CN103029136A - 机器人臂部件 - Google Patents

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Abstract

一种机器人臂部件，其包括第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂，第一机械臂及第三机械臂分别与第二机械臂两端转动连接；第一机械臂包括本体、与本体垂直相接的枢接部、第一传动组件以及第一减速器，第二机械臂包括固定部、分别设置于固定部两端的第一连接部及第二连接部，第一连接部与枢接部的一端转动连接，第二连接部通过第一减速器与枢接部的另一端转动连接；第三机械臂包括输出法兰、与输出法兰连接的第二减速器，以及传动锥齿轮，输出法兰固定于第二减速器的输出端，第二减速器通过传动锥齿轮与第一传动组件连接。该机器人臂部件的定位精度较高。

Description

机器人臂部件
技术领域
本发明涉及一种机器人臂部件。
背景技术
机器人一般包括基座、依次转动连接的多个机械臂。以六轴机器人的第四机械臂、第五机械臂与第六机械臂为例，第四机械臂末端的两侧分别设置有锥齿轮与减速器，第五机械臂设置有一个固定部及从固定部上沿同一个方向延伸的第一连接部与第二连接部，第一连接部与第四机械臂一侧的锥齿轮连接。第二连接部盖设且固定于第四机械臂另一侧的减速器上。第六机械臂包括传动锥齿轮，固定部通过传动锥齿轮与第六机械臂转动连接，然而，传动锥齿轮之间会存在间隙，随着锥齿轮的磨损，其间隙越来越大，会导致机器人的定位精度较低。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种定位精度较高的机器人臂部件。
一种机器人臂部件，其包括第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂，第一机械臂及第三机械臂分别与第二机械臂两端转动连接；第一机械臂包括本体、与本体垂直相接的枢接部以及第一减速器；第二机械臂包括固定部、设置于固定部两端的第一连接部及第二连接部，固定部与第三机械臂转动连接，第一连接部设置于枢接部的一端，第二连接部通过第一减速器与枢接部的另一端转动连接；第三机械臂包括输出法兰、与输出法兰连接的第二减速器，以及传动锥齿轮，输出法兰固定于第二减速器的输出端，第二减速器通过传动锥齿轮与第一传动组件连接。
由于第二减速器通过传动锥齿轮与第一传动组件连接，使得第二减速器位于传动链的输出端，可缩小锥齿轮传动的间隙误差，从而提高机器人臂部件的定位精度。
附图说明
图1是本发明实施方式机器人臂部件的立体组装示意图。
图2是图1所示机器人臂部件沿II-II方向剖切的剖视图。
图3是图1所示机器人臂部件的封盖的立体示意图。
图4是图1所示机器人臂部件的固定部以及第一、第二连接部的立体示意图。
主要元件符号说明
机器人臂部件 100
第一机械臂 20
第二机械臂 30
第三机械臂 40
本体 21
第一收纳空腔 211
枢接部 22
第二收纳空腔 221
第一传动组件 23
第一锥齿轮 231
第二锥齿轮 233
第三锥齿轮 235
第四锥齿轮 237
第一减速器 25
输入轴 251、431
输出轴 253、433
输出部 2531
环形台阶 2532
封盖 255
底板 2551
环形侧壁 2553
收容空间 2555
固定部 31
凸起 311
第一连接部 33
收容空腔 331
开口 333
第二连接部 35
套设孔 351
环形部 353
第二传动组件 37
第五锥齿轮 371
第六锥齿轮 373
第七锥齿轮 375
输出法兰 41
传动锥齿轮 42
第二减速器 43
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本发明的机器人臂部件作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施方式的机器人臂部件100包括第一机械臂20、第二机械臂30以及第三机械臂40，第一机械臂20与第三机械臂40分别与第二机械臂30的两端转动连接。本实施方式的机器人臂部件100应用于六轴机器人中，第一机械臂20、第二机械臂30以及第三机械臂40能够分别绕六轴机器人的第一轴线a、第二轴线b以及第三轴线c转动，其中第一轴线a与第三轴线c位于同一直线上，且与第二轴线b相垂直。第三机械臂40设于六轴机器人的末端，可安装刀具、夹具等末端执行装置。
请一并参阅图2，第一机械臂20为大致“T”形结构，其包括本体21、设于本体21一端且与本体21垂直相接的枢接部22、第一传动组件23，以及第一减速器25。
本体21沿第一轴线a设置，枢接部22沿第二轴线b设置且与本体21大体垂直。本体21沿第一轴线a方向贯通开设有第一收纳空腔211。枢接部22沿第二轴线b方向贯通开设有与第一收纳空腔211垂直相通的第二收纳空腔221。第一传动组件23包括装设于第一收纳空腔211中的第一锥齿轮231与第二锥齿轮233、装设于第二收纳空腔221中的第三锥齿轮235与第四锥齿轮237。第一锥齿轮231与第二锥齿轮233沿第一轴线a方向同轴装设于本体21内且邻近本体21与枢接部22相互连接位置处。第二锥齿轮233转动地套设于第一锥齿轮231上。第三锥齿轮235与第四锥齿轮237沿第二轴线b方向相对装设于枢接部22邻近本体21与枢接部22连接处。第三锥齿轮235与第四锥齿轮分别与第一锥齿轮231与第二锥齿轮233相啮合。第一减速器25装设于枢接部22上的端部位置处，并与第四锥齿轮237相接。
第一减速器25包括相对设置的输入轴251与输出轴253，以及罩设于输出轴253一端的封盖255。输入轴251与第四锥齿轮237相接，输出轴253环绕自身周缘形成有环形的输出部2531，并于远离输入轴251的一侧形成有环形台阶2532。输出部2531为环绕输出轴253大致中部位置处的周缘形成的肋条状环形凸起。请一并参阅图3，封盖255为圆碗状，其罩设于输出轴253远离输入轴251的一端。封盖255包括圆形的底板2551以及沿底板2551周缘朝一侧延伸的环形侧壁2553。环形侧壁2553与底板2551圆弧过渡连接并形成一个收容空间2555，用于部分收容第一减速器25。
请一并参阅图4，第二机械臂30大致呈“冂”型，其“冂”型顶部外侧与第三机械臂40可转动连接。第二机械臂30包括固定部31，从固定部31两端部朝同一方向平行凸伸的第一连接部33与第二连接部35，以及装设于第一连接部33与第二连接部35中的第二传动组件37。第一连接部33与第二连接部35相对设置于枢接部22的两端。
固定部31邻近第一连接部33处形成有一个鼓状凸起311。第一连接部33与凸起311中开设有相互连通的收容空腔331。第一连接部33远离固定部31的一端朝向第二连接部35的一侧开设有与收容空腔331相通的圆形开口333。第二连接部35远离固定部31的一端为环形卡箍状，其上与贯通开设有套设孔351，套设孔351与开口333相对设置。第二连接部35环绕套设孔351周缘还形成有与第一减速器25的输出部2531相对应的环形部353。环形部353为环形肋条状凸起。第二传动组件37包括第五锥齿轮371、第六锥齿轮373以及第七锥齿轮375。第三锥齿轮235的轴部穿设于开口333中并凸伸于收容空腔331中，第五锥齿轮371固定地套设于第三锥齿轮235的轴部并容于收容空腔331中。第六锥齿轮373邻近固定部31设置于第一连接部33的收容空腔331中，且与第五锥齿轮371相互啮合。第七锥齿轮375邻近第三机械臂40转动设置于的收容空腔331中，其轴部固定穿设于第六锥齿轮373中。
请再次参阅图2，第三机械臂40与固定部31转动连接，其包括输出法兰41、传动锥齿轮42及第二减速器43。第二减速器43包括相对设置的输入轴431与输出轴433。传动锥齿轮42固定地套设于第二减速器43的输入轴431上并与第七锥齿轮375互相啮合。输出法兰41固定套设于输出轴433上且与固定部31转动连接。
组装机器人臂部件100时，将第二锥齿轮233转动套设于第一锥齿轮231上，并将第一锥齿轮231与第二锥齿轮233转动设置于本体21中，将枢接部22与本体21垂直设置并固定于本体21上。将第三锥齿轮235转动设置于枢接部22的一端且与第一锥齿轮231相啮合。将第五锥齿轮371固定地套设于第三锥齿轮235的轴部，将第二机械臂30的固定部31背离枢接部22，使第一连接部33的开口333朝向枢接部22一端并将第五锥齿轮371收容于收容空间2555中。将封盖255罩设于第一减速器25的输出轴253的环形台阶2532上，并使封盖255的环形侧壁2553贴合固定于环形台阶2532上。将第二连接部35通过套设孔351套设于第一减速器25上，并使环形部353与输出部2531对应贴合并相互固定。将第四锥齿轮237固定于第一减速器25的输入轴251上，并将第四锥齿轮237及第一减速器25固定于枢接部22上与第三锥齿轮235相对的一端，使第四锥齿轮237与第二锥齿轮233相啮合。将第六锥齿轮373及第七锥齿轮375依次转动设置于收容空腔331，且使第六锥齿轮373固定于第七锥齿轮375的轴部上，使第六锥齿轮373与第五锥齿轮371相啮合。将传动锥齿轮42固定于第二减速器43的输入轴431上，并将传动锥齿轮42与第七锥齿轮375相啮合，将输出法兰41固定套设于第二减速器43的输出轴433上。
本发明的机器人臂部件100传动过程如下：当第一机械臂20旋转时，第一机械臂20的本体21可带动第二机械臂30及第三机械臂40整体绕第一轴线a转动；当第二锥齿轮233带动第四锥齿轮237转动，第四锥齿轮237可带动第一减速器25的输入轴251转动，使第一减速器25的输出部2531带动第二机械臂30及第三机械臂40整体绕第二轴线b转动；当第一机械臂20的第一锥齿轮231、第三锥齿轮235旋转时，第三锥齿轮235可带动第二机械臂30的第五锥齿轮371、第六锥齿轮373、第七锥齿轮375、第三机械臂40的传动锥齿轮42、第二减速器43依次传动，使第三机械臂40绕第三轴线c转动。
本发明实施方式的机器人臂部件100的第二减速器43的输入轴431与传动锥齿轮42固定连接，使第二减速器43位于锥齿轮传动链的输出端，可缩小锥齿轮传动的间隙误差，从而提高机器人臂部件100的定位精度。封盖255及第二连接部35采取互相分离的设置方式，互不影响，可防止常用结构中的第二连接部35抖动或断裂而带来的封盖255漏油问题。将第二连接部35固定套设于第一减速器25的大致中部位置，可防止第二连接部35设置于第一减速器25的端部因受力不均衡而断裂。
可以理解，本发明的机器人臂部件100不限于在六轴机器人中使用，其可用于包括具有第一机械臂20、第二机械臂30及第三机械臂40的三轴、四轴或者五轴机器人中。机器人臂部件100也可增加或减少传动级数，以满足传动比要求。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内作其它变化，当然，这些依据本发明精神所作的变化，都包含在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人臂部件，其包括第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂，所述第一机械臂及第三机械臂分别与所述第二机械臂两端转动连接；其特征在于：所述第一机械臂包括本体、与所述本体垂直相接的枢接部、第一传动组件以及第一减速器，所述第一传动组件装设于所述本体及枢接部内；所述第二机械臂包括固定部、分别设置于所述固定部两端的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述枢接部的一端转动连接，所述第二连接部通过所述第一减速器与所述枢接部的另一端转动连接；所述第三机械臂包括输出法兰、与所述输出法兰连接的第二减速器，以及传动锥齿轮，所述输出法兰固定于所述第二减速器的输出端，所述第二减速器通过所述传动锥齿轮与所述第一传动组件连接。
2.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第二减速器包括相对设置的输入轴与输出轴，所述传动锥齿轮固定地套设于所述输入轴上，所述输出法兰固定于所述输出轴上。
3.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第一传动组件包括第一锥齿轮、与第一锥齿轮轴线相互平行的第二锥齿轮、与第一锥齿轮相啮合的第三锥齿轮及与第二锥齿轮相啮合的第四锥齿轮，所述第二锥齿轮转动套设于所述第一锥齿轮上。
4.如权利要求3所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第一连接部与所述第二连接部相互平行，所述第一连接部与所述固定部上开设有相互连通的收容空腔，所述第二机械臂还包括第二传动组件，所述第二传动组件包括互相啮合的第五锥齿轮与第六锥齿轮，所述第五锥齿轮与所述第六锥齿轮转动地设置于所述收容空腔中。
5.如权利要求4所述的机器人臂部件，其特征在于：所述固定部邻近所述第一连接部处形成有一个鼓状凸起，所述收容空腔连通所述第一连接部与所述凸起内部，所述第二传动组件还包括凸伸于所述凸起一端的第七锥齿轮，所述第六锥齿轮固定套设于所述第七锥齿轮上，所述第七锥齿轮与所述传动锥齿轮啮合。
6.如权利要求4所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第一连接部远离所述固定部的一端开设有与所述收容空腔相通且与所述第二连接部相对的开口，所述第三锥齿轮穿设于所述开口中并部分收容于所述收容空腔内，所述第五锥齿轮固定地套设于所述第三锥齿轮上。
7.如权利要求6所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第二连接部远离所述固定部的一端相对所述第一连接部开设有套设孔，所述第二连接部通过所述套设孔固定套设于所述第一减速器上。
8.如权利要求7所述的机器人臂部件，其特征在于：所述第一减速器包括相对设置的输入轴与输出轴，以及罩设于所述输出轴一侧的封盖，所述输出轴环绕周缘形成有输出部，所述第二连接部环绕所述套设孔周缘形成环形部，所述环形部与所述输出部固定连接。
9.如权利要求8所述的机器人臂部件，其特征在于：所述输出轴远离所述输入轴的一侧形成有环形台阶，所述封盖包括底板及沿所述底板周缘朝一侧延伸的环形侧壁，所述环形侧壁固定于所述环形台阶上。
10.如权利要求9所述的机器人臂部件，其特征在于：所述环形侧壁与底板圆弧过渡连接并形成一个收容空间，所述第一减速器的输出轴部分收容于所述收容空间。
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