精密结构的复合球铰链及并联结构制造技术

本发明专利技术提供了一种精密结构的复合球铰链及并联结构，涉及球节技术领域，以缓解现有球铰链的三条旋转轴线不能交于一点的技术问题。该精密结构的复合球铰链包括第一铰链叉、第二铰链叉、十字轴、端盖、转轴和轴承；十字轴的两端部伸入第一轴承座与轴承连接，另外两端部伸入第二轴承座与轴承连接；转轴伸入第三轴承座与轴承连接；第一轴承座和第二轴承座的外侧均安装有端盖，端盖与第一轴承座之间、以及端盖与第二轴承座之间均设置有间隙。该并联结构包括上述精密结构的复合球铰链。本发明专利技术能够调节端盖与第一轴承座之间的间隙、以及端盖与第二轴承座之间的间隙来使三条旋转轴线交于一点。

Composite spherical hinge and parallel structure with precision structure

【技术实现步骤摘要】
精密结构的复合球铰链及并联结构
本专利技术涉及球节
，尤其是涉及一种精密结构的复合球铰链及并联结构。
技术介绍
近年来并联机器人及stewart平台的优点逐渐被重视。并联结构的无累计误差，高精度，运动部分重量轻，速度高，动态响应好的优点日益受人们的关注。“铰链”作为并联机构的重要机械结构，铰链的精度、承载能力及活动范围直接决定着并联机构的精度、承载能力及活动范围，因此对铰链的精度、承载能力及活动范围的研究和制造亟待发展。图1传统的球铰链，作为拥有三个自由度的回转副，可绕球心进行三个自由度的回转运动，其中三条旋转轴线两两垂直。理论上，传统球铰链的三条旋转轴线应交于一点，但传统铰链由于加工制造误差使三条旋转轴线不能交于一点，且机械结构采用球轴承，不能进行调节使旋转轴线交于一点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供的一种精密结构的复合球铰链及并联结构，以缓解现有球铰链的三条旋转轴线不能交于一点的技术问题。本专利技术提供的一种精密结构的复合球铰链，包括第一铰链叉、第二铰链叉、十字轴、端盖、转轴和轴承；所述第一铰链叉具有两个平行设置的第一轴承座，且两个所述第一轴承座内均安装有所述轴承；所述第二铰链叉具有两个平行设置的第二轴承座，底部设置第三轴承座，且所述第三轴承座和两个所述第二轴承座内均安装有所述轴承；所述十字轴的其中两个相对的端部伸入第一轴承座与所述轴承连接，另外两个相对的端部伸入第二轴承座与所述轴承连接；所述转轴的一端伸入所述第三轴承座与所述轴承连接；每个所述第一轴承座和每个所述第二轴承座的外侧均安装有所述端盖，所述端盖与所述第一轴承座之间、以及所述端盖与所述第二轴承座之间均设置有间隙。进一步地，还包括内盖，所述第一轴承座的内侧和所述第二轴承座的内侧均设置有所述内盖，以遮档所述第一轴承座的内端口和所述第二轴承座的内端口；所述十字轴的端部穿过所述内盖与所述轴承连接。进一步地，还包括遮盖，所述遮盖连接于所述转轴，位于所述第三轴承座的内端口处，用于遮挡所述第三轴承座的内端口。进一步地，所述转轴包括安装段和承载段；所述安装段伸入所述第三轴承座与所述轴承的内圈连接；所述承载段连接于所述安装段的背离所述十字轴的端部，与所述轴承的内圈端面相抵，并遮挡所述第三轴承座的外端口。进一步地，所述第三轴承座的内壁具有环形凸台，两个所述轴承分别位于所述环形凸台的两侧，且所述环形凸台与两个所述轴承的外圈端面相抵；所述承载段与所述环形凸台下方的所述轴承的内圈端面相抵，所述遮盖与所述环形凸台上方的所述轴承的内圈端面相抵。进一步地，所述转轴还包括螺纹段和螺母，所述螺纹段连接于所述安装段的朝向所述十字轴的端部，并穿过所述遮盖；所述螺母安装于所述螺纹段，所述螺母和所述安装段的朝向所述十字轴的端部夹紧所述遮盖。进一步地，所述遮盖包括第一抵接部和第一遮挡部；所述第一遮挡部连接于所述转轴，且所述第一遮挡部的外缘靠近所述第三轴承座的内壁；所述第一抵接部设置于所述遮挡部朝向所述轴承的侧面，并与所述轴承的内圈端面相抵。进一步地，所述承载段包括第二抵接部和第二遮挡部；所述第二遮挡部连接于所述安装段的背离所述十字轴的端部，且所述第二遮挡部的外缘靠近所述第三轴承座的内壁；所述第二抵接部设置于所述第二遮挡部朝向所述轴承的侧面，并与所述轴承的内圈端面相抵。进一步地，所述转轴的背离所述十字轴的端部沿转轴的轴线方向开设螺纹孔。一种并联结构包括上述的精密结构的复合球铰链。本专利技术提供的精密结构的复合球铰链的十字轴具有两条旋转轴线，第一铰链叉能够绕十字轴的一条旋转轴线转动，第二铰链叉能够绕十字轴的另一条旋转轴线转动，十字轴的两条旋转轴线相交于一点。端盖伸入第一轴承座和第二轴承座的端部与轴承抵接，端盖与第一轴承座之间、以及端盖与第二轴承座之间均设置有间隙，通过调节间隙的大小实现端盖在第一轴承座和第二轴承座的伸入长度。调节端盖与第一轴承座之间的间隙能够使十字轴能够沿自身的其中一个旋转轴线的方向进行移动，调节端盖与第二轴承座之间的间隙能够使十字轴能够沿自身的另一个旋转轴线的方向进行移动，直至转轴的旋转轴线通过十字轴的两条旋转轴线的交点。该精密结构的复合球铰链通过调节端盖与第一轴承座之间的间隙和端盖与第二轴承座之间的间隙来实现三条旋转轴线相交于一点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统球铰链的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的精密结构的复合球铰链的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的精密结构的复合球铰链的正视图；图4为沿图3中A－A面的剖视图；图5为图4中B区域的局部示意图；图6为图4中C区域的局部示意图；图7为本专利技术实施例提供的转轴的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的十字轴的结构示意图。图标：1－第一铰链叉；11－第一轴承座；2－第二铰链叉；21－第二轴承座；22－第三轴承座；221－环形凸台；3－十字轴；4－转轴；41－安装段；42－承载段；421－第二抵接部；422－第二遮挡部；43－螺纹段；44－螺母；45－螺纹孔；5－轴承；6－端盖；7－内盖；8－遮盖；81－第一抵接部；82－第一遮挡部。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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专利技术中的具体含义。下面结合附图对实施例一和实施例二进行详细描述：实施例一本实施例提供了一种精密结构的复合球铰链，请一并参阅说明书附图中图2至图8。请参阅图1至图3，该精密结构的复合球铰链包括第一铰链叉1、第二铰链叉2、十字轴3、端盖6、转轴4和轴承5；第一铰链叉1具有两个平行设置的第一轴承座11，且两个第一轴承座11内均安装有轴承5；第二铰链叉2具有两个平行设置的第二轴承座21，底部设置第三轴承座22，且第三轴承座22和两个第二轴承座21内均安装有轴承5；十字轴3的其中两个相对的端部伸入第一轴承座11与轴承5连接，另外两个相对的端部伸入第二轴承座21与轴承5连接；转轴4的一端伸入第三轴承座22与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密结构的复合球铰链，其特征在于，包括第一铰链叉(1)、第二铰链叉(2)、十字轴(3)、端盖(6)、转轴(4)和轴承(5)；所述第一铰链叉(1)具有两个平行设置的第一轴承座(11)，且两个所述第一轴承座(11)内均安装有所述轴承(5)；所述第二铰链叉(2)具有两个平行设置的第二轴承座(21)，底部设置第三轴承座(22)，且所述第三轴承座(22)和两个所述第二轴承座(21)内均安装有所述轴承(5)；所述十字轴(3)的其中两个相对的端部伸入第一轴承座(11)与所述轴承(5)连接，另外两个相对的端部伸入第二轴承座(21)与所述轴承(5)连接；所述转轴(4)的一端伸入所述第三轴承座(22)与所述轴承(5)连接；每个所述第一轴承座(11)和每个所述第二轴承座(21)的外侧均安装有所述端盖(6)，所述端盖(6)与所述第一轴承座(11)之间、以及所述端盖(6)与所述第二轴承座(21)之间均设置有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种精密结构的复合球铰链，其特征在于，包括第一铰链叉(1)、第二铰链叉(2)、十字轴(3)、端盖(6)、转轴(4)和轴承(5)；所述第一铰链叉(1)具有两个平行设置的第一轴承座(11)，且两个所述第一轴承座(11)内均安装有所述轴承(5)；所述第二铰链叉(2)具有两个平行设置的第二轴承座(21)，底部设置第三轴承座(22)，且所述第三轴承座(22)和两个所述第二轴承座(21)内均安装有所述轴承(5)；所述十字轴(3)的其中两个相对的端部伸入第一轴承座(11)与所述轴承(5)连接，另外两个相对的端部伸入第二轴承座(21)与所述轴承(5)连接；所述转轴(4)的一端伸入所述第三轴承座(22)与所述轴承(5)连接；每个所述第一轴承座(11)和每个所述第二轴承座(21)的外侧均安装有所述端盖(6)，所述端盖(6)与所述第一轴承座(11)之间、以及所述端盖(6)与所述第二轴承座(21)之间均设置有间隙。2.根据权利要求1所述的精密结构的复合球铰链，其特征在于，还包括内盖(7)，所述第一轴承座(11)的内侧和所述第二轴承座(21)的内侧均设置有所述内盖(7)，以遮档所述第一轴承座(11)的内端口和所述第二轴承座(21)的内端口；所述十字轴(3)的端部穿过所述内盖(7)与所述轴承(5)连接。3.根据权利要求1或2所述的精密结构的复合球铰链，其特征在于，还包括遮盖(8)，所述遮盖(8)连接于所述转轴(4)，位于所述第三轴承座(22)的内端口处，用于遮挡所述第三轴承座(22)的内端口。4.根据权利要求3所述的精密结构的复合球铰链，其特征在于，所述转轴(4)包括安装段(41)和承载段(42)；所述安装段(41)伸入所述第三轴承座(22)与所述轴承(5)的内圈连接；所述承载段(42)连接于所述安装段(41)的背离所述十字轴(3)的端部，与所述轴承(5)的内圈端面相抵，并遮挡所述第三轴承座(22)的外端口。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪杰，周万勇，丁泽超，
申请(专利权)人：派罗廊坊机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13