CN218462233U - 一种轴关节连接结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴关节连接结构及机器人，轴关节连接结构包括固定筒、连接筒及驱动组件。固定筒用以固定前臂，且沿自身轴向延伸设有固定通道；连接筒用以固定后臂，且沿自身轴向延伸设有连接通道，连接筒可拆卸地连接于固定筒一端，并绕自身轴向转动设置，且连接通道与固定通道相连通；驱动组件包括传动部及驱动部，传动部位于连接通道，并传动连接于连接筒，驱动部安装于固定通道，且与传动部传动连接，用以驱动传动部活动，使得连接筒能够绕自身轴向转动。本方案便于对损坏的零部件单独拆除进行维修更换，降低后期维护成本，且结构简单、便于拆卸；较于一体化的轴关节，降低生产成本；此外，还可适配不同型号参数的零部件，提高灵活性。

Description

一种轴关节连接结构及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人轴关节技术领域，尤其涉及一种轴关节连接结构及机器人。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能，因而被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。目前，工业机器人的机械臂一般是通过轴关节进行连接，使得机械臂工作更加灵活。

例如，专利CN 111390964 A公开了一种协作机器人一体化关节的轴系结构，以实现高精度位置反馈和控制。然而，由于其采用一体化设置，导致后期维护比较困难，且对于损坏的零部件只能进行整体更换，无异于增加了成本。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种轴关节连接结构及机器人，用以解决现有技术中轴关节采用一体化设置，不利于后期维护，且在零件损坏时需整体更换，成本较高的技术问题。

本实用新型提供一种轴关节连接结构，用于机器人，该轴关节连接结构包括：

固定筒，用以固定前臂，且沿自身轴向延伸设有固定通道；

连接筒，用以固定后臂，且沿自身轴向延伸设有连接通道，所述连接筒可拆卸地连接于所述固定筒一端，并绕自身轴向转动设置，且所述连接通道与所述固定通道相连通；以及，

驱动组件，包括传动部及驱动部，所述传动部位于所述连接通道，并传动连接于所述连接筒，所述驱动部安装于所述固定通道，且与所述传动部传动连接，用以驱动所述传动部活动，使得所述连接筒能够绕自身轴向转动。

可选地，所述固定筒与所述连接筒之间设有传动轴承，所述传动轴承的外圈与内圈中的一个与所述固定筒螺接连接，另一个与所述连接筒螺接连接，以使得所述连接筒与所述固定筒可拆卸连接。

可选地，所述固定通道的内壁靠近所述连接筒的一端环设有安装板，所述安装板沿所述固定通道的轴向贯设有安装孔；

所述传动轴承的内圈对应所述安装孔设有固定孔；

所述轴关节连接结构还包括固定螺栓，所述固定螺栓穿设于所述固定孔及所述安装孔，使得所述传动轴承的内圈固定于所述固定筒。

可选地，所述安装板沿所述固定通道的轴向还贯设有连接孔；

所述驱动部为驱动电机，所述驱动电机的外壳对应所述连接孔设有配合孔；

所述轴关节连接结构还包括电机螺栓，所述电机螺栓穿设于所述安装孔及所述连接孔，以使得所述驱动电机固定于所述固定筒。

可选地，所述传动部包括设于所述连接通道中的谐波减速器；

所述驱动电机的输出轴自所述固定通道伸入至所述连接通道中，且与所述谐波减速器的柔轮传动连接。

可选地，所述谐波减速器沿所述连接筒的轴向间隔设有两个刚轮，靠近所述固定通道的所述刚轮与所述传动轴承的内圈连接，另一所述刚轮与所述连接通道的内壁螺接连接。

可选地，所述传动部还包括轴支座，所述轴支座的底座与所述柔轮螺接连接，且所述轴支座的支座与所述驱动电机的输出轴螺接连接。

可选地，所述轴关节连接结构还包括设于所述传动轴承内圈两侧的环形卡盘，各所述环形卡盘与所述传动轴承的内圈螺接连接。

可选地，所述固定筒的侧壁开设有前臂安装口，所述前臂安装口连通所述固定通道，用以固定所述前臂；和/或，

所述连接筒的侧壁开设有后臂安装口，所述后臂安装口连通所述连接通道，用以固定所述后臂。

此外，本实用新型还提供一种机器人，包括如上任意一项所述的轴关节连接结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的轴关节连接结构，固定筒与连接筒可拆卸连接，便于对损坏的零部件单独拆除进行维修更换，避免因零部件的损坏而更换一体化电机，降低后期维护成本；且结构简单，便于拆卸，同时较于一体化的轴关节，降低生产成本；此外，还可选择适配不同型号参数的零部件，提高灵活性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如下。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的轴关节连接结构的一实施例的结构示意图；

图2为图1中轴关节连接结构的A-A面的截面示意图；

图3为图2中连接筒及传动轴承的结构示意图；

图4为图1中固定筒的结构示意图；

图5为图1中轴关节连接结构的爆炸图；

图6为本实用新型提供的机器人的一实施例的结构示意图。

附图标记说明：

100-轴关节连接结构、1-固定筒、1a-固定通道、1b-前臂安装口、11-安装板、11a-安装孔、11b-连接孔、2-连接筒、2a-连接通道、2b-后臂安装口、3-驱动组件、31-传动部、311-谐波减速器、3111-柔轮、3112-刚轮、312-轴支座、3121-底座、3122-支座、32-驱动部、321-驱动电机、321a-配合孔、4-传动轴承、41-内圈、41a-固定孔、42-外圈、5-环形卡盘、200-机器人、210-前臂、220-后臂。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

请参见图1至图3，本轴关节连接结构100，用于机器人200，该轴关节连接结构100包括固定筒1、连接筒2及驱动组件3。固定筒1用以固定前臂210，且沿自身轴向延伸设有固定通道1a；连接筒2用以固定后臂220，且沿自身轴向延伸设有连接通道2a，连接筒2可拆卸地连接于固定筒1一端，并绕自身轴向转动设置，且连接通道2a与固定通道1a相连通；驱动组件3包括传动部31及驱动部32，传动部31位于连接通道2a，并传动连接于连接筒2，驱动部32安装于固定通道1a，且与传动部31传动连接，用以驱动传动部31活动，使得连接筒2能够绕自身轴向转动。

本实用新型提供的轴关节连接结构100，固定筒1与连接筒2可拆卸连接，便于对损坏的零部件单独拆除进行维修更换，避免因零部件的损坏而更换一体化电机，降低后期维护成本；且结构简单，便于拆卸，同时较于一体化的轴关节，降低生产成本；此外，还可选择不同型号参数的零部件，提高灵活性。需要说明的是，固定筒1的轴向与连接筒2的轴向方向可以相同，也可以不同，只要能够实现前臂210与后臂220之间的相对的转动即可。具体地，在本实施例中，固定筒1轴向与连接筒2的轴向方向相同。此外，在附图中，固定筒1与连接筒2的轴向方向以F示出。

进一步地，固定筒1与连接筒2之间设有传动轴承4，传动轴承4的外圈42与内圈41中的一个与固定筒1螺接连接，另一个与连接筒2螺接连接，以使得连接筒2与固定筒1可拆卸连接。本方案通过传动轴承4的内圈41及外圈42分别与固定筒1及连接筒2螺接连接，正在实现固定筒1与连接筒2之间可拆卸连接的同时，便于连接筒2绕自身轴向转动，提高便捷性。

更进一步地，请参阅图4及图5，固定通道1a的内壁靠近连接筒2的一端环设有安装板11，安装板11沿固定通道1a的轴向贯设有安装孔11a；传动轴承4的内圈41对应安装孔11a设有固定孔41a；轴关节连接结构100还包括固定螺栓，固定螺栓穿设于固定孔41a及安装孔11a，使得传动轴承4的内圈41固定于固定筒1。本方案中，传动轴承4的内圈41通过固定螺栓螺接于安装板11上，使得传动轴承4与固定筒1之间的连接更加稳定，且结构简单、节省成本。需要说明的是，在本实施例中安装孔11a设有多个，多个安装孔11a沿安装板11的周向间隔设置，对应的固定孔41a也设有多个，以进一步提高传动轴承4与固定筒1之间连接的可靠性。

具体地，安装板11沿固定通道1a的轴向还贯设有连接孔11b；驱动部32为驱动电机321，驱动电机321的外壳对应连接孔11b设有配合孔321a；轴关节连接结构100还包括电机螺栓，电机螺栓穿设于安装孔11a及连接孔11b，以使得驱动电机321固定于固定筒1。如此，将驱动电机321通过电机螺栓也固定在安装板11上，使得固定通道1a内的零部件更加紧凑，提高空间利用率。

进一步地，传动部31包括设于连接通道2a中的谐波减速器311；驱动电机321的输出轴自固定通道1a伸入至连接通道2a中，且与谐波减速器311的柔轮3111传动连接。本方案借助谐波减速器311的传动速比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、运动平稳、结构简单、安装方便、体积小、重量轻、可向密闭空间传递运动等优点，提高轴关节连接结构100的相关性能。具体地，在本实施例中，谐波减速器311沿连接筒2的轴向间隔设有两个刚轮3112，靠近固定通道1a的刚轮3112与传动轴承4的内圈41连接，另一刚轮3112与连接通道2a的内壁螺接连接，以进一步提高谐波减速器311的传动效率、及传动平稳性。

更进一步地，传动部31还包括轴支座312，轴支座312的底座3121与柔轮3111螺接连接，且轴支座312的支座3122与驱动电机321的输出轴螺接连接。需要说明的是，在本实施例中，轴支座312的支座3122自底座3121的一侧凸设而成，且支座3122远离底座3121的一端沿其轴向凹设有安装通道，驱动电机321的输出轴插设于安装通道中，并通过螺接件固定。如此，使得两者之间的连接更加便捷。

进一步地，轴关节连接结构100还包括设于传动轴承4内圈41两侧的环形卡盘5，各环形卡盘5与传动轴承4的内圈41螺接连接。应当理解的是，两环形卡盘5分别设置在传动轴承4轴向上的两侧，以使得传动轴承4内外圈42之间的相对转动更加顺畅。

进一步地，固定筒1的侧壁开设有前臂安装口1b，前臂安装口1b连通固定通道1a，用以固定前臂210；和/或，连接筒2的侧壁开设有后臂安装口2b，后臂安装口2b连通连接通道2a，用以固定后臂220。在本实施例中，将前臂安装口1b设于固定筒1的侧壁上，且将后臂安装口2b设置在连接筒2的侧壁上，扩大了后臂220相对前臂210的转动角度，也即使得后臂220的活动跟更加灵活。

此外，请参阅图6，本实用新型还提供一种机器人200，机器人200包括如上任意一项的轴关节连接结构100。需要说明的是，机器人200的轴关节连接结构100的详细结构可参照上述轴关节连接结构100的实施例，此处不再赘述；由于在本实用新型的机器人200中使用了上述轴关节连接结构100，因此，本实用新型机器人200的实施例包括上述轴关节连接结构100全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴关节连接结构，用于机器人，其特征在于，其包括：

固定筒，用以固定前臂，且沿自身轴向延伸设有固定通道；

连接筒，用以固定后臂，且沿自身轴向延伸设有连接通道，所述连接筒可拆卸地连接于所述固定筒一端，并绕自身轴向转动设置，且所述连接通道与所述固定通道相连通；以及，

驱动组件，包括传动部及驱动部，所述传动部位于所述连接通道，并传动连接于所述连接筒，所述驱动部安装于所述固定通道，且与所述传动部传动连接，用以驱动所述传动部活动，使得所述连接筒能够绕自身轴向转动。

2.根据权利要求1所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述固定筒与所述连接筒之间设有传动轴承，所述传动轴承的外圈与内圈中的一个与所述固定筒螺接连接，另一个与所述连接筒螺接连接，以使得所述连接筒与所述固定筒可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述固定通道的内壁靠近所述连接筒的一端环设有安装板，所述安装板沿所述固定通道的轴向贯设有安装孔；

所述传动轴承的内圈对应所述安装孔设有固定孔；

所述轴关节连接结构还包括固定螺栓，所述固定螺栓穿设于所述固定孔及所述安装孔，使得所述传动轴承的内圈固定于所述固定筒。

4.根据权利要求3所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述安装板沿所述固定通道的轴向还贯设有连接孔；

所述驱动部为驱动电机，所述驱动电机的外壳对应所述连接孔设有配合孔；

所述轴关节连接结构还包括电机螺栓，所述电机螺栓穿设于所述安装孔及所述连接孔，以使得所述驱动电机固定于所述固定筒。

5.根据权利要求4所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述传动部包括设于所述连接通道中的谐波减速器；

所述驱动电机的输出轴自所述固定通道伸入至所述连接通道中，且与所述谐波减速器的柔轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述谐波减速器沿所述连接筒的轴向间隔设有两个刚轮，靠近所述固定通道的所述刚轮与所述传动轴承的内圈连接，另一所述刚轮与所述连接通道的内壁螺接连接。

7.根据权利要求5或6所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述传动部还包括轴支座，所述轴支座的底座与所述柔轮螺接连接，且所述轴支座的支座与所述驱动电机的输出轴螺接连接。

8.根据权利要求2所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述轴关节连接结构还包括设于所述传动轴承内圈两侧的环形卡盘，各所述环形卡盘与所述传动轴承的内圈螺接连接。

9.根据权利要求1所述的轴关节连接结构，其特征在于，所述固定筒的侧壁开设有前臂安装口，所述前臂安装口连通所述固定通道，用以固定所述前臂；和/或，

所述连接筒的侧壁开设有后臂安装口，所述后臂安装口连通所述连接通道，用以固定所述后臂。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的轴关节连接结构。

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