CN106393091A - 一种分离式机械臂结构 - Google Patents

Abstract

本发明的一种分离式机械臂结构，包括依次连接的第一轴臂、第二轴臂和第三轴臂，还包括用于驱动第二轴臂转动的二轴驱动机构和用于驱动第三轴臂转动的三轴驱动机构，第三轴臂的转动方向沿第一轴臂的长度方向设置，第二轴臂的两侧分别通过轴I和轴II来与第一轴臂连接，二轴驱动机构驱动轴I转动以带动第二轴臂转动，轴II的一端部通过锥齿轮与第三轴臂连接，三轴驱动机构通过驱动轴II转动以带动第三轴臂转动，第一轴臂包括可拆卸固定连接的臂本体和侧臂，轴I与臂本体连接，轴II与侧臂连接。在加工精度要求就大大降低，可以对齿轮啮合间隙进行适当调整，可以有效地降低齿轮噪音，并且这种分离式的结构便于后续的维修保养工作，效率更加明显。

Description

一种分离式机械臂结构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种分离式机械臂结构。

背景技术

在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流机器人发展前景及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。现有技术中的机器人的轴臂一般都是一体式的结构，机器人内部的电机或者传动轴都安装在轴臂上，导致轴臂的加工精度要求极高，以使传动轴两端的轴承对齐。对于有些使用齿轮传动的轴臂，由于加工精度往往存在一定的误差，而且随着使用时间积累，这种误差也会不断地积累，导致机械齿轮噪音非常大。并且，当轴臂的加工精度达不到要求时或者出现齿轮噪音过大的缺陷时，无法通过后期的调整来克服这种缺陷，进而影响机器人的正常使用，降低机器人的使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种能够降低轴臂加工精度要求、减少齿轮传动噪音的分离式机械臂结构。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供一种分离式机械臂结构，包括依次连接的第一轴臂、第二轴臂和第三轴臂，还包括用于驱动第二轴臂转动的二轴驱动机构和用于驱动第三轴臂转动的三轴驱动机构，二轴驱动机构和三轴驱动机构均与第一轴臂连接，第二轴臂的转动轴安装在第一轴臂并沿第一轴臂的宽度方向设置，第三轴臂的转动方向沿第一轴臂的长度方向设置，第二轴臂的两侧分别通过轴I和轴II来与第一轴臂连接，二轴驱动机构驱动轴I转动以带动第二轴臂转动，轴II的一端部通过锥齿轮与第三轴臂连接，三轴驱动机构通过驱动轴II转动以带动第三轴臂转动，第一轴臂包括可拆卸固定连接的臂本体和侧臂，轴I与臂本体连接，轴II与侧臂连接。

其中，臂本体与侧臂之间通过螺栓固定。

其中，二轴驱动机构包括二轴电机和二轴带轮，二轴电机固定在第一轴臂内，二轴带轮的主动轮与二轴电机连接，二轴带轮的从动轮与轴I连接。

其中，三轴驱动机构包括三轴电机和三轴带轮，三轴电机固定在第一轴臂内，三轴带轮的主动轮与三轴电机连接，三轴带轮的从动轮与轴II连接。

其中，二轴电机和三轴电机并列设置，且二轴电机的靠近输出轴的一端固定在臂本体的一侧，三轴电机的靠近输出轴的一端固定在臂本体的另一侧。

其中，二轴电机和三轴电机分别通过连接板可拆卸连接于臂本体。

其中，第一轴臂的横截面呈“凹”形以使第一轴臂的前端部形成两侧凸出中间凹陷状，第二轴臂的设置在该凹陷处，而轴I和轴II分别安装于两侧凸出处。

其中，第一轴臂的两侧均可拆卸连接有侧盖。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明的一种分离式机械臂结构，与现有的机械臂均采用一体化结构技术相比，本发明的机械臂结构的第一轴臂可拆卸分为两部分，而且第二轴臂的转动轴分为了轴I和轴II，在安装时，轴I安装在臂本体，轴II安装在侧臂，这样在加工第一轴臂时的精度要求就大大降低了，在安装时通过调整螺栓能够使轴I的中心线和轴II的中心线重合；巧妙灵活地通过等径锥齿轮传动结构，充分利用轴II来带动第三轴臂转动，而且通过调整轴II可以对齿轮啮合间隙进行适当调整，可以有效地降低齿轮噪音，并且这种分离式的结构便于后续的维修保养工作，效率更加明显。

附图说明

图1为本发明的一种分离式机械臂结构的结构示意图。

图2为本发明的一种分离式机械臂结构的分解结构示意图。

图3为图2中A处的放大视图。

附图标记：

第一轴臂1、臂本体11、侧臂12；

第二轴臂2；

第三轴臂3；

轴I4；

轴II5、锥齿轮51；

二轴驱动机构6、二轴电机61、二轴带轮62；

三轴驱动机构7、三轴电机71、三轴带轮72；

连接板8；

侧盖9。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。

本实施例的一种分离式机械臂结构，如图1至图3所示，包括依次连接的第一轴臂1、第二轴臂2和第三轴臂3，还包括用于驱动第二轴臂2转动的二轴驱动机构6和用于驱动第三轴臂3转动的三轴驱动机构7，二轴驱动机构6和三轴驱动机构7均与第一轴臂1连接，第二轴臂2的转动轴安装在第一轴臂1并沿第一轴臂1的宽度方向设置，第三轴臂3的转动方向沿第一轴臂1的长度方向设置，第二轴臂2的两侧分别通过轴I4和轴II5来与第一轴臂1连接，二轴驱动机构6驱动轴I4转动以带动第二轴臂2转动，轴II5的一端部通过等径锥齿轮51与第三轴臂3连接，三轴驱动机构7通过驱动轴II5转动以带动第三轴臂3转动，第一轴臂1包括可拆卸固定连接的臂本体11和侧臂12，臂本体11与侧臂12之间通过螺栓固定，轴I4与臂本体11连接，轴II5与侧臂12连接。与现有的机械臂均采用一体化结构技术相比，本实施例的机械臂结构的第一轴臂1可拆卸分为两部分，而且第二轴臂2的转动轴分为了轴I4和轴II5，在安装时，轴I4安装在臂本体11，轴II5安装在侧臂12，这样在加工第一轴臂1时的精度要求就大大降低了，在安装时通过调整螺栓能够使轴I4的中心线和轴II5的中心线重合，使轴I4、轴II5和第三轴臂3的转动轴这三者的中心线位于同一个平面；巧妙灵活地通过等径锥齿轮51传动结构，充分利用轴II5来带动第三轴臂3转动，而且通过调整轴II5可以对齿轮啮合间隙进行适当调整，可以有效地降低齿轮噪音，并且这种分离式的结构便于后续的维修保养工作，效率更加明显。

本实施例中，二轴驱动机构6包括二轴电机61和二轴带轮62，二轴电机61固定在第一轴臂1内，二轴带轮62的主动轮与二轴电机61连接，二轴带轮62的从动轮与轴I4连接。三轴驱动机构7包括三轴电机71和三轴带轮72，三轴电机71固定在第一轴臂1内，三轴带轮72的主动轮与三轴电机71连接，三轴带轮72的从动轮与轴II5连接。二轴电机61和三轴电机71并列设置，且二轴电机61的靠近输出轴的一端固定在臂本体11的一侧，三轴电机71的靠近输出轴的一端固定在臂本体11的另一侧，二轴电机61和三轴电机71分别通过连接板8可拆卸连接于臂本体11。第一轴臂1的横截面呈“凹”形以使第一轴臂1的前端部形成两侧凸出中间凹陷状，第二轴臂2的设置在该凹陷处，而轴I4和轴II5分别安装于两侧凸出处。这样设置的好处是机械臂整体结构比较紧凑，受力比较均衡，减少使用过程中的震动。

本实施例中，第一轴臂1的两侧均可拆卸连接有侧盖9，以使第一轴臂1形成密封的中空容腔，需要对内部的电机、带传动机构进行保养时，直接打开侧盖9就可以进行一些简单的保养工作。

本实施例中，所述机械臂结构的最大宽度使130mm，当然所述机械臂的最大宽度可以在100mm~150mm范围内选择，根据设计制造的成本以及实际使用环境的需求而选择尺寸。机械臂的内部采用超薄型中空减速机传动设计，整体宽度小巧，能够安装在注塑机的内部进行作业。

本实施例中，所述机械臂的中空形成收容腔，新颖的机械臂采用中空结构，所有电机及线缆都内置于机械臂的内部，降低了机器人在注塑行业这种恶劣环境下出故障的几率，使得整台机器人更加小巧，更有效地进行狭小空间的作业，特别适合于环境恶劣的注塑行业。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种分离式机械臂结构，包括依次连接的第一轴臂、第二轴臂和第三轴臂，还包括用于驱动第二轴臂转动的二轴驱动机构和用于驱动第三轴臂转动的三轴驱动机构，二轴驱动机构和三轴驱动机构均与第一轴臂连接，第二轴臂的转动轴安装在第一轴臂并沿第一轴臂的宽度方向设置，第三轴臂的轴转方向沿第一轴臂的长度方向设置，其特征是：第二轴臂的两侧分别通过轴I和轴II来与第一轴臂连接，二轴驱动机构驱动轴I转动以带动第二轴臂转动，轴II的一端部通过锥齿轮与第三轴臂连接，三轴驱动机构通过驱动轴II转动以带动第三轴臂转动，第一轴臂包括可拆卸固定连接的臂本体和侧臂，轴I与臂本体连接，轴II与侧臂连接。

2.根据权利要求1所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：所述臂本体与所述侧臂之间通过螺栓固定。

3.根据权利要求1所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：所述二轴驱动机构包括二轴电机和二轴带轮，二轴电机固定在第一轴臂内，二轴带轮的主动轮与二轴电机连接，二轴带轮的从动轮与轴I连接。

4.根据权利要求3所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：三轴驱动机构包括三轴电机和三轴带轮，三轴电机固定在第一轴臂内，三轴带轮的主动轮与三轴电机连接，三轴带轮的从动轮与轴II连接。

5.根据权利要求4所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：二轴电机和三轴电机并列设置，且二轴电机的靠近输出轴的一端部固定在臂本体的一侧，三轴电机的靠近输出轴的一端部固定在臂本体的另一侧。

6.根据权利要求5所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：二轴电机和三轴电机分别通过连接板可拆卸连接于臂本体。

7.根据权利要求1所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：第一轴臂的横截面呈“凹”形以使第一轴臂的前端部形成两侧凸出中间凹陷状，第二轴臂的设置在该凹陷处，而轴I和轴II分别安装于两侧凸出处。

8.根据权利要求1所述的一种分离式机械臂结构，其特征是：第一轴臂的两侧均可拆卸连接有侧盖。