專利名稱：接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接頭，尤其涉及一種可擺動(dòng)的接頭。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)領(lǐng)域中，比如能夠進(jìn)行抓 取和移動(dòng)的機(jī)械手，其可以按照設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，并與打磨裝置配合實(shí)現(xiàn)工件的打 磨拋光。現(xiàn)有機(jī)械手的主動(dòng)元件與從動(dòng)元件之間的連接大多采用剛性的固定連接。然 而，當(dāng)工件需打磨的表面形貌較為復(fù)雜時(shí)，往往需要與打磨設(shè)備相連的從動(dòng)元件相對(duì)主 動(dòng)元件具有擺動(dòng)及復(fù)位功能，現(xiàn)有的連接裝置一般較難滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種可實(shí)現(xiàn)靈活擺動(dòng)，快速?gòu)?fù)位的接頭。一種接頭，包括固定座、連接桿及至少二彈性件。連接桿一端與固定座活動(dòng)相 連。接頭還包括定位板。定位板固定連接于連接桿。至少二彈性件設(shè)于固定座與定位 板之間且位于連接桿兩側(cè)或環(huán)繞在連接桿的周圍。當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例的接頭的連接桿從初始位置開始朝四周靈活擺動(dòng)時(shí)，由于至少 二彈性件位于連接桿兩側(cè)或環(huán)繞在連接桿的周圍，因此其可對(duì)連接桿施加較為均衡的回 復(fù)力，從而保證連接桿從擺動(dòng)位置快速，準(zhǔn)確地回復(fù)至初始位置。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的接頭的組裝圖。圖2是圖1所示接頭的立體分解圖。圖3是圖1沿III-III線的剖面圖。圖4是圖1沿IV-IV線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的接頭作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例的接頭100包括一個(gè)固定座10、一個(gè)連接桿30、四 個(gè)彈性件50及一個(gè)定位板60。連接桿30與固定座10活動(dòng)連接并可相對(duì)固定座10朝四 周靈活擺動(dòng)。定位板60套設(shè)于連接桿30，四個(gè)彈性件50設(shè)于定位板60及固定座10之 間。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，固定座10大致為方形塊，其中部開設(shè)有方形容納腔11。固定 座10沿圖示X軸的兩相對(duì)側(cè)壁上還各開設(shè)有一個(gè)與容納腔11相通的軸孔13。接頭100還包括兩個(gè)第一軸承15、兩個(gè)軸承套筒17和兩個(gè)第一旋轉(zhuǎn)軸19。第 一軸承15包括外圈151及與外圈151相連的內(nèi)圈153。外圈151可置于軸孔13內(nèi)并與軸 孔13相對(duì)固定。本實(shí)施例中，第一軸承15為滾珠軸承。第一軸承15也可用滾子或滾針軸承替代。軸承套筒17包括圓柱狀卡合部171及與其相鄰的容納部173?？ê喜?71 的直徑可與第一軸承15的內(nèi)圈153的孔徑相當(dāng)或略大，因此卡合部171可通過(guò)過(guò)盈配合 的方式卡合于內(nèi)圈153。第一旋轉(zhuǎn)軸19大致為長(zhǎng)桿狀，其沿圖示X軸方向延伸。第一 旋轉(zhuǎn)軸19包括頭部191及與其相鄰的螺紋部193。頭部191可容納于軸承套筒17的容納 部173內(nèi)。螺紋部193可依次穿過(guò)軸承套筒17、第一軸承15及軸孔113而進(jìn)入容納腔 111 內(nèi)。接頭100還包括可收容于容納腔11內(nèi)的擺動(dòng)件20。擺動(dòng)件20大致為一方塊， 其沿圖示Y軸方向的厚度要小于容納腔11沿Y軸方向的寬度。擺動(dòng)件20中部開設(shè)有容 納連接桿30的方形容置腔21。擺動(dòng)件20沿X軸方向的兩相對(duì)側(cè)壁上各開設(shè)有一個(gè)螺紋 孔23 (見(jiàn)圖3)。螺紋孔23可與第一旋轉(zhuǎn)軸15的螺紋部153相配合。擺動(dòng)件20的側(cè)壁 上位于螺紋孔23的外緣還垂直延伸形成一圓環(huán)狀支撐部25。支撐部25與擺動(dòng)件20的 側(cè)壁共同形成一個(gè)用以容納軸承套筒17的卡合部171的容置槽251。擺動(dòng)件20沿圖示Y 軸方向的兩相對(duì)側(cè)壁上各開設(shè)有一個(gè)與容置腔21相通的軸孔27。請(qǐng)一并參閱圖4，接頭100還包括兩個(gè)第二軸承22、一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)軸24及兩個(gè) 卡簧26。第二軸承22與第一軸承15規(guī)格相同，其包括外圈221及內(nèi)圈223。外圈221 可置于軸孔27內(nèi)并與軸孔27相對(duì)固定。第二旋轉(zhuǎn)軸24大致為長(zhǎng)條形圓桿，其沿圖示Y 軸方向延伸。第二旋轉(zhuǎn)軸24的直徑與第二軸承22的內(nèi)圈223的孔徑相當(dāng)或略大，因此 兩個(gè)第二軸承22的內(nèi)圈223可通過(guò)過(guò)盈配合的方式卡合于第二旋轉(zhuǎn)軸24的兩端。第二 旋轉(zhuǎn)軸24的兩端還分別開設(shè)有一個(gè)卡槽241。兩個(gè)卡簧26可分別進(jìn)入兩個(gè)卡槽241，以 防止第二軸承22從第二旋轉(zhuǎn)軸24上脫離。連接桿30大致為長(zhǎng)桿狀，其包括主體31、樞接部33及螺紋部35。樞接部33 和螺紋部35分別位于主體31的兩端。樞接部33大致為方塊狀，其沿圖示X軸方向的厚 度小于擺動(dòng)件20的容置腔21沿圖示X軸方向的寬度。樞接部33上還開設(shè)有供第二旋轉(zhuǎn) 軸24穿過(guò)的軸孔331。軸孔331的直徑與第二旋轉(zhuǎn)軸24相當(dāng)或略小，因此第二旋轉(zhuǎn)軸 24可通過(guò)過(guò)盈配合的方式與樞接部33固定相連。連接桿30還具有軸線37。接頭100還包括一個(gè)蓋板40。蓋板40大致為正方形板，其中部開設(shè)有供連接桿 30的主體31穿過(guò)的圓形通孔41。通孔41的直徑比主體31的直徑大，以允許主體31在 通孔41內(nèi)晃動(dòng)?？梢岳斫?，通孔41的形狀也可為方形或三角形等，只需滿足通孔41的 面積大于主體31的截面積即可。通孔41具有軸線411。蓋板40上還設(shè)有相對(duì)通孔41 的軸線411對(duì)稱分布的四個(gè)固定件43。本實(shí)施例中，固定件43為螺釘，四個(gè)固定件43 位于鄰近蓋板40的四個(gè)角的位置。固定件43具有圓筒狀的頭部431。蓋板40可通過(guò)該 四個(gè)固定件43螺合于固定座10上。四個(gè)彈性件50可分別套設(shè)在四個(gè)固定件43的頭部431上。本實(shí)施例中，彈性 件50為彈簧。定位板60的形狀大致與蓋板40相似，其中部開設(shè)有供連接桿30的螺紋部35穿 過(guò)的圓形通孔61。通孔61的直徑與螺紋部35的直徑大致相等。定位板60靠近蓋板40 的一側(cè)對(duì)應(yīng)四個(gè)彈性件50的位置還設(shè)有四個(gè)導(dǎo)柱63。四個(gè)彈性件50可分別套設(shè)在四個(gè) 導(dǎo)柱63上。接頭100還包括一個(gè)螺母70。螺母70可與連接桿30的螺紋部35相螺合，以使定位板60與連接桿30固定。組裝時(shí)，首先連接桿30的樞接部33進(jìn)入擺動(dòng)件20的容置腔21。第二旋轉(zhuǎn)軸24 依次穿過(guò)擺動(dòng)件20的軸孔27和樞接部33的軸孔331后，兩個(gè)第二軸承22分別套設(shè)在第 二旋轉(zhuǎn)軸24的兩端且分別置于兩個(gè)軸孔27內(nèi)。兩個(gè)卡簧26分別進(jìn)入第二旋轉(zhuǎn)軸24兩 端的卡槽241，以防止第二軸承22與第二旋轉(zhuǎn)軸24脫離。由于樞接部33的厚度小于容 置腔21的寬度，因此樞接部33可在容置腔21內(nèi)繞第二旋轉(zhuǎn)軸24的軸線進(jìn)行一定角度的 旋轉(zhuǎn)，從而使得連接桿30的螺紋部35可在X-Z平面內(nèi)擺動(dòng)。擺動(dòng)件20進(jìn)入固定座10的容納腔11，且使擺動(dòng)件20的容置槽251與固定座10 的軸孔13對(duì)齊。第一軸承15進(jìn)入軸孔13并與之固定。軸承套筒17的卡合部171穿過(guò) 第一軸承15的內(nèi)圈153并進(jìn)入容置槽251內(nèi)。第一旋轉(zhuǎn)軸19的螺紋部193穿過(guò)軸承套 筒17，并螺合于擺動(dòng)件20的螺紋孔23內(nèi)，由此將軸承套筒17與擺動(dòng)件20固定。而第 一旋轉(zhuǎn)軸19的頭部191此時(shí)收容于軸承套筒17的容納部173內(nèi)。此時(shí)第一旋轉(zhuǎn)軸19的 軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸24的軸線垂直相交。由于擺動(dòng)件20的厚度小于容納腔11的寬度，因 此擺動(dòng)件20可在容納腔11內(nèi)繞第一旋轉(zhuǎn)軸19的軸線進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，從而使得連 接桿30的螺紋部35可在Y-Z平面內(nèi)擺動(dòng)。蓋板40通過(guò)四個(gè)螺釘43固定至固定座10，且使連接桿30的螺紋部35穿過(guò)蓋板 40的通孔41。在初始位置時(shí)，通孔41的軸線411與連接桿30的軸線37保持重合。四 個(gè)彈性件50分別套設(shè)于四個(gè)螺釘43的頭部431上并環(huán)繞在連接桿30的周圍。定位板60 放置在四個(gè)彈性件50上，且使四個(gè)導(dǎo)柱63分別穿設(shè)于四個(gè)彈性件50內(nèi)。螺母70與連 接桿30的螺紋部35相螺合，由此使定位板60與連接桿30固定。接頭100組裝完畢。使用時(shí)，接頭100的固定座10通過(guò)螺栓等固定方式固定于一機(jī)械手(圖未示) 的末端，連接桿30通過(guò)螺紋部35與打磨裝置(圖未示)固定相連。當(dāng)機(jī)械手帶動(dòng)打磨 裝置來(lái)打磨形狀各異的工件時(shí)，工件有可能對(duì)打磨裝置及連接桿30產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。 該轉(zhuǎn)動(dòng)力矩可分解為沿Y-Z平面的第一分力矩和沿X-Z平面的第二份力矩，從而推動(dòng)擺 動(dòng)件20繞第一旋轉(zhuǎn)軸19的軸線旋轉(zhuǎn)，且樞接部33繞第二旋轉(zhuǎn)軸24的軸線旋轉(zhuǎn)，最終使 連接桿30相對(duì)固定座10做出較為靈活地?cái)[動(dòng)。當(dāng)連接桿30位于初始位置時(shí)，四個(gè)彈性 件50對(duì)定位板60僅有沿Z軸方向的彈力。但當(dāng)連接桿30開始擺動(dòng)后，與連接桿30的 螺紋部35固定的定位板60也會(huì)沿X軸及/或Y軸方向移動(dòng)一定距離而偏離初始位置。 此時(shí)四個(gè)彈性件50中至少有一個(gè)彈性件處于被壓縮的狀態(tài)，而其他彈性件則有可能處于 被拉伸的狀態(tài)。這些處于壓縮或拉伸狀態(tài)的彈性件50將會(huì)對(duì)定位板60產(chǎn)生沿X軸及/ 或Y軸方向的回復(fù)力。當(dāng)打磨完畢，工件對(duì)連接桿30的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩消失后，被處于壓縮或 拉伸狀態(tài)的彈性件50會(huì)對(duì)連接桿30產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩方向相反的回復(fù)力矩，從而迫使連接 桿30反向擺動(dòng)回復(fù)至初始位置。由于四個(gè)彈性件50相對(duì)連接桿30的軸線37對(duì)稱的分布在其周圍，因此對(duì)連接 桿30施加的回復(fù)力較為均衡，可保證連接桿30快速，準(zhǔn)確地回復(fù)至初始位置。通過(guò)調(diào)節(jié) 螺母70的位置，還可控制彈性件50的回復(fù)力大小。若其中一個(gè)彈性件50在使用過(guò)程中 斷裂或因老化而失去彈性，其他彈性件50仍能夠提供回復(fù)力而不至于使接頭100失效。 另外，由于接頭100使用的是摩擦系數(shù)較小的滾珠軸承，因此連接桿30擺動(dòng)時(shí)摩擦阻力 較小，調(diào)節(jié)其位置角度時(shí)較為方便。
可以理解，連接桿30與固定座10的連接方式也不限于本實(shí)施例所描述的方式， 例如連接桿30的末端可以形成一球形連接部，固定座10內(nèi)可開設(shè)設(shè)球形空腔，通過(guò)球形 連接部容納于該球形連接部，也可實(shí)現(xiàn)連接桿30相對(duì)固定座10靈活擺動(dòng)。如果四個(gè)彈性件50直接與固定座10固定，蓋板40也可省略。彈性件50的數(shù)量也不限于四個(gè)，例如可為兩個(gè)、三個(gè)或五個(gè)，當(dāng)彈性件50的數(shù) 量為兩個(gè)時(shí)，兩個(gè)彈性件50位于連接桿30的兩側(cè)，更為優(yōu)選的方案是連接桿30的軸線 37穿過(guò)兩個(gè)彈性件50的連接線的中點(diǎn)。本發(fā)明所提供的接頭100還可以應(yīng)用于機(jī)械手以外的其他領(lǐng)域，用以連接固定 元件與活動(dòng)元件。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本 發(fā)明精神所作的變化，都包含在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種接頭，包括固定座、連接桿及彈性件，該連接桿一端與該固定座活動(dòng)相連， 其特征在于該接頭還包括定位板，該定位板固定連接于該連接桿，該彈性件的數(shù)量至 少為二，該至少二彈性件設(shè)于該固定座與該定位板之間且位于該連接桿兩側(cè)或環(huán)繞在該 連接桿的周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于該接頭還包括與固定座固定相連的蓋 板，該蓋板上開設(shè)有供該連接桿穿過(guò)的通孔，該通孔的面積大于該連接桿的截面積。
3.如權(quán)利要求2所述的接頭，其特征在于該蓋板上相對(duì)該通孔的軸線對(duì)稱設(shè)有至 少二固定件，每一彈性件固定在該固定件上，該蓋板通過(guò)該至少二固定件固定于固定座 上。
4.如權(quán)利要求3所述的接頭，其特征在于該定位板靠近該蓋板的一側(cè)還設(shè)有對(duì)應(yīng) 于該至少二彈性件的至少二導(dǎo)柱，每一彈性件固定在該導(dǎo)柱上。
5.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于該定位板上開設(shè)有供該連接桿穿過(guò)的通 孔，該連接桿末端具有螺紋部，該接頭還包括一個(gè)螺母，該螺母與該連接桿的螺紋部相 螺合并將該定位板與該連接桿固定。
6.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于該接頭還包括擺動(dòng)件和第一旋轉(zhuǎn)軸，該 擺動(dòng)件通過(guò)該第一旋轉(zhuǎn)軸樞接于該固定座，該擺動(dòng)件與該連接桿相連，并可繞該第一旋 轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的接頭，其特征在于該固定座上開設(shè)有容納該擺動(dòng)件的容納 腔，該容納腔的寬度大于該擺動(dòng)件的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述的接頭，其特征在于該接頭還包括第二旋轉(zhuǎn)軸，該連接桿通 過(guò)該第二旋轉(zhuǎn)軸樞接于該擺動(dòng)件并可繞該第二旋轉(zhuǎn)軸的軸線旋轉(zhuǎn)，該第二旋轉(zhuǎn)軸的軸線 與第一旋轉(zhuǎn)軸的軸線垂直相交。
9.如權(quán)利要求8所述的接頭，其特征在于該連接桿包括與該第二旋轉(zhuǎn)軸相連的樞 接部，該擺動(dòng)件開設(shè)有容納該樞接部的容置腔，該容置腔的寬度大于該樞接部的厚度。
10.如權(quán)利要求9所述的接頭，其特征在于該接頭還包括第一軸承和第二軸承，該 第一軸承設(shè)于該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，該第二軸承設(shè)于該第二主動(dòng)軸上，該第一軸承和該第二 軸承均為滾珠軸承。
全文摘要
一種接頭，包括固定座、連接桿及至少二彈性件。連接桿一端與固定座活動(dòng)相連。接頭還包括定位板。定位板固定連接于連接桿。至少二彈性件設(shè)于固定座與定位板之間且位于連接桿兩側(cè)或環(huán)繞在連接桿的周圍。接頭的連接桿可相對(duì)固定座進(jìn)行靈活地?cái)[動(dòng)，且能從擺動(dòng)位置快速，準(zhǔn)確地復(fù)位。
文檔編號(hào)B25J19/00GK102019619SQ20091030745
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者宋尚軒, 張 成 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司