CN103121216A - 机器人臂部件 - Google Patents

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Abstract

一种机器人臂部件，其包括安装座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，及分别驱动第一、第二及第三机械臂旋转的第一、第二及第三驱动机构。第一驱动机构包括装设于安装座上的用于驱动第一机械臂的第一驱动件。第二驱动机构包括装设于安装座上的第二驱动件及与其固定连接且能带动第二机械臂旋转的第一传动轴。第三驱动机构包括装设于安装座上的第三驱动件及与其固定连接且能带动第三机械臂旋转的第二传动轴。第一、第二转动轴相对第一机械臂的轴线对称地设置于第一机械臂内部。上述机器人臂部件传动误差较小，且维护较方便。

Description

机器人臂部件
技术领域
本发明涉及一种机器人结构，尤其涉及一种机器人臂部件。
背景技术
工业机器人通常包括多个机械臂，通过各机械臂之间的相对运动实现其末端臂多个自由度的运动。工业机器人还包括驱动机械臂运动的驱动件及连接驱动件与机械臂的传动轴，且两个或多个传动轴一般套设于一起，以节约空间。然而，上述结构较为复杂，当其中一个传动轴需要维护时，需将上述两个或多个传动轴一起拆卸，导致维护不便；另外，由于空间限制，驱动件与传动轴之间及传动轴与机械臂之间需额外设置多个用于传动的齿轮，齿轮越多，则其累积间隙较大，导致工业机器人的传动误差较大。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种维护方便且传动误差较小的机器人臂部件。
一种机器人臂部件，其包括安装座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，及分别驱动第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂旋转的第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构。第一驱动机构包括装设于安装座上的第一驱动件，第一驱动件用于驱动第一机械臂。第二驱动机构包括装设于安装座上的第二驱动件及与第二驱动件固定连接的第一传动轴，第一传动轴能够带动第二机械臂旋转。第三驱动机构包括装设于安装座上的第三驱动件及与第三驱动件固定连接的第二传动轴，第二传动轴能够带动第三机械臂旋转。第一传动轴与第二转动轴相对第一机械臂的轴线对称地设置于第一机械臂内部。
由于第一传动轴与第二传动轴相对第一机械臂的轴线对称地设置于第一机械臂的内部，从而使第二驱动机构及第三驱动机构在空间布置上更自由，使机器人臂部件所采用的齿轮较少，使其累积间隙较小，从而减小机器人臂部件的传动误差。另外，当其中一个驱动机构需要维护时，可单独拆卸，使维护较方便。
附图说明
图1是本发明实施方式的机器人臂部件的立体示意图。
图2是图1所示机器人臂部件沿II-II线的剖面示意图。
主要元件符号说明
机器人臂部件 100
安装座 10
本体 11
端部 13
第一机械臂 20
第一臂部 21
主体 211
端部 213
第二臂部 23
周壁 231
安装壁 233
第一安装孔 2331
第二安装孔 2333
延伸部 235
第二机械臂 30
第三机械臂 40
第一驱动机构 50
第一驱动件 51
第一齿轮 53
第二齿轮 55
第二驱动机构 60
第二驱动件 61
第一传动轴 63
第一齿轮 65
第二齿轮 67
第三驱动机构 70
第三驱动件 71
第二传动轴 73
第一齿轮 75
第二齿轮 77
第三齿轮 78
第四齿轮 79
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，本发明实施方式的机器人臂部件100可应用于六轴工业机器人中。机器人臂部件100包括安装座10、第一机械臂20、第二机械臂30、第三机械臂40、第一驱动机构50、第二驱动机构60及第三驱动机构70。第一、二、三机械臂20、30、40能够分别绕第一、第二、第三旋转轴线A、B、C转动。第三机械臂40位于机器人臂部件100的末端，其上可安装夹具、刀具等执行相应任务。第一、二、三驱动机构50、60、70分别用于驱动第一、二、三机械臂20、30、40转动。本实施方式中，第一、第二、第三旋转轴线A、B、C相互垂直。
安装座10包括本体11及端部13，本体11大致呈中空柱状，端部13封盖本体11的一端。
第一机械臂20包括第一臂部21及第二臂部23。第一臂部21包括主体211及从主体211一端折弯延伸形成的端部213。主体211大致呈中空柱状，其与端部213相对的一端与第二臂部23的一端固定连接。端部213也大致呈中空柱状，且套设于安装座10的本体11内，并与本体11转动连接。第二臂部23大致呈上下开口的“凹”字形，其包括周壁231、安装壁233及两个延伸部235。周壁231的一侧边缘与第一臂部21一端固定连接。安装壁233呈板体，其由安装壁233的与第一臂部21相对的一侧边缘折弯延伸形成，并封盖周壁231一侧。安装壁233上开设有对称设置的第一安装孔2331及第二安装孔2333。两个延伸部235分别从第一安装孔2331与第二安装孔2333的边缘朝远离第一臂部21的方向延伸形成。每个延伸部235呈中空状，以收容第二、三驱动机构60、70及第二机械臂30的部分元件。
第二机械臂30的两端分别与第一机械臂20的两个延伸部235转动连接。第三机械臂40转动设置于第二机械臂30的中部，并与第二机械臂30大致垂直。
第一驱动机构50包括第一驱动件51、第一齿轮53及第二齿轮55。第一驱动件51固定装设于安装座10的端部13的外侧，并与端部13固定连接。第一齿轮53转动地装设于安装座10的端部13的内侧，并与第一驱动件51固定连接。第二齿轮55固定装设于第一机械臂20的端部213，并与第一齿轮53啮合，以使第一驱动件51驱动第一机械臂20绕第一旋转轴线A旋转。第一、第二齿轮53、55均为锥齿轮。
第二驱动机构60包括第二驱动件61、第一传动轴63、第一齿轮65及第二齿轮67。第二驱动件61固定装设于安装座10的端部13的外侧，并与第一传动轴63固定连接，从而驱动第一传动轴63转动。第一传动轴63设置于第一臂部21内。第一齿轮65转动装设于第一机械臂20的第一安装孔2331边缘，第一齿轮65的一端与第一传动轴63固定连接，另一端从第一安装孔2331伸出。第二齿轮67固定装设于第二机械臂30上，并与第一齿轮65伸出的一端啮合，以使第二驱动件61驱动第二机械臂30绕第二旋转轴线B旋转。第一、第二齿轮65、67均为锥齿轮。
第三驱动机构70的结构与第二驱动机构60的结构相似，且第三驱动机构70与第二驱动机构60大致对称设置。第三驱动机构70包括第三驱动件71、第二传动轴73、第一齿轮75、第二齿轮77、第三齿轮78及第四齿轮79。第三驱动件71固定装设于安装座10的端部13的外侧，并与第二驱动件61相对第一驱动件51呈对称设置。第三驱动件71与第二传动轴73固定连接，从而驱动第二传动轴73转动。第二传动轴73设置于第一臂部21内，并与第一传动轴63相对第一臂部21的轴线呈对称设置。第一齿轮75转动装设于第一机械臂20的第二安装孔2333边缘，第一齿轮75的一端与第二传动轴73固定连接，另一端从第二安装孔2333伸出。第二齿轮77转动装设于第一机械臂20的一个延伸部235上，并与第一齿轮75伸出的一端啮合。第三齿轮78转动装设于第一机械臂20的一个延伸部235上，并与第二齿轮77的大致中部位置固定连接。第四齿轮79固定装设于第三机械臂40上，并与第三齿轮78啮合。
当第三驱动件71驱动第二传动轴73旋转时，第二传动轴73带动与其固定连接的第一齿轮75旋转，第一齿轮75继而带动与其啮合的第二齿轮77，第二齿轮77则带动与其固定连接的第三齿轮78旋转，第三齿轮78继而带动与其啮合的第四齿轮79，第四齿轮79则带动与其固定连接的第三机械臂40，从而使第三驱动件71的动力传递至第三机械臂40，带动第三机械臂40绕第三旋转轴线C旋转。第一、第二、第三、第四齿轮75、77、78、79均为锥齿轮。
机器人臂部件100工作时，第一、第二、第一驱动件51、61、71可分别通过上述传动机构带动第一、第二、第三机械臂20、30、40绕其各自的旋转轴线旋转，从而执行相应的工作任务。由于第一传动轴63与第二传动轴73相对第一机械臂20的第一臂部21的轴线对称地设置于第一机械臂20的内部，从而使第二驱动机构60及第三驱动机构70在空间布置上更自由，使与其分别对应的第二驱动件61及第三驱动件71可对称设置于安装座10上，并使第二驱动件61及第三驱动件71可直接分别与第一传动轴63与第二传动轴73固定连接，无需通过齿轮连接，同时，也可减少第一传动轴63与第二传动轴73分别与第二机械臂30及第三机械臂40连接时所需的齿轮数量。因此，机器人臂部件100所采用的齿轮较少，使其累积间隙较小，从而可减小机器人臂部件100的传动误差。另外，当其中一个驱动机构需要维护时，可单独拆卸，使维护较方便。
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，其包括安装座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，及分别驱动该第一机械臂、该第二机械臂及该第三机械臂旋转的第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构，该第一驱动机构包括装设于该安装座上的第一驱动件，该第一驱动件用于驱动该第一机械臂，第二驱动机构包括装设于该安装座上的第二驱动件及与该第二驱动件固定连接的第一传动轴，该第一传动轴能够带动该第二机械臂旋转，第三驱动机构包括装设于该安装座上的第三驱动件及与该第三驱动件固定连接的第二传动轴，该第二传动轴能够带动该第三机械臂旋转，其特征在于：该第一传动轴与该第二转动轴相对该第一机械臂的轴线对称地设置于该第一机械臂内部。
2.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：该第二驱动件与该第三驱动件相对该第一驱动件对称地设置于该安装座上。
3.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：该第一机械臂包括第一臂部，该第一臂部呈中空状，该第一传动轴及该第二传动轴相对该第一臂部的轴线对称地设置于该第一臂部内。
4.如权利要求3所述的机器人臂部件，其特征在于：该第一臂部包括主体及与该主体一端固定连接的端部，该端部套设于该安装座内，该第一驱动件与该端部固定连接，以驱动该第一机械臂旋转。
5.如权利要求3所述的机器人臂部件，其特征在于：该第一机械臂还包括与该第一臂部固定连接的第二臂部，该第二臂部呈“凹”字形，该第二臂部包括周壁、从该周壁一侧边缘延伸形成的安装壁及两个延伸部，该安装壁上开设有两个安装孔，两个延伸部分别从两个安装孔的边缘延伸形成，该第二机械臂的两端分别与该两个延伸部转动连接。
6.如权利要求5所述的机器人臂部件，其特征在于：该第二驱动机构还包括一对相互啮合的齿轮，其中一个齿轮转动装设于该第一机械臂的第一安装孔的边缘，另一个齿轮固定装设于该第二机械臂上。
7.如权利要求6所述的机器人臂部件，其特征在于：该第三驱动机构包括一对相互啮合的齿轮，该第三驱动机构的其中一个齿轮转动装设于该第一机械臂的第二安装孔的边缘，该第三驱动机构的另一个齿轮与该第三机械臂固定连接。
8.如权利要求7所述的机器人臂部件，其特征在于：该第三机械臂转动装设于该第二机械臂上。
9.如权利要求8所述的机器人臂部件，其特征在于：该第三驱动机构的与该第三机械臂固定连接的齿轮转动装设于该第一机械臂的一个延伸部上。
10.如权利要求6所述的机器人臂部件，其特征在于：该对齿轮均为锥齿轮。
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