CN103029125A - 机器人 - Google Patents

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Abstract

一种机器人，其包括基座、固定设置于所述基座上的第一机械臂、与所述第一机械臂转动连接的第二机械臂及设置于所述第二机械臂一端的输出轴。所述机器人还包括第一驱动件及第一传动机构，所述第一驱动件设置于所述第一机械臂靠近所述基座的一端，所述第一传动机构包括减速器及第一传动带，所述减速器设置于所述第一机械臂远离所述基座的一端，且与所述第二机械臂相连接，所述第一驱动件通过所述第一传动带带动所述减速器转动。所述机器人的第一驱动件与减速器分别设置于所述第一机械臂的两端，使得第一机械臂的径向长度降低，从而提高第一机械臂的灵活性，降低第一机械臂的故障率。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人。
背景技术
工业机器人通常包括多个分别绕不同旋转轴线旋转并依次相连的转轴。设置于工业机器人末端的转轴，如六轴机器人的末端轴(第六轴)可装设夹具、切削工具、喷涂工具、焊接工具及探测器等以执行各种动作。
每个转轴通过驱动件和传动机构实现绕某一旋转轴线的转动。现有机器人的驱动件与传动机构均设置于转轴的一端，驱动件与传动机构的设置过于紧凑，使得转轴的径向长度较大、旋转不便且转轴故障率较高。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种转轴旋转灵活且故障率低的机器人。
一种机器人，其包括基座、固定设置于所述基座上的第一机械臂、与所述第一机械臂转动连接的第二机械臂及设置于所述第二机械臂一端的输出轴。所述机器人还包括第一驱动件及第一传动机构，所述第一驱动件设置于所述第一机械臂靠近所述基座的一端，所述第一传动机构包括减速器及第一传动带，所述减速器设置于所述第一机械臂远离所述基座的一端，且与所述第二机械臂相连接，所述第一驱动件通过所述第一传动带带动所述减速器转动。
所述机器人的第一驱动件与减速器分别设置于所述第一机械臂的两端，使得第一机械臂的径向长度降低，从而提高第一机械臂的灵活性，降低第一机械臂的故障率。
附图说明
图1是本发明实施方式的机器人的立体示意图。
图2是图1所示机器人沿II-II线的剖视图。
主要元件符号说明
机器人 100
基座 10
第一机械臂 20
第一轴线 22
收容部 24
第一连接端 26
第二连接端 28
第二机械臂 30
第二轴线 32
固定端 34
收容槽 342、364
输出端 36
端面 361
过线孔 102、362、772、802
第一驱动件 40
驱动轴 42
第一传动机构 50
第一主动轮 52
第一传动带 54
第一从动轮 56
轴孔 562、572
传动件 57、77
螺钉 51
减速器 58、79
连接件 59
柔轮 581、791
凸缘 5813、7913
刚轮 583、793
轴承 585、795
第二驱动件 60
转轴 62
第二传动机构 70
第二主动轮 71
传动轴 72
传动端 722
固定端 724
第二从动轮 73
第二传动带 75
齿轮副 76
第一锥齿轮 762
第二锥齿轮 764
输出轴 80
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
下面以具体实施方式并结合附图对本发明实施方式提供的机器人作进一步详细说明。
请参阅图1及图2，本发明实施方式的机器人100包括基座10、第一机械臂20、第二机械臂30、第一驱动件40、第一传动机构50、第二驱动件60、第二传动机构70及输出轴80。第一机械臂20固定在基座10上，第一机械臂20与第二机械臂30转动连接，第一机械臂20具有第一轴线22，第二机械臂30具有第二轴线32，且第一轴线22与第二轴线32基本垂直。第二机械臂30绕第二轴线32可相对第一机械臂20旋转，输出轴80与第二机械臂30转动连接。
基座10靠近第一机械臂20的一端开设有便于电缆、管线等通过的过线孔102。
第一机械臂20为近似中空柱状，其包括收容部24、位于收容部24一端的第一连接端26及位于收容部24另一端的第二连接端28。收容部24用于收容第一驱动件40、第一传动机构50、第二驱动件60及部分第二传动机构70。第一连接端26与基座10固定连接，第二连接端28靠近第二机械臂30。
第二机械臂30大体为L形，其包括固定端34及输出端36。固定端34靠近第一机械臂20的第二连接端28。固定端34大体沿垂直于第一轴线22的方向延伸。固定端34靠近第一机械臂20的一侧面凹设有收容槽342。输出端36自固定端34的一端沿垂直于第二轴线32的方向延伸。输出端36具有端面361，输出端36开设有以第二轴线32为轴线的贯穿端面361的过线孔362，本实施方式中，过线孔362与过线孔102同轴设置，以便于电缆、管线等通过。端面361上环绕过线孔362凹设有收容槽364。
第一驱动件40收容于收容部24靠近第一连接端26的一端，第一驱动件40包括可旋转的驱动轴42。本发明实施方式中，第一驱动件40为电机。
第一传动机构50包括第一主动轮52、第一传动带54、第一从动轮56、传动件57、减速器58及连接件59。第一主动轮52套设并固定于驱动轴42上，可随驱动轴42同步转动。第一传动带54连接第一主动轮52及第一从动轮56，从而使得第一从动轮56可随第一主动轮52转动。传动件57收容于收容部24靠近第二连接端28的一端，第一从动轮56采用螺钉51固定于传动件57上。第一从动轮56及传动件57分别开设有沿第一轴线22方向延伸的轴孔562及轴孔572。
减速器58包括柔轮581及刚轮583。柔轮581套设于传动件57上并与传动件57固定连接，一个轴承585与刚轮583相邻套设于柔轮581上。柔轮581为圆筒状，其包括一个大致呈中空圆柱体状的容纳部（图未标）和形成于容纳部一端的凸缘5813。柔轮581的容纳部的外壁上远离凸缘5813的一端形成有第一轮齿（图未标）。柔轮581套设于传动件57上并与传动件57固定连接。轴承585套设于柔轮581的容纳部上，其外圈通过螺钉固定于柔轮581的凸缘5813上。刚轮583呈圆环状，刚轮583的内壁上形成有与柔轮581的第一轮齿相啮合的第二轮齿（图未标）。刚轮583套设于柔轮581远离凸缘5813的一端，并与轴承585相邻设置。刚轮583与轴承585的内圈通过螺钉固定，刚轮583的第二轮齿与柔轮581的第一轮齿相啮合。本实施方式中，第二轮齿的齿数大于第一轮齿的齿数。
连接件59通过位于连接件59和传动件57之间的轴承（图未标）套设于传动件57上。连接件59通过螺钉与刚轮583固定连接，第二机械臂30通过螺钉与连接件59固定连接。
第二驱动件60收容于收容部24内且与第一驱动件40相邻设置，第二驱动件60包括可旋转的转轴62。本发明实施方式中，第二驱动件60为电机。
第二传动机构70包括第二主动轮71、传动轴72、第二从动轮73、第二传动带75、齿轮副76、传动件77及减速器79。
第二主动轮71套设并固定于转轴62上，可随转轴62同步转动。第二传动带75连接第二主动轮71及第二从动轮73，从而使得第二从动轮73可随第二主动轮71转动。传动轴72包括传动端722及与传动端722相对的固定端724。传动轴72穿设于传动件57的轴孔572及第一从动轮56的轴孔562，传动端722自第一从动轮56远离传动件57的一端突出。第二从动轮73套设并固定于传动轴72的传动端722。固定端724收容于收容槽342。
本实施方式中，齿轮副76为锥齿轮副，其包括第一锥齿轮762及与第一锥齿轮762相啮合的第二锥齿轮764。传动件77呈套筒状，其开设有以第二轴线32为轴线过线孔772。第一锥齿轮762套设于传动轴72的固定端724并与传动轴72固定连接。第二锥齿轮764采用螺钉固定于传动件77的一端并与传动件77固定连接。
减速器79与减速器58的结构相似，减速器79包括柔轮791及刚轮793。
柔轮791包括一个大致呈中空圆柱体状的容纳部（图未标）和形成于容纳部一端的凸缘7913。柔轮791的容纳部的外壁上形成有第一轮齿（图未标）。柔轮791套设于传动件77上并与传动件77止动连接。一个轴承795套设于柔轮791的容纳部上，其外圈通过螺钉固定于柔轮791的凸缘7913上。刚轮793呈圆环状，刚轮793的内壁上形成有与柔轮791的第一轮齿相啮合的第二轮齿（图未标）。刚轮793套设于柔轮791远离凸缘7913的一端，并与轴承795相邻设置。
输出轴80大致呈圆环状，其开设有以第二轴线32为轴线过线孔802。输出轴80用于连接夹具、焊接工具或喷涂工具等。输出轴80套设于传动件77上，并与刚轮793固定连接。刚轮793与轴承795的内圈通过螺钉固定，刚轮793的第二轮齿与柔轮791的第一轮齿相啮合。本实施方式中，第二轮齿的齿数较第一轮齿的齿数大。
使用时，将夹具、焊接工具或喷涂工具固定至输出轴80的末端。第一驱动件40带动第一主动轮52转动，并通过第一传动带54带动第一从动轮56转动。第一从动轮56带动固定于其上的传动件57相对第一机械臂20第一机械臂20转动，进而带动固定于传动件57上柔轮581转动，柔轮581带动刚轮583转动，刚轮583带动连接件59转动，连接件59带动第二机械臂30转动。
第二驱动件60带动第二主动轮71转动，并通过第二传动带75带动第二从动轮73转动。第二从动轮73带动与其固定连接的传动传动轴72相对第一机械臂20转动，进而带动固定于传动轴72上的第一锥齿轮762转动，第一锥齿轮762带动第二锥齿轮764转动，第二锥齿轮764带动传动件77相对第二机械臂30的转动，进而带动固定于传动件77上的柔轮791转动，柔轮791带动刚轮793转动，刚轮793带动输出轴80转动，输出轴80带动连接于其末端的夹具或其他机构。
本发明的机器人100的第一驱动件40设置于第一机械臂20的第一连接端26，第一传动机构50的减速器58设置于第一机械臂20的第二连接端28，降低了第一机械臂20的径向长度，提高了第一机械臂20的灵活性，第一驱动件40和减速器58分散设置，有利于驱动件及传动机构的散热，降低了机器人100的故障率。夹具、喷涂工具或焊接工具固定至输出轴80的末端，连接夹具、喷涂工具或焊接工具的电缆及管道依次通过过线孔102、过线孔362、过线孔772及过线孔802连接至夹具、喷涂工具或焊接工具，从而在夹具、喷涂工具或焊接工具随输出轴80绕第二轴线32转动时，电缆及管道处于转动中心而不会缠绕于第二机械臂30，增加了第二机械臂30转动的灵活性。
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，其包括基座、固定设置于所述基座上的第一机械臂、与所述第一机械臂转动连接的第二机械臂及设置于所述第二机械臂一端的输出轴，所述机器人还包括第一驱动件及第一传动机构，其特征在于：所述第一驱动件设置于所述第一机械臂靠近所述基座的一端，所述第一传动机构包括减速器及第一传动带，所述减速器设置于所述第一机械臂远离所述基座的一端，且与所述第二机械臂相连接，所述第一驱动件通过所述第一传动带带动所述减速器转动。
2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述第一机械臂包括收容部、分别位于所述收容部两端的第一连接端及第二连接端，所述第一连接端与所述基座固定连接，所述第二连接端靠近所述第二机械臂，所述第一驱动件收容于所述收容部靠近所述第一连接端的一端，所述减速器收容于所述收容部靠近所述第二连接端的一端。
3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于：所述第一传动机构还包括第一主动轮、第一从动轮、传动件及连接件，所述第一主动轮与所述第一驱动件固定连接，所述第一主动轮通过所述第一传动带带动随所述第一从动轮，所述传动件与所述传动件固定连接，所述减速器包括与所述传动件固定连接的柔轮及与所述柔轮相啮合转动的刚轮，所述刚轮与所述连接件固定连接，所述第二机械臂与所述连接件固定连接。
4.如权利要求3所述的机器人，其特征在于：所述柔轮包括容纳部及形成于所述容纳部一端的凸缘。
5.如权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述容纳部的外壁上远离所述凸缘的一端形成有第一轮齿。
6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于：所述刚轮套设于所述柔轮的容纳部上，所述刚轮的内壁上形成有与所述第一轮齿相啮合的第二轮齿。
7.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述机器人还包括设置于所述第一机械臂靠近所述基座一端的第二驱动件及设置于所述第一机械臂远离所述基座一端的第二传动机构，所述第二传动机构包括与所述第二驱动件固定连接的第二主动轮、跟随所述第二主动轮转动的第二从动轮、与所述第二从动轮固定连接的传动轴，所述第二传动机构还包括齿轮副及传动件，所述齿轮副包括与所述传动轴固定连接的第一锥齿轮及与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述传动件与所述第二锥齿轮固定连接。
8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于：所述第二传动机构还包括减速器，所述减速器包括与所述传动件固定连接的柔轮、与所述柔轮相啮合转动的刚轮，所述刚轮与所述输出轴固定连接。
9.如权利要求8所述的机器人，其特征在于：所述柔轮包括容纳部及形成于所述容纳部一端的凸缘，所述容纳部的外壁上远离所述凸缘的一端形成有第一轮齿，所述刚轮套设于所述柔轮的容纳部上，所述刚轮的内壁上形成有与所述第一轮齿相啮合的第二轮齿。
10.如权利要求7所述的机器人，其特征在于：所述基座、所述第二机械臂、所述传动件及所述输出轴均对应开设有过线孔。
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