CN103133604A - 齿轮传动装置及具有该齿轮传动装置的机械手臂 - Google Patents

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Abstract

一种齿轮传动装置，包括传动机构及装设于传动机构上的齿轮间隙调整机构，传动机构包括相互啮合的第一调节齿轮和第二调节齿轮，齿轮间隙调整机构包括支撑板及调整件，支撑板开设有限位孔，调整件包括一个凸缘，凸缘收容于限位孔中，靠近该第二调节齿轮的该凸缘的边缘至该第一调节齿轮的旋转轴的最大距离大于远离该第二调节齿轮的一端至该第一调节齿轮的旋转轴的最小距离，调整件旋转时，调整件能够带动第一调节齿轮的旋转轴朝向第二调节齿轮旋转线运动。本发明还提供一种利用该齿轮传动装置的机械手臂。齿轮传动装置由于旋转调整件调整传动机构中第一调节齿轮与第二齿轮之间的间隙，使得第一调节齿轮与第二调节齿轮之间保持良好的啮合。

Description

齿轮传动装置及具有该齿轮传动装置的机械手臂
技术领域
本发明涉及一种齿轮传动装置及具有该齿轮传动装置的机械手臂。
背景技术
现有机械手臂中，齿轮传动装置的两个齿轮之间的轮齿相互啮合。为了保证齿轮的轮齿正常润滑及避免因工作温度升高而引起卡死现象，齿轮之间设有一定量的间隙。在使用一段时间后，齿轮之间啮合的间隙增大，导致齿轮的轮齿相互抵持时滑动，从而引起轮齿之间的敲击，进而增大齿轮之间的冲击力和噪声。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种齿轮之间的冲击力和噪声较小的齿轮传动装置及具有该齿轮传动装置的机械手臂。
一种齿轮传动装置，其包括传动机构及装设于该传动机构上的齿轮间隙调整机构，该传动机构包括相互啮合的第一调节齿轮和第二调节齿轮，该第一调节齿轮能够带动该第二调节齿轮转动，该齿轮间隙调整机构包括支撑板及套设于该第一调节齿轮的第一调整件，该支撑板开设有第一限位孔，该第一调整件包括一个凸缘，该凸缘收容于该第一限位孔中，靠近该第二调节齿轮的该凸缘的边缘至该第一调节齿轮的旋转轴的最大距离大于远离该第二调节齿轮的一端至该第一调节齿轮的旋转轴的最小距离，该第一调整件旋转时，第一调整件能够带动该第一调节齿轮的旋转轴朝向该第二调节齿轮旋转线运动。
一种机械手臂，其包括第一机械臂、第二机械臂、驱动组件及齿轮传动装置，该第一机械臂与该第二机械臂活动连接，该驱动组件驱动该齿轮传动装置中的齿轮转动，该齿轮包括传动机构及装设于该传动机构上的齿轮间隙调整机构，该传动机构包括相互啮合的第一调节齿轮和第二调节齿轮，该第一调节齿轮能够带动该第二调节齿轮转动，该齿轮间隙调整机构包括支撑板及套设于该第一调节齿轮的第一调整件，该支撑板开设有第一限位孔，该第一调整件包括一个凸缘，该凸缘收容于该第一限位孔中，靠近该第二调节齿轮的该凸缘的边缘至该第一调节齿轮的旋转轴的最大距离大于远离该第二调节齿轮的一端至该第一调节齿轮的旋转轴的最小距离，该第一调整件旋转时，第一调整件能够带动该第一调节齿轮的旋转轴朝向该第二调节齿轮旋转线运动。
上述机械手臂由于装设有齿轮间隙调整机构，仅需旋转第一调整件即能调整传动机构中第一调节齿轮与第二齿轮之间的间隙，使得第一调节齿轮与第二调节齿轮之间保持良好的啮合。
附图说明
图1是本发明的机械手臂的立体示意图。
图2是图1所示的机械手臂的部分立体示意图。
图3是图1所示的机械手臂剖面示意图。
图4是图2所示的机械手臂局部IV的放大图。
图5是图1所示的机械手臂侧视图。
主要元件符号说明
机械手臂 100
第一机械臂 10
本体 11
凹槽 111
凸伸部 12
防护罩 13
第二机械臂 30
连接组件 50
连接件 51
本体 511
凸缘部 513
轴承 53
驱动组件 70
驱动件 71
驱动轴 73
齿轮传动装置 90
传动机构 91
齿轮间隙调整机构 93
安装板 911
安装部 9111
凸伸部 9113
第一齿轮 913
第一调节齿轮 914
第一轮齿部 9141
第二轮齿部 9143
轴部 9145
第二齿轮 915
第二调节齿轮 916
轮齿部 9161
轴部 9163
第三齿轮 917
轴承 918
输出轴 919
本体 9191
端部 9193
支撑板 931
第一调整件 933
第二调整件 935
紧固件 934
第一轴承 937
第二轴承 939
第一限位孔 9311
第二限位孔 9313
第一刻度线 9315
本体 9331
凸缘 9333
收容孔 9335
条形孔 9337
第二刻度线 9339
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至图3，本发明较佳实施方式的机械手臂100包括第一机械臂10、第二机械臂30、一对连接组件50、驱动组件70及齿轮传动装置90。第一机械臂10通过一对连接组件50与第二机械臂30活动连接，第二机械臂30通过齿轮传动装置90与第一机械臂10转动连接，驱动组件70用以驱动齿轮传动装置90。
第一机械臂10包括本体11、一对凸伸部12以及防护罩13。本体11为中空的壳体，凸伸部12分别由本体11相对的两侧平行向同一方向凸伸形成，且与本体11共同形成一个近似U形的凹槽111。每个凸伸部12朝向凹槽111的内侧开设相对设置的安装孔（未标示）。第二机械臂30容纳在凹槽111中。一对连接组件50分别容置于凸伸部12开设的安装孔中，以连接第一机械臂10及第二机械臂30。齿轮传动装置90装设在第一机械臂10的一侧，防护罩13遮蔽齿轮传动装置90上，用以保护齿轮传动装置90。
每个连接组件50包括一个连接件51及一个轴承53。连接件51包括圆筒状的本体511及由本体511一端的边缘部分向外凸伸的凸缘部513。轴承53套设在对应的连接件51的本体511上，并装设在对应的安装孔内。凸缘部513与第一机械臂10的凸伸部12固定连接，第二机械臂30套设在轴承53上，使第二机械臂30相对第一机械臂10活动连接。另一连接组件50以同样的方式安装在对应的安装孔中，以连接第一机械臂10及第二机械臂30。
驱动组件70装设在第一机械臂10的本体11内，其包括驱动件71及连接驱动件71的驱动轴73，驱动件71用以驱动驱动轴73。驱动件71固定在本体11的侧壁上，驱动轴73伸出本体11且收容于防护罩13内，且驱动轴73与齿轮传动装置90相连。在本实施方式中，驱动件71为马达。可以理解，驱动件71可为其他驱动件，如汽缸。
齿轮传动装置90包括传动机构91及齿轮间隙调整机构93。传动机构91装设在本体11及与本体11相连的一个凸伸部12远离凹槽111的侧壁上，齿轮间隙调整机构93装设在传动机构91上。传动机构91与驱动组件70相连，且在驱动组件70驱动下传动机构91带动第二机械臂30，齿轮间隙调整机构93用以调整传动机构91中齿轮之间的间隙。
请同时参阅图4，传动机构91包括安装板911、第一齿轮913、第一调节齿轮914、第二齿轮915、第二调节齿轮916、第三齿轮917、轴承918及输出轴919。安装板911包括安装部9111和凸伸部9113，安装部9111固定装设在本体11及与本体11相连的一个凸伸部12远离凹槽111的侧壁上，且开设有分别与第一机械臂10及第二机械臂30相对的两个安装孔（图未标）。凸伸部9113从安装部9111相对的两侧垂直凸伸形成，用于安装及支撑齿轮间隙调整机构93。驱动轴73穿过相对第一机械臂10的安装孔且与第一齿轮913相固接，第一齿轮913套设于驱动轴73，驱动轴73转动时能够带动第一齿轮913转动。
第一调节齿轮914包括第一轮齿部9141、第二轮齿部9143及轴部9145。第二轮齿部9143由第一轮齿部9141的一侧朝向远离安装部9111的方向凸伸形成，轴部9145于第二轮齿部9143朝向远离第一轮齿部9141的一侧凸伸形成。第一调节齿轮914设置于第一齿轮913的外侧，且第一轮齿部9141与第一齿轮913相啮合。
第二齿轮915设置于第一调节齿轮914的一侧，且第二轮齿部9143与第二齿轮915相啮合。第二调节齿轮916包括轮齿部9161及于轮齿部9161朝向远离轮齿部9161垂直凸伸形成的轴部9163，第二调节齿轮916与第二齿轮915同轴设置，第二齿轮915固定套设于轴部9163。
第三齿轮917设置于第二调节齿轮916的一侧且与第二调节齿轮916的轮齿部9161相啮合。轴承918装设在与第二机械臂30相对的安装孔内。输出轴919包括本体9191及形成于本体9191远离第二机械臂30的端部9193。本体9191位于安装部9111相对凸伸部9113的一侧，并与第二机械臂30固定连接，端部9193穿过与第二机械臂30相对的安装孔及轴承918。第三齿轮917套设于端部9193上。由于端部9193与安装板911之间装设有轴承918，端部9193相对安装板911能够转动。在本实施方式中，第一调节齿轮914、第二齿轮915、第二调节齿轮916、第三齿轮917均为直齿轮。可以理解，第一调节齿轮914、第二齿轮915、第二调节齿轮916及第三齿轮917可为其他齿轮，如锥齿轮。
请同时参阅图5，齿轮间隙调整机构93包括支撑板931、第一调整件933、紧固件934、第二调整件935、第一轴承937及第二轴承939。支撑板931固定装设在凸伸部9113上，且与安装部9111平行。支撑板931相对于第一调节齿轮914开设有第一限位孔9311及相对于第二调节齿轮916开设有第二限位孔9313。支撑板931于第一限位孔9311和第二限位孔9313之间形成有多根第一刻度线9315，多根第一刻度线9315的延长线相交至第一调节齿轮914的轴部9145的轴线上。第一调节齿轮914的轴部9145及第二调节齿轮916的轴部9163分别穿过相对应的限位孔。
第一调整件933包括本体9331及凸缘9333。第一调整件933开设有贯穿本体9331及凸缘9333的收容孔9335。本体9331旋转轴套设于第一调节齿轮914的轴部9145上，且第一轴承937装设在本体9331与轴部9145之间。第一调节齿轮914的旋转轴为A，第一调整件933的凸缘9333的旋转轴为B。凸缘9333大致为圆环状，其由本体9331一端垂直向外凸伸形成，靠近凸缘9333的边缘至该第一调节齿轮914的旋转轴的最大距离大于远离第二调节齿轮916的一端至第一调节齿轮914的旋转轴的最小距离，（如图5所示）。凸缘9333上开设有多个沿凸缘9333的圆周分布的条形孔9337，凸缘9333通过紧固件934穿过条形孔9337与支撑板931固接。凸缘9333边缘与支撑板931上的第一刻度线9315对应形成有多根第二刻度线9339。多根第一刻度线9315与多根第二刻度线9335对齐，且多根第二刻度线9335的延长线相交至第一调节齿轮914的轴部9145的轴线上。且第一刻度线9315及第二刻度线9339的相邻刻度线之间的角度为已知角度。第二调整件935与第一调整件933形状一致，其套设在第二调节齿轮916的轴部9163上且收容于第二限位孔9313。第二轴承939装设在轴部9163与第二调整件935之间。在本实施方式中，紧固件934为螺钉，第一轴承937和第二轴承939分别为两个。使用时，驱动件71驱动驱动轴73转动，驱动轴73带动第一齿轮913转动，第一齿轮913带动第一轮齿部9141转动，第一轮齿部9141带动第二轮齿部9143及轴部9145转动，第二轮齿部9143带动第二齿轮915转动，第二齿轮915带动轴部9163及轮齿部9161转动，且第二齿轮915与第二调节齿轮916同轴转动，轮齿部9161带动第三齿轮917转动，第三齿轮917带动输出轴919转动，从而带动第二机械臂30转动。
在使用次数较多后，第一调节齿轮914的第二轮齿部9143和第二齿轮915的轮齿之间间隙增大。松开锁紧凸缘9333与支撑板931的紧固件934，旋转第一调整件933，由于第一调整件933的凸缘9333容纳在第一限位孔9311中，使得旋转第一调整件933时，第一调整件933绕凸缘9333的旋转轴B旋转。由于旋转轴A至凸缘9333靠近第二调节齿轮916一端的最大距离大于旋转轴A至远离第二调节齿轮916一端的最大距离，使得第一调整件933带动第一调节齿轮914绕旋转轴B旋转，此时旋转轴A绕旋转轴B转动，旋转轴A往靠近第二调节齿轮916旋转轴的方向运动，从而逐渐减小了旋转轴A与第二调节齿轮916旋转轴之间的距离，即第一调节齿轮914与第二齿轮915之间的间隙变小，第一调节齿轮914与第二齿轮915之间啮合更紧密。在旋转第一调整件933时，第一刻度线9315与第二刻度线9339错开，根据错开的刻度线数判断旋转的角度，从而控制所调整的第一调节齿轮914与第二齿轮915之间间隙的大小。调整后，将紧固件934穿过条形孔9337将凸缘9333与支撑板931固定。在本实施方式中，转动第二调整件935能够增大第一调节齿轮914与第二齿轮915之间的间隙。可以理解，使得第二调整件935凸缘的旋转轴位于第二调整件935本体的旋转轴与第一调整件933之间时，旋转第二调整件935时，也能缩小第一调节齿轮914与第二齿轮915之间的间隙。
可以理解，第二齿轮915可以省略，第一调节齿轮914直接与第二调节齿轮916相啮合。
可以理解，第一调整件933的旋转轴、第一调整件933的旋转轴和第二调节齿轮916的旋转轴可以不再同一条直线上，只需保证第一调整件933的旋转轴位于第一调节齿轮914的旋转轴与该第二调节齿轮916的旋转轴之间，且第一调整件933旋转时，能够带动第一调节齿轮914绕该第一调整件933的旋转轴转动。
机械手臂100通过驱动组件70驱动传动机构91，从而驱动第二机械臂30转动。由于装设有齿轮间隙调整机构93，仅需旋转第一调整件933即能调节传动机构91中第一调节齿轮914与第二齿轮915之间的间隙，使得第一调节齿轮914的第二轮齿部9143与第二齿轮915紧密啮合。
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)

1.一种齿轮传动装置，其包括传动机构，其特征在于：该齿轮传动装置还包括装设于该传动机构上的齿轮间隙调整机构，该传动机构包括相互啮合的第一调节齿轮和第二调节齿轮，该第一调节齿轮能够带动该第二调节齿轮转动，该齿轮间隙调整机构包括支撑板及套设于该第一调节齿轮的第一调整件，该支撑板开设有第一限位孔，该第一调整件包括一个凸缘，该凸缘收容于该第一限位孔中，靠近该第二调节齿轮的该凸缘的边缘至该第一调节齿轮的旋转轴的最大距离大于远离该第二调节齿轮的一端至该第一调节齿轮的旋转轴的最小距离，该第一调整件旋转时，第一调整件能够带动该第一调节齿轮的旋转轴朝向该第二调节齿轮旋转线运动。
2.如权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：该第一调整件还包括本体，该凸缘于该本体一端的边缘向外凸伸形成，该第一调整件开设有贯穿该本体及该凸缘的收容孔，该第一调节齿轮穿设于该收容孔中。
3.如权利要求2所述的齿轮传动装置，其特征在于：该齿轮间隙调整机构还包括紧固件，该凸缘上开设有多个条形孔，该凸缘通过该紧固件穿过该条形孔与该支撑板固定。
4.如权利要求2所述的齿轮传动装置，其特征在于：该支撑板于该第一限位孔的一侧形成有第一刻度线，该凸缘对应于该第一刻度线的一端形成有与该第一刻度线相对应的第二刻度线，该第一刻度线的延长线相交至该第一调整件的旋转轴上，该第二刻度线的延长线相交至该第一调整件的旋转轴上，旋转该第一调整件时，能够通过该第一刻度线与该第二刻度线之间错开的刻度线数得出该第一调整件旋转的角度。
5.如权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：该固定板对应该第二调节齿轮开设有第二限位孔，该齿轮间隙调整机构还包括一个收容于该第二限位孔中的第二调整件，该第二调整件的旋转轴与第二调节齿轮的旋转轴错开一段距离。
6.如权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：该传动机构还包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及输出轴，该第一齿轮与该第一调节齿轮啮合，该第二齿轮套设于该第二调节齿轮上，且与该第一调节齿轮啮合，该第三齿轮与该第二调节齿轮的啮合部啮合，并套设在该输出轴上，该第一齿轮传动该第一调节齿轮，该第一调节齿轮传动该第二齿轮，该第二齿轮传动该第二调节齿轮，该第二调节齿轮传动该第三齿轮，该第三齿轮带动该输出轴转动。
7.一种机械手臂，其包括第一机械臂、第二机械臂、驱动组件及齿轮传动装置，该第一机械臂与该第二机械臂活动连接，该驱动组件驱动该齿轮传动装置中的齿轮转动，该齿轮包括传动机构，其特征在于：该齿轮传动装置还包括装设于该传动机构上的齿轮间隙调整机构，该传动机构包括相互啮合的第一调节齿轮和第二调节齿轮，该第一调节齿轮能够带动该第二调节齿轮转动，该齿轮间隙调整机构包括支撑板及套设于该第一调节齿轮的第一调整件，该支撑板开设有第一限位孔，该第一调整件包括一个凸缘，该凸缘收容于该第一限位孔中，靠近该第二调节齿轮的该凸缘的边缘至该第一调节齿轮的旋转轴的最大距离大于远离该第二调节齿轮的一端至该第一调节齿轮的旋转轴的最小距离，该第一调整件旋转时，第一调整件能够带动该第一调节齿轮的旋转轴朝向该第二调节齿轮旋转线运动。
8.如权利要求7所述的机械手臂，其特征在于：该第一调整件还包括本体，该凸缘于该本体一端的边缘向外凸伸形成，该第一调整件开设有贯穿该本体及该凸缘的收容孔，该第一调节齿轮穿设于该收容孔中。
9.如权利要求8所述的机械手臂，其特征在于：该齿轮间隙调整机构还包括紧固件，该凸缘上开设有多个条形孔，该凸缘通过该紧固件穿过该条形孔与该支撑板固定。
10.如权利要求7所述的机械手臂，其特征在于：该传动机构还包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及输出轴，该驱动组件驱动该第一齿轮，该输出轴与该第二机械臂固接，该第一齿轮与该第一调节齿轮啮合，该第二齿轮套设于该第二调节齿轮上，且与该第一调节齿轮啮合，该第三齿轮与该第二调节齿轮的啮合部啮合，并套设在该输出轴上，该第一齿轮传动该第一调节齿轮，该第一调节齿轮传动该第二齿轮，该第二齿轮传动该第二调节齿轮，该第二调节齿轮传动该第三齿轮，该第三齿轮带动该输出轴转动，输出轴带动该第二机械臂转动。
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