CN2892402Y - 新型多轴转动关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实现多轴转动的新型关节。本实用新型结构采用三组传动机构，第一组传动机构电机、圆锥齿轮安装在机架上，第二组传动机构电机、系杆安装在机架上，系杆上安装行星齿轮，行星齿轮与圆锥齿轮啮合，行星齿轮上安装回转构件，并形成同一个构件。本实用新型解决了以往技术中转动角度小、操作空间小、结构占用空间大，且机构偶合现象严重，不利于实时控制等缺陷。本实用新型多轴结构具有转动角度大、操作空间大、结构占用空间小，消除了严重的机构偶合现象，有利于实时控制。而本实用新型结构简单、成本低，提高效率。

Description

新型多轴转动关节

技术领域

本发明涉及一种机械装置，特别涉及一种实现新型多轴转动关节。

背景技术

转动关节广泛运用于数控机床、机器人、测试装备、武器平台等方面。

在本实用新型发明之前，目前的多轴转动结构，大多采用串联开链转动结构，有结构刚性弱的缺点；为增强转动部件的刚性，也有采用并联结构，如申请号为：CN97116596.3的一种并联结构数控机床的并联机构。但目前的并联结构数控机床的转动结构存在如下不足：其转动角度小、操作空间小、结构占用空间大，且机构偶合现象严重，不利于实时控制。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种工作空间大且刚度好，并且控制简便的新型多轴转动关节。

本实用新型的技术方案是：

新型多轴转动关节，其主要技术特征在于第一组传动机构电机1、圆锥齿轮4安装在机架3上，第二组传动机构电机8、系杆5安装在机架3上，系杆5上安装行星齿轮9，行星齿轮9与圆锥齿轮4啮合，行星齿轮9上安装回转构件10，行星齿轮9与回转构件10构成同一个构件。

本实用新型的优点和效果在于多轴转动结构的转动角度大、操作空间大、结构占用空间小，消除了严重的机构偶合现象，有利于实时控制。而本实用新型结构简单、成本低，提高效率。

附图说明

图1——本实用新型结构原理示意图。

图2——本实用新型运行示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示：

第一组传动机构包括电机1、减速器2、圆锥齿轮4均安装在机架3上，电机1通过减速器2驱动圆锥齿轮4旋转；第二组传动机构包括电机8、减速器7、圆锥齿轮6和系杆5均安装机架3上，电机8通过减速器7驱动系杆5旋转，系杆5上安装行星齿轮9，行星齿轮9和圆锥齿轮4、圆锥齿轮6相啮合，行星齿轮9上安装回转构件10，且行星齿轮9和回转构件10为同一个构件。增加减速器可在同样的电机输出功率下增加力矩。增加圆锥齿轮6可以增加关节的刚性。

动坐标系O₁X₁Y₁Z₁的建立如下：以圆锥齿轮4的轴线为Z₁轴，圆锥齿轮9的回转轴线为X₁轴，Z₁轴和X₁轴的交点为坐标原点O₁，原点O₁也是共轭球心C，用右手法则确定Y₁轴。

本实用新型并联转动机构的运动原理实现如下：

当第二组传动机构的电机8不旋转时，系杆5静止，电机1通过减速器2驱动圆锥齿轮4旋转，圆锥齿轮4驱动圆锥齿轮9绕过共轭球心C的坐标X₁轴旋转；当第一组传动机构的电机1不旋转时，电机8通过减速器7驱动系杆5旋转，系杆5驱动圆锥齿轮9做如下的运动，运动关系如图2所示，圆锥齿轮4不旋转，ω_9，5为圆锥齿轮9相对于系杆5的运动，方向如图2所示，这时，圆锥齿轮9的运动ω₉由两个运动合成，即绕过共轭球心C的X₁轴的ω_9，5和绕过共轭球心C的Z₁轴的ω₅，方向如图2所示，其中ω₅＝ω_9，5tanβ₂，所以回转构件10的转动为两个运动合成，即绕过共轭球心C的X₁轴的ω₉，5和绕过共轭球心C的Z₁轴的ω₅；当电机1、电机8联动时，即第一组、第二组传动机构电机均工作时，回转构件10的转动为绕过球心C的X₁和Z₁轴的空间复合转动。

Claims (3)

1.新型多轴转动关节，其特征在于第一组传动机构电机(1)、圆锥齿轮(4)安装在机架(3)上，第二组传动机构电机(8)、系杆(5)安装在机架(3)上，系杆(5)上安装行星齿轮(9)，行星齿轮(9)与圆锥齿轮(4)啮合，行星齿轮(9)上安装回转构件(10)，行星齿轮(9)与回转构件(10)构成同一个构件。

2.根据权利要求1所述的新型多轴转动关节，其特征在于第二组传动机构中设置圆锥齿轮(6)，圆锥齿轮(6)与行星齿轮(9)啮合。

3.根据权利要求1或2所述的新型多轴转动关节，其特征在于第一组传动机构电机(1)通过减速器(2)与圆锥齿轮(4)旋转连接，第二组传动机构电机(8)通过减速器(7)与系杆(5)旋转连接。