CN209633071U - 一种机器人的腕部装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人的腕部装置，属于机器人设备技术领域。它解决了现有的机器人腕部安装空间小的问题。本机器人的腕部装置，机器人包括壳体、驱动电机一、驱动电机二、旋转轴和关节轴，所述驱动电机一、驱动电机二、旋转轴和关节轴均设置在壳体内，本腕部装置包括传动组件一和传动组件二，所述传动组件一设置在驱动电机一和关节轴之间并将驱动电机一的驱动力传递至关节轴使关节轴转动，所述传动组件二设置在驱动电机二和旋转轴之间并将驱动电机二的驱动力传递至旋转轴使旋转轴转动。本结构节省了腕部装置的安装空间，实现了旋转轴和关节轴减速的同时使得机器人腕部安装空间小。

Description

一种机器人的腕部装置

技术领域

本实用新型属于机器人设备技术领域，涉及一种机器人的腕部装置。

背景技术

随着现在社会的不断发展，人们对于机器人的使用也越来越多，现有的机器人在使用时是对30kg以下的物品进行抓取，因此需要对腕部进行设计，现有机器人的旋转轴和关节轴处的转速不高，可驱动电机在极低的速度下转动是不平稳的，控制不易，因此需要设置一个机械，使得驱动电机在较合理的转速下运动，此时驱动电机的输出转速较大，因此需要增设一个可以降低驱动电机转速的机械，保证了运动的平顺。

现有的机器人旋转轴和关节轴上，一般是在传动结构之后设置有谐波减速机，传动结构为带轮或者是锥齿轮，用于对旋转轴和关节轴进行减速，使得驱动电机能在合理的转速下进行运动，导致了在安装过程中，经常是将谐波减速机进行安装和固定，再对带轮或者是锥齿轮的间隙进行微调并固定，而谐波减速机是设置在带轮或者是锥齿轮后的，在机器人旋转轴和关节轴运行时，驱动电机是在合理的转速下转动，当速度传递至带轮或者是锥齿轮时，由于谐波减速机是设置在传动结构之后，因此当电机速度传递至带轮或者是锥齿轮时带轮或者是锥齿轮的传动比较大，造成了腕部结构在运行过程中噪音较大，影响了工作环境，且现有的谐波减速机的价格非常昂贵，谐波减速机在整个机器人成本中占比较大，谐波减速机通常是采用柔轮周期性的发生变形，使得谐波减速机在长期使用的过程中，会产生疲劳破坏，进一步的增大了机器人旋转轴的维修成本，且谐波减速机较大，造成了需要采用较大的空间对其进行安装。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机器人的腕部装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何在实现旋转轴和关节轴减速的同时使得机器人腕部安装空间小。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机器人的腕部装置，机器人包括壳体、驱动电机一、驱动电机二、旋转轴和关节轴，所述驱动电机一、驱动电机二、旋转轴和关节轴均设置在壳体内，本腕部装置包括传动组件一和传动组件二，其特征在于，所述传动组件一设置在驱动电机一和关节轴之间并将驱动电机一的驱动力传递至关节轴使关节轴转动，所述传动组件二设置在驱动电机二和旋转轴之间并将驱动电机二的驱动力传递至旋转轴使旋转轴转动，所述传动组件一包括一对带轮一和一对齿轮一，所述传动组件二包括一对带轮二、一对锥齿轮和一对齿轮二，本腕部装置还包括连接壳，所述关节轴垂直连接在连接壳上，所述旋转轴能嵌入连接壳内，所述旋转轴上连接有连接盖，所述连接盖能罩设在连接壳上并与连接壳连接。

工作原理：在安装时，传动组件一是设置在驱动电机一和关节轴之间，此时驱动电机一能带动传动组件一内的部件将驱动电机一的驱动力传递至关节轴上，并使关节轴转动，由于传动组件一是通过一对带轮一和一对齿轮一实现，使得传动组件一并不需要设置谐波减速机就可通过带轮一和齿轮一采用较大的减速比实现对电机的减速，传动组件二是设置在驱动电机二和旋转轴之间，此时驱动电机二能带动传动组件二内的部件将驱动电机二的驱动力传递至旋转轴上，并使旋转轴转动，由于传动组件二是通过一对带轮二、一对锥齿轮和一对齿轮二实现，使得传动组件二并不需要设置谐波减速机就可通过带轮二和齿轮二采用较大的减速比实现对电机的减速，且在关节轴和旋转轴之间设置有连接壳，使得关节轴与旋转轴之间的连接稳固，且旋转轴是设置在连接壳内的并通过连接盖连接，并不需要两个座体来实现旋转轴和关节轴的放置，使得腕部装置安装空间小，且并不需要设置两个谐波减速机来分别对驱动电机一和驱动电机二进行减速，进一步的节省了腕部装置的安装空间，实现了旋转轴和关节轴减速的同时使得机器人腕部安装空间小。

在上述的机器人的腕部装置中，一对所述带轮一分别为输入带轮一和输出带轮一，一对所述齿轮一分别为输入齿轮一和输出齿轮一，所述输入带轮一能与驱动电机的电机轴连接，该输入带轮一上套设有涨紧皮带一，所述输出带轮一套设在涨紧皮带一上，所述输出带轮一的齿轮轴一上还开设有安装槽一，所述输入齿轮一的齿轮轴二嵌入安装槽一后齿轮轴二能在安装槽一内滑动并通过紧固件与齿轮轴一连接，所述输出齿轮一套设在关节轴上并与输入齿轮一啮合。

在安装过程中，关节轴是稳定设置的，此时将输入齿轮一与输出齿轮一相啮合，输入齿轮一的位置是根据与输出齿轮一的位置来定位的，再将输入齿轮一的齿轮轴二设置在安装槽内并通过紧固件与齿轮轴一固连，输出带轮一能随着输入齿轮一的位置进行微调，输入带轮一和涨紧皮带一能随着输出齿轮一的位置进行相应的调节，驱动电机一能带动输入带轮一转动，传动组件一主要是通过减速比较大的输入带轮一和输出带轮一以及减速比较大的输入齿轮一和输出齿轮一，使得传动组件一的速度能降低，且采用上述结构，上述结构的部件为常用零件加工制成，相比于现有的谐波减速机，传动组件一的成本较低，传动组件一在安装的过程中，仅仅是通过关节轴的定位，一步步将上述结构进行压紧安装，使得传动组件一的安装较为方便，且在安装时，输入齿轮一可以通过轴向移动齿轮轴二，调整齿轮轴二在安装槽内的位置后来通过紧固件进行固定并使得输入齿轮一与输出齿轮一之间啮合紧密、不会产生晃动，并带动输出带轮一的轴向位置也可以做出相应的调整，从而输入齿轮一与输出齿轮一的啮合间隙的调整更加精确，降低了传动组件一在使用过程中会产生的噪音。

在上述的机器人的腕部装置中，所述齿轮轴二嵌入安装槽一端的端面与安装槽的槽底之间具有间距。

间距的设置，使得齿轮轴二能在安装槽内轴向滑动，并将齿轮轴二定位在指定位置上，使得输入齿轮一的轴向调整更加方便，能起到一定的降噪效果，从而使得输入齿轮一的调节更加的方便且降低了腕部关节结构使用时的噪音。

在上述的机器人的腕部装置中，所述输入齿轮一上套设有呈筒状的支撑座一，所述支撑座的外侧壁与壳体的内侧壁之间具有调整间隙。

该结构的设置，使得支撑座的位置是可以径向调节的，从而能通过移动支撑座的位置来实现对输入齿轮一的位置进行调整，带动输入齿轮一连接的输出带轮一的位置进行调节，使得输入齿轮一与输出齿轮一的精度更加的准确并对其磨损程度较低，进一步的降低了传动组件一在使用过程中会产生噪音，并且能增加传动组件一的使用寿命。

在上述的机器人的腕部装置中，一对所述带轮二分别为输出带轮二和能与驱动电机二的电机轴连接的输入带轮二，所述输入带轮二上套设有涨紧皮带二，所述输出带轮二套接在涨紧皮带二上，一对所述锥齿轮分别为与输出带轮二同轴设置的输入锥齿轮和与输入锥齿轮啮合的输出锥齿轮，所述输入锥齿轮能沿着输出带轮二轴向移动，所述输出锥齿轮的齿轮轴三上开设有安装槽二，一对所述齿轮二分别为输入齿轮二和输出齿轮二，所述输入齿轮二的齿轮轴四嵌入安装槽二后齿轮轴四能在安装槽二内滑动并通过紧固件与齿轮轴三连接，所述输出齿轮二套设在旋转轴上并与输入齿轮二啮合。

在安装过程中，旋转轴是稳定设置的，此时将输入齿轮二与输出齿轮二相啮合，输入齿轮二的位置是根据与输出齿轮二的位置来定位的，再将输入齿轮二的齿轮轴四设置在安装槽二内并通过紧固件与齿轮轴三固连，再通过输出锥齿轮的位置确定输入锥齿轮的位置，且输入锥齿轮的位置是可以沿着输出带轮二轴向移动的，输出带轮二能随着输入锥齿轮的位置进行微调，输入带轮二和涨紧皮带二能随着输出齿轮二的位置进行相应的调节，驱动电机二能带动输入带轮二转动，旋转结构主要是通过减速比较大的输入带轮二和输出带轮二以及减速比较大的输入齿轮二和输出齿轮二，使得旋转结构的速度能降低，且采用上述结构，上述结构的部件为常用零件加工制成，相比于现有的谐波减速机，传动组件二的成本较低，在安装时，输入齿轮二可以通过轴向移动齿轮轴四，调整齿轮轴四在安装槽二内的位置后再通过紧固件进行固定并使得输入齿轮二与输出齿轮热之间啮合紧密、不会产生晃动，降低了该旋转结构在使用过程中会产生的噪音。

在上述的机器人的腕部装置中，所述传动组件二包括设置在齿轮轴三与齿轮轴四之间的调整垫片，所述齿轮轴四嵌入安装槽二一端的端面与安装槽二的槽底之间具有间隙。

通过设置不同厚度的调整垫片，且调整垫片具有将齿轮轴三推离齿轮轴四的阻挡力，而紧固件具有将齿轮轴四固定在齿轮轴三安装槽二内的拉力，在阻挡力和拉力的共同作用下，使得齿轮轴三与齿轮轴四相对设置位置能更加的稳定，实现了对输出锥齿轮轴向位置的调节，间隙和调整垫片的厚度可以相应的进行调整，使得输出锥齿轮轴向位置的调整更加的方便，且间隙的设置，能起到一定的降噪效果，从而使得输出锥齿轮的调节更加的方便且降低了传动组件二使用时的噪音。

与现有技术相比，本机器人的腕部装置具有的优点：本结构在关节轴和旋转轴之间设置有连接壳，使得关节轴与旋转轴之间的连接稳固，且旋转轴是设置在连接壳内的并通过连接盖连接，并不需要两个座体来实现旋转轴和关节轴的放置，使得腕部装置安装空间小，且并不需要设置两个谐波减速机来分别对驱动电机一和驱动电机二进行减速，进一步的节省了腕部装置的安装空间，实现了旋转轴和关节轴减速的同时使得机器人腕部安装空间小。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

图2是本实用新型的传动组件一的剖面结构示意图。

图3是本实用新型的传动组件二的剖面结构示意图。

图中，1、壳体；2、驱动电机一；3、驱动电机二；4、旋转轴；5、关节轴；6、传动组件一；61、带轮一；611、输入带轮一；612、输出带轮一；613、齿轮轴一；614、安装槽一；62、齿轮一；621、输入齿轮一；622、输出齿轮一；623、齿轮轴二；7、传动组件二；71、带轮二；711、输入带轮二；712、输出带轮二；72、锥齿轮；721、输入锥齿轮；722、输出锥齿轮；723、齿轮轴三；724、安装槽二；73、齿轮二；731、输入齿轮二；732、输出齿轮二；733、齿轮轴四；8、连接壳；9、连接盖；10、涨紧皮带一；11、紧固件；12、支撑座；13、涨紧皮带二；14、调整垫片。

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所示，本机器人的腕部装置，机器人包括壳体1、驱动电机一2、驱动电机二3、旋转轴4和关节轴5，所述驱动电机一2、驱动电机二3、旋转轴4和关节轴5均设置在壳体1内，本腕部装置包括传动组件一6和传动组件二7，其特征在于，所述传动组件一6设置在驱动电机一2和关节轴5之间并将驱动电机一2的驱动力传递至关节轴5使关节轴5转动，所述传动组件二7设置在驱动电机二3和旋转轴4之间并将驱动电机二3的驱动力传递至旋转轴4使旋转轴4转动，所述传动组件一6包括一对带轮一61和一对齿轮一62，所述传动组件二7包括一对带轮二71、一对锥齿轮72和一对齿轮二73，本腕部装置还包括连接壳8，所述关节轴5垂直连接在连接壳8上，所述旋转轴4能嵌入连接壳8内，所述旋转轴4上连接有连接盖9，所述连接盖9能罩设在连接壳8上并与连接壳8连接。

如图2所示，一对所述带轮一61分别为输入带轮一611和输出带轮一612，一对所述齿轮一62分别为输入齿轮一621和输出齿轮一622，所述输入带轮一611能与驱动电机一2的电机轴连接，该输入带轮一61上套设有涨紧皮带一10，所述输出带轮一61套设在涨紧皮带一10上，所述输出带轮一611的齿轮轴一613上还开设有安装槽一614，所述输入齿轮一62的齿轮轴二623嵌入安装槽一614后齿轮轴二623能在安装槽一614内滑动并通过紧固件11与齿轮轴一613连接，所述输出齿轮一62套设在关节轴5上并与输入齿轮一622啮合，所述齿轮轴二623嵌入安装槽一614内且与安装槽一614的槽底之间具有间距，所述输入齿轮一621上套设有呈筒状的支撑座12，所述支撑座12的外侧壁与壳体1的内侧壁之间具有调整间隙。

如图3所示，一对所述带轮二71分别为输出带轮二712和能与驱动电机二3的电机轴连接的输入带轮二711，所述输入带轮二711上套设有涨紧皮带二13，所述输出带轮二712套接在涨紧皮带二13上，一对所述锥齿轮72分别为与输出带轮二712同轴设置的输入锥齿轮721和与输入锥齿轮721啮合的输出锥齿轮722，所述输入锥齿轮721能沿着输出带轮二712轴向移动，所述输出锥齿轮722的齿轮轴三723上开设有安装槽二724，一对所述齿轮二73分别为输入齿轮二731和输出齿轮二732，所述输入齿轮二731的齿轮轴四733嵌入安装槽二724后齿轮轴四733能在安装槽二724内滑动并通过紧固件11与齿轮轴三723连接，所述输出齿轮二732套设在旋转轴4上并与输入齿轮二731啮合；所述传动组件二7包括设置在齿轮轴三723与齿轮轴四733之间的调整垫片14，所述齿轮轴四733嵌入安装槽二724内且与安装槽二724的槽底之间具有间隙。

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。

Claims (6)

1.一种机器人的腕部装置，机器人包括壳体(1)、驱动电机一(2)、驱动电机二(3)、旋转轴(4)和关节轴(5)，所述驱动电机一(2)、驱动电机二(3)、旋转轴(4)和关节轴(5)均设置在壳体(1)内，本腕部装置包括传动组件一(6)和传动组件二(7)，其特征在于，所述传动组件一(6)设置在驱动电机一(2)和关节轴(5)之间并将驱动电机一(2)的驱动力传递至关节轴(5)使关节轴(5)转动，所述传动组件二(7)设置在驱动电机二(3)和旋转轴(4)之间并将驱动电机二(3)的驱动力传递至旋转轴(4)使旋转轴(4)转动，所述传动组件一(6)包括一对带轮一(61)和一对齿轮一(62)，所述传动组件二(7)包括一对带轮二(71)、一对锥齿轮(72)和一对齿轮二(73)，本腕部装置还包括连接壳(8)，所述关节轴(5)垂直连接在连接壳(8)上，所述旋转轴(4)能嵌入连接壳(8)内，所述旋转轴(4)上连接有连接盖(9)，所述连接盖(9)能罩设在连接壳(8)上并与连接壳(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的腕部装置，其特征在于，一对所述带轮一(61)分别为输入带轮一(611)和输出带轮一(612)，一对所述齿轮一(62)分别为输入齿轮一(621)和输出齿轮一(622)，所述输入带轮一(611)能与驱动电机一(2)的电机轴连接，该输入带轮一(611)上套设有涨紧皮带一(10)，所述输出带轮一(612)套设在涨紧皮带一(10)上，所述输出带轮一(612)的齿轮轴一(613)上还开设有安装槽一(614)，所述输入齿轮一(621)的齿轮轴二(623)嵌入安装槽一(614)后齿轮轴二(623)能在安装槽一(614)内滑动并通过紧固件(11)与齿轮轴一(613)连接，所述输出齿轮一(622)套设在关节轴(5)上并与输入齿轮一(621)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种机器人的腕部装置，其特征在于，所述齿轮轴二(623)嵌入安装槽一(614)内且与安装槽一(614)的槽底之间具有间距。

4.根据权利要求2所述的一种机器人的腕部装置，其特征在于，所述输入齿轮一(621)上套设有呈筒状的支撑座(12)，所述支撑座(12)的外侧壁与壳体(1)的内侧壁之间具有调整间隙。

5.根据权利要求1所述的一种机器人的腕部装置，其特征在于，一对所述带轮二(71)分别为输出带轮二(712)和能与驱动电机二(3)的电机轴连接的输入带轮二(711)，所述输入带轮二(711)上套设有涨紧皮带二(13)，所述输出带轮二(712)套接在涨紧皮带二(13)上，一对所述锥齿轮(72)分别为与输出带轮二(712)同轴设置的输入锥齿轮(721)和与输入锥齿轮(721)啮合的输出锥齿轮(722)，所述输入锥齿轮(721)能沿着输出带轮二(712)轴向移动，所述输出锥齿轮(722)的齿轮轴三(723)上开设有安装槽二(724)，一对所述齿轮二(73)分别为输入齿轮二(731)和输出齿轮二(732)，所述输入齿轮二(731)的齿轮轴四(733)嵌入安装槽二(724)后齿轮轴四(733)能在安装槽二(724)内滑动并通过紧固件(11)与齿轮轴三(723)连接，所述输出齿轮二(732)套设在旋转轴(4)上并与输入齿轮二(731)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种机器人的腕部装置，其特征在于，所述传动组件二(7)包括设置在齿轮轴三(723)与齿轮轴四(733)之间的调整垫片(14)，所述齿轮轴四(733)嵌入安装槽二(724)内且与安装槽二(724)的槽底之间具有间隙。