CN113664804A - 高精度焊接机器人的五轴传动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度焊接机器人的五轴传动机构，包括有四轴臂体、六轴传动轴、第一双曲面齿轮、第一轴承、第一角接触轴承、第二双曲面齿轮、交叉滚子轴承以及五轴法兰。通过采用交叉滚子轴承代替薄壁轴承，使得传动结构刚性提高3到4倍，焊接效果更加的稳定，且采用大传动比的第一曲面齿轮和第二曲面齿轮代替谐波减速机，结构简单，加工成本低，还能进一步增加传动结构整体的刚性和强度，并通过交叉滚子轴承与双曲面齿轮之间的配合以及第一轴承、六轴传动轴和第一角接触轴承连接传动，能大大提高传动结构的传动精度，使精度能达到0.023mm，相较于现有传动机构0.05mm的精度有了较大提升，焊接效果更好，能适应更多的使用场景，使用局限性也更小。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域技术，尤其是指一种高精度焊接机器人的五轴传动机构。
背景技术
工业从1.0时期进入现如今4 .0时期的智能技术过程中，机器人是必生的物体；机器人的出现，同时也标志着工业智能化时代的到来。众多机器人中，关节手臂机器人是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作，在不同的行业领域，对机器人的要求也各不相同。
在焊接领域中，往往需要机器人具有更高的精度，才能保证焊接效果的稳定，现有的焊接机器人传动机构中一般采用薄壁轴承，导致刚性较低，焊接稳定性不够，且减速机构一般采用谐波减速机，不仅结构复杂，而且成本较高，同时传动精度也不够，影响焊接效果，使用局限性也较大，因此，有必要对现有的焊接机器人传动机构作出进一步改进。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高精度焊接机器人的五轴传动机构，其能有效解决现有之机器人传动机构刚性地、焊接稳定性不够、结构复杂、成本高、传动精度较低以及影响焊接效果的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种高精度焊接机器人的五轴传动机构，包括有四轴臂体、六轴传动轴、第一双曲面齿轮、第一轴承、第一角接触轴承、第二双曲面齿轮、交叉滚子轴承以及五轴法兰；该四轴臂体内具有一安装腔；该六轴传动轴可转动地设置于安装腔的中心；该第一双曲面齿轮套设于六轴传动轴上并与六轴传动轴固定连接，第一双曲面齿轮位于安装腔中；该第一轴承套设于第一双曲面齿轮上固定；该第一角接触轴承套设于六轴传动轴上固定；该第二双曲面齿轮设置于第一轴承和第一角接触轴承外，第二双曲面齿轮位于第一双曲面齿轮的外围；该交叉滚子轴承套设于第二双曲面齿轮外并与第二双曲面齿轮固定连接；该五轴法兰固定连接于第二双曲面齿轮和四轴臂体之间。
作为一种优选方案，所述六轴传动轴的内端面中心开设有第一固定孔，该第一双曲面齿轮的内侧面具有一第一凹腔，该第一凹腔的底面开设有第二固定孔，第一凹腔中设置有齿轮压片，该齿轮压片上开设有第一通孔和第二通孔，一第一螺栓穿过第一通孔而与第一固定孔固定连接，一第二螺栓穿过第二通孔而与第二固定孔固定连接。
作为一种优选方案，所述六轴传动轴与第一双曲面齿轮之间通过平键定位。
作为一种优选方案，所述第二双曲面齿轮的内侧面具有一第二凹腔，该第一双曲面齿轮位于第二凹腔中。
作为一种优选方案，所述第二凹腔的底面凹设有第三通孔，该交叉滚子轴承的内边缘开设有第三固定孔，一第三螺栓穿过第三通孔而与第三固定孔固定连接。
作为一种优选方案，所述交叉滚子轴承的外边缘开设有第四通孔，该五轴法兰上开设有第四固定孔，一第四螺栓穿过第四通孔而与第四固定孔固定连接。
作为一种优选方案，所述六轴传动轴的外端套设有第二轴承。
作为一种优选方案，所述四轴臂体内设置有第一轴齿和第二轴齿，该第一轴齿与第一双曲面齿轮啮合，该第二轴齿与第二双曲面齿轮啮合。
作为一种优选方案，所述第一轴齿上套设有第一油封、第三轴承、第二角接触轴承和第一轴承盖，该第一轴承盖通过第一锁紧螺母与第一轴齿固定连接。
作为一种优选方案，所述第二轴齿上套设有第二油封、第四轴承、第三角接触轴承和第二轴承盖，该第二轴承盖通过第二锁紧螺母与第二轴齿固定连接。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过采用交叉滚子轴承代替薄壁轴承，使得传动结构刚性提高3到4倍，焊接效果更加的稳定，且采用大传动比的第一曲面齿轮和第二曲面齿轮代替谐波减速机，不仅结构简单，加工成本低，还能进一步增加传动结构整体的刚性和强度，并通过交叉滚子轴承与双曲面齿轮之间的配合以及第一轴承、六轴传动轴和第一角接触轴承连接传动，能大大提高传动结构的传动精度，使精度能达到0.023mm，相较于现有传动机构0.05mm的精度有了较大提升，焊接效果更好，能适应更多的使用场景，使用局限性也更小。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的立体结构示意图；
图2是本发明之较佳实施例另一角度的立体结构示意图；
图3是本发明之较佳实施例的分解状态示意图；
图4是本发明之较佳实施例的截面示意图；
图5是图4的放大图。
附图标识说明：
10、四轴臂体 101、安装腔
11、第一轴齿 111、第一油封
112、第三轴承 113、第二角接触轴承
114、第一轴承盖 115、第一锁紧螺母
12、第二轴齿 121、第二油封
122、第四轴承 123、第三角接触轴承
124、第二轴承盖 125、第二锁紧螺母
20、六轴传动轴 201、第一固定孔
21、第二轴承 22、平键
30、第一双曲面齿轮 301、第一凹腔
302、第二固定孔 303、第一通孔
304、第二通孔 31、齿轮压片
40、第一轴承 50、第一角接触轴承
60、第二双曲面齿轮 601、第二凹腔
602、第三通孔 70、交叉滚子轴承
701、第三固定孔 702、第四通孔
80、五轴法兰 801、第四固定孔
91、第一锁紧螺母 92、第二锁紧螺母
93、第三锁紧螺母 94、第四锁紧螺母。
具体实施方式
请参照图1至图5所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，其中包括有四轴臂体10、六轴传动轴20、第一双曲面齿轮30、第一轴承40、第一角接触轴承50、第二双曲面齿轮60、交叉滚子轴承70以及五轴法兰80。
该四轴臂体10内具有一安装腔101，在本实施例中，所述四轴臂体10内设置有第一轴齿11和第二轴齿12，所述第一轴齿11上套设有第一油封111、第三轴承112、第二角接触轴承113和第一轴承盖114，该第一轴承盖114通过第一锁紧螺母115与第一轴齿11固定连接；所述第二轴齿12上套设有第二油封121、第四轴承122、第三角接触轴承123和第二轴承盖124，该第二轴承盖124通过第二锁紧螺母125与第二轴齿12固定连接。
该六轴传动轴20可转动地设置于安装腔101的中心；在本实施例中，所述六轴传动轴20的内端面中心开设有第一固定孔201；所述六轴传动轴20的外端套设有第二轴承21。
该第一双曲面齿轮30套设于六轴传动轴20上并与六轴传动轴20固定连接，第一双曲面齿轮30位于安装腔101中；在本实施例中，所述第一双曲面齿轮30的内侧面具有一第一凹腔301，该第一凹腔301的底面开设有第二固定孔302，第一凹腔301中设置有齿轮压片31，该齿轮压片31上开设有第一通孔303和第二通孔304，一第一螺栓91穿过第一通孔303而与第一固定孔201固定连接，一第二螺栓92穿过第二通孔304而与第二固定孔302固定连接；前述六轴传动轴20与第一双曲面齿轮30之间通过平键22定位；
该第一轴承40套设于第一双曲面齿轮30上固定。该第一角接触轴承50套设于六轴传动轴20上固定，通过六轴传动轴20、第一轴承40以及第一角接触轴承50的连接，能够使得传动精度达到0.023mm，相较于现有的0.05mm精度有了较大的提升。
该第二双曲面齿轮60设置于第一轴承40和第一角接触轴承50外，第二双曲面齿轮60位于第一双曲面齿轮30的外围；在本实施例中，所述第二双曲面齿轮60的内侧面具有一第二凹腔601，前述第一双曲面齿轮30位于第二凹腔601中；所述第二凹腔601的底面凹设有第三通孔602，采用大传动比的第一双曲面齿轮30和第二双曲面齿轮60代替谐波减速机，不仅结构简单，加工成本低，还能进一步增加传动结构整体的刚性和强度。
该交叉滚子轴承70套设于第二双曲面齿轮60外并与第二双曲面齿轮60固定连接；在本实施例中，所述交叉滚子轴承70的内边缘开设有第三固定孔701，一第三螺栓93穿过第三通孔602而与第三固定孔701固定连接；所述交叉滚子轴承70的外边缘开设有第四通孔702，通过采用交叉滚子轴承70代替薄壁轴承，使得传动结构刚性提高3到4倍，焊接效果更加的稳定。
该五轴法兰80固定连接于第二双曲面齿轮60和四轴臂体10之间；在本实施例中，所述五轴法兰80上开设有第四固定孔801，一第四螺栓94穿过第四通孔702而与第四固定孔801固定连接。
本发明的设计重点在于：通过采用交叉滚子轴承代替薄壁轴承，使得传动结构刚性提高3到4倍，焊接效果更加的稳定，且采用大传动比的第一曲面齿轮和第二曲面齿轮代替谐波减速机，不仅结构简单，加工成本低，还能进一步增加传动结构整体的刚性和强度，并通过交叉滚子轴承与双曲面齿轮之间的配合以及第一轴承、六轴传动轴和第一角接触轴承连接传动，能大大提高传动结构的传动精度，使精度能达到0.023mm，相较于现有传动机构0.05mm的精度有了较大提升，焊接效果更好，能适应更多的使用场景，使用局限性也更小。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：包括有四轴臂体、六轴传动轴、第一双曲面齿轮、第一轴承、第一角接触轴承、第二双曲面齿轮、交叉滚子轴承以及五轴法兰；该四轴臂体内具有一安装腔；该六轴传动轴可转动地设置于安装腔的中心；该第一双曲面齿轮套设于六轴传动轴上并与六轴传动轴固定连接，第一双曲面齿轮位于安装腔中；该第一轴承套设于第一双曲面齿轮上固定；该第一角接触轴承套设于六轴传动轴上固定；该第二双曲面齿轮设置于第一轴承和第一角接触轴承外，第二双曲面齿轮位于第一双曲面齿轮的外围；该交叉滚子轴承套设于第二双曲面齿轮外并与第二双曲面齿轮固定连接；该五轴法兰固定连接于第二双曲面齿轮和四轴臂体之间。
2.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述六轴传动轴的内端面中心开设有第一固定孔，该第一双曲面齿轮的内侧面具有一第一凹腔，该第一凹腔的底面开设有第二固定孔，第一凹腔中设置有齿轮压片，该齿轮压片上开设有第一通孔和第二通孔，一第一螺栓穿过第一通孔而与第一固定孔固定连接，一第二螺栓穿过第二通孔而与第二固定孔固定连接。
3.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述六轴传动轴与第一双曲面齿轮之间通过平键定位。
4.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述第二双曲面齿轮的内侧面具有一第二凹腔，该第一双曲面齿轮位于第二凹腔中。
5.根据权利要求4所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述第二凹腔的底面凹设有第三通孔，该交叉滚子轴承的内边缘开设有第三固定孔，一第三螺栓穿过第三通孔而与第三固定孔固定连接。
6.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述交叉滚子轴承的外边缘开设有第四通孔，该五轴法兰上开设有第四固定孔，一第四螺栓穿过第四通孔而与第四固定孔固定连接。
7.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述六轴传动轴的外端套设有第二轴承。
8.根据权利要求1所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述四轴臂体内设置有第一轴齿和第二轴齿，该第一轴齿与第一双曲面齿轮啮合，该第二轴齿与第二双曲面齿轮啮合。
9.根据权利要求8所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述第一轴齿上套设有第一油封、第三轴承、第二角接触轴承和第一轴承盖，该第一轴承盖通过第一锁紧螺母与第一轴齿固定连接。
10.根据权利要求8所述的高精度焊接机器人的五轴传动机构，其特征在于：所述第二轴齿上套设有第二油封、第四轴承、第三角接触轴承和第二轴承盖，该第二轴承盖通过第二锁紧螺母与第二轴齿固定连接。
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