CN213381628U - 工业机器人手腕结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了工业机器人手腕结构，属于智能机器人技术领域，包括腕壳、摆动组件和旋转组件，所述腕壳的左端有连接件，连接件和机器人手臂相连，所述摆动组件和旋转组件的输入端和外部电机的输出端连接，所述摆动组件包括第一齿轮轴、第一齿轮、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第一轴承座、第一轴承、第二轴承、第五齿轮轴、第一轴承盖、第三轴承、第四轴承和轴壳。本实用新型结构简单，体积小重量轻，运动灵活性好，适用于多种环境下作业。

Description

工业机器人手腕结构

技术领域

本实用新型属于智能机器人技术领域，涉及工业机器人手腕结构。

背景技术

在一般的工业机器人手腕结构中，手腕体积相对较大，因为大部分的手腕内都安装两个电机，这无形之中就增加了手腕的体积与重量，进而会影响机器人手腕的灵活性，特别是当机器人手腕在一些相对狭小空间内作业时会产生较大影响，进而使机器人的应用空间受限，这就需要一种新型工业机器人手腕结构解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是工业机器人手腕结构，属于智能机器人技术领域，结构简单，体积小重量轻，运动灵活性好，适用于多种环境下作业。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：工业机器人手腕结构，属于智能机器人技术领域，包括腕壳、摆动组件和旋转组件，所述腕壳的左端有连接件，连接件和机器人手臂相连，所述摆动组件和旋转组件的输入端和外部电机的输出端连接，摆动组件和旋转组件安装在腕壳的内部。

进一步的，所述摆动组件包括第一齿轮轴、第一齿轮、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第一轴承座、第一轴承、第二轴承、第五齿轮轴、第一轴承盖、第三轴承、第四轴承和轴壳，所述第一齿轮轴和外部电机的输出端连接，所述第一齿轮安装在第二齿轮轴上，所述第一齿轮和第一齿轮轴啮合，所述第三齿轮轴和第一齿轮啮合，所述第四齿轮轴安装在第三齿轮轴的右端，所述第一轴承和第二轴承的轴承内圈固定在第四齿轮轴的外表面，所述第一轴承座的右端固定在第一轴承的轴承外圈的左端，第一轴承座的另一端固定在腕壳内部，所述第五齿轮轴和第四齿轮轴啮合，第五齿轮轴的上端固定在第三轴承的轴承内圈，所述第一轴承盖的下端固定在第三轴承的轴承外圈，第一轴承盖固定在腕壳上，第五齿轮轴的下端固定在第四轴承的轴承内圈，第五齿轮轴通过螺钉和轴壳固定连接，第四轴承的轴承外圈固定在腕壳的内表面。

进一步的，所述旋转组件包括第六齿轮轴、第二齿轮、第七齿轮轴、第八齿轮轴、第九齿轮轴、第二轴承座、第五轴承、第六轴承、第十齿轮轴、第二轴承盖、第七轴承、齿轮连接轴、第三齿轮、第八轴承、第四齿轮、第九轴承、第十轴承和转轴，所述第六齿轮轴和外部电机的输出端连接，所述第二齿轮安装在第七齿轮轴上，所述第二齿轮和第六齿轮轴啮合，所述第八齿轮轴和第二齿轮啮合，所述第九齿轮轴安装在第八齿轮轴的右端，所述第五轴承和第六轴承的轴承内圈固定在第九齿轮轴的外表面，所述第二轴承座的右端固定在第五轴承的轴承外圈的左端，第二轴承座的另一端固定在腕壳内部，所述第十齿轮轴和第九齿轮轴啮合，第十齿轮轴的下端固定在第七轴承的轴承内圈，所述第二轴承盖的上端固定在第七轴承的轴承外圈，第二轴承盖固定在腕壳上，所述齿轮连接轴的下端和第十齿轮轴固定连接，齿轮连接轴的上端和第三齿轮固定连接，齿轮连接轴和第三齿轮连接处的外表面和第八轴承的轴承内圈固定连接，第八轴承的轴承外圈固定在腕壳上，所述第四齿轮和第三齿轮啮合，所述转轴固定在第四齿轮的右端，所述第九轴承的轴承内圈固定在第四齿轮的外表面，第九轴承的轴承外圈固定在轴壳的内表面，所述第十轴承的轴承内圈固定在转轴的外表面，第十轴承的轴承外圈固定在轴壳的内表面。

进一步的，所述第一齿轮轴和第六齿轮轴的轴心共线，第一齿轮轴和第六齿轮轴分别和不同的外部电机连接。

进一步的，第四齿轮轴的中部有第一凸起，第一轴承的轴承内圈固定在第一凸起的左端，第一轴承的轴承外圈固定在腕壳内部，第二轴承的轴承内圈固定在第一凸起的右端，第二轴承的轴承外圈固定在腕壳内部，第九齿轮轴的中部有第二凸起，第五轴承的轴承内圈固定在第二凸起的左端，第五轴承的轴承外圈固定在腕壳内部，第六轴承的轴承内圈固定在第二凸起的右端，第六轴承的轴承外圈固定在腕壳内部。

进一步的，第三齿轮和第四齿轮是等径锥齿轮，第五齿轮轴、第十齿轮轴和第三齿轮的旋转中心同轴，第五齿轮轴、第十齿轮轴的旋转中心和轴壳的转动中心同轴。

进一步的，第四齿轮和转轴之间通过键固定连接。

进一步的，还包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈在第四齿轮轴的左端且和第四齿轮轴通过螺钉固定在一起，所述第二挡圈在第九齿轮轴的左端且和第九齿轮轴通过螺钉固定在一起。

进一步的，还包括垫圈和螺母，所述垫圈同轴设置在第四齿轮的左端，螺母在垫圈的左端且和转轴螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下：

1.本实用新型结构简单，不采用减速器，体积小重量轻，运动灵活性好，适用于多种环境下作业。

2.本实用新型的第一齿轮轴和第六齿轮轴的轴心共线，第一齿轮轴和第六齿轮轴分别和不同的外部电机连接，二者在转动时互不影响，满足多种使用需求。

3.本实用新型的第一轴承和第二轴承限制了第四齿轮轴在水平方向的位置，第五轴承和第六轴承限制了第九齿轮轴在水平方向的位置，固定更加牢固。

4.本实用新型的第三齿轮和第四齿轮是等径锥齿轮，转动平稳，噪声低，扭力大。

5.本实用新型的第四齿轮和转轴之间通过键固定连接，结构简单，固定牢固，拆装和外修方便。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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。在附图中：

图1是本实用新型工业机器人手腕结构的整体示意图；

图2是本实用新型工业机器人手腕结构的前视图；

图3是本实用新型工业机器人手腕结构的图2中A-A部位的剖视图；

图4是本实用新型工业机器人手腕结构的摆动组件的传动部分图；

图5是本实用新型工业机器人手腕结构的转轴的结构图；

图6是本实用新型工业机器人手腕结构的旋转组件的传动部分图。

附图标记：

1、腕壳；2、摆动组件；4、旋转组件；11、连接件；21、第一齿轮轴；22、第一齿轮；23、第二齿轮轴；24、第三齿轮轴；25、第四齿轮轴；26、第一轴承座；27、第一轴承；28、第二轴承；29、第五齿轮轴；30、第一轴承盖；31、第三轴承；32、第四轴承；33、轴壳；34、第一挡圈；41、第六齿轮轴；42、第二齿轮；43、第七齿轮轴；44、第八齿轮轴；45、第九齿轮轴；46、第二轴承座；47、第五轴承；48、第六轴承；49、第十齿轮轴；50、第二轴承盖；51、第七轴承；52、齿轮连接轴；53、第三齿轮；54、第八轴承；55、第四齿轮；56、第九轴承；57、第十轴承；58、转轴；59、第二挡圈；60、垫圈；61、螺母；251、第一凸起；451、第二凸起。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1至6所示，本实用新型为工业机器人手腕结构，属于智能机器人技术领域，包括腕壳1、摆动组件2和旋转组件4，腕壳1的左端有连接件11，连接件11和机器人手臂相连，摆动组件2和旋转组件4的输入端和外部电机的输出端连接，摆动组件2和旋转组件4安装在腕壳1的内部。

优选地，摆动组件2包括第一齿轮轴21、第一齿轮22、第二齿轮轴23、第三齿轮轴24、第四齿轮轴25、第一轴承座26、第一轴承27、第二轴承28、第五齿轮轴29、第一轴承盖30、第三轴承31、第四轴承32和轴壳33，第一齿轮轴21和外部电机的输出端连接，第一齿轮22安装在第二齿轮轴23上，第一齿轮22和第一齿轮轴21啮合，第三齿轮轴24和第一齿轮22啮合，第四齿轮轴25安装在第三齿轮轴24的右端，第一轴承27和第二轴承28的轴承内圈固定在第四齿轮轴25的外表面，第一轴承座26的右端固定在第一轴承27的轴承外圈的左端，第一轴承座26的另一端固定在腕壳1内部，第五齿轮轴29和第四齿轮轴25啮合，第五齿轮轴29的上端固定在第三轴承31的轴承内圈，第一轴承盖30的下端固定在第三轴承31的轴承外圈，第一轴承盖30固定在腕壳1上，第五齿轮轴29的下端固定在第四轴承32的轴承内圈，第五齿轮轴29通过螺钉和轴壳33固定连接，第四轴承32的轴承外圈固定在腕壳1的内表面。

优选地，旋转组件4包括第六齿轮轴41、第二齿轮42、第七齿轮轴43、第八齿轮轴44、第九齿轮轴45、第二轴承座46、第五轴承47、第六轴承48、第十齿轮轴49、第二轴承盖50、第七轴承51、齿轮连接轴52、第三齿轮53、第八轴承54、第四齿轮55、第九轴承56、第十轴承57和转轴58，第六齿轮轴41和外部电机的输出端连接，第二齿轮42安装在第七齿轮轴43上，第二齿轮42和第六齿轮轴41啮合，第八齿轮轴44和第二齿轮42啮合，第九齿轮轴45安装在第八齿轮轴44的右端，第五轴承47和第六轴承48的轴承内圈固定在第九齿轮轴45的外表面，第二轴承座46的右端固定在第五轴承47的轴承外圈的左端，第二轴承座46的另一端固定在腕壳1内部，第十齿轮轴49和第九齿轮轴45啮合，第十齿轮轴49的下端固定在第七轴承51的轴承内圈，第二轴承盖50的上端固定在第七轴承51的轴承外圈，第二轴承盖50固定在腕壳1上，齿轮连接轴52的下端和第十齿轮轴49固定连接，齿轮连接轴52的上端和第三齿轮53固定连接，齿轮连接轴52和第三齿轮53连接处的外表面和第八轴承54的轴承内圈固定连接，第八轴承54的轴承外圈固定在腕壳1上，第四齿轮55和第三齿轮53啮合，转轴58固定在第四齿轮55的右端，第九轴承56的轴承内圈固定在第四齿轮55的外表面，第九轴承56的轴承外圈固定在轴壳33的内表面，第十轴承57的轴承内圈固定在转轴58的外表面，第十轴承57的轴承外圈固定在轴壳33的内表面。

优选地，第一齿轮轴21和第六齿轮轴41的轴心共线，第一齿轮轴21和第六齿轮轴41分别和不同的外部电机连接，二者在转动时互不影响，满足多种使用需求。

优选地，第四齿轮轴25的中部有第一凸起251，第一轴承27的轴承内圈固定在第一凸起251的左端，第一轴承27的轴承外圈固定在腕壳1内部，第二轴承28的轴承内圈固定在第一凸起251的右端，第二轴承28的轴承外圈固定在腕壳1内部，第九齿轮轴45的中部有第二凸起451，第五轴承47的轴承内圈固定在第二凸起451的左端，第五轴承47的轴承外圈固定在腕壳1内部，第六轴承48的轴承内圈固定在第二凸起451的右端，第六轴承48的轴承外圈固定在腕壳1内部，第一轴承27和第二轴承28限制了第四齿轮轴25在水平方向的位置，第五轴承47和第六轴承48限制了第九齿轮轴45在水平方向的位置，固定更加牢固。

优选地，第三齿轮53和第四齿轮55是等径锥齿轮，转动平稳，噪声低，扭力大，第五齿轮轴29、第十齿轮轴49和第三齿轮53的旋转中心同轴，第五齿轮轴29、第十齿轮轴49的旋转中心和轴壳33的转动中心同轴。

优选地，第四齿轮55和转轴58之间通过键固定连接，结构简单，固定牢固，拆装和外修方便。

优选地，第一挡圈34在第四齿轮轴25的左端且和第四齿轮轴25通过螺钉固定在一起，第二挡圈59在第九齿轮轴45的左端且和第九齿轮轴45通过螺钉固定在一起。

优选地，垫圈60同轴设置在第四齿轮55的左端，螺母61在垫圈60的左端且和转轴58螺纹连接。

在实际工作过程中，外部电机带动第一齿轮轴21转动，第一齿轮轴21带动第一齿轮22和第二齿轮轴23转动，第一齿轮22带动第三齿轮轴24和第四齿轮轴25转动，第四齿轮轴25带动第五齿轮轴29和轴壳33转动，从而实现轴壳33的运动，另一个外部电机带动第六齿轮轴41转动，第六齿轮轴41带动第二齿轮42和第七齿轮轴43转动，第二齿轮42带动第八齿轮轴44转动，第八齿轮轴44带动第九齿轮轴45转动，第九齿轮轴45带动第十齿轮轴49、齿轮连接轴52和第三齿轮53转动，第三齿轮53带动第四齿轮55和转轴58转动。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.工业机器人手腕结构，其特征在于：包括腕壳(1)、摆动组件(2)和旋转组件(4)，所述腕壳(1)的左端有连接件(11)，连接件(11)和机器人手臂相连，所述摆动组件(2)和旋转组件(4)的输入端和外部电机的输出端连接，摆动组件(2)和旋转组件(4)安装在腕壳(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：所述摆动组件(2)包括第一齿轮轴(21)、第一齿轮(22)、第二齿轮轴(23)、第三齿轮轴(24)、第四齿轮轴(25)、第一轴承座(26)、第一轴承(27)、第二轴承(28)、第五齿轮轴(29)、第一轴承盖(30)、第三轴承(31)、第四轴承(32)和轴壳(33)，所述第一齿轮轴(21)和外部电机的输出端连接，所述第一齿轮(22)安装在第二齿轮轴(23)上，所述第一齿轮(22)和第一齿轮轴(21)啮合，所述第三齿轮轴(24)和第一齿轮(22)啮合，所述第四齿轮轴(25)安装在第三齿轮轴(24)的右端，所述第一轴承(27)和第二轴承(28)的轴承内圈固定在第四齿轮轴(25)的外表面，所述第一轴承座(26)的右端固定在第一轴承(27)的轴承外圈的左端，第一轴承座(26)的另一端固定在腕壳(1)内部，所述第五齿轮轴(29)和第四齿轮轴(25)啮合，第五齿轮轴(29)的上端固定在第三轴承(31)的轴承内圈，所述第一轴承盖(30)的下端固定在第三轴承(31)的轴承外圈，第一轴承盖(30)固定在腕壳(1)上，第五齿轮轴(29)的下端固定在第四轴承(32)的轴承内圈，第五齿轮轴(29)通过螺钉和轴壳(33)固定连接，第四轴承(32)的轴承外圈固定在腕壳(1)的内表面。

3.根据权利要求2所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：所述旋转组件(4)包括第六齿轮轴(41)、第二齿轮(42)、第七齿轮轴(43)、第八齿轮轴(44)、第九齿轮轴(45)、第二轴承座(46)、第五轴承(47)、第六轴承(48)、第十齿轮轴(49)、第二轴承盖(50)、第七轴承(51)、齿轮连接轴(52)、第三齿轮(53)、第八轴承(54)、第四齿轮(55)、第九轴承(56)、第十轴承(57)和转轴(58)，所述第六齿轮轴(41)和外部电机的输出端连接，所述第二齿轮(42)安装在第七齿轮轴(43)上，所述第二齿轮(42)和第六齿轮轴(41)啮合，所述第八齿轮轴(44)和第二齿轮(42)啮合，所述第九齿轮轴(45)安装在第八齿轮轴(44)的右端，所述第五轴承(47)和第六轴承(48)的轴承内圈固定在第九齿轮轴(45)的外表面，所述第二轴承座(46)的右端固定在第五轴承(47)的轴承外圈的左端，第二轴承座(46)的另一端固定在腕壳(1)内部，所述第十齿轮轴(49)和第九齿轮轴(45)啮合，第十齿轮轴(49)的下端固定在第七轴承(51)的轴承内圈，所述第二轴承盖(50)的上端固定在第七轴承(51)的轴承外圈，第二轴承盖(50)固定在腕壳(1)上，所述齿轮连接轴(52)的下端和第十齿轮轴(49)固定连接，齿轮连接轴(52)的上端和第三齿轮(53)固定连接，齿轮连接轴(52)和第三齿轮(53)连接处的外表面和第八轴承(54)的轴承内圈固定连接，第八轴承(54)的轴承外圈固定在腕壳(1)上，所述第四齿轮(55)和第三齿轮(53)啮合，所述转轴(58)固定在第四齿轮(55)的右端，所述第九轴承(56)的轴承内圈固定在第四齿轮(55)的外表面，第九轴承(56)的轴承外圈固定在轴壳(33)的内表面，所述第十轴承(57)的轴承内圈固定在转轴(58)的外表面，第十轴承(57)的轴承外圈固定在轴壳(33)的内表面。

4.根据权利要求3所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：第一齿轮轴(21)和第六齿轮轴(41)的轴心共线，第一齿轮轴(21)和第六齿轮轴(41)分别和不同的外部电机连接。

5.根据权利要求1所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：第四齿轮轴(25)的中部有第一凸起(251)，第一轴承(27)的轴承内圈固定在第一凸起(251)的左端，第一轴承(27)的轴承外圈固定在腕壳(1)内部，第二轴承(28)的轴承内圈固定在第一凸起(251)的右端，第二轴承(28)的轴承外圈固定在腕壳(1)内部，第九齿轮轴(45)的中部有第二凸起(451)，第五轴承(47)的轴承内圈固定在第二凸起(451)的左端，第五轴承(47)的轴承外圈固定在腕壳(1)内部，第六轴承(48)的轴承内圈固定在第二凸起(451)的右端，第六轴承(48)的轴承外圈固定在腕壳(1)内部。

6.根据权利要求1所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：第三齿轮(53)和第四齿轮(55)是等径锥齿轮，第五齿轮轴(29)、第十齿轮轴(49)和第三齿轮(53)的旋转中心同轴，第五齿轮轴(29)、第十齿轮轴(49)的旋转中心和轴壳(33)的转动中心同轴。

7.根据权利要求1所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：第四齿轮(55)和转轴(58)之间通过键固定连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：还包括第一挡圈(34)和第二挡圈(59)，所述第一挡圈(34)在第四齿轮轴(25)的左端且和第四齿轮轴(25)通过螺钉固定在一起，所述第二挡圈(59)在第九齿轮轴(45)的左端且和第九齿轮轴(45)通过螺钉固定在一起。

9.根据权利要求1至7任一项所述的工业机器人手腕结构，其特征在于：还包括垫圈(60)和螺母(61)，所述垫圈(60)同轴设置在第四齿轮(55)的左端，螺母(61)在垫圈(60)的左端且和转轴(58)螺纹连接。

Images