CN210189848U - 一种机器人中空关节的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人中空关节的支撑结构，属于机器人技术领域。它解决了现有机器人中空关节的弯矩承压能力较差的问题。本机器人中空关节的支撑结构，机器人中空关节包括壳体和设置在壳体内的中空输出齿轮，中空输出齿轮包括齿轮轴和能与输入齿轮啮合的齿轮盘，本支撑结构包括均套设在齿轮轴上的轴承一和轴承二，轴承一和轴承二分别位于齿轮盘的两侧，且轴承一一侧的侧壁和轴承二一侧的侧壁均与齿轮盘的侧壁相抵靠，轴承一另一侧的侧壁和轴承二另一侧的侧壁均与壳体相抵靠。本机器人中空关节的支撑结构能提高机器人关节的弯矩受压能力。

Description

一种机器人中空关节的支撑结构

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种机器人中空关节的支撑结构。

背景技术

机器人关节是机器人系统中的重要组成部分，机器人关节的重量、尺寸和输出力矩等对机器人的性能有着重要影响。

部分机器人要求动作灵活，需要将小臂和手腕关节做成中空结构，例如焊接机器人，焊枪线缆会从小臂和手腕关节中间通过，以此控制机器人末端工件的绕圆半径。导致了机器人关节需要有一定大小的通过空间，因此在结构上需要将关节的传动链末级设计成中空输出齿轮。

中空输出齿轮一般都需要无间隙支撑，而现有的产品一般是直接设置有中空输出齿轮，且在中空输出齿轮的齿轮轴上套设有单个十字交叉滚子轴承，虽然十字交叉滚子轴承能满足中空输出齿轮的无间隙支撑，在使用时，由于中空输出齿轮具有较长的齿轮轴，而与输入齿轮啮合的齿轮盘较短，所能承载的弯矩较低，因此容易导致中空输出齿轮在运行时由于抗弯矩刚度低，造成了机器人关节的弯矩受压能力较差，使得机器人关节的使用不方便的问题。

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，提出了一种机器人中空关节的支撑结构，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高机器人关节的弯矩受压能力。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种机器人中空关节的支撑结构，机器人中空关节包括壳体和设置在壳体内的中空输出齿轮，所述中空输出齿轮包括齿轮轴和能与输入齿轮啮合的齿轮盘，其特征在于，本支撑结构包括均套设在齿轮轴上的轴承一和轴承二，所述轴承一和轴承二分别位于齿轮盘的两侧，且轴承一一侧的侧壁和轴承二一侧的侧壁均与齿轮盘的侧壁相抵靠，所述轴承一另一侧的侧壁和轴承二另一侧的侧壁均与壳体相抵靠。

工作原理：壳体内设置有中空输出齿轮，中空输出齿轮包括齿轮轴和能与输入齿轮啮合的齿轮盘，通过在齿轮轴上均套设有轴承一和轴承二，且将轴承一和轴承二分别设置在齿轮盘的两侧，此时轴承一和轴承二之间的间距较大，延长了中空关节的力矩，从而达到了降低轴承弯矩受力，提升了机器人关节的弯矩受压能力，也避免了机器人关节末端出现形变，从而提高了整个机器人中空关节的稳定性。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述轴承一和轴承二为双角接触轴承。

采用双角接触轴承，使得轴承能设计成较大的安装距离，且双角接触轴承具有较大的受压能力，能进一步的提升机器人中空关节的稳定性，同时降低成本。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述壳体上连接有端盖，所述端盖位于轴承二的一侧，本支撑结构在端盖和轴承二之间设有预紧垫片。

该结构的设置，能调整轴承一和轴承二的预紧量，从而使得轴承一和轴承二的装配更加的简便，提高机器人中空关节的安装效率。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述轴承二的端部与端盖之间具有间隙一。

该结构的设置，减少轴承二与端盖之间的摩擦面积，使得轴承二的转动更加的方便，提高了支撑结构的稳定性。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述齿轮盘的两端均凸起形成抵靠部，其中一个抵靠部与轴承一的端部相抵靠，另一个抵靠部与轴承二的端部相抵靠。

该结构的设置，使得齿轮盘与轴承一以及齿轮盘与轴承二之间的稳定性得到提升，提高了机器人中空关节运行的稳定性。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述齿轮盘远离齿轮轴端部的厚度小于齿轮盘靠近齿轮轴端部的厚度，所述齿轮盘的一端远离齿轮轴，所述轴承一和轴承二均与该端形成有间隙二。

该结构的设置，能在对齿轮盘进行限位的同时，还能减少轴承一与齿轮盘的摩擦，以及轴承二与齿轮盘的摩擦，从而减少了轴承一和轴承二的设置对齿轮盘运行的影响，进一步的提高了机器人中空关节运行的稳定性。

在上述的机器人中空关节的支撑结构中，所述壳体凸起形成限位部，所述限位部能与轴承一的端部相抵靠，所述壳体与轴承一之间具有间隙三。

该结构的设置，减少轴承一与壳体之间的摩擦面积，使得轴承一的转动更加的方便，提高了支撑结构的稳定性。

与现有技术相比，本机器人中空关节的支撑结构具有的优点：通过设置有双角接触轴承，使得轴承一和轴承二之间的间距可以设计成较大的安装距离，能大幅度降低轴承一和轴承二的弯矩受力，提升抗弯矩刚度降低末端变形量，同时成本降低。

附图说明

图1是本机器人中空关节的支撑结构装配后的剖视图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图中，1、壳体；11、端盖；12、限位部；2、中空输出齿轮；21、齿轮轴；22、齿轮盘；23、抵靠部；3、输入齿轮；4、轴承一；5、轴承二；6、预紧垫片；7、间隙一；8、间隙二；9、间隙三。

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，本机器人中空关节的支撑结构，机器人中空关节包括壳体1和设置在壳体1内的中空输出齿轮2，中空输出齿轮2包括齿轮轴21和与输入齿轮3啮合的齿轮盘22。

具体的说，如图1和图2所示，本支撑结构包括均套设在齿轮轴21上的轴承一4和轴承二5，轴承一4和轴承二5分别位于齿轮盘22的两侧，且轴承一4一侧的侧壁和轴承二5一侧的侧壁均与齿轮盘22的侧壁相抵靠，轴承一4另一侧的侧壁和轴承二5另一侧的侧壁均与壳体1相抵靠。

工作原理：壳体1内设置有中空输出齿轮2，中空输出齿轮2包括齿轮轴21和能与输入齿轮3啮合的齿轮盘22，通过在齿轮轴21上均套设有轴承一4和轴承二5，且将轴承一4和轴承二5分别设置在齿轮盘22的两侧，此时轴承一4和轴承二5之间的间距较大，延长了中空关节的力矩，从而达到了降低轴承弯矩受力，提升了机器人关节的弯矩受压能力，也避免了机器人关节末端出现形变，从而提高了整个机器人中空关节的稳定性。

如图1和图2所示，轴承一4和轴承二5为双角接触轴承。

如图1和图2所示，壳体1上连接有端盖11，端盖11位于轴承二5的一侧，本支撑结构在端盖11和轴承二5之间设有预紧垫片6。

如图2所示，轴承二5的端部与端盖11之间具有间隙一7。

如图1和图2所示，齿轮盘22的两端均凸起形成抵靠部23，其中一个抵靠部23与轴承一4的端部相抵靠，另一个抵靠部23与轴承二5的端部相抵靠，齿轮盘22远离齿轮轴21端部的厚度小于齿轮盘22靠近齿轮轴21端部的厚度，齿轮盘22的一端远离齿轮轴21，轴承一4和轴承二5均与该端形成有间隙二8。

如图2所示，壳体1凸起形成限位部12，限位部12能与轴承一4的端部相抵靠，壳体1与轴承一4之间具有间隙三9。

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 (7)

1.一种机器人中空关节的支撑结构，机器人中空关节包括壳体(1)和设置在壳体(1)内的中空输出齿轮(2)，所述中空输出齿轮(2)包括齿轮轴(21)和与输入齿轮(3)啮合的齿轮盘(22)，其特征在于，本支撑结构包括均套设在齿轮轴(21)上的轴承一(4)和轴承二(5)，所述轴承一(4)和轴承二(5)分别位于齿轮盘(22)的两侧，且轴承一(4)一侧的侧壁和轴承二(5)一侧的侧壁均与齿轮盘(22)的侧壁相抵靠，所述轴承一(4)另一侧的侧壁和轴承二(5)另一侧的侧壁均与壳体(1)相抵靠。

2.根据权利要求1所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述轴承一(4)和轴承二(5)为双角接触轴承。

3.根据权利要求1或2所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述壳体(1)上连接有端盖(11)，所述端盖(11)位于轴承二(5)的一侧，本支撑结构在端盖(11)和轴承二(5)之间设有预紧垫片(6)。

4.根据权利要求3所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述轴承二(5)的端部与端盖(11)之间具有间隙一(7)。

5.根据权利要求1或2所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述齿轮盘(22)的两端均凸起形成抵靠部(23)，其中一个抵靠部(23)与轴承一(4)的端部相抵靠，另一个抵靠部(23)与轴承二(5)的端部相抵靠。

6.根据权利要求5所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述齿轮盘(22)远离齿轮轴(21)端部的厚度小于齿轮盘(22)靠近齿轮轴(21)端部的厚度，所述齿轮盘(22)的一端远离齿轮轴(21)，所述轴承一(4)和轴承二(5)均与该端形成有间隙二(8)。

7.根据权利要求1或2所述的机器人中空关节的支撑结构，其特征在于，所述壳体(1)凸起形成限位部(12)，所述限位部(12)能与轴承一(4)的端部相抵靠，所述壳体(1)与轴承一(4)之间具有间隙三(9)。

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