CN207402268U - 焊接机器人传动机构 - Google Patents

Abstract

焊接机器人传动机构，连接在机器人手臂的末端，包括机器人手腕和焊枪座，机器人手腕包括腕部壳体和两连接臂，焊枪座设有固定焊枪用的夹持元件，腕部壳体内设有驱动夹持元件旋转的第一电机和驱动焊枪座俯仰的第二电机，其中一侧的连接臂中内设有第一传动带组件，另一侧的连接臂中内设有第二传动带组件，第二传动带组件分别与第二电机、焊枪座传动相连，焊枪座的前端设有第一轴承，夹持元件包括连接焊枪的夹持部和连接焊枪座的连接轴，连接轴穿设过第一轴承，连接轴的后端套设有内齿轮，焊枪座还内设有传动齿轮轴，传动齿轮轴的前端设有不完全齿轮，不完全齿轮与连接轴的内齿轮啮合，第一传动带组件分别与第一电机、传动齿轮轴传动相连。

Description

焊接机器人传动机构

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种焊接机器人，特别是一种焊接机器人传动机构。

背景技术

弧焊机器人凭借其高精度的传感技术和优化的机器人系统配置，在汽车、摩托车、工程机械、桥梁、钢结构建筑等领域中得到了广泛的应用。焊接用机器人基本上都是属于关节式机器人，绝大部分是6轴的，其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态不同的要求。

焊接机器人中腕关节的传动结构设计是机器人研究领域的挑战性课题之一，目前，现有的焊接机器人仅能实现传动和简单摆动，而且腕关节不仅体型偏大、笨重，而且操作起来不方便控制，易遇到死角问题，结构复杂，不方便检查和维修。

其次，末端工具旋转到一定位置需要作间歇性的停顿时，控制其旋转的电机必须停止转动，再次旋转时电机再重新启动，电机间断性的运行和停止，不仅增加了机器人程序编程的复杂性，而且会降低电机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种体积小巧，结构简单的焊接机器人传动机构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

焊接机器人传动机构，所述焊接机器人传动机构连接在机器人手臂的末端，包括机器人手腕以及可转动连接于机器人手腕的焊枪座，所述机器人手腕包括中空的腕部壳体和中空的两连接臂，两连接臂延伸在所述腕部壳体的左右两侧；所述焊枪座设有固定焊枪用的夹持元件；所述腕部壳体内设有驱动夹持元件旋转的第一电机和驱动焊枪座俯仰的第二电机，所述第一电机、第二电机的轴向方向与所述连接臂的轴向方向垂直；其中一侧的连接臂中内设有将所述第一电机的驱动力传动至所述夹持元件的第一传动带组件，另一侧的连接臂中内设有将所述第二电机的驱动力传动至所述焊枪座的第二传动带组件，所述第二传动带组件分别与所述第二电机、焊枪座传动相连；所述焊枪座内部呈中空，所述焊枪座的前端设有第一轴承，所述夹持元件包括连接焊枪的夹持部和连接焊枪座的连接轴，所述连接轴穿设过所述第一轴承，所述连接轴与第一轴承的内圈过盈配合，所述连接轴的后端开设有齿轮腔，所述齿轮腔内设有内齿轮，所述连接轴与内齿轮过盈配合；所述焊枪座内还设有传动齿轮轴和齿轮轴安装架，所述齿轮轴安装架与所述焊枪座固定相连，所述传动齿轮轴安装在所述齿轮轴安装架上，所述齿轮轴安装架具有和所述传动齿轮轴相配合的轴承，所述传动齿轮轴穿设过其轴承，所述传动齿轮轴的前端设有不完全齿轮，所述不完全齿轮与所述连接轴的内齿轮啮合，所述第一传动带组件分别与所述第一电机、传动齿轮轴传动相连；所述第一传动带组件包括第一输出轴，所述第一输出轴的端部设有斜齿轮，所述斜齿轮与所述传动齿轮轴啮合；所述第一传动带组件还包括主动带轮一、被动带轮一和皮带一，所述主动带轮一和所述被动带轮一通过所述皮带一传动相连，所述第一电机具有第一电机输出轴，所述第一电机输出轴穿入左侧的连接臂与所述主动带轮一连接，所述第一输出轴与所述被动带轮一连接；所述焊枪座的两侧具有转轴，两所述连接臂分别设有第二轴承，所述转轴分别穿设过所述第二轴承，所述第二传动带组件包括第二输出轴，所述第二输出轴的外端部套设有齿轮一，焊枪座右侧的转轴套设有齿轮二，齿轮一和齿轮二啮合传动；所述第二传动带组件还包括主动带轮二、被动带轮二和皮带二，所述主动带轮二和所述被动带轮二通过所述皮带二传动相连，所述第二电机具有第二电机输出轴，所述第二电机输出轴穿入右侧的连接臂与所述主动带轮二连接，所述第二输出轴与所述被动带轮二连接。

在上述的焊接机器人传动机构中，所述腕部壳体具有第一电机室和位于第一电机室前侧的第二电机室，所述第一电机安装在所述第一电机室，所述第二电机安装在所述第二电机室。

在上述的焊接机器人传动机构中，所述第一电机室连通位于左侧的连接臂，所述第二电机室连通位于右侧的连接臂。

在上述的焊接机器人传动机构中，所述第一电机室包括可拆卸的第一盖板，所述第二电机室包括可拆卸的第二盖板。

在上述的焊接机器人传动机构中，左侧的连接臂开设有连接臂开孔，所述焊枪座的左侧开设有焊枪座开孔，所述连接臂开孔和所述焊枪座开孔相对，所述第一输出轴穿设过所述连接臂开孔和焊枪座开孔，并且所述连接臂开孔的尺寸和所述焊枪座开孔的尺寸均大于所述第一输出轴的轴径。

在上述的焊接机器人传动机构中，所述夹持部具有用于连接焊枪的连接孔，所述连接轴螺纹连接于所述夹持部。

与现有技术相比，本技术方案具有的优势是：

1、夹持元件的连接轴是和不完全齿轮进行啮合，不完全齿轮具有无齿部分，无齿部分不能带动连接轴转动，从而实现了夹持元件能够间歇地旋转，期间第一电机能够持续地运行，不会影响到其使用寿命，且能够简化机器人程序编程；

2、第一电机和第二电机安装于各自相应的电机室中，便于检查和维修，且机器人手腕结构布置合理，便于缩小空间，使得整个传动机构的体积小巧，灵活；

3、夹持元件由夹持部和连接轴螺纹连接而成，因此不仅降低了夹持元件的生产工艺，而且便于安装和维修，且当其中一个部件受损时，能直接替换，降低了使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的焊接机器人传动机构的结构示意图。

图2是本实用新型的焊接机器人传动机构的透视图。

图3是本实用新型的焊接机器人传动机构的第一传动带组件的结构示意图。

图4是本实用新型的焊接机器人传动机构的第二传动带组件的结构示意图。

图5是图2的局部放大图。

图中，10、机器人手腕；11、腕部壳体；111、第一电机室；112、第二电机室；12、连接臂；121、第二轴承；13、第一盖板；14、第二盖板；20、焊枪座；21、第一轴承；22、转轴；30、夹持元件；31、夹持部；32、连接轴；41、第一电机；42、第二电机；50、第一传动带组件；51、第一输出轴；52、斜齿轮；60、第二传动带组件；61、第二输出轴；70、传动齿轮轴；71、不完全齿轮；72、内齿轮；73、齿轮轴安装架；74、主动带轮一；75、被动带轮一；76、皮带一；77、第一电机输出轴；78、主动带轮二；79、被动带轮二；80、皮带二；81、第二电机输出轴；82、齿轮一；83、齿轮二；84、第一输出轴安装架；85、第二输出轴安装架。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种焊接机器人传动机构，所述焊接机器人传动机构连接在机器人手臂的末端，包括机器人手腕10以及可转动连接于机器人手腕10的焊枪座20，所述机器人手腕10包括中空的腕部壳体11和中空的两连接臂12，两连接臂12延伸在所述腕部壳体11的左右两侧；所述焊枪座20设有固定焊枪用的夹持元件30；所述腕部壳体11内设有驱动夹持元件30旋转的第一电机41和驱动焊枪座20俯仰的第二电机42，所述第一电机41、第二电机42的轴向方向与所述连接臂12的轴向方向垂直；其中一侧的连接臂中内设有将所述第一电机41的驱动力传动至所述夹持元件30的第一传动带组件50，另一侧的连接臂中内设有将所述第二电机42的驱动力传动至所述焊枪座20的第二传动带组件60，所述第二传动带组件60分别与所述第二电机42、焊枪座20传动相连；所述焊枪座20内部呈中空，所述焊枪座20的内部前端设有第一轴承21，所述夹持元件30包括连接焊枪的夹持部31和连接焊枪座20的连接轴32，所述连接轴32穿设过所述第一轴承21，所述连接轴32与第一轴承21的内圈过盈配合，所述连接轴32的后端开设有齿轮腔，所述齿轮腔内设有内齿轮，所述连接轴32与内齿轮过盈配合。

所述焊枪座20内还设有传动齿轮轴70和齿轮轴安装架73，所述齿轮轴安装架73与所述焊枪座20通过焊接或者紧固件锁紧的方式固定相连，所述传动齿轮轴70安装在所述齿轮轴安装架73上，所述齿轮轴安装架73具有和所述传动齿轮轴相配合的轴承，所述传动齿轮轴穿设过其轴承，从而能够实现所述传动齿轮轴70的轴向转动。所述传动齿轮轴70的前端设有不完全齿轮71，所述不完全齿轮71与所述连接轴32的内齿轮72啮合，所述第一传动带组件50分别与所述第一电机41、传动齿轮轴70传动相连。

值得一提的是，机器人焊枪被连接在所述夹持元件30上，在所述第一电机41的驱动下并通过第一传动带组件50的传动，所述夹持元件30能够实现旋转，即机器人焊枪实现旋转，且由于夹持元件30的连接轴32是和不完全齿轮71进行啮合，不完全齿轮71具有无齿部分，无齿部分不能带动连接轴32转动，从而实现了夹持元件30能够间歇地旋转，期间所述第一电机41能够持续地运行，不会影响到其使用寿命。

优选地，所述腕部壳体11具有第一电机室111和位于第一电机室111前侧的第二电机室112，所述第一电机41安装在所述第一电机室111，所述第二电机42安装在所述第二电机室112。所述第一电机室111连通位于左侧的连接臂12，所述第二电机室112连通位于右侧的连接臂12，因此所述机器人手腕10结构布置合理，便于缩小空间，使得所述传动机构的体积小巧，灵活。

所述第一电机室111包括可拆卸的第一盖板13，所述第二电机室112包括可拆卸的第二盖板14。当需要对所述第一电机41或者第二电机42检查或者维修时，通过打开其所对应的第一盖板13或者第二盖板14即可，方便操作，且不会相互影响。

进一步地，所述第一传动带组件50包括第一输出轴51，所述第一输出轴51的端部设有斜齿轮52或伞齿轮52，所述斜齿轮52或伞齿轮52与所述传动齿轮轴70的后端啮合。所述传动齿轮轴70的后端是与所述第一输出轴51的斜齿轮52或伞齿轮52相匹配的斜齿轮二或伞齿轮。

所述第一传动带组件50还包括主动带轮一74、被动带轮一75和皮带一76，所述主动带轮一74和所述被动带轮一75通过所述皮带一76传动相连，所述第一电机41具有第一电机输出轴77，所述第一电机输出轴77穿入左侧的连接臂12与所述主动带轮一74连接，所述第一输出轴51与所述被动带轮一75连接。主动带轮一74、被动带轮一75为齿轮带轮，皮带一76为齿轮带，均为现有结构，图中结构为简示，只要能够实现力的传递作用即可，具体型号不限。

左侧的连接臂12开设有连接臂开孔，所述焊枪座20的左侧开设有焊枪座开孔，所述连接臂开孔和所述焊枪座开孔相对，所述第一输出轴51穿设过所述连接臂开孔和焊枪座开孔，并且所述连接臂开孔的尺寸和所述焊枪座开孔的尺寸均大于所述第一输出轴51的轴径，因此当焊枪座20作俯仰运动的时候不会碰撞到所述第一输出轴51。

所述焊枪座20内还设有第一输出轴安装架84，所述第一输出轴安装架84与所述焊枪座20通过焊接或者紧固件锁紧的方式固定相连，所述第一输出轴51安装在所述第一输出轴安装架84上，所述第一输出轴安装架84具有和所述第一输出轴51相配合的轴承，所述第一输出轴51穿设过其轴承，从而能够实现所述第一输出轴51的轴向转动。

换言之，所述主动带轮一74是固定在所述第一电机输出轴77的端部，所述被动带轮一75是固定在所述第一输出轴51的端部。所述第一电机41转动时，所述第一电机输出轴77带动所述主动带轮一74转动，所述主动带轮一74通过所述皮带一76将动力传递给所述被动带轮一75，使所述被动带轮一75转动，以带动与之相连的所述第一输出轴的同步转动，所述第一输出轴51通过斜齿轮52或伞齿轮52驱动所述传动齿轮轴70转动，所述传动齿轮轴70通过不完全齿轮71带动所述连接轴32间歇性地旋转，即实现所述夹持元件30间歇性地旋转运动。

所述焊枪座20的两侧具有转轴22，两所述连接臂12分别设有第二轴承121，所述转轴22分别穿设过所述第二轴承121，所述第二传动带组件60包括第二输出轴61，所述第二输出轴61的外端部套设有齿轮一82，焊枪座右侧的转轴22套设有齿轮二83，齿轮一82和齿轮二83啮合传动，即所述第二输出轴61和焊枪座右侧的转轴22通过齿轮传动。

具体地，所述第二传动带组件60还包括主动带轮二78、被动带轮二79和皮带二80，所述主动带轮二78和所述被动带轮二79通过所述皮带二80传动相连，所述第二电机42具有第二电机输出轴81，所述第二电机输出轴81穿入右侧的连接臂12与所述主动带轮二78连接，所述第二输出轴61与所述被动带轮二79连接，即所述第二输出轴61的一端是与被动带轮二79固定相连，所述第二输出轴61的另一端是套设齿轮一82，与转轴22啮合传动。主动带轮二78、被动带轮二79为齿轮带轮，皮带二80为齿轮带，均为现有结构，图中结构为简示，只要能够实现力的传递作用即可，具体型号不限。

右侧的连接臂12内还设有第二输出轴安装架85，所述第二输出轴安装架85与所述连接臂12通过焊接或者紧固件锁紧的方式固定相连，所述第二输出轴61安装在所述第二输出轴安装架85上，所述第二输出轴安装架85具有和所述第二输出轴61相配合的轴承，所述所述第二输出轴61穿设过其轴承，从而能够实现所述所述第二输出轴61的轴向转动。

换言之，所述主动带轮二78是固定在所述第二电机输出轴81的端部，所述被动带轮二79是固定在所述第二输出轴61的端部。所述第二电机42转动时，所述第二电机输出轴81带动所述主动带轮二78转动，所述主动带轮二78通过所述皮带二80将动力传递给所述被动带轮二79，使所述被动带轮二79转动，以带动与之相连的所述第二输出轴61的同步转动，所述第二输出轴61通过齿轮驱动焊枪座右侧的转轴22转动，从而实现所述焊枪座20的俯仰运动。所述夹持部31具有用于连接焊枪的连接孔，所述连接轴32螺纹连接于所述夹持部31，因此不仅降低了夹持元件30的生产工艺，而且便于安装和维修，且当其中一个部件受损时，能直接替换，降低了使用成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机器人手腕10；腕部壳体11；第一电机41室111；第二电机42室112；连接臂12；第二轴承121；第一盖板13；第二盖板14；焊枪座20；第一轴承21；转轴22；夹持元件30；夹持部31；连接轴32；第一电机41；第二电机42；第一传动带组件50；第一输出轴51；斜齿轮52；第二传动带组件60；第二输出轴61；传动齿轮轴70；不完全齿轮71；内齿轮72；齿轮轴安装架73；主动带轮一74；被动带轮一75；皮带一76；第一电机输出轴77；主动带轮二78；被动带轮二79；皮带二80；第二电机输出轴81；齿轮一82；齿轮二83；第一输出轴安装架84；第二输出轴安装架85等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.焊接机器人传动机构，所述焊接机器人传动机构连接在机器人手臂的末端，包括机器人手腕以及可转动连接于机器人手腕的焊枪座，其特征在于，所述机器人手腕包括中空的腕部壳体和中空的两连接臂，两连接臂延伸在所述腕部壳体的左右两侧；所述焊枪座设有固定焊枪用的夹持元件；所述腕部壳体内设有驱动夹持元件旋转的第一电机和驱动焊枪座俯仰的第二电机，所述第一电机、第二电机的轴向方向与所述连接臂的轴向方向垂直；其中一侧的连接臂中内设有将所述第一电机的驱动力传动至所述夹持元件的第一传动带组件，另一侧的连接臂中内设有将所述第二电机的驱动力传动至所述焊枪座的第二传动带组件，所述第二传动带组件分别与所述第二电机、焊枪座传动相连；所述焊枪座内部呈中空，所述焊枪座的前端设有第一轴承，所述夹持元件包括连接焊枪的夹持部和连接焊枪座的连接轴，所述连接轴穿设过所述第一轴承，所述连接轴与第一轴承的内圈过盈配合，所述连接轴的后端开设有齿轮腔，所述齿轮腔内设有内齿轮，所述连接轴与内齿轮过盈配合；所述焊枪座内还设有传动齿轮轴和齿轮轴安装架，所述齿轮轴安装架与所述焊枪座固定相连，所述传动齿轮轴安装在所述齿轮轴安装架上，所述齿轮轴安装架具有和所述传动齿轮轴相配合的轴承，所述传动齿轮轴穿设过其轴承，所述传动齿轮轴的前端设有不完全齿轮，所述不完全齿轮与所述连接轴的内齿轮啮合，所述第一传动带组件分别与所述第一电机、传动齿轮轴传动相连；所述第一传动带组件包括第一输出轴，所述第一输出轴的端部设有斜齿轮，所述斜齿轮与所述传动齿轮轴啮合；所述第一传动带组件还包括主动带轮一、被动带轮一和皮带一，所述主动带轮一和所述被动带轮一通过所述皮带一传动相连，所述第一电机具有第一电机输出轴，所述第一电机输出轴穿入左侧的连接臂与所述主动带轮一连接，所述第一输出轴与所述被动带轮一连接；所述焊枪座的两侧具有转轴，两所述连接臂分别设有第二轴承，所述转轴分别穿设过所述第二轴承，所述第二传动带组件包括第二输出轴，所述第二输出轴的外端部套设有齿轮一，焊枪座右侧的转轴套设有齿轮二，齿轮一和齿轮二啮合传动；所述第二传动带组件还包括主动带轮二、被动带轮二和皮带二，所述主动带轮二和所述被动带轮二通过所述皮带二传动相连，所述第二电机具有第二电机输出轴，所述第二电机输出轴穿入右侧的连接臂与所述主动带轮二连接，所述第二输出轴与所述被动带轮二连接。

2.根据权利要求1所述的焊接机器人传动机构，其特征在于，所述腕部壳体具有第一电机室和位于第一电机室前侧的第二电机室，所述第一电机安装在所述第一电机室，所述第二电机安装在所述第二电机室。

3.根据权利要求2所述的焊接机器人传动机构，其特征在于，所述第一电机室连通位于左侧的连接臂，所述第二电机室连通位于右侧的连接臂。

4.根据权利要求2所述的焊接机器人传动机构，其特征在于，所述第一电机室包括可拆卸的第一盖板，所述第二电机室包括可拆卸的第二盖板。

5.根据权利要求3所述的焊接机器人传动机构，其特征在于，左侧的连接臂开设有连接臂开孔，所述焊枪座的左侧开设有焊枪座开孔，所述连接臂开孔和所述焊枪座开孔相对，所述第一输出轴穿设过所述连接臂开孔和焊枪座开孔，并且所述连接臂开孔的尺寸和所述焊枪座开孔的尺寸均大于所述第一输出轴的轴径。

6.根据权利要求1所述的焊接机器人传动机构，其特征在于，所述夹持部具有用于连接焊枪的连接孔，所述连接轴螺纹连接于所述夹持部。