CN206967487U - 一种锥齿轮传动模块化关节机械臂 - Google Patents
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Abstract
一种锥齿轮传动模块化关节机械臂，包括基座，基座上依次经过大臂、腰部和小臂连接取样器；所述的基座包括与基座步进电机相连的基座减速机，基座减速机通过基座锥齿轮组连接输出轴；所述的大臂包括与输出轴相连接的行星减速机，行星减速机通过大臂锥齿轮组连接大臂传动轴；大臂传动轴连接腰部的固定支架，腰部的固定支架上安装腰部步进电机以及与之相连的腰部减速机，所述腰部减速机通过腰部锥齿轮组连接腰部传动轴；腰部传动轴与小臂的固定支架连接，小臂的固定支架通过连接板连接取样器。本实用新型结构稳固，能够适用于多种场合，具有反应迅捷，结构简单，体型较小，控制方便等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业机器人制造领域，具体涉及一种锥齿轮传动模块化关节机械臂。
背景技术
工业机器人在自动化工厂的普遍使用，显著提高了生产效率。
工业机器人的核心机构是机械手臂，多自由度的结构设计使机械手具有极高的灵活性，能够在空间准确点定位或者按给定轨迹运动。现如今的机械臂大多没法摆脱笨重，耗能高，反应慢等问题，不适用于当下越来越快的科技发展和生产力发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种锥齿轮传动模块化关节机械臂，该机械臂能够适用于多种场合，其结构简单，运动精准，反应迅捷。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包括基座，基座上依次经过大臂、腰部和小臂连接取样器；所述的基座包括与基座步进电机相连的基座减速机，基座减速机通过基座锥齿轮组连接输出轴；所述的大臂包括与输出轴相连接的行星减速机，行星减速机通过大臂锥齿轮组连接大臂传动轴；大臂传动轴连接腰部的固定支架，腰部的固定支架上安装腰部步进电机以及与之相连的腰部减速机，所述腰部减速机通过腰部锥齿轮组连接腰部传动轴；腰部传动轴与小臂的固定支架连接，小臂的固定支架通过连接板连接取样器。
基座锥齿轮组包括与基座减速机转轴固连的主动锥齿轮以及与输出轴固连的从动锥齿轮。
所述的输出轴放置于底端推力球轴承上，输出轴的轴身通过滚动轴承过渡配合固定，输出轴的顶部安装有与底端推力球轴承配合的顶端推力球轴承。
所述滚动轴承的外部套设有用于对其紧箍的对中环，顶端推力球轴承的球头设置于对中环的环槽当中，所述的顶端推力球轴承与滚动轴承之间设有垫片。
所述的基座、大臂、腰部和小臂之间均通过法兰进行连接。
所述的腰部步进电机采用57系列步进电机，腰部减速机采用NRV30减速机。
所述大臂的行星减速机采用42系列减速机，行星减速机连接42系列步进电机；所述的小臂的固定支架上也安装有42系列步进电机以及与之配合的42系列减速机。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：该机械臂可以分为执行机构、驱动机构和控制机构三大部分，能够实现腰部回转、大臂回转、小臂回转和腕部回转，所有步进电机在相应命令的控制下，以一定转速转动，减速机将步进电机的输入进行减速增扭后输出，所有的锥齿轮组将作用力通过传动轴传递至下一组结构，通过不同方向上作用力的组合，进而实现该关节机械臂的完整功能，本实用新型整体采用铸件进行稳定，结构稳固，能够适用于多种场合，具有反应迅捷，结构简单，体型较小，控制方便等特点。
进一步的，本实用新型输出轴放置于底端推力球轴承上，输出轴的轴身通过滚动轴承过渡配合固定，输出轴的顶部安装有与底端推力球轴承配合的顶端推力球轴承。顶端推力球轴承上安装用于连接大臂的回转板，推力球轴承会使回转板上的整体压力排解，具有紧密压实作用，减小倾覆力矩和压力对输出轴的影响，增强运行稳定性，避免输出轴的疲劳损坏。
附图说明
图1本实用新型的基座结构示意图；
图2本实用新型的大臂结构示意图；
图3本实用新型的腰部结构示意图；
图4本实用新型的小臂结构示意图；
附图中：1-基座步进电机；2-基座减速机；3-主动锥齿轮；4-垫片；5-滚动轴承；6-顶端推力球轴承；7-对中环；8-输出轴；9-从动锥齿轮；10-底端推力球轴承；11-大臂锥齿轮组；12-铝板中材；13-大臂侧铝板；14-大臂传动轴；15-行星减速机；16-大臂铝型材连臂；17-腰部步进电机；18-腰部减速机；19-腰部锥齿轮组；20-腰部侧铝板；21-深沟球轴承；22-连接板；23-小臂铝型材连臂；24-小臂侧铝板；25-小臂传动轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1-4，本实用新型在结构上包括基座，基座上依次经过大臂、腰部和小臂连接取样器；基座包括与基座步进电机1相连的基座减速机2，基座减速机2通过基座锥齿轮组连接输出轴8，基座锥齿轮组包括与基座减速机2的转轴固连的主动锥齿轮3以及与输出轴8固连的从动锥齿轮9。输出轴8放置于底端推力球轴承10上，输出轴8的轴身通过滚动轴承5过渡配合固定，输出轴8的顶部安装有与底端推力球轴承10配合的顶端推力球轴承6。滚动轴承5的外部套设有用于对其紧箍的对中环7，顶端推力球轴承6的球头设置于对中环7的环槽当中，顶端推力球轴承6与滚动轴承5之间设有垫片4。
本实用新型的大臂包括与输出轴8相连接的行星减速机15，行星减速机15安装在铝板中材12与大臂侧铝板13组成的框架上并且连接大臂铝型材连臂16，行星减速机15通过大臂锥齿轮组11连接大臂传动轴14；大臂传动轴14连接腰部的固定支架，腰部的固定支架上安装腰部步进电机17以及与之相连的腰部减速机18，腰部减速机18通过腰部锥齿轮组19连接腰部传动轴，腰部锥齿轮组19通过转轴及深沟球轴承21安装在腰部侧铝板20上，腰部传动轴与小臂的固定支架连接，小臂的固定支架由小臂铝型材连臂23与小臂侧铝板24组成，小臂侧铝板24上安装小臂传动轴25，小臂的固定支架通过连接板22连接取样器。
基座、大臂、腰部和小臂之间均通过法兰进行连接。
本实用新型的腰部步进电机17采用57系列步进电机，腰部减速机18采用NRV30减速机。大臂的行星减速机15采用42系列减速机，行星减速机15连接42系列步进电机；小臂的固定支架上也安装有42系列步进电机以及与之配合的42系列减速机。
本实用新型基座步进电机1在相应命令的控制下，以一定转速转动，基座减速机2将基座步进电机1输入进行减速增扭后输出，主动锥齿轮3将动力传至与其啮合的从动锥齿轮9，同时实现减速增扭，从动锥齿轮9带动与其固定连接的输出轴8转动，输出轴8上安装用于连接大臂的回转板，输出轴8带动回转板转动，再由回转板带动下一关节实现回转运动，进而带动大臂与小臂的接连运动，实现整个机械臂的完整功能。
Claims (7)
1.一种锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：包括基座，基座上依次经过大臂、腰部和小臂连接取样器；所述的基座包括与基座步进电机(1)相连的基座减速机(2)，基座减速机(2)通过基座锥齿轮组连接输出轴(8)；所述的大臂包括与输出轴(8)相连接的行星减速机(15)，行星减速机(15)通过大臂锥齿轮组(11)连接大臂传动轴(14)；大臂传动轴(14)连接腰部的固定支架，腰部的固定支架上安装腰部步进电机(17)以及与之相连的腰部减速机(18)，所述腰部减速机(18)通过腰部锥齿轮组(19)连接腰部传动轴；腰部传动轴与小臂的固定支架连接，小臂的固定支架通过连接板(22)连接取样器。
2.根据权利要求1所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：基座锥齿轮组包括与基座减速机(2)的转轴固连的主动锥齿轮(3)以及与输出轴(8)固连的从动锥齿轮(9)。
3.根据权利要求1或2所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：所述的输出轴(8)放置于底端推力球轴承(10)上，输出轴(8)的轴身通过滚动轴承(5)过渡配合固定，输出轴(8)的顶部安装有与底端推力球轴承(10)配合的顶端推力球轴承(6)。
4.根据权利要求3所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：所述滚动轴承(5)的外部套设有用于对其紧箍的对中环(7)，顶端推力球轴承(6)的球头设置于对中环(7)的环槽当中，所述的顶端推力球轴承(6)与滚动轴承(5)之间设有垫片(4)。
5.根据权利要求1所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：所述的基座、大臂、腰部和小臂之间均通过法兰进行连接。
6.根据权利要求1所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：所述的腰部步进电机(17)采用57系列步进电机，腰部减速机(18)采用NRV30减速机。
7.根据权利要求1所述的锥齿轮传动模块化关节机械臂，其特征在于：所述大臂的行星减速机(15)采用42系列减速机，行星减速机(15)连接42系列步进电机；所述的小臂的固定支架上也安装有42系列步进电机以及与之配合的42系列减速机。
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| WO2020114188A1 (zh) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 北京仙进机器人有限公司 | 一种机械手臂 |
| CN113500588A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-10-15 | 苏州玖钧智能装备有限公司 | 一种带挤压型材的四轴机械手 |
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| CN113500588B (zh) * | 2021-08-24 | 2024-05-07 | 苏州玖钧智能装备有限公司 | 一种带挤压型材的四轴机械手 |
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