CN204844176U - 六自由度机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业机械手技术领域，具体公开了一种六自由度机械手，其具有六级传动机构，在其第三级摆动机构中，丝杠螺母包括并排设置的螺母一与螺母二，该双螺母机构使丝杠螺母正反转过程中均无间隙，使得机械手的整体刚性较好；在其第一级旋转机构、第二级旋转机构、第四级旋转机构及第五级旋转机构中，均采用蜗轮蜗杆减速器，其中蜗杆的齿厚自蜗杆的连接电机端沿轴向逐步增大，该结构通过齿厚的变化自动调节背隙精度，有助于提升六自由度机械手的刚性；此外，第六级旋转机构采用的摩擦行星减速器，其固定柔轮、行星柔轮、柔性圆筒与输入轴之间只做纯滚动利用摩擦力传递扭矩，没有传动间隙，有助于提高本实施例六自由度机械手的刚性。

Description

六自由度机械手

技术领域

本实用新型涉及工业机械手技术领域，具体涉及一种六自由度机械手。

背景技术

工业制造加工企业广泛采用工业机器人是目前至将来的发展趋势，工业机器人的应用不仅可以提高产品的产量与品质，而且有效改善了劳动环境，减轻了劳动强度，对保障人身安全、提高生产效率具有重要的意义。目前各种类型的工业机械手在各行各业中发挥着其优势，但一些多自由度机械手存在着刚性不足的缺陷，致使机械手的寿命与精确性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种刚性较好的六自由度机械手。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种六自由度机械手，包括：

第一级旋转机构，该第一级旋转机构包括底座一、减速器一、电机一及输出轴一，所述减速器一设于底座一上，所述电机一与减速器一的输入端连接，所述输出轴一与减速器一的输出端连接；

第二级旋转机构，该第二级旋转机构包括底座二、减速器二、电机二及输出轴二，所述底座二与输出轴一固定连接，所述输出轴二与输出轴一垂直；

第四级旋转机构，该第四级旋转机构包括底座四、减速器四、电机四及输出轴四；

第三级摆动机构，该第三级摆动机构包括摆臂与滚珠丝杠机构，所述摆臂的一端与输出轴二固定连接，另一端与底座四铰接；所述滚珠丝杠机构包括电机三、滚珠丝杠及螺母座及设于螺母座上与滚珠丝杠相匹配的丝杠螺母，所述螺母座与底座四铰接，所述电机三与摆臂下端铰接；所述丝杠螺母包括并排设置的螺母一与螺母二；

第五级旋转机构，该第五级旋转机构包括电机座、电机五及减速器五；

第六级旋转机构，该第六级旋转机构包括电机支架、电机六及行星减速器，所述电机支架与减速器五的输出端固定连接，所述电机六固定安装于电机支架上，所述行星减速器设有输出轴。

进一步的，所述减速器一和/或减速器二和/或减速器四和/或减速器五为蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器包括蜗轮与蜗杆，所述蜗杆的齿厚自蜗杆的连接电机端沿轴向逐步增大。

进一步的，所述电机五与减速器五的输入端之间还设有延伸臂，所述延伸臂内设有连接电机五与减速器五的连接杆。

本实用新型的六自由度机械手，具有六级传动机构，在其第三级摆动机构中，丝杠螺母包括并排设置的螺母一与螺母二，该双螺母机构使丝杠螺母正反转过程中均无间隙，使得机械手的整体刚性较好；在其第一级旋转机构、第二级旋转机构、第四级旋转机构及第五级旋转机构中，均采用蜗轮蜗杆减速器，其中蜗杆的齿厚自蜗杆的连接电机端沿轴向逐步增大，该结构通过齿厚的变化自动调节背隙精度，有助于提升六自由度机械手的刚性；此外，第六级旋转机构采用的摩擦行星减速器，其固定柔轮、行星柔轮、柔性圆筒与输入轴之间只做纯滚动利用摩擦力传递扭矩，没有传动间隙，有助于提高本实施例六自由度机械手的刚性。

附图说明

图1为本实施例六自由度机械手的结构示意图；

图2为图1所示六自由度机械手的背面结构示意图；

图3为本实施例蜗轮蜗杆减速器中蜗轮与蜗杆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实施例的六自由度机械手包括第一级旋转机构、第二级旋转机构、第三级摆动机构、第四级旋转机构、第五级旋转机构以及第六级旋转机构。

上述第一级旋转机构包括底座一11、减速器一10、电机一12及输出轴一13，其中减速器一10设于底座一11上，其电机一12与减速器一10的输入端连接，输出轴一13与减速器一10的输出端连接，且该减速器一10的输入端的轴线与输出端的轴线相互垂直。

上述第二级旋转机构包括底座二21、减速器二20、电机二22及输出轴二23，其中底座二21与输出轴一13固定连接，电机二22与减速器二20的输入端连接，输出轴二23与减速器二20的输出端连接，且该减速器二20的输出轴二23与减速器一10的输出轴一13垂直。

上述第四级旋转机构包括底座四41、减速器四40、电机四42及输出轴四43，其中电机四42与减速器四40的输入端连接，输出轴四43与减速器四40的输出端连接，且该减速器四40的输入端轴线与输出端轴线相互垂直。

上述第三级摆动机构包括摆臂30与滚珠丝杠机构，该摆臂30的一端通过底座三31与输出轴二23固定连接，另一端与底座四41通过转轴一39铰接。上述滚珠丝杠机构包括电机三33、滚珠丝杠34、螺母座35及设于螺母座35上与滚珠丝杠34相匹配的丝杠螺母。其中所述螺母座35与底座四41通过转轴二38铰接，且电机三33与摆臂30的下端通过转轴三32铰接。需要说明的是，上述丝杠螺母包括并排设置的螺母一36与螺母二37，该双螺母机构使丝杠螺母34正反转过程中均无间隙，使得机械手的整体刚性较好。

上述第五级旋转机构包括电机座54、电机五53及减速器五51，其中电机座54与减速器四40的输出轴四43连接，电机五53与减速器五51的输入端连接。在本实施例中，电机五53与减速器五51的输入端之间还设有延伸臂52，在其延伸臂52内设有连接电机五53与减速器五51的连接杆。该延伸臂52的作用在于延伸机械手的工作范围。

上述第六级旋转机构包括电机支架62、电机六61及行星减速器60，其中电机支架62与减速器五51的输出端固定连接，在减速器五51工作状态下，电机支架62绕减速器五51输出端的轴线摆动。此外，上述电机六61固定安装于电机支架62上，其行星减速器60设有输出轴70，该输出轴70为六自由度机械手的输出端。需要说明的是，本实施例的行星减速器60优选采用公开号为“CN104061295A”的中国实用新型专利公开的摩擦行星减速器，该摩擦行星减速器用于本实施例机械手的优势在于，固定柔轮、行星柔轮、柔性圆筒与输入轴之间只做纯滚动利用摩擦力传递扭矩，没有传动间隙，有助于提高本实施例六自由度机械手的刚性。

进一步的，如图3所示，本实施例中的减速器一和/或减速器二和/或减速器四和/或减速器五优选采用蜗轮蜗杆减速器，该蜗轮蜗杆减速器包括蜗轮80与蜗杆81，需要特别说明的是，上述蜗杆81的齿厚自蜗杆的连接电机端沿轴向逐步增大，该结构通过齿厚的变化自动调节背隙精度，同样有助于提升本实施例六自由度机械手的刚性。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种六自由度机械手，其特征在于，包括：

第一级旋转机构，该第一级旋转机构包括底座一、减速器一、电机一及输出轴一，所述减速器一设于底座一上，所述电机一与减速器一的输入端连接，所述输出轴一与减速器一的输出端连接；

第二级旋转机构，该第二级旋转机构包括底座二、减速器二、电机二及输出轴二，所述底座二与输出轴一固定连接，所述输出轴二与输出轴一垂直；

第四级旋转机构，该第四级旋转机构包括底座四、减速器四、电机四及输出轴四；

第三级摆动机构，该第三级摆动机构包括摆臂与滚珠丝杠机构，所述摆臂的一端与输出轴二固定连接，另一端与底座四铰接；所述滚珠丝杠机构包括电机三、滚珠丝杠及螺母座及设于螺母座上与滚珠丝杠相匹配的丝杠螺母，所述螺母座与底座四铰接，所述电机三与摆臂下端铰接；所述丝杠螺母包括并排设置的螺母一与螺母二；

第五级旋转机构，该第五级旋转机构包括电机座、电机五及减速器五；

第六级旋转机构，该第六级旋转机构包括电机支架、电机六及行星减速器，所述电机支架与减速器五的输出端固定连接，所述电机六固定安装于电机支架上，所述行星减速器设有输出轴。

2.按照权利要求1所述的六自由度机械手，其特征在于，所述减速器一和/或减速器二和/或减速器四和/或减速器五为蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器包括蜗轮与蜗杆，所述蜗杆的齿厚自蜗杆的连接电机端沿轴向逐步增大。

3.按照权利要求1或2所述的六自由度机械手，其特征在于，所述电机五与减速器五的输入端之间还设有延伸臂，所述延伸臂内设有连接电机五与减速器五的连接杆。