合的键、键槽，在固定座与旋转座初始位置时，沿轴向在固定座腔壁上成型键槽，对应的在复位块本体周壁成型键。复位块同步随旋转座转动，对此通过键槽与键的配合作用于复位块同步实现旋转座的限制及位置调整。

如使用时，初始状态下，键位于固定座尾段的键槽内，该状态下旋转座与固定座相对固定，以外设的动力机构驱使驱动杆背向旋转座移动，同步使复位块逐步脱离尾段键槽并进入首段键槽，则旋转座与固定座相对固定的状态解除，继而可在外设动力源的驱使下使旋转座相对固定座自由转动。同时可预设首段键槽的宽度，通过限制复位块实现对旋转座旋转范围的限制。

进一步，还包括导向套一、导向套二、导向槽一、导向槽二，所述旋转座内设置导向槽一、导向槽二，所述导向槽一、导向槽二分别与端部的腔室一、腔室二连通，所述导向套一位于导向槽一内，所述驱动杆一的端部自涨紧块上沿轴向成型的孔穿过后与导向套一连接，所述导向套二位于导向槽二内，所述驱动杆二自复位块上沿轴向成型的孔穿过后与导向套二连接。

为提高复位块、涨紧块等的移动稳定性，对此增加导向套、导向槽，相配合下对驱动杆的移动进行导向，该结构下，涨紧块与旋转座可同步转动或相独立。

进一步，还包括连接座一，所述连接座一与限位槽处关节机构一的旋转座固定连接，所述关节机构二的固定座设置在连接座一上，所述安装座与关节机构三中旋转座一体成型或通过紧固件固定为一体。增加连接座方便与固定座等固定对接。

进一步，所述关节机构三中旋转座以Z轴为旋转中心线，关节机构一中旋转座以X轴为旋转中心线，关节机构二中的旋转座以Y轴为旋转中心线。当然各旋转中心线的延伸方向可根据具体产品的抓取自由设定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型改进结构，三关节机构相配合有助提高安装座上夹具、吸盘等机构位置变化的灵活性，方便使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中本可控的柔性连接关节的剖面结构示意图；

图2是本可控的柔性连接关节的整体结构示意图；

图3是键槽与键配合结构示意图；

其中，附图标记为：

1、关节机构一；2、关节机构二；3、固定座；4、旋转座；5、驱动杆一；6、复位块；7、导向套一；8、连接座一；9、安装座；10、关节结构三；11、涨紧块；12、导向套二；13、导向槽一；14、导向槽二；15、驱动杆二；16、键槽；61、键；161、首段；162、尾段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1、图2所示，本例中，一种可控的柔性连接关节包括关节机构一1、关节机构二2及关节机构三，关节机构一1、关节机构二2、关节结构三10中均包括旋转座4、固定座3。本例中，在固定座3上沿轴向成型圆柱状通孔，以通孔为容纳腔，容纳腔内同轴安置筒体状旋转座4，旋转座4被驱使在容纳腔内做绕轴自转，旋转座4的中心轴线沿X轴延伸。固定座3容纳腔中间位置的腔壁上间隔开口形成两个限位槽，限位槽沿旋转座的转动方向延伸，限位槽处对应的关节机构一1中旋转座4周壁上一体成型连接块或外加连接块，以连接块凸出限位槽与连接座一8固定，连接块与限位槽间隙配合，连接块以外的旋转座周壁与容纳腔腔壁间隙配合。关节机构二2中固定座安装在连接座一8上。关节机构二2中旋转座4的旋转中心线沿Y轴延伸。关节机构二2中旋转座4的连接块自限位槽凸出与关节机构三10中固定座直接通过螺栓、螺钉等紧固件固定为一体，安装座与关节机构三中旋转座一体成型，对此关节机构三中固定座可采用分体式组装成型以方便旋转座的安装，安装座的正面处为工作面，工作面上安装夹爪、吸盘机构等，关节机构三10的旋转中心线沿Z轴延伸。使用时可将关节机构一中固定座安装在用于支撑的物品上，如臂杆、座体等，应用方式其一如对应每个旋转座外设动力源，通过动力源直接驱使或通过传动机构等驱使旋转座转动使安装座处于预定位置。

本例中，在关节机构一1、关节机构二2、关节机构三10中旋转座4两端的容纳腔中增加复位块、涨紧块等部件。如图1所示，以关节机构一1为例，在旋转座4右端的容纳腔处增加锥形涨紧块11，并在旋转座4右端处沿中心轴线成型腔室一，驱动杆一5的端部与涨紧块11固定，驱动杆一5以外设的气缸/液缸型伸缩机构驱使沿旋转座4的中心轴线往复移动(可直接以气缸或液缸的活塞杆作为驱动杆与涨紧块固定)，涨紧块11行程内的腔室一最大内径小于涨紧块的最大外径，在涨紧块进入腔室一的过程中会抵接腔室一的腔壁，并进一步内撑使旋转座该端部的外径扩大，进而使旋转座端部外周壁抵接容纳腔腔壁，由松配合转为紧配合，该结构可根据需求将旋转座与固定座定格在某一旋转角度。当从腔室一内抽离涨紧块后，旋转座的端部外径恢复，旋转座与固定座的定格关系脱离限制，回归自由状态。

该方案下，每个关节机构中旋转座可处于自由状态，通过安装座上夹具等与待夹持工件的贴合自动调整每个旋转座的位置状态，之后直接通过涨紧块锁紧即可。当然也可通过外设的动力源驱使旋转座转动调节，之后以涨紧块锁紧。

本例中，如图1、图3所示，在旋转座4左端的容纳腔处增加复位块6、驱动杆二15，复位块6本体呈T型构型并在本体的外周壁上径向外凸成型矩形状键61，键沿轴向延伸，旋转座的左端处沿中心轴线成型腔室二，初始位置时，固定座的腔壁上沿轴向成型有键槽16，复位块6部分位于腔室二中以随旋转座同步转动，对于可相对滑动及同步转动的结构如凸楞与槽的配合，此不再赘述，可根据现有技术自由选择。键槽16在轴向上分为两段且首段161的槽宽大于尾段162的槽宽，驱动杆二15的端部与复位块6连接，驱动杆二以外设的气缸/液压缸类伸缩机构驱使沿旋转座的中心轴线往复移动(可直接以气缸或液压缸的活塞杆作为驱动杆与涨紧块固定)，驱动杆二外移使键61与尾段162键槽脱离并位于首段161键槽内，则固定座与旋转座处于可相对自由转动的状态(此时涨紧块放松)，以外设动力源等驱使旋转座转动即可，首段键槽的宽度限制旋转座的转动范围，如图3a所示。当旋转座回归至初始位置时，以驱动杆二驱使复位块朝向旋转座移动，键61进入尾段162键槽，进而使旋转座与固定座处于初始位置且旋转座与固定座处于相对固定的状态，如图3b所示。

本例中，如图1所示，为提高驱动杆移动的稳定性，增加导向机构，以导向套配合导向槽组成，如在旋转座4临近右端处沿中心轴线成型导向槽一13，导向槽一13与腔室一连通，导向套一12位于导向槽一13腔内，驱动杆一5的端部自涨紧块11沿轴向中心线成型的通孔穿过后与导向套一12可固定或转动配合，导向套一12沿导向槽一13移动相配合下对驱动杆一5的移动导向。

如在旋转座4临近左端处沿中心中心轴线成型导向槽二14，导向槽二14与腔室二连通，导向套二7位于导向槽二14腔内，驱动杆二15的端部自复位块6沿轴向中心线成型的通孔穿过后与导向套二7可固定或转动配合，导向套二7沿导向槽二14移动相配合下对驱动杆二15的移动导向。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可控的柔性连接关节，其特征在于，包括三组关节机构及安装座，其中关节机构一、关节机构二、关节机构三均包括旋转座、固定座，所述旋转座与所述固定座之间转动配合，其中关节机构一中的旋转座与关节机构二中的固定座固定连接，所述关节机构三中的固定座与关节机构二中的旋转座固定连接，所述关节机构三中旋转座与安装座连接，所述关节机构一、关节机构二、关节机构三中旋转座的旋转中心线分别朝向不同方向且相互垂直状态。

2.如权利要求1所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：所述固定座上设置容纳腔，对应的旋转座同轴设置在所述容纳腔内且旋转座被驱使做绕轴自转，固定座的腔壁上设置限位槽，关节机构一中旋转座在限位槽处与关节机构二中固定座固定连接，关节机构二中旋转座自限位槽处于关节机构三中的固定座固定连接，所述关节机构三中旋转座自限位槽处与安装座连接。

3.如权利要求2所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：还包括涨紧块、驱动杆一，所述驱动杆一与涨紧块连接且驱动杆一被驱使移动同步使涨紧块朝向旋转座端部内成型的腔室一中往复移动，在涨紧块行程范围内的腔室一最小内径小于涨紧块的最大外径，涨紧块内撑腔室一使对应的旋转座端部外径扩大与固定座固定为一体。

4.如权利要求3所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：所述涨紧块为锥形，对应的旋转座端部设置锥形状腔室一。

5.如权利要求3所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：所述旋转座的另一端部处设置复位块、驱动杆二，所述驱动杆二与复位块连接且驱动杆二被驱使移动同步使复位块朝向旋转座端部内成型的腔室二内往复移动，所述复位块同步随旋转座转动，固定座与旋转座处于初始位置时，在所述复位块的本体周壁上设置键且对应的固定座腔壁上设置键槽，所述键槽在轴向上分为两段且首段的槽宽大于尾段的槽宽，驱动杆驱使复位块移动使键脱离尾段键槽处于首段键槽时，固定座与旋转座处于自由转动状态，驱动杆驱使复位块移动使键自首端键槽进入尾段键槽，固定座与旋转座回归至初始位置且相对固定。

6.如权利要求5所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：还包括导向套一、导向套二、导向槽一、导向槽二，所述旋转座内设置导向槽一、导向槽二，所述导向槽一、导向槽二分别与端部的腔室一、腔室二连通，所述导向套一位于导向槽一内，所述驱动杆一的端部自涨紧块上沿轴向成型的孔穿过后与导向套一连接，所述导向套二位于导向槽二内，所述驱动杆二自复位块上沿轴向成型的孔穿过后与导向套二连接。

7.如权利要求2所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：还包括连接座一，所述连接座一与限位槽处关节机构一的旋转座固定连接，所述关节机构二的固定座设置在连接座一上，所述安装座与关节机构三中旋转座一体成型后通过紧固件固定为一体。

8.如权利要求1所述的一种可控的柔性连接关节，其特征在于：所述关节机构三中旋转座以Z轴为旋转中心线，关节机构一中旋转座以X轴为旋转中心线，关节机构二中的旋转座以Y轴为旋转中心线。

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