[發明專利]機器人關節組件、機器人關節組件過盈量確定的方法

在審

• 申請號: 202011381112.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112507488A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 陳修奇;張天翼;文輝
• 申請（專利權）人: 珠海格力智能裝備有限公司;珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;B25J17/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 豐佩印

本發明提供了一種機器人關節組件、機器人關節組件過盈量確定的方法。方法包括以下步驟：確定需要設定過盈量的部件；對部件劃分六面體網格；賦予部件的材料屬性，確定部件的彈性模量和泊松比；過盈配合應變調整分析；定義部件接觸關系；進行邊界載荷確定；設定過盈量為第一預設值時，將軸向力增加第二預設值，機器人關節組件中的各部件仍不發生位移時，第一預設值為機器人關節組件的過盈量。通過有限元仿真分析方法，確定機器人關節組件中各部件的過盈量，使得各部件之間的過盈量更加合理，使得各部件之間的拆卸和安裝更加容易，采用該方法確定的各部件之間的過盈量，能夠有效地提高了機器人組件的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及機器人設備技術領域，具體而言，涉及一種機器人關節組件、機器人關節組件過盈量確定的方法。

背景技術

小六軸工業機器人六關節結構部分，通常為了增加六軸的關節速度會使用弧齒錐齒輪結構形式進行傳動，一對弧齒錐齒輪嚙合，會產生單個錐齒輪的一端到另一端的軸向力，所以為了弧齒錐齒輪良好的固定在一個位置，會使用端蓋，支撐錐齒輪的同時固定在關節上，防止錐齒輪軸向串動。現有技術中，機器人關節部件組合安裝設置過盈量確定沒有一個設定標準，導致有些關節部件之間的過盈量過大和過小，造成部件之間安裝盒拆卸困難的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種機器人關節組件、機器人關節組件過盈量確定的方法，以解決現有技術中過盈量設置不合理造成組件之間拆裝困難的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種機器人關節組件過盈量確定的方法，方法包括以下步驟：確定需要設定過盈量的部件；對部件劃分六面體網格；賦予部件的材料屬性，確定部件的彈性模量和泊松比；過盈配合應變調整分析；定義部件接觸關系；進行邊界載荷確定；設定過盈量為第一預設值時，將軸向力增加第二預設值，機器人關節組件中的各部件仍不發生位移時，第一預設值為機器人關節組件的過盈量。

進一步地，需要設定過盈量的部件包括油封座、中心軸和關節壓蓋，為油封座、中心軸和關節壓蓋劃分六面體網格，并將油封座、中心軸和關節壓蓋的材料屬性設置為鋼材材料。

進一步地，在過盈配合應變調整分析中包括模擬過盈配合帶應變調整步驟，以及模擬施加軸向力載荷步驟，且幾何非線性性為打開模式。

進一步地，在定義部件接觸關系步驟中，將油封座、中心軸和關節壓蓋之間設置成面面接觸，并將接觸面之間的間隙設置為0.01。

進一步地，方法還包括定義接觸屬性，將摩擦系數設置為0.1，確定過硬接觸的幅值曲線，將過盈量的第一預設值設置為0.004，軸向力設置為100N。

進一步地，方法還包括設置第一預設值后，再增加第三預設值的軸向力，當機器人關節組件中的部件不發生軸向位移時，第一預設值為機器人關節組件的過盈量。

進一步地，第三預設值為100N。

根據本發明的另一方面，提供了一種機器人關節組件，機器人關節組件為上述的機器人關節組件。

進一步地，機器人關節組件包括：弧齒錐齒輪，弧齒錐齒輪通過第一連接件與中心軸固定連接；第一軸承，第一軸承分別與關節壓蓋和油封座通過過盈配合，第一軸承、關節壓蓋和油封座通過第二連接件與手腕關節連接。

進一步地，油封座和中心軸之間設置有第二軸承，油封座用于限制第二軸承沿軸向移動。

應用本發明的技術方案，通過有限元仿真分析方法，確定機器人關節組件中各部件的過盈量，使得各部件之間的過盈量更加合理，使得各部件之間的拆卸和安裝更加容易，采用該方法確定的各部件之間的過盈量，能夠有效地提高了機器人組件的穩定性和可靠性。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：