[實用新型]球鉸型關節電動鎖緊裝置

無效

• 申請號: 200820078474.8
• 申請日: 2008-01-09
• 公開（公告）號: CN201154482Y
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 劉榮;余靜科;張建偉;李簡;王鋒
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00;F16C11/10
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司
• 代理人: 王順榮

(一)技術領域：

本實用新型提供一種球鉸型關節電動鎖緊裝置，尤其適用于人機合作式(又稱被動式)機械臂、機器人關節設計，屬于機器人結構設計領域。

(二)背景技術：

人機合作式(又稱被動式)機械臂，指的是不具備主動運動能力的機械臂，即機械臂各個關節沒有驅動器件，其運動姿態、位置完全由操作者決定，當達到需求姿態或位置時，能夠根據指令鎖緊保持并能承受一定外力。

球鉸型關節具有3個自由度，因而其靈活性非常好，對于要求高靈活性的人機合作機械臂而言是一個非常不錯的選擇，但是在一般應用中球鉸型關節都是通過手動擰緊螺釘實現鎖緊，不能實現自動控制。因此球鉸型關節一般在輔助的器械中比較常見，沒有在被動式機械臂中得到應用。

(三)實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種球鉸型關節的電動鎖緊裝置，尤其是一種具有可靠放松鎖緊的關節結構，以解決現有技術中球餃型關節需手動鎖緊的問題，充分發揮球鉸型關節高靈活性的特點。

本實用新型一種球鉸型關節的電動鎖緊裝置，包括：

一球頭桿，其一端為球形圓頭，一端為圓柱形桿；

一球關節座，為中間有圓孔的圓柱體；其一端為內球面形狀，與球頭桿球形圓頭配合；其內壁上側有圓周均布的半圓槽(圖中未示)；

一推壓球瓦，為一端挖有內凹的球面的圓柱體，其外緣開有圓周均布的半圓槽，與球關節座內壁的半圓槽配合形成圓孔以安裝滾珠；

一螺紋軸，為一中部凸有一圓環的圓柱體；其上部鉆有圓孔并開有鍵槽；下部加工有三角外螺紋；

一滾珠支架環；

一止推端蓋；

一鍵環，為圓環形圓柱體，其內壁設有長方形凸臺，凸臺對面鉆有一螺紋孔用于定位緊固；

一電機座，為內空圓柱結構，具有中間鉆有通孔的凸起平臺；

一減速直流電機；

緊固螺釘；及

電機固定螺釘。

該球頭桿安裝在球關節座底端，推壓球瓦安裝在球關節座中并壓在球頭桿球頭之上，滾珠安裝在推壓球瓦的半圓槽和球關節座的半圓槽組成的圓柱孔中，螺紋軸通過三角外螺紋與推壓球瓦配合安裝，滾珠支架環安裝在螺紋軸上，止推端蓋將螺紋軸、滾珠支架環扣到球關節座上，鍵環扣入螺紋軸鍵槽中，減速直流電機通過電機固定螺釘安裝到電機座上，電機座通過緊固螺釘與球關節座連接并實現緊固，再將鍵環螺釘安裝到鍵環上。

這些零件尺寸及電機型號可根據制動力需求以及使用者的設計要求來確定。

本實用新型一種球鉸型關節的電動鎖緊裝置，其優點及功效在于：該裝置靈活性好，結構簡單、質量輕，放松鎖緊可靠，制動力矩大；在機械臂、機器人產品中具有廣泛的應用前景。

(四)附圖說明：

圖1是本實用新型裝置剖面圖。

圖2是本實用新型裝置立體圖。

圖3是本實用新型裝置結構爆炸示意圖。

圖4是本實用新型裝置中螺紋軸的立體圖。

圖5是本實用新型裝置中鍵環的立體圖。

圖中標號如下：

1、球頭桿????2、球關節座????3、推壓球瓦????31、半圓槽

4、螺紋軸????????41、圓環???????????42、圓孔????????????43、鍵槽

5、滾珠支架環????6、止推端蓋????????7、鍵環螺釘

8、鍵環??????????81、凸臺???????????82、螺紋孔

9、電機座????????91、通孔???????????92、凸起平臺

10、緊固螺釘?????11、減速直流電機???12、電機固定螺釘????13、滾珠

(五)具體實施方式：

本實用新型一種球鉸型關節電動鎖緊裝置，請參閱圖1至圖5所示，其包括：

一球頭桿1，其一端為球形圓頭，一端為圓柱形桿；

一球關節座2，為中間有圓孔的圓柱體；其一端為內球面形狀，與球頭桿球形圓頭配合；其內壁上側有圓周均布的半圓槽(圖中未示)；

一推壓球瓦3，為一端挖有內凹的球面的圓柱體，其外緣開有圓周均布的半圓槽31，與球關節座內壁的半圓槽配合形成圓孔以安裝滾珠；

一螺紋軸4，為一中部凸有一圓環41的圓柱體；其上部鉆有圓孔42并開有鍵槽43；下部加工有三角外螺紋；

一滾珠支架環5；

一止推端蓋6；

鍵環螺釘7；

一鍵環8，為圓環形圓柱體，其內壁設有長方形凸臺81，凸臺81對面鉆有一螺紋孔82用于定位緊固；

一電機座9，為內空圓柱結構，具有中間鉆有通孔91的凸起平臺92；