本實(shí)用新型涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)械臂的控制方式通常有編程控制、遙控控制和模擬控制，其中，編程控制是將事先編好的程序代碼上傳到機(jī)械臂的控制板上，機(jī)械臂按照程序指令做相應(yīng)動作，這種控制方式通常用在生產(chǎn)線上，每臺機(jī)械臂做重復(fù)、固定的工作；遙控控制是使用遙控器、無線手柄等對機(jī)械臂進(jìn)行控制，依據(jù)通信協(xié)議，事先定義各按鍵、搖桿的功能，通過WiFi、紅外等通信方式控制。

模擬控制是根據(jù)真實(shí)的機(jī)械臂，按一定比例制作模擬機(jī)械臂，作業(yè)人員用手操作模擬機(jī)械臂。模擬機(jī)械臂的每個(gè)轉(zhuǎn)動副安裝一個(gè)傳感器，傳感器采集每個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角傳輸至工作機(jī)械臂的控制板，控制板根據(jù)傳感器值的變化量控制對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度。這種控制方式適合有一定精度要求的遠(yuǎn)程操作，例如輸電線路巡線機(jī)器人的清障作業(yè)，排爆機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制等。現(xiàn)有的模擬機(jī)械臂的關(guān)節(jié)通常采用簡單的鉸接，關(guān)節(jié)通常不能施加預(yù)緊力，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致以下問題：當(dāng)模擬機(jī)械臂操縱工作機(jī)械臂到達(dá)某一位置后，若手松開模擬機(jī)械臂，模擬機(jī)械臂由于重力作用通常無法保持原來的姿態(tài)，造成工作機(jī)械臂無規(guī)則動作。另外，在機(jī)械臂關(guān)節(jié)連接中，存在連接不夠平穩(wěn)的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)，能夠使模擬機(jī)械臂的關(guān)節(jié)連接更加平穩(wěn)可靠。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下：

一種使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)，包括法蘭軸承、上臂、小臂和測量旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，其中：

所述上臂和小臂均設(shè)置有鉸接孔，所述上臂上設(shè)置有限制所述小臂轉(zhuǎn)動角度的限位結(jié)構(gòu)；

所述法蘭軸承包括中空的方座和設(shè)置在所述方座上圓環(huán)狀的軸套，所述法蘭軸承的方座與所述上臂的一端固定連接，所述法蘭軸承的軸套穿過所述小臂的鉸接孔與所述小臂固定連接，所述法蘭軸承與所述小臂之間設(shè)置有圓環(huán)形摩擦片；

所述傳感器包括基部和位于所述基部上的轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸自所述上臂的鉸接孔穿入，依次穿過所述上臂、法蘭軸承、摩擦片和小臂，從所述小臂的鉸接孔伸出，所述傳感器的基部固定于所述上臂上，所述傳感器的轉(zhuǎn)動軸固定在所述法蘭軸承的軸套上。

進(jìn)一步的，所述傳感器為電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器，所述限位結(jié)構(gòu)為圓柱形限位桿。

進(jìn)一步的，所述法蘭軸承的方座面向軸套的一側(cè)和所述小臂與法蘭軸承連接的一側(cè)均設(shè)置有用于放置所述摩擦片的凹槽。

進(jìn)一步的，所述傳感器依靠卡套固定在所述上臂的底面，所述卡套的兩側(cè)有孔，通過螺絲將傳感器固定在所述上臂上。

進(jìn)一步的，所述傳感器的基部與所述上臂接觸的面上設(shè)置有圓柱突起，所述上臂上設(shè)置有與所述圓柱突起相適應(yīng)的卡槽。

進(jìn)一步的，所述小臂的鉸接孔處設(shè)置有套筒，所述法蘭軸承的軸套穿設(shè)在所述套筒中，所述套筒的側(cè)壁上設(shè)置有槽狀孔，所述槽狀孔內(nèi)設(shè)置有帶防滑墊圈的固定螺釘。

進(jìn)一步的，所述法蘭軸承的軸套上設(shè)置有孔，該孔內(nèi)設(shè)置有用于固定所述傳感器的轉(zhuǎn)動軸的頂絲。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)，在機(jī)械臂連接中，采用法蘭軸承，提高了機(jī)械臂轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)可靠性；在法蘭軸承和小臂之間設(shè)置了摩擦片，使模擬機(jī)械臂能保持特定的姿態(tài)；上臂和小臂之間設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)，防止人手的誤操作導(dǎo)致機(jī)械臂做出不可預(yù)測的動作；上臂和法蘭軸承默認(rèn)不動，小臂相對于上臂和法蘭軸承轉(zhuǎn)動時(shí)，傳感器的轉(zhuǎn)動軸隨小臂轉(zhuǎn)動，這樣傳感器獲得小臂的轉(zhuǎn)角，將轉(zhuǎn)角傳遞給工作機(jī)械臂的相關(guān)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型使模擬機(jī)械臂的關(guān)節(jié)連接更加平穩(wěn)可靠。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖3為本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)的傳感器和法蘭軸承的連接爆炸圖；

圖4為本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)的上臂、法蘭軸承和小臂的連接示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)的傳感器轉(zhuǎn)動軸和法蘭軸承的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型提供了一種使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)，如圖1-5所示，包括法蘭軸承1、上臂2、小臂3和測量旋轉(zhuǎn)角度的傳感器4，其中：

上臂2和小臂3均設(shè)置有鉸接孔，上臂2上設(shè)置有限制小臂3轉(zhuǎn)動角度的限位結(jié)構(gòu)；

法蘭軸承1包括中空的方座5和設(shè)置在方座上圓環(huán)狀的軸套6，法蘭軸承1的方座5與上臂2的一端固定連接，法蘭軸承1的軸套6穿過小臂3的鉸接孔與小臂3固定連接，法蘭軸承1與小臂3之間設(shè)置有圓環(huán)形摩擦片6；

傳感器4包括基部7和位于基部上的轉(zhuǎn)動軸8，轉(zhuǎn)動軸8自上臂2的鉸接孔穿入，依次穿過上臂2、法蘭軸承1、摩擦片6和小臂3，從小臂3的鉸接孔伸出，傳感器4的基部7固定于上臂2上，傳感器4的轉(zhuǎn)動軸8固定在法蘭軸承1的軸套6上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的使用法蘭軸承的模擬機(jī)械臂的阻尼關(guān)節(jié)，在機(jī)械臂連接中，采用法蘭軸承，提高了機(jī)械臂轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)可靠性；在法蘭軸承和小臂之間設(shè)置了摩擦片，使模擬機(jī)械臂能保持特定的姿態(tài)；上臂和小臂之間設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)，防止人手的誤操作導(dǎo)致機(jī)械臂做出不可預(yù)測的動作；上臂和法蘭軸承默認(rèn)不動，小臂相對于上臂和法蘭軸承轉(zhuǎn)動時(shí)，傳感器的轉(zhuǎn)動軸隨小臂轉(zhuǎn)動，這樣傳感器獲得小臂的轉(zhuǎn)角，將轉(zhuǎn)角傳遞給工作機(jī)械臂的相關(guān)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型使模擬機(jī)械臂的關(guān)節(jié)連接更加平穩(wěn)可靠。

優(yōu)選的，傳感器為電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器，電位器的轉(zhuǎn)角范圍為0～300°，旋轉(zhuǎn)編碼器可連續(xù)旋轉(zhuǎn)0～360°，限位結(jié)構(gòu)為圓柱形限位桿9，小臂3相對于上臂2的轉(zhuǎn)角可限定在轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)的任意角度。以防小臂相對于上臂的轉(zhuǎn)角范圍過大，對傳感器造成破壞。

進(jìn)一步的，法蘭軸承1的方座5面向軸套6的一側(cè)和小臂3與法蘭軸承1連接的一側(cè)均設(shè)置有用于放置摩擦片6的凹槽10。設(shè)置的凹槽防止摩擦片脫落，在摩擦片的作用下，呈現(xiàn)一定姿態(tài)的模擬機(jī)械臂在松開手之后能保持這種姿態(tài)，而不會因?yàn)橹亓ψ饔脤?dǎo)致各關(guān)節(jié)產(chǎn)生滑動。

為了提高本實(shí)用新型的穩(wěn)定性，傳感器4依靠卡套11固定在上臂2的底面，卡套11為U型，卡套11的兩側(cè)有孔，通過螺絲將傳感器4固定在上臂2上。這樣傳感器轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時(shí)，保證傳感器主體固定不動。

本實(shí)用新型中，傳感器4的基部7與上臂2接觸的面上設(shè)置有圓柱突起12，上臂2上設(shè)置有與圓柱突起12相適應(yīng)的卡槽13。二者嵌套后，傳感器的主體便不會相對上臂滑動。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，小臂3的鉸接孔處設(shè)置有套筒14，法蘭軸承1的軸套6穿設(shè)在套筒14中，套筒14的側(cè)壁上設(shè)置有槽狀孔，槽狀孔內(nèi)設(shè)置有帶防滑墊圈16的固定螺釘15。固定螺釘15防止軸套6相對于套筒14滑動，以維持特定的壓力。

另外，法蘭軸承1的軸套6上設(shè)置有孔，該孔內(nèi)設(shè)置有用于固定傳感器4的轉(zhuǎn)動軸8的頂絲17。這樣傳感器的轉(zhuǎn)動軸與法蘭軸承便能同步轉(zhuǎn)動。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)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(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。