[发明专利]一种凸轮摆转机器人关节

说明书

本发明提供了一种凸轮摆转机器人关节，包括第一活动节、第二活动节、单元电机、凸轮和导向构件；单元电机固定安装于第一活动节的内部，单元电机的上传动连接有凸轮；凸轮呈圆球状，且沿着球面的表面倾斜设置有一左一右两条运动轨，左右两侧的运动轨相互镜向对称，且倾斜角度小于45°；导向构件的两侧朝中心凸出设有一左一右两个导向单元，两个导向单元分别嵌入于两条运动轨中传动连接；导向构件固定设于第二活动节的尾部，且导向构件与第一活动节铰接，使导向构件可以基于第一活动节左右旋转摆动，从而使相邻两个活动节相互铰接在一起。本发明以球状的凸轮实现体积小、高负载的关节摆动。

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种凸轮摆转机器人关节。

背景技术

工业机器人是一种自由度高，功能强大的机械设备，广泛应用于工业生产之中。大部分的机械手设有多个机械关节，仿照人体的手臂一般，可以旋转摆动实现各种动作。

现有技术中的工业机器人的活动关节，多注重更高的自由度，使摆动幅度更大。但这种关节采用体积较大的伺服电机控制，且为了实现较大的负载能力，减速传动轮系相对笨重，因此无法将体积缩小。一旦采用微型电机以缩小体积，负载能力将大大降低。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种凸轮摆转机器人关节，以球状的凸轮实现体积小、高负载的关节摆动。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种凸轮摆转机器人关节，包括第一活动节、第二活动节、单元电机、凸轮和导向构件；单元电机固定安装于第一活动节的内部，单元电机的上传动连接有凸轮；凸轮呈圆球状，且沿着球面的表面倾斜设置有一左一右两条运动轨，左右两侧的运动轨相互镜向对称，且倾斜角度小于45°；导向构件的两侧朝中心凸出设有一左一右两个导向单元，两个导向单元分别嵌入于两条运动轨中传动连接，使驱动构件向左或向右旋转时运动轨带动导向构件旋转摆动；导向构件固定设于第二活动节的尾部，且导向构件与第一活动节铰接，使导向构件可以基于第一活动节左右旋转摆动，从而使相邻两个活动节相互铰接在一起。

进一步的，所述导向构件套设于凸轮的外围，两个导向单元自导向构件的两侧向内凸出延伸并嵌入运动轨中；导向构件与第一活动节的铰接点位于两个导向单元之间，铰接轴的方位与导向单元正交设置，且两者均正对于驱动构件的球心。

进一步的，所述导向单元包括滚轮，滚轮通过一条自导向构件向内凸出延伸的滚轮轴悬臂安装，滚轮嵌设于运动轨内自由滚动。

进一步的，所述第一活动节的头部设有朝第二活动节凸出延伸的铰接部，第一活动节通过铰接部与导向构件的铰接点铰接，从而与第二活动节的尾部相互链接。

进一步的，所述第二活动节的尾部两侧设有朝第一活动节凸出延伸的挡片部，挡片部与铰接部配合啮合，使铰接部的两侧被遮蔽。

进一步的，所述导向构件的外围两侧设有向外凸出延伸的定位挡片，所述第二活动节的尾部两侧设有凹陷的定位卡槽，定位卡槽与定位挡片匹配，定位挡片卡设于定位卡槽之内咬合固定。

本发明所提供的一种凸轮摆转机器人关节，具有以下优点：

采用球状的凸轮结构，在凸轮转动时带动关节摆动，在体积细小的前提下实现了较大的负载能力；

利用球状的凸轮，当凸轮转动时，导向构件的摆动绕球心运动，确保导向构件与凸轮之间的传动顺畅；

具有相互啮合的铰接部与挡片部结构，使关节之间的遮蔽性能更好，不仅保护内部结构，还更美观；

部件的组合充分考虑装配便捷性，导向构件与第二活动节之间组合牢固。

附图说明