CN115427200B - 机器人关节的连接组件 - Google Patents

Abstract

一种机器人关节的连接组件，包括：第一关节(100)，具有第一连接端部(120)，在第一连接端部(120)上设置有连接基座(300)，连接基座(300)上具有沿径向向外延伸的第一连接凸缘(340)；第二关节(200)，具有第二连接端部，在第二连接端部上设置有连接头(500)，在连接头(500)的外周上设置有外螺纹；连接螺母(400)，能以转动方式套设在连接头(500)上，在连接螺母(400)的内周上设置有内螺纹；其中，连接螺母(400)的朝向第一连接端部(120)的一端形成有沿径向向内延伸的第二连接凸缘(410)，第二连接凸缘(410)被套设在连接基座(300)的径向外侧，使得第一连接凸缘(340)被容纳于第二连接凸缘(410)形成的朝向第二关节(200)的空间内。解决了协作机器人的关节装拆繁琐的问题。

Description

机器人关节的连接组件

技术领域

本发明涉及协作机器人设备领域，具体而言，涉及机器人关节的连接组件。

背景技术

协作机器人是设计与人类一起工作来完成特定任务和动作的机器人。因此，需要这些协作机器人能够快速安装和拆卸，并对于人类来说是一种灵活的工具。然而，大多需要通过螺栓或者专用工具来实现安装和拆卸过程，这便为应用带来了很多不便。

在现有技术中，通常协作机器人的关节是通过很多的螺栓连接的。在这种结构方案中，在安装和拆卸过程中不可避免的要处理很多的螺栓的拆装。协作机器人作为与人类共同工作的工具，这样的装拆操作是十分耗时的，并且还需要专用的装拆螺栓的工具。因此，快速替换关节是不可行的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机器人关节的连接组件，以解决现有技术中协作机器人关节装拆繁琐的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人关节的连接组件，其包括：第一关节，具有第一连接端部，在第一连接端部上设置有连接基座，连接基座上具有沿径向向外延伸的第一连接凸缘第二关节，具有第二连接端部，在第二连接端部上设置有连接头，在连接头的外周上设置有外螺纹；连接螺母，能以转动的方式套设在连接头上，在连接螺母的内周上设置有内螺纹；其中，连接螺母的朝向第一连接端部的一端形成有沿径向向内延伸的第二连接凸缘，第二连接凸缘被套设在连接基座的径向外侧，使得第一连接凸缘被容纳于第二连接凸缘形成的朝向该第二关节的空间内。

在安装时，在连接头插入连接基座之后，将连接螺母旋拧到连接头上，使得第一关节与第二关节紧固地连接；在拆卸时，在将连接螺母从连接头旋拧下来之后，将连接头从连接基座拔出，使得第一关节与第二关节相互分离。在此，第一连接凸缘与第一连接端部限定了第二连接凸缘的运动范围，进而限定了连接螺母的运动范围，使得旋拧操作可以很容易且可靠的进行。

以这样的方式，通过将连接头插入连接基座中，使得第一关节与第二关节无法相对转动和弯折，再通过将连接螺母旋拧到连接头上，由于第一连接凸缘对第二连接凸缘的止挡作用，使得第一关节与第二关节无法在轴向方向上相互移动。借此，只需要从外部对连接螺母进行旋拧便可以使第一关节与第二关节紧固的连接在一起，这相比现有技术是简便并节省时间的。

进一步地，根据本发明的一个实施例，连接基座包括插接槽，连接头的朝向第一关节的一端形成有沿轴向朝向第一关节延伸的插接凸起，并且插接凸起固定的插接在插接槽中。

以这样的方式，通过将插接凸起插入插接槽后形成的配合连接，使得连接头与连接基座无法相对扭转，进而实现了第一关节与第二关节在该自由度上的固定。

进一步地，根据本发明的一个实施例，连接基座包括：第一环段；第二环段；第一环段与第二环段相对置地设置在第一连接凸缘上，并沿着连接基座的周向在第一环段与第二环段之间形成插接槽。

以这样的方式，通过将连接环设置为两部分以此来形成插接槽，减轻了连接基座的重量，由于不需要再专门加工插接槽，因此简化了连接基座的生产工艺。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接基座的朝向第一关节的端面上设置有导线槽，导线槽沿连接基座的径向从外周延伸到内周。

以这样的方式，不仅为布线提供了走线的通道，并且还减轻了连接基座的重量。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接基座上设置有轴向的上螺孔，其中，连接基座通过穿过上螺孔的螺栓固定在第一连接端部上。

以这样的方式，通过螺栓连接这样的标准件，便将连接基座固定在了第一连接端部上，实现了连接基座的简便装拆。

进一步地，根据本发明的一个实施例，第一连接端部上设置向外延伸的连接环壁，连接环壁的内周面贴靠在第一连接凸缘的外周面上。

以这样的方式，通过设置连接环壁实现了对连接基座的保护，连接环壁也起到一定的限位作用。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接环壁的内周面上设置有密封圈槽，密封圈通过过盈配合设置在密封圈槽中，并且密封圈的内周紧贴在第二连接凸缘的外周面上。

以这样的方式，通过密封圈的设置，可以防止灰尘等污物进入第一关节。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接头的内周上形成有径向向内延伸的内凸台，在内凸台上设置有下螺孔，连接头通过螺栓固定在第二关节上。

以这样的方式，通过螺栓连接，优选使用六个螺栓便将连接头固定在了第二关节上，实现了连接头的简便装拆。

进一步地，根据本发明的一个实施例，第二关节包括：第三连接凸缘，在第二连接端部内周上径向向内延伸，在第三连接凸缘上设置有容纳槽；关节法兰，在关节法兰背离第一关节的一端形成有沿轴向背离第一关节延伸的第四连接凸缘，第四连接凸缘被容纳在容纳槽中，在关节法兰的边缘上设置有法兰螺孔；其中，关节法兰通过螺栓固定在第三连接凸缘上。

以这样的方式，通过设置关节法兰，可以使根据本发明的连接头更好的安装在第二关节上，并且适用于各种关节，并且通过连接凸缘与容纳槽相配合的结构，提高了封闭性。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接头朝向第二关节的一端形成有沿轴向朝向第二关节延伸的第五连接凸缘，在关节法兰的顶部上形成有轴向向上延伸的连接凸台，连接头套设在连接凸台上。

以这样的方式，通过连接凸缘与连接凸台相配合的结构，实现了连接头与关节法兰的紧密连接。

进一步地，根据本发明的一个实施例，连接螺母包括：环状的基部，在基部的内周形成内螺纹；环状的台阶部，设置在基部上，台阶部上形成第二连接凸缘。

以这样的方式，连接螺母便能很好地与连接基部的形状配合，以实现其功能。

进一步地，根据本发明的一个实施例，在连接螺母的基部上设置有径向通孔。

以这样的方式，例如可以将内六角扳手等工具插入通孔中，更好的进行旋拧。

应用本发明的技术方案，通过提供了一种机器人关节的连接组件，通过从外部的简单旋拧便实现了机器人关节的简便并节省时间的装拆。如此解决了现有技术中机器人关节装拆繁琐且耗时的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的示意图；

图2示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接基座的示意图；

图3示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接螺母的示意图；

图4示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接头的示意图；以及

图5示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的优选实施例在装配状态下的剖面图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为解决现有技术中机器人关节装拆繁琐且耗时的问题，提供了一种机器人关节的连接组件。

图1示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的示意图。如图1所示，机器人关节的连接组件包括：第一关节100，具有第一连接端部120，在第一连接端部120上设置有连接基座300，连接基座300具有沿径向向外延伸的第一连接凸缘340。该连接组件还包括第二关节200，具有第二连接端部，在第二连接端部上设置有连接头500，在连接头500的外周上设置有外螺纹；连接螺母400，能以转动的方式套设在连接头500上，在连接螺母400的内周上设置有内螺纹；其中，连接螺母400的朝向第一连接端部120的一端形成有沿径向向内延伸的第二连接凸缘410，第二连接凸缘410能够被套设在第一关节100的连接基座300的径向外侧，使得第一连接凸缘340被容纳于该第二连接凸缘410形成的朝向该第二关节的空间内，即在该附图1中，第二连接凸缘410位于该第一连接凸缘340的上侧。

在安装时，首先将可在移动的套设在连接基座300的径向外侧的连接螺母400上移，在连接头500插入连接基座300之后，连接螺母400位于连接头500上方，通过连接螺母400的内螺纹和与之匹配的连接头500的外螺纹将连接螺母400旋拧到连接头500上，使得第一关节100与第二关节200紧固地连接；在拆卸时，在将连接螺母400从连接头500旋拧下来之后，将连接头500从连接基座300拔出，使得第一关节100与第二关节200相互分离。在此，第一连接凸缘340与第一连接端部限定了第二连接凸缘410的运动范围，进而限定了连接螺母400的运动范围，使得旋拧操作可以很容易且可靠的进行。

第一连接端部上设置向外延伸的连接环壁110，连接环壁110的内周面贴靠在第一连接凸缘410的外周面上。

另一方面，第二关节200包括：第三连接凸缘220，在第二连接端部内周上径向向内延伸，在第三连接凸缘220上设置有容纳槽；关节法兰210，在关节法兰210的背离第一关节100的一端形成有沿轴向背离第一关节100延伸的第四连接凸缘，第四连接凸缘被容纳在容纳槽中，在关节法兰210的边缘上设置有法兰螺孔；其中，关节法兰210通过螺栓固定在第三连接凸缘220上。

图2示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接基座的示意图。如图2所示，连接基座300包括：第一环段310；第二环段320；第一环段310与第二环段320沿径向相对置地设置在第一连接凸缘340上，并沿着连接基座300的周向在第一环段310与第二环段320之间形成插接槽330，以容纳在图4中所示的插接凸起部530。在连接基座300上还设置有轴向的上螺孔360，其中，连接基座300通过穿过上螺孔360的螺栓固定在第一连接端部120上。

优选地，在连接基座300的朝向第一关节100的端面A上设置有导线槽350，导线槽350沿连接基座300的径向从外周延伸到内周。以这样的方式，不仅为布线提供了走线的通道，并且还减轻了连接基座300的重量。

图3示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接螺母的示意图。如图3所示，连接螺母400包括一个环状的基部430，其中，在该基部的内周形成内螺纹。在该基部430上设有环状的台阶部440，该台阶部上形成第二连接凸缘410，在连接螺母400的基部430上设置有径向通孔420，在此，优选地为四个径向通孔，其中该四个径向通孔沿该基部430的周向等距分布。在此，例如可以将内六角扳手等工具插入通孔中，更好的进行旋拧。

图4示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的实施例的连接头500的示意图。如图4所示，在连接头500的内周上形成有沿径向向内延伸的内凸台510，在内凸台510上设置有下螺孔520，连接头500能够通过穿过该下螺孔520的螺栓固定在第二关节200上。连接头500的一端(在本图中为上端)还形成有沿轴向向外延伸的插接凸起部530，该插接凸起部530在安装时插入到连接基座300中，尤其是图2所示的插接槽330中，以实现连接头500在连接基座300中的周向定位。

图5示出了根据本发明的机器人关节的连接组件的优选实施例在装配状态下的剖面图。如图5所示，连接基座300通过螺栓固定在了未示出的第一关节的连接端部上。连接头500的插接凸起530插接在连接基座300的插接槽330中，使得插接凸起530贴靠在连接基座300的两个环段的端面上，由此固定在其中。第一连接凸缘340的顶面与第二连接凸缘410的底面相接，限制了连接螺母400的轴向运动。在此，在连接头500底部形成有沿轴向背离第一关节100延伸的第五连接凸缘540，在关节法兰210的朝向第一关节100的一端形成有沿轴向朝向第一关节100延伸的连接凸台211，连接头500套设在连接凸台211上。因此，通过各个连接凸缘和凸台的紧密配合，实现了连接构件的紧凑且严密的结构。

在装配时，首先将连接螺母400套设在连接基座300的外侧，使得连接螺母400的第二连接凸缘410压靠在连接基座300的第一连接凸缘340上。随后，将连接基座300连同连接螺母400通过螺栓一同固定在第一连接端部120上。另一方面，首先将关节法兰220通过螺栓固定在第二关节200上，然后将连接头500通过螺栓连接在关节法兰220上。在此需要指出，连接头500和和关节法兰220的连接顺序是可以调换的。这样就完成了各个零件的装配，可以进行进一步的操作。

此外优选地，在连接环壁110的内周面上设置有密封圈槽(在此未示出)，密封圈600通过过盈配合设置在密封圈槽中，并且密封圈600的内周紧贴在第二连接凸缘410的外周面上。通过密封圈的设置，可以防止灰尘等污物进入第一关节。

在此，以最优选的方式实施了本发明，以此解决了现有技术中机器人关节装拆繁琐且耗时的问题。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、装拆操作简单。

2、相对现有技术显著节省时间。

3、生产工艺简单。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 机器人关节的连接组件，其特征在于，包括：

第一关节（100），具有第一连接端部（120），在所述第一连接端部（120）上设置有连接基座（300），所述连接基座（300）具有沿径向向外延伸的第一连接凸缘（340）

第二关节（200），具有第二连接端部，在所述第二连接端部上设置有连接头（500），在所述连接头（500）的外周上设置有外螺纹；

连接螺母（400），能以转动的方式套设在所述连接头（500）上，其中在所述连接螺母（400）的内周上设置有内螺纹；

其中，所述连接螺母（400）的朝向所述第一连接端部（120）的一端形成有沿径向向内延伸的第二连接凸缘（410），所述第二连接凸缘（410）能够被套设在所述连接基座（300）的径向外侧，使得所述第一连接凸缘（340）被容纳于所述第二连接凸缘（410）形成的朝向所述第二关节（200）的空间内，

其中，所述连接基座（300）包括插接槽（330），所述连接头（500）的朝向所述第一关节（100）的一端形成有沿轴向朝向所述第一关节（100）延伸的插接凸起（530），并且所述插接凸起（530）固定地插接在所述插接槽（330）中，并且

其中，所述连接基座（300）包括：

第一环段（310）；

第二环段（320）；

其中，所述第一环段（310）与所述第二环段（320）相对置地设置在所述第一连接凸缘（340）上，并沿着所述连接基座（300）的周向在所述第一环段（310）与所述第二环段（320）的端面之间形成所述插接槽（330）。

2.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，在所述连接基座（300）的朝向所述第一关节（100）的端面上设置有导线槽（350），所述导线槽（350）沿所述连接基座（300）的径向从外周延伸到内周。

3.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，在所述连接基座（300）上设置有轴向的上螺孔（360），其中，所述连接基座（300）通过穿过所述上螺孔（360）的螺栓固定在所述第一连接端部（120）上。

4.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第一连接端部（120）上设置向外延伸的连接环壁（110），所述连接环壁（110）的内周面贴靠在所述第一连接凸缘（340）的外周面上。

5.根据权利要求4所述的连接组件，其特征在于，在所述连接环壁（110）的内周面上设置有密封圈槽，密封圈（600）通过过盈配合设置在所述密封圈槽中，并且所述密封圈（600）的内周紧贴在所述第二连接凸缘（410）的外周面上。

6.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，在所述连接头（500）的内周上形成有径向向内延伸的内凸台（510），在所述内凸台（510）上设置有下螺孔（520），所述连接头（500）通过螺栓固定在所述第二关节（200）上。

7.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述第二关节（200）包括：

第三连接凸缘（220），在所述第二连接端部内周上径向向内延伸，在所述第三连接凸缘（220）上设置有容纳槽；

关节法兰（210），在所述关节法兰（210）的背离所述第一关节（100）的一端形成有沿轴向背离所述第一关节（100）延伸的第四连接凸缘，所述第四连接凸缘被容纳在所述容纳槽中，在所述关节法兰（210）的边缘上设置有法兰螺孔；

其中，所述关节法兰（210）通过螺栓固定在所述第三连接凸缘（220）上。

8.根据权利要求7所述的连接组件，其特征在于，在所述连接头（500）的朝向所述第二关节（200）的一端形成有沿轴向朝向所述第二关节（200）延伸的第五连接凸缘（540），在所述关节法兰（210）的朝向所述第一关节（100）的一端形成有沿轴向朝向所述第一关节（100）延伸的连接凸台（211），所述连接头（500）套设在所述连接凸台（211）上。

9.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述连接螺母（400）包括：

环状的基部（430），在所述基部（430）的内周形成内螺纹；

环状的台阶部（440），设置在所述基部（430）上，所述台阶部上形成所述第二连接凸缘（410）。

10.根据权利要求9所述的连接组件，其特征在于，在所述连接螺母（400）的所述基部（430）上设置有径向通孔（420）。