一种低负载工业机器人腕部传动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低负载工业机器人腕部传动机构。其J5轴和J6轴是腕座上的两个轴线相互垂直。J6轴输入齿轮轴套装于J5轴输入齿轮轴内，两者同轴。J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ与J5轴输出端通过一齿轮轴联为同轴体，其轴线位于J5轴上。J6轴大速比准双曲面齿轮轴Ⅱ的轴线位于J5轴上，并且与J6轴输出轴通过锥齿轮组形成动力传递。J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ通过齿轮机构承接来自J5轴输入齿轮轴的动力且与J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ啮合。J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ通过齿轮机构承接来自J6轴输入齿轮轴的动力且与J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ啮合。本实用新型专利技术通过使用大速比准双曲面齿轮传动减速装置代替谐波减速机传动，从而结构简单、成本低廉、动作准确可靠，降低了机器人的制造成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种エ业机器人腕部传动机构，具体是ー种低负载エ业机器人腕部传动机 构，属于エ业机器人领域。
技术介绍
近年来，国内越来越多的企业和院校开始合作开发研制エ业机器人，掀起工业机器人研发的热潮。在机器人本体研发过程中，腕部传动方案的设计是ー个非常关键的环节，是整个机器人机械部分研发的技术核心之一。而且，腕部机械传动部件的成本(主要是减速机)在机械部件总成本中占据较大的比例。在调研国内自主研发机器人腕部传动方案中发现，负载在3 — 20Kg范围内的低负载エ业机器人腕部传动结构基本都是采用“伺服电机+同步带传动+ (锥齿轮)+減速机+输出端”的传动结构，该结构的具体方案是J5、J6轴伺服电机均放置在腕部，J5轴伺服电机带动一同步带传动，同步带轮带动J5轴减速机，J5轴减速机输出端和J5轴输出端连接在一起，从而带动J5轴按照指定的速度运动到指定的位置；J6轴伺服电机带动一同步带传动，同步带轮再带动ー对锥齿轮传动改变传动方向，锥齿轮带动J6轴减速机转动，而J6轴减速机输出端和J6轴输出端连接在一起，从而带动J6轴按照指定的速度运动到指定的位置，该方案中減速机选用谐波減速机，因为谐波減速机具有传递速比大、传递精度高、体积小、重量轻等优势。国外品牌谐波减速机(如日本HarmonicDrive)外观尺寸小、高转矩和高精度、寿命长，结构形式多祥化，能够满足各种传动结构的需要，但是价格较高，且供货周期长；国产谐波減速机在材料、制作エ艺等方面跟国外品牌谐波减速机有一定差距，且在同等规格和精度下，产品价格本也较高，寿命短，而且结构形式少，外观尺寸相比国外同规格减速机较大。大速比准双曲面齿轮(又名锥蜗杆)传动精度高、传递速比大(单级传动比可达10 360)、传动效率高、空间结构紧凑、使用寿命长，且传动平稳，但是该齿轮制造较为困难，需要专业的生产设备。随着近几年该种齿轮设备在国内研发成功以及部分厂家从国外弓丨进该种设备，大速比准双曲面齿轮传动的应用得到逐步普及，且制造成本低廉(一对国产大速比准双曲面齿轮的价格一般在国外同规格谐波减速机价格的10%以内)。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了ー种低负载エ业机器人腕部传动机构，采用大速比准双曲面齿轮传动结构来替代谐波減速机传动，既可满足一般低负载机器人的高精度和高效率要求，又可以大大的降低机器人的制造成本。本技术一种低负载エ业机器人腕部传动机构，包括腕座、J5轴输入齿轮轴、J6轴输入齿轮轴、J5轴输出端、J6轴输出轴、J5轴大速比准双曲面齿轮I、J5轴大速比准双曲面齿轮II、J6轴大速比准双曲面齿轮I、J6轴大速比准双曲面齿轮II ;其特征是J5轴和J6轴是腕座上的两个虚拟轴线(O5 — 05、O6-O6),且J5轴和J6轴相互垂直；J5轴输入齿轮轴为空心轴，J6轴输入齿轮轴套装于J5轴输入齿轮轴内，两者同轴；J5轴大速比准双曲面齿轮II与J 5轴输出端通过ー齿轮轴联为同轴体，其轴线位于J 5轴上，J5轴大速比准双曲面齿轮II (6)为空心轴结构；J6轴大速比准双曲面齿轮II设有J6轴大速比准双曲面齿轮轴II，J6轴大速比准双曲面齿轮轴II的轴线位于J 5轴上；J6轴输出轴的轴线位于J6轴上，J6轴大速比准双曲面齿轮轴II与J6轴输出轴通过锥齿轮组形成动カ传递；J5轴大速比准双曲面齿轮I通过齿轮机构承接来自J5轴输入齿轮轴的动力，J5轴大速比准双曲面齿轮I与J5轴大速比准双曲面齿轮II啮合；J6轴大速比准双曲面齿轮I通过齿轮机构承接来自J6轴输入齿轮轴的动力，J6轴大速比准双曲面齿轮I与J6轴大速比准双曲面齿轮II啮合。本技术低负载エ业机器人腕部传动机构，通过使用大速比准双曲面齿轮(又名锥蜗杆)传动減速装置代替谐波减速机传动，从而结构简单、成本低廉、动作准确可靠，降低了机器人的制造成本。附图说明图I是本技术低负载エ业机器人腕部传动机构结构示意图。图2是图IP向示意图(剖视图)。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术做详细说明。实施例本技术低负载エ业机器人腕部传动机构，包括腕座12、J5轴输入齿轮轴1、J6轴输入齿轮轴11、J5轴输出端13、J6轴输出轴7、J5轴大速比准双曲面齿轮I 3、J5轴大速比准双曲面齿轮II 6、J6轴大速比准双曲面齿轮I 4、J6轴大速比准双曲面齿轮II5。J5轴和J6轴是腕座上的两个虚拟轴线(O5 — 05、O6-O6),且J5轴和J6轴相互垂直。J5轴输入齿轮轴I为空心轴，J6轴输入齿轮轴11套装于J5轴输入齿轮轴I内，两者同轴。J5轴大速比准双曲面齿轮II 6与J 5轴输出端13通过ー齿轮轴联为同轴体，其轴线位于J 5轴上，J5轴大速比准双曲面齿轮II (6)为空心轴结构。J6轴大速比准双曲面齿轮II 5设有J6轴大速比准双曲面齿轮轴II，J6轴大速比准双曲面齿轮轴II的轴线位于J 5轴上。J6轴输出轴7的轴线位于J6轴上，J6轴大速比准双曲面齿轮轴II与J6轴输出轴7通过锥齿轮组形成动カ传递。J5轴大速比准双曲面齿轮I 3通过齿轮机构承接来自J5轴输入齿轮轴I的动力，J5轴大速比准双曲面齿轮I 3与J5轴大速比准双曲面齿轮II 6啮合。J6轴大速比准双曲面齿轮I 4通过齿轮机构承接来自J6轴输入齿轮轴11的动力，J6轴大速比准双曲面齿轮I 4与J6轴大速比准双曲面齿轮II 5啮合。如图I所示，J5轴输入齿轮轴I、J5轴惰轮2、J5轴大速比准双曲面齿轮I 3、J6轴大速比准双曲面齿轮I 4、J6轴大速比准双曲面齿轮II 5、J5轴大速比准双曲面齿轮II 6、J6轴惰轮10、J6轴输入齿轮轴11均通过轴承安装在腕座12上，分别绕各自固定的轴线转动。J5轴输出端13通过2个深沟球轴承安装在腕座12上，可绕J5轴轴线O5 — O5旋转，且与J5轴大速比准双曲面齿轮II 6连接在一起。J6轴大速比准双曲面齿轮轴II上设有J6轴锥齿轮I 9，J6轴锥齿轮I 9与J6轴大速比准双曲面齿轮II 5为一体。J6轴锥齿轮II 8与J6轴输出轴(7)连接在一起。如图I、图2所示J5轴大速比准双曲面齿轮II 6与J6轴大速比准双曲面齿轮II 5均放置在腕座的ー侧，径向通过深沟球轴承相互支撑，无运动耦合关系。J5轴大速比准双曲面齿轮I 3与J5轴大速比准双曲面齿轮II 6组成齿轮副，J5轴大速比准双曲面齿轮I 3放置在腕座12内部空间的下方。J6轴大速比准双曲面齿轮I 4与J6轴大速比准双曲面齿轮II 5组成齿轮副，J6轴大速比准双曲面齿轮I 4放置在腕座12内部空间的上方。J5轴输入齿轮轴I端部的齿轮通过J5轴惰轮2和J5轴大速比准双曲面齿轮I 3的端部齿轮，与J5轴大速比准双曲面齿轮I 3构成动力传递关系。J6轴输入齿轮轴11通过J6轴惰轮10和J6轴大速比准双曲面齿轮I 4端部的齿轮，与J6轴大速比准双曲面齿轮I 4构成动力传递关系。上述结构中，两对大速比准双曲面齿轮副布置在机器人腕部的同一侧，J5轴大速比准双曲面齿轮I和J6轴大速比准双曲面齿轮I上下平行布置，J5轴大速比准双曲面齿轮II和J6轴大速比准双曲面齿轮II同侧同轴前后布置。以节约齿轮传动所需空间，减小腕部外部尺寸和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低负载工业机器人腕部传动机构，包括腕座（12）、J5轴输入齿轮轴（1）、J6轴输入齿轮轴（11）、J5轴输出端（13）、J6轴输出轴（7）、J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（3）、J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（6）、J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（4）、J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（5）；其特征是：J5轴和J6轴是腕座上的两个虚拟轴线（O5—O5、O6—O6），且J5轴和J6轴相互垂直；J5轴输入齿轮轴（1）为空心轴，J6轴输入齿轮轴（11）套装于J5轴输入齿轮轴内，两者同轴；?J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（6）与?J?5轴输出端（13）通过一齿轮轴联为同轴体，其轴线位于J?5轴上，J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（6）为空心轴结构；J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（5）带有J6轴大速比准双曲面齿轮轴Ⅱ，?J6轴大速比准双曲面齿轮轴Ⅱ的轴线位于J?5轴上；J6轴输出轴（7）的轴线位于J6轴上，J6轴大速比准双曲面齿轮轴Ⅱ与J6轴输出轴通过锥齿轮组形成动力传递；J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（3）通过齿轮机构承接来自J5轴输入齿轮轴（1）的动力，J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（3）与J5轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（6）啮合；J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（4）通过齿轮机构承接来自J6轴输入齿轮轴（11）的动力，J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅰ（4）与J6轴大速比准双曲面齿轮Ⅱ（5）啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种低负载エ业机器人腕部传动机构，包括腕座(12)、J5轴输入齿轮轴(I)、J6轴输入齿轮轴(11)、J5轴输出端(13)、J6轴输出轴(7)、J5轴大速比准双曲面齿轮I (3)、J5轴大速比准双曲面齿轮II (6)、J6轴大速比准双曲面齿轮I (4)、J6轴大速比准双曲面齿轮II(5);其特征是 J5轴和J6轴是腕座上的两个虚拟轴线(O5 — 05、O6-O6),且J5轴和J6轴相互垂直；J5轴输入齿轮轴(I)为空心轴，J6轴输入齿轮轴(11)套装于J5轴输入齿轮轴内，两者同轴； J5轴大速比准双曲面齿轮II (6)与J 5轴输出端(13)通过ー齿轮轴联为同轴体，其轴线位于J 5轴上，J5轴大速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，王杰高，沈银龙，
申请(专利权)人：南京埃斯顿机器人工程有限公司，南京埃斯顿自动化股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：