CN209050745U - 一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种六轴机器人第五第六轴电机后置的传动结构，包括四轴伺服电机、四轴动力传输轴、五轴伺服电机、五轴动力传输轴、六轴伺服电机和六轴动力传输轴，四轴动力传输轴、五轴动力传输轴和六轴动力传输轴均为同心轴，五轴动力传输轴置于四轴动力传输轴内，六轴动力传输轴置于五轴动力传输轴内，四轴伺服电机通过传动机构一与四轴动力传输轴联动，五轴伺服电机通过传动机构二与五轴动力传输轴联动，六轴伺服电机与六轴动力传输轴联动，通过四五六轴动力传输轴相互套合，完成对空间的压缩及五六轴电机的后置，通过同步带轮的传动方式，传动结构占用空间小，结构紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种六轴机器人第五第六轴电机后置的传动结构。
背景技术
随着企业用工成本不断上涨，工业机器人逐步走进公众的视野。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它是能自动执行工作，并靠自身动力和控制能力实现各种功能的一种机器。六轴工业机器由六个关节串联组合控制六个自由度，具有非常大的灵活性以及通用型，能够自由的在三维空间内进行运动，因此被广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域，大幅度减少了工人的工作强度，提高生产效率，实现自动化生产。
目前，大多数六轴工业机器人的第五、第六轴都采用电机和减速机直接在关节处驱动的方式。如公告号为CN 206011071 U的中国专利公开了一种六轴工业机器人，该机器人中的伺服电机安装在关节处，机械主臂中的各谐波减速器的输入端都与该关节的伺服电机输出轴连接，各谐波减速机的固定端都与上个关节的机械臂连接，各谐波减速机的输出端都与该关节的机械臂连接，不仅在长期的循环工作中使得内部电缆受到多次折弯扭曲而损坏，同时也增加了三轴电机的负载，而且由于空间及外观的限制，使得五轴、六轴电机的选择受限，从而减小了五轴、六轴的额定负载。
六轴工业机器人的第五、第六轴也有电机和减速机后置后直接采用齿轮传动的方式，如公告号为CN 207309971 U的中国专利公开了一种六轴工业机器人手腕结构，该机器人包括五、六轴两个自由度的转动，各个自由度可实现独立转动，其驱动电机并非直接驱动机构，而是设计在远离手腕的大臂后端，通过传动机构驱动五、六轴实现电机后置驱动，其中驱动机构为齿轮传动。但是利用齿轮传动结构占用空间大，且不美观。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供了一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，既能实现五六轴电机的后置，又能保障传动结构占用空间小，结构紧凑。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，包括四轴伺服电机、四轴动力传输轴、五轴伺服电机、五轴动力传输轴、六轴伺服电机和六轴动力传输轴，所述四轴动力传输轴、所述五轴动力传输轴和所述六轴动力传输轴均为同心轴，所述五轴动力传输轴置于所述四轴动力传输轴内，所述六轴动力传输轴置于所述五轴动力传输轴内，所述四轴伺服电机通过传动机构一与所述四轴动力传输轴联动，所述五轴伺服电机通过传动机构二与所述五轴动力传输轴联动，所述六轴伺服电机与所述六轴动力传输轴联动，所述传动机构一通过四轴滚动轴承与所述传动机构二连接，所述传动机构二通过五轴滚动轴承与所述六轴伺服电机连接。
进一步地，所述四轴动力传输轴、所述五轴动力传输轴和所述六轴动力传输轴均为空心转动轴。
进一步地，所述传动机构一为四轴同步带轮一、四轴同步带轮二以及四轴同步带。
进一步地，四轴同步带轮一通过四轴同步带与四轴同步带轮二联动。
进一步地，所述传动机构二为五轴同步带轮一、五轴同步带轮二以及五轴同步带。
进一步地，五轴同步带轮一通过五轴同步带与五轴同步带轮二联动。
进一步地，四轴滚动轴承设于四轴同步带轮二与五轴同步带轮二之间。
进一步地，五轴滚动轴承设于五轴同步带轮二与所述六轴伺服电机之间。
本实用新型一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构具有以下有益效果：
一、通过五轴六轴电机的后置，满足五轴六轴的转动自由度，实现电机驱动对五六轴单独控制；
二、通过嵌套式同步带轮传动结构，使传动结构更加紧凑，通过四五六轴伺服电机后置布置，可以布置在同一个平面，减少空间占用，使得机器人本体更加的小巧化，轻量化，从而提高机器人的运动性能；
三、整体结构紧凑、运行平稳、传动精度高、准确、可靠，同时体积小，外形轻巧美观。
附图说明
图1是本实用新型实施例传动机构内部结构图；
图2是图1中A处放大示意图；
图3是本实用新型实施例传动机构平面视图。
1-四轴伺服电机、2-六轴伺服电机、3-五轴伺服电机、4-四轴同步带轮一、5-四轴同步带轮二、6-五轴同步带轮一、7-五轴同步带轮二、8-四轴同步带、9-五轴同步带、10-四轴动力传输轴、11-五轴动力传输轴、12-六轴动力传输轴、13-四轴滚动轴承、14-五轴滚动轴承。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。
如图1-3所示，一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，该结构主要由伺服电机、动力传输轴、同步带轮和支撑结构组成，包括四轴伺服电机1、四轴动力传输轴10、五轴伺服电机3、五轴动力传输轴11、六轴伺服电机2、六轴动力传输轴12，四轴动力传输轴10、五轴动力传输轴11和六轴动力传输轴12均为同心轴，五轴动力传输轴11置于四轴动力传输轴10内，六轴动力传输轴12置于五轴动力传输轴11内。四轴动力传输轴10、五轴动力传输轴11和六轴动力传输轴12均为空心转动轴。输入端由伺服电机带动同步带轮，输出端由四五六轴动力传输轴套合组成。
四轴伺服电机1通过传动机构一与四轴动力传输轴10联动，五轴伺服电机3通过传动机构二与五轴动力传输轴11联动，六轴伺服电机2与六轴动力传输轴12联动。传动机构一通过四轴滚动轴承13与传动机构二连接，传动机构二通过五轴滚动轴承14与六轴伺服电机2连接。
传动机构一为四轴同步带轮一4、四轴同步带轮二5以及四轴同步带8。四轴同步带轮一4通过四轴同步带8与四轴同步带轮二5联动。传动机构二为五轴同步带轮一6、五轴同步带轮二7以及五轴同步带9。五轴同步带轮一6通过五轴同步带9与五轴同步带轮二7联动。四轴动力传输轴10与四轴同步带轮二5之间通过孔轴配合保证同轴度通过法兰连接，保证该连接方式同轴度好，连接牢固可靠，方便拆卸维修，同时保证必须的径向传动力矩。五轴同步带轮二5与五轴动力传输轴11之间采用嵌套式过盈配合，保证同轴度好，连接牢固可靠，同时径向传动力矩大。伺服电机带动动力传输轴完成对减速机的动力供应。通过伺服电机与减速机之间采用同步带，减小了机器人结构的体积，使传动结构更加紧凑，并且采用同步带的传动方式有利于提高扭矩，进而能满足大功率的传动。
四轴滚动轴承13设于四轴同步带轮二5与五轴同步带轮二7之间。五轴滚动轴承14设于五轴同步带轮二7与所述六轴伺服电机2之间。传输轴之间通过滚动轴承相互连接，既保证了四五六轴之间的同心度，又保证了四五六轴之间的相互独立传动互不干涉。
本实施例具体工作时，四轴伺服电机1带动四轴同步带轮一4，四轴同步带轮一4通过四轴同步带8带动四轴同步带轮二5，四轴同步带轮二5将动力传输给四轴动力传输轴10完成对四轴减速机的动力传输。五轴伺服电机3带动五轴同步带轮一6，五轴同步带轮一6通过五轴同步带9带动五轴同步带轮二7，五轴同步带轮二7将动力传输给五轴动力传输轴11完成对五轴减速机的动力供应，实现五轴的转动自由度与五轴电机后置的目的。六轴伺服电机2将动力直接带动六轴动力传输轴12完成对六轴减速机的动力供应，实现六轴的转动自由度与六轴电机后置的目的。四五六轴动力传输轴相互套合，动力通过同步带轮传动方式同时传递，互不干扰，又能确保动力传递的准确性。
本实用新型一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，通过四五六轴动力传输轴相互套合，完成对空间的压缩，实现同轴多动力的传输工作及五六轴电机的后置，通过同步带轮的传动方式，传动结构占用空间小，并且结构紧凑、运行平稳、传动精度高、准确、可靠，体积小、外形轻巧美观以及整体负载能力更强，因此本实用新型的市场推广性较高。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，包括四轴伺服电机(1)、四轴动力传输轴(10)、五轴伺服电机(3)、五轴动力传输轴(11)、六轴伺服电机(2)和六轴动力传输轴(12)，其特征在于：
所述四轴动力传输轴(10)、所述五轴动力传输轴(11)和所述六轴动力传输轴(12)均为同心轴，所述五轴动力传输轴(11)置于所述四轴动力传输轴(10)内，所述六轴动力传输轴(12)置于所述五轴动力传输轴(11)内；
所述四轴伺服电机(1)通过传动机构一与所述四轴动力传输轴(10)联动；所述五轴伺服电机(3)通过传动机构二与所述五轴动力传输轴(11)联动；所述六轴伺服电机(2)与所述六轴动力传输轴(12)联动；
所述传动机构一通过四轴滚动轴承(13)与所述传动机构二连接，所述传动机构二通过五轴滚动轴承(14)与所述六轴伺服电机(2)连接。
2.根据权利要求1所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：所述四轴动力传输轴(10)、所述五轴动力传输轴(11)和所述六轴动力传输轴(12)均为空心转动轴。
3.根据权利要求1所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：所述传动机构一为四轴同步带轮一(4)、四轴同步带轮二(5)以及四轴同步带(8)。
4.根据权利要求3所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：四轴同步带轮一(4)通过四轴同步带(8)与四轴同步带轮二(5)联动。
5.根据权利要求1所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：所述传动机构二为五轴同步带轮一(6)、五轴同步带轮二(7)以及五轴同步带(9)。
6.根据权利要求5所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：五轴同步带轮一(6)通过五轴同步带(9)与五轴同步带轮二(7)联动。
7.根据权利要求1所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：
四轴滚动轴承(13)设于四轴同步带轮二(5)与五轴同步带轮二(7)之间。
8.根据权利要求1所述的用于六轴工业机器人的嵌套式同步带轮传动结构，其特征在于：
五轴滚动轴承(14)设于五轴同步带轮二(7)与所述六轴伺服电机(2)之间。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110788848A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-14 | 合肥工业大学 | 一种节能型驱动单元后置工业机器人 |
| CN113954059A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-21 | 浙江精功机器人智能装备有限公司 | 一种多方向的电动移载臂 |
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