[發明專利]工業機器人

無效

• 申請號: 200910309085.0
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102049784A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 龍波
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機器人，尤其涉及一種具有依次連接的多個手腕單元的工業機器人。

背景技術

工業機器人通常具備：可繞第一軸線轉動地設置的第一手腕單元，該第一手腕單元的前端一側形成一個叉形結構；可轉動地設置在該叉形結構的兩側部之間的第二手腕單元；以及在該第二手腕單元的前端一側，可轉動地設置的第三手腕單元。第三手腕單元作為工業機器人的末端軸，如六軸工業機器人的第六軸，可用于裝設夾具、切削工具及探測器等末端執行器以執行各種任務。上述第一及第三手腕單元的旋轉軸線通常分別與第二手腕單元的旋轉軸線正交，因此，第三手腕單元及末端執行器在跟隨第二手腕單元轉動的過程中易碰觸第一手腕單元，使第二手腕單元的旋轉角度受到限制，不能繞其旋轉軸線全方位轉動。

另外，第一手腕單元的叉形結構處設有第一電機以及第一減速組件，第一減速組件用于減速第一電機轉速且驅動第二手腕單元；第二手腕單元的前端一側設有第二電機以及第二減速組件，第二減速組件用于減速第二電機轉速且驅動第三手腕單元。上述結構增加了手腕單元的體積及占用的空間，不利于工業機器人在較狹小操作空間中的應用。并且，第二手腕單元及第三手腕單元重量較重，從而慣性矩變大，給提高控制的準確性及快速性造成困難。

發明內容

鑒于上述內容，有必要提供一種結構緊湊、占用空間較小的工業機器人，該工業機器人的與位于其末端的手腕單元相連的手腕單元可作全方位轉動。

一種工業機器人，包括可繞第一軸線轉動的第一手腕單元、可繞第二軸線轉動且被第一手腕單元支撐的第二手腕單元、可繞第三軸線轉動且被第二手腕單元支撐的第三手腕單元、驅動該第二手腕單元的第一電機及第一傳動鏈、驅動該第三手腕單元的第二電機及第二傳動鏈以及控制該第一電機及第二電機分別動作的控制裝置。第三手腕單元為該工業機器人的最終軸，該第一軸線、第二軸線及第三軸線相交于一交點。該第二軸線與第三軸線的夾角大于0度小于90度；該第一傳動鏈包括第一錐齒輪組，該第一錐齒輪組的其中一個錐齒輪相對于該第二手腕單元固定；該第二傳動鏈包括與該第二手腕單元轉動連接的中間軸及沿中間軸的旋轉軸線間隔設置的第二錐齒輪組及第三錐齒輪組，該第三錐齒輪組的其中一個錐齒輪相對于該第三手腕單元固定，并且該中間軸的旋轉軸線通過該交點且與第二軸線正交。

由于第二軸線與第三軸線的夾角大于0度小于90度，即第二軸線與第三軸線斜交，第三手腕單元在跟隨第二手腕單元轉動時可避免與第一手腕單元相交，從而第二手腕單元繞第二軸線的轉動角度可不受限制、作全方位的轉動。另外，通過配置第一至第三錐齒輪組及中間軸，可將第一電機及第二電機的動力傳遞至第二手腕單元及第三手腕單元，并可減小第二手腕單元及第三手腕單元沿各自旋轉軸向的尺寸，使工業機器人結構緊湊，占用空間減小，可實現手腕單元的小型化，使工業機器人可在更狹窄的作業空間內與周圍物體無干涉地進行作業。

附圖說明

圖1是簡略表示本發明實施例的工業機器人的側視圖。

圖2是圖1所示的機器人的手腕結構的立體組裝圖，圖中省略了電機及設于電機輸出端的齒輪組。

圖3是圖2所示手腕結構沿III?III方向的剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明的工業機器人作進一步的詳細說明，并以六軸工業機器人為例進行說明。

圖1所示為本發明實施方式的工業機器人100的簡略示意圖。機器人100為六軸工業機器人，其包括基座11、可轉動地設置于基座11的機架12、可轉動地設置于機架12一端的大臂13、與大臂13可轉動連接的連接手腕14、依次可轉動連接的第一至第三手腕單元15、16、18以及控制裝置19。其中，第一手腕單元15與連接手腕14可轉動連接，第三手腕單元18作為工業機器人100的末端軸，可用于裝設夾具、刀具或者探測儀器等末端執行器。控制裝置19用于產生控制指令，以控制各驅動裝置，如電機等動作，使工業機器人100得到預設的位置及姿勢。

第一至第三手腕單元15、16、18可分別繞第一至第三軸線A、B、C旋轉。第一至第三軸線A、B、C相交于一個交點D，且第二軸線B與第三軸線C斜交，換言之，第二軸線B與第三軸線C的夾角θ大于0度小于90度。第二軸線B可與第一軸線A正交，也可與第一軸線A斜交，換言之，第二軸線B與第一軸線A之間的夾角β可為90度，也可大于0度小于90度。具體在本實施方式中，夾角θ、β均為45度。機架12、大臂13及連接手腕14也可分別繞軸線121、131、141旋轉。