CN103659833A - 机器人臂部件 - Google Patents
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Abstract
一种机器人臂部件第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂以及过线软管,第二机械臂包括第一轴座、第一输入轴、第一锥齿轮及第二锥齿轮,第三机械臂包括第二输入轴、第二轴座及输出轴,第一机械臂、第一输入轴及第二输入轴依次套设,第一轴座包括第一开口端和第二开口端,第一开口端与第一机械臂固接,第一锥齿轮固定装设于第一输入轴靠近第一开口端的一端,第二锥齿轮装设于第二开口端,并与第一锥齿轮啮合,第二锥齿轮的旋转轴与第二输入轴的轴线斜交,第二轴座与第二锥齿轮固接,输出轴穿设于第二轴座内,过线软管沿第二输入轴的轴线穿过第一锥齿轮及第二锥齿轮,且与输出轴固接。上述机器人臂部件保护软管中的线缆不被损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人臂部件,尤其涉及一种具有多个依次相连的机械臂的机器人臂部件。
背景技术
随着机械工业的发展,越来越多的机械加工过程中使用工业机器人臂部件来实现自动化生产。随着技术的不断进步,机器人臂部件逐渐向多轴化发展,以实现更复杂的运动。多轴机器人臂部件用于喷涂、清洗等场合,需将运送喷涂液或清洗液等液体的线缆或管道从多轴机器人臂部件内穿过,并连接至多轴机器人臂部件的执行端,以对工件进行喷涂或清洗。然而,由于机器人各机械臂的中心轴不同,使得多轴机器人臂部件运作时,各机械臂绕各自的中心轴旋转,使得软管时而拉直,时而弯曲,流过软管的液体不能保持恒定速度流出,导致机器人臂部件工作状态不稳定,进而降低了其工作效率。另外软管多次弯折动作使得软管较容易损坏,导致机器人臂部件无法正常工作。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种能够防止线缆或管道弯曲、磨损的机器人臂部件。
一种机器人臂部件,其包括依次连接的第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂以及过线软管,第二机械臂包括第一轴座、第一输入轴、第一锥齿轮及第二锥齿轮,第三机械臂包括第二输入轴、第二轴座及输出轴,第一输入轴套设于第二输入轴,第一机械臂套设于第一输入轴,第二输入轴的旋转轴为第一轴线,第一轴座包括相连接的第一开口端和第二开口端,第一开口端与第一机械臂固接,第一锥齿轮固定装设于第一输入轴靠近第一开口端的一端,第二锥齿轮装设于第二开口端,并与第一锥齿轮啮合,第二锥齿轮的旋转轴为与第一轴线斜交的第二轴线,第二轴座与第二锥齿轮固接,输出轴穿设于第二轴座内,且输出轴的轴线与第一轴线重合,过线软管沿第一轴线穿过第一锥齿轮及第二锥齿轮,且其远离第二输入轴的一端与输出轴固接,第一输入轴带动第一锥齿轮旋转,从而带动第二锥齿轮及第二轴座绕第二轴线旋转,第二输入轴带动输出轴绕第一轴线旋转,从而带动过线软管绕第一轴线旋转。
上述机器人臂部件第一输入轴带动第二轴座绕第二转轴转动的同时,第二输入轴带动输入轴绕第一轴线转动,从而带动过线软管绕第一轴线转动,且过线软管沿着第一轴线设置,当过线软管中穿过有线缆或管道时,软管在跟随输入轴绕第一轴线转动或自身绕第一轴线转动过程中,线缆或管道不会弯折,从而保护软管不被损坏。
附图说明
图1是本发明实施例的机器人臂部件的立体示意图。
图2是图1所示机器人臂部件沿II-II线的剖视图。
主要元件符号说明
机器人臂部件 | 100 |
第一机械臂 | 10 |
第二机械臂 | 30 |
第三机械臂 | 50 |
过线软管 | 70 |
第一输入轴 | 31 |
第一轴座 | 33 |
第一锥齿轮 | 35 |
第一轴承 | 36 |
第二锥齿轮 | 37 |
第二轴承 | 38 |
第一开口端 | 331 |
第二开口端 | 333 |
第二输入轴 | 51 |
第二轴座 | 52 |
第三锥齿轮 | 53 |
第三轴承 | 54 |
第四锥齿轮 | 55 |
第五锥齿轮 | 56 |
第四轴承 | 57 |
输出轴 | 58 |
第五轴承 | 59 |
第三开口端 | 521 |
第四开口端 | 523 |
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
请同时参阅图1及图2,本发明实施方式的机器人臂部件100包括第一机械臂10、第二机械臂30、第三机械臂50及过线软管70。第一机械臂10套设于第二机械臂30,并与第二机械臂30转动连接。第二机械臂30套设于第三机械臂50,并与第三机械臂50转动连接。过线软管70穿过第二机械臂30及第三机械臂50,且一端与第三机械臂50远离第一机械臂10的一端连接。在本实施方式中,机器人臂部件100为六轴机器人臂部件,第一机械臂10、第二机械臂30及第三机械臂50分别为第四轴、第五轴及第六轴。
第一机械臂10大致为圆筒状,其旋转中心轴为第一轴线A(如图2)。第二机械臂30包括第一输入轴31、第一轴座33、第一锥齿轮35、第一轴承36、第二锥齿轮37及第二轴承38。第一输入轴31大致为圆筒,且其半径小于第一机械臂10的半径。第一输入轴31同轴设置于第一机械臂10中,即第一输入轴31的旋转中心轴也为第一轴线A,且第一输入轴31的一端与第一机械臂10的一端平齐。
第一轴座33大致为圆筒被切掉一角后的形状,使得第一轴座33的纵截面大致为三角形。第一轴座33包括相对的第一开口端331和第二开口端333。第一开口端331的直径大致等于第一机械臂10与第一输入轴31平齐的一端的直径。第二开口端333的直径大于第一开口端331的直径,且其第二轴线B与第一开口端331的轴线斜交。第一轴座33的第一开口端331与第一机械臂10与第一输入轴31平齐的一端对接,并用紧固件(图未标)进行锁固,使得第一开口端331的轴线也为A。此时,轴线A与第二开口端的第二轴线B斜交。
第一锥齿轮35的直径大致与第一输入轴31的直径大致相等,其装设在第一轴座33的第一开口端331,且与第一输入轴31通过紧固件固定连接,以使得第一输入轴31带动第一锥齿轮35转动。第一轴承36套设在第一输入轴31与第一锥齿轮35连接处,以防止第一锥齿轮35及第一输入轴31转动时,带动第一轴座33转动。
第二锥齿轮37装设在第一轴座33的第二开口端333,且与第三机械臂50固定连接,使得第二锥齿轮37的转动轴也为第二轴线B。第二锥齿轮37靠近第一锥齿轮35的一侧与第一锥齿轮35相啮合,以使得第一锥齿轮35带动第二锥齿轮37转动。第二轴承38套设在第二锥齿轮37上,以防止第二锥齿轮37转动时带动第一轴座33转动。
第三机械臂50包括第二输入轴51、第二轴座52、第三锥齿轮53、第三轴承54、第四锥齿轮55、第五锥齿轮56、第四轴承57、输出轴58及第五轴承59。
第二输入轴51大致为圆筒,且其半径小于第一输入轴31的半径。第二输入轴51同轴设置于第一输入轴31中,即第二输入轴51的旋转中心轴也为第一轴线A,且第二输入轴51的一端与第一输入轴31的一端平齐。
第二轴座52大致为锥台被切去一角后的形状,其位于第二输入轴51靠近第二锥齿轮37的一侧,且包括第三开口端521及第四开口端523。第三开口端521大致为圆环状,其直径小于第一轴座33的第二开口端333的直径。第四开口端523大致为圆环状,且其直径小于第三开口端521的直径。第三开口端521的中心轴与第四开口端523的中心轴斜交,且第三开口端521的中心轴相对第四开口端523的中心轴倾斜的角度等于第二开口端333的中心轴相对第一开口端331的中心轴倾斜的角度。第三开口端521与第二开口端333相对设置,且通过紧固件固定与第二锥齿轮37固定连接。此时,第三开口端521的中心轴线为B,第四开口端523的中心轴线为A。
第三锥齿轮53的直径与第二输入轴51的直径大致相等,其装设在第一轴座33的第一开口端331内,且与第二输入轴51通过紧固件固定连接,以使得第二输入轴51转动时,带动第三锥齿轮53转动。第三轴承54套设在第三锥齿轮53与第二输入轴51接合处,以防止第三锥齿轮53与第一锥齿轮35转动时相互干涉。第四锥齿轮55同轴设置于第二锥齿轮37内,且其靠近第三锥齿轮53的一侧与第三锥齿轮53相啮合。第五锥齿轮56同轴设置于第三开口端521内,并与第四锥齿轮55相啮合。第四锥齿轮55的转动轴为轴线A,第五锥齿轮56的转动轴也为第二轴线B。第四轴承57套设在第五锥齿轮56与第四锥齿轮55啮合处,以防止第五锥齿轮56与第四锥齿轮55转动时,带动第二轴座52或第二锥齿轮37转动。
输出轴58大致为圆筒状,其装设在第四开口端523内,且与第五锥齿轮56通过紧固件固定连接,以使得第五锥齿轮56转动时,带动输出轴58绕轴线B转动。第五轴承59装设在第二轴座52与输出轴58之间,以防止输出轴58转动时,带动第二轴座52转动。
过线软管70大致为圆筒状,其穿过第三锥齿轮53、第四锥齿轮55、第五锥齿轮56及输出轴58,且一端与第二输入轴51相连通,另一端固定于输出轴58上,用以供流通液体的线缆或管道穿过。过线软管70的旋转轴为第一轴线A。
组装时,将第三锥齿轮53固定装设在第二输入轴51上,第三轴承54套设在套设在第三锥齿轮53与第二输入轴51接合处。第一输入轴31套设在第二输入轴51上,第一锥齿轮35套设在第三轴承54上,且第一输入轴31与第一锥齿轮35固接。第一轴承36套设在第一锥齿轮35上,第一机械臂10套设在第一输入轴31上,第一轴座33套设在第一轴承36上,且第一轴座33的第一开口端331固接。将第四锥齿轮55装设在第二开口端333,且与第三锥齿轮53啮合,第五锥齿轮56装设在第二开口端333,且与第四锥齿轮55啮合。输出轴58与第五锥齿轮56固接,第五轴承59套设在输出轴58上。第四轴承57套设在第五锥齿轮56与第四锥齿轮55啮合处,第二锥齿轮37套设在第四轴承57上,第二轴座52套设在第五轴承59上,且第二锥齿轮37与第二轴座52的第三开口端521固接,第二轴承38装设在第二锥齿轮37与第一轴座33之间。过线软管70穿过第三锥齿轮53、第四锥齿轮55、第五锥齿轮56及输出轴58,且一端固定于输出轴58上。
使用时,将用于供送液体的管道(图未示)穿过过线软管70,并延伸至输出轴58。第一机械臂10绕第一轴线A转动,并能够带动第一轴座33绕第一轴线A转动。第一输入轴31绕第一轴线A转动,通过第一锥齿轮35及第二锥齿轮37带动第二轴座52绕第二轴线B转动。第二输入轴51绕第一轴线A转动,通过第三锥齿轮53、第四锥齿轮55及第五锥齿轮56带动输出轴58绕第一轴线A转动,从而带动过线软管70绕第一轴线A转动。
本实施方式中的机器人臂部件100,由于第一轴座33的第一开口端331与第二轴座52的第四开口端523的中心轴线重合,第二开口端333与第三开口端521的中心轴线重合,使得装设于第二开口端333的第四锥齿轮55绕第二轴线B转动,且由于第五锥齿轮56绕第一轴线A转动,从而能够同时实现机器人臂部件100能同时实现第二轴座52绕第二轴线B转动及输出轴58绕第一轴线A转动。当过线软管70绕第一轴线A转动时,容纳于过线软管70的管道相对过线软管70静止,当过线软管70跟随第二轴座52绕第二轴线B转动时,过线软管70稍微柔性变形,过线软管70中的管道仍能够保持平直,从而避免软管弯折,保证液体的流通。
可以理解,第二开口端333与第三开口端521的轴线可不为第二轴线B,仅需保证第四锥齿轮55旋转轴线为第二轴线B及第五锥齿轮56的旋转轴线为第一轴线A即可,即第四锥齿轮55的轴线可不与第二开口端333的轴线重合。
可以理解,第一机械臂10及该第一轴座33可省略,此时,机器人臂部件100仅能实现第二轴座52绕第二轴线B转动及输出轴58绕第一轴线A转动。
可以理解,该第三锥齿轮53、第四锥齿轮55及第五锥齿轮56均可省略,此时,可适当调整第二输入轴51及输出轴58的尺寸,以将输出轴58固接于第二输入轴51上,以使第二输入轴51直接带动输出轴58绕轴线A转动。
可以理解,第一机械臂10、第一输入轴31与第二输入轴51可不同轴设置,而是将轴线平行设置。第一开口端331的轴线可不为第一轴线A,其轴线可设置为与第一轴线A平行。第二开口端333的轴线可不为第二轴线B,其轴线可设置为与第二轴线B平行。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种机器人臂部件,其包括依次连接的第一机械臂、第二机械臂及第三机械臂,其特征在于:该机器人臂部件还包括过线软管,该第二机械臂包括第一轴座、第一输入轴、第一锥齿轮及第二锥齿轮,第三机械臂包括第二输入轴、第二轴座及输出轴,该第一输入轴套设于该第二输入轴,该第一机械臂套设于该第一输入轴,该第二输入轴的旋转轴为第一轴线,该第一轴座包括相连接的第一开口端和第二开口端,该第一开口端与该第一机械臂固接,该第一锥齿轮固定装设于该第一输入轴靠近该第一开口端的一端,该第二锥齿轮装设于该第二开口端,并与该该第一锥齿轮啮合,该第二锥齿轮的旋转轴为与第一轴线斜交的第二轴线,该第二轴座与该第二锥齿轮固接,该输出轴穿设于该第二轴座内,且该输出轴的轴线与该第一轴线重合,该过线软管沿第一轴线穿过该第一锥齿轮及该第二锥齿轮,且其远离该第二输入轴的一端与该输出轴固接,该第一输入轴带动该第一锥齿轮旋转,从而带动该第二锥齿轮及第二轴座绕该第二轴线旋转,该第二输入轴带动该输出轴绕该第一轴线旋转,从而带动该过线软管绕第一轴线旋转。
2.如权利要求1所述的机器人臂部件,其特征在于:该第一开口端的中心轴线与该第一轴线重合,该第二开口端的中心轴线与该第二轴线重合。
3.如权利要求1所述的机器人臂部件,其特征在于:该第一机械臂、该第一输入轴及该第二输入轴同轴设置,该第一锥齿轮与该第一输入轴同轴设置。
4.如权利要求1所述的机器人臂部件,其特征在于:该第二机械臂还包括第三锥齿轮、第四锥齿轮及第五锥齿轮,该第三锥齿轮固定于该第二输入轴靠近该第一锥齿轮的一端,该第四锥齿轮穿设于该第二锥齿轮,并与该第三锥齿轮啮合,该第五锥齿轮设置于该第二轴座内,并与该第四锥齿轮啮合,该输出轴同轴设置于该第五锥齿轮远离该第四锥齿轮的一端,该过线软管沿第一轴线穿过该第一锥齿轮、该第二锥齿轮、该第三锥齿轮、该第四锥齿轮及该第五锥齿轮,该第二输入轴通过该第三锥齿轮、第四锥齿轮及第五锥齿轮带动该输出轴绕第一轴线转动。
5.如权利要求4所述的机器人臂部件,其特征在于:该第四锥齿轮的旋转轴为该第二轴线,该第五锥齿轮的旋转轴为该第一轴线。
6.如权利要求4所述的机器人臂部件,其特征在于:该第二轴座包括第三开口端和第四开口端,该第三开口端与该第一开口端相对,并与该第二锥齿轮固接,该第三开口端的中心轴线与该第二轴线重合,该第四开口端的轴线与该第一轴线重合。
7.如权利要求6所述的机器人臂部件,其特征在于:该第二机械臂还包括第一轴承及第二轴承,该第一轴承装设于该第一锥齿轮与该第一开口端之间,该第二轴承装设于该第二锥齿轮与该第二开口端之间。
8.如权利要求6所述的机器人臂部件,其特征在于:该第三机械臂还包括第三轴承、第四轴承及第五轴承,该第三轴承套设于该第二输入轴与该第三锥齿轮接合处,该第四轴承套设于该第四锥齿轮与该第五锥齿轮啮合处,该第五轴承装设于该第二轴座与该输出轴之间。
9.一种机器人臂部件,其包括相连接第二机械臂及第三机械臂,其特征在于:该机器人臂部件还包括过线软管,该第二机械臂包括第一轴座、第一输入轴、第一锥齿轮及第二锥齿轮,第三机械臂包括第二输入轴、第二轴座及输出轴,该第一输入轴套设于该第二输入轴,该第二输入轴的旋转轴为第一轴线,该第一轴座包括相连接的第一开口端和第二开口端,该第一锥齿轮固定装设于该第一输入轴,并容纳于该第一开口端,该第二锥齿轮装设于该第二开口端,并与该该第一锥齿轮啮合,该第二锥齿轮的旋转轴为与第一轴线斜交的第二轴线,该第二轴座与该第二锥齿轮固接,该输出轴穿设于该第二轴座内,且该输出轴的轴线与该第一轴线重合,该过线软管沿第一轴线穿过该第一锥齿轮及该第二锥齿轮,且其远离该第二输入轴的一端与该输出轴固接,该第一输入轴带动该第一锥齿轮旋转,从而带动该第二锥齿轮及第二轴座绕该第二轴线旋转,该第二输入轴带动该输出轴绕该第一轴线旋转,从而带动该过线软管绕第一轴线旋转。
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