[實用新型]一種六軸工業機器人手腕結構

有效

• 申請號: 201720677460.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN207309971U
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 郭應斌;廖玉城;胡禎;林澍鈿;曾云
• 申請（專利權）人: 巨輪（廣州）機器人與智能制造有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及六軸工業機器人本體設計的技術領域，特別是涉及一種六軸工業機器人的手腕結構。

背景技術

現有六軸工業機器人5、6軸即手腕部分多采用電機前置的形式進行驅動，即電機安裝在手腕附件、通過同步帶輪以及同步帶驅動各個軸的轉動。此結構屬于電機直接驅動，電機的安裝必須靠近轉動軸，因此造成機器人手腕機械重量增加，造成機器人轉矩增加、電機及減速機的型號選擇相應增大；同時由于采用同步帶進行驅動，傳動精度以及傳動剛度相對較差，無法滿足高精度、高負載的應用場合。

目前六軸工業機器人本體的機械部件根據具體的型號有所不同，各個型號機器人的傳動部件無法進行互換，造成機器人本體設計的開發周期加長、研發成本加大。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種六軸工業機器人手腕結構：該手腕結構通過機械結構設計實現電機后置驅動，使機器人本體質量相對集中以降低機器人運行時的力矩、提高傳動精度以及傳動剛度；同時通過單元化、模塊化的設計思路進行機械設計，簡化設計流程、縮短設計周期、降低安裝難度、提高互換性。

本發明采用的技術方案是：該手腕結構由5、6軸支撐單元、小臂、6軸傳動單元、惰輪、6軸輸出齒輪、6軸減速機、輸出法蘭、手腕、5軸減速機、5軸輸出齒輪等構成。

所述5、6軸支撐單元為標準化單元，在滿足零件強度及負載的前提下可實現不同型號機器人間的互換。該單元在整體裝配完畢之后，再整體將其與小臂進行裝配，實現了機械部件的單元化、模塊化。該單元以支撐套筒為基礎，支撐套筒與軸承端蓋共用安裝孔，通過螺釘安裝在小臂上；在支撐套筒內裝入一對角接觸球軸承1以支撐5軸花鍵軸，軸承之間用軸承外隔套1和軸承內隔套1進行定位，軸承前端采用隔套和螺母進行壓緊、軸承后端通過5軸花鍵軸的軸肩進行定位；5軸花鍵軸為中空軸，前端為內花鍵，用于與前端大臂傳動結構對接，后端為安裝法蘭，用于安裝5軸輸入齒輪；5軸花鍵軸的中空設計是為了安裝6軸花鍵軸，在5軸輸入齒輪的輪轂中安裝一對角接觸球軸承2用以支撐6軸花鍵軸，6軸花鍵軸前端為外花鍵，用于與前端大臂傳動結構對接，后端為鍵槽，用于安裝6軸輸入齒輪。

所述小臂為六軸工業機器人手腕的主要安裝零件，用于安裝5、6軸支撐單元、手腕以及5軸減速機。

所述6軸傳動單元為獨立的標準化傳動單元，在滿足零件強度及負載的前提下可實現不同型號機器人間的互換。該單元在整體裝配完畢之后，再整體將其與小臂、手腕進行裝配。6軸傳動單元以安裝軸套為基礎，6軸傳動軸通過一對角接觸球軸承3安裝在安裝軸套內，軸承之間采用軸承外隔套2和軸承內隔套2進行定位、軸承端部通過軸承壓蓋進行壓緊；6軸傳動軸的兩端均為鍵槽，一端安裝6軸傳動齒輪1用于與5、6軸支撐單元中的6軸輸入齒輪傳動，另一端安裝6軸傳動齒輪2用于與惰輪傳動。一個手腕零件上需安裝兩個6軸傳動單元，6軸傳動單元之間通過惰輪進行傳動；前端的6軸傳動單元通過小臂上的深溝球軸承安裝在小臂上，5、6軸支撐單元的六軸輸入齒輪帶動前端的6軸傳動單元中的6軸傳動齒輪1，從而帶動6軸傳動齒輪2，通過惰輪將轉動傳遞到后端6軸傳動單元中的6軸傳動齒輪2，從而帶動6軸傳動齒輪1，后端6軸傳動單元的傳動齒輪1與5、6軸支撐單元中的6軸輸出齒輪嚙合，最后帶動6軸減速機，實現輸出法蘭的轉動。

小臂上裝有5軸減速機，5軸減速機輸出端通過螺釘直接與手腕連接，輸入端安裝有5軸輸出齒輪。5軸輸出齒輪與5、6軸支撐單元中的5軸輸入齒輪嚙合，帶動5軸減速機，實現手腕及安裝在其上的機械部件的轉動。

附圖說明

圖1為本發明整體的結構示意圖；

圖2為本發明5（6）軸支撐單元的結構示意圖；

圖3為本發明6軸傳動單元的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明，但本發明并不局限于以下實施例。

參見圖1所示，本發明公開了一種六軸工業機器人手腕結構，主要由5（6）軸支撐單元、小臂、6軸傳動單元、惰輪、6軸輸出齒輪、6軸減速機、法蘭、手腕、5軸減速機、5軸輸出齒輪等構成。

參見圖2所示，所述5、6軸支撐單元由6軸花鍵軸、軸承端蓋、角接觸球軸承1、支撐套筒、軸承外隔套1、軸承內隔套1、5軸花鍵軸、5軸輸入齒輪、6軸輸入齒輪、角接觸球軸承2、隔套以及螺母組成。5、6軸支撐單元通過機械配合實現與小臂實現快速拆裝。