一种虎克铰和多轴并联机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种虎克铰和多轴并联机器人，该虎克铰包括依次连接的第一铰座(21)、十字轴(22)和第二铰座(23)，所述虎克铰还包括弹性部件(24)，弹性部件(24)的一端与第一铰座(21)连接，弹性部件(24)的另一端与第二铰座(23)连接，弹性部件(24)处于拉伸状态。该虎克铰和多轴并联机器人增加了弹性部件，在没有大幅增加制造成本和工艺难度的情况下，从根本上解决了虎克铰间隙的问题。

A kind of Hooke joint and multi axis parallel robot

【技术实现步骤摘要】
一种虎克铰和多轴并联机器人
本专利技术涉及精密制造设备领域，具体是一种虎克铰，还是一种多轴并联机器人。
技术介绍
6轴并联机器人是采用6个电动推杆，每个电动推杆两端均采用虎克铰型结构，并联组合成的机器人。可实现高精度、高集成度、高效率的6个自由度运动。如中国专利CN101476611A，公开日期2009年7月8日，公开的一种《六自由度大振幅振动主动隔离平台》。6轴并联机器人具有刚性强、重复定位精度高、工件安装位置灵活(理论上可安装在任意位置)等特点。主要用于适合于空间精密对位、微小器件加工和装配、光通信器件调芯、晶片检验等应用场合。6轴并联机器人中采用的虎克铰(即现有技术中的虎克铰)如图1所示，该虎克铰含有依次连接的第一铰座21、十字轴22和第二铰座23，第一铰座21和第二铰座23均通过轴承与十字轴22连接，由于轴承安装和加工的原因，该虎克铰会存在间隙。为了解决此问题，采用了超高精度的成对角接触轴承来消除虎克铰上的间隙。导致了需要很高的加工精度，也要选用精度很高的轴承。使加工和装配工艺流程更为复杂，增加了很高的产品成本。
技术实现思路
为了现有虎克铰存在间隙的问题，本专利技术提供了一种虎克铰和多轴并联机器人，该虎克铰和多轴并联机器人增加了弹性部件，在没有大幅增加制造成本和工艺难度的情况下，从根本上解决了虎克铰间隙的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种虎克铰，包括依次连接的第一铰座、十字轴和第二铰座，所述虎克铰还包括弹性部件，弹性部件的一端与第一铰座连接，弹性部件的另一端与第二铰座连接，弹性部件处于拉伸状态。所述虎克铰包括多个弹性部件，多个弹性部件沿所述虎克铰的周向均匀间隔排列，弹性部件为弹簧或橡胶条。所述虎克铰包括三个弹性部件，三个弹性部件沿所述虎克铰的周向均匀间隔排列，弹性部件为弹簧或橡胶条。弹性部件与第一铰座的连接点为第一连接点，弹性部件与第二铰座的连接点为第二连接点，所述第一连接点与所述第二连接点沿所述虎克铰的轴向错开排布。一种多轴并联机器人，包括依次连接的杆、虎克铰连接机构和板，虎克铰连接机构含有依次连接的第一铰座、十字轴和第二铰座，第一铰座与杆连接，第二铰座与板连接，虎克铰连接机构还包括弹性部件，弹性部件的一端与第一铰座或杆连接，弹性部件的另一端与第二铰座或板连接，弹性部件处于拉伸状态。虎克铰连接机构包括多个弹性部件，多个弹性部件沿虎克铰连接机构的周向间隔排列；所有弹性部件的一端均与第一铰座连接；或者，所有弹性部件的一端均与杆连接；或者，所有弹性部件中的一部分弹性部件的一端与第一铰座连接，所有弹性部件中的另一部分弹性部件的一端与杆连接。虎克铰连接机构包括多个弹性部件，多个弹性部件沿虎克铰连接机构的周向间隔排列；所有弹性部件的另一端均与第二铰座连接；或者，所有弹性部件的另一端均与板连接；或者，所有弹性部件中的一部分弹性部件的另一端与第二铰座连接，所有弹性部件中的另一部分弹性部件的另一端与板连接。虎克铰连接机构包括三个弹性部件，三个弹性部件沿虎克铰连接机构的周向均匀间隔排列，三个弹性部件的一端均与第一铰座或杆连接，三个弹性部件的另一端均与第二铰座或板连接。三个弹性部件的一端均与杆连接，三个弹性部件的另一端均与板连接，弹性部件与杆的连接点为第三连接点，弹性部件与板的连接点为第四连接点，三个所述第三连接点和三个所述第四连接点均呈等边三角形分布，三个该第三连接点与三个该第四连接点沿虎克铰连接机构的轴向错开排布。所述多轴并联机器人包括六根杆，杆为电动推动，板包括上下间隔设置的台面板和底板，第一铰座和第二铰座均通过轴承与十字轴连接。本专利技术的有益效果是：1、增大了机器人的刚性、减小了回程间隙，可以满足很多传统机器人满足不了的应用场合，同时能带来更多的经济效益。2、可以降低虎克铰使用的轴承的精度等级，降低了成本。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专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是虎克铰的示意图。图2是本专利技术所述虎克铰的示意图。图3是第一种第一连接点与第二连接点的位置关系示意图。图4是第二种第一连接点与第二连接点的位置关系示意图。图5是本专利技术所述多轴并联机器人的主视图。图6是本专利技术所述多轴并联机器人的立体示意图。图7是本专利技术所述多轴并联机器人的局部放大示意图。图8是第一种第三连接点与第四连接点的位置关系示意图。图9是第二种第三连接点与第四连接点的位置关系示意图。图10是第三种第三连接点与第四连接点的位置关系示意图。1、杆；2、虎克铰连接机构；3、板；21、第一铰座；22、十字轴；23、第二铰座；24、弹性部件；31、台面板；32、底板。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专利技术。一种虎克铰，包括依次连接的第一铰座21、十字轴22和第二铰座23，所述虎克铰还包括弹性部件24，弹性部件24的一端与第一铰座21连接，弹性部件24的另一端与第二铰座23连接，弹性部件24处于拉伸状态，如图2所示。本专利技术所述虎克铰是在现有虎克铰的基础上增加了弹性部件24。弹性部件24受到拉应力，弹性部件24能够给第一铰座21和第二铰座23均提供拉力，即弹性部件24给第一铰座21施加拉力，使第一铰座21有向靠近第二铰座23的方向移动的趋势，或弹性部件24给第二铰座23施加拉力，使第二铰座23有向靠近第一铰座21的方向移动的趋势，第一铰座21和第二铰座23均挤压十字轴22，以消除第一铰座21和第二铰座23之间的轴向间隙。在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，十字轴22含有两根十字交叉的分支轴，两根分支轴的轴线与X轴和Y轴一一对应平行，本专利技术所述虎克铰的轴线与Z轴平行，本专利技术中所述间隙(如所述虎克铰间隙以及第一铰座21和第二铰座23之间的轴向间隙)为沿Z轴方向的间隙，其中所述虎克铰的轴向与Z轴方向平行，如图2所示。在本实施例中，第一铰座21、十字轴22和第二铰座23均可以与现有技术中的相同，第一铰座21和第二铰座23均通过轴承与十字轴22连接。所述虎克铰可以包括多个弹性部件24，多个弹性部件24沿所述虎克铰的周向(绕所述虎克铰的轴向转动的方向)均匀间隔排列。设置多个弹性部件24可以避免第一铰座21和第二铰座23之间的拉力不均衡。优选，所述虎克铰包括三个弹性部件24，三个弹性部件24沿所述虎克铰的周向均匀间隔排列。弹性部件24为弹簧或橡胶条，三个弹性部件24可以相同或不相同。弹性部件24与第一铰座21的连接点为第一连接点A，弹性部件24与第二铰座23的连接点为第二连接点B。弹性部件24与第一铰座21之间有三个第一连接点A，弹性部件24与第二铰座23之间有三个第二连接点B。三个第一连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虎克铰，包括依次连接的第一铰座(21)、十字轴(22)和第二铰座(23)，其特征在于，所述虎克铰还包括弹性部件(24)，弹性部件(24)的一端与第一铰座(21)连接，弹性部件(24)的另一端与第二铰座(23)连接，弹性部件(24)处于拉伸状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种虎克铰，包括依次连接的第一铰座(21)、十字轴(22)和第二铰座(23)，其特征在于，所述虎克铰还包括弹性部件(24)，弹性部件(24)的一端与第一铰座(21)连接，弹性部件(24)的另一端与第二铰座(23)连接，弹性部件(24)处于拉伸状态。


2.根据权利要求1所述的虎克铰，其特征在于，所述虎克铰包括多个弹性部件(24)，多个弹性部件(24)沿所述虎克铰的周向均匀间隔排列，弹性部件(24)为弹簧或橡胶条。


3.根据权利要求1所述的虎克铰，其特征在于，所述虎克铰包括三个弹性部件(24)，三个弹性部件(24)沿所述虎克铰的周向均匀间隔排列，弹性部件(24)为弹簧或橡胶条。


4.根据权利要求2或3所述的虎克铰，其特征在于，弹性部件(24)与第一铰座(21)的连接点为第一连接点，弹性部件(24)与第二铰座(23)的连接点为第二连接点，所述第一连接点与所述第二连接点沿所述虎克铰的轴向错开排布。


5.一种多轴并联机器人，包括依次连接的杆(1)、虎克铰连接机构(2)和板(3)，虎克铰连接机构(2)含有依次连接的第一铰座(21)、十字轴(22)和第二铰座(23)，第一铰座(21)与杆(1)连接，第二铰座(23)与板(3)连接，其特征在于，虎克铰连接机构(2)还包括弹性部件(24)，弹性部件(24)的一端与第一铰座(21)或杆(1)连接，弹性部件(24)的另一端与第二铰座(23)或板(3)连接，弹性部件(24)处于拉伸状态。


6.根据权利要求5所述的多轴并联机器人，其特征在于，虎克铰连接机构(2)包括多个弹性部件(24)，多个弹性部件(24)沿虎克铰连接机构(2)的周向间隔排列；
所有弹性部件(24)的一端均与第一铰座(21)连接；
或者，所有弹性部件(24)的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜勉珂，李粤，邓然，李维平，邵文挺，
申请(专利权)人：北京卓立汉光仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11