CN219132365U - 一种机器人手腕关节动力结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人手腕关节动力结构，包括沿第四关节摆臂轴线布置且分别连接有驱动装置的第四关节动力轴、第五关节动力轴及第六关节动力轴，所述第四关节动力轴套设于第六关节动力轴外，第六关节动力轴套设于第五关节动力轴外；所述第四关节动力轴与安装在第四关节摆臂上的第一减速器的输入端连接，所述第一减速器的输出端与第五关节摆臂的臂体相连，所述第五关节动力轴与第六关节动力轴穿过所述第一减速器伸入至所述第五关节摆臂分别通过锥齿轮与第二减速器、第一转动轴连接；所述第一转动轴与设于第六关节摆臂内且与沿轴线方向互相平行的第二转动轴连接，所述第二转动轴通过锥齿轮与设于第六关节摆臂上的第三减速器的输入轴连接。

Description

一种机器人手腕关节动力结构

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种机器人手腕关节动力结构。

背景技术

工业机器人是集电子、机械、计算机、控制、传感器、人工智能为一体，运用于工业领域的具有多关节机器人或者是多自由度的机器人。工业机器人用途广泛，在汽车制造、零件制造、机械加工、电气电子、食品等诸多行业中都具有较好的应用前景。机器人手腕关节是工业机器人重要的组成部分，机器人手腕关节的动力传输直接决定着工业机器人在转动、加工等动作的效率，如实用新型“工业机器人腕关节”(公开号CN204076276U)中，在减速器工作过程中均需采用传动轮进行动力传输，不仅在传输过程中会造成一定的消耗，而且会降低转动速率，因此提出了一种新的技术方案来解决该问题。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型在于提出一种机器人手腕关节动力结构，以解决现有技术中所存在的问题。

为了实现上述目的，提出以下的技术方案：一种机器人手腕关节动力结构，包括沿第四关节摆臂轴线布置且分别连接有驱动装置的第四关节动力轴、第五关节动力轴及第六关节动力轴，所述第四关节动力轴套设于第六关节动力轴外，第六关节动力轴套设于第五关节动力轴外；

所述第四关节动力轴的输出端与安装在第四关节摆臂上的第一减速器的输入端连接，所述第一减速器的输出端与第五关节摆臂的臂体相连，所述第五关节动力轴与第六关节动力轴穿过所述第一减速器伸入至第五关节摆臂分别通过锥齿轮与第二减速器、第一转动轴连接；

所述第一转动轴与设于第六关节摆臂内且与沿轴线方向互相平行的第二转动轴连接，第二转动轴通过锥齿轮与设于第六关节摆臂上的第三减速器的输入轴连接，所述第六关节摆臂可绕第二减速器的轴线转动地安装在第二减速器的输出端上。

上述技术方案中优先地，所述驱动装置包括固定于第四关节摆臂内的第四关节伺服电机、第五关节伺服电机和第六关节伺服电机，所述第五关节伺服电机与第五关节动力轴连接；所述第四关节伺服电机、第六关节伺服电机通过链条或皮带分别与所述第四关节动力轴、第六关节动力轴连接。

上述技术方案中优先地，所述第二转动轴一端的第三从动轮经由第三主动轮通过链条或皮带连接的张紧轮带动。

上述技术方案中优先地，所述第六关节摆臂包括传动臂体和转动壳，所述转动壳的一端与所述第二减速器的输出端相连，其另一端连接有所述传动臂体，所述第六关节摆臂与所述转动壳沿所述第二减速器的输出轴的轴线方向同轴转动。

上述技术方案中优先地，所述传动臂体呈L型设置，所述传动臂体的一边与转动壳相连，其另一边设有用于连接所述第五关节摆臂的转动座，所述传动臂体的侧壁上设有第三减速器。

上述技术方案中优先地，所述第四关节伺服电机、第六关节伺服电机的输出端与所述第四关节动力轴、第六关节动力轴的轴线互相平行；所述第五关节伺服电机和第五关节动力轴同轴且同速转动。

上述技术方案中优先地，所述第三减速器与所述第四关节动力轴、第五关节动力轴与第六关节动力轴同轴线或轴线互相平行，所述第二减速器与所述第一转动轴、第二转动轴轴线互相平行且与第五关节动力轴轴线垂直。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果至少包括:

本实用新型机器人手腕关节动力装置的装配简单、传动效率高,从而使得工业机器人手腕关节更灵活，在腕关节动力输入方面，第五关节传动轴通过锥齿轮直接传动至第二减速器，使得第六关节摆臂转动更为灵活，既增大了转速，同时在结构设计上减少了一组传动轮及传动带,降低了成本。

附图说明

图1是机器人手腕关节的结构示意图；

图2是本实用新型的第六关节摆臂的结构示意图；

图3是本实用新型的第一减速器的结构示意图；

图4是本实用新型的驱动装置的结构示意图。

图中：1、第四关节伺服电机；2、第五关节伺服电机；3、第六关节伺服电机；4、第四关节动力轴；5、第五关节动力轴；6、第六关节动力轴；7、第一主动轮；8、内六角紧定螺钉；9、第二主动轮；10、第二从动轮；11、第一从动轮；12、第四关节摆臂；13、第一减速器；14、第五关节摆臂；15、第一主动锥齿轮；16、第二主动锥齿轮；17、第一从动锥齿轮；18、第一转动轴；19、第三主动轮；20、张紧轮；21、第三从动轮；22、第二转动轴；23、第三主动锥齿轮；24、第三从动锥齿轮；25、传动臂体；26、转动壳；27、第六关节摆臂；28、第三减速器；29、第二从动锥齿轮；30、第三减速器；31、旋转座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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作详细描述。

如图1-4所示，图中展示了一种机器人手腕关节动力结构，包括沿第四关节摆臂12轴线布置且分别连接有驱动装置的第四关节动力轴4、第五关节动力轴5及第六关节动力轴6，所述第四关节动力轴4套设于第六关节动力轴6外，第六关节动力轴6套设于第五关节动力轴5外；

所述第四关节动力轴4的输出端与安装在第四关节摆臂12上的第一减速器13的输入端连接，所述第一减速器13的输出端与第五关节摆臂14的臂体相连，所述第五关节动力轴5与第六关节动力轴6穿过所述第一减速器13伸入至第五关节摆臂14内，所述第五关节动力轴5、第六关节动力轴6的输出端分别设有第二主动锥齿轮16和第一主动锥齿轮15，所述第一主动锥齿轮15与固定于第一转动轴18上的第一从动锥齿轮17相啮合，以驱动第一转动轴18旋转，使得设于所述第一转动轴另一端的第三主动轮19旋转，所述第三主动轮19通过皮带或链条经过张紧轮20带动位于第二转动轴22一端的第三从动轮21旋转，使得位于所述第二转动轴22另一端的第三主动锥齿轮23同轴旋转，从而带动位于第三减速器30输入端上的第三从动锥齿轮24运动。

为了更好地实施该实用新型，所述驱动装置包括固定于第四关节摆臂12内的第四关节伺服电机1、第五关节伺服电机2和第六关节伺服电机3，所述第五关节伺服电机2与第五关节动力轴5连接，使得第五关节动力轴5旋转；所述第四关节伺服电机1、第六关节伺服电机3的输出端分别设有第一主动轮7和第二主动轮9，所述第一主动轮7和第二主动轮9通过链条或皮带分别与第一从动轮11、第二从动轮10相连，使得所述第四关节动力轴4、第六关节动力轴6旋转。

为了更好地实施该实用新型，所述第一减速器为谐波减速器，所述第一减速器13包括上部壳体136，所述上部壳体136包括减速器内筒1361，所述减速器内筒1361外周形成有环形的支撑部1363，所述支撑部1363外的外缘安装有减速器外筒1362，所述减速器内筒1361与减速器外筒1352之间形成有凹槽，所述波发生器131与通过一号轴承138可转动地安装在所述减速器内筒1361内，所述波发生器131的内部为中空圆筒结构，其外壁设有椭圆环1311，所述柔性轴承137套设于所述椭圆环1311上，所述柔轮132套设于所述柔性轴承137上，所述刚轮133套设于柔轮132外周，刚轮133的内齿与所述柔轮132的外齿相啮合,所述刚轮133的一端面安装有十字交叉滚子轴承135，所述十字交叉滚子轴承135位于减速器内筒1361与减速器外筒1362之间形成的凹槽内，所述刚轮133的另一端面设有下部壳体134，所述下部壳体134与波发生器131的外周设有二号轴承139。

为了更好地实施该实用新型，所述第二转动轴22一端的第三从动轮21经由第三主动轮19通过链条或皮带连接的张紧轮20带动。

为了更好地实施该实用新型，所述第六关节摆臂27包括传动臂体25和转动壳26，所述转动壳26的一端与所述第二减速器28的输出端相连，其另一端连接有所述传动臂体25，所述第六关节摆臂27与所述转动壳26沿所述第二减速器的输入轴的轴线方向同轴且同速转动。

为了更好地实施该实用新型，所述传动臂体25呈L型设置，所述传动臂体25的一边与转动壳26相连，其另一边设有用于连接所述第五关节摆臂14的转动座31，所述传动臂体25的侧壁上设有第三减速器30。

为了更好地实施该实用新型，所述第四关节伺服电机1、第六关节伺服电机3的输出端与所述第四关节动力轴4、第六关节动力轴6的轴线互相平行；所述第五关节伺服电机2和第五关节动力轴5通过内六角紧定螺钉8固定并且同轴转动。

为了更好地实施该实用新型，所述第三减速器30与所述第四关节动力轴4、第五关节动力轴5与第六关节动力轴6同轴线或轴线互相平行，所述第二减速器28与所述第一转动轴18、第二转动轴22轴线互相平行且与第五关节动力轴5轴线垂直。

本实用新型在具体使用时，所述第四关节伺服电机1提供动力带动第一主动轮9旋转，从而带动第四关节动力轴4旋转，使得第一减速器13工作，带动第五关节摆臂14旋转；所述第五关节伺服电机2连接有第五关节动力轴5，带动第五关节动力轴5的输出端上的第二主动锥齿轮16运动，从而带动第二减速器28工作，使得第六关节摆臂27旋转；所述第六关节伺服电机3带动所述第六关节动力轴6旋转，使得第六关节动力轴6输出端上的第一主动锥齿轮15旋转，从而带动第一转动轴18、第二转动轴22旋转，从而带动所述第二转动轴22一端的第三主动锥齿轮23和与之啮合的第三从动锥齿轮24旋转，使得第三减速器30工作。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请方案的范围内。

Claims (7)

1.一种机器人手腕关节动力结构，包括沿第四关节摆臂(12)轴线布置且分别连接有驱动装置(B)的第四关节动力轴(4)、第五关节动力轴(5)及第六关节动力轴(6)，其特征在于，所述第四关节动力轴(4)套设于第六关节动力轴(6)外，第六关节动力轴(6)套设于第五关节动力轴(5)外；

所述第四关节动力轴(4)的输出端与安装在第四关节摆臂(12)上的第一减速器(13)的输入端连接，所述第一减速器(13)的输出端与第五关节摆臂(14)的臂体相连，所述第五关节动力轴(5)与第六关节动力轴(6)穿过所述第一减速器(13)伸入至所述第五关节摆臂(14)分别通过锥齿轮与第二减速器(28)、第一转动轴(18)连接；

所述第一转动轴(18)与设于第六关节摆臂(27)内且与沿轴线方向互相平行的第二转动轴(22)连接，所述第二转动轴(22)通过锥齿轮与设于第六关节摆臂(27)上的第三减速器(30)的输入轴连接，所述第六关节摆臂(27)可绕第二减速器(28)的轴线转动地安装在第二减速器(28)的输出端上。

2.如权利要求1所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述驱动装置(B)包括固定于第四关节摆臂(12)内的第四关节伺服电机(1)、第五关节伺服电机(2)和第六关节伺服电机(3)，所述第五关节伺服电机(2)与第五关节动力轴(5)连接；所述第四关节伺服电机(1)、第六关节伺服电机(3)通过链条或皮带分别与所述第四关节动力轴(4)、第六关节动力轴(6)连接。

3.如权利要求1所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述第二转动轴(22)一端的第三从动轮(21)经由第三主动轮(19)通过链条或皮带连接的张紧轮(20)带动。

4.如权利要求1所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述第六关节摆臂(27)包括传动臂体(25)和转动壳(26)，所述转动壳(26)的一端与所述第二减速器(28)的输出端相连，其另一端与所述传动臂体(25)相连，所述传动臂体(25)与所述转动壳(26)沿所述第二减速器的输出轴的轴线方向同轴转动。

5.如权利要求4所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述传动臂体(25)呈L型设置，第一转动轴(18)可转动地贯穿安装在转动座(31)中部，所述转动座(31)可转动地安装在第五关节摆臂(14)上，所述传动臂体(25)的一端与转动壳(26)相连，其另一端安装在转动座(31)上，所述传动臂体(25)上设有第三减速器(30)。

6.如权利要求2所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述第四关节伺服电机(1)、第六关节伺服电机(3)的输出端与所述第四关节动力轴(4)、第六关节动力轴(6)的轴线互相平行；所述第五关节伺服电机(2)和第五关节动力轴(5)同轴转动。

7.如权利要求1所述的一种机器人手腕关节动力结构，其特征在于：所述第三减速器(30)与所述第四关节动力轴(4)、第五关节动力轴(5)与第六关节动力轴(6)同轴线或轴线互相平行，所述第二减速器(28)与所述第一转动轴(18)、第二转动轴(22)轴线互相平行且与第五关节动力轴(5)轴线垂直。

Images