本實用新型涉及機械關(guān)節(jié)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)：

關(guān)節(jié)機器人，也稱關(guān)節(jié)手臂機器人或關(guān)節(jié)機械手臂，是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機器人的形態(tài)之一，適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機械自動化作業(yè)。對于關(guān)節(jié)機器人，關(guān)節(jié)是其重要組成部分，實現(xiàn)了機械手臂的相對運動。

目前，大多數(shù)關(guān)節(jié)機器人，其每兩條機械手臂之間只有一種相對運動，當(dāng)關(guān)節(jié)機器人需要較復(fù)雜的動作或者需要到達較廣的區(qū)域范圍時，需要用多個手臂和多個關(guān)節(jié)組合而成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實用新型的目的：本實用新型公開一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可以實現(xiàn)機械關(guān)節(jié)的全方位轉(zhuǎn)動，這樣就可以減少關(guān)節(jié)機器人的機械手臂和關(guān)節(jié)的數(shù)量，簡化關(guān)節(jié)機器人結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型公開了一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪穿設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸上，并通過第一轉(zhuǎn)軸與第一支架相連接，第二齒輪穿設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸上，并通過第二轉(zhuǎn)軸與第二支架相連接，第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有連接臂；其中第一轉(zhuǎn)軸與第一驅(qū)動裝置相連接，第一支架與第二驅(qū)動裝置相連接。這種設(shè)計通過第二驅(qū)動裝置帶動機械關(guān)節(jié)繞著軸線X旋轉(zhuǎn)，通過第一驅(qū)動裝置以及第一齒輪帶動第二齒輪與第二支架繞著第一齒輪旋轉(zhuǎn)，因此可以實現(xiàn)機械關(guān)節(jié)的全方位轉(zhuǎn)動，并具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、傳動可靠的特點。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，所述第一支架包括底板和分別設(shè)置在底板兩端的兩個側(cè)板，第一轉(zhuǎn)軸兩端分別與兩個側(cè)板相連接，第二驅(qū)動裝置與底板相連接。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，機械關(guān)節(jié)的軸線X與第一轉(zhuǎn)軸相垂直；機械關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的精度高、可控性好。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，所述第一齒輪兩端分別設(shè)有擋板，且擋板高于第一齒輪的齒頂。這種設(shè)計起到對第二齒輪的限位作用，由于支架、連接臂等部件在安裝時產(chǎn)生的間隙，當(dāng)?shù)诙?qū)動裝置帶動機械關(guān)節(jié)繞著軸線X旋轉(zhuǎn)時，第一齒輪有帶動第二齒輪繞軸線X旋轉(zhuǎn)的趨勢，輪齒之間會發(fā)生碰撞和移位，長此以往，可能會導(dǎo)致輪齒的磨損和斷裂，而擋板與第二齒輪的端面接觸、受力，可以大大緩解輪齒之間的磨損和撞擊，提高使用壽命。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，所述第一驅(qū)動裝置包括第一步進電機，安裝在第一步進電機上的第一電機齒輪，以及與第一電機齒輪相嚙合的第一傳動齒輪，其中第一傳動齒輪安裝在第一轉(zhuǎn)軸上。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)，可以通過控制步進電機的角位移量，來控制第二齒輪與第二支架的轉(zhuǎn)動位置，從而達到準確定位的目的；也可以結(jié)合感應(yīng)裝置，到達設(shè)定的位置。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，所述第二驅(qū)動裝置包括第二步進電機，安裝在第二步進電機上的第二電機齒輪，以及與第二電機齒輪相嚙合的第二傳動齒輪，其中第二傳動齒輪通過第三轉(zhuǎn)軸與底板相連接，且第三轉(zhuǎn)軸的軸線通過第一齒輪的圓心。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)，同樣通過步進電機來達到準確定位的目的，機械關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動可以隨時停止和開始，以及保持在任意的位置；第三轉(zhuǎn)軸軸線通過第一齒輪圓心的設(shè)計，使機械關(guān)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)可以到達的區(qū)域呈球面狀。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，所述第二支架設(shè)有一組長圓孔，并通過長圓孔與外部機械臂固定連接。這種設(shè)計可以調(diào)整外部機械壁的安裝位置，適用性廣。

進一步的，上述一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，還包括基座，基座與第三轉(zhuǎn)軸之間通過軸承連接，第二步進電機安裝在基座上。

上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型具有如下有益效果：本實用新型所述的一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、傳動可靠；可以實現(xiàn)機械關(guān)節(jié)的全方位轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動的區(qū)域呈球面狀，同時可以實現(xiàn)在區(qū)域內(nèi)的準確定位，可以結(jié)合感應(yīng)裝置，到達設(shè)定的位置；其旋轉(zhuǎn)精度高，可控性好；另外還有適用性好，使用壽命長的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-第一齒輪，2-第二齒輪，3-第一轉(zhuǎn)軸，4-第一支架，41-底板，42-側(cè)板，5-第二轉(zhuǎn)軸，6-第二支架，61-長圓孔，7-連接臂，8-第一驅(qū)動裝置，81-第一步進電機，82-第一電機齒輪，83-第一傳動齒輪，9-第二驅(qū)動裝置，91-第二步進電機，92-第二電機齒輪，93-第二傳動齒輪，10-擋板，11-第三轉(zhuǎn)軸，12-基座。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型具體實施方式進行詳細的描述。

實施例

本實用新型的一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)，如圖1所示，包括相嚙合的第一齒輪1和第二齒輪2，第一齒輪1兩端分別設(shè)有擋板10，且擋板10高于第一齒輪1的齒頂，對第二齒輪2起到限位作用；第一齒輪1穿設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸3上，并通過第一轉(zhuǎn)軸3與第一支架4相連接，第二齒輪2穿設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸5上，并通過第二轉(zhuǎn)軸5與第二支架6相連接，第一轉(zhuǎn)軸3與第二轉(zhuǎn)軸5之間設(shè)有連接臂7；第一支架4包括底板41和分別設(shè)置在底板41兩端的兩個側(cè)板42，第一轉(zhuǎn)軸3兩端分別與兩個側(cè)板42相連接，第二驅(qū)動裝置9與底板41相連接；其中第一轉(zhuǎn)軸3與第一驅(qū)動裝置8相連接，第一驅(qū)動裝置8包括第一步進電機81，安裝在第一步進電機81上的第一電機齒輪82，以及與第一電機齒輪82相嚙合的第一傳動齒輪83，其中第一傳動齒輪83安裝在第一轉(zhuǎn)軸3上；第二驅(qū)動裝置9包括第二步進電機91，安裝在第二步進電機91上的第二電機齒輪92，以及與第二電機齒輪92相嚙合的第二傳動齒輪93，其中第二傳動齒輪93通過第三轉(zhuǎn)軸11與底板41相連接，且第三轉(zhuǎn)軸11的軸線通過第一齒輪1的圓心。

第二支架6設(shè)有一組長圓孔61，并通過長圓孔61與外部機械臂固定連接；本實用新型的一種可多向轉(zhuǎn)動的機械關(guān)節(jié)還包括基座12，基座12與第三轉(zhuǎn)軸11之間通過軸承連接，第二步進電機91安裝在基座12上。

第一齒輪1、第一傳動齒輪83分別與第一轉(zhuǎn)軸3固定連接，第一轉(zhuǎn)軸3通過軸承與第一支架4轉(zhuǎn)動連接；第一支架4的底板41與第三轉(zhuǎn)軸11固定連接，第二傳動齒輪93與第三轉(zhuǎn)軸11固定連接；第二齒輪2與第二轉(zhuǎn)軸5固定連接。

連接臂7一端與第一轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動連接、另一端與第二轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動連接。第二支架6與連接臂7之間可以固定連接；也可以通過軸承轉(zhuǎn)動連接，并加設(shè)第三驅(qū)動裝置，其與第二支架6相連接，可以驅(qū)動第二支架6相對連接臂7旋轉(zhuǎn)，用來代替上述的第二支架6與連接臂7固定連接的方案。

工作時，第二驅(qū)動裝置9和第一驅(qū)動裝置8是互相獨立的驅(qū)動系統(tǒng)，并都由控制系統(tǒng)進行控制，使機械關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動至設(shè)定的位置，機械關(guān)節(jié)的兩種旋轉(zhuǎn)可以同時進行；其繞著軸線X可以進行360°的旋轉(zhuǎn)，繞著第一齒輪1的可旋轉(zhuǎn)范圍能達到300°左右（無法達到360°旋轉(zhuǎn)是為了避讓基座12），兩種旋轉(zhuǎn)相結(jié)合可以實現(xiàn)全方位、靈活的轉(zhuǎn)動。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。