CN106142129A - 一种用于动力转向的同步皮带传动结构 - Google Patents

一种用于动力转向的同步皮带传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于动力转向的同步皮带传动结构，包括设置在轴组件外壳内的底座、设置在底座上的驱动机构、通过转轴一与驱动机构连接的皮带轮一、过渡机构、与减速机传动连接的输出机构和皮带；驱动机构沿轴组件外壳长度方向设置；过渡机构位于皮带轮一上方，并沿轴组件外壳宽度方向设置；输出机构设置有皮带轮二，并沿轴组件外壳高度方向设置；皮带轮一通过皮带与皮带轮二连接，过渡机构承托皮带，实现将驱动机构的动力传动作为输出机构的动力。本发明可解决相邻轴组件绕轴组件的中心轴摆动时，其电机沿轴组件宽度方向设置导致轴组件体积庞大的问题，从而大大缩小轴组件的体积。本发明具有改善输出扭矩力和负载力的功能。

Description

一种用于动力转向的同步皮带传动结构
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种用于动力转向的同步皮带传动结构。
背景技术
关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人形态之一，其适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，如自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。关节手臂机器人以其优越的通用性和灵活性，占据了相当大的市场份额。
现有的关节机器人中通常由多轴组件连接组成，而每个轴组件内部都包括电机与减速机，通过电机驱动减速机转动来带动相邻轴组件运动，使得相邻轴组件绕各自的中心轴线旋转，这种结构的电机会沿轴组件的长度方向设置。但是当相邻轴组件的运动轨迹是绕中心轴摆动时，由于连接减速机的转轴会与轴组件垂直设置，导致电机也会沿轴组件的宽度方向设置，使得轴组件宽度方向增大，从而造成轴组件体积过于庞大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种用于动力转向的同步皮带传动结构，该传动结构可解决相邻轴组件绕轴组件的中心轴摆动时，其电机沿轴组件宽度方向设置导致轴组件体积庞大的问题，从而大大缩小轴组件的体积；更进一步的目的在于，提供一种具有改善输出扭矩力和负载力功能的用于动力转向的同步皮带传动结构。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于动力转向的同步皮带传动结构，设置在轴组件外壳内，输出端与减速机传动连接，其特征在于：包括设置在轴组件外壳内的底座、设置在底座上的驱动机构、通过转轴一与驱动机构连接的皮带轮一、过渡机构、与减速机传动连接的输出机构和皮带；
所述驱动机构沿轴组件外壳长度方向设置；所述过渡机构位于皮带轮一上方，并沿轴组件外壳宽度方向设置；所述输出机构设置有皮带轮二，输出机构设置在底座上并位于驱动机构的后部，并沿轴组件外壳高度方向设置；所述皮带轮一通过皮带与皮带轮二连接，所述过渡机构承托皮带，实现将驱动机构的动力传动作为输出机构的动力。
在关节机器人结构中，当相邻轴组件绕轴组件中心轴摆动时，由于连接减速机的转轴会与轴组件垂直设置，导致电机也会沿轴组件的宽度方向设置，使得轴组件宽度方向增大，从而造成轴组件体积过于庞大。在上述方案中，驱动机构是沿轴组件外壳长度方向设置的，由于与皮带轮一连接的驱动机构、过渡机构和设置有皮带轮二的输出机构在空间上两两相互垂直，而且，通过过渡机构承托皮带轮一与皮带轮二连接的皮带，使得本发明的传动结构可将驱动机构的动力90°转向传动作为输出机构的动力，便于输出机构驱动与轴组件垂直的减速机转轴转动，从而不仅可实现相邻轴组件通过减速机绕轴组件中心轴摆动，而且可大大缩小轴组件的体积。
所述过渡机构包括设置在底座上的基座一、沿轴组件外壳宽度方向架设在基座一上的转轴二、过渡轮一和过渡轮二；所述过渡轮一和过渡轮二均可转动地设置在转轴二上。
所述皮带轮一位于过渡轮一与过渡轮二相对处的下方。该设计使得皮带轮一上传输方向相反的皮带均匀承托在过渡轮一与过渡轮二上，提高动力的传动效果。
所述皮带轮一上传输方向相反的皮带以扭曲的方式分别承托在过渡轮一和过渡轮二上；
所述过渡机构承托皮带，实现将驱动机构的动力传动作为输出机构的动力是指：所述过渡轮一和过渡轮二分别承托相反传输方向的皮带，工作时，过渡轮一和过渡轮二相互反向运动，实现将驱动机构的动力通过皮带轮一传动到皮带轮二，作为输出机构的动力。由于动力是从组件外壳长度方向传动到组件外壳高度方向，因此皮带需以扭曲的形式托在过渡轮一和过渡轮二上才可实现动力的转向传动。本发明的过渡机构为无动力机构，不仅可作为皮带的承托部件，也可作为皮带传动的中间部件。传输方向相反的皮带分别承托在过渡轮一和过渡轮二上，使得过渡轮一和过渡轮二相互反向转动，从而使得将驱动机构的动力90°转向传动作为输出机构的动力。
所述输出机构包括设置在底座上的基座二、位于驱动机构后部并沿轴组件外壳高度方向设置的转轴三和皮带轮二；所述皮带轮二可转动地设置在转轴三上。
所述输出机构还包括用于与减速机传动连接的输出轮；所述输出轮设置在转轴三上，与皮带轮二同轴连接。本发明的输出轮可通过皮带与减速机的输入轴连接，来达到将驱动机构的动力传动至减速机的效果，从而实现相邻轴组件通过减速机绕轴组件的中心轴摆动。
所述基座二与底座可调节连接。
所述底座设置有固定孔；所述基座二沿其宽度方向开设有至少一条通槽，用于提供基座二的固定空间。
所述基座二与底座可调节连接是指：所述通槽开设的位置与固定孔的位置保持相对，并通过固定件穿过通槽与固定孔连接，实现基座二与底座可调节连接。本发明的基座二与底座可调节连接则可根据实际情况调节基座二与基座一的距离，从而调节皮带的松紧度，以保证动力的传动质量和精度。若皮带太紧容易导致断裂，若皮带太松则传动精度无法达到，并容易磨损也会容易断裂，因此可通过调节基座二与基座一的距离来调节皮带的松紧度。
所述皮带轮一的直径d＜皮带轮二的直径D。由于皮带轮一与皮带轮二通过皮带连接，因此，该设计在驱动机构的动力传送到输出机构时可达到减速的效果，从而可改善输出扭矩力和负载力。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明用于动力转向的同步皮带传动结构可解决相邻轴组件绕轴组件的中心轴摆动时，其电机沿轴组件宽度方向设置导致轴组件体积庞大的问题，从而大大缩小轴组件的体积。
2、本发明用于动力转向的同步皮带传动结构具有改善输出扭矩力和负载力的功能。
附图说明
图1是机器人轴组件内部的俯面示意图；
图2是机器人轴组件的内部示意图；
图3是本发明皮带传动结构的示意图；
其中，1为底座、2为驱动机构、3为皮带轮一、4为皮带、5为皮带轮二、6为基座一、7为转轴二、8为过渡轮一、9为过渡轮二、10为基座二、11为输出轮、12为第二皮带、13为通槽、15为轴组件外壳、16为减速机。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
如图1至图3所示，本发明用于动力转向的同步皮带传动结构，是设置在轴组件外壳15内的，输出端与减速机16传动连接。该传动结构包括设置在轴组件外壳15内的底座1、设置在底座1上的驱动机构2、通过转轴一与驱动机构2连接的皮带轮一3、过渡机构、与减速机16传动连接的输出机构和皮带4。
其中，驱动机构2沿轴组件外壳15长度方向设置；过渡机构位于皮带轮一3上方，并沿轴组件外壳15宽度方向设置；而输出机构设置有皮带轮二5，输出机构设置在底座1上并位于驱动机构2的后部，并沿轴组件外壳15高度方向设置。本发明皮带轮一3通过皮带4与皮带轮二5连接，过渡机构承托皮带4，实现将驱动机构2的动力传动作为输出机构的动力。
本发明的过渡机构包括设置在底座1上的基座一6、沿轴组件外壳15宽度方向架设在基座一6上的转轴二7、过渡轮一8和过渡轮二9，该过渡轮一8和过渡轮二9均通过轴承可转动地设置在转轴二7上。而皮带轮一3位于过渡轮一8与过渡轮二9相对处的下方，皮带轮一3上传输方向相反的皮带4以扭曲的方式分别承托在过渡轮一8和过渡轮二9上。具体地说，过渡轮一8和过渡轮二9分别承托相反传输方向的皮带4，工作时，过渡轮一8和过渡轮二9相互反向运动，实现将驱动机构2的动力通过皮带轮一3传动到皮带轮二5，作为输出机构的动力。
本发明输出机构包括设置在底座1上的基座二10、位于驱动机构2后部并沿轴组件外壳15高度方向设置的转轴三和皮带轮二5，其中，皮带轮二5可转动地设置在转轴三上。而输出机构还包括用于与减速机16传动连接的输出轮11，该输出轮11设置在转轴三上，与皮带轮二5同轴连接。本发明可的输出轮11可通过第二皮带12与减速机16的输入轴连接，来达到将驱动机构2的动力传动至减速机16的效果，从而实现相邻轴组件通过减速机16绕轴组件的中心轴摆动。
本发明的基座二10与底座1可调节连接，具体结构为：底座1设置有固定孔，基座二10沿其宽度方向开设有至少一条通槽13，用于提供基座二10的固定空间。基座二10与底座1可调节连接是指：通槽13开设的位置与固定孔的位置保持相对，并通过固定件(未图示)穿过通槽13与固定孔连接，实现基座二10与底座1可调节连接。本发明的基座二10与底座1可调节连接则可根据实际情况调节基座二10与基座一6的距离，从而调节皮带4的松紧度，以保证动力的传动质量和精度。
本发明皮带轮一3的直径d＜皮带轮二5的直径D。由于皮带轮一3与皮带轮二5通过皮带4连接，因此，该设计在驱动机构2的动力传送到输出机构时可达到减速的效果，从而可改善输出扭矩力和负载力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于动力转向的同步皮带传动结构，设置在轴组件外壳内，输出端与减速机传动连接，其特征在于：包括设置在轴组件外壳内的底座、设置在底座上的驱动机构、通过转轴一与驱动机构连接的皮带轮一、过渡机构、与减速机传动连接的输出机构和皮带；
所述驱动机构沿轴组件外壳长度方向设置；所述过渡机构位于皮带轮一上方，并沿轴组件外壳宽度方向设置；所述输出机构设置有皮带轮二，输出机构设置在底座上并位于驱动机构的后部，并沿轴组件外壳高度方向设置；所述皮带轮一通过皮带与皮带轮二连接，所述过渡机构承托皮带，实现将驱动机构的动力传动作为输出机构的动力。
2.根据权利要求1所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述过渡机构包括设置在底座上的基座一、沿轴组件外壳宽度方向架设在基座一上的转轴二、过渡轮一和过渡轮二；所述过渡轮一和过渡轮二均可转动地设置在转轴二上。
3.根据权利要求2所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述皮带轮一位于过渡轮一与过渡轮二相对处的下方。
4.根据权利要求2所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述皮带轮一上传输方向相反的皮带以扭曲的方式分别承托在过渡轮一和过渡轮二上；
所述过渡机构承托皮带，实现将驱动机构的动力传动作为输出机构的动力是指：所述过渡轮一和过渡轮二分别承托相反传输方向的皮带，工作时，过渡轮一和过渡轮二相互反向运动，实现将驱动机构的动力通过皮带轮一传动到皮带轮二，作为输出机构的动力。
5.根据权利要求1所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述输出机构包括设置在底座上的基座二、位于驱动机构后部并沿轴组件外壳高度方向设置的转轴三和皮带轮二；所述皮带轮二可转动地设置在转轴三上。
6.根据权利要求5所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述输出机构还包括用于与减速机传动连接的输出轮；所述输出轮设置在转轴三上，与皮带轮二同轴连接。
7.根据权利要求5所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述基座二与底座可调节连接。
8.根据权利要求7所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述底座设置有固定孔；所述基座二沿其宽度方向开设有至少一条通槽，用于提供基座二的固定空间。
9.根据权利要求8所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述基座二与底座可调节连接是指：所述通槽开设的位置与固定孔的位置保持相对，并通过固定件穿过通槽与固定孔连接，实现基座二与底座可调节连接。
10.根据权利要求1所述的用于动力转向的同步皮带传动结构，其特征在于：所述皮带轮一的直径d＜皮带轮二的直径D。
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