CN114430708A - 腕部设备、工业机器人及方法 - Google Patents

Abstract

一种针对工业机器人(10)的腕部设备(32)，腕部设备(32)包括腕部壳体(34)；第一构件(28)；第二构件(30)；可围绕第一小齿轮轴线(42)转动的第一小齿轮(38)；用于驱动第一构件(28)的第一冠状轮(46)，第一冠状轮(46)与第一小齿轮(38)啮合；可围绕第二小齿轮轴线(44)转动的第二小齿轮(40)；用于驱动第二构件(30)的第二冠状轮(70)，第二冠状轮(70)与第二小齿轮(40)啮合；以及固定附接至腕部壳体(34)的一体式小齿轮壳体(48)，小齿轮壳体(48)支撑第一小齿轮(38)围绕第一小齿轮轴线(42)转动，并支撑第二小齿轮(40)围绕第二小齿轮轴线(44)转动。还提供了一种包括腕部设备(32)的工业机器人(10)，以及一种组装工业机器人(10)的腕部设备(32)的方法。

Description

腕部设备、工业机器人及方法

技术领域

本发明大体上涉及一种腕部设备。尤其，提供了一种工业机器人的腕部设备、一种包括腕部设备的工业机器人、以及一种用于组装工业机器人的腕部设备的方法。

背景技术

工业机器人可包括在三个或更多个轴上可编程的机械手。一些已知的工业机器人包括腕部壳体，其中被布置有第一准双曲面齿轮的第一小齿轮(pinion)和第二准双曲面齿轮的第二小齿轮。第一小齿轮可被布置为相对于腕部壳体驱动第一构件并且第二小齿轮可被布置为相对于腕部壳体驱动第二构件。准双曲面齿轮能够产生高扭矩。

在一些工业机器人中，第一轴承可旋转地支撑第一小齿轮并且第二轴承可旋转地支撑第二小齿轮，其中第一轴承和第二轴承各自的外圈直接连接到腕部壳体。对于此类解决方案，实现第一小齿轮的小齿隙和第二小齿轮的小齿隙是相当复杂的。为此，通常需要手动测量和添加垫片。

在另一些工业机器人中，第一小齿轮可旋转地支撑在第一小齿轮壳体中并且第二小齿轮可旋转地支撑在与第一小齿轮壳体分离的第二小齿轮壳体中。第一小齿轮壳体和第二小齿轮壳体中的每一个都可通过螺钉连接到腕部壳体。通过调整第一小齿轮壳体的位置，可以减小第一小齿轮和第一冠状轮之间的齿隙。通过调整第二小齿轮壳体的位置，可以减小第二小齿轮壳体和第二冠状轮之间的间隙。这样，就可以避免使用垫片来减小齿隙。

EP 1938930 B1公开了一种工业机器人的机械臂，包括第一臂部和第二臂部，其中第二臂部可转动地轴颈连接在第一臂部中以围绕第一转动轴转动。该机械臂还包括第一小齿轮，第二小齿轮，容纳该第一小齿轮的第一联轴器，以及容纳该第二小齿轮的第二联轴器。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备具有紧凑的设计。

本发明的进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备具有简单的设计。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备能够实现简单和/或廉价的制造。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备能够实现简单和/或廉价的组装。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备能够提高机器人的精度。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备能够更加有效地减小或消除齿隙。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备能够简单地减小或者消除齿隙。

本发明的更进一步的目的是提供一种工业机器人的腕部设备，该腕部设备组合地解决了上述目的中的几个或全部。

本发明的更进一步的目的是提供一种包括腕部设备的工业机器人，该工业机器人提高了精度。

本发明的更进一步的目的是提供一种包括腕部设备的工业机器人，该工业机器人解决了上述目的中的一个、几个或全部。

本发明的更进一步的目的是提供一种用于组装工业机器人的腕部设备的方法，该方法解决了上述目的中的一个、几个或全部。

根据一个方面，提供了一种工业机器人的腕部设备。该腕部设备包括：腕部壳体；第一构件，能够相对于腕部壳体移动；第二构件，能够相对于腕部壳体移动并且相对于第一构件移动；第一小齿轮，能够围绕第一小齿轮轴线转动；第一冠状轮，用于驱动第一构件，第一冠状轮与第一小齿轮啮合；第二小齿轮，能够围绕第二小齿轮轴线转动；第二冠状轮，用于驱动第二构件，第二冠状轮与第二小齿轮啮合；以及一体式小齿轮壳体，固定附接至腕部壳体，小齿轮壳体支撑第一小齿轮以围绕第一小齿轮轴线转动，并支撑第二小齿轮以围绕第二小齿轮轴线转动。

该一体式小齿轮壳体是针对第一小齿轮和第二小齿轮共同的小齿轮壳体。因此，根据本发明的腕部设备利用针对第一小齿轮和第二小齿轮共同的小齿轮壳体而不是提供专用的第一小齿轮壳体和与第一小齿轮壳体分离的专用的第二小齿轮壳体。这具有多个优点。

在采用专用的第一小齿轮壳体和第二小齿轮壳体的现有技术方案中，第一小齿轮壳体的材料厚度和第二小齿轮壳体的材料厚度都被设置在第一小齿轮和第二小齿轮之间。另外，为了安装这些组件，第一个小齿轮壳体和第二个小齿轮壳体之间需要一些游隙。通过被布置根据本发明的共用小齿轮壳体，更少的“小齿轮壳体材料”需要设置在第一小齿轮和第二小齿轮之间。此外，在第一小齿轮壳体与第二小齿轮壳体之间不需要设置游隙。从而，第一小齿轮可以被布置得更加靠近第二小齿轮，并且腕部设备可以被制造地更加紧凑。

此外，根据现有技术的专用第一小齿轮壳体和专用第二小齿轮壳体的利用使得工业机器人的制造和组装复杂化并且需要更多的存储空间。与根据本发明的腕部设备形成对比的是通用小齿轮壳体可以制造和组装为一个部件，有利于工业机器人的制造和组装并且需要更少的存放空间。

此外，由于配置了接纳第一小齿轮和第二小齿轮的一体式小齿轮壳体，因此该小齿轮壳体比专用于第一小齿轮或第二小齿轮的单个小齿轮壳体大。更大的壳体提供更高的反扭矩。从而，根据本发明的腕部设备使得腕部设备具有更硬的结构。这反过来又提高了工业机器人的精度。

此外，在采用专用第一小齿轮壳体和第二小齿轮壳体的现有技术方案中，第一小齿轮壳体的位置被调节以消除第一小齿轮和第一冠状轮之间的齿隙，并且第二小齿轮壳体的位置被调节以消除第二小齿轮和第二冠状轮之间的齿隙。因此，第一小齿轮的齿隙和第二小齿轮的齿隙不能同时减小。通过与根据本发明的一体式小齿轮壳体相比，通过该一体式小齿轮壳体的单次运动，第一小齿轮能够与第一冠状轮啮合，第二小齿轮能够与第二冠状轮啮合。该运动可以是一体式小齿轮壳体的转动运动和/或平移运动，例如，垂直于第一小齿轮轴线和第二小齿轮轴线的平移运动。

该一体式小齿轮壳体意味着小齿轮壳体形成一个刚性单元，而不是两个独立的小齿轮壳体。该一体式小齿轮壳体在连接到腕部壳体之前以及在接收第一小齿轮和第二小齿轮之前是刚性的。

第一小齿轮和第一冠状轮可形成第一锥齿轮。因此，第一小齿轮和第一冠状轮中的每一个可以包括用于啮合的齿。第一小齿轮和第一冠状轮可以，例如，形成第一准双曲面齿轮，即，使得第一小齿轮轴线相对于第一冠齿轮的旋转轴线偏置。

第二小齿轮和第二冠状轮可形成第二锥齿轮。因此，第二小齿轮和第二冠状轮中的每一个可以包括用于啮合的齿。第二小齿轮和第二冠状轮可以，例如，形成第二准双曲面齿轮，即，使得第二小齿轮轴线相对于第二冠齿轮的旋转轴偏置。

第一构件和第二构件中的每一个可以是工业机器人的连杆构件。贯穿本发明，第一构件可称为近端构件，第二构件可称为远端构件。此外，贯穿本发明，前缀“第一”和“第二”可分别称为“近端”和“远端”。第一构件和第二构件可以，例如，分别由工业机器人的第五连杆构件和第六连杆构件构成。在这种情况下，腕部壳体可相对于工业机器人的第四连杆构件固定。然而，腕部壳体，第一构件，和第二构件可被布置于工业机器人的不同连杆构件。

该腕部壳体可为倾斜壳体。小齿轮壳体，第一小齿轮，和第二小齿轮可容纳在腕部壳体内部。

第一构件可通过转动运动或平移运动相对于腕部壳体移动。第二构件可通过转动运动或平移运动相对于腕部壳体并相对于第一构件移动。

该腕部设备还可还包括第三锥齿轮。通过第三锥齿轮，第二冠状轮的转动可传递到第二构件相对于第一构件的运动。

第一冠状轮可被布置为围绕第一轴线转动。在这种情况下，第一小齿轮和第二小齿轮可以在平行于第一轴线的方向上偏置。这样，可以更有效地利用腕部壳体的内部，从而使腕部设备可以制造地更加紧凑。此外，与包括专用第一小齿轮壳体和与第一小齿轮壳体分离的专用第二小齿轮壳体的现有技术腕部壳体相比，第一小齿轮和第二小齿轮之间在平行于第一轴线的方向上的偏置距离可以减小。

腕部设备可还包括至少一个第一轴承，其旋转地支撑小齿轮壳体内的第一小齿轮以围绕第一小齿轮轴线转动，以及至少一个第二轴承，其旋转地支撑小齿轮壳体内的第二小齿轮以围绕第二小齿轮轴线转动。根据一个示例，该至少一个第一轴承包括第一主轴承和第一副轴承，并且该至少一个第二轴承包括第二主轴承和第二副轴承。第一副轴承可被布置在第二主轴承和第一冠状轮之间。第二副轴承可被布置在第二主轴承和第二冠状轮之间。

第一主轴承和第二主轴承中的每一个可以，例如，是角接触球轴承。第一副轴承和第二副轴承中的每一个可以，例如，是滚针轴承。

根据进一步的示例，该至少一个第一轴承仅包括一个轴承，例如，第一主轴承，并且该至少一个第二轴承仅包括一个轴承，例如，第一主轴承。

小齿轮壳体可以包括第一开口和第二开口。在这种情况下，该至少一个第一轴承中的一个可被布置在第一开口中，并且该至少一个第二轴承中的一个可被布置在第二开口中。在第一轴承包括第一主轴承和第一副轴承，并且第二轴承包括第二主轴承和第二副轴承的情况下，第一主轴承可被布置在第一开口中，并且第二主轴承可被布置在第二开口中。通过一体式小齿轮壳体，可减小第一开口和第二开口之间的材料厚度。从而，第一主轴承和第二主轴承可以彼此靠近。这样更加有利于腕部壳体的紧凑设计。根据一个变体，第一开口通向第二开口。这样，可以完全去除第一开口和第二开口之间的材料。

小齿轮壳体可包括第一通孔和第二通孔。在这种情况下，第一小齿轮可以通过第一通孔，并且第二小齿轮可以通过第二通孔。第一通孔可通向第一开口，并且第二通孔可通向第二开口。第一副轴承可以可旋转地支撑第一通孔内部的第一小齿轮以围绕第一小齿轮轴线转动，并且第二副轴承可以可旋转地支撑第二通孔内部的第二小齿轮以围绕第二小齿轮轴线转动。在第一主轴承和第二主轴承为角接触轴承，且第一副轴承和第二副轴承为滚针轴承的情况下，由于滚针轴承通常具有比角接触轴承更小的外径，因此可以在第一通孔和第二通孔之间的小齿轮壳体中被布置一些材料。

小齿轮壳体可通过紧固装置，例如通过一个或多个紧固件，固定附接至腕部壳体。作为紧固件的替代，紧固装置可以，例如，包括一个或多个楔子，或一个或多个夹具，用于将小齿轮壳体固定附接至腕部壳体。

松开紧固装置后，小齿轮壳体可以相对于腕部壳体重新定位。因此，腕部设备可以包括用于将小齿轮壳体固定附接至腕部壳体的紧固装置。在采用了包括螺钉的紧固装置的情况下，小齿轮壳体可包括用于各自的螺钉通过其中的槽。螺钉的轴与小齿轮壳体中相关的槽之间可被布置游隙。这样，当螺钉与腕部壳体螺纹啮合时，小齿轮壳体可相对于腕部壳体移动。

小齿轮壳体可以一体成型。小齿轮壳体可以由一块材料制成，例如通过铸造。因此，小齿轮壳体可以是整体式的，例如，由金属制成。或者，小齿轮壳体可由一块复合材料形成。

第一小齿轮轴线和第二小齿轮轴线可大致平行，或平行。

第一冠状轮可被布置为围绕第一轴线转动。在这种情况下，第一构件和第一冠状轮可相对于彼此固定。因此，第一构件可相对于腕部壳体转动。

第一冠状轮和第二冠状轮中的每一个可被布置为围绕第一轴线转动。

第一冠状轮可被布置为围绕第一轴线转动。在这种情况下，第二构件可被布置为围绕垂直第一轴线的第二轴线转动。因此，第二构件可相对于腕部壳体并且相对于第一构件转动。第二轴线可以与第一轴线相交或不相交。

根据进一步的方面，提供了一种包括根据本发明的腕部设备的工业机器人。根据一个示例，该工业机器人为焊接机器人。

该工业机器人可包括在三个或更多个轴上可编程的机械手。该机器人可以，例如，包括六个或七个轴。在这些情况下，第一构件可相对于腕部壳体围绕第五轴移动，并且第二构件可相对于腕部壳体围绕第六轴移动。然而，腕部设备可被布置在工业机器人的其他轴上。

根据进一步的方面，提供了一种用于组装工业机器人的腕部设备的方法。该方法包括提供具有第一冠状轮和第二冠状轮的腕部壳体；提供可旋转地支撑第一小齿轮和可旋转地支撑第二小齿轮的一体式小齿轮壳体；将小齿轮壳体固定附接至腕部壳体，使得第一小齿轮与第一冠状轮啮合并且第二小齿轮与第二冠状轮啮合。根据本发明的方法可以通过根据本发明的任何腕部设备来实施。

该方法可还包括平移小齿轮壳体使得在将小齿轮壳体固定附接至腕部壳体之前第一小齿轮与第一冠状齿轮啮合并且第二小齿轮与第二冠状齿轮啮合。

该方法可还包括转动小齿轮壳体使得在将小齿轮壳体固定附接至腕部壳体之前第一小齿轮与第一冠状齿轮啮合并且第二小齿轮与第二冠状齿轮啮合。

附图说明

本发明的进一步的细节，优点和方面将从结合附图的以下实施例中变得显而易见，其中：

图1示意性地示出了包括腕部设备的工业机器人的侧视图；

图2示意性地示出了腕部设备的横截面侧视图；

图3示意性地示出了腕部设备的立体图；以及

图4示意性地示出了腕部设备的横截面俯视图。

具体实施方式

在下文中，将描述一种工业机器人的腕部设备，一种包括腕部设备的工业机器人，以及一种用于组装工业机器人的腕部设备的方法。相同或相似的附图标记将用于表示相同或相似的结构特征。

图1示意性地示出了工业机器人10的侧视图。工业机器人10在此以六轴工业机器人作为示例，但本发明并不限于这种类型的工业机器人。根据本发明的工业机器人可包括可以在至少三个轴上移动的机械手。

本示例的工业机器人10包括基底构件12、工具14，以及控制系统16，如机器人控制器。工业机器人10还包括位于基底构件12的远端并且可相对于基底构件12围绕垂直轴线20a转动的连杆构件18，位于连杆构件18的远端并且可相对于连杆构件18围绕水平轴线20b转动的连杆构件22，位于连杆构件22的远端并且可相对于连杆构件22围绕水平轴线20c转动的连杆构件24，位于连杆构件24的远端并且可相对于连杆构件24围绕轴线20d转动的连杆构件26，位于连杆构件26的远端并且可相对于连杆构件26围绕轴线20e转动的连杆构件28，以及位于连杆构件28的远端并且可相对于连杆构件26围绕轴线20f转动的连杆构件30。连杆构件30包括工具14连接到的接口(未示出)。

工业机器人10包括腕部设备32。本示例的腕部设备32包括腕部壳体34，连杆构件28和连杆构件30。腕部壳体34相对于连杆构件26固定。

在下文中，连杆构件28称为第一构件28，连杆构件30称为第二构件30，尽管第一构件28被设置在第五轴上，第二构件30被设置在第六轴上。相应地，轴线20e将被称为第一轴线20e，而轴线20f将被称为第二轴线20f。然而，腕部壳体34、第一构件28和第二构件30可被设置在工业机器人10的不同连杆构件处。在任何情况下，第一构件28位于第二构件30的近端。

本示例的工业机器人10是焊接机器人。因此，工具14是焊接工具。本示例的工业机器人10还包括电缆束36。电缆束36可以，例如，包括电力电缆、电信号电缆、压缩空气和冷却液软管等。电缆束36从连杆构件26延伸出腕部壳体34外部，并延伸至第一构件28。

在图1中，腕部壳体34为倾斜壳体。第一构件28可相对于腕部壳体34围绕第一轴线20e转动。第二构件30可相对于第一构件28以及相对于腕部壳体34围绕第二轴线20f转动。在本示例中，轴20d和第一轴线20e彼此相交成直角。此外，轴20d和第二轴线20f被布置在同一平面内。因此，第一轴线20e和第二轴线20f相交且相互垂直。

图2示意性地示出了腕部设备32的横截面侧视图。如图2所示，腕部设备32包括第一小齿轮38和第二小齿轮40。第一小齿轮38可围绕第一小齿轮轴线42转动。第二小齿轮40可围绕第二小齿轮轴线44转动。在本示例中，第一小齿轮轴线42与第二小齿轮轴线44平行。

腕部设备32还包括第一冠状轮46。第一小齿轮38啮合于第一冠状轮46。第一冠状轮46被布置为相对于腕部壳体34驱动第一构件28。在本示例中，第一冠状轮46相对于第一构件28固定，使得第一冠状轮46和第一构件28共同围绕第一轴线20e转动。第一小齿轮38和第一冠状轮46形成第一准双曲面齿轮。

腕部设备32还包括第二冠状轮70(见图4)。第二小齿轮40与第二冠状轮70啮合。第二冠状轮70被布置为相对于第一构件28以及相对于腕部壳体34驱动第二构件30。第二小齿轮40和第二冠状轮70形成第二准双曲面齿轮。

腕部设备32还包括一体式小齿轮壳体48。小齿轮壳体48固定附接至腕部壳体34。在本示例中，小齿轮壳体48通过紧固装置，此处示例为螺钉50，固定附接至腕部壳体34，第一小齿轮38和第二小齿轮40均延伸穿过相同的小齿轮壳体48。因此，该小齿轮壳体48是针对第一小齿轮38和第二小齿轮40共同的小齿轮壳体48。此外，小齿轮壳体48、第一小齿轮38和第二小齿轮40被布置在腕部壳体34内部。

小齿轮壳体48可旋转地支撑第一小齿轮38以围绕第一小齿轮轴线42转动。小齿轮壳体48进一步可旋转地支撑第二小齿轮40以围绕第二小齿轮轴线44转动。为此，本示例的小齿轮壳体48包括两个第一轴承52、54以及两个第二轴承56、58。两个第一轴承52、54和两个第二轴承56、58被布置在小齿轮壳体48内部。

两个第一轴承52、54可旋转地支撑第一小齿轮38以围绕第一小齿轮轴线42转动。两个第一轴承52、54在此处示例为第一主轴承52和第一副轴承54。第一主轴承52为角接触球轴承，第一副轴承54为滚针轴承。第一主轴承52承受轴向和径向载荷(相对于第一小齿轮轴线42)，第一副轴承54承受径向载荷(相对于第一小齿轮轴线42)。如图2所示，第一副轴承54被布置在第一主轴承52和第一轴线20e之间。

两个第二轴承56、58可旋转地支撑第二小齿轮40以围绕第二小齿轮轴线20f转动。两个第二轴承56、58在此处示例为第二主轴承56和第二副轴承58。在本示例中，第二主轴承56为角接触球轴承，第二副轴承58为滚针轴承。第二主轴承56承受轴向和径向载荷(相对于第二小齿轮轴线44)，第二副轴承58承受径向载荷(相对于第二小齿轮轴线44)。如图2所示，第二副轴承58被布置在第二主轴承56和第一轴线20e之间。

小齿轮壳体48还包括第一开口60和第二开口62。第一主轴承52容纳在第一开口60内，第二主轴承56容纳在第二开口62内。由于小齿轮壳体48的整体性，开口60和开口62之间仅被布置非常小的材料厚度。

小齿轮壳体48还包括第一通孔64和第二通孔66。如图2所示，第一通孔64具有比第一开口60更小的直径，第二通孔66具有比第二开口62更小的直径。从而，在第一通孔64和第二通孔66之间的小齿轮壳体48中被布置的材料比第一开口60和第二开口62之间被布置的材料更多。

第一通孔64从第一开口60延伸到小齿轮壳体48的对侧。第一副轴承54容纳在第一通孔64的内部。第一副轴承54可旋转地支撑第一小齿轮38以围绕第一小齿轮轴线42转动。

第二通孔66从第二开口62延伸到小齿轮壳体48的对侧。第二副轴承58容纳在第二通孔66的内部。第二副轴承58可旋转地支撑第二小齿轮40以围绕第二小齿轮轴线44转动。

小齿轮壳体48还包括多个槽68。每个槽68延伸穿过小齿轮壳体48，在图2中大致平行于第一小齿轮轴线42和第二小齿轮轴线44。每个槽68被布置为接收螺钉50的轴。然而，每个槽68都比螺钉50的轴大。从而，如果稍微松开螺钉50，在螺钉50保持与腕部壳体34啮合时可相对于腕部壳体34调整小齿轮壳体48的位置。也就是说，能够在垂直于第一小齿轮轴线42和第二小齿轮轴线44的平面内通过相对于腕部壳体34的转动和/或平移来调节小齿轮壳体48。

工业机器人10还包括第一驱动单元(未示出)以及第二驱动单元(未示出)。第一驱动单元被布置为可旋转地驱动第一小齿轮38，第二驱动单元被布置为可旋转地驱动第二小齿轮40。

图3示意性地示出了腕部设备32的立体图。在图3中，可以看出第一小齿轮38和第二小齿轮40可以在平行于第一轴线20e的方向上偏置。

第一小齿轮38和第二小齿轮40能够可旋转地被布置在小齿轮壳体48中远离剩余的工业机器人10的位置。然后，小齿轮壳体48连同第一小齿轮38和第二小齿轮40一起可以作为一个整体，例如在平行于图3中的第二轴线20f的方向上成线性地，装入腕部壳体34中。然后，可以将螺钉50稍微拧入腕部壳体34中。在紧固螺钉50之前，小齿轮壳体48可以手动移动，例如转动和平移，直至消除第一小齿轮38和第一冠状轮46之间的齿隙以及第二小齿轮40和第二冠状轮70之间的齿隙。然后，小齿轮壳体48通过紧固螺钉50固定附接至腕部壳体34。操作者现在可以手动地旋转第一小齿轮38和第二小齿轮40，并且感觉相应的冠状轮中的响应，以确认齿隙已经被消除。如果齿隙仍然存在，可以稍微松开螺钉50，再次调整小齿轮壳体48。

如图3所示，第一主轴承52和第二主轴承56紧凑地被布置在小齿轮壳体48内部。仅有一片很薄的材料被设置在第一主轴承52和第二主轴承56之间。

此外，由于小齿轮壳体48包围第一小齿轮38和第二小齿轮40，因此两个螺钉50(在第一小齿轮38和第二小齿轮40上)之间的最大距离相对较大。从而，尽管腕部设备32设计紧凑，但小齿轮壳体48可以提供大的反扭矩。

图4示意性地示出了腕部设备32的横截面俯视图。在图4中，可以看到第二冠状轮70。在本示例中，第一冠状轮46和第二冠状轮70均被布置为围绕第一轴线20e转动。第一冠状轮46的直径比第二冠状轮70大。第一小齿轮38和第一轴线20e之间的偏置距离不同于第二小齿轮40和第一轴线20e之间的偏置距离。

如图4所示，第一小齿轮38和第二小齿轮40被布置在第一冠状轮46和第二冠状轮70之间。从图4中可以看出通过小齿轮壳体48的单次转动，第一小齿轮38可以与第一冠齿轮46无齿隙地啮合，并且第二小齿轮40可以与第二冠齿轮70无齿隙地啮合。图4进一步示出了第一小齿轮38和第二小齿轮40之间在平行于第一轴线20e的方向上的偏置距离相对较小。因此，腕部设备32具有非常紧凑的设计。

本示例的腕部设备32还包括用于将第二冠状轮70的转动传递到第二构件30围绕第二轴线20f的转动的第三锥齿轮(不可见)。

虽然已经参考示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是本发明不限于上述内容。例如，可以理解的是部件的尺寸可以根据需要而改变。因此，本发明可能仅限于所附权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种针对工业机器人(10)的腕部设备(32)，所述腕部设备(32)包括：

腕部壳体(34)；

第一构件(28)，能够相对于所述腕部壳体(34)移动；

第二构件(30)，能够相对于所述腕部壳体(34)移动并且相对于所述第一构件(28)移动；

第一小齿轮(38)，能够围绕第一小齿轮轴线(42)转动；

第一冠状轮(46)，用于驱动所述第一构件(28)，所述第一冠状轮(46)与所述第一小齿轮(38)啮合；

第二小齿轮(40)，能够围绕第二小齿轮轴线(44)转动；

第二冠状轮(70)，用于驱动所述第二构件(30)，所述第二冠状轮(70)与所述第二小齿轮(40)啮合；以及

一体式小齿轮壳体(48)，固定附接至所述腕部壳体(34)，所述小齿轮壳体(48)支撑所述第一小齿轮(38)以围绕所述第一小齿轮轴线(42)转动，并支撑所述第二小齿轮(40)以围绕所述第二小齿轮轴线(44)转动。

2.根据权利要求1所述的腕部设备(32)，其中所述第一冠状轮(46)被布置为围绕第一轴线(20e)转动，并且其中所述第一小齿轮(38)和所述第二小齿轮(40)在平行于所述第一轴线(20e)的方向上偏置。

3.根据权利要求1或2所述的腕部设备(32)，还包括至少一个第一轴承(52、54)以及至少一个第二轴承(56、58)，所述至少一个第一轴承能旋转地支撑所述小齿轮壳体(48)内部的所述第一小齿轮(38)以围绕所述第一小齿轮轴线(42)转动，所述至少一个第二轴承能旋转地支撑所述小齿轮壳体(48)内部的所述第二小齿轮(40)以围绕所述第二小齿轮轴线(44)转动。

4.根据权利要求3所述的腕部设备(32)，其中所述小齿轮壳体(48)包括第一开口(60)和第二开口(62)，并且其中所述至少一个第一轴承(52、54)中的一个第一轴承被布置在所述第一开口(60)中，所述至少一个第二轴承(56、58)中的一个第二轴承被布置在所述第二开口(60)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述小齿轮壳体(48)包括第一通孔(64)和第二通孔(66)，其中所述第一小齿轮(38)穿过所述第一通孔(64)，并且其中所述第二小齿轮(40)穿过所述第二通孔(66)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述小齿轮壳体(48)通过紧固装置(50)固定附接至所述腕部壳体(34)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述小齿轮壳体(48)一体成型。

8.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述第一小齿轮轴线(42)和所述第二小齿轮轴线(44)平行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述第一冠状轮(46)被布置为围绕第一轴线(20e)转动，并且其中所述第一构件(28)和所述第一冠状轮(46)相对彼此固定。

10.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述第一冠状轮(46)和所述第二冠状轮(70)中的每一个冠状轮被布置为围绕第一轴线(20e)转动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)，其中所述第一冠状轮(46)被布置为围绕第一轴线(20e)转动，并且其中所述第二构件(30)被布置为围绕垂直于所述第一轴线(20e)的第二轴线(20f)转动。

12.一种工业机器人(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的腕部设备(32)。

13.一种用于组装工业机器人(10)的腕部设备(32)的方法，所述方法包括：

提供腕部壳体(34)，所述腕部壳体具有第一冠状轮(46)和第二冠状轮(70)；

提供一体式小齿轮壳体(48)，所述一体式小齿轮壳体能旋转地支撑第一小齿轮(38)以及能旋转地支撑第二小齿轮(40)；以及

将所述小齿轮壳体(48)固定附接至所述腕部壳体(34)，使得所述第一小齿轮(38)与所述第一冠状轮(46)啮合，并且所述第二小齿轮(40)与所述第二小齿轮(70)啮合。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括平移所述小齿轮壳体(48)，使得在将所述小齿轮壳体(48)固定附接至所述腕部壳体(34)之前，所述第一小齿轮(38)与所述第一冠状轮(46)啮合并且所述第二小齿轮(38)与所述第二冠状轮(70)啮合。

15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括转动所述小齿轮壳体(48)，使得在将所述小齿轮壳体(48)固定附接至所述腕部壳体(34)之前，所述第一小齿轮(38)与所述第一冠状轮(46)啮合并且所述第二小齿轮(40)与所述第二冠状轮(70)啮合。

Images