CN105818163A - 一种六轴工业机器人手腕体驱动结构 - Google Patents

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吴文杰
査铂
石旗勇
郑建明
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Zhejiang Wanfeng Technology Development Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints

Abstract

本发明公开了一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，包括小臂、手腕体、电机、联接电机与手腕体的传动单元；传动单元包括第一传动单元、第二传动单元、第三传动单元；第一传动单元包括同轴设置的第二齿轮、第三齿轮，第二传动单元包括同轴设置的第四齿轮、第一同步带轮，第三传动单元包括第三轴、安装在第三轴上的第二同步带轮；电机的输出轴上安装有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一同步带轮与第二同步带轮联接，第三轴与手腕体固定连接。通过上述技术方案，电机的动力经第一齿轮和第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮、第一同步带轮和第二同步轮传递给手腕体，以稳定地驱动手腕体摆动。

Description

一种六轴工业机器人手腕体驱动结构
技术领域：
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种六轴工业机器人手腕体驱动结构。
背景技术：
申请号为CN201210566463.5的发明专利申请公开了一种轻型六轴通用机器人，其中，手腕体是机器人的重要部件，它具有手臂，在手臂的前端连接有摆动臂，在摆动臂前端还连接有旋转手，设置摆动臂和旋转手都是为了机器人的手腕体运转更加灵活，适应各种复杂的工艺要求。
授权公告号为CN204094801U的实用新型公开了一种电机直连的手腕体，它包括手臂，在手臂的前端连接有摆动臂，在摆动臂前端还连接有旋转手，所述的手臂后面具有手臂壳体，有第一电机安装在手臂壳体内，手臂壳体前端具有上伸出板和下伸出板并形成前后开口的结构；所述的摆动臂安装在这个前后开口的结构里面、经转轴安装在上伸出板和下伸出板上，转轴下面连接有第一减速机，第一减速机固定在上伸出板或下伸出板上，第一减速机用同步带连接第一电机。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：机器人的手腕体通过同步带与电机直接联接，较长的同步带使电机驱动手腕体摆动不稳定，较短的同步带则限制手腕体的安装空间和电机的安装位置。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，包括小臂、枢接在小臂上的手腕体、安装在小臂上的电机、联接电机与手腕体的传动单元；
所述传动单元包括安装在小臂上的第一传动单元、第二传动单元、第三传动单元；所述第一传动单元包括同轴设置的第二齿轮、第三齿轮，所述第二传动单元包括同轴设置的第四齿轮、第一同步带轮，所述第三传动单元包括枢接在小臂上的第三轴、安装在第三轴上的第二同步带轮；
所述电机的输出轴上安装有第一齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一同步带轮通过同步带与第二同步带轮联接，第三轴与手腕体固定连接。
按上述技术方案，本发明所述一种六轴工业机器人手腕体驱动结构的工作原理如下：电机驱动第一齿轮旋转，第一齿轮驱动第二齿轮旋转，第二齿轮通过第一轴带动第三齿轮旋转，第三齿轮驱动第四齿轮旋转，第四齿轮通过第二轴带动第一同步带轮旋转，第一同步带轮通过同步带驱动第二同步带轮旋转，第二同步带轮驱动第三轴旋转，第三轴带动与其固定连接的手腕体摆动。
通过上述技术方案，本发明所述电机的动力首先传递给啮合的第一齿轮和第二齿轮，再传递给啮合的第三齿轮和第四齿轮，再传递给联接的第一同步带轮和第二同步轮，如此，不仅能使电机稳定地驱动手腕体摆动，而且，可拉长电机和手腕体之间的距离，为电机和手腕体的安装提供便利。
作为本发明对第一传动单元的一种说明，所述第一传动单元还包括外圈固定设置在小臂上的第一轴承、固定插设在第一轴承内圈中的第一轴、螺接在第一轴上的第一螺母；所述第二齿轮和第三齿轮安装在第一轴上且第三齿轮靠近第一轴承，所述第一螺母靠近第二齿轮，第一螺母将第二齿轮、第三齿轮和第一轴承内圈紧固在一起。
作为本发明对第二传动单元的一种说明，所述第二传动单元还包括外圈固定设置在小臂上的第二轴承、固定插设在第二轴承内圈中的第二轴、螺接在第二轴上的第二螺母；所述第四齿轮和第一同步带轮安装在第二轴上且第四齿轮靠近第二轴承，所述第二螺母靠近第一同步带轮，第二螺母将第四齿轮、第一同步带轮和第二轴承内圈紧固在一起。
作为本发明对第三传动单元的一种说明，所述第三传动单元还包括外圈通过第三螺钉固定在小臂上的第三轴承，所述第三轴固定插设在第三轴承的内圈中，所述第二同步带轮通过第一螺钉与第三轴承的内圈固定连接，所述手腕体通过第二螺钉与第三轴固定连接。其中，所述第三轴设有两个轴肩，其中一个轴肩与第三轴承的内圈端面相抵，另一个轴肩与手腕体的端面相抵。
作为本发明对小臂的一种说明，所述小臂的前端开设一凹形豁口，所述手腕体枢接在凹形豁口内。按上述说明，手腕体的两端相应地与凹形豁口相向两侧壁枢接，手腕体在小臂的凹形豁口内摆动。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明一种六轴工业机器人手腕体驱动结构的平面结构示意图；
图2为本发明一种六轴工业机器人手腕体驱动结构的立体结构示意图。
图中符号说明：
1—电机；2—第一齿轮；3—第二齿轮；4—第一轴承；5—第三齿轮；6—第一螺母；7—第一轴；8—第四齿轮；9—第二轴承；10—第一同步带轮；11—第二轴；12—同步带；13—小臂；14—第二同步带轮；15—第三轴承；16—第三轴；17—第一螺钉；18—第二螺钉；19—第三螺钉；20—手腕体。
具体实施方式：
结合图1、图2，一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，包括小臂13、枢接在小臂上的手腕体20、安装在小臂上的电机1、联接电机与手腕体的传动单元。
所述传动单元包括安装在小臂上的第一传动单元、第二传动单元、第三传动单元；所述第一传动单元包括同轴设置的第二齿轮3、第三齿轮5，所述第二传动单元包括同轴设置的第四齿轮8、第一同步带轮10，所述第三传动单元包括枢接在小臂上的第三轴16、安装在第三轴上的第二同步带轮14。所述电机的输出轴上安装有第一齿轮2，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一同步带轮通过同步带12与第二同步带轮联接，第三轴与手腕体固定连接。
所述第一传动单元还包括外圈固定设置在小臂13上的第一轴承4、固定插设在第一轴承内圈中的第一轴7、螺接在第一轴上的第一螺母6；所述第二齿轮3和第三齿轮5安装在第一轴上且第三齿轮靠近第一轴承，所述第一螺母靠近第二齿轮，第一螺母将第二齿轮、第三齿轮和第一轴承内圈紧固在一起。
所述第二传动单元还包括外圈固定设置在小臂13上的第二轴承9、固定插设在第二轴承内圈中的第二轴11、螺接在第二轴上的第二螺母10；所述第四齿轮8和第一同步带轮10安装在第二轴上且第四齿轮靠近第二轴承，所述第二螺母靠近第一同步带轮，第二螺母将第四齿轮、第一同步带轮和第二轴承内圈紧固在一起。
所述第三传动单元还包括外圈通过第三螺钉19固定在小臂13上的第三轴承15，所述第三轴16固定插设在第三轴承的内圈中，所述第二同步带轮14通过第一螺钉17与第三轴承的内圈固定连接，所述手腕体20通过第二螺钉18与第三轴固定连接。
所述小臂13的前端开设一凹形豁口，所述手腕体20枢接在凹形豁口内。
实际操作中，本发明所述一种六轴工业机器人手腕体驱动结构的工作流程如下：电机1驱动第一齿轮2旋转，第一齿轮驱动第二齿轮3旋转，第二齿轮通过第一轴7带动第三齿轮5旋转，第三齿轮驱动第四齿轮8旋转，第四齿轮通过第二轴11带动第一同步带轮10旋转，第一同步带轮通过同步带12驱动第二同步带轮14旋转，第二同步带轮驱动第三轴16旋转，第三轴带动与其固定连接的手腕体20摆动。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，包括小臂(13)、枢接在小臂上的手腕体(20)、安装在小臂上的电机(1)、联接电机与手腕体的传动单元；其特征在于：
所述传动单元包括安装在小臂上的第一传动单元、第二传动单元、第三传动单元；所述第一传动单元包括同轴设置的第二齿轮(3)、第三齿轮(5)，所述第二传动单元包括同轴设置的第四齿轮(8)、第一同步带轮(10)，所述第三传动单元包括枢接在小臂上的第三轴(16)、安装在第三轴上的第二同步带轮(14)；
所述电机的输出轴上安装有第一齿轮(2)，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第一同步带轮通过同步带(12)与第二同步带轮联接，第三轴与手腕体固定连接。
2.如权利要求1所述的一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，其特征在于：所述第一传动单元还包括外圈固定设置在小臂(13)上的第一轴承(4)、固定插设在第一轴承内圈中的第一轴(7)、螺接在第一轴上的第一螺母(6)；所述第二齿轮(3)和第三齿轮(5)安装在第一轴上且第三齿轮靠近第一轴承，所述第一螺母靠近第二齿轮，第一螺母将第二齿轮、第三齿轮和第一轴承内圈紧固在一起。
3.如权利要求1所述的一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，其特征在于：所述第二传动单元还包括外圈固定设置在小臂(13)上的第二轴承(9)、固定插设在第二轴承内圈中的第二轴(11)、螺接在第二轴上的第二螺母(10)；所述第四齿轮(8)和第一同步带轮(10)安装在第二轴上且第四齿轮靠近第二轴承，所述第二螺母靠近第一同步带轮，第二螺母将第四齿轮、第一同步带轮和第二轴承内圈紧固在一起。
4.如权利要求1所述的一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，其特征在于：所述第三传动单元还包括外圈通过第三螺钉(19)固定在小臂(13)上的第三轴承(15)，所述第三轴(16)固定插设在第三轴承的内圈中，所述第二同步带轮(14)通过第一螺钉(17)与第三轴承的内圈固定连接，所述手腕体(20)通过第二螺钉(18)与第三轴固定连接。
5.如权利要求1所述的一种六轴工业机器人手腕体驱动结构，其特征在于：所述小臂(13)的前端开设一凹形豁口，所述手腕体(20)枢接在凹形豁口内。
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