[實(shí)用新型]一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520563406.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205129889U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊學(xué)兵;贠超;王偉;歐群文;田強(qiáng);李虎;馮兆林;左世棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中電華強(qiáng)焊接工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B25J17/02
• 分類號(hào): B25J17/02;F16H37/12
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于焊接機(jī)器人腕關(guān)節(jié)傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人，一般采用多個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)械手臂，以實(shí)現(xiàn)工作空間內(nèi)任意位置和姿態(tài)的調(diào)整。從方便機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法和操作靈活性的目標(biāo)考慮，機(jī)器人腕部三關(guān)節(jié)軸線匯交于一點(diǎn)，且機(jī)構(gòu)尺寸盡量小、傳遞載荷盡量大。因此，關(guān)節(jié)動(dòng)力減速裝置均遠(yuǎn)離腕部結(jié)構(gòu)。

目前，機(jī)器人腕部結(jié)構(gòu)形式主要有心軸和同步帶兩種傳動(dòng)形式。前者安裝空間自由；后者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是對(duì)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制靈活性日益提高的狀況，對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)實(shí)的需要，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用連續(xù)回轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力由后端的電機(jī)減速裝置傳遞到前端腕部執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人在末端的靈活操作空間更大，并大大提高傳動(dòng)負(fù)荷能力。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在機(jī)器人手臂的末端，所述腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括中空的前臂座和后臂座，前臂座的前端通過(guò)連接軸連接有用于連接機(jī)器人夾持部的夾持部連接件；前臂座和后臂座的相同的兩側(cè)分別連接有中空的第一側(cè)臂、第二側(cè)臂；所述后臂座中設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，前臂座中設(shè)有與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合驅(qū)動(dòng)夾持部連接件旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(用以克服連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的死點(diǎn))，所述從動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)在第一側(cè)臂中的第一腕連桿與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。

進(jìn)一步，第一腕連桿的后端設(shè)有兩個(gè)偏心軸孔，前端設(shè)有一個(gè)軸孔，第一腕連桿的一個(gè)偏心軸孔設(shè)有第一齒輪軸，另一個(gè)偏心軸孔中設(shè)有與后臂座一側(cè)相連的第一腕連桿固定軸；第一腕連桿的前端的軸孔中設(shè)有與前臂座相連且與所述連接軸相垂直的第二齒輪軸；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及相互配合的第一、二螺旋傘齒輪，從動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互配合的第三、四螺旋傘齒輪；第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體設(shè)在前臂座、后臂座、第一側(cè)臂和第二側(cè)臂圍成的空間中，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸自后臂座前端上部伸入后臂座內(nèi)并與第一齒輪軸相垂直，第一螺旋傘齒輪設(shè)在第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上；第二螺旋傘齒輪設(shè)在第一齒輪軸上；第三螺旋傘齒輪設(shè)在第二齒輪軸上；第四螺旋傘齒輪設(shè)在所述連接軸的伸入前臂座內(nèi)的端部。

進(jìn)一步，后臂座中還設(shè)有驅(qū)動(dòng)前臂座俯仰的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)在第二側(cè)臂中的第二腕連桿與前臂座相連。

再進(jìn)一步，第二腕連桿的后端設(shè)有兩個(gè)偏心軸孔，前端設(shè)有一個(gè)軸孔；第二腕連桿的一個(gè)偏心軸孔中設(shè)有第三齒輪軸，另一個(gè)偏心軸孔中設(shè)有與后臂座另一側(cè)相連的第二腕連桿固定軸；第二腕連桿前端的軸孔設(shè)有與前臂座相連的前臂座軸；第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及相互配合的第五、六螺旋傘齒輪；第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體設(shè)在前臂座、后臂座、第一側(cè)臂和第二側(cè)臂圍成的空間中且位于第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體的下方，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸自后臂座前端下部伸入后臂座內(nèi)并與第三齒輪軸相垂直；第五螺旋傘齒輪設(shè)在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上；第六螺旋傘齒輪設(shè)在第三齒輪軸上。

進(jìn)一步，所述夾持部連接件為法蘭。

本實(shí)用新型提供的這種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，將電機(jī)后置，電機(jī)通過(guò)螺旋傘齒輪與配套的四連桿機(jī)構(gòu)的輸入曲柄軸連接，通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)的連桿將運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳遞到腕部回轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)從動(dòng)偏心軸帶動(dòng)連桿克服運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了系統(tǒng)的剛性，減少了傳動(dòng)誤差，并用十字軸承進(jìn)行支撐，提高了腕部的軸向和徑向載荷，并優(yōu)化了安裝空間。本實(shí)用新型通過(guò)螺旋傘齒輪的高承載性以及四桿機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特性，使機(jī)器人有較大的工作空間和可靠的空間定位能力，同時(shí)能夠適應(yīng)各種工作位置和姿態(tài)，有效解決了位置死角問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的外形結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中A向的放大視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

本實(shí)用新型所提供的一種新型焊接機(jī)器人的腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般連接在機(jī)器人手臂的末端(即最前端)，因此本文將腕部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)于機(jī)器人手臂末端的一端稱為“前”或“前端”，將另一端稱為“后”或“后端”。