CN107662202A - 一种齿轮传动结构的六轴机器人及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人领域，尤其涉及六轴机器人及其生产组装技术。一种齿轮传动结构的六轴机器人，其动力部分包括六轴运动机构和末端执行机构，所述六轴运动机构由自转回旋机构、两个左右摇摆机构、关节俯仰摆动机构、横向转动机构、末端俯仰摆动机构依次连接构成，末端俯仰摆动机构固定有末端执行机构。本发明的六轴轴机器人可适用于搬运和机加工技术领域，一个机器人可以实现空间内多维度立体操作，能够有效节约成本，提高机器的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人领域，尤其涉及六轴机器人及其生产组装技术。
背景技术
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。当前，机器人安装设计复杂，内部部件精密，密封结构设计复杂，组装费时费力。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种齿轮传动结构的六轴机器人及其组装方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种齿轮传动结构的六轴机器人，包括动力部分，其动力部分包括六轴运动机构和末端执行机构，所述六轴运动机构由自转回旋机构、两个左右摇摆机构、关节俯仰摆动机构、横向转动机构、末端俯仰摆动机构，自转回旋机构为设置在底部并带动所述六轴机器人整体回旋的第一轴运动机构，两个左右摇摆机构对称固定安装在自转回旋机构的顶部，分别作为第二、三轴运动机构，关节俯仰摆动机构安装在两个左右摇摆机构顶部形成第四轴运动机构，同时两个左右摇摆机构与关节俯仰摆动机构之间并联连接有导杆连杆机构，横向转动机构为第五轴运动机构，末端俯仰摆动机构为第六轴运动机构，横向转动机构、末端俯仰摆动机构依次连接在关节俯仰摆动机构的末端，末端俯仰摆动机构固定有末端执行机构。
具体的，左右摇摆机构通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
具体的，关节俯仰摆动机构通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
具体的，横向转动机构通过二级齿轮、三级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
具体的，所述左右摇摆机构包括外壳及设置与外壳侧面的端盖，所述外壳与端盖的连接部的内壁上设置有圆台，圆台与外壳内壁的连接部朝向端盖的一侧设置有密封圈，端盖内壁的顶部中心处固定有顶板，顶板上均匀转动连接设置有4个中心轴，中心轴上转动套设连杆，连杆的另一端转动套设在弧形滑块上，圆台上均匀设置有4个限位槽，弧形滑块的底面上固定有限位销,限位销位于限位槽内，端盖与外壳扣合后连接处通过螺杆固定连接，密封圈位于端盖、外壳、弧形滑块构成的空间内。
优选的，外壳内壁上设置有第一凸环，且弧形滑块上设置有与第一凸环相对的第二凸环。
优选的，所述端盖上设置有朝向端盖中心轴方向的第三凸环，所述密封圈的上部内设置有剖切面呈“╔”结构的环状气囊，弧形滑块的上部与密封圈的接触位置设有与密封圈的形状相匹配的环形槽，所述端盖上与密封圈顶部接触的位置设置有环状凹槽。
优选的，所述密封圈的下部与外壳的连接部分为硬质密封体，使密封圈能够固定于外壳上且能支撑密封圈避免变形；所述密封圈的上部与端盖的密封接触的部分为软质密封体，使密封圈的上部在端盖及弧形滑块的作用下产生形变使密封圈紧贴端盖及弧形滑块形成密封副。
本发明还提供了一种齿轮传动结构的六轴机器人的组装方法，
首先安装包括动力部分，将组装好的自转回旋机构、两个左右摇摆机构、关节俯仰摆动机构、横向转动机构、末端俯仰摆动机构依次固定连接，末端执行机构固定连接在末端俯仰摆动机构的尾端，将导杆连杆机构连接于两个左右摇摆机构与关节俯仰摆动机构之间；
其中，组装左右摇摆机构时，将左右摇摆机构内的部件安装好后，将密封条先放置于外壳内壁的圆台处，然后将端盖上的弧形滑块向端盖中心轴方向调整，避免密封条阻碍端盖与外壳的对接，将端盖与外壳对正后，使弧形滑块上的限位销插入圆台上的限位槽内，同时使密封圈位于端盖、外壳、弧形滑块构成的空间内，然后顺时针旋转端盖使弧形滑块上限位销在限位槽内滑动，弧形滑块在限位销和连杆的作用下向端盖的外缘滑动，进而将密封圈顶紧实现密封。
具体的，第一凸环和第二凸环将密封圈卡住，同时实现密封；
所述密封圈的上部的环状气囊受到第三凸环和弧形滑块的挤压，环状气囊向端盖上的环状凹槽膨胀，所述密封圈产生变形实现密封圈对端盖内顶面的密封。
本发明的六轴轴机器人可适用于搬运和机加工技术领域，一个机器人可以实现空间内多维度立体操作，能够有效节约成本，提高机器的工作效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为端盖及外壳的连接结构示意图；
图3为图2中A-A方向的半剖视图；
图中：1自转回旋机构 2左右摇摆机构 3关节俯仰摆动机构 4横向转动机构 5末端俯仰摆动机构 6末端执行机构 7导杆连杆机构 8外缘 9密封圈 10顶板 11弧形滑块 12转轴 13限位销 14限位槽 15端盖 16外壳 17螺杆 18中心轴 19连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种齿轮传动结构的六轴机器人，包括动力部分，其动力部分包括六轴运动机构和末端执行机构6，所述六轴运动机构由自转回旋机构1、两个左右摇摆机构2、关节俯仰摆动机构3、横向转动机构4、末端俯仰摆动机构5，自转回旋机构1为设置在底部并带动所述六轴机器人整体回旋的第一轴运动机构，两个左右摇摆机构2对称固定安装在自转回旋机构1的顶部，分别作为第二、三轴运动机构，关节俯仰摆动机构3安装在两个左右摇摆机构2顶部形成第四轴运动机构，同时两个左右摇摆机构2与关节俯仰摆动机构3之间并联连接有导杆连杆机构7，横向转动机构4为第五轴运动机构，末端俯仰摆动机构5为第六轴运动机构，横向转动机构4、末端俯仰摆动机构5依次连接在关节俯仰摆动机构3的末端，末端俯仰摆动机构5固定有末端执行机构6。
左右摇摆机构2通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
关节俯仰摆动机构3通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
横向转动机构4通过二级齿轮、三级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
所述左右摇摆机构包括外壳16及设置与外壳16侧面的端盖15，所述外壳16与端盖15的连接部的内壁上设置有圆台，圆台与外壳16内壁的连接部朝向端盖15的一侧设置有密封圈9，端盖15内壁的顶部中心处固定有顶板10，顶板10上均匀转动连接设置有4个中心轴18，中心轴18上转动套设连杆19，连杆19的另一端转动套设在弧形滑块11上，圆台上均匀设置有4个限位槽14，弧形滑块11的底面上固定有限位销13,限位销13位于限位槽14内，端盖15与外壳16扣合后连接处通过螺杆固定连接，密封圈9位于端盖15、外壳16、弧形滑块11构成的空间内。
外壳16内壁上设置有第一凸环，且弧形滑块11上设置有与第一凸环相对的第二凸环。
所述端盖15上设置有朝向端盖15中心轴方向的第三凸环，所述密封圈9的上部内设置有剖切面呈“╔”结构的环状气囊，弧形滑块11的上部与密封圈9的接触位置设有与密封圈9的形状相匹配的环形槽，所述端盖15上与密封圈9顶部接触的位置设置有环状凹槽。
所述密封圈9的下部与外壳16的连接部分为硬质密封体，使密封圈9能够固定于外壳16上且能支撑密封圈9避免变形；所述密封圈9的上部与端盖15的密封接触的部分为软质密封体，使密封圈9的上部在端盖15及弧形滑块11的作用下产生形变使密封圈9紧贴端盖15及弧形滑块11形成密封副。
一种齿轮传动结构的六轴机器人的组装方法，
首先安装包括动力部分，将组装好的自转回旋机构1、两个左右摇摆机构2、关节俯仰摆动机构3、横向转动机构4、末端俯仰摆动机构5依次固定连接，末端执行机构6固定连接在末端俯仰摆动机构5的尾端，将导杆连杆机构7连接于两个左右摇摆机构2与关节俯仰摆动机构3之间；
其中，组装左右摇摆机构时，将左右摇摆机构2内的部件安装好后，将密封条9先放置于外壳16内壁的圆台处，然后将端盖15上的弧形滑块11向端盖15中心轴方向调整，避免密封条9阻碍端盖15与外壳16的对接，将端盖15与外壳16对正后，使弧形滑块11上的限位销13插入圆台上的限位槽内，同时使密封圈9位于端盖15、外壳16、弧形滑块11构成的空间内，然后顺时针旋转端盖15使弧形滑块11上限位销13在限位槽14内滑动，弧形滑块11在限位销13和连杆19的作用下向端盖15的外缘8滑动，进而将密封圈9顶紧实现密封。
第一凸环和第二凸环将密封圈9卡住，同时实现密封；
所述密封圈9的上部的环状气囊受到第三凸环和弧形滑块11的挤压，环状气囊向端盖15上的环状凹槽膨胀，所述密封圈9产生变形实现密封圈9对端盖15内顶面的密封。
Claims (10)
1.一种齿轮传动结构的六轴机器人，包括动力部分，其特征在于，其动力部分包括六轴运动机构和末端执行机构(6)，所述六轴运动机构由自转回旋机构(1)、两个左右摇摆机构(2)、关节俯仰摆动机构(3)、横向转动机构(4)、末端俯仰摆动机构(5)，自转回旋机构(1)为设置在底部并带动所述六轴机器人整体回旋的第一轴运动机构，两个左右摇摆机构(2)对称固定安装在自转回旋机构(1)的顶部，分别作为第二、三轴运动机构，关节俯仰摆动机构(3)安装在两个左右摇摆机构(2)顶部形成第四轴运动机构，同时两个左右摇摆机构(2)与关节俯仰摆动机构(3)之间并联连接有导杆连杆机构(7)，横向转动机构(4)为第五轴运动机构，末端俯仰摆动机构(5)为第六轴运动机构，横向转动机构(4)、末端俯仰摆动机构(5)依次连接在关节俯仰摆动机构(3)的末端，末端俯仰摆动机构(5)固定有末端执行机构(6)。
2.根据权利要求1所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，左右摇摆机构(2)通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
3.根据权利要求1所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，关节俯仰摆动机构(3)通过二级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
4.根据权利要求1所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，横向转动机构(4)通过二级齿轮、三级齿轮连接电机旋转轴上的齿轮。
5.根据权利要求1所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，所述左右摇摆机构包括外壳(16)及设置与外壳(16)侧面的端盖(15)，所述外壳(16)与端盖(15)的连接部的内壁上设置有圆台，圆台与外壳(16)内壁的连接部朝向端盖(15)的一侧设置有密封圈(9)，端盖(15)内壁的顶部中心处固定有顶板(10)，顶板(10)上均匀转动连接设置有4个中心轴(18)，中心轴(18)上转动套设连杆(19)，连杆(19)的另一端转动套设在弧形滑块(11)上，圆台上均匀设置有4个限位槽(14)，弧形滑块(11)的底面上固定有限位销(13),限位销(13)位于限位槽(14)内，端盖(15)与外壳(16)扣合后连接处通过螺杆固定连接，密封圈(9)位于端盖(15)、外壳(16)、弧形滑块(11)构成的空间内。
6.根据权利要求5所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，外壳(16)内壁上设置有第一凸环，且弧形滑块(11)上设置有与第一凸环相对的第二凸环。
7.根据权利要求5所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，所述端盖(15)上设置有朝向端盖(15)中心轴方向的第三凸环，所述密封圈(9)的上部内设置有剖切面呈“╔”结构的环状气囊，弧形滑块(11)的上部与密封圈(9)的接触位置设有与密封圈(9)的形状相匹配的环形槽，所述端盖(15)上与密封圈(9)顶部接触的位置设置有环状凹槽。
8.根据权利要求5或7所述一种齿轮传动结构的六轴机器人，其特征在于，所述密封圈(9)的下部与外壳(16)的连接部分为硬质密封体，使密封圈(9)能够固定于外壳(16)上且能支撑密封圈(9)避免变形；所述密封圈(9)的上部与端盖(15)的密封接触的部分为软质密封体，使密封圈(9)的上部在端盖(15)及弧形滑块(11)的作用下产生形变使密封圈(9)紧贴端盖(15)及弧形滑块(11)形成密封副。
9.一种齿轮传动结构的六轴机器人的组装方法，其特征在于，
首先安装包括动力部分，将组装好的自转回旋机构(1)、两个左右摇摆机构(2)、关节俯仰摆动机构(3)、横向转动机构(4)、末端俯仰摆动机构(5)依次固定连接，末端执行机构(6)固定连接在末端俯仰摆动机构(5)的尾端，将导杆连杆机构(7)连接于两个左右摇摆机构(2)与关节俯仰摆动机构(3)之间；
其中，组装左右摇摆机构时，将左右摇摆机构(2)内的部件安装好后，将密封条(9)先放置于外壳(16)内壁的圆台处，然后将端盖(15)上的弧形滑块(11)向端盖(15)中心轴方向调整，避免密封条(9)阻碍端盖(15)与外壳(16)的对接，将端盖(15)与外壳(16)对正后，使弧形滑块(11)上的限位销(13)插入圆台上的限位槽内，同时使密封圈(9)位于端盖(15)、外壳(16)、弧形滑块(11)构成的空间内，然后顺时针旋转端盖(15)使弧形滑块(11)上限位销(13)在限位槽(14)内滑动，弧形滑块(11)在限位销(13)和连杆(19)的作用下向端盖(15)的外缘(8)滑动，进而将密封圈(9)顶紧实现密封。
10.根据权利要求9所述一种齿轮传动结构的六轴机器人的组装方法，其特征在于，第一凸环和第二凸环将密封圈(9)卡住，同时实现密封；所述密封圈(9)的上部的环状气囊受到第三凸环和弧形滑块(11)的挤压，环状气囊向端盖(15)上的环状凹槽膨胀，所述密封圈(9)产生变形实现密封圈(9)对端盖(15)内顶面的密封。
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