本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種并聯(lián)機器人。
背景技術(shù):
在食品、醫(yī)藥以及電子產(chǎn)品等輕工行業(yè),存在著大量的分揀、拾取等技術(shù)含量較低的重復(fù)性工作。隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,一些廠家開始嘗試用并聯(lián)機器人替代人工去完成上述工作。
現(xiàn)有并聯(lián)機器人運動臂的主電機一般都采用響應(yīng)迅速、便于控制的伺服電機。然而,由于伺服電機機械抱閘部分的發(fā)熱較大,并聯(lián)機器人的外殼上都會設(shè)有散熱通風(fēng)口。因此,現(xiàn)有的機器人都不能達到三防的效果。
此外,為了提高并聯(lián)機器人的工作效率,現(xiàn)有的并聯(lián)機器人的主動臂運動速度可達120次/分。這樣的高速運作,使得機器人的伸縮軸、伸縮軸連接結(jié)構(gòu)以及從動臂連接結(jié)構(gòu)都容易受到較強的磨損,頻繁的更換維護造成機器人的使用成本很高,若長期如此會大大降低并聯(lián)機器人整體的實用性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種便于維護的三防并聯(lián)機器人,以解決現(xiàn)有技術(shù)中,并聯(lián)機器人的三防效果較差,且維護頻繁,維護成本偏高的問題。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種便于維護的三防并聯(lián)機器人,包括封閉外殼,其內(nèi)部通過電機輸出法蘭安裝有伺服電機;若干主動臂,其一端固接于電機輸出法蘭輸出端上,主動臂的軸線與電機輸出法蘭的軸線垂直;從動臂,每個主動臂的末端均與一個從動臂的上端鉸接;動平臺,其位于封閉外殼的下方,所有從動臂的下端均與動平臺鉸接。
進一步,所述封閉外殼包括外殼主體;所述伺服電機的抱閘部分上通過導(dǎo)熱硅膠粘接有第一散熱塊、外殼主體的內(nèi)側(cè)壁上通過導(dǎo)熱硅膠粘接有第二散熱塊;第一散熱塊和第二散熱塊之間插接有若干導(dǎo)熱管。
進一步,所述外殼主體、第一散熱塊和第二散熱塊的材質(zhì)均為鋁;所述導(dǎo)熱管為銅質(zhì)空心熱管。
進一步,所述主動臂和從動臂分別設(shè)有三個,每個從動臂包括兩根連桿,連桿的每一端均固接有一個球頭座;每個球頭座的側(cè)壁上均可拆卸的連接有一個耐磨球碗,耐磨球碗與固接于所述主動臂末端和\或所述動平臺上的球銷鉸接配合;每個球頭座上均安裝有一個掛鉤軸,且兩者之間設(shè)有耐磨軸套;每個掛鉤軸上均掛接有一個彈簧勾架,每個從動臂的同側(cè)兩個彈簧勾架之間安裝有彈性件。
進一步,所述掛鉤軸沿所述球頭座的徑向貫穿球頭座,每個掛鉤軸的外圓側(cè)壁上靠近兩端的位置分別設(shè)有一組掛槽,且掛槽位于球頭座的外部;每個所述彈簧勾架上設(shè)有兩個彈簧掛鉤,每個彈簧掛鉤分別與一組掛槽掛接配合。
進一步,所述耐磨軸套共有兩個,每個耐磨軸套包括軸套主體和設(shè)于軸套主體外圓側(cè)壁端部的耐磨擋圈;軸套主體套裝于所述掛鉤軸上,耐磨擋圈位于所述彈簧掛鉤和球頭座之間。
進一步,所述封閉外殼內(nèi)還安裝有中間電機,中間電機的輸出軸伸出封閉外殼的下端;中間電機和所述動平臺之間設(shè)有伸縮軸,伸縮軸的外桿的下端通過耐磨萬向節(jié)與動平臺上的轉(zhuǎn)動盤連接,伸縮軸的內(nèi)桿的上端通過耐磨萬向節(jié)與中間電機的輸出軸連接;內(nèi)桿的橫截面為多邊形,且滑動連接于外桿內(nèi)部;內(nèi)桿與外桿之間還可拆卸的連接有若干耐磨塊,內(nèi)桿的每一個側(cè)壁均與至少一個耐磨塊滑動連接。
進一步,所述外桿內(nèi)固接有安裝套,安裝套上設(shè)有至少一組插孔;所述耐磨塊置于安裝套的內(nèi)部,且通過其外側(cè)壁上的凸起與插孔插接;每個所述耐磨塊的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干凹槽,凹槽沿安裝套的軸向延伸,且并列排布。
進一步,所述耐磨萬向節(jié)包括四個連接爪,其中兩個位于上連接架的下端,另兩個位于下連接架的上端;四個連接爪的中間設(shè)有十字塊,十字塊的四個突出側(cè)壁上分別固接有一個連接軸;四個連接軸兩兩同軸,且四個連接軸分別與四個連接爪轉(zhuǎn)動連接,且連接軸與連接爪之間安裝有萬向耐磨軸套。
進一步,所述連接軸包括夾持軸肩,夾持軸肩的一端固接有連接螺柱,連接螺柱與所述十字塊的突出側(cè)壁螺紋聯(lián)接;夾持軸肩的另一端固接有光軸,所述連接爪的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有軸孔,光軸置于軸孔內(nèi);所述萬向耐磨軸套包括萬向軸套主體,萬向軸套主體套裝于光軸外側(cè);軸孔的孔徑大于夾持軸肩的外徑;軸孔為通孔,其外沿設(shè)有蓋板槽,蓋板槽內(nèi)可拆卸連接有蓋板,蓋板的內(nèi)壁側(cè)與萬向耐磨軸套相抵。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人具有以下優(yōu)勢:
本發(fā)明所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人,通過第一散熱塊、導(dǎo)熱管和第二散熱塊,能夠使伺服電機所產(chǎn)生的熱量快速的傳遞到外殼主體上,并通過外殼主體的較大表面積,迅速與外界進行熱交換,達到快速散熱的目的,確保本發(fā)明能夠采用全封閉的外殼。通過特氟龍制成的耐磨球碗替代現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)動軸承;通過特氟龍制成的耐磨軸套,能夠?qū)C器人運行過程中所造成的磨損從制造成本較高的零部件轉(zhuǎn)移到成本較低的耐磨軸套上;通過特氟龍制成的萬向耐磨軸套使得連接軸和連接爪這兩個轉(zhuǎn)動連接的零部件不直接接觸,將兩者之間原本所產(chǎn)生的運動磨損轉(zhuǎn)移到萬向耐磨軸套上;通過至少一組特氟龍制成的耐磨塊,在可靠支撐內(nèi)桿的同時,有效的消除了內(nèi)桿與外桿之間的摩擦。由于特氟龍材料價格低廉、零部件結(jié)構(gòu)簡單及材料本身的自潤滑特性,在能夠?qū)崿F(xiàn)軸承所能達到的效果的同時,大大降低了維護成本,提高了本發(fā)明的可靠性和實用性。
通過耐磨塊與安裝套之間的插裝結(jié)構(gòu),簡化了本發(fā)明的維護過程。通過可快速拆裝的蓋板使萬向耐磨軸套拆裝過程簡單方便,進一步簡化了本發(fā)明的維護過程。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的軸測圖;
圖2為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的封閉外殼去除上蓋板、電池蓋板和部分保護罩后的軸測圖;
圖3為圖2中b部分的放大圖;
圖4為圖2中c部分的放大圖;
圖5為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的封閉外殼去除部分電機輸出法蘭和伺服電機的軸測圖;
圖6為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的封閉外殼去除部分電插座和上蓋板的軸測圖;
圖7為圖1中a部分的放大圖;
圖8為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的動平臺及與其連接的從動臂的仰視向軸測圖;
圖9為圖8中d部分的放大圖;
圖10為圖8中d部分去除球銷和耐磨球碗后的放大圖;
圖11為圖8中e部分的放大圖;
圖12為圖8中e部分去除彈簧掛鉤后的放大圖;
圖13為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的從動臂的左視向剖視圖;
圖14為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的從動臂的主視向剖視圖;
圖15為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的伸縮軸的軸測圖;
圖16為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的伸縮軸的軸測爆炸圖;
圖17為圖16中f部分的放大圖;
圖18為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的安裝套的主視向剖視圖;
圖19為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的耐磨萬向節(jié)的軸測圖;
圖20為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的十字塊的軸測圖;
圖21為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的連接爪部分的軸測爆炸圖;
圖22為本發(fā)明實施例所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人的耐磨萬向節(jié)的主視向剖視圖。
附圖標(biāo)記說明:
1-外殼主體;101-上密封槽;102-外密封槽;103-電池密封槽;104-法蘭槽;105-插座槽;106-中間電機槽;2-上蓋板;3-保護罩;4-電池蓋板;5-第一散熱塊;6-第二散熱塊;7-電機輸出法蘭;8-伺服電機;9-插槽;10-導(dǎo)熱管;11-電插座;12-連桿;13-球頭座;1301-限位環(huán)槽;1302-球碗插槽;14-動平臺;15-球銷;16-彈簧勾架;1601-彈簧掛鉤;1602-連接通孔;1603-連接板;16031-安裝支耳;17-掛鉤軸;1701-掛槽;18-彈性件;19-耐磨軸套;1901-耐磨擋圈;1902-軸套主體;20-耐磨球碗;2001-球碗主體;2002-限位沿;2003-碗狀鉸接孔;21-主動臂;22-從動臂;23-外桿;24-內(nèi)桿;25-耐磨塊;2501-凹槽;2502-限位凸條;2503-凸起;26-安裝套;2601-定位沿;2602-螺紋孔;2603-插孔;2604-限位槽;27-下連接架;28-上連接架;2801-萬向連接通孔;2802-緊固螺紋孔;29-十字塊;2901-水平螺紋孔;2902-通孔;2903-突出側(cè)壁;30-蓋板;31-萬向耐磨軸套;3101-定位擋圈;3102-萬向軸套主體;32-光軸;3201-夾持軸肩;3202-連接螺柱;33-連接爪;3301-定位環(huán)槽;3302-軸孔;3303-蓋板槽;34-伸縮軸。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
如圖1-22,本發(fā)明提出一種便于維護的三防并聯(lián)機器人,包括封閉外殼,其內(nèi)部通過電機輸出法蘭7安裝有伺服電機8;若干主動臂21,其一端固接于電機輸出法蘭7輸出端上,主動臂21的軸線與電機輸出法蘭7的軸線垂直;從動臂22,每個主動臂21的末端均與一個從動臂22的上端鉸接;動平臺14,其位于封閉外殼的下方,所有從動臂22的下端均與動平臺14鉸接。
封閉外殼包括外殼主體1,其內(nèi)部通過電機輸出法蘭7安裝有伺服電機8,伺服電機8上通過導(dǎo)熱硅膠粘接有第一散熱塊5,外殼主體1的內(nèi)側(cè)壁上通過導(dǎo)熱硅膠粘接有第二散熱塊6;若干導(dǎo)熱管10,每根導(dǎo)熱管10均分別與第一散熱塊5和第二散熱塊6可拆卸連接。
本發(fā)明中,導(dǎo)熱管10的數(shù)量為兩根。
如圖3、4,上述第一散熱塊5和第二散熱塊6的結(jié)構(gòu)相同,兩者的懸空側(cè)壁上分別設(shè)有插槽9;上述導(dǎo)熱管10的兩端通過插槽9分別與第一散熱塊5和第二散熱塊6插接。該結(jié)構(gòu)便于對導(dǎo)熱管10進行拆裝維護。
如圖2、3,上述導(dǎo)熱管10并列設(shè)置,且導(dǎo)熱管10靠近上述第一散熱塊5的部分水平高度相同。該結(jié)構(gòu)使得導(dǎo)熱管10的豎直部分長度相同,使本發(fā)明更加美觀且便于導(dǎo)熱管10的拆裝。
上述外殼主體1、第一散熱塊5和第二散熱塊6的材質(zhì)均為鋁,且第一散熱塊5靠近上述伺服電機8中的抱閘部分。由于伺服電機8中抱閘部分為產(chǎn)生熱量的主要部分,將第一散熱塊5固定于此處,有助于熱量的快速傳導(dǎo),保證伺服電機8的正常穩(wěn)定的工作。同時,選用導(dǎo)熱性能較好的鋁作為外殼主體1、第一散熱塊5和第二散熱塊6的材質(zhì),有助于熱量快速向外殼主體1的外部發(fā)散。
上述導(dǎo)熱管10為銅質(zhì)空心熱管。該結(jié)構(gòu)有助于提升導(dǎo)熱管10的導(dǎo)熱性能。
如圖5,上述外殼主體1的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有法蘭槽104,上述電機輸出法蘭7安裝于法蘭槽104內(nèi),且兩者之間安裝有彈性密封墊;電機輸出法蘭7的輸出端伸出外殼主體1,其輸入端與上述伺服電機8傳動連接。伸出外殼主體1的電機輸出法蘭7輸出端用于安裝主動臂21,伺服電機8的殼體部分通過緊固件與電機輸出法蘭7的靜止殼體部分固接,電機輸出法蘭7的靜止殼體部分通過緊固件固接于法蘭槽104內(nèi)。
本發(fā)明所述的彈性密封墊和環(huán)形密封條均為常規(guī)使用的橡膠等材質(zhì)所制成的密封結(jié)構(gòu)。
上述伺服電機8的一部分伸出上述外殼主體1,外殼主體1的外側(cè)壁上設(shè)有外密封槽102,外密封槽102內(nèi)安裝有保護罩3,保護罩3包裹伺服電機8伸出外殼主體1的部分;保護罩3與外密封槽102之間安裝有彈性密封墊。保護罩3通過緊固件可拆卸的連接于外密封槽102內(nèi)。
上述外殼主體1的外側(cè)壁上可拆卸的連接有覆蓋電池倉的電池蓋板30,電池蓋板30與電池倉之間安裝有環(huán)形密封條。電池倉開口處的外沿設(shè)有電池密封槽103,電池密封槽103的底部嵌裝有環(huán)形密封條。電池蓋板30通過緊固件安裝于電池密封槽103內(nèi),且擠壓環(huán)形密封條,達到密封的效果。
上述外殼主體1上還設(shè)有插座槽105,若干電插座11安裝于插座槽105內(nèi),且電插座11與插座槽105之間安裝有彈性密封墊。
如圖6,上述外殼主體1的內(nèi)側(cè)底部設(shè)有中間電機槽106,中間電機安裝于中間電機槽106內(nèi),且中間電機與中間電機槽106之間安裝有彈性密封墊。中間電機用于驅(qū)動伸縮軸34旋轉(zhuǎn),在伸縮軸34的傳遞下,動平臺14上的旋轉(zhuǎn)臺也可進行旋轉(zhuǎn),從而帶動安裝于旋轉(zhuǎn)臺上的機械手、吸盤等器件旋轉(zhuǎn),完成物品的拾取和碼放。
上述外殼主體1的上端開口處可拆卸的連接有上蓋板2,上蓋板2與外殼主體1之間安裝有環(huán)形密封條。外殼主體1上端開口處的上沿設(shè)有上密封槽101,上密封槽101的底部嵌裝有環(huán)形密封條。上蓋板2通過緊固件安裝于上密封槽101內(nèi),且擠壓環(huán)形密封條,達到密封的效果。
伺服電機8產(chǎn)生熱量后,熱量被第一散熱塊6吸收,通過若干導(dǎo)熱管10將熱量快速的傳遞到第二散熱塊6上,并通過第二散熱塊6最終傳遞到外殼主體1上。由于外殼主體1的外表面積很大,因此能夠起到很好的散熱作用。
本發(fā)明所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人,包括兩個球頭座13,其分別安裝于兩根連桿12的同側(cè)端部;每個球頭座13可拆卸連接有一個耐磨球碗20,每個耐磨球碗20均與一個球銷15鉸接配合;每個球頭座13上均安裝有一個掛鉤軸17,且兩者之間設(shè)有耐磨軸套19;兩個彈簧勾架16,每個彈簧勾架16均與一個掛鉤軸17掛接,且兩個彈簧勾架16之間安裝有彈性件18。
圖7、8、9所示部分為從動臂22與動平臺14的連接結(jié)構(gòu),球銷15固接于動平臺14上。而連桿12與主動臂21的連接結(jié)構(gòu)與圖7、8所示方式相類似,球銷15固定于主動臂21上。
上述球頭座13上設(shè)有球碗插槽1302,球碗插槽1302的內(nèi)側(cè)壁外沿還設(shè)有限位環(huán)槽1301;上述耐磨球碗20包括插接于球碗插槽1302內(nèi)部的球碗主體2001,球碗主體2001外圓側(cè)壁的一端還設(shè)有限位沿2002,限位沿2002與限位環(huán)槽1301插接配合;球碗主體2001上設(shè)有貫通的碗狀鉸接孔2003(用以與球銷15的球頭鉸接配合),碗狀鉸接孔2003的較大開口置于設(shè)有限位沿2002的一端。如圖10和14所示,限位沿2002和限位環(huán)槽1301相配合,能夠保證耐磨球碗20和球頭座13之間的相對位置。避免當(dāng)球銷15與耐磨球碗20鉸接配合時,耐磨球碗20被壓入球頭座13的內(nèi)部而失效。
兩個上述球頭座13上的球碗插槽1302相向設(shè)置。如圖7、8所示,動平臺14上的兩個球銷15的球頭部分方向相反。當(dāng)球頭座13與球銷15鉸接時,需保證兩個球頭座13分別位于兩個球銷15的外側(cè)(背離動平臺14的一側(cè)),且兩個球頭座13通過彈性件18拉緊,保證兩個球頭座13與兩個球銷15可靠鉸接。
如圖11,上述掛鉤軸17沿上述球頭座13的徑向貫穿球頭座13,每個掛鉤軸17的外圓側(cè)壁上靠近兩端的位置分別設(shè)有一組掛槽1701,且掛槽1701位于球頭座13的外部;每個上述彈簧勾架16上設(shè)有兩個彈簧掛鉤1601,每個彈簧掛鉤1601分別與一組掛槽1701掛接配合。該結(jié)構(gòu)使得彈簧掛鉤1601與掛鉤軸17之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,避免了兩者之間的相互磨損,提高了非易損件的使用壽命。
上述耐磨軸套19共有兩個,每個耐磨軸套19包括軸套主體1902和設(shè)于軸套主體1902外圓側(cè)壁端部的耐磨擋圈1901;軸套主體1902套裝于上述掛鉤軸17上,耐磨擋圈1901位于上述彈簧掛鉤1601和球頭座13之間。兩個耐磨軸套19均為易損件,當(dāng)掛鉤軸17與球頭座13發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時,軸套主體1902起到軸承的作用。耐磨擋圈1901的作用有兩個,其一是為了固定軸套主體1902的位置,使其始終處于球頭座13(準確的說是球頭座13和連桿12上供掛鉤軸17穿過的通孔,如圖13所示)與掛鉤軸17之間;其二是運動過程中,避免彈簧掛鉤1601與球頭座13之間直接接觸摩擦而產(chǎn)生較為嚴重的磨損,提高兩個非易損件的使用壽命。
如圖12,每個上述彈簧勾架16還包括一個連接板1603,連接板1603設(shè)于兩個彈簧掛鉤1601之間且三者固接;每個連接板1603上設(shè)有安裝支耳16031,安裝支耳16031上設(shè)有供彈性件18掛接的連接通孔1602。每個上述連接板1603上均設(shè)有兩個上述安裝支耳16031,每個安裝支耳16031上設(shè)有一個上述連接通孔1602。上述彈性件18共有兩個,且彈性件18為拉簧。
上述耐磨球碗20和耐磨軸套19的材料均為特氟龍。特氟龍具有耐磨耐高溫的特點,同時當(dāng)用于兩個相對運動的零部件之間時,還具有潤滑的作用,進一步降低了本發(fā)明的維護成本。
上述連桿12為碳纖維管。碳纖維管具有強度高,壽命長、耐腐蝕,質(zhì)量輕、低密度等優(yōu)點,特別適用于運動速度快,工作環(huán)境惡劣的機器人。
本發(fā)明中的耐磨球碗20和耐磨軸套19均為易損件,當(dāng)使用一段時間后,向外拉動本發(fā)明中一個彈簧勾架16,使其與所連接的掛鉤軸17脫離,即可將連桿12和球頭座13拆下。將球頭座13上的耐磨球碗20和耐磨軸套19分別拆下進行更換,更換完畢后,再安裝復(fù)原即可繼續(xù)使用。
所述伸縮軸34包括外桿23,其內(nèi)部固接有安裝套26,安裝套26的內(nèi)部可拆卸連接有至少一組耐磨塊25;內(nèi)桿24,其置于外桿23內(nèi)部,內(nèi)桿24的橫截面為多邊形,且內(nèi)桿24的每一個側(cè)壁均與至少一個耐磨塊25滑動連接;耐磨塊25,其置于安裝套26與內(nèi)桿24之間。
上述內(nèi)桿24的橫截面為正方形;每組上述耐磨塊25的數(shù)量為四個,且圍繞內(nèi)桿24的軸線均布。
如圖16,上述安裝套26內(nèi)部沿其軸向設(shè)有兩組耐磨塊25。該結(jié)構(gòu)能夠增加內(nèi)桿24伸縮時的穩(wěn)定性,避免在工作過程中產(chǎn)生晃動。
如圖17、18,上述安裝套26上設(shè)有至少一組插孔2603,上述耐磨塊25的外側(cè)壁上設(shè)有凸起2503,耐磨塊25通過凸起2503與插孔2603插接。
同組中的上述插孔2603在安裝套26的軸向上位置相同。該結(jié)構(gòu)使得同組中的各個耐磨塊25與內(nèi)桿24的貼合位置高度相等,有助于內(nèi)桿24的運動平穩(wěn)。
如圖17、18,上述安裝套26的內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)有限位槽2604,限位槽2604位于同組兩個相鄰的插孔2603之間;上述耐磨塊25的外側(cè)壁上設(shè)有與限位槽2604插接配合的限位凸條2502。進一步增強耐磨塊25與安裝套26之間的連接牢固度,避免兩者在安裝完成后發(fā)生軸向移動。
如圖17,每個上述耐磨塊25的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干凹槽2501,凹槽2501沿安裝套26的軸向延伸,且并列排布。該結(jié)構(gòu)有助于減小耐磨塊25與內(nèi)桿24的接觸面積,減小兩者之間的摩擦;同時,也能保證耐磨塊25的強度。
如圖18,上述安裝套26上圍繞其軸線均布有四個螺紋孔2602,安裝套26通過與螺紋孔2602螺紋聯(lián)接的緊固件與上述外桿23固接。緊固件的螺紋部分通過外桿23上的通孔穿過外桿23,再與上述螺紋孔2602螺紋聯(lián)接。
如圖18,上述安裝套26的一端設(shè)有伸出上述外桿23端部的定位沿2601。該結(jié)構(gòu)能夠在安裝套26未安裝緊固件時,使安裝套26與外桿23之間軸向固定,方便緊固件的安裝。
上述耐磨塊25的材質(zhì)為特氟龍。特氟龍具有耐磨耐高溫的特點,同時當(dāng)用于兩個相對運動的零部件之間時,還具有潤滑的作用,進一步降低了本發(fā)明的維護成本。
本發(fā)明中,伸縮運動的內(nèi)桿24只與耐磨塊25接觸,在其運動過程中通過摩擦所造成的損害也只體現(xiàn)在耐磨塊25的內(nèi)側(cè)壁(耐磨塊25與安裝套26插接,耐磨塊25的外側(cè)壁與安裝套26的內(nèi)側(cè)壁相對靜止)上。
當(dāng)運行一段時間后,需要對耐磨塊25進行維護時,先將內(nèi)桿24從外桿23中抽出。將工具或手指伸入到安裝套26內(nèi),將耐磨塊25逐一從安裝套26上拔下更換即可。更換后,將內(nèi)桿24重新插入到安裝套26內(nèi)。
本發(fā)明所述的耐磨萬向節(jié)包括四個連接爪33,其中兩個位于上連接架28的下端,另兩個位于下連接架27的上端;十字塊29,其位于四個連接爪33的中間,十字塊29的四個突出側(cè)壁2903上分別固接有一個連接軸;四個連接軸,其兩兩同軸,且四個連接軸分別與四個連接爪33轉(zhuǎn)動連接,且連接軸與連接爪33之間安裝有萬向耐磨軸套31。
上連接架28和下連接架27分別設(shè)有一個供伸縮軸34或動平臺14插入的萬向連接通孔2801,萬向連接通孔2801的側(cè)壁上設(shè)有若干緊固螺紋孔2802,緊固件與緊固螺紋孔2802螺紋聯(lián)接后,其尾端夾緊伸縮軸34或動平臺14。
上述十字塊29的四個突出側(cè)壁2903上分別設(shè)有一個軸向水平的水平螺紋孔2901,上述連接軸包括夾持軸肩3201,夾持軸肩3201的一端固接有連接螺柱3202,連接螺柱3202與水平螺紋孔2901螺紋聯(lián)接。如圖20、21,通過工具對夾持軸肩3201進行夾持,便于將連接螺柱3202與水平螺紋孔2901螺紋聯(lián)接。
上述十字塊29的上端中間位置設(shè)有貫通的十字塊通孔2902,上述連接螺柱3202的尾端伸入十字塊通孔2902內(nèi)。該結(jié)構(gòu)能夠減輕十字塊29的重量及加工難度。
上述連接爪33的寬度b小于兩個相背離的上述突出側(cè)壁2903之間的距離a。如圖22所示,該結(jié)構(gòu)使得夾持軸肩3201不會被連接爪33遮擋,便于連接軸的安裝。
如圖21,上述夾持軸肩3201的另一端固接有光軸32,上述連接爪33的內(nèi)側(cè)壁(靠近十字塊29的一側(cè))上設(shè)有軸孔3302,光軸32置于軸孔3302內(nèi);上述萬向耐磨軸套31包括萬向軸套主體3102,萬向軸套主體3102套裝于光軸32外側(cè)。萬向軸套主體3102位于光軸32與軸孔3302之間起軸承的作用,減輕兩者之間的磨損。
上述軸孔3302的孔徑大于上述夾持軸肩3201的外徑。如圖22,由于連接軸與十字塊29螺紋聯(lián)接,因此兩者之間相對靜止固定,夾持軸肩3201與突出側(cè)壁2903緊貼的一端為靜止端;由于連接軸與連接爪33轉(zhuǎn)動連接,因此夾持軸肩3201靠近連接爪33內(nèi)側(cè)壁的一端為轉(zhuǎn)動端。上述結(jié)構(gòu)使得夾持軸肩3201的轉(zhuǎn)動端只與萬向軸套主體3102的內(nèi)端貼合,而連接爪33上的軸孔3302也只與萬向軸套主體3102貼合。也就是說當(dāng)連接軸(光軸32)與連接爪33之間發(fā)生轉(zhuǎn)動時,連接軸與連接爪33均與萬向軸套主體3102發(fā)生摩擦,而由于萬向軸套主體3102的摩擦系數(shù)低,因此能夠保證連接軸與連接爪33相對轉(zhuǎn)動時所受到的磨損極低;同時,由于萬向軸套主體3102本身為廉價替換件,也能夠大大降低本發(fā)明的維護成本。
如圖22,上述軸孔3302為通孔,其外沿設(shè)有定位環(huán)槽3301;上述萬向軸套主體3102的外圓側(cè)壁的外端設(shè)有定位擋圈3101,定位擋圈3101置于定位環(huán)槽3301內(nèi)。定位擋圈3101能夠保證萬向軸套主體3102在軸孔3302內(nèi)不會發(fā)生軸向移動;同時,還能避免光軸32的外端與蓋板30的內(nèi)側(cè)壁接觸,產(chǎn)生摩擦。
上述定位環(huán)槽3301的外沿設(shè)有蓋板槽3303,蓋板槽3303內(nèi)可拆卸連接有蓋板30,蓋板30的內(nèi)壁側(cè)與上述定位擋圈3101相抵。上述蓋板30通過緊固件可拆卸的連接于蓋板槽3303內(nèi)。如圖21、22,緊固件的螺紋部分穿過蓋板30與蓋板槽3303的底部螺紋聯(lián)接,固定后蓋板30嵌于蓋板槽3303的內(nèi)部。
上述萬向耐磨軸套31的材質(zhì)為特氟龍。特氟龍具有耐磨耐高溫的特點,同時當(dāng)用于兩個相對運動的零部件之間時,還具有潤滑的作用,進一步降低了本發(fā)明的維護成本。
本發(fā)明在維護時,只需將各個連接爪33上的蓋板30拆下,然后將易損件萬向耐磨軸套31取下更換即可。由于萬向耐磨軸套31與光軸32和軸孔3302均為套裝配合,因此拆裝較為方便。
本發(fā)明所述的便于維護的三防并聯(lián)機器人,通過第一散熱塊5、導(dǎo)熱管10和第二散熱塊6,能夠使伺服電機8所產(chǎn)生的熱量快速的傳遞到外殼主體1上,并通過外殼主體1的較大表面積,迅速與外界進行熱交換,達到快速散熱的目的,確保本發(fā)明能夠采用全封閉的外殼。通過特氟龍制成的耐磨球碗20替代現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)動軸承;通過特氟龍制成的耐磨軸套19,能夠?qū)C器人運行過程中所造成的磨損從制造成本較高的零部件轉(zhuǎn)移到成本較低的耐磨軸套19上;通過特氟龍制成的萬向耐磨軸套31使得連接軸和連接爪33這兩個轉(zhuǎn)動連接的零部件不直接接觸,將兩者之間原本所產(chǎn)生的運動磨損轉(zhuǎn)移到萬向耐磨軸套31上;通過至少一組特氟龍制成的耐磨塊25,在可靠支撐內(nèi)桿24的同時,有效的消除了內(nèi)桿24與外桿23之間的摩擦。由于特氟龍材料價格低廉、零部件結(jié)構(gòu)簡單及材料本身的自潤滑特性,在能夠?qū)崿F(xiàn)軸承所能達到的效果的同時,大大降低了維護成本,提高了本發(fā)明的可靠性和實用性。
通過耐磨塊25與安裝套26之間的插裝結(jié)構(gòu),簡化了本發(fā)明的維護過程。通過可快速拆裝的蓋板30使萬向耐磨軸套31拆裝過程簡單方便,進一步簡化了本發(fā)明的維護過程。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。