CN104070521A - 一种机器人轴安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人轴安装结构，包括第四轴、第五轴、第六轴和电机座，第四轴套在第五轴上，第五轴套在第六轴上，所述第六轴的端部套设有第一轴承，所述电机座内设有用于安装第一轴承的安装孔，安装孔设有由安装孔的内壁和第一轴承夹紧的弹性元件。本发明的机器人轴安装结构，通过在第六轴的端部设置轴承将第六轴的端部支撑在电机座上，避免第六轴插入电机座内的部分呈悬臂结构，能够使各轴上的齿轮在周向上受力均匀，从而可以避免轴旋转时齿轮产生异音，提高齿轮的使用寿命，最终能够提高产品的质量。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域，具体地说，本发明涉及一种机器人轴安装结构。
背景技术
工业6轴机器人第四轴、第五轴和第六轴一般都安放在同一个电机座内，这样3个轴的齿轮传动机构必须在同一条中心线上，而且结构要求越紧凑越好，且互不影响。现有的设计方法将第六轴插入电机座内的部分设置成悬臂结构，各轴齿轮之间没有形成一个整体，且第六轴位于电机座内的端部设置的齿轮由圆螺母锁紧定位。这种结构虽然结构紧凑，由于在齿轮的周向上受力不均匀，且各齿轮处于悬臂状态，3轴联动时容易产生齿轮异音，甚至单轴旋转时都会产生异常的声音，影响了齿轮的寿命，影响了产品的质量。
发明内容
本发明提供一种机器人轴安装结构，目的是避免轴旋转时产生齿轮异音。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种机器人轴安装结构，包括第四轴、第五轴、第六轴和电机座，第四轴套在第五轴上，第五轴套在第六轴上，所述第六轴的端部套设有第一轴承，所述电机座内设有用于安装第一轴承的安装孔，安装孔设有由安装孔的内壁和第一轴承夹紧的弹性元件。
所述第一轴承为深沟球轴承。
所述弹性元件为碟形弹簧组。
所述碟形弹簧组由两个碟形弹簧叠合而成。
所述第六轴上套设有与第六轴为花键配合的六轴输入齿轮，且六轴输入齿轮与所述第一轴承相邻。
所述第五轴上套设有与第五轴为花键配合的五轴输入齿轮，所述第六轴上套设有与所述六轴输入齿轮相邻的第二轴承和第三轴承，五轴输入齿轮套设于第二轴承上，第五轴套设于第三轴承上。
所述第五轴上套设有第四轴承，所述第四轴套设于第四轴承上。
所述第四轴上套设有与第四轴固定连接的四轴输入齿轮。
所述第五轴上套设有用于挡住所述第四轴承的挡圈，挡圈位于所述第四轴的内部。
机器人轴安装结构包括在所述第四轴侧部与第四轴固定连接且与所述挡圈相配合夹紧所述第四轴承的轴承压盖，所述五轴输入齿轮上套设有第五轴承，轴承压盖套设于第五轴承上。
本发明的机器人轴安装结构，通过在第六轴的端部设置轴承将第六轴的端部支撑在电机座上，避免第六轴插入电机座内的部分呈悬臂结构，能够使各轴上的齿轮在周向上受力均匀，从而可以避免轴旋转时齿轮产生异音，提高齿轮的使用寿命，最终能够提高产品的质量。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明机器人轴安装结构的剖视图；
图2是图1中A处放大图；
图中标记为：
1、电机座；2、第四轴；3、四轴输入齿轮；4、第五轴；5、五轴输入齿轮；6、挡圈；7、第一轴承；8、第二轴承；9、第三轴承；10、第四轴承；11、第五轴承；12、碟形弹簧；13、第六轴；14、六轴输入齿轮；15、轴承压盖；16、安装孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1和图2所示，本发明一种机器人轴安装结构，是用于工业六轴机器人的第四轴2、第五轴4和第六轴13在电机座1内的安装。本安装结构包括第四轴2、第五轴4、第六轴13和电机座1，电机座1内设有用于容纳第四轴2、第五轴4和第六轴13的空腔体，第四轴2套在第五轴4上，第四轴2与第五轴4在径向上并具有间隙，第五轴4套在第六轴13上，第五轴4与第六轴13在径向上具有间隙，第四轴2、第五轴4和第六轴13并为同轴。在本安装结构中，在第六轴13的插入电机座1的空腔体内的端部套设有第一轴承7，电机座1内设有用于安装第一轴承7的安装孔16，安装孔16为与第六轴13同轴的圆孔。通过设置该第一轴承7，可以对第六轴13的端部形成支撑，从而避免第六轴13插入电机座1内的部分呈悬臂结构，确保第六轴13具有足够的刚度，能够使各轴上的齿轮在周向上受力均匀，从而可以避免轴旋转时齿轮产生异音，提高齿轮的使用寿命，最终能够提高产品的质量。
在本安装结构中，在安装孔16还设有由安装孔16的内壁和第一轴承7夹紧的弹性元件。
具体地说，第六轴13上套设的第一轴承7为深沟球轴承，第一轴承7且设有一个。由于第六轴13的转速高，第六轴13的轴端部分主要承受径向载荷，且第六轴13几乎不承受轴向载荷，所以选择深沟球轴承，而且深沟球轴承结构紧凑，重量轻。
第六轴13上套设有与第六轴13为花键配合的六轴输入齿轮14，六轴输入齿轮14上设有内花键，相应在第六轴13上设有外花键。六轴输入齿轮14是用于接受电机座1上安装的六轴驱动电机传递过来的动力，并带动第六轴13同步旋转。六轴输入齿轮14与第一轴承7相邻，第一轴承7是位于六轴输入齿轮14和弹性元件之间，弹性元件对第一轴承7施加压力，推动第一轴承7使其压向六轴输入齿轮14。且在第六轴13上，第一轴承7所在位置对应的轴径小于六轴输入齿轮14所在位置对应的轴径，从而在第一轴承7上靠近端部位置处形成一个轴肩。
作为优选的，弹性元件为碟形弹簧组，且碟形弹簧组由两个碟形弹簧12采用对合的方式叠合而成，碟形弹簧组与第六轴13同轴，其一端抵在安装孔16的内壁上，另一端抵在第一轴承7的外圈的侧面上。两个碟形弹簧12形成的碟形弹簧组对第一轴承7施加压力，对第一轴承7起到定位作用，而且碟形弹簧组占用空间小，便于布置。另外，碟形弹簧组还用于调整本安装结构的轴向游隙。
如图1和图2所示，在第五轴4上套设有一个与第五轴4为花键配合的五轴输入齿轮5，五轴输入齿轮5上设有内花键，相应在第五轴4上设有外花键。五轴输入齿轮5是用于接受电机座1上安装的五轴驱动电机传递过来的动力，并带动第五轴4同步旋转。第六轴13上还套设有一个第二轴承8和一个第三轴承9，第二轴承8与六轴输入齿轮14相邻，且六轴输入齿轮14是夹在第一轴承7与第二轴承8之间。第三轴承9与第二轴承8之间夹有一个轴卡，该轴卡是套设在第六轴13上。五轴输入齿轮5是位于六轴出入齿轮的一侧，五轴输入齿轮5的轴孔的大径部分套设于第二轴承8上，从而第二轴承8对五轴输入齿轮5起到定位和支撑作用，第五轴4插入电机座1的空腔体内的端部并套设于第三轴承9上，第三轴承9从而对第五轴4的端部形成支撑。第三轴承9的尺寸要小于第二轴承8的尺寸，第二轴承8与第三轴承9在第六轴13上是位于同一轴径的光轴段上，且第二轴承8和第三轴承9所在位置对应的轴径大于六轴输入齿轮14所在位置对应的轴径，从而在第二轴承8处形成一个轴肩。
如图1和图2所示，在第五轴4上还套设有第四轴承10，第四轴2并套设于第四轴承10上。在本实施例中，第四轴承10共设有两个，两个第四轴承10对第四轴2形成稳定的支撑。第四轴2上还套设有一个与第四轴2连接的四轴输入齿轮3，四轴输入齿轮3是用于接受电机座1上安装的四轴驱动电机传递过来的动力，并带动第四轴2同步旋转。在本实施例中，四轴输入齿轮3是通过螺钉与第四轴2固定连接。
如图1和图2所示，在第五轴4上还套设有一个用于挡住第四轴承10的挡圈6，该挡圈6是固定在第五轴4的外表面上设置的沟槽内，该挡圈6并位于第四轴2的内部，挡圈6对第四轴承10起到限位作用，两个第四轴承10是位于挡圈6与五轴输入齿轮5之间。
如图1和图2所示，本安装结构还包括在第四轴2侧部与第四轴2连接的轴承压盖15，轴承压盖15上设有中心孔，轴承压盖15是位于第四轴2与五轴输入齿轮5之间，轴承压盖15是用于与挡圈6相配合夹紧两个第四轴承10。五轴输入齿轮5上套设有一个第五轴承11，轴承压盖15并套设于一个第四轴承10和第五轴承11上，且第五轴承11所对应的轴承压盖15上的孔径大于第四轴承10所对应的轴承压盖15上的孔径，从而使第五轴承11起到定位作用。在本实施例中，轴承压盖15是通过螺钉与第四轴2固定连接。
上述结构的安装结构，可以使第四轴2、第五轴4和第六轴13连接在一起，环环相扣，相互定位又互不影响各自的周向运动，其轴向游隙依靠蝶形弹簧组弹性调整。当轴承和齿轮温度上升时可以通过蝶形弹簧组来释放轴向间隙，避免由温升给该结构带来的不良影响，提高产品质量。
上述结构的安装结构，结构刚性好，在各个部件符合要求的情况下噪音能能保证在70dB以下(国标规定是80dB以下)。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机器人轴安装结构，包括第四轴、第五轴、第六轴和电机座，第四轴套在第五轴上，第五轴套在第六轴上，其特征在于：所述第六轴的端部套设有第一轴承，所述电机座内设有用于安装第一轴承的安装孔，安装孔设有由安装孔的内壁和第一轴承夹紧的弹性元件。
2.根据权利要求1所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第一轴承为深沟球轴承。
3.根据权利要求1或2所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述弹性元件为碟形弹簧组。
4.根据权利要求3所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述碟形弹簧组由两个碟形弹簧叠合而成。
5.根据权利要求4所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第六轴上套设有与第六轴为花键配合的六轴输入齿轮，且六轴输入齿轮与所述第一轴承相邻。
6.根据权利要求5所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第五轴上套设有与第五轴为花键配合的五轴输入齿轮，所述第六轴上套设有与所述六轴输入齿轮相邻的第二轴承和第三轴承，五轴输入齿轮套设于第二轴承上，第五轴并套设于第三轴承上。
7.根据权利要求6所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第五轴上套设有第四轴承，所述第四轴套设于第四轴承上。
8.根据权利要求7所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第四轴上套设有与第四轴固定连接的四轴输入齿轮。
9.根据权利要求8所述的机器人轴安装结构，其特征在于：所述第五轴上套设有用于挡住所述第四轴承的挡圈，挡圈位于所述第四轴的内部。
10.根据权利要求9所述的机器人轴安装结构，其特征在于：包括在所述第四轴侧部与第四轴固定连接且与所述挡圈相配合夹紧所述第四轴承的轴承压盖，所述五轴输入齿轮上套设有第五轴承，轴承压盖并套设于第五轴承上。
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