球铰机构、应用该球铰机构的支链及其并联机器人制造技术

技术编号:8486931 阅读:204 留言:0更新日期:2013-03-28 05:52
一种球铰机构,其包括球头件、与该球头件转动连接的配合件以及多个弹性组件,该球头件包括一个球头部。该配合件上对应凹设有一个与该球头部相匹配的球形铰接槽,该球头部收容于该球形铰接槽内。所述配合件上凹设有多个与该铰接槽相互连通的安装槽,该多个弹性组件分别装设于所述配合件的安装槽内,且分别弹性抵持于所述球头部的周缘,以使该球头件与配合件相紧密配合于一起。本发明专利技术还提供一种应用该球铰机构的支链及其并联机器人。该球铰机构具有运动稳定性及定位精度较高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铰接结构,尤其涉及一种球铰机构、应用该球铰机构的支链及其 并联机器人。
技术介绍
并联机器人一般包括一个定平台、一个动平台以及并联连接于定平台与动平台之 间的六个支链。定平台一般固定放置,六个支链可作伸缩运动,每个支链的两端分别通过球 铰机构与动平台及定平台连接。现有的球铰机构一般包括相配合的球头件与配合件,但是 由于加工或装配的精度不够,使得相配合连接的球头件与配合件之间存在一定的间隙,导 致球头件与配合件之间的接触面不能始终紧密的贴合,易发生磨损。因此造成动平台在运 动过程中产生振动,从而降低并联机器人运动的稳定性及定位的精度,导致并联机器人难 以适用于高精度要求的场合。
技术实现思路
鉴于上述内容,有必要提供一种稳定性以及定位性较好的球铰机构。还有必要提供一种应用该球铰机构的支链及其并联机器人。一种球铰机构,其包括球头件、与该球头件转动连接的配合件以及多个弹性组件, 该球头件包括一个球头部。该配合件上对应凹设有一个与该球头部相匹配的球形铰接槽, 该球头部收容于该球形铰接槽内。所述配合件上凹设有多个与该铰接槽相互连通的安装 槽,该多个弹性组件分别装设于所述配合件的安装槽内,且分别弹性抵持于所述球头部的 周缘,以使该球头件与配合件相紧密配合于一起。—种支链,其包括一个第一连接件、一个第二连接件及两个球铰机构,该第一连接 件与第二连接件活动连接,该两个球铰机构分别相对装设于第一连接件与第二连接件的末 端。每个球铰机构均包括球头件、与该球头件转动连接的配合件以及多个弹性组件,该球头 件包括一个球头部,该配合件上对应凹设有一个与该球头部相匹配的球形铰接槽。该球头 部收容于该球形铰接槽内,其中一个球铰机构的球头件与第一连接件固定连接,另一个球 铰机构的球头件与第二连接件固定连接。所述配合件上凹设有多个与该铰接槽相互连通的 安装槽,所述多个弹性组件分别装设于所述配合件的安装槽内,且分别弹性抵持于所述球 头部的周缘,以使该球头件与配合件相紧密配合于一起。—种并联机器人,其包括定平台、动平台、并联连接于该定平台与动平台之间的多 个支链,该多个支链包括一个第一连接件、一个第二连接件及两个球铰机构,该第一连接件 与第二连接件活动连接,该两个球铰机构分别相对装设于第一连接件与第二连接件的末 端。每个球铰机构均包括球头件、与该球头件转动连接的配合件以及多个弹性组件,该球 头件包括一个球形状的球头部,该配合件上对应凹设有一个与该球头部相匹配的球形铰接 槽。该球头部收容于该球形铰接槽内,其中一个球铰机构的球头件与第一连接件固定连接, 另一个球铰机构的球头件与第二连接件固定连接。其中一个球铰机构的配合件与定平台固定连接,另一个球铰机构的配合件与动平台固定连接。所述配合件上凹设有多个与该铰接 槽相互连通的安装槽,所述多个弹性组件分别装设于所述配合件的安装槽内,且分别弹性 抵持于所述球头部的周缘,以使该球头件与配合件相紧密配合于一起。所述球铰机构通过多个弹性组件提供的弹性力,使该抵持件与该球头件相紧密抵 持,以使该球头件与该配合件之间始终保持良好的接触,即使在装配时或者后续因磨损而 使两者之间产生间隙时,也可利用该弹性力使间隙减小或消除,从而提高该球铰机构运动 时的稳定性以及定位的精度。附图说明图1是本专利技术实施方式的并联机器人的立体示意图。图2是图1所示并联机器人的球铰机构的立体示意图。图3是图2所示球铰机构的立体分解图。图4是图2所示球铰机构的剖视图。主要元件符号说明并联机器人100定平台10动平台30安装孔301支链50第一连接件51连接板511驱动件513第二连接件53球较机构60球头件70基体71球头部73配合件80基部81较接槽811安装槽813固定部83连接面831连接孔833弹性组件90抵持件91弹性件93锁紧件95如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参见图1,本专利技术实施方式的并联机器人100包括一个定平台10、一个动平台30 及并联连接于定平台10与动平台30之间的多个支链50。本实施方式中支链50的数量为 六个,每个支链50的一端分别连接于定平台10及动平台30上。定平台10与动平台30在本实施方式中均呈大致圆形板状,该定平台10与动平台30上邻近其周缘位置处开设有多个安装孔301 (动平台30上的安装孔未示出)。每个支链50包括一个第一连接件51、一个第二连接件53及两个球铰机构60,第 一连接件51与第二连接件53活动连接,两个球铰机构60分别相对装设于第一连接件51与 第二连接件53的末端。在本实施方式中,第一连接件51与第二连接件53滑动连接,可实 现相互之间的伸缩滑移,用以调节整个支链50的长度。第一连接件51包括连接板511及 安装于连接板511上的驱动件513。驱动件513用以驱动第二连接件53相对于连接板511 移动。驱动件513可为气动元件或液动元件。通过控制每个支链50中第二连接件53相对 于第一连接件51的移动距离及球铰机构60,使动平台30可相对定平台10具有六个自由 度。请一并参阅图2至图4,每个球铰机构60包括球头件70、与球头件70铰接的配合 件80及装设于配合件80上且弹性抵持于球头件70上的多个弹性组件90。球头件70包括基体71、连接部72及球头部73。基体71呈大致矩形板状,使用时 对应固定装设于支链50的连接板511上。连接部72呈圆柱状,其沿垂直于基体71方向凸 设于基体71上大致中部位置处。球头部73大致呈球形状,对应凸设于连接部72上远离基 体71的一端,用以与配合件80相互球铰于一起。配合件80包括基部81及凸设于基部81 —端的固定部83。基部81上远离固定 部83的一端凹设有一个与球头部73相匹配的球形铰接槽811,用于收容并与球头件70的 球头部73相互铰接。基部81的周壁上对应所述多个弹性组件90贯通开设有与铰接槽811 相互连通的多个安装槽813。固定部83呈圆柱状,其上远离基部81的一侧形成一个倾斜的 设置的连接面831。连接面831开设有多个连接孔833,用于与定平台10或动平台30固定 连接,使配合件80安装于定平台10或动平台30后,相对倾斜设置。每个弹性组件90包括一个抵持件91、一个锁紧件95及一个夹设于抵持件91与锁 紧件95之间的弹性件93。在本实施方式中,抵持件91为球形,其装设于配合件80的安装 槽813内邻近铰接槽811的一端,且其部分露出于安装槽813与铰接于安装槽813内的球头 部73抵持。锁紧件95为螺钉,其固定装设于安装槽813上远离铰接槽811的一端。弹性 件93为螺旋弹簧,其装设于安装槽813内,其两端分别弹性抵持于锁紧件95与抵持件91, 使抵持件91与球头件70的球头部73相紧密抵持。组装时,首先球头件70的球头部73配合装设于铰接槽811内;然后两个球铰机构 60的球头件70分别固定装设于第一连接件51的连接板511及第二连接件53上;最后两 个球铰机构60的配合件80的固定部83分别与定平台10及动平台固定连接。并联机器人100的六个支链50的协同运动,使动平台30相对于定平台10具有六 个运动自由度。当然,根据实际应用中对动平台30运动自由度的要求,支链50的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球铰机构,其包括球头件及与该球头件转动连接的配合件,该球头件包括一个球头部;该配合件上对应凹设有一个与该球头部相匹配的球形铰接槽,该球头部收容于该球形铰接槽内,其特征在于:所述配合件上凹设有多个与该铰接槽相互连通的安装槽;所述球铰机构还包括多个弹性组件,该多个弹性组件分别装设于所述配合件的安装槽内,且分别弹性抵持于所述球头部的周缘,以使该球头件与配合件相紧密配合于一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:龙波
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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