CN112128359A - 一种机器人齿轮间隙可调机构 - Google Patents

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刘凯
章林
徐成克
刘志虎
汪思迪
肖永强
赵从虎
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    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Abstract

本发明涉及一种机器人设备技术领域，具体是一种机器人齿轮间隙可调机构，包括第一手腕构件、安装在第一手腕构件前端且与第一手腕构件转动配合的输出齿轮、通过输出齿轮驱动旋转的第二手腕构件，还包括：安装板、电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮；本发明利用偏心距来调整第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮间的啮合距离，能够有效的控制齿轮的间隙，降低传动误差；通过可拆卸的安装板，配合安装板与输出齿轮的固定距离，有利于实际的装配和检修。

Description

一种机器人齿轮间隙可调机构
技术领域
本发明涉及一种机器人设备技术领域，具体是一种机器人齿轮间隙可调机构。
背景技术
齿轮传动由于具有高刚性、传动平稳、结构紧凑、传动效率高、寿命长等特点广泛的应用在机器人的传动结构中，通常情况下，齿轮传动是有间隙的，需要对齿轮进行调整来消除间隙，尤其是在多级齿轮传动中，驱动齿轮、惰轮以及输出齿轮间的轴间距离由于加工误差以及各个零部件的误差会产生偏差，造成传动间隙过大，因此，期望能够通过调整轴间距离来减少传动误差，降低加工成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种机器人齿轮间隙可调机构。
一种机器人齿轮间隙可调机构，包括第一手腕构件、安装在第一手腕构件前端且与第一手腕构件转动配合的输出齿轮、通过输出齿轮驱动旋转的第二手腕构件，还包括：
安装板，设置在第一手腕构件内且与第一手腕构件通过可拆卸的方式连接，相对于输出齿轮的距离是固定的；
电机，相对于安装板滑动调整后固连在所述安装板上；
第一齿轮，安装在所述电机的输出轴上；
第二齿轮，设置在安装板上且与第一齿轮啮合，该第二齿轮相对于安装板的位置可拆装调整；
第三齿轮，设置在安装板上且分别与第二齿轮、输出齿轮啮合；
第一齿轮与第二齿轮之间的中心距L3受电机或第二齿轮相对安装板安装位置的调整而改变；
第二齿轮与第三齿轮之间的中心距L4受第二齿轮相对安装板安装位置的调整而改变。
所述的安装板上设置有第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，还设置有若干个螺纹通孔以及两个定位销孔，所述的第一安装孔与第二安装孔之间、第二安装孔与第三安装孔之间的中心距分别为L1、L2，L1、L2是固定值。
所述的安装板上设置有用于安装电机的第一固定板，所述的第一固定板上设置有内孔和外轴。
所述的安装板上设置有与第一固定板配合滑动调节电机位置并进行固定的第二固定板。
所述的电机的止口与第一固定板的内孔同轴配合，第一固定板的外轴与安装板的第一安装孔同轴配合，第一固定板的内孔的轴线与外轴的轴线存在偏心距a。
所述的第二齿轮上设置有转动配合的第一传动轴，所述的第一传动轴与安装板通过可拆卸的方式连接，所述的第三齿轮上设置有第二传动轴。
所述的第一传动轴由第一圆柱体和第二圆柱体组成，其中第一圆柱体的直径小于第二圆柱体的直径，所述的第一圆柱体的轴线与第二圆柱体的轴线存在偏心距b。
所述的偏心距a的数值大于偏心距b的数值。
本发明的有益效果是：利用偏心距来调整第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮间的啮合距离，能够有效的控制齿轮的间隙，降低传动误差；通过可拆卸的安装板，配合安装板与输出齿轮的固定距离，有利于实际的装配和检修。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的装配结构的主视结构示意图；
图2为本发明的总体结构的剖面示意图；
图3为本发明的安装板的结构示意图；
图4为本发明的第一固定板的结构示意图；
图5为本发明的第一传动轴的结构示意图；
图6为本发明的第二传动轴的结构示意图；
图7为本发明的总体结构的二维示意图。
附图标记：1、第一手腕构件；2、第二手腕构件；3、安装板；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、第三齿轮；7、输出齿轮；8、电机；31、第一安装孔；32、第二安装孔；33、第三安装孔；34、螺纹通孔；35、定位销孔；51、第一传动轴；51a、第一圆柱体；51b、第二圆柱体；52、轴承；53、垫圈；61、第二传动轴；81、第一固定板；81a、外轴；81b、内孔；82、第二固定板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图7所示，一种机器人齿轮间隙可调机构，包括第一手腕构件1、安装在第一手腕构件1前端且与第一手腕构件1转动配合的输出齿轮7、通过输出齿轮7驱动旋转的第二手腕构件2，还包括：
安装板3，设置在第一手腕构件1内且与第一手腕构件1通过可拆卸的方式连接，相对于输出齿轮7的距离是固定的；
电机8，相对于安装板3滑动调整后固连在所述安装板3上；
第一齿轮4，安装在所述电机8的输出轴上；
第二齿轮5，设置在安装板3上且与第一齿轮4啮合，该第二齿轮5相对于安装板3的位置可拆装调整；
第三齿轮6，设置在安装板3上且分别与第二齿轮5、输出齿轮7啮合；
第一齿轮4与第二齿轮5之间的中心距L3受电机8或第二齿轮5相对安装板3安装位置的调整而改变；
第二齿轮5与第三齿轮6之间的中心距L4受第二齿轮5相对安装板3安装位置的调整而改变。
所述的安装板3上设置有第一安装孔31、第二安装孔32和第三安装孔33，还设置有若干个螺纹通孔34以及两个定位销孔35，所述的第一安装孔31与第二安装孔32之间、第二安装孔32与第三安装孔33之间的中心距分别为L1、L2，L1、L2是固定值。
所述的安装板3上设置有用于安装电机8的第一固定板81，所述的第一固定板81上设置有内孔81b和外轴81a。
所述的第二齿轮5的内壁与轴承52外圈配合，轴承52的内圈与第一传动轴51配合，通过垫圈53限制第二齿轮5轴向窜动。
利用偏心距来调整第一齿轮4、第二齿轮5、第三齿轮6间的啮合距离，能够有效的控制齿轮的间隙，降低传动误差；通过可拆卸的安装板3，配合安装板3与输出齿轮7的固定距离，有利于实际的装配和检修。
所述的安装板3上设置有与第一固定板81配合滑动调节电机8位置并进行固定的第二固定板82。
所述的电机8的止口与第一固定板81的内孔81b同轴配合，第一固定板81的外轴81a与安装板3的第一安装孔31同轴配合，第一固定板81的内孔81b的轴线与外轴81a的轴线存在偏心距a。
所述的第二齿轮5上设置有转动配合的第一传动轴51，所述的第一传动轴51与安装板3通过可拆卸的方式连接，所述的第三齿轮6上设置有第二传动轴61。
所述的第一传动轴51由第一圆柱体51a和第二圆柱体51b组成，其中第一圆柱体51a的直径小于第二圆柱体51b的直径，所述的第一圆柱体51a的轴线与第二圆柱体51b的轴线存在偏心距b。
如图1、图5、图6所示，所述的第一圆柱体51a的轴线与所述的第二圆柱体51b的轴线存在偏心距b。由于偏心距b的存在，因此，可以通过第一传动轴51调整第二齿轮5与第三齿轮6之间的中心距。
所述的偏心距a的数值大于偏心距b的数值。
如图1和图4所示，电机8的止口与第一固定板81的内孔81b同轴配合，第一固定板81的外轴81a与所述的安装板3的第一安装孔31同轴配合，其中，第一固定板81的内孔81b的轴线与外轴81a的轴线存在偏心距a，由于第一固定板81的内孔81b的轴线与外轴81a的轴线存在偏心距a，因此，可以通过旋转安装在上面的电机8来调整第一齿轮4与第二齿轮5之间的中心距。
在实际工作中，由于安装板3可以拆卸，因此，可以实现模块化的组装，技术人员可以在工作台对齿轮进行间隙调整，调整好，再直接装配到机器人的手腕上去。
本发明的使用方法：如图7所示，其中偏心距a的数值大于偏心距b的数值，需要说明的是，由于第三齿轮6的位置是固定的,当第三齿轮6安装在第三安装孔33内，第二安装孔32与第三安装孔33的中心距为L2，为了消除齿轮间的传动间隙，需要旋转第一传动轴51将齿轮啮合的实际中心距调整为L4，当调整好第二齿轮5与第三齿轮6的中心距后，第一齿轮4与第二齿轮5的理论最大间隙为L1加上调整的距离，因此，为了得到合理的L3数值，偏心距a的数值要大于偏心距b的数值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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 (8)

1.一种机器人齿轮间隙可调机构，包括第一手腕构件(1)、安装在第一手腕构件(1)前端且与第一手腕构件(1)转动配合的输出齿轮(7)、通过输出齿轮(7)驱动旋转的第二手腕构件(2)，其特征在于：还包括：
安装板(3)，设置在第一手腕构件(1)内且与第一手腕构件(1)通过可拆卸的方式连接，相对于输出齿轮(7)的距离是固定的；
电机(8)，相对于安装板(3)滑动调整后固连在所述安装板(3)上；
第一齿轮(4)，安装在所述电机(8)的输出轴上；
第二齿轮(5)，设置在安装板(3)上且与第一齿轮(4)啮合，该第二齿轮(5)相对于安装板(3)的位置可拆装调整；
第三齿轮(6)，设置在安装板(3)上且分别与第二齿轮(5)、输出齿轮(7)啮合；
第一齿轮(4)与第二齿轮(5)之间的中心距(L3)受电机(8)或第二齿轮(5)相对安装板(3)安装位置的调整而改变；
第二齿轮(5)与第三齿轮(6)之间的中心距(L4)受第二齿轮(5)相对安装板(3)安装位置的调整而改变。
2.根据权利要求1所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的安装板(3)上设置有第一安装孔(31)、第二安装孔(32)和第三安装孔(33)，还设置有若干个螺纹通孔(34)以及两个定位销孔(35)，所述的第一安装孔(31)与第二安装孔(32)之间、第二安装孔(32)与第三安装孔(33)之间的中心距分别为L1、L2，L1、L2是固定值。
3.根据权利要求2所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的安装板(3)上设置有用于安装电机(8)的第一固定板(81)，所述的第一固定板(81)上设置有内孔(81b)和外轴(81a)。
4.根据权利要求3所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的安装板(3)上设置有与第一固定板(81)配合滑动调节电机(8)位置并进行固定的第二固定板(82)。
5.根据权利要求4所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的电机(8)的止口与第一固定板(81)的内孔(81b)同轴配合，第一固定板(81)的外轴(81a)与安装板(3)的第一安装孔(31)同轴配合，第一固定板(81)的内孔(81b)的轴线与外轴(81a)的轴线存在偏心距a。
6.根据权利要求5所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的第二齿轮(5)上设置有转动配合的第一传动轴(51)，所述的第一传动轴(51)与安装板(3)通过可拆卸的方式连接，所述的第三齿轮(6)上设置有第二传动轴(61)。
7.根据权利要求6所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的第一传动轴(51)由第一圆柱体(51a)和第二圆柱体(51b)组成，其中第一圆柱体(51a)的直径小于第二圆柱体(51b)的直径，所述的第一圆柱体(51a)的轴线与第二圆柱体(51b)的轴线存在偏心距b。
8.根据权利要求7所述的一种机器人齿轮间隙可调机构，其特征在于：所述的偏心距a的数值大于偏心距b的数值。
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