CN218285600U - 关节组件和工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种关节组件和工业机器人，其中，关节组件包括：五轴输入模块；五轴输出模块，与五轴输入模块通过第一锥齿轮组件传动连接；六轴输入模块；六轴第一传动模块，与六轴输入模块通过第二锥齿轮组件传动连接；六轴第二传动模块，与六轴第一传动模块可拆卸连接，六轴第二传动模块与六轴第一传动模块相连，六轴第二传动模块的第一斜齿轮轴随六轴第一传动模块转动；六轴输出模块，六轴输出模块包括第二斜齿轮轴，第二斜齿轮轴与第一斜齿轮轴相啮合，第二斜齿轮轴随第一斜齿轮轴的转动而转动。本实用新型的技术方案中，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，更便于批量化生产。

Description

关节组件和工业机器人

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体而言，涉及一种关节组件和一种工业机器人。

背景技术

目前，相关技术中，工业机器人的手腕关节处，在驱动五轴或六轴进行转动时，通常是采用带传动的形式实现，然而带传动的传动方式其占用的体积较大，且随着运行时间的增多，传动带会发生松弛，传动精度也会随之降低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型第一方面的实施例提供了一种关节组件。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种工业机器人。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提供了一种关节组件，包括：五轴输入模块；五轴输出模块，与五轴输入模块通过第一锥齿轮组件传动连接；六轴输入模块；六轴第一传动模块，与六轴输入模块通过第二锥齿轮组件传动连接；六轴第二传动模块，与六轴第一传动模块可拆卸连接，六轴第二传动模块与六轴第一传动模块相连，六轴第二传动模块的第一斜齿轮轴随六轴第一传动模块转动；六轴输出模块，六轴输出模块包括第二斜齿轮轴，第二斜齿轮轴与第一斜齿轮轴相啮合，第二斜齿轮轴随第一斜齿轮轴的转动而转动。

根据本实用新型提出的关节组件，主要包括五轴结构和六轴结构，五轴结构包括五轴输入模块和五轴输出模块，五轴输入模块可与对应的驱动电机相连，从而在电机的作用下驱动五轴输出模块发生转动，进而实现对机械臂的前后摆动的调节，而六轴结构主要包括六轴输入模块、六轴第一传动模块、六轴第二传动模块以及六轴输出模块，六轴结构用于调整机械臂的手腕回转，六轴输入模块可与对应的驱动电机相连，从而在该电机的作用下带动六轴第一传动模块和六轴第二传动模块转动，进而在六轴第二传动模块的第一斜齿轮轴和六轴输出模块的第二斜齿轮轴的配合作用下，可带动六轴输出模块发生转动，从而实现机械臂的手腕回转运动。具体地，五轴输入模块和五轴输出模块之间是通过第一锥齿轮组件实现传动连接的，同时六轴第一传动模块和六轴输入模块之间是通过第二锥齿轮组件实现传动连接的，即五轴结构和六轴结构在进行力矩输入时，均采用锥齿轮传动的方式，相比于带传动的驱动的方式，采用锥齿轮配合的方式更为紧凑，同时传动精度也更高。此外，对于六轴第二传动模块而言，其与六轴第一传动模块的装配是可拆卸的方式，而六轴第二传动模块在随着六轴第一传动模块传动一同传动的情况下，会通过第一斜齿轮轴和第二斜齿轮轴，将力矩传递至六轴输出模块，最终带动六轴输出模块发生转动。

在一个具体地实施例中，五轴输入模块和六轴输入模块的轴线是平行的，六轴输出模块的轴线也与五轴输入模块和六轴输入模块的轴线相平行，五轴输出模块、六轴第一传动模块和六轴第二传动模块的轴线与上述轴线相垂直，且五轴输出模块和六轴第一传动模块分别位于六轴输出模块的两侧。

可以理解，对于五轴输入模块和五轴输出模块而言，由于二者采用锥齿轮传动，故而二者的转轴是垂直的，对于六轴输入模块和六轴第一传动模块而言，二者的转轴也是垂直的。

需要强调的是，本申请中关节组件包括六个模块化结构，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，齿轮的安装调整更简单，更适合批量化生产。

上述技术方案中，五轴输入模块具体包括：第一输入本体，第一输入本体包括相连的第一连接部和第一轴部，第一轴部远离第一连接部的一端形成有第一螺旋轮齿；两个第一轴承，套设于第一轴部外，且两个第一轴承间隔设置；其中，第一连接部用于连接五轴驱动电机，第一锥齿轮组件包括第一螺旋轮齿。

在该技术方案中，五轴输入模块主要包括第一输入本体和第一轴承，第一输入本体由第一连接部和第一轴部构成，第一连接部连接至第一轴部的一端，第一轴部的另一端则会形成第一螺旋轮齿，从而便于与五轴输出模块进行连接，以实现力矩角度的垂直变化。此外，位于第一轴部第一段的第一连接部用于连接五轴驱动电机，在五轴驱动电机的作用下会带动第一轴部和第一螺旋轮齿一同发生转动，进而实现对五轴输出模块的转动驱动。

需要补充的是，对于第一轴部而言，为了保证转动时的同轴度，还在外套设有两个第一轴承，且将两个第一轴承间隔设置，可起到更好的承载效果。

进一步地，第一螺旋轮齿可以为准双曲面轮齿。

上述技术方案中，第一轴承为角接触球轴承，五轴输入模块还包括：至少一个第一隔套，设于两个第一轴承之间。

在该技术方案中，通过将第一轴承选为角接触球轴承，可同时承担径向力及轴向力，通过在两个第一轴承之间设置第一隔套，则会实现对轴承的预紧。

当然，第一隔套的数量可以为一个，也可以为多个，可根据两个第一轴承之间的间距灵活设置。

上述技术方案中，五轴输出模块具体包括：第一准双曲面齿轮，第一准双曲面齿轮设有第一轴孔和第一轴肩，第一轴孔内设有圆锥滚子轴承，第一轴肩外套设有推力滚针轴承，推力滚针轴承沿轴向方向远离第一轴肩的一端设有垫片，第一准双曲面齿轮朝向第一轴部的一侧设有第二螺旋轮齿；其中，第一锥齿轮组件包括第二螺旋轮齿。

在该技术方案中，对于五轴输出模块而言，主要包括第一准双曲面齿轮，第一准双曲面齿轮上设有第一轴孔和第一轴肩，在第一轴孔和第一轴肩处分别设置有一个轴承，从而可在径向方向上同时对第一准双曲面齿轮进行支撑，具体地，将圆锥滚子轴承设置在第一轴孔内，圆锥滚子轴承的外表面与第一轴孔的内孔壁相接触，将推力滚针轴承套设在第一轴肩外，推力滚针轴承的内表面与第一轴肩的外表面相接触。在此基础上，第一准双曲面齿轮的一侧设置有第二螺旋轮齿，从而可使得在五轴输入模块上的第一螺旋轮齿的作用下，会带动第一准双曲面齿轮发生转动。

需要补充的是，通过在外部的推力滚针轴承的一端设置垫片，即远离第一轴肩的一端设置垫片，可调整第一准双曲面齿轮的轴向安装位置。

上述技术方案中，六轴输入模块具体包括：第二输入本体，第二输入本体包括相连的第二连接部和第二轴部，第二轴部远离第二连接部的一端形成有第三螺旋轮齿；两个第二轴承，套设于第二轴部外，且两个第二轴承间隔设置；其中，第二连接部用于连接六轴驱动电机，第二锥齿轮组件包括第三螺旋轮齿。

在该技术方案中，对于六轴输入模块而言，主要包括有第一输入本体和第二轴承，第二输入本体由第二连接部和第二轴部构成，第二连接部连接至第二轴部的一端，第二轴部的另一端则会形成第三螺旋轮齿，从而便于与五轴输出模块进行连接，以实现力矩角度的垂直变化。此外，位于第二轴部第二段的第二连接部用于连接五轴驱动电机，在五轴驱动电机的作用下会带动第二轴部和第三螺旋轮齿一同发生转动，进而实现对五轴输出模块的转动驱动。

需要补充的是，对于第二轴部而言，为了保证转动时的同轴度，还在外套设有两个第二轴承，且将两个第二轴承间隔设置，可起到更好的承载效果。

进一步地，第三螺旋轮齿可以为准双曲面轮齿。

上述技术方案中，第二轴承为角接触球轴承，六轴输入模块还包括：至少一个第二隔套，设于两个第二轴承之间。

在该技术方案中，通过将第二轴承选为角接触球轴承，可同时承担径向力及轴向力，通过在两个第二轴承之间设置第二隔套，则会实现对轴承的预紧。

当然，第二隔套的数量可以为一个，也可以为多个，可根据两个第二轴承之间的间距灵活设置。

上述技术方案中，六轴第一传动模块具体包括：第二准双曲面齿轮，第二准双曲面齿轮朝向第二轴部的一侧设有第四螺旋轮齿；其中，第二锥齿轮组件包括第四螺旋轮齿。

在该技术方案中，对于六轴第一传动模块而言，主要包括第二准双曲面齿轮，通过将第二准双曲面齿轮的一端设置第四螺旋轮齿，以便于将其与第三螺旋轮齿相配合，从而可使得在六轴输入模块上的第三螺旋轮齿的作用下，会带动第二准双曲面齿轮发生转动。

上述技术方案中，第二准双曲面齿轮的中心轴线上设有配合轴孔以及绕配合轴孔均匀设置的多个第一连接孔，六轴第二传动模块具体包括：六轴齿轮轴支架，第一斜齿轮轴穿设于六轴齿轮轴支架内，且六轴齿轮轴支架和第一斜齿轮轴之间设有双列圆锥滚子轴承；转接件，套设于第一斜齿轮轴的一端，转接件上设有至少一个第二连接孔；其中，通过连接件穿过第一连接孔和第二连接孔实现六轴第二传动模块与六轴第一传动模块的可拆卸连接，第一斜齿轮轴通过转接件随第二准双曲面齿轮一同转动。

在该技术方案中，通过对第二准双曲面齿轮的结构进行限定，在其中心轴线的位置上设置配合轴孔，以供第一斜齿轮轴穿过，此外，在第二准双曲面齿轮上还设置有多个第一连接孔，第一连接孔用于与六轴第二传动模块进行连接。对于六轴第二传动模块而言，包括有六轴齿轮轴支架以及转接件，六轴齿轮轴支架用于对第一斜齿轮轴进行支撑，同时在第一斜齿轮轴外、六轴齿轮轴支架内设置有双列圆锥滚子轴承，从而保证第一斜齿轮轴的同轴转动。需要强调的是，在第一斜齿轮轴一端外，还设置有转接件，转接件上设置有一个或多个第二连接孔，与第一连接孔对应设置，以便于在连接件的作用下穿过第一连接孔和第二连接孔，从而实现六轴第二传动模块与六轴第一传动模块的连接。

此外，对于第一斜齿轮轴而言，其与转接件之间可以为过盈连接，或者可以通过胶粘或其他固定连接的方式进行连接，需要保证第二准双曲面齿轮在转动时，在连接件的作用下可带动转接件转动，进而可带动第一斜齿轮轴也随之一同转动。

需要说明的是，多个第一连接孔绕配合轴孔均匀设置，从而在连接六轴第二传动模块时，连接强度更为均匀。

在一个具体的实施例中，第一连接孔的数量为四个、六个或八个。

上述技术方案中，六轴输出模块具体包括：输出支架，第二斜齿轮轴穿设于输出支架内，第二斜齿轮轴伸出输出支架的一端设有斜齿轮，第二斜齿轮轴伸出输出支架的另一端形成有装配部；其中，输出支架和第二斜齿轮轴之间设有圆锥滚子轴承。

在该技术方案中，对于六轴输出模块而言，主要包括输出支架和第二斜齿轮轴，通过将第二斜齿轮轴穿设于输出支架上，输出支架可对第二斜齿轮轴起到支撑的效果，第二斜齿轮轴的两端均伸出输出支架，且一端设置了斜齿轮，另一端设置有装配部，装配部可用于与机械手进行装配，从而实现抓取等操作。

此外，为了保证第二斜齿轮轴的同轴运转，在输出支架和第二斜齿轮轴之间还设置有圆锥滚子轴承。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种工业机器人，包括：基座；上述第一方面中的任一关节组件，与基座传动连接。

根据本实用新型提出的工业机器人，包括基座和关节组件，在关节组件的作用下可实现机械臂的回转和摆动，从而便于实现对物体的抓取和放下操作。

由于工业机器人包括关节组件，故而具有上述第一方面实施例中任一关节组件的有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的关节组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的关节组件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的关节组件的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的五轴输入模块的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的五轴输出模块的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的六轴第一传动模块和六轴第二传动模块的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的六轴输出模块的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的一个实施例的工业机器人的结构示意图。

其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：关节组件；102：五轴输入模块；1022：第一输入本体；1023：第一连接部；1024：第一轴部；1025：第一螺旋轮齿；1026：第一轴承；1027：第一隔套；104：五轴输出模块；1042：第一准双曲面齿轮；1043：第一轴孔；1044：第一轴肩；1045：第二螺旋轮齿；106：六轴输入模块；1062：第二输入本体；1063：第二连接部；1064：第二轴部；1065：第三螺旋轮齿；1066：第二轴承；1067：第二隔套；108：六轴第一传动模块；1082：第二准双曲面齿轮；1083：第四螺旋轮齿；1084：配合轴孔；1085：第一连接孔；1086：连接件；110：六轴第二传动模块；1101：六轴齿轮轴支架；1102：第一斜齿轮轴；1103：转接件；1104：第二连接孔；112：六轴输出模块；1122：第二斜齿轮轴；1123：输出支架；1124：斜齿轮；1125：装配部；

200：工业机器人；202：基座。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本实用新型的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图8描述根据本实用新型的一些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提出的一种关节组件，主要包括五轴结构和六轴结构，五轴结构包括五轴输入模块102和五轴输出模块104，五轴输入模块102可与对应的驱动电机相连，从而在电机的作用下驱动五轴输出模块104发生转动，进而实现对机械臂的前后摆动的调节，而六轴结构主要包括六轴输入模块106、六轴第一传动模块108、六轴第二传动模块110以及六轴输出模块112，六轴结构用于调整机械臂的手腕回转，六轴输入模块106可与对应的驱动电机相连，从而在该电机的作用下带动六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110转动，进而在六轴第二传动模块110的第一斜齿轮轴1102和六轴输出模块112的第二斜齿轮轴1122的配合作用下，可带动六轴输出模块112发生转动，从而实现机械臂的手腕回转运动。具体地，五轴输入模块102和五轴输出模块104之间是通过第一锥齿轮组件实现传动连接的，同时六轴第一传动模块108和六轴输入模块106之间是通过第二锥齿轮组件实现传动连接的，即五轴结构和六轴结构在进行力矩输入时，均采用锥齿轮传动的方式，相比于带传动的驱动的方式，采用锥齿轮配合的方式更为紧凑，同时传动精度也更高。此外，对于六轴第二传动模块110而言，其与六轴第一传动模块108的装配是可拆卸的方式，而六轴第二传动模块110在随着六轴第一传动模块108传动一同传动的情况下，会通过第一斜齿轮轴1102和第二斜齿轮轴1122，将力矩传递至六轴输出模块112，最终带动六轴输出模块112发生转动。

在一个具体地实施例中，五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线是平行的，六轴输出模块112的轴线也与五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线相平行，五轴输出模块104、六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110的轴线与上述轴线相垂直，且五轴输出模块104和六轴第一传动模块108分别位于六轴输出模块112的两侧。

可以理解，对于五轴输入模块102和五轴输出模块104而言，由于二者采用锥齿轮传动，故而二者的转轴是垂直的，对于六轴输入模块106和六轴第一传动模块108而言，二者的转轴也是垂直的。

需要强调的是，本申请中关节组件100包括六个模块化结构，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，齿轮的安装调整更简单，更适合批量化生产。

实施例二

如图1所示，本实施例提出的一种关节组件100，主要包括五轴结构和六轴结构，五轴结构包括五轴输入模块102和五轴输出模块104，五轴输入模块102可与对应的驱动电机相连，从而在电机的作用下驱动五轴输出模块104发生转动，进而实现对机械臂的前后摆动的调节，而六轴结构主要包括六轴输入模块106、六轴第一传动模块108、六轴第二传动模块110以及六轴输出模块112，六轴结构用于调整机械臂的手腕回转，六轴输入模块106可与对应的驱动电机相连，从而在该电机的作用下带动六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110转动，进而在六轴第二传动模块110的第一斜齿轮轴1102和六轴输出模块112的第二斜齿轮轴1122的配合作用下，可带动六轴输出模块112发生转动，从而实现机械臂的手腕回转运动。具体地，五轴输入模块102和五轴输出模块104之间是通过第一锥齿轮组件实现传动连接的，同时六轴第一传动模块108和六轴输入模块106之间是通过第二锥齿轮组件实现传动连接的，即五轴结构和六轴结构在进行力矩输入时，均采用锥齿轮传动的方式，相比于带传动的驱动的方式，采用锥齿轮配合的方式更为紧凑，同时传动精度也更高。此外，对于六轴第二传动模块110而言，其与六轴第一传动模块108的装配是可拆卸的方式，而六轴第二传动模块110在随着六轴第一传动模块108传动一同传动的情况下，会通过第一斜齿轮轴1102和第二斜齿轮轴1122，将力矩传递至六轴输出模块112，最终带动六轴输出模块112发生转动。

在一个具体地实施例中，五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线是平行的，六轴输出模块112的轴线也与五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线相平行，五轴输出模块104、六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110的轴线与上述轴线相垂直，且五轴输出模块104和六轴第一传动模块108分别位于六轴输出模块112的两侧。

可以理解，对于五轴输入模块102和五轴输出模块104而言，由于二者采用锥齿轮传动，故而二者的转轴是垂直的，对于六轴输入模块106和六轴第一传动模块108而言，二者的转轴也是垂直的。

需要强调的是，本申请中关节组件100包括六个模块化结构，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，齿轮的安装调整更简单，更适合批量化生产。

对于五轴结构而言，即五轴输入模块102和五轴输出模块104而言，五轴输入模块102主要包括第一输入本体1022和第一轴承1026，如图4所示，第一输入本体1022由第一连接部1023和第一轴部1024构成，第一连接部1023连接至第一轴部1024的一端，第一轴部1024的另一端则会形成第一螺旋轮齿1025，从而便于与五轴输出模块104进行连接，以实现力矩角度的垂直变化。此外，位于第一轴部1024第一段的第一连接部1023用于连接五轴驱动电机，在五轴驱动电机的作用下会带动第一轴部1024和第一螺旋轮齿1025一同发生转动，进而实现对五轴输出模块104的转动驱动。

需要补充的是，对于第一轴部1024而言，为了保证转动时的同轴度，还在外套设有两个第一轴承1026，且将两个第一轴承1026间隔设置，可起到更好的承载效果。

进一步地，第一螺旋轮齿1025可以为准双曲面轮齿。

进一步地，通过将第一轴承1026选为角接触球轴承，可同时承担径向力及轴向力，通过在两个第一轴承1026之间设置第一隔套1027，则会实现对轴承的预紧。

当然，第一隔套1027的数量可以为一个，也可以为多个，可根据两个第一轴承1026之间的间距灵活设置。

对于五轴输出模块104而言，如图3所示，主要包括第一准双曲面齿轮1042，第一准双曲面齿轮1042上设有第一轴孔1043和第一轴肩1044，在第一轴孔1043和第一轴肩1044处分别设置有一个轴承，从而可在径向方向上同时对第一准双曲面齿轮1042进行支撑，具体地，将圆锥滚子轴承设置在第一轴孔1043内，圆锥滚子轴承的外表面与第一轴孔1043的内孔壁相接触，将推力滚针轴承套设在第一轴肩1044外，推力滚针轴承的内表面与第一轴肩1044的外表面相接触。在此基础上，第一准双曲面齿轮1042的一侧设置有第二螺旋轮齿1045，从而可使得在五轴输入模块102上的第一螺旋轮齿1025的作用下，会带动第一准双曲面齿轮1042发生转动。

需要补充的是，通过在外部的推力滚针轴承的一端设置垫片，即远离第一轴肩1044的一端设置垫片，可调整第一准双曲面齿轮1042的轴向安装位置。

实施例三

如图1和图2所示，本实施例提出的一种关节组件100，主要包括五轴结构和六轴结构，五轴结构包括五轴输入模块102和五轴输出模块104，五轴输入模块102可与对应的驱动电机相连，从而在电机的作用下驱动五轴输出模块104发生转动，进而实现对机械臂的前后摆动的调节，而六轴结构主要包括六轴输入模块106、六轴第一传动模块108、六轴第二传动模块110以及六轴输出模块112，六轴结构用于调整机械臂的手腕回转，六轴输入模块106可与对应的驱动电机相连，从而在该电机的作用下带动六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110转动，进而在六轴第二传动模块110的第一斜齿轮轴1102和六轴输出模块112的第二斜齿轮轴1122的配合作用下，可带动六轴输出模块112发生转动，从而实现机械臂的手腕回转运动。具体地，五轴输入模块102和五轴输出模块104之间是通过第一锥齿轮组件实现传动连接的，同时六轴第一传动模块108和六轴输入模块106之间是通过第二锥齿轮组件实现传动连接的，即五轴结构和六轴结构在进行力矩输入时，均采用锥齿轮传动的方式，相比于带传动的驱动的方式，采用锥齿轮配合的方式更为紧凑，同时传动精度也更高。此外，对于六轴第二传动模块110而言，其与六轴第一传动模块108的装配是可拆卸的方式，而六轴第二传动模块110在随着六轴第一传动模块108传动一同传动的情况下，会通过第一斜齿轮轴1102和第二斜齿轮轴1122，将力矩传递至六轴输出模块112，最终带动六轴输出模块112发生转动。

在一个具体地实施例中，如图3所示，五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线是平行的，六轴输出模块112的轴线也与五轴输入模块102和六轴输入模块106的轴线相平行，五轴输出模块104、六轴第一传动模块108和六轴第二传动模块110的轴线与上述轴线相垂直，且五轴输出模块104和六轴第一传动模块108分别位于六轴输出模块112的两侧。

可以理解，对于五轴输入模块102和五轴输出模块104而言，由于二者采用锥齿轮传动，故而二者的转轴是垂直的，对于六轴输入模块106和六轴第一传动模块108而言，二者的转轴也是垂直的。

需要强调的是，本申请中关节组件100包括六个模块化结构，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，齿轮的安装调整更简单，更适合批量化生产。

对于六轴结构而言，如图3所示，即六轴输入模块106、六轴第一传动模块108、六轴第二传动模块110和六轴输出模块112而言，如图5所示，六轴输入模块106主要包括有第一输入本体1022和第二轴承1066，第二输入本体1062由第二连接部1063和第二轴部1064构成，第二连接部1063连接至第二轴部1064的一端，第二轴部1064的另一端则会形成第三螺旋轮齿1065，从而便于与五轴输出模块104进行连接，以实现力矩角度的垂直变化。此外，位于第二轴部1064第二段的第二连接部1063用于连接五轴驱动电机，在五轴驱动电机的作用下会带动第二轴部1064和第三螺旋轮齿1065一同发生转动，进而实现对五轴输出模块104的转动驱动。

需要补充的是，对于第二轴部1064而言，为了保证转动时的同轴度，还在外套设有两个第二轴承1066，且将两个第二轴承1066间隔设置，可起到更好的承载效果。

进一步地，第三螺旋轮齿1065可以为准双曲面轮齿。

第二轴承1066选为角接触球轴承，可同时承担径向力及轴向力，通过在两个第二轴承1066之间设置第二隔套1067，则会实现对轴承的预紧。

当然，第二隔套1067的数量可以为一个，也可以为多个，可根据两个第二轴承1066之间的间距灵活设置。

对于六轴第一传动模块108而言，主要包括第二准双曲面齿轮1082，通过将第二准双曲面齿轮1082的一端设置第四螺旋轮齿1083，以便于将其与第三螺旋轮齿1065相配合，从而可使得在六轴输入模块106上的第三螺旋轮齿1065的作用下，会带动第二准双曲面齿轮1082发生转动。

如图6所示，通过对第二准双曲面齿轮1082的结构进行限定，在其中心轴线的位置上设置配合轴孔1084，以供第一斜齿轮轴1102穿过，此外，在第二准双曲面齿轮1082上还设置有多个第一连接孔1085，第一连接孔1085用于与六轴第二传动模块110进行连接。对于六轴第二传动模块110而言，包括有六轴齿轮轴支架1101以及转接件1103，六轴齿轮轴支架1101用于对第一斜齿轮轴1102进行支撑，同时在第一斜齿轮轴1102外、六轴齿轮轴支架1101内设置有双列圆锥滚子轴承，从而保证第一斜齿轮轴1102的同轴转动。需要强调的是，在第一斜齿轮轴1102一端外，还设置有转接件1103，转接件1103上设置有一个或多个第二连接孔1104，与第一连接孔1085对应设置，以便于在连接件1086的作用下穿过第一连接孔1085和第二连接孔1104，从而实现六轴第二传动模块110与六轴第一传动模块108的连接。

此外，对于第一斜齿轮轴1102而言，其与转接件1103之间可以为过盈连接，或者可以通过胶粘或其他固定连接的方式进行连接，需要保证第二准双曲面齿轮1082在转动时，在连接件1086的作用下可带动转接件1103转动，进而可带动第一斜齿轮轴1102也随之一同转动。

需要说明的是，多个第一连接孔1085绕配合轴孔1084均匀设置，从而在连接六轴第二传动模块110时，连接强度更为均匀。

在一个具体的实施例中，第一连接孔1085的数量为四个、六个或八个。

对于六轴输出模块112而言，如图7所示，主要包括输出支架1123和第二斜齿轮轴1122，通过将第二斜齿轮轴1122穿设于输出支架1123上，输出支架1123可对第二斜齿轮轴1122起到支撑的效果，第二斜齿轮轴1122的两端均伸出输出支架1123，且一端设置了斜齿轮1124，另一端设置有装配部1125，装配部1125可用于与机械手进行装配，从而实现抓取等操作。

此外，为了保证第二斜齿轮轴1122的同轴运转，在输出支架1123和第二斜齿轮轴1122之间还设置有圆锥滚子轴承。

实施例四

如图8所示，本实施例提出了一种工业机器人200，包括基座202和关节组件100，在关节组件100的作用下可实现机械臂的回转和摆动，从而便于实现对物体的抓取和放下操作。

由于工业机器人200包括关节组件100，故而具有上述第一方面实施例中任一关节组件100的有益效果，在此不再赘述。

根据本实用新型提供的关节组件和工业机器人，关节组件包括六个模块化结构，对于每个模块可先进行单独的装配，在完成装配后再进行总装，减少各传动轴系的耦合，齿轮的安装调整更简单，更适合批量化生产。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种关节组件，其特征在于，包括：

五轴输入模块；

五轴输出模块，与所述五轴输入模块通过第一锥齿轮组件传动连接；

六轴输入模块；

六轴第一传动模块，与所述六轴输入模块通过第二锥齿轮组件传动连接；

六轴第二传动模块，与所述六轴第一传动模块可拆卸连接，所述六轴第二传动模块与所述六轴第一传动模块相连，所述六轴第二传动模块的第一斜齿轮轴随所述六轴第一传动模块转动；

六轴输出模块，所述六轴输出模块包括第二斜齿轮轴，所述第二斜齿轮轴与所述第一斜齿轮轴相啮合，所述第二斜齿轮轴随所述第一斜齿轮轴的转动而转动。

2.根据权利要求1所述的关节组件，其特征在于，所述五轴输入模块具体包括：

第一输入本体，所述第一输入本体包括相连的第一连接部和第一轴部，所述第一轴部远离所述第一连接部的一端形成有第一螺旋轮齿；

两个第一轴承，套设于所述第一轴部外，且两个所述第一轴承间隔设置；

其中，所述第一连接部用于连接五轴驱动电机，所述第一锥齿轮组件包括所述第一螺旋轮齿。

3.根据权利要求2所述的关节组件，其特征在于，所述第一轴承为角接触球轴承，所述五轴输入模块还包括：

至少一个第一隔套，设于两个所述第一轴承之间。

4.根据权利要求2所述的关节组件，其特征在于，所述五轴输出模块具体包括：

第一准双曲面齿轮，所述第一准双曲面齿轮设有第一轴孔和第一轴肩，所述第一轴孔内设有圆锥滚子轴承，所述第一轴肩外套设有推力滚针轴承，所述推力滚针轴承沿轴向方向远离所述第一轴肩的一端设有垫片，所述第一准双曲面齿轮朝向所述第一轴部的一侧设有第二螺旋轮齿；

其中，所述第一锥齿轮组件包括所述第二螺旋轮齿。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的关节组件，其特征在于，所述六轴输入模块具体包括：

第二输入本体，所述第二输入本体包括相连的第二连接部和第二轴部，所述第二轴部远离所述第二连接部的一端形成有第三螺旋轮齿；

两个第二轴承，套设于所述第二轴部外，且两个所述第二轴承间隔设置；

其中，所述第二连接部用于连接六轴驱动电机，所述第二锥齿轮组件包括所述第三螺旋轮齿。

6.根据权利要求5所述的关节组件，其特征在于，所述第二轴承为角接触球轴承，所述六轴输入模块还包括：

至少一个第二隔套，设于两个所述第二轴承之间。

7.根据权利要求5所述的关节组件，其特征在于，所述六轴第一传动模块具体包括：

第二准双曲面齿轮，所述第二准双曲面齿轮朝向所述第二轴部的一侧设有第四螺旋轮齿；

其中，所述第二锥齿轮组件包括所述第四螺旋轮齿。

8.根据权利要求7所述的关节组件，其特征在于，所述第二准双曲面齿轮的中心轴线上设有配合轴孔以及绕所述配合轴孔均匀设置的多个第一连接孔，所述六轴第二传动模块具体包括：

六轴齿轮轴支架，所述第一斜齿轮轴穿设于所述六轴齿轮轴支架内，且所述六轴齿轮轴支架和所述第一斜齿轮轴之间设有双列圆锥滚子轴承；

转接件，套设于所述第一斜齿轮轴的一端，所述转接件上设有至少一个第二连接孔；

其中，通过连接件穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔实现所述六轴第二传动模块与所述六轴第一传动模块的可拆卸连接，所述第一斜齿轮轴通过所述转接件随所述第二准双曲面齿轮一同转动。

9.根据权利要求8所述的关节组件，其特征在于，所述六轴输出模块具体包括：

输出支架，所述第二斜齿轮轴穿设于所述输出支架内，所述第二斜齿轮轴伸出所述输出支架的一端设有斜齿轮，所述第二斜齿轮轴伸出所述输出支架的另一端形成有装配部；

其中，所述输出支架和所述第二斜齿轮轴之间设有圆锥滚子轴承。

10.一种工业机器人，其特征在于，包括：

基座；

如权利要求1至9中任一项所述的关节组件，与所述基座传动连接。

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