一种并联机器人从动臂连接机构及并联机器人的制作方法
本申请属于并联机器人领域,具体涉及一种并联机器人从动臂连接机构及并联机器人。
背景技术:
1、delta并联机器人作为一类典型的空间多环机构,因其动平台能够实现高速、高精度的平移运动,已被广泛用于现代工业中的分拣、包装、精密装配等场合。该类机器人的结构通常包含主动臂与从动臂,并通过球铰链将动平台与从动臂相连接,以传递运动并维持机构的自由度。
2、为保证机构在高速运动过程中的稳定性与可靠性,尤其是防止球铰链因惯性或振动产生脱离,通常需要在相邻从动臂之间设置具有一定预紧能力的连接机构。现有技术中多采用弹性元件作为连接手段,通过施加持续的作用力来约束从动臂间的相对运动,从而增强球铰链的保持力。
3、然而,传统的弹性连接机构在整体布局、外部防护、安装方式及长期运行稳定性方面仍存在一定局限,例如部分结构对外部环境适应性不强,空间占用较大不利于机器人小型化,拆装过程复杂不利于维护,以及在持续振动条件下连接可靠性易下降等问题。这些因素在一定程度上限制了delta并联机器人在高速、高可靠性应用场景下的性能提升与推广应用。
4、因此,本领域仍需一种结构更为合理、便于维护且适应性更强的从动臂连接方案,以进一步提升机器人的综合性能。
技术实现思路
1、本申请提供了一种并联机器人从动臂连接机构及并联机器人,解决了上述技术问题的至少一个。
2、本申请所采用的技术方案为:
3、一种并联机器人从动臂连接机构,包括连接主体以及位于所述连接主体两端的第一挂接部和第二挂接部,所述第一挂接部和所述第二挂接部分别连接相邻的两个从动臂,所述连接主体内部设有容纳腔,所述容纳腔内沿所述连接主体轴向设有芯轴,所述芯轴至少部分伸出所述容纳腔以连接所述第一挂接部,所述连接机构还包括分设于所述连接主体两端的第一定位件和第二定位件,所述第一挂接部设有使所述芯轴穿过的第一定位孔,所述芯轴穿过所述第一定位孔与所述第一定位件卡接,所述第二挂接部设有第二定位孔,所述第二定位件穿过所述第二定位孔卡接于所述连接主体。
4、优选地,所述连接主体包括套筒,所述套筒内部中空形成所述容纳腔,所述套筒的两端相对设有第一连接口和第二连接口,所述芯轴穿设于所述第一连接口,所述第二定位件穿设于所述第二连接口。
5、优选地,所述第一定位件包括弹性挡圈;和/或,所述第二定位件包括堵头。
6、优选地,所述连接机构还包括设置于所述容纳腔内的弹性件,所述芯轴远离所述第一挂接部的一端设有抵接部,所述弹性件与所述抵接部抵接。
7、优选地,所述弹性件包括压缩弹簧,所述压缩弹簧绕设于所述芯轴外部,所述第一挂接部受力带动所述芯轴朝向所述第一连接口移动以压缩所述压缩弹簧。
8、优选地,所述容纳腔包括连通所述第二连接口的封堵腔,所述第二定位件自所述第二连接口伸入所述封堵腔。
9、优选地,所述封堵腔内还包括设置于所述第二定位件与所述套筒内壁之间的钢丝挡圈,所述钢丝挡圈沿所述第二定位件周向设置。
10、优选地,所述第一挂接部与所述第二挂接部均设有两个挂钩,且位于同侧的两个所述挂钩之间形成容纳从动臂的夹持区。
11、一种并联机器人,包括从动臂,相邻的两个所述从动臂之间设有如前述任一项所述的连接机构。
12、由于采用了上述技术方案,本申请所取得的有益效果为:
13、通过设置连接主体和其内部的容纳腔,改变了传统连接机构(如裸露的拉伸弹簧)的形态,将关键的传动和弹性元件内置其中,提升了机构的整体性,避免了外露部件在高速运动或复杂工况下因干涉或碰撞而失效的风险;为内部构件,如后述可能涉及的弹性元件和芯轴,提供了一个可靠的保护环境,有效隔绝了粉尘、油污等外部污染物的侵入,从而显著提高了连接机构的环境适应性和使用寿命。
14、本方案采用芯轴作为核心传动构件,并与挂接部巧妙连接,实现了一种高效的力传递路径。当两个从动臂有分离趋势时,拉力会通过挂接部传递至芯轴,驱动芯轴在容纳腔内产生轴向移动,将外部的、不稳定的空间拉力,转化为内部可控的、沿单一轴线的线性运动,使得机构的受力状态更为明确和稳定,极大地提升了运动传递的精度与可靠性。
15、此外,第一定位件和第二定位件的设置,通过卡接代替传统螺纹连接需要工具旋拧且易在振动下松脱的弊端。这种定位件连接方式(例如进一步限定的弹性挡圈或堵头与钢丝挡圈的组合)通常可以实现一插即合或卡合固定的效果,使得整个连接机构的安装与拆卸过程简便快捷,降低了维护时间与成本。同时,第一定位件和第二定位件的卡接方向与垂直于芯轴的移动方向,确保了机器人在长期高频率、高加速度运行下,连接点不会发生松动,避免因连接失效可能导致的安全事故。
16、通过将功能部件集成于连接主体内部,优化径向和轴向空间占用,相较于传统的并排双弹簧等结构,体积显著减小。这为delta并联机器人的小型化、轻量化设计提供了更大的自由度,使得机器人本体结构可以更加紧凑,或者在有限的空间内布局更多的执行单元,提升了产品的通用性和市场竞争力。
1.一种并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,包括连接主体以及位于所述连接主体两端的第一挂接部和第二挂接部,所述第一挂接部和所述第二挂接部分别连接相邻的两个从动臂,所述连接主体内部设有容纳腔,所述容纳腔内沿所述连接主体轴向设有芯轴,所述芯轴至少部分伸出所述容纳腔以连接所述第一挂接部,所述连接机构还包括分设于所述连接主体两端的第一定位件和第二定位件,所述第一挂接部设有使所述芯轴穿过的第一定位孔,所述芯轴穿过所述第一定位孔与所述第一定位件连接,所述第二挂接部设有第二定位孔,所述第二定位件穿过所述第二定位孔固定于所述连接主体。
2.根据权利要求1所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述连接主体包括套筒,所述套筒内部中空形成所述容纳腔,所述套筒的两端相对设有第一连接口和第二连接口,所述芯轴穿设于所述第一连接口,所述第二定位件穿设于所述第二连接口。
3.根据权利要求2所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述第一定位件包括弹性挡圈;和/或,所述第二定位件包括堵头。
4.根据权利要求2所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述连接机构还包括设置于所述容纳腔内的弹性件,所述芯轴远离所述第一挂接部的一端设有抵接部,所述弹性件与所述抵接部抵接。
5.根据权利要求4所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述弹性件包括压缩弹簧,所述压缩弹簧绕设于所述芯轴外部,所述第一挂接部受力带动所述芯轴朝向所述第一连接口移动以压缩所述压缩弹簧。
6.根据权利要求2所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述容纳腔包括连通所述第二连接口的封堵腔,所述第二定位件自所述第二连接口伸入所述封堵腔。
7.根据权利要求6所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述封堵腔内还包括设置于所述第二定位件与所述套筒内壁之间的钢丝挡圈,所述钢丝挡圈沿所述第二定位件周向设置。
8.根据权利要求1所述的并联机器人从动臂连接机构,其特征在于,所述第一挂接部与所述第二挂接部均设有两个挂钩,且位于同侧的两个所述挂钩之间形成容纳从动臂的夹持区。
9.一种并联机器人,其特征在于,包括从动臂,相邻的两个所述从动臂之间设有如权利要求1-8任一项所述的连接机构。
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