[發(fā)明專利]一種工業(yè)機器人腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811501487.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN111283723A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪軍;朱維金;孫寶龍;陳立博;單志超;王鳳利;王金濤;張盟奇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)機器人腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。包括依次轉(zhuǎn)動連接的底座、腰座、大臂、三軸組件、小臂、腕軸組件及末端法蘭，其中小臂內(nèi)設(shè)有六軸驅(qū)動機構(gòu)，六軸驅(qū)動機構(gòu)具有沿末端法蘭的軸向浮動自由度。六軸驅(qū)動機構(gòu)包括六軸電機、二級帶傳動機構(gòu)、六軸中心軸、大錐齒輪及小錐齒輪，其中六軸中心軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于小臂內(nèi)、且與末端法蘭的軸線垂直，大錐齒輪套設(shè)于六軸中心軸上、且可隨六軸中心軸轉(zhuǎn)動，小錐齒輪套設(shè)于末端法蘭上，且周向固定、軸向可移動，小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，六軸電機設(shè)置于小臂內(nèi)、且輸出端通過二級帶傳動機構(gòu)與六軸中心軸傳動連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)輕量化的目的，傳動粘滯阻力小，節(jié)能環(huán)保效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)機器人腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，工業(yè)用的機器人具備臂和手腕部，手腕部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與臂連結(jié)，并且所述工業(yè)用的機器人構(gòu)成為，一邊利用致動器驅(qū)動手腕部旋轉(zhuǎn)，一邊通過安裝于末端的末端執(zhí)行器(例如電弧焊用的焊槍等)進行規(guī)定的作業(yè)。以往，公開有如下的產(chǎn)業(yè)用機器人：其具有以可旋轉(zhuǎn)的方式彼此連接的多個連接件，一邊通過致動器對連接件進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，一邊通過安裝在前端的末端執(zhí)行器(例如電弧焊接用焊槍等)進行規(guī)定的作業(yè)。

傳統(tǒng)上，已經(jīng)提出了工業(yè)機器人，這種工業(yè)機器人包括以可旋轉(zhuǎn)的方式彼此連接的多個連桿，并且能夠通過使用附裝至機器人的臂的遠端的末端執(zhí)行器(電弧焊炬等)執(zhí)行預(yù)定操作，同時通過使用致動器以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動連桿。該結(jié)構(gòu)復(fù)雜；傳動粘滯阻力大，節(jié)能環(huán)保效率低；且消隙齒輪為彈簧雙片齒輪結(jié)構(gòu)，慣量大，控制難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)機器人腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)與臂連結(jié)的手腕部實現(xiàn)小型化，減少工業(yè)機器人對精密減速機的依賴，腕增加產(chǎn)品的使用范圍。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種工業(yè)機器人腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括依次轉(zhuǎn)動連接的底座、腰座、大臂、三軸組件、小臂、腕軸組件及末端法蘭，其中所述小臂內(nèi)設(shè)有與所述末端法蘭連接的六軸驅(qū)動機構(gòu)，所述六軸驅(qū)動機構(gòu)具有沿所述末端法蘭的軸向浮動自由度。

所述六軸驅(qū)動機構(gòu)包括六軸電機、二級帶傳動機構(gòu)、六軸中心軸、大錐齒輪及小錐齒輪，其中六軸中心軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述小臂內(nèi)、且與所述末端法蘭的軸線垂直，所述大錐齒輪套設(shè)于所述六軸中心軸上、且可隨所述六軸中心軸轉(zhuǎn)動，所述小錐齒輪套設(shè)于所述末端法蘭上，且周向固定、軸向可移動，所述小錐齒輪和所述大錐齒輪嚙合，所述六軸電機設(shè)置于所述小臂內(nèi)、且輸出端通過二級帶傳動機構(gòu)與所述六軸中心軸傳動連接。

所述末端法蘭上套設(shè)有用于對所述小錐齒輪與所述大錐齒輪之間形成壓力的彈性碟簧。

所述二級帶傳動機構(gòu)包括六軸第一同步帶、六軸小帶輪、六軸雙聯(lián)同步帶輪、六軸第二同步帶及六軸大帶輪，其中六軸小帶輪設(shè)置于所述六軸電機的輸出軸上，所述六軸大帶輪設(shè)置于所述六軸中心軸上，所述六軸雙聯(lián)同步帶輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述小臂內(nèi)、且通過六軸第一同步帶和六軸第二同步帶分別與所述六軸小帶輪和所述六軸大帶輪傳動連接。

所述小臂內(nèi)設(shè)有分別與所述六軸第一同步帶和所述六軸第二同步帶抵接的六軸第一補償裝置和六軸第二補償裝置。

所述六軸雙聯(lián)同步帶輪包括同軸安裝的六軸一級大帶輪和六軸二級小帶輪，其中六軸一級大帶輪與所述六軸第一同步帶傳動連接，所述六軸二級小帶輪與所述六軸第二同步帶傳動連接。

所述六軸中心軸通過小球軸承和大球軸承與所述小臂連接，所述六軸中心軸與所述小臂之間通過密封裝置密封。

所述腕軸組件為分體式結(jié)構(gòu)，包括末端法蘭連接部分和小臂連接部分，所述末端法蘭連接部分和所述小臂連接部分之間通過彈性靜密封膠連接。

所述末端法蘭通過第六軸十字交叉輥子軸承與所述腕軸組件連接，所述第六軸十字交叉輥子軸承的兩端通過軸承壓蓋和腕軸端蓋限位。