CN107856058A - 一种工业机器人关节驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人关节驱动装置，包括壳体，壳体内固定有电机转子，动力输出轴安装在电机转子内，动力输出轴通过第一轴承连接有联轴器，联轴器连接有动力输出齿轮，所述动力输出轴外侧固定有平衡齿轮，动力输出轴两侧各设置有一个平衡轴，平衡轴上套接有齿环，齿环与平衡齿轮相互啮合，平衡轴通过第二轴承固定在壳体上。本发明能够改进现有技术的不足，提高了关节机构的运行平稳度，降低运行噪声。

Description

一种工业机器人关节驱动装置

技术领域

本发明涉及一种工业自动化装备，尤其是一种工业机器人关节驱动装置。

背景技术

伴随着汽车、化工、电子、食品加工、塑料、研究以及生命科学领域的飞速发展，尤其是在机器人装备领域的迅速发展，对驱动关节传动系统的传动精度、可靠性、小体积、减振降噪、轻量化、免维护等性能提出了更加苛刻的标准。驱动关节是机器人系统中的核心组件之一，用于将动力端的高转速、低转矩动力转变为低转速的、大扭矩动力输出。中国发明专利CN 102248540 B公开了一种机器人驱动关节，减小了传动过程的噪声。但是，这种关节结构是通过覆盖减振材料实现减小噪声的，无法真正抑制产生噪声的振动，随着减振材料的老化，其降噪效果会明显下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工业机器人关节驱动装置，能够解决现有技术的不足，提高了关节机构的运行平稳度，降低运行噪声。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种工业机器人关节驱动装置，包括壳体，壳体内固定有电机转子，动力输出轴安装在电机转子内，动力输出轴通过第一轴承连接有联轴器，联轴器连接有动力输出齿轮，所述动力输出轴外侧固定有平衡齿轮，动力输出轴两侧各设置有一个平衡轴，平衡轴上套接有齿环，齿环与平衡齿轮相互啮合，平衡轴通过第二轴承固定在壳体上。

作为优选，所述第一轴承包括第一轴承座，第一轴承座通过第一螺栓固定在壳体上，第一轴承座与壳体之间设置有橡胶柱，橡胶柱通过第二螺栓固定在第一轴承座上，第一轴承座内侧设置有第一轴套，第一轴套与第一轴承座安装有第一滚珠。

作为优选，所述第一滚珠表面均匀设置有若干个盲孔。

作为优选，所述平衡齿轮上设置有凹槽，凹槽侧壁设置有橡胶层，同一凹槽内两侧的橡胶层的间距由上至下逐渐减小，齿环上设置有与凹槽相互插接的凸起部，凸起部与橡胶层过盈配合。

作为优选，所述第二轴承外侧通过环形排列的四个橡胶垫连接在壳体上，橡胶垫与壳体之间连接有第一弹簧体。

作为优选，所述橡胶垫外侧套接有弹性金属套，弹性金属套的两端分别与第二轴承和壳体连接，弹性金属套侧面插接有第三螺栓，第三螺栓与橡胶垫螺纹连接。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过在现有技术的基础上，通过平衡齿轮连接平衡轴，利用平衡轴与动力输出轴的反向转动对动力输出轴转动时产生的振动进行补偿和抵消。第一轴承用来安装动力输出轴，第一滚珠表面的盲孔可以有效存储润滑脂，对第一滚珠进行润滑，并利用润滑脂在第一滚珠缝隙之间的流动进行吸能缓冲。橡胶柱用来对第一轴承和外壳进行隔离，以降低振动在第一轴承和外壳之间的传递。平衡齿轮和齿环的啮合结构可以降低啮合过程中出现的摩擦振动。橡胶垫用来降低平衡轴与外壳之间的振动传递，通过改变第三螺栓的锁止位置，可以改变第二轴承和壳体之间的连接灵活度，以适应不同的使用环境。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中第一轴承的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中平衡齿轮与齿环啮合部位的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中第二轴承的结构图。

图中：1、壳体；2、电机转子；3、动力输出轴；4、第一轴承；5、联轴器；6、动力输出齿轮；7、平衡齿轮；8、平衡轴；9、齿环；10、第二轴承；11、第一轴承座；12、第一螺栓；13、橡胶柱；14、第二螺栓；15、第一轴套；16、第一滚珠；17、盲孔；18、凹槽；19、橡胶层；20、凸起部；21、橡胶垫；22、第一弹簧体；23、弹性金属套；24、第三螺栓；25、环形垫片；26、凸缘；27、第四螺栓。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-4，本发明一个具体实施方式包括壳体1，壳体1内固定有电机转子2，动力输出轴3安装在电机转子2内，动力输出轴3通过第一轴承4连接有联轴器5，联轴器5连接有动力输出齿轮6，所述动力输出轴3外侧固定有平衡齿轮7，动力输出轴3两侧各设置有一个平衡轴8，平衡轴8上套接有齿环9，齿环9与平衡齿轮7相互啮合，平衡轴8通过第二轴承10固定在壳体1上。第一轴承4包括第一轴承座11，第一轴承座11通过第一螺栓12固定在壳体1上，第一轴承座11与壳体1之间设置有橡胶柱13，橡胶柱13通过第二螺栓14固定在第一轴承座11上，第一轴承座11内侧设置有第一轴套15，第一轴套15与第一轴承座11安装有第一滚珠16。第一滚珠16表面均匀设置有若干个盲孔17。平衡齿轮7上设置有凹槽18，凹槽18侧壁设置有橡胶层19，同一凹槽18内两侧的橡胶层19的间距由上至下逐渐减小，齿环9上设置有与凹槽18相互插接的凸起部20，凸起部20与橡胶层19过盈配合。第二轴承10外侧通过环形排列的四个橡胶垫21连接在壳体1上，橡胶垫21与壳体1之间连接有第一弹簧体22，橡胶垫21外侧套接有弹性金属套23，弹性金属套23的两端分别与第二轴承10和壳体1连接，弹性金属套23侧面插接有第三螺栓24，第三螺栓24与橡胶垫21螺纹连接。

另外，联轴器5和动力输出齿轮6之间通过第四螺栓27连接，联轴器5和动力输出齿轮6之间设置有环形垫片25，第四螺栓27贯穿环形垫片25，第四螺栓27贯穿环形垫片25的位置设置有凸缘26。通过设置带有凸缘26的环形垫片25，可以提高联轴器5和动力输出齿轮6之间的连接牢固度。

其中，本发明所述驱动关节是在背景技术引用的专利文献的基础上改进而来的，其中驱动关节的基本结构在背景技术引用的专利文献中已经进行了充分的公开，在此不再详述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种工业机器人关节驱动装置，包括壳体（1），壳体（1）内固定有电机转子（2），动力输出轴（3）安装在电机转子（2）内，动力输出轴（3）通过第一轴承（4）连接有联轴器（5），联轴器（5）连接有动力输出齿轮（6），其特征在于：所述动力输出轴（3）外侧固定有平衡齿轮（7），动力输出轴（3）两侧各设置有一个平衡轴（8），平衡轴（8）上套接有齿环（9），齿环（9）与平衡齿轮（7）相互啮合，平衡轴（8）通过第二轴承（10）固定在壳体（1）上。

2.根据权利要求1所述的工业机器人关节驱动装置，其特征在于：所述第一轴承（4）包括第一轴承座（11），第一轴承座（11）通过第一螺栓（12）固定在壳体（1）上，第一轴承座（11）与壳体（1）之间设置有橡胶柱（13），橡胶柱（13）通过第二螺栓（14）固定在第一轴承座（11）上，第一轴承座（11）内侧设置有第一轴套（15），第一轴套（15）与第一轴承座（11）安装有第一滚珠（16）。

3.根据权利要求2所述的工业机器人关节驱动装置，其特征在于：所述第一滚珠（16）表面均匀设置有若干个盲孔（17）。

4.根据权利要求1所述的工业机器人关节驱动装置，其特征在于：所述平衡齿轮（7）上设置有凹槽（18），凹槽（18）侧壁设置有橡胶层（19），同一凹槽（18）内两侧的橡胶层（19）的间距由上至下逐渐减小，齿环（9）上设置有与凹槽（18）相互插接的凸起部（20），凸起部（20）与橡胶层（19）过盈配合。

5.根据权利要求1所述的工业机器人关节驱动装置，其特征在于：所述第二轴承（10）外侧通过环形排列的四个橡胶垫（21）连接在壳体（1）上，橡胶垫（21）与壳体（1）之间连接有第一弹簧体（22）。

6.根据权利要求5所述的工业机器人关节驱动装置，其特征在于：所述橡胶垫（21）外侧套接有弹性金属套（23），弹性金属套（23）的两端分别与第二轴承（10）和壳体（1）连接，弹性金属套（23）侧面插接有第三螺栓（24），第三螺栓（24）与橡胶垫（21）螺纹连接。