[發明專利]一種自定中心柔性偏移關節機構

有效

• 申請號: 202110769468.7
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113510742B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 趙宇鋒;丁金利
• 申請（專利權）人: 紹興安迪自動化設備有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 沈佳迎

本發明的目的在于提供一種自定中心柔性偏移關節機構，包括上關節，上關節用于安裝機械手爪或者夾具；下關節，下關節用于安裝上關節；十字滑臺，十字滑臺為上關節、下關節之間的連接件，當上關節受外力移動時下關節保持相對靜止；彈性復位機構，彈性復位機構與上關節浮動接觸連接，在上關節受外力移動時、彈性復位機構受上關節推力移動，外力撤銷時彈性復位機構復位使上關節復位。采用上述方案后，通過簡單的機械結構設計，能夠使機械臂關節變得更加靈活，具備柔性運動能力。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特指一種自定中心柔性偏移關節機構。

背景技術

關節機器人，也稱關節手臂機器人或關節機械手爪臂，是當今工業領域中最常見的工業機器人的形態之一，適合用于諸多工業領域的機械自動化作業。但是，由于機械臂在靈活性上不如人手，如進行兩物體之間的裝配或將一物體放置到某一工位上，比如螺紋裝配時，當兩者未完全精密對準時，機械臂或按設定程序進行運動將兩者強行裝配，或是需要設定更復雜的程序進行糾正，前一行為會導致對機械臂的損傷，后一行為需要更為復雜的程序控制設計，而這兩種行為皆是因為機械臂在轉軸部上的靈活性不足所導致。

因此，本發明人對此做進一步研究，研發出一種自定中心柔性偏移關節機構，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自定中心柔性偏移關節機構，通過簡單的機械結構設計，能夠使機械臂關節變得更加靈活，具備柔性運動能力。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種自定中心柔性偏移關節機構，包括

上關節，上關節用于安裝機械手爪或者夾具；

下關節，下關節用于安裝上關節；

十字滑臺，十字滑臺為上關節、下關節之間的連接件，使上關節受外力移動、而下關節保持相對靜止；

彈性復位機構，彈性復位機構與上關節浮動接觸連接，且位于下關節的限位通道中，在上關節受外力移動時、彈性復位機構受上關節推力在下關節的限位通道中移動，外力撤銷時彈性復位機構復位使上關節復位。

上關節作為機械臂的安裝基座，其上可以設置機械手爪、夾具等常用工具，下關節一般作為連接基座使用，十字滑臺作為上關節與上關節之間的連接件，將上關節所受外力轉化成自身的位移，而不影響下關節，而彈性復位機構的存在，可以使外力撤銷后對上關節進行復位，從而避免剛性對抗外力使機械手爪損壞。

進一步，上關節包括上盤面、外殼、下底面，上盤面、外殼、下底面形成一個中空的限位柱形結構，十字滑臺設置在上關節內且與上盤面固定連接。

進一步，十字滑臺包括上滑軌、下滑軌、滑臺座，上滑軌與上盤面連接，滑臺座從上關節的下底面穿設而過并與下關節連接，下滑軌位于上滑軌、滑臺座之間，上滑軌和下滑軌之間垂直設置且能相對滑動，下滑軌和滑臺座之間垂直設置且能相對滑動。

即上關節移動時，由于上滑軌和下滑軌之間是十字設置，因此無論上關節從哪個方向移動，上滑軌、下滑軌或單獨移動，或一起移動，皆不會影響滑臺座。

進一步，彈性復位機構和上關節下底面的接觸面為弧面。

兩者的接觸面為弧形可以使兩者在互相作用時，將平移方向的力轉化為沿限位通道方向的推力。

進一步，彈性復位機構包括端部為弧形的限位柱，上關節下底面與限位柱相對應的接觸面為凹形面，限位柱下設置有復位彈簧。

復位彈簧提供的回復力不易過大，從而避免限位柱無法被上關節的下底面推動。

進一步，彈性復位機構包括端部為弧形的限位柱，上關節下底面與限位滾珠相對應的接觸面為凹形面，限位柱下設置有復位氣缸。