CN102990675A - 机器人臂部件 - Google Patents
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Abstract
一种机器人臂部件,其包括驱动臂、与驱动臂转动连接的支撑臂、传动机构以及与支撑臂转动连接的多个工作部件。该传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮以及传动带,该传动带套设于该支撑臂的多个工作部件上,用以使该多个工作部件相对该支撑臂保持同步旋转。该第一锥齿轮装设于该驱动臂上,该第二锥齿轮与该第一锥齿轮相互啮合并与装设于该支撑臂上的其中一个工作部件固接或与该传动带连接。该机器人臂部件便于维修且可同时对多个工位进行作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人臂部件,尤其涉及一种能够同时对多工位进行作业的机器人臂部件。
背景技术
工业生产中,常用机器人臂部件来替代人工进行作业以提高效率或进行高危作业。现有的机器人臂部件通常由很多锥齿轮组成并通过设置较长的传动轴来进行长距离传输动力。维修时,传动轴较难拆卸下来,且其占用机器人臂部件内部较多的空间,使得拆卸、维修其他零部件也较为不便。另外,现有的机器人臂部件由于其自身结构的限制,不易对多工位同时进行作业。
发明内容
鉴于上述内容,有必要提供一种便于维修方便且可同时对多工位进行作业的机器人臂部件。
一种机器人臂部件,包括驱动臂及与驱动臂转动连接的支撑臂,该机器人臂部件还包括传动机构以及与支撑臂转动连接的多个工作部件,该传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮以及传动带,传动带套设于支撑臂的多个工作部件上,用以使多个工作部件相对支撑臂保持同步旋转;第一锥齿轮装设于驱动臂上,第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合并与装设于支撑臂上的其中一个工作部件固接或与传动带连接。
由于该机器人臂部件的传动带套设于支撑臂的多个工作部件上,可将该传动带拆卸下来,因此可留下较多空间以便于维修其他零部件,且该机器人臂部件可通过传动带带动多个工作部件同步转动从而实现对多个工位同时进行作业。
附图说明
图1为本发明实施方式的机器人臂部件的立体示意图。
图2为图1所示机器人臂部件的内部结构立体示意图。
图3为图1所示机器人臂部件的立体分解示意图。
图4为图1所示机器人臂部件沿IV-IV线的剖视图。
图5为图4所示机器人臂部件的V处的局部放大图。
主要元件符号说明
机器人臂部件 | 100 |
驱动臂 | 10 |
支撑臂 | 20 |
工作部件 | 30 |
传动机构 | 40 |
铰接机构 | 50 |
张紧机构 | 60 |
第一旋转轴线 | A |
第二旋转轴线 | B |
第一腔体 | 11 |
凹口 | 13 |
第一枢转部 | 131 |
第二枢转部 | 133 |
支撑部 | 21 |
安装孔 | 211 |
安装端 | 213 |
穿设孔 | 215 |
连接部 | 23 |
开口 | 231 |
第二腔体 | 25 |
第一工作部件 | 31 |
挡止部 | 311 |
第二工作部件 | 32 |
第一传动组件 | 41 |
驱动带 | 411 |
传动轮 | 413 |
传动轴 | 415 |
传动套 | 417 |
第一锥齿轮 | 419 |
第二传动组件 | 43 |
第二锥齿轮 | 431 |
转动圈 | 432 |
套接件 | 434 |
抵接件 | 435 |
转动轮 | 437 |
传动带 | 439 |
转动带 | 51 |
转轮 | 53 |
枢轴 | 55 |
转动套 | 57 |
张紧轴 | 61 |
张紧轮 | 63 |
张紧螺母 | 67 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2,本实施方式的机器人臂部件100呈大致T型状,其包括驱动臂10、支撑臂20、装设于支撑臂20上的三个工作部件30、传动机构40、铰接机构50以及两个张紧机构60。驱动臂10与支撑臂20旋转连接,其中驱动臂10能够绕第一旋转轴线A旋转。传动机构40装设于驱动臂10内,使支撑臂20能够相对于驱动臂10绕第二旋转轴线B旋转,第一旋转轴线A与第二旋转轴线B垂直设置。铰接机构50装设于驱动臂10与支撑臂20内,使工作部件30绕自身轴线旋转,张紧机构60用于张紧三个工作部件30使其相对支撑臂20保持旋转。在本实施方式中,机器人臂部件100用于喷涂作业,工作部件30为喷枪。可以理解,工作部件30还可以为钻头等工具。
请一并参阅图3及图4,驱动臂10呈大致矩形条状,其上沿长度方向开设有第一腔体11,且对应于其一端开设有与第一腔体11相通的凹口13。驱动臂10对应于凹口13两侧形成有相对设置的第一枢转部131与第二枢转部133,第一枢转部131与第二枢转部133的中心连线与第二旋转轴线B重合。第一枢转部131与第二枢转部133上相对贯通开设有通孔1311、1331。
支撑臂20呈大致T型,其包括相互垂直设置的支撑部21与连接部23。支撑臂20为中空结构,其内开设有连通支撑部21与连接部23的第二腔体25。连接部23与驱动臂10转动连接且收容于凹口13内。支撑部21为长方形框体状,其上对应连接部23开设有安装孔211并于安装孔211两侧形成有朝向连接部23的两个安装端213。支撑部21上与安装孔211及两个安装端213相对的一侧对应开设有多个穿设孔215。连接部23一端开设有与第二腔体25相通的开口231。开口231与第一枢转部131的通孔1311对应相通。
请参阅图3至图5,三个工作部件30包括安装于支撑臂20的安装孔211内的一个第一工作部件31及分别对应装设于支撑臂20的安装端213上的两个第二工作部件32。每个第二工作部件32通过轴承(图未标)转动地装设并贯通支撑部21上。第一工作部件31与第二工作部件32的区别在于其上形成有一个环形的挡止部311,挡止部311收容于连接部23内。
传动机构40包括收容于第一腔体11及开口231内的第一传动组件41以及收容于第二腔体25内的第二传动组件43。
第一传动组件41包括驱动带411、传动轮413、传动轴415、传动套417以及第一锥齿轮419。驱动带411设置于驱动臂10内,其一端套设于传动轮413上,另一端套设于一个驱动件上(图未标)。传动轴415穿设于第一腔体11及开口231内,传动轮413固定套设于传动轴415的一端,且位于第一腔体11内。第一锥齿轮419与传动轮413同轴固定套设于传动轴415上与传动轮413相对的一端且处于开口231内。传动套417外缘呈阶梯圆环状,其通过轴承转动地套设于传动轴415上,且位于传动轮413与第一锥齿轮419之间。传动套417外缘的一端与第二枢转部133固定连接,另一端通过一个轴承(图未标)与开口231内壁转动连接。
第二传动组件43包括收容于连接部23内的第二锥齿轮431、转动圈432、套接件434、抵接件435、收容于支撑部21内的多个转动轮437以及传动带439。第二锥齿轮431与第一锥齿轮419垂直设置并相互啮合。第二锥齿轮431固定于第一工作部件31的挡止部311处。转动圈432活动地套设于第一工作部件31上。第一工作部件31上于转动圈432两端分别套设有两个轴承。套接件434为呈大致圆环状,且沿其外周缘开设有多个凹口(图未标),套接件434套设于第一工作部件31上远离挡止部311处。抵接件435套设于套接件434上且使转动圈432及两个轴承抵持于挡止部311与抵接件435之间。抵接件435外缘抵持并固定于连接部23的连接端233上。每一个转动轮437固定套设于一个工作部件30上。传动带439套设在三个工作部件30的转动轮437上。在本实施方式中,传动带439两端分别套设位于支撑部21两端的第二工作部件32上,传动带439大致中部位置套接在第一工作部件31上。
铰接机构50装设于第一腔体11内且其一端固定连接于支撑臂20的连接部23上。铰接机构50包括转动带51、转轮53、枢轴55以及转动套57。转动带51设置于驱动臂10内,其一端套设于第二枢转部133内的转轮53上,另一端套设于一个驱动件上(图未标)。转轮53固定套设于枢轴55的一端,枢轴55的另一端固定设置于连接部23上背离开口231的一侧。转动套57转动地套设于枢轴55上。转动套57一端通过一个轴承与连接部23转动连接,其另一端从第一腔体11内侧抵接并固定于第二枢转部133上。
两个张紧机构60装设在支撑部21上且位于两个安装端213之间。每个张紧机构60包括张紧轴61、转动设置在张紧轴61一端的张紧轮63以及张紧螺母67。张紧轴61穿设于支撑部21上,张紧轮63位于第二腔体25内且抵紧于传动带439上以使传动带439紧紧包绕于转动轮437上。张紧螺母67位于支撑部21外侧且与张紧轴61远离张紧轮63的一端配合以将张紧机构60固定设置于支撑臂20上。
组装时,首先将多个第二工作部件32分别对应装设于支撑部21上的安装端213上。将第二锥齿轮431固定装设于第一工作部件31的挡止部311一端并将该端置入连接部23内直至第二锥齿轮431处于开口231处。将转动圈432、套接件434、抵接件435依序套设于第一工作部件31上并将抵接件435固定于连接部23上以使转动圈432、套接件434抵紧于抵接件435与挡止部311之间。将一个转动轮437固定套设于第一工作部件31上。将连接部23的连接端233对应置入安装孔211处并将第一工作部件31对应穿设于穿设孔215中,将传动带439套设于工作部件30的转动轮437上。将张紧机构60装设于支撑臂20上并使其上的张紧轮63将传动带439张紧。将连接部23固定于支撑臂20上以将安装孔211封闭。
握持支撑臂20将连接部23置入驱动臂10的凹口13中,使连接部23的开口231面向驱动臂10的第一枢转部131。将枢轴55穿设第一枢转部131中并将其一端固定于连接部23上。将转轮53固定套设于枢轴55的远离连接部23的一端。将转动套57转动地套设于枢轴55上并位于连接部23与转轮53之间。将转动套57一端固定设置于第一枢转部131上,其另一端通过轴承转动地连接于连接部23上。将转动带51的一端套设于转轮53上。
将传动套417通过轴承套设于传动轴415上。将传动轮413、第一锥齿轮419固定套设于传动轴415的两端,并将传动轴415穿设于第一腔体11及开口231内。将传动套417通过轴承转动连接于开口231内并使第一锥齿轮419与第二锥齿轮431垂直设置且相互啮合。将传动轮413固定于第二枢转部133上。将驱动带411的一端套设于传动轮413上,以上完成了机器人臂部件100的组装。
机器人臂部件100运作时,驱动臂10绕其第一旋转轴线A旋转时可带动支撑臂20整体绕第一旋转轴线A旋转从而调整其上三个工作部件30的工作位置。当转动带51带动转轮53旋转时,转轮53带动固定于其上的连接部23绕第二旋转轴线B旋转,从而带动支撑臂20绕第二旋转轴线B旋转,从而调整三个工作部件30的整体高度以及工作时的俯仰角度。当驱动带411带动传动轮413绕第二旋转轴线B旋转时,传动轮413可带动其上的第一锥齿轮419旋转并通过第一锥齿轮419啮合第二锥齿轮431,使第二锥齿轮431绕第一旋转轴线A旋转并进一步带动第一工作部件31绕第一旋转轴线A旋转。第一工作部件31通过带动其上的转动轮437旋转,从而使得传动带439带动三个工作部件30其中自身的轴线旋转,进而实现了工作部件30的多工位同时作业。
机器人臂部件100采用第一、第二、转动带411、439、51与第一、第二锥齿轮419、431相接合来进行传动,因而维修时可较易地第一、第二、转动带411、439、51拆卸下来,且可留下较多空间以便于维修其他零部件。另外,传动带439同时传动三个工作部件30,因而使得该机器人臂部件100可同时对多个工位进行作业。
可以理解,第一工作部件31可以省略,相应地第二锥齿轮431装设于一个驱动轴上,并由该驱动轴驱动传动带439旋转。
可以理解,第二工作部件32与张紧机构60的数量均可以根据需要相应调整,安装端213的数量且其在支撑部21上的排布方式也可根据需要调整。
可以理解,连接部23可设置在驱动臂10的第二枢转部133远离第一枢转部131的一侧,相应地于第二枢转部133上开设空间以供传动机构40装设。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种机器人臂部件,包括驱动臂及与所述驱动臂转动连接的支撑臂,其特征在于:所述机器人臂部件还包括传动机构以及与所述支撑臂转动连接的多个工作部件,所述传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮以及传动带,所述传动带套设于所述支撑臂的多个工作部件上,用以使所述多个工作部件相对所述支撑臂保持同步旋转;所述第一锥齿轮装设于所述驱动臂上,所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相互啮合并与装设于所述支撑臂上的其中一个工作部件固接或与所述传动带连接。
2.如权利要求1所述的机器人臂部件,其特征在于:所述多个工作部件包括一个第一工作部件及多个第二工作部件,所述第一工作部件装设于所述支撑臂的中部位置,所述多个第二工作部件间隔装设于所述支撑臂上并位于第一工作部件两侧。
3.如权利要求2所述的机器人臂部件,其特征在于:所述第一工作部件上形成有挡止部,所述第二锥齿轮邻近所述挡止部且固定装设于所述第一工作部件的一端。
4.如权利要求3所述的机器人臂部件,其特征在于:所述支撑臂包括支撑部以及连接部,所述支撑部与所述连接部垂直设置,所述驱动臂一端形成有凹口并于所述凹口两侧形成有相对设置的第一枢转部以及第二枢转部,所述连接部转动设置于所述凹口内。
5.如权利要求4所述的机器人臂部件,其特征在于:所述驱动臂内开设有第一腔体,所述支撑臂内开设有第二腔体,所述第一及第二工作部件处于所述支撑部上并收容于所述第二腔体内。
6.如权利要求4所述的机器人臂部件,其特征在于:所述支撑部上对应所述连接部开设有安装孔并于所述安装孔两侧间隔形成有多个安装端并于所述安装端相对的一侧对应开设有多个穿设孔,所述第一工作部件装设于所述安装孔内,所述第二工作部件对应装设于所述安装端上,所述第一工作部件及所述第二工作部件均对应穿设于所述穿设孔中。
7.如权利要求6所述的机器人臂部件,其特征在于:所述机器人臂部件还包括多个张紧机构,所述张紧机构装设于所述支撑部上并位于所述多个安装端之间,且推抵所述传动带以使所述传动带紧紧包绕于所述第一及第二工作部件上。
8.如权利要求7所述的机器人臂部件,其特征在于:所述张紧机构包括张紧螺母、张紧轴以及张紧轮,所述张紧轴穿设于所述支撑部上,所述张紧轮转动套设于所述张紧轴上并抵持于所述传动带上,所述张紧螺母配合于所述张紧轴的一端以将张紧机构固定设置于所述支撑臂上。
9.如权利要求5所述的机器人臂部件,其特征在于:所述传动机构还包括驱动带及传动轮,所述传动轮固定套设于所述第一锥齿轮上,所述驱动带收容于所述第一腔体内且一端套设于所述传动轮上,其另一端套设于一个驱动件上。
10.如权利要求5所述的机器人臂部件,其特征在于:所述机器人臂部件还包括铰接机构,所述铰接机构包括还包括转动带、转轮以及枢轴,所述枢轴固定于所述支撑臂上,所述转轮固定套设于所述枢轴上,所述转动带收容于所述第一腔体内且其一端套设于所述转轮上,其另一端套设于一个驱动件上。
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