一种协作机器人关节上的连接结构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种协作机器人关节上的连接结构。

背景技术

随着机器人行业的飞速发展，目前协作机器人已经被应用于社会上的各行各业，市场对机器人的需求量也日益增多。机器人由于其结构复杂，导致装配周期较长，因此在保证质量的前提下提高装配效率对于生产企业来说会带来更高的收益。

目前机器人关节部分通常采用轴向螺钉连接、径向螺钉连接、端齿连接以及锥面螺钉连接等等。虽然也有如授权公告号CN214446505U的中国发明专利，公开的一种机器人关节连接结构，此种结构较为复杂，加大了生产制造的难度，从而不利于大面积的推广与应用。

因为其安装方便和能传递较大扭矩，所以对于传统的锥面螺钉方式连接使用最为频繁和普及，然而此种由于存在单一的锥面配合，这样在装配时存在锥面易滑动、锥面螺钉受力不均匀以及轴向位置安装一致性较差的问题。因此，有必要需要对其结构进行改进。

发明内容

(一)需要解决的技术问题

针对现有技术中不足，本发明提供了一种协作机器人关节上的连接结构，其有利于解决在装配时存在锥面易滑动、锥面螺钉受力不均匀以及轴向位置安装一致性较差的问题。

(二)需要采取的技术方案

为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：

一种协作机器人关节上的连接结构，包括第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰之间通过环形卡扣预紧连接，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰之间还通过干个连接螺钉固定锁紧，所述第一连接法兰和所述第二连接法兰的轴心线相重合，且所述连接螺钉的轴心线与所述第一连接法兰的轴心线存在夹角。

优选地，所述第一连接法兰的一端上设置有安装槽，所述安装槽包括底部槽和上部槽，所述底部槽和所述上部槽为一体成型，所述底部槽的周向内侧上为第一外锥面，且所述上部槽的周向内侧上为外圆柱面，与之对应地，所述第二连接法兰的一端上设置有安装在所述安装槽中的安装座，所述安装座包括底部座和上部座，所述底部座和所述上部座为一体成型，所述底部座的周向内侧上设置有与所述第一外锥面相配合的第一内锥面，所述上部座的周向内侧上设置有与所述外圆柱面相配合的内圆柱面。

优选地，所述第一连接法兰的一端外圆周外侧设置有第二外锥面，且所述第二连接法兰的一端的轴向外侧设置有第三外锥面，与之对应地，所述环形卡扣的周向内侧表面设置有分别与所述第二外锥面和第三外锥面相互配合的第二内锥面。

优选地，所述第一连接法兰的一端上设置有安装所述连接螺钉的第一安装孔，所述第一安装孔的轴心线与所述第一外锥面相互垂直，而所述第二连接法兰的一端上设置有第一放置槽，所述第一放置槽与所述第一内锥面相互垂直，且所述第一安装孔的轴心线与所述第一放置槽的轴心线相互重合。

优选地，所述第一外锥面与所述外圆柱面之间设置有一所述槽口。

优选地，所述环形卡扣上设置有配对安装的螺纹孔和沉头孔，所述螺纹孔和所述沉头孔之间通过固定件连接起来。

优选地，所述固定件采用的是沉头螺钉螺或沉头螺栓。

(三)需要达到的有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果：

其一，本发明第一连接法兰和第二连接法兰之间通过环形卡扣预紧连接，此种采用环形卡扣进行第一连接法兰和第二连接法兰的预紧连接，有利于可以保证第一连接法兰和第二连接法兰的轴向距离一致性，更加有利于后序的锁紧固定。

其二，本发明第一连接法兰和第二连接法兰之间还通过干个连接螺钉固定锁紧，第一连接法兰和第二连接法兰的轴心线相重合，且连接螺钉的轴心线与第一连接法兰的轴心线存在夹角，其设计合理，此种采用连接螺钉紧固连接，有利于避免产生单一锥面倾斜以及连接螺钉受力不均的现象，更加能够满足使用需求。

附图说明

图1为本发明的总体结构的剖面示意图。

图2为本发明的立体结构示意图。

图3为本发明的第一连接法兰的剖面示意图。

图4为本发明的第二连接法兰的剖面示意图。

图5为本发明的环形卡扣的剖面示意图。

图6为本发明的第一连接法兰上槽口的局部放大示意图。

图7为本发明环形卡扣中的环型角示意图。

图中：1，第一连接法兰；2，连接螺钉；3，固定件；4，环形卡扣；5，第二连接法兰；11，第一外锥面；12，第一安装孔；13，外圆柱面；14，第二外锥面；15，槽口；41，螺纹孔；42，第二内锥面；43，沉头孔；51，第一内锥面；52，第一放置槽；53，内圆柱面；54，第三外锥面。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1和图2，一种协作机器人关节上的连接结构，包括第一连接法兰1和第二连接法兰5，第一连接法兰1和第二连接法兰5之间通过环形卡扣4预紧连接(连接在一起)，第一连接法兰1和第二连接法兰5之间还通过干个连接螺钉2固定锁紧，第一连接法兰1和第二连接法兰5的轴心线相重合，且连接螺钉2的轴心线与第一连接法兰1的轴心线存在夹角。

实施例一：进一步说，如图3所示，第一连接法兰1的一端上设置有安装槽，安装槽包括底部槽和上部槽，底部槽和上部槽为一体成型，底部槽的周向内侧上为第一外锥面11，且上部槽的周向内侧上为外圆柱面13，与之对应地，如图4所示，第二连接法兰5的一端上设置有安装在安装槽中的安装座，安装座包括底部座和上部座，底部座和上部座为一体成型，底部座的周向内侧上设置有与第一外锥面11相配合的第一内锥面51，上部座的周向内侧上设置有与外圆柱面13相配合的内圆柱面53，此种第一连接法兰1与第二连接法兰5在连接时，运用第一外锥面11与第一内锥面51相配合以及外圆柱面13与内圆柱面53相配合，从而能够保证第一外锥面11与第一内锥面51不发生倾斜现象。更进一步说，第一连接法兰1的一端外圆周外侧设置有第二外锥面14，且第二连接法兰5的一端的轴向外侧设置有第三外锥面54，与之对应地，环形卡扣4的周向内侧表面设置有分别与第二外锥面14和第三外锥面54相互配合的第二内锥面42，此种通过第二内锥面42均与对应地第二外锥面14和第三外锥面54进行配合，从而实现通过环形卡扣4将第一连接法兰1和第二连接法兰5预紧连接在一起。

实施例二：可在实施例一的基础上，进一步说，如图3所示，连接螺钉2的轴心线与第一连接法兰1的轴心线存在夹角，具体来说：第一连接法兰1的一端上设置有安装连接螺钉2的第一安装孔12，第一安装孔12的轴心线与第一外锥面11相互垂直，如图4所示，而第二连接法兰5的一端上设置有第一放置槽52，第一放置槽52与第一内锥面51相互垂直，且第一安装孔12的轴心线与第一放置槽52的轴心线相互重合，这样连接螺钉2将第一安装孔12和第一放置槽52串联在一起时，此种连接螺钉2在连接第一连接法兰1和第二连接法兰5因呈倾斜状态，这样有利于避免产生单一锥面倾斜以及连接螺钉2受力不均的现象，大大连接的稳固性。更想说明的是，连接螺钉2至少两个，且相邻之间连接螺钉2的距离相等，这样也有利于提升第一连接法兰1和第二连接法兰5连接的稳定性。

实施例三：可在实施例一或实施例二的基础上，如图3和图6所示，进一步说，底部槽和上部槽之间设置有槽口15，也就是第一外锥面11与外圆柱面13之间设置有一槽口15，此种设置有利于避免使得第一外锥面11与第一内锥面51相配合以及外圆柱面13与内圆柱面53相配合过渡处产生干涉，更加方便使用。

实施例四：可在实施一或实施例二或实施例三的基础上，如图2和图5所示，进一步说，环形卡扣4主要是由两个半圆形主体组成，其中环形卡扣4上设置有配对安装的螺纹孔41和沉头孔43，螺纹孔41和沉头孔43之间通过固定件3连接起来，方便环形卡扣4安装在第一连接法兰1与第二连接法兰5上，在本实施例中固定件3采用的是沉头螺钉螺或沉头螺栓等等，方便实施，实用性高。更想说明的是，由于环形卡扣4主要是由两个半圆形主体组成，其中半个半圆形主体组合而成的环形卡扣4中环型角t(如图7)小于(或等于)180°，此种可实现环形卡扣4的分体安装，并且互相紧固，更进一步可压紧第一连接法兰1上的第一外锥面11和第一外锥面14，更加能够满足使用需求。

与现有的技术相比，本发明通过采用设计合理的结构，在第一连接法兰1与第二连接法兰5连接时，运用第一外锥面11与第一内锥面51相配合以及外圆柱面13与内圆柱面53相配合导向作用，能够保证第一外锥面11与第一内锥面51不发生倾斜，同时采用环形卡扣4进行第一连接法兰1与第二连接法兰5之间的预紧连接，可以保证第一连接法兰1与第二连接法兰5轴向距离的一致性，最后采用连接螺钉2紧固时，这样有利于避免产生单一锥面倾斜以及连接螺钉2受力不均的现象。总之本发明通过环形卡扣4的预紧配合以及外圆柱面13与内圆柱面53相配合作用，可避免单一第一外锥面11与第一内锥面51配合导致的安装易倾斜和连接螺钉2受力不均的问题，更加能够满足使用需求。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓和螺钉等常规手段，在此不再作出具体叙述。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。