CN210650684U - 六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，包括箱体，箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴，蜗轮轴上端面处设置有异形法兰盖，异形法兰盖上端面开设有通孔；蜗轮轴从箱体上部伸出并位于异形法兰盘的腔体内，蜗轮轴的轴孔上端和驱动臂座的底座连接孔内分别设置有键槽；还包括花键，花键一端与蜗轮轴内的键槽连接，另一端穿过异形法兰盖的通孔与驱动臂座的键槽连接。本实用新型对现有的上法兰盖结构以及相关部件的装配结构进行改进，将蜗轮轴上端密封在箱体内保护蜗轮轴，延长其使用寿命；同时也提高上法兰盖的密封性能。

Description

六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构

技术领域

本实用新型属于六轴机械臂技术领域，具体涉及六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构。

背景技术

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

在工业制造领域中，工业机器人主要运用于自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作。

六轴机械臂具有诸多优点：1、有很高的自由度，6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作；2、可以自由编程，完成全自动化的工作，提高生产效率；3、操作非常简便，可实现不同工件之间的灵活快捷更换；4、代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作。

如图1所示，图1为现有的六轴机械臂箱体内部分结构剖视图。包括箱体1和驱动臂座2；箱体1内设置有蜗轮蜗杆组件，图1中仅显示出蜗轮3，蜗轮3上设置有蜗轮轴4，蜗轮轴4的上端伸出箱体外与驱动臂座2的底盘固定连接。图1中蜗轮轴的上端密封件为蜗轮轴上端的上法兰盖5，上法兰盖5与蜗轮轴4之间设置有轴承6和法兰油封7，在上法兰盖5外还设置有底盘法兰盖8，底盘法兰盖8用于固定连接箱体1与上法兰盖5。

从图1中可以直观得出蜗轮轴的上端面直接与驱动臂座的底盘连接，蜗轮轴带动驱动臂座转动。此种结构的缺陷是，蜗轮轴作为六轴机械臂基础的传动轴，其转动频繁，承载最大，蜗轮轴的质量关乎整个机械臂的运行质量，而现有的蜗轮轴上端暴露在箱体外，不同于蜗轮轴其它部位位于箱体内有润滑油保护，外露的蜗轮轴容易受到磨损、碰撞，造成使用寿命缩短，蜗轮轴上端头寿命远远低于蜗轮轴其它部位使用寿命，使得整体的蜗轮轴使用寿命缩短，维修和更换周期变短，更加了整体机械臂的维护费用。另外上法兰盖仅依靠法兰油封进行密封，密封性能差。

实用新型内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是对现有的上法兰盖结构以及相关部件的装配关系上进行改进，将蜗轮轴上端密封在箱体内并提高上法兰盖密封性能。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，包括箱体，箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴，蜗轮轴上端面处设置有异形法兰盖，异形法兰盖上端面开设有通孔；蜗轮轴从箱体上部伸出并位于异形法兰盘的腔体内，蜗轮轴的轴孔上端和驱动臂座的底座连接孔内分别设置有键槽；还包括花键，花键一端与蜗轮轴内的键槽连接，另一端穿过异形法兰盖的通孔与驱动臂座的键槽连接。

作为优选，所述异形法兰盖的通孔大小等于花键的外径。

作为优选，所述异形法兰盖与蜗轮轴之间设置有轴承。

作为优选，在所述异形法兰盖外还设置有底盘法兰盖，底盘法兰盖用于固定连接箱体与异形法兰盖。

作为优选，在所述轴承的外侧端面与异形法兰盖内壁之间设置有动密封装置，动密封装置套装在蜗轮轴上。

作为优选，所述动密封装置为填料密封装置。

作为优选，在所述异形法兰盖上端面设置凹槽，凹槽内填充润滑油或润滑脂，驱动臂座底座设置在凹槽内并与凹槽间隙配合。

作为优选，所述凹槽深度为5-10mm。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：将蜗轮轴覆盖在异形法兰盘的端盖内，使得蜗轮轴的上端面不再暴露在外，减少了碰撞和磨损，延长了使用寿命，整体蜗轮轴都覆盖在箱体内，有润滑油保护，使得蜗轮轴的使用寿命得到增加，延长了维修和更换周期，节约了维护成本。

本实用新型的异形法兰盖上端面的通孔很小，利用花键装配后，异形法兰盖与驱动臂座形成了相对密封的空间，相比于原有的法兰油封进行密封，其整体装配后的结构自身具有良好的密封效果，而动密封装置的设置进一步提高了装置的密封效果。

附图说明

图1为现有的六轴机械臂箱体内部分结构剖视图；

图2是本实用新型的六轴机械臂整体结构示意图；

图3为箱体内部以及上部的部分结构剖视图；

图4是异形法兰盖的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本实用新型。

如图2所示，图2显示了本实用新型公开的六轴机械臂外部整体结构，包括箱体100、驱动臂座500、大手臂600、腕部、小手臂组件和前爪700；所述驱动臂座500设置在箱体100上部；大手臂600的底端通过第一连接组件与驱动臂座500连接，上端与小手臂组件连接；小手臂组件与前爪700通过腕部连接。

第一连接组件包括对称设置在大手臂600底端两侧的第一伺服电机401、第一摆线减速机403和第二伺服电机402、第二摆线减速机404；所述大手臂600底端两侧通过第一摆线减速机403和第二摆线减速机404的输出轴与驱动臂座500连接。大手臂600在第一连接组件的带动下绕驱动臂座500转动。

小手臂组件包括小手臂座301、第一连接轴302和连杆303，小手臂座301通过第一连接轴302与大手臂600的上端连接；连杆303连接小手臂座301与第二摆线减速机404；小手臂座301在连杆303的带动下可绕大手臂600上端转动；

腕部包括设置在小手臂座301上的电机齿轮箱201、中心轴202和电机组203；电机齿轮箱201的后部与电机组203连接、前部与中心轴202连接，中心轴202前端与前爪700连接；电机组203通过电机齿轮箱201驱动中心轴202转动，中心轴202带动前端的前爪700作旋转运动。

如图3所示，图3为箱体内部以及上部的部分结构剖视图；具体显示了本实用新型六轴机械臂蜗轮轴法兰盖及装配结构的具体结构示意图。

箱体100内部设置有蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件中的蜗轮103上连接有蜗轮轴104，蜗轮轴104上端面处设置有异形法兰盖101，异形法兰盖101上端面开设有通孔，蜗轮轴104从箱体100上部伸出并位于异形法兰盘101的腔体内，蜗轮轴104的轴孔上端和驱动臂座500的底座连接孔内分别设置有键槽，两个键槽通过花键106连接，花键106一端与蜗轮轴104内的键槽连接，另一端穿过异形法兰盖101的通孔与驱动臂座500的键槽连接。蜗轮轴104与驱动壁座500通过花键106连接，异形法兰盖101与蜗轮轴104之间设置有轴承102；在异形法兰盖101外还设置有底盘法兰盖105，底盘法兰盖105用于固定连接箱体100与异形法兰盖101。

图3和图4所示出异形法兰盖101的结构，在现有的上法兰盖的基础上进行改进，将上法兰盖的上端面的通孔减小，本实用新型的异形法兰盖101的通孔大小等于花键106的外径。将蜗轮轴104覆盖在异形法兰盖101的端盖内，使得蜗轮轴104的上端面不再暴露在外界，减少了碰撞和磨损，延长了使用寿命，整个蜗轮轴104都覆盖在箱体100内，有润滑油保护，使得蜗轮轴104的整体使用寿命得到增加，延长了维修和更换周期，节约了维护成本。

原有的蜗轮轴端面与驱动臂座底座端面通过多个圆周分布的安装孔进行固定连接，装配要保证蜗轮轴端面上和驱动臂座底座端面上所有的安装孔的外形尺寸和定位尺寸的精确，保证两者在装配时的同心度，加工要求较高。本使用新型蜗轮轴104与驱动臂座500通过孔内的花键106连接，改进后的装配结构使得装配更加简单，同心度更高，加工精度降低，工艺更加简单，工序减少，整个加工成本得到降低。

在轴承102的外侧端面与异形法兰盖101内壁之间设置有动密封装置107，动密封装置107套装在蜗轮轴104上，起到密封作用，本实用新型的异形法兰盖101上端面的通孔很小，利用花键106装配后，异形法兰盖101与驱动臂座500形成了相对密封的空间，相比于原有的法兰油封进行密封，其整体装配后的结构自身具有良好的密封效果，而动密封装置107的设置进一步提高了装置的密封效果，原有的法兰油封位于上法兰盖通孔内，起到密封作用，其不随蜗轮轴104转动，采用普通的静密封即可，但是本实用新型的密封件位于异形法兰盖101空腔内，且蜗轮轴104是转动的，所以宜采用动密封装置107。动密封装置107优选填料密封装置。动密封主要运用在阀门中，现有技术已经很成熟，此处不再累述。

异形法兰盖101的上端面与驱动臂座500的底座端面接触并且驱动臂座500相对异形法兰盖101转动，为了减少两者的接触摩擦，在异形法兰盖101上端面设置凹槽108，凹槽108深度为5-10mm，凹槽108内填充润滑油或润滑脂，驱动臂座500底座设置在凹槽108内并与凹槽108间隙配合。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：包括箱体，箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴，蜗轮轴上端面处设置有异形法兰盖，异形法兰盖上端面开设有通孔；蜗轮轴从箱体上部伸出并位于异形法兰盘的腔体内，蜗轮轴的轴孔上端和驱动臂座的底座连接孔内分别设置有键槽；还包括花键，花键一端与蜗轮轴内的键槽连接，另一端穿过异形法兰盖的通孔与驱动臂座的键槽连接。

2.根据权利要求1所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：所述异形法兰盖的通孔大小等于花键的外径。

3.根据权利要求1所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：所述异形法兰盖与蜗轮轴之间设置有轴承。

4.根据权利要求1所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：在所述异形法兰盖外还设置有底盘法兰盖，底盘法兰盖用于固定连接箱体与异形法兰盖。

5.根据权利要求3所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：在所述轴承的外侧端面与异形法兰盖内壁之间设置有动密封装置，动密封装置套装在蜗轮轴上。

6.根据权利要求5所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：所述动密封装置为填料密封装置。

7.根据权利要求1所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：在所述异形法兰盖上端面设置凹槽，凹槽内填充润滑油或润滑脂，驱动臂座底座设置在凹槽内并与凹槽间隙配合。

8.根据权利要求7所述的六轴机械臂中的蜗轮轴法兰盖及装配结构，其特征在于：所述凹槽深度为5-10mm。

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