一种偏置型腕关节制造技术

技术编号:20807654 阅读:42 留言:0更新日期:2019-04-10 03:30
本发明专利技术涉及一种六轴工业机器人,特别涉及一种偏置型腕关节。包括依次传动连接的水平手臂、第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰,其中水平手臂内设有可绕第一水平轴线转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构,腕部回转驱动机构用于驱动第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰绕竖直轴线转动,腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰绕第二水平轴线转动。本发明专利技术将腕部放置于水平手臂一侧,这样使腕部做回转运动时不受水平手臂机械结构限制,轴线相交于两点,扩大运动范围。

【技术实现步骤摘要】
一种偏置型腕关节
本专利技术涉及一种六轴工业机器人,特别涉及一种偏置型腕关节。
技术介绍
近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域获得广泛的应用,尤其六轴工业机器人被广泛应用于汽车工业、塑料工业、药品工业及食品工业等领域,用来完成搬取、装配、喷涂、焊接等操作,以代替人工操作,解放生产力,提高生产效率。一般的六轴工业机器人应用方式,即在腕部末端加装操作工具,通过操控机器人实现生产过程中的柔性自动化。腕关节是联接手臂和末端执行器的部件,处于机器人操作机的最末端,其功能是在手臂和腰部实现了末端执行器在作业空间的三个坐标位置的基础上,再由腕部来实现末端执行器在作业空间的三个姿态坐标,即实现三个自由度。现行工业机器人腕关节受限于水平臂前端机械结构,只能在-125度和+125度范围内摆动,大大受限,这样就使操作过程中,运动轨迹及连续性会有一定影响,进而影响整个机械手臂的运动姿态。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种偏置型腕关节,能使腕部摆动角度不受制于水平臂机械结构影响,从而加大摆动角度,使腕部摆动角度达到最大化。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种偏置型腕关节,包括依次传动连接的水平手臂、第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰,其中偏置型手腕位于所述水平手臂的一侧,所述水平手臂内设有可绕第一水平轴线转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构,所述腕部回转驱动机构用于驱动所述第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰绕竖直轴线转动,所述腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰绕第二水平轴线转动。所述腕部回转驱动机构包括第一输入法兰、输入轴套、连接轴套、第一驱动锥齿轮及第一传动锥齿轮,其中输入轴套与设置于所述水平手臂内的固定轴套转动连接,所述输入轴套的一端与所述第一输入法兰连接,另一端通过连接轴套与第一驱动锥齿轮连接,所述第一传动锥齿轮与所述第一减速机的壳体固定连接、并且与所述第一驱动锥齿轮啮合。所述第一输入法兰、输入轴套、连接轴套及第一驱动锥齿轮同轴安装、并且轴线与所述第一水平轴线共线。所述第一传动锥齿轮套设于所述第一减速机的第一减速机输入轴上、并且可相对转动。所述腕部输出驱动机构包括第二输入法兰、输入轴、第二驱动锥齿轮及第二传动锥齿轮,其中输入轴转动安装在所述输入轴套内,所述输入轴的一端与第二输入法兰连接,另一端设有第二驱动锥齿轮,所述第二传动锥齿轮设置于所述第一减速机的第一减速机输入轴上、并且与所述第二驱动锥齿轮啮合。所述输入轴的轴线与所述第一水平轴线共线。所述第一减速机输入轴的轴线与所述输入轴的轴线垂直。所述偏置型手腕包括壳体及设置于所述壳体内的第三传动锥齿轮、第四传动锥齿轮、偏置型腕关节座筒及传动齿轮轴,其中第三传动锥齿轮设置于所述第一减速机的第一减速机输出轴上,所述偏置型腕关节座筒与所述壳体固定连接,所述传动齿轮轴水平设置于所述偏置型腕关节座筒内、并且可转动,所述传动齿轮轴的一端与所述第二减速机的输入轴固定连接,所述第四传动锥齿轮设置于所述传动齿轮轴的另一端、并且与所述第三传动锥齿轮啮合。所述第一减速机的第一减速机输入轴和第一减速机输出轴的轴线与所述竖直轴线共线。所述第二减速机的输入轴和第二减速机输出轴的轴线与所述第二水平轴线共线,所述末端法兰设置于所述第二减速机输出轴上。本专利技术的优点及有益效果是:本专利技术将腕部放置于水平手臂一侧,这样使腕部做回转运动时不受水平手臂机械结构限制,将过去三轴线交与一点的结构,改进为轴线相交于两点,扩大运动范围。旋转角度可达360度,腕部末端通过内部传动机构做旋转,旋转角度也为360度,水平手臂在机器人前臂的旋转角度同样为360度,这样实现了作业空间三个方向的自由度皆为360度,大大加强了机器人柔性操作性,运动轨迹可达最佳状态。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术的轴测图。图中:1为水平手臂,2为第一输入法兰,3为输入轴套,4为固定轴套,5为外深沟球轴承,6为连接轴套,7为第二输入法兰,8为输入轴,9为内深沟球轴承,10为内轴套,11为第一驱动锥齿轮,12为第一传动锥齿轮,13为第二驱动锥齿轮,14为第一轴承座筒,15为轴端堵盖,16为角接触球轴承,17为第一螺母,18为锥齿轮座筒,19为锥齿轮座筒压盖,20为第一减速机输入轴,21为第一减速机,22为偏置型手腕,23为第二减速机,24为末端法兰,25为第二传动锥齿轮,26为第一减速机输出轴,27为第三传动锥齿轮,28为第四传动锥齿轮,29为角接触轴承,30为第二轴承座,31为偏置型腕关节座筒,32为传动齿轮轴,33为键,34为第二减速机输出轴,35为校零盖板,36为尼龙赛,37为第二螺母。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。如图1-2所示,本专利技术提供的一种偏置型腕关节,包括依次传动连接的水平手臂1、第一减速机21、偏置型手腕22、第二减速机23及末端法兰24,其中偏置型手腕22位于水平手臂1的一侧,水平手臂1内设有可绕第一水平轴线A转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构,所述腕部回转驱动机构用于驱动第一减速机21、偏置型手腕22、第二减速机23及末端法兰24同步绕竖直轴线B转动,所述腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰24绕第二水平轴线C转动。所述腕部回转驱动机构包括第一输入法兰2、输入轴套3、固定轴套4、连接轴套6、第一驱动锥齿轮11及第一传动锥齿轮12,其中固定轴套4设置于水平手臂1内,输入轴套3设置于固定轴套4内、并且通过外深沟球轴承5与固定轴套4转动连接。输入轴套3的一端通过螺钉与第一输入法兰2连接,另一端通过连接轴套6与第一驱动锥齿轮11连接,第一传动锥齿轮12与第一减速机21的壳体固定连接、并且与第一驱动锥齿轮11啮合。进一步地,第一输入法兰2、输入轴套3、连接轴套6及第一驱动锥齿轮11同轴安装、并且轴线与第一水平轴线A共线,第一输入法兰2与动力输出端连接。第一传动锥齿轮12通过轴承套设于第一减速机21的第一减速机输入轴20上,可相对转动。第一输入法兰2可带动输入轴套3、连接轴套6及第一驱动锥齿轮11绕第一水平轴线A转动,因第一驱动锥齿轮11与第一传动锥齿轮12啮合,所以带动第一减速机21及与第一减速机21连接的偏置型手腕22、第二减速机23及末端法兰24同步绕竖直轴线B转动。所述腕部输出驱动机构包括第二输入法兰7、输入轴8、第二驱动锥齿轮13及第二传动锥齿轮25,其中输入轴8通过内深沟球轴承9转动安装在输入轴套3内,输入轴8的一端通过螺钉与第二输入法兰7同轴连接,另一端设有第二驱动锥齿轮13,第二驱动锥齿轮13可随输入轴8一同转动。第二传动锥齿轮25设置于第一减速机输入轴20上、并且与第二驱动锥齿轮13啮合。输入轴8的一端在内深沟球轴承9中转动,内深沟球轴承9固定在输入轴套3中,为双轴承,并通过轴套定位。输入轴8的另一端用螺钉和轴端堵盖15固定在第一轴承座筒14内,通过第一螺母17锁死,并在角接触球轴承16中转动,角接触球轴承16固定在锥齿轮座筒18上,并通过锥齿轮座筒压盖19定位,锥齿轮座筒压盖19用螺钉固定在水平手臂1上。进一步地,输入轴8的轴线与第一水平轴线A共线,第一减速机输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏置型腕关节,其特征在于,包括依次传动连接的水平手臂(1)、第一减速机(21)、偏置型手腕(22)、第二减速机(23)及末端法兰(24),其中偏置型手腕(22)位于所述水平手臂(1)的一侧,所述水平手臂(1)内设有可绕第一水平轴线(A)转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构,所述腕部回转驱动机构用于驱动所述第一减速机(21)、偏置型手腕(22)、第二减速机(23)及末端法兰(24)绕竖直轴线(B)转动,所述腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰(24)绕第二水平轴线(C)转动。

【技术特征摘要】
1.一种偏置型腕关节,其特征在于,包括依次传动连接的水平手臂(1)、第一减速机(21)、偏置型手腕(22)、第二减速机(23)及末端法兰(24),其中偏置型手腕(22)位于所述水平手臂(1)的一侧,所述水平手臂(1)内设有可绕第一水平轴线(A)转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构,所述腕部回转驱动机构用于驱动所述第一减速机(21)、偏置型手腕(22)、第二减速机(23)及末端法兰(24)绕竖直轴线(B)转动,所述腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰(24)绕第二水平轴线(C)转动。2.根据权利要求1所述的偏置型腕关节,其特征在于,所述腕部回转驱动机构包括第一输入法兰(2)、输入轴套(3)、连接轴套(6)、第一驱动锥齿轮(11)及第一传动锥齿轮(12),其中输入轴套(3)与设置于所述水平手臂(1)内的固定轴套(4)转动连接,所述输入轴套(3)的一端与所述第一输入法兰(2)连接,另一端通过连接轴套(6)与第一驱动锥齿轮(11)连接,所述第一传动锥齿轮(12)与所述第一减速机(21)的壳体固定连接、并且与所述第一驱动锥齿轮(11)啮合。3.根据权利要求2所述的偏置型腕关节,其特征在于,所述第一输入法兰(2)、输入轴套(3)、连接轴套(6)及第一驱动锥齿轮(11)同轴安装、并且轴线与所述第一水平轴线(A)共线。4.根据权利要求2所述的偏置型腕关节,其特征在于,所述第一传动锥齿轮(12)套设于所述第一减速机(21)的第一减速机输入轴(20)上、并且可相对转动。5.根据权利要求2所述的偏置型腕关节,其特征在于,所述腕部输出驱动机构包括第二输入法兰(7)、输入轴(8)、第二驱动锥齿轮(13)及第二传动锥...

【专利技术属性】
技术研发人员:王铸陈立博孙宝龙朱维金刘亚超王凤利周明远王金涛
申请(专利权)人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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