[發明專利]用于關節型工業機器人的搖桿及關節型工業機器人

有效

• 申請號: 201610153695.6
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105583855B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陸炳融
• 申請（專利權）人: 昆山華恒機器人有限公司;昆山華恒焊接股份有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J9/12
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)32235
• 代理人: 秦蕾

技術領域

本發明涉及關節型工業機器人制造領域，尤其涉及一種剛度、強度等力學性能優異且加工工藝簡單的用于關節型工業機器人的搖桿（或稱腰部件），及其具有該搖桿的關節型工業機器人。

背景技術

現今，信息化時代的全球合作與交流更趨緊密，生產力水平與科學技術不斷進步，新的智能制造生產方式呼之欲出；工業機器人憑借其靈活、高效、高精度的智能化作業方式，為世界制造業所矚目。在當前的冶金、汽車、物流等工業環節中，重載型工業機器人（或稱關節型工業機器人）應用愈趨廣泛。然而，重載型工業機器人必須具備有更好的負載能力和運動穩定性，即更佳的速度、加速度特性以及相當高的位姿準確度，所以這對于重載型工業機器人的本體結構而言，隨著應用層次的深入和應用范圍的拓寬，對重載型機器人的整體剛性要求越發提高。

其中，連接機器人第一關節和第二關節的搖桿（或稱腰部件）是機器人本體結構中受力情況最為復雜、本體集成功能頗多的關鍵零部件，搖桿部件的結構設計是否合理關乎關節型機器人的整機性能。在滿足剛度、強度以及功能性要求的同時，鑄造和加工的工藝性是否良好也關乎到是否能夠有效控制機器人的模具、刀具、工裝治具等加工制造成本的問題。

第CN102029607A中國專利申請涉及一種具有重力平衡系統的工業機器人，其中機器人的搖桿設計緊湊精巧，具備可靠的重力平衡裝置支承結構。然而，該搖桿大部分表面為曲面，定限位等凸臺特征采用內部型芯成形或者直接實心鑄件，搖桿整體的輪廓特征呈內部大，開口收斂的設計，外表面連貫。一方面，搖桿整體設計上采用非開放式的外包絡結構，增加了鑄造工藝的難度，即增加了內部砂芯的設計難度和成本，同時也增加了脫模的難度，影響生產效率。另一方面，定限位凸臺位于搖桿與大臂連接一側的上下兩處，凸臺突兀出的體積較大，采用外包絡設計或者實心塊設計，同樣增加內部成形砂芯設計難度，另外，實心塊會降低此處局部的鑄件性能，厚度變化較大，易造成縮孔、疏松等鑄造缺陷；此處是搖桿部件受力的關鍵區域，鑄造性能的缺陷會削弱搖桿的強度和剛度性能。

有鑒于此，有必要提供一種用于關節型工業機器人的搖桿及具有該搖桿的關節型工業機器人以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于一種剛度、強度等力學性能優異且加工工藝簡單的用于關節型工業機器人的搖桿（或稱腰部件），及具有該搖桿的關節型工業機器人。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種用于關節型工業機器人的搖桿，具有與RV減速機連接的第一側、與所述第一側相對的用以與伺服電機配合連接的第二側，所述搖桿還具有位于前部且用以固聯所述伺服電機和所述RV減速機的前橫柱、與所述前橫柱相對的位于后部的后橫柱、位于所述前橫柱和所述后橫柱之間的中立柱、設于所述搖桿第一側的筋板加強型定限位；所述筋板加強型定限位于所述搖桿的第一側向背離所述第二側的方向向外凸伸；所述中立柱包括向上開放的上腔，所述上腔呈變異圓柱體結構，前半部分的截面彎曲半徑小于后半部分的截面彎曲半徑；所述上腔的前半部分與所述前橫柱和所述筋板加強型定限位相連; 所述中立柱還包括位于所述上腔下方的下腔，所述下腔為由位于上部的蓋體、位于下部的固定法蘭、連接所述蓋體與所述固定法蘭的側壁圍成的向下開放的圓柱體，所述蓋體的中間部位具有連通所述上腔與所述下腔的中孔，且所述蓋體上設有實現下腔中的潤滑脂的注入和排出的注/排脂孔。

作為本發明的進一步改進，所述前橫柱包括中空的安裝法蘭、從所述安裝法蘭的周緣同時向第一側和第二側均凸伸形成從周緣包覆所述安裝法蘭的第一筋板增強結構，所述前橫柱通過所述第一筋板增強結構與所述中立柱連接。

作為本發明的進一步改進，所述第一筋板增強結構呈具有一個缺口的圓形，所述缺口位于所述前橫柱上靠近所述中立柱的一側；所述筋板加強型定限位包括與所述缺口的上端連接的呈>型的第一筋板加強型定限位、與所述第一筋板增強結構的缺口的下端連接的呈>型的第二筋板加強型定限位，所述第一筋板加強型定限位和第二筋板加強型定限位成上下間隔設置。

作為本發明的進一步改進，所述筋板加強型定限位的壁板自所述搖桿的第一側向外逐漸減薄。

作為本發明的進一步改進，所述搖桿還具有位于所述中立柱后側的后腔，所述后腔與所述中立柱之間的壁板自下向上逐漸變薄；形成所述后腔的結構體支撐所述后橫柱，所述后橫柱為自所述第二側向所述第一側貫通的中空柱。

作為本發明的進一步改進，所述后橫柱自所述第一側向背離所述第二側的方向向外凸伸，且所述后橫柱在所述后腔內呈分段式布置，靠近所述第一側的柱體的長度為另一段靠近所述第二側的柱體長度的5~6倍。