CN212318745U - 一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，包括手腕体，内部设有输入齿轮消隙结构、双联齿轮消隙结构和输出齿轮结构，所述输入齿轮消隙结构包括，固定在手腕体内的输入轴，所述输入轴通过第一轴承组定位支撑于调整座内，所述调整座上设有楔形块，所述楔形块上设有六角螺母，输入齿轮通过普通平键与所述输入轴连接，轴端挡板通过第五内六角圆柱体螺钉固定连接在输入轴端面，与输入齿轮端面配合定位，所述楔形块与手腕体通过双头螺柱固定连接；所述楔形块的斜面与所述输入齿轮的圆周相互配合，所述输入齿轮与所述双联齿轮消隙结构的双联齿盘，所述双联齿盘与所述输出齿轮结构的输出齿轮，两两之间相互啮合。

Description

一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构

技术领域

本实用新型属于工业机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

齿轮机构是一种广泛应用的机械传动机构，它具有结构紧凑、传动平稳、传动精度和刚度容易保证、传动效率高等优点，在机器人本体设计中广泛使用。但由于齿轮加工装配误差、长期运行齿面磨损等原因，会使齿轮传动链出现较大的回转背隙，影响到传动精度。

采用更换齿轮的办法可以解决上述问题，但成本偏高，目前工业机器人使用规模不断扩大，使用工况也趋于多样化，因此，如何采用相对简单、高效的方式消除工业机器人手腕齿轮传动机构的间隙成为迫切需要。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，本实用新型采用相对简单、高效的方式，解决因齿轮传动间隙的存在造成工业机器人定位精度和重定位精度下降的问题。

根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：

一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，包括手腕体，内部设有输入齿轮消隙结构、双联齿轮消隙结构和输出齿轮结构，所述输入齿轮消隙结构包括，固定在手腕体内的输入轴，所述输入轴通过第一轴承组定位支撑于调整座内，所述调整座上设有楔形块，所述楔形块上设有六角螺母，输入齿轮通过普通平键与所述输入轴连接，轴端挡板通过第五内六角圆柱体螺钉固定连接在输入轴端面，与输入齿轮端面配合定位，所述楔形块与手腕体通过双头螺柱固定连接；

所述楔形块的斜面与所述输入齿轮的圆周相互配合，所述输入齿轮与所述双联齿轮消隙结构的双联齿盘，所述双联齿盘与所述输出齿轮结构的输出齿轮，两两之间相互啮合。

优选的，所述第一轴承组与所述调整座间安装隔套配合定位，所述调整座安装于手腕体槽型定位孔中，轴端挡板通过第五内六角圆柱头螺钉与输入轴、输入齿轮端面连接；所述调整座上还设有第六内六角圆柱头螺钉，所述调整座通过第六内六角圆柱头螺钉连接手腕体，所述第六内六角圆柱头螺钉与内螺纹圆柱销位于同一安装平面，所述内螺纹圆柱销用于调整座与手腕体之间的定位。

优选的，所述楔形块有三处，呈Y形分布在调整座的圆周上，所述双头螺柱上设有组合蝶形弹簧，所述组合蝶形弹簧通过六角螺母固定在所述双头螺柱上。

优选的，所述手腕体内还设有骨架油封。

优选的，所述双联齿轮消隙结构包括，偏心盘和第二轴承组，所述偏心盘装于手腕体定位孔中，由两组平圆头螺钉及垫片均布压紧。

优选的，定位轴安装于所述偏心盘的定位孔内，所述双联齿盘通过第二轴承组支撑定位于定位轴上，并通过孔用弹性挡圈限定第二轴承组外圈位移。

优选的，压盖通过第四内六角圆柱头螺钉连接于所述定位轴的端面，并与第二轴承组内圈接触定位，所述定位轴与所述手腕体固定连接。

优选的，所述输出齿轮结构包括，输出轴和交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承通过第一内六角圆柱头螺钉装于所述手腕体内。

优选的，所述输出齿轮的内径与交叉滚子轴承的外端面通过第二内六角圆柱头螺钉配合连接。

优选的，所述输出轴通过第三内六角圆柱头螺钉连接于输出齿轮定位孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的整套齿轮调整机构采用相对简单、高效的方式调整齿轮间隙，在安装过程中容易消除齿轮啮合间隙，保障了机器人末端关节传动精度而且维护成本低廉。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型手腕齿轮间隙调整机构三维爆炸图；

图2是本实用新型手腕齿轮间隙调整机构剖视图；

图3是本实用新型中楔形块组件的结构示意图；

图4本实用新型中调整座的结构示意图；

图5是本实用新型中偏心盘的结构示意图；

图6是本实用新型中双联齿轮间隙调整示意图；

图7是本实用新型中双联齿轮组件的结构示意图；

其中，1-输出轴、2-手腕体、3-交叉滚子轴承、4-第一内六角圆柱头螺钉、5-输出齿轮、6-第二内六角圆柱头螺钉、7-第三内六角圆柱头螺钉、8-孔用弹性挡圈、9-压盖、10-第四内六角圆柱头螺钉、11- 双联齿盘、12-内螺纹圆柱销、13-第五内六角圆柱头螺钉、14-轴端挡板、15-输入齿轮、16-六角螺母、17-组合蝶形弹簧、18-双头螺柱、 19-楔形块、20-调整座、21-第六内六角圆柱头螺钉、22-隔套、23-普通平键、24-第一轴承组、25-骨架油封、26-输入轴、27-平圆头螺钉及垫片、28-偏心盘、29-定位轴、30-第二轴承组。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，如图1、图2所示，包括手腕体，内部设有输入齿轮消隙结构、双联齿轮消隙结构和输出齿轮结构，输入齿轮消隙结构包括，固定在手腕体2内的输入轴26，输入轴26通过第一轴承组24定位支撑于调整座20内，调整座20上设有第六内六角圆柱头螺钉21和楔形块19，输入齿轮15通过普通平键23与输入轴26连接，轴端挡板14通过第五内六角圆柱体螺钉 13固定连接在输入轴26端面，与输入齿轮15端面配合定位，楔形块19与手腕体2通过双头螺柱18固定连接；

楔形块19的斜面与输入齿轮15的圆周相互配合，输入齿轮15 与双联齿轮消隙结构的双联齿盘11，双联齿盘11与输出齿轮结构的输出齿轮5，两两之间相互啮合。

第一轴承组24与调整座20间安装隔套22配合定位，调整座20 安装于手腕体2槽型定位孔中，轴端挡板14通过第五内六角圆柱头螺钉13与输入轴26、输入齿轮15端面连接；调整座20上还设有第六内六角圆柱头螺钉21，调整座20通过第六内六角圆柱头螺钉21 连接手腕体2，第六内六角圆柱头螺钉21与内螺纹圆柱销12位于同一安装平面，内螺纹圆柱销12用于调整座20与手腕体2之间的定位。

楔形块19有三处，呈Y形分布在调整座20的圆周上，如图3 所示，双头螺柱18上设有组合蝶形弹簧17，组合蝶形弹簧17通过六角螺母16固定在双头螺柱18上，楔形块19位于双头螺柱18和组合蝶形弹簧17之间；手腕体2内还设有骨架油封25。

如图7所示，双联齿轮消隙结构包括，偏心盘28和第二轴承组 30，偏心盘28装于手腕体2定位孔中，由两组平圆头螺钉及垫片27 均布压紧。定位轴29安装于偏心盘28的定位孔内，双联齿盘11通过第二轴承组30支撑定位于定位轴29上，并通过孔用弹性挡圈8限定第二轴承组30外圈位移。压盖9通过第四内六角圆柱头螺钉10连接于定位轴29的端面，并与第二轴承组30内圈接触定位，定位轴 29与手腕体2固定连接。

输出齿轮5结构包括，输出轴1和交叉滚子轴承3，交叉滚子轴承3通过第一内六角圆柱头螺钉4装于手腕体2内。输出齿轮5的内径与交叉滚子轴承3的外端面通过第二内六角圆柱头螺钉6配合连接。输出轴1通过第三内六角圆柱头螺钉7连接于输出齿轮定位孔。

当双联齿轮结构中的双联齿盘11与输出齿轮5啮合间隙需要调整时，则固定双联齿盘11，并在输出齿轮5上表面选定一千分表数据采集触点O₄，已知P尺寸。往复摆动输出齿轮5，测量出千分表波动范围ΔT,则该齿轮副间隙

(r1为输出齿轮节径),然后在齿轮副啮合位置做临时标记，分别拆卸输出齿轮5、双联齿轮组件(如图7所示)、平圆头螺钉及垫片27、偏心盘28，其中双联齿轮组件和偏心盘28均使用两件螺钉均匀旋入各自顶丝孔，将其顶出手腕体2，根据偏心盘28所示刻度调整齿轮副中心距，具体调整值Δr2参见下述公式：

其中：r2—双联齿盘11节径；μ—该齿轮副参考背隙；m—齿轮模数值。

偏心盘28位置调整后装入手腕体2定位孔，使用平圆头螺钉及垫片27两组对称拧紧，依次装入双联齿盘组件，并使用螺钉对称拧紧，最后安装输出齿轮5，注意两齿轮啮合位置与拆卸前保持一致，对称拧紧连接螺钉。

如图1、图2所示，输入齿轮消隙结构中三处楔形块组件围绕调整座圆周呈丫形分布，丫形上部两组靠近双联齿盘11，丫形下部一组远离双联齿盘11并与双联齿盘11、输入齿轮15两圆心共线。在齿轮间隙需要调整时，先拆下内螺纹圆柱销12(此销为输入齿轮15 初始定位销，齿轮间隙调整后不再使用)、旋松调整座20固定第六内六角圆柱头螺钉使调整座20可以微量移动，然后轻微旋松调整座20 上的丫形上部两组楔形块组件六角螺母16、轻微旋紧丫形下部楔形块组件六角螺母16，则楔形块19推动调整座20微量移动，实现齿轮副中心距的调整，调整完成后对称拧紧调整座连接螺钉，实现在安装过程中消除齿轮啮合间隙。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，包括手腕体，内部设有输入齿轮消隙结构、双联齿轮消隙结构和输出齿轮结构，其特征在于，所述输入齿轮消隙结构包括，固定在手腕体内的输入轴，所述输入轴通过第一轴承组定位支撑于调整座内，所述调整座上设有楔形块，所述楔形块上设有六角螺母，输入齿轮通过普通平键与所述输入轴连接，轴端挡板通过第五内六角圆柱体螺钉固定连接在输入轴端面，与输入齿轮端面配合定位，所述楔形块与手腕体通过双头螺柱固定连接；

所述楔形块的斜面与所述输入齿轮的圆周相互配合，所述输入齿轮与所述双联齿轮消隙结构的双联齿盘，所述双联齿盘与所述输出齿轮结构的输出齿轮，两两之间相互啮合。

2.根据权利要求1所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述第一轴承组与所述调整座间安装隔套配合定位，所述调整座安装于手腕体槽型定位孔中，轴端挡板通过第五内六角圆柱头螺钉与输入轴、输入齿轮端面连接；所述调整座上还设有第六内六角圆柱头螺钉，所述调整座通过第六内六角圆柱头螺钉连接手腕体，所述第六内六角圆柱头螺钉与内螺纹圆柱销位于同一安装平面，所述内螺纹圆柱销用于调整座与手腕体之间的定位。

3.根据权利要求1所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述楔形块有三处，呈Y形分布在调整座的圆周上，所述双头螺柱上设有组合蝶形弹簧，所述组合蝶形弹簧通过六角螺母固定在所述双头螺柱上。

4.根据权利要求1所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述手腕体内还设有骨架油封。

5.根据权利要求1所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述双联齿轮消隙结构包括，偏心盘和第二轴承组，所述偏心盘装于手腕体定位孔中，由两组平圆头螺钉及垫片均布压紧。

6.根据权利要求5所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，定位轴安装于所述偏心盘的定位孔内，所述双联齿盘通过第二轴承组支撑定位于定位轴上，并通过孔用弹性挡圈限定第二轴承组外圈位移。

7.根据权利要求6所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，压盖通过第四内六角圆柱头螺钉连接于所述定位轴的端面，并与第二轴承组内圈接触定位，所述定位轴与所述手腕体固定连接。

8.根据权利要求1所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述输出齿轮结构包括，输出轴和交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承通过第一内六角圆柱头螺钉装于所述手腕体内。

9.根据权利要求8所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述输出齿轮的内径与交叉滚子轴承的外端面通过第二内六角圆柱头螺钉配合连接。

10.根据权利要求8所述的工业机器人手腕齿轮间隙调整机构，其特征在于，所述输出轴通过第三内六角圆柱头螺钉连接于输出齿轮定位孔。

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