CN209504153U - 一种机器人腕部机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人腕部机构，用于固定连接在机器人基座上与机器人小臂连接，其中，腕部机构包括六轴驱动装置、五轴驱动装置、输出基座，六轴驱动装置与五轴驱动装置均连接于输出基座的顶部，六轴驱动装置与五轴驱动装置之间设有中空槽，六轴驱动装置驱动连接输出基座，输出基座连接于机器人基座的顶部，六轴驱动装置与五轴驱动装置背离于中空槽的一端均与机器人小臂连接。

Description

一种机器人腕部机构

技术领域

本实用新型涉及工业制造自动化领域，具体涉及一种机器人腕部机构。

背景技术

由于各行各业的生产工艺存在差异化，其对工业机器人手腕的结构需求也各不相同，其中对工业机器人腕部有中空需求的企业占有相当大的比例。所为中空腕部是指机器人手腕轴线部位是中空通孔的腕部结构，工作部(如焊枪等)或工作部的电缆、气管可以从中穿过，以便最终工作部实现更大的运动范围和更灵活的动作姿态；目前机器人腕部中空结构的解决方案主要有三种：1)六轴减速部采用两级减速，第二级减速为双层齿轮用弹簧拉力进行消隙的结构，此结构消除齿轮回专间隙效果较好，技术比较成熟，可以实现腕部中空的尺寸也较大，应用也比较广泛，但也有一个致命缺陷，即末端负载能力较小，仅有3—4K左右，大大限制了其使用场合；2)采用中空伺服指驱马达，这种结构伺服电机和减速机集成一体，结构较紧凑，回转间隙小，中轴孔也较大，但其价格成本高出第一种方案很多，缺少市场竞争力；3)使用同步带、同步带轮及转向齿轮加中空谐波减速机，这种结构能实现高精度回转和较大负载，但是中空谐波减速机本身设计的非常紧凑，能实现的中空轴孔有限，远远小于齿轮消隙结构，其使用范围有限。基于以上情况，为满足工业生产的需求应开发出一款新型的机器人腕部结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种机器人腕部机构，增设中空槽并将六轴电机内置于六轴连接架内部，有效增加了末端的负载，使得回转精度增高，结构简单，便于使用，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本实用新型提供以下的技术方案：一种机器人腕部机构，用于固定连接在机器人基座上与机器人小臂连接，其中，所述腕部机构包括六轴驱动装置、五轴驱动装置、输出基座，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置均连接于所述输出基座的顶部，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置之间设有中空槽，所述六轴驱动装置驱动连接所述输出基座，所述输出基座连接于所述机器人基座的顶部，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置背离于所述中空槽的一端均与所述机器人小臂连接；

所述输出基座包括输出连接架以及连接于所述输出连接架的六轴谐波减速机、六轴中空内芯、六轴同步带、输出法兰，所述六轴驱动装置包括六轴电机、六轴连接架、六轴支撑轴，所述五轴驱动装置包括五轴连接架、五轴谐波减速机、五轴大同步带轮，所述五轴连接架、所述六轴连接架均连接于所述输出连接架的顶部，所述五轴谐波减速机连接于所述五轴连接架背离于所述中空槽的一端，所述五轴大同步带轮连接于所述五轴谐波减速机背离于所述五轴连接架的一端，所述六轴电机设置于所述六轴连接架的内部，所述六轴支撑轴连接于所述六轴连接架背离于所述中空槽的一端，所述六轴电机的底部连接设有六轴小同步带轮，所述六轴中空内芯的外围套设有匹配所述六轴小同步带轮的六轴大同步带轮，所述六轴同步带套设于所述六轴小同步带轮与所述六轴大同步带轮的外围，所述六轴大同步带轮的底部连接设有套设于所述六轴中空内芯的六轴中空输入轴，所述六轴谐波减速机套设于所述六轴中空输入轴的外围，所述六轴谐波减速机的底部连接设有套设于所述六轴中空输入轴的输出法兰，所述输出法兰的顶部设有套设于所述六轴中空输入轴的六轴谐波波发生器。

上述的一种机器人腕部机构，其中，所述六轴中空输入轴的外围套设有分别与所述五轴连接架、所述六轴连接架连接的第一深沟球轴承、第一骨架油封；

所述六轴中空输入轴的外围套设有连接所述输出法兰的第二深沟球轴承、第二骨架油封；

所述六轴支撑轴的外围套设有支撑轴垫环与第三深沟球轴承。

上述的一种机器人腕部机构，其中，所述支撑轴垫环设置于所述第三深沟球轴承与所述六轴电机之间。

依据上述本实用新型一种机器人腕部机构提供的技术方案效果是：增设中空槽并将六轴电机内置于六轴连接架内部，有效增加了末端的负载，使得回转精度增高，结构简单，便于使用。

附图说明

图1为本实用新型一种机器人腕部机构与机器人小臂的连接结构示意图；

图2为本实用新型一种机器人腕部机构的结构示意图。

其中，附图标记如下：机器人小臂101、六轴驱动装置102、五轴驱动装置103、输出基座104、中空槽105、输出连接架201、六轴谐波减速机202、六轴中空内芯203、六轴同步带204、输出法兰205、六轴电机206、六轴连接架207、六轴支撑轴208、五轴连接架209、五轴谐波减速机210、五轴大同步带轮211、六轴小同步带轮212、六轴大同步带轮213、六轴中空输入轴214、六轴谐波波发生器215、第一深沟球轴承216、第一骨架油封217、第二深沟球轴承218、第二骨架油封219、支撑轴垫环220、第三深沟球轴承221。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的一较佳实施例是提供一种机器人腕部机构，目的是增设中空槽并将六轴电机内置于六轴连接架内部，有效增加了末端的负载，使得回转精度增高，结构简单，便于使用。

如图1-2所示，一种机器人腕部机构，用于固定连接在机器人基座上与机器人小臂101连接，其中，腕部机构包括六轴驱动装置102、五轴驱动装置103、输出基座104，六轴驱动装置102与五轴驱动装置103均连接于输出基座104的顶部，六轴驱动装置102与五轴驱动装置103之间设有中空槽105，六轴驱动装置102驱动连接输出基座104，输出基座104连接于机器人基座的顶部，六轴驱动装置102与五轴驱动装置103背离于中空槽105的一端均与机器人小臂101连接；

输出基座104包括输出连接架201以及连接于所述输出连接架201的六轴谐波减速机202、六轴中空内芯203、六轴同步带204、输出法兰205，六轴驱动装置102包括六轴电机206、六轴连接架207、六轴支撑轴208，五轴驱动装置103包括五轴连接架209、五轴谐波减速机210、五轴大同步带轮211，五轴连接架209、六轴连接架207均连接于输出连接架201的顶部，五轴谐波减速机210连接于五轴连接架209背离于中空槽105的一端，五轴大同步带轮211连接于五轴谐波减速机210背离于五轴连接架209的一端，六轴电机206设置于六轴连接架207的内部，六轴支撑轴208连接于六轴连接架207背离于中空槽105的一端，六轴电机206的底部连接设有六轴小同步带轮212，六轴中空内芯203的外围套设有匹配六轴小同步带轮212的六轴大同步带轮213，六轴同步带204套设于六轴小同步带轮212与六轴大同步带轮213的外围，六轴大同步带轮213的底部连接设有套设于六轴中空内芯203的六轴中空输入轴214，六轴谐波减速机202套设于六轴中空输入轴214的外围，六轴谐波减速机202的底部连接设有套设于六轴中空输入轴214的输出法兰205，输出法兰205的顶部设有套设于六轴中空输入轴214的六轴谐波波发生器215。

本实施例提供的一种机器人腕部机构，采用的六轴中空输入轴214的外围套设有分别与五轴连接架209、六轴连接架207连接的第一深沟球轴承216、第一骨架油封217；

六轴中空输入轴214的外围套设有连接输出法兰205的第二深沟球轴承218、第二骨架油封219；

六轴支撑轴208的外围套设有支撑轴垫环220与第三深沟球轴承221；

五轴电机带动五轴大同步带轮211转动从而带动五轴谐波减速机210转动，五轴谐波减速机210的外壳与第三深沟球轴承221的外围均与机器人小臂101连接，五轴谐波减速机210的输出轴固定在五轴连接架209上，五轴谐波减速机210工作时其输出轴带动腕部机构进行动作。

本实施例提供的一种机器人腕部机构，采用的支撑轴垫环220设置于第三深沟球轴承221与六轴电机206之间，六轴电机206通过驱动六轴小同步带轮212传动带动六轴同步带204转动，六轴同步带204带动六轴大同步带轮213转动联动六轴中空输入轴214转动，六轴中空输入轴214带动六轴谐波减速机202转动从而带动输出法兰205转动。

综上，本实用新型的一种机器人腕部机构，增设中空槽并将六轴电机内置于六轴连接架内部，有效增加了末端的负载，使得回转精度增高，结构简单，便于使用。

以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。

Claims (3)

1.一种机器人腕部机构，用于固定连接在机器人基座上与机器人小臂连接，其特征在于，所述腕部机构包括六轴驱动装置、五轴驱动装置、输出基座，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置均连接于所述输出基座的顶部，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置之间设有中空槽，所述六轴驱动装置驱动连接所述输出基座，所述输出基座连接于所述机器人基座的顶部，所述六轴驱动装置与所述五轴驱动装置背离于所述中空槽的一端均与所述机器人小臂连接；

所述输出基座包括输出连接架以及连接于所述输出连接架的六轴谐波减速机、六轴中空内芯、六轴同步带、输出法兰，所述六轴驱动装置包括六轴电机、六轴连接架、六轴支撑轴，所述五轴驱动装置包括五轴连接架、五轴谐波减速机、五轴大同步带轮，所述五轴连接架、所述六轴连接架均连接于所述输出连接架的顶部，所述五轴谐波减速机连接于所述五轴连接架背离于所述中空槽的一端，所述五轴大同步带轮连接于所述五轴谐波减速机背离于所述五轴连接架的一端，所述六轴电机设置于所述六轴连接架的内部，所述六轴支撑轴连接于所述六轴连接架背离于所述中空槽的一端，所述六轴电机的底部连接设有六轴小同步带轮，所述六轴中空内芯的外围套设有匹配所述六轴小同步带轮的六轴大同步带轮，所述六轴同步带套设于所述六轴小同步带轮与所述六轴大同步带轮的外围，所述六轴大同步带轮的底部连接设有套设于所述六轴中空内芯的六轴中空输入轴，所述六轴谐波减速机套设于所述六轴中空输入轴的外围，所述六轴谐波减速机的底部连接设有套设于所述六轴中空输入轴的输出法兰，所述输出法兰的顶部设有套设于所述六轴中空输入轴的六轴谐波波发生器。

2.如权利要求1所述的一种机器人腕部机构，其特征在于，所述六轴中空输入轴的外围套设有分别与所述五轴连接架、所述六轴连接架连接的第一深沟球轴承、第一骨架油封；

所述六轴中空输入轴的外围套设有连接所述输出法兰的第二深沟球轴承、第二骨架油封；

所述六轴支撑轴的外围套设有支撑轴垫环与第三深沟球轴承。

3.如权利要求2所述的一种机器人腕部机构，其特征在于，所述支撑轴垫环设置于所述第三深沟球轴承与所述六轴电机之间。