机器人结构制造技术

技术编号:5222005 阅读:710 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种机器人结构,包括相互枢接并相对可转动的第一轴组件、第二轴组件及第三轴组件,位于第一轴组件与第二轴组件枢接处的第一手腕单元及位于第二轴组件与第三轴组件枢接处的第二手腕单元,第一手腕单元包括驱动第一手腕单元的第一驱动件,第二手腕单元包括驱动第二手腕单元的第二驱动件,第二手腕单元还包括传动机构,传动机构将第二驱动件的动力传递到第二轴组件,第一驱动件及第二驱动件位于传动机构的同侧,第二轴组件两端均与第三轴组件枢接,第一驱动件设置于第二轴组件内,第二驱动件设置于第三轴组件内,第一驱动件与第二驱动件沿相互靠近的方向设置。该机器人结构具有结构小巧且承载能力较高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人结构,尤其涉及一种机器人的手腕结构。
技术介绍
工业机器人常包括多个相互枢接的手腕单元,并通过该多个手腕单元的相对运动 以执行不同的动作。各手腕单元处的枢转动作常通过减速器及驱动电机实现。机器人的手腕单元的运动精度、承载能力、运动平稳性等均受到手腕单元处各元 件之间的相互位置关系、作动关系的影响。为了实现在有限空间内布置多个机器人以便实 现较高的生产效率,越来越多的机器人需要实现小型化的设计。一种机器人手腕结构,其包括第一轴、第二轴及第三轴三个轴,各轴通过第一及第 二手腕单元依次枢接,且通过齿轮进行传动,为实现小型化设计,该机器人中的两个电机一 前一后相错开地设置于第二轴内,以减小第二轴的截面面积,且其中一电机通过一组双曲 线齿轮将驱动力传递到第一手腕单元,另一电机通过又一组双线齿轮将驱动力传递到第二 手腕单元,由于一组双线齿轮可传递10 50的较大的减速比,故可取代复杂的减速机构或 多级齿轮减速机构,节省了空间,便于实现手腕结构的小型化设计。该机器人手腕结构中, 对最末端的第三手腕单元的受力对称性及稳定性考虑不足,该最末端的第三手腕单元位于 与其枢接的第二手腕单元的一侧,并具有锥齿轮结构,通过与上述的其中一组双线齿轮啮 合进行动作的传递。因该第三手腕单元沿轴线方向的两端均处于悬空状态,仅周向一侧受 到支撑,导致受力不对称,故其承载能力降低,且当受到冲击时,会发生严重抖动,甚至脱 落,存在一定的安全隐患。
技术实现思路
鉴于上述情况,有必要提供一种结构小巧且承载能力较高的机器人结构。一种机器人结构,包括相互枢接并相对可转动的第一轴组件、第二轴组件及第三 轴组件,位于第一轴组件与第二轴组件枢接处的第一手腕单元及位于第二轴组件与第三轴 组件枢接处的第二手腕单元,第一手腕单元包括驱动第一手腕单元的第一驱动件,第二手 腕单元包括驱动第二手腕单元的第二驱动件,第二手腕单元还包括传动机构,传动机构将 第二驱动件的动力传递到第二轴组件,第一驱动件及第二驱动件位于传动机构的同侧,第 二轴组件两端均与第三轴组件枢接,第一驱动件设置于第二轴组件内,第二驱动件设置于 第三轴组件内,第一驱动件与第二驱动件沿相互靠近的方向设置。另一种机器人结构,包括相互枢接并相对可旋转的第一轴组件、第二轴组件及第 三轴组件,第一手腕单元及第二手腕单元,第一手腕单元相对第二轴组件绕第一轴线可旋 转,第二手腕单元相对第三轴组件绕第二轴线可旋转,第一手腕单元包括驱动第一手腕单 元的第一驱动件,第二手腕单元包括驱动第二手腕单元的第二驱动件,第二手腕单元还包 括传动机构,传动机构将第二驱动件的动力传递到第二轴组件,第三轴组件形成两个凸耳, 第二轴组件夹设于两个凸耳之间,第一手腕单元的第一驱动件收容于第二轴组件内并驱动第一轴组件转动,第二手腕单元的第二驱动件收容于第三轴组件内并间接驱动第二轴组件 转动,第一驱动件及第二驱动件设置于传动机构的同侧,且第一驱动件与第二轴组件沿相 靠近的方向设置。上述机器人结构中,第一手腕单元的第一驱动件收容于第二轴组件中并直接带动 第一减速机构,而第二手腕单元第二驱动件收容于第三轴组件中并与第二减速机构间接相 连,通过此结构,可使第一驱动件及第二驱动件二者错开,合理利用第二轴组件及第三轴组 件内部的空间,避免第一手腕单元及第二手腕单元的所有元件均设置于第一轴组件及第二 轴组件处时造成第一轴组件及第二轴组件处的体积过大,且二者位于传动机构的同侧并沿 相靠近的方向设置,使该机器人结构较为紧凑。且将第二轴组件的两端均与第三轴组件枢 接,保证两侧均可受力,刚性较好,承载能力较高,防止受到冲击时发生抖动或脱落。附图说明图1为本专利技术实施例的机器人结构示意图。图2为图1中所示机器人结构沿II-II的剖视图。图3为图1中机器人结构沿II-II的剖视图的局部视图。图4为图2中机器人结构IV处的放大图。具体实施例方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术的机器人结构作进一步的详细说明。请参阅图1和图2,机器人结构100包括相互枢接并相对可转动的第一轴组件10、 第二轴组件20、第三轴组件30及第四轴组件40,位于第一轴组件10与第二轴组件20枢接 处的第一手腕单元50、位于第二轴组件20与第三轴组件30枢接处的第二手腕单元60及位 于第三轴组件30与第四轴组件40枢接处的第三手腕单元70。请同时参阅图3,第一轴组件10位于机器人结构100的最末端,即其具有一个未 与其他部件连接的自由端,且该第一轴组件10包括多个相配合的元件,该第一轴组件10 — 端与第二轴组件20枢接并且绕第一轴线A相对第二轴组件20可旋转。第一轴组件10内 部形成第一空腔11。本实施例中,第一轴组件10枢接于第二轴组件20,二者的转动方向垂 直,当然二者的转动方向也可不垂直,而根据需要实现的动作而呈60°、30°等夹角设置。第二轴组件20绕与第一轴线A正交的第二轴线B相对第三轴组件30可旋转,该 第二轴组件20具有第一端21、第二端22及形成于第三轴组件30内部的第二空腔23,第二 手腕单元60设置于靠近第二轴组件20的第一端21的部位。第三轴组件30为大致“Y”形结构且与第一轴组件10同轴设置,该第三轴组件30 绕第一轴线A相对第四轴组件40可旋转。第三轴组件30形成两个与第二轴组件20枢接 的凸耳31、远离两凸耳31的一端形成枢接轴33、两凸耳31与枢接轴33之间则形成容置部 35。两凸耳31中与第二轴组件20的第二端22枢接的一个凸耳31内设置有线夹311。枢 接轴33外侧对称设置有多个凸肋331,本实施例中,该凸肋331的数目为四个且于枢接轴 33的外侧两两对称设置。容置部35具有第三空腔351,且在该第三空腔351内设置多个交 叉的加强肋353,以增强该容置部35的强度。第二轴组件20设置于第三轴组件30的两凸 耳31之间。5第四轴组件40与第三轴组件30枢接,其形成第四空腔41。第一手腕单元50包括第一驱动件51及由第一驱动件51带动的第一减速机构53。 第一驱动件51具有在第一驱动件51驱动下绕第一轴线A可旋转的第一输出轴511,该第一 驱动件51与第一轴组件10同轴设置并直接通过第一输出轴511与第一减速机构53连接。 本实施例中,第一减速机构53为谐波减速器,当然,其也可为齿轮减速器等其它减速机构。 第一驱动件51的主体收容于第二轴组件20的第二空腔23内,第一减速机构53收容于第 一轴组件10的第一空腔11,第一件驱动件51的第一输出轴511伸入第一轴组件10的第一 空腔11内。第一驱动件51驱动其第一输出轴511转动,并通过第一减速机构53将动力传 递到第一轴组件10。本实施例中,第一驱动件51为一驱动电机,当然也可为汽缸、液压缸等 其它驱动件。第二手腕单元60包括第二驱动件61、传动机构63及第二减速机构65,第二驱动 件61通过传动机构63带动第二减速机构65。第二驱动件61收容于第三轴组件30的第三 空腔351内,并与第二轴组件20并排设置,传动机构63收容于第三轴组件30中靠近第二 轴组件20的第一端的一个凸耳31内,并沿第一轴线A延伸,第二减速机构65部分收容于 该凸耳31内并具有一心轴651。第二驱动件61具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人结构,包括相互枢接并相对可转动的第一轴组件、第二轴组件及第三轴组件,位于第一轴组件与第二轴组件枢接处的第一手腕单元及位于第二轴组件与第三轴组件枢接处的第二手腕单元,所述第一手腕单元包括驱动第一手腕单元的第一驱动件,第二手腕单元包括驱动第二手腕单元的第二驱动件,其特征在于:所述第二手腕单元还包括传动机构,所述传动机构将所述第二驱动件的动力传递到第二轴组件,所述第一驱动件及第二驱动件位于所述传动机构的同侧,所述第二轴组件两端均与第三轴组件枢接,所述第一驱动件设置于第二轴组件内,第二驱动件设置于第三轴组件内,第一驱动件与第二驱动件沿相互靠近的方向设置。

【技术特征摘要】
1.一种机器人结构,包括相互枢接并相对可转动的第一轴组件、第二轴组件及第三轴 组件,位于第一轴组件与第二轴组件枢接处的第一手腕单元及位于第二轴组件与第三轴组 件枢接处的第二手腕单元,所述第一手腕单元包括驱动第一手腕单元的第一驱动件,第二 手腕单元包括驱动第二手腕单元的第二驱动件,其特征在于所述第二手腕单元还包括传 动机构,所述传动机构将所述第二驱动件的动力传递到第二轴组件,所述第一驱动件及第 二驱动件位于所述传动机构的同侧,所述第二轴组件两端均与第三轴组件枢接,所述第一 驱动件设置于第二轴组件内,第二驱动件设置于第三轴组件内,第一驱动件与第二驱动件 沿相互靠近的方向设置。2.如权利要求1所述的机器人结构,其特征在于所述第一手腕单元还包括第一减速 机构,所述第一减速机构由第一驱动件直接驱动,并将第一驱动件的动力传递到第一轴组 件;所述第二手腕单元还包括第二减速机构,所述第二减速机构由第二驱动件通过传动机 构驱动,并将第二驱动件的动力传递到第二轴组件。3.如权利要求2所述的机器人结构,其特征在于所述第一轴组件绕第一轴线旋转,所 述第二轴组件绕第二轴线旋转,所述第一驱动机构与第一轴组件同轴转动,所述第二驱动 件与所述第二减速机构并排设置并通过传动机构传递动力。4.如权利要求1所述的机器人结构,其特征在于所述机器人结构还包括第四轴组件 及位于第四轴组件与第三轴组件枢接处的第三手腕单元。5.如权利要求4所述的机器人结构,其特征在于所述第三手腕单元包括第三驱动件 及第三减速机构,第三驱动件收容于所述第四轴组件内并驱动第三减速机构。6.如权利要求5所述的机器人结构,其特征在于所述第三轴组件远离第四轴组件的 一端还形成对称的两个凸耳,所述第二轴组件位于所述两个凸耳之间并与两个凸耳...

【专利技术属性】
技术研发人员:龙波
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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