CN205704262U - 一种机械传动手腕机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械传动手腕机构，包括转动轴组件、齿轮箱、机械手腕及机械头座，转动轴组件的左端连接在动力机构上，转动轴组件的右端连接有齿轮箱，转动轴组件穿过齿轮箱的侧壁伸入齿轮箱内，转动轴组件伸入齿轮箱的部分设有主动齿轮；机械手腕可转动地与齿轮箱齿轮组件连接，并伸入齿轮箱内，机械手腕伸入齿轮箱内的部分设有被动齿轮，被动齿轮与上述主动齿轮啮合连接；机械头座设置于机械手腕的右端，通过传动齿轮与上述被动齿轮啮合连接，机械头座的右端固定有机械手夹爪；转动轴组件左端的动力经被动齿轮传递至机械手腕及机械头座以分别带动机械手腕及机械头座转动。本实用新型结构紧凑，传动简单平稳，具备三个平面内的运动自由度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械手领域，特别指一种机械传动手腕机构。
背景技术
在现今的生活上，科技日新月益的进展之下，机械人手臂与人类的手臂最大区别就在与灵活度与耐力度，也就是机械手的最大优势可以重复做同一动作而永远也不会觉得累；机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手使近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备；机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成，手部是用来抓持工件的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量和材料而又多种结构形式；运动机构，使手部完成各种转动、移动或复合运动来实现规定的动作，改变工件的位置和姿势；控制系统是通过对机械手每个运动自由度的电机的控制，来完成特定动作，同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制，控制系统的核心通常是有单片机或dsp等微型控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能；机械手可活动的方向越多其灵活度越高，相应地结构设计越复杂，机械手的可活动方向又称为运动自由度，运动自由度的多少是机械手一项重要的参数；目前国内工业自动化发展速度虽然很快，但国内的机械手存在结构复杂、传动效率低下、控制不稳定等缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑，传动简单平稳，空间占有率低且具备三个平面内的运动自由度的机械传动手腕机构。
本实用新型采取的技术方案如下：一种机械传动手腕机构，包括转动轴组件、齿轮箱、机械手腕及机械头座，其中，上述转动轴组件的左端连接在动力机构上，转动轴组件的右端连接有齿轮箱，转动轴组件穿过齿轮箱的侧壁伸入齿轮箱内，转动轴组件伸入齿轮箱的部分设有主动齿轮；上述机械手腕可转动地与齿轮箱齿轮组件连接，并伸入齿轮箱内，机械手腕伸入齿轮箱内的部分设有被动齿轮，被动齿轮与上述主动齿轮啮合连接；上述机械头座设置于机械手腕的右端，并通过传动齿轮与上述被动齿轮啮合连接，机械头座的右端固定有机械手夹爪；转动轴组件左端的动力经被动齿轮传递至机械手腕及机械头座以分别带动机械手腕及机械头座转动。
优选地，所述的转动组件包括外轴、中轴及内轴，其中，上述外轴为管状结构，外轴内部内嵌有中轴；上述中轴为管状结构，中轴内部内嵌有内轴。
优选地，所述的外轴的右端固定连接有固定板，上述齿轮箱固定于该固定板的右侧，外轴带动齿轮箱旋转运动；上述中轴及内轴的右端穿过固定板伸入齿轮箱内。
优选地，所述的主动齿轮包括第一锥齿轮及第二锥齿轮，第一锥齿轮及第二锥齿轮分别固定于上述内轴及中轴伸入齿轮箱内的轴部。
优选地，所述的机械手腕的一侧壁分别可转动地设有第一转轴及第二转轴，其中，第一转轴的外端伸入齿轮箱内，第二转轴的外端延伸至机械手腕的另一侧壁，并与该另一侧壁可转动地连接。
优选地，所述的被动齿轮包括第三锥齿轮、第四锥齿轮及第一齿轮，其中，上述第四锥齿轮固定于机械手腕的内侧壁上，并与上述第二锥齿轮啮合连接，以便带动整个机箱手腕转动；上述第三锥齿轮设置于上述第一转轴伸入齿轮箱的轴部，且与上述第一锥齿轮啮合连接，以便带动第一转轴转动；上述第一齿轮设置于第一转轴上，并随第一转轴旋转。
优选地，所述的传动齿轮包括第二齿轮、第五锥齿轮及第六锥齿轮，其中，上述第二齿轮及第五锥齿轮分别设置于第二转轴上，第二齿轮与上述第一齿轮啮合连接；上述第六锥齿轮设置于机械头座的左端，并与第五锥齿轮啮合连接；第一齿轮通过第二齿轮带动第二转轴及第五锥齿轮转动，第五锥齿轮通过第六锥齿轮带动机械头座转动。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型针对现有技术存在的缺陷和不足进行改进创新，设计了一种结构紧凑，传动简单平稳，空间占有率低且具备三个平面内的运动自由度的机械传动手腕机构；本实用新型的转动轴组件采用三根转轴（外轴、中轴及内轴）相互套设的结构设置，其左端连接动力机构，外轴与齿轮箱固定连接，并带动整个齿轮箱旋转运动，实现机械手第一个运动自由度，内轴与中轴穿入齿轮箱内，中轴通过第二锥齿轮及第四锥齿轮带动设置于齿轮箱右端的机械手腕整体转动，实现机械手第二个运动自由度；内轴通过第一锥齿轮、第三锥齿轮、第一转轴、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴、第五锥齿轮及第六锥齿轮带动设置于机械手腕右端的机械头座转动，实现机械手的第三个运动自由度，机械头座带动设置于其上的机械手夹爪运动。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图之一；
图2为本实用新型的立体结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1至图2所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种机械传动手腕机构，包括转动轴组件、齿轮箱4、机械手腕5及机械头座6，其中，上述转动轴组件的左端连接在动力机构上，转动轴组件的右端连接有齿轮箱4，转动轴组件穿过齿轮箱4的侧壁伸入齿轮箱4内，转动轴组件伸入齿轮箱4的部分设有主动齿轮；上述机械手腕5可转动地与齿轮箱4齿轮组件连接，并伸入齿轮箱4内，机械手腕5伸入齿轮箱4内的部分设有被动齿轮，被动齿轮与上述主动齿轮啮合连接；上述机械头座6设置于机械手腕的右端，并通过传动齿轮与上述被动齿轮啮合连接，机械头座6的右端固定有机械手夹爪；转动轴组件左端的动力经被动齿轮传递至机械手腕5及机械头座6以分别带动机械手腕5及机械头座6转动。
转动组件包括外轴1、中轴2及内轴3，其中，上述外轴1为管状结构，外轴1内部内嵌有中轴2；上述中轴2为管状结构，中轴2内部内嵌有内轴3。
外轴1的右端固定连接有固定板，上述齿轮箱4固定于该固定板的右侧，外轴1带动齿轮箱4旋转运动；上述中轴2及内轴3的右端穿过固定板伸入齿轮箱4内。
主动齿轮包括第一锥齿轮7及第二锥齿轮8，第一锥齿轮7及第二锥齿轮8分别固定于上述内轴3及中轴2伸入齿轮箱4内的轴部。
机械手腕5的一侧壁分别可转动地设有第一转轴16及第二转轴13，其中，第一转轴16的外端伸入齿轮箱4内，第二转轴13的外端延伸至机械手腕5的另一侧壁，并与该另一侧壁可转动地连接。
被动齿轮包括第三锥齿轮9、第四锥齿轮10及第一齿轮11，其中，上述第四锥齿轮10固定于机械手腕5的内侧壁上，并与上述第二锥齿轮8啮合连接，以便带动整个机箱手腕5转动；上述第三锥齿轮9设置于上述第一转轴16伸入齿轮箱4的轴部，且与上述第一锥齿轮7啮合连接，以便带动第一转轴16转动；上述第一齿轮11设置于第一转轴16上，并随第一转轴16旋转。
传动齿轮包括第二齿轮12、第五锥齿轮14及第六锥齿轮15，其中，上述第二齿轮12及第五锥齿轮14分别设置于第二转轴13上，第二齿轮12与上述第一齿轮11啮合连接；上述第六锥齿轮15设置于机械头座6的左端，并与第五锥齿轮14啮合连接；第一齿轮12通过第二齿轮12带动第二转轴13及第五锥齿轮14转动，第五锥齿轮14通过第六锥齿轮15带动机械头座6转动。
进一步，本实用新型设计了一种结构紧凑，传动简单平稳，空间占有率低且具备三个平面内的运动自由度的机械传动手腕机构；本实用新型的转动轴组件采用三根转轴（外轴、中轴及内轴）相互套设的结构设置，其左端连接动力机构，外轴与齿轮箱固定连接，并带动整个齿轮箱旋转运动，实现机械手第一个运动自由度，内轴与中轴穿入齿轮箱内，中轴通过第二锥齿轮及第四锥齿轮带动设置于齿轮箱右端的机械手腕整体转动，实现机械手第二个运动自由度；内轴通过第一锥齿轮、第三锥齿轮、第一转轴、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴、第五锥齿轮及第六锥齿轮带动设置于机械手腕右端的机械头座转动，实现机械手的第三个运动自由度，机械头座带动设置于其上的机械手夹爪运动。
本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。
Claims (7)
1.一种机械传动手腕机构，其特征在于：包括转动轴组件、齿轮箱（4）、机械手腕（5）及机械头座（6），其中，上述转动轴组件的左端连接在动力机构上，转动轴组件的右端连接有齿轮箱（4），转动轴组件穿过齿轮箱（4）的侧壁伸入齿轮箱（4）内，转动轴组件伸入齿轮箱（4）的部分设有主动齿轮；上述机械手腕（5）可转动地与齿轮箱（4）齿轮组件连接，并伸入齿轮箱（4）内，机械手腕（5）伸入齿轮箱（4）内的部分设有被动齿轮，被动齿轮与上述主动齿轮啮合连接；上述机械头座（6）设置于机械手腕的右端，并通过传动齿轮与上述被动齿轮啮合连接，机械头座（6）的右端固定有机械手夹爪；转动轴组件左端的动力经被动齿轮传递至机械手腕（5）及机械头座（6）以分别带动机械手腕（5）及机械头座（6）转动。
2.根据权利要求1所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的转动组件包括外轴（1）、中轴（2）及内轴（3），其中，上述外轴（1）为管状结构，外轴（1）内部内嵌有中轴（2）；上述中轴（2）为管状结构，中轴（2）内部内嵌有内轴（3）。
3.根据权利要求2所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的外轴（1）的右端固定连接有固定板，上述齿轮箱（4）固定于该固定板的右侧，外轴（1）带动齿轮箱（4）旋转运动；上述中轴（2）及内轴（3）的右端穿过固定板伸入齿轮箱（4）内。
4.根据权利要求3所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的主动齿轮包括第一锥齿轮（7）及第二锥齿轮（8），第一锥齿轮（7）及第二锥齿轮（8）分别固定于上述内轴（3）及中轴（2）伸入齿轮箱（4）内的轴部。
5.根据权利要求4所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的机械手腕（5）的一侧壁分别可转动地设有第一转轴（16）及第二转轴（13），其中，第一转轴（16）的外端伸入齿轮箱（4）内，第二转轴（13）的外端延伸至机械手腕（5）的另一侧壁，并与该另一侧壁可转动地连接。
6.根据权利要求5所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的被动齿轮包括第三锥齿轮（9）、第四锥齿轮（10）及第一齿轮（11），其中，上述第四锥齿轮（10）固定于机械手腕（5）的内侧壁上，并与上述第二锥齿轮（8）啮合连接，以便带动整个机箱手腕（5）转动；上述第三锥齿轮（9）设置于上述第一转轴（16）伸入齿轮箱（4）的轴部，且与上述第一锥齿轮（7）啮合连接，以便带动第一转轴（16）转动；上述第一齿轮（11）设置于第一转轴（16）上，并随第一转轴（16）旋转。
7.根据权利要求6所述的一种机械传动手腕机构，其特征在于：所述的传动齿轮包括第二齿轮（12）、第五锥齿轮（14）及第六锥齿轮（15），其中，上述第二齿轮（12）及第五锥齿轮（14）分别设置于第二转轴（13）上，第二齿轮（12）与上述第一齿轮（11）啮合连接；上述第六锥齿轮（15）设置于机械头座（6）的左端，并与第五锥齿轮（14）啮合连接；第一齿轮（12）通过第二齿轮（12）带动第二转轴（13）及第五锥齿轮（14）转动，第五锥齿轮（14）通过第六锥齿轮（15）带动机械头座（6）转动。
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| CN201620458579.0U CN205704262U (zh) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | 一种机械传动手腕机构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107378926A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | 深圳威枫豪斯新能源科技有限公司 | 一种机械手 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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