CN110561492A - 一种六轴机械臂的腕部电机齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，包括一面密封，一面开口的圆柱形中空壳体和与壳体一体成型的底座，底座上设有安装孔与小手臂座连接；壳体的密封面开设有三个通孔，电机组的三个输出轴分别通过三个通孔与壳体内的齿轮组件连接，壳体的开口端面上均匀设有安装沉孔并通过安装沉孔与旋转法兰座连接固定；在壳体的开口端面上设置有冷水通道，冷水通道沿壳体横向设置并与安装沉孔的位置错开。本发明公开的腕部电机齿轮箱具有散热功能，其结构简单，工艺简单，能够加快齿轮箱体内齿轮组件工作时热量的分散，使得六轴机械臂正常、稳定的工作。
Description
技术领域
本发明属于六轴机械臂技术领域，具体涉及一种六轴机械臂的腕部电机齿轮箱。
背景技术
六轴机械臂就是在三位空间中具有六个自由度的机械臂。(围绕每个关节各个自由度的轴可实现直线或旋转的二个自由度的动作)。通过各轴伺服电机和减速器的互相配合，使得机械臂终端的工作点可以沿着XYZ轴的直线方向和旋转方向运动，精确地到达三维空间上的任意一点进行工作。六轴机械臂拥有高精度，响应时间短，工作速度快，相对负载大等优点。在工业制造领域中，六轴机械臂主要运用于自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流***的搬运、包装等工作。
六轴机械臂主要由箱体、驱动臂座、大手臂、腕部、小手臂组件和前爪六大部分组成，腕部主要是连接大小手臂和前爪用来调整抓取物件姿势的机构，腕部包括驱动装置，传动装置和输出轴组成，因为腕部有三个电机驱动，所以腕部的电机输出轴的变速齿轮组件集中在电机齿轮箱内进行传动，并通过传动轴输出。腕部电机齿轮箱的一端连接有三组电机和减速器，箱体内的传动组件众多，所以传动组件在工作的过程中会产生大量的热能，而传统的腕部电机齿轮箱并没有散热结构，仅仅依靠电机和减速器本身自带的散热结构进行散热，在高负荷的高压的工作环境下，腕部电机齿轮箱的散热问题也亟需解决。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供具有散热功能的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，包括一面密封，一面开口的圆柱形中空壳体和与壳体一体成型的底座，底座上设有安装孔与小手臂座连接；壳体的密封面开设有三个通孔，电机组的三个输出轴分别通过三个通孔与壳体内的齿轮组件连接，壳体的开口端面上均匀设有安装沉孔并通过安装沉孔与旋转法兰座连接固定；在壳体的开口端面上设置有冷水通道，冷水通道沿壳体横向设置并与安装沉孔的位置错开。
作为优选，所述冷水通道的数量为3-6个。
作为优选，所述冷水通道在壳体开口端面处设置密封塞密封。
作为优选，所述冷水通道的在壳体的开口端面处设有沉孔，密封塞设置在沉孔内。
作为优选，在所述壳体的外周上设置进水口和出水口，进水口和出水口通向壳体内壁与冷水通道接通。
作为优选，在所述进水口和出水口中分别设置有进水接头和出水接头与外部水管接通。
作为优选，在所述冷水通道的内壁上设有螺旋形环绕冷水通道的凹槽。
作为优选，所述凹槽内为球面，凹槽与冷水通道内壁表面过渡处设有圆角。有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明公开的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱设置有冷却液通道，具有散热功能，能够对齿轮箱内部齿轮传动组件快速转动产生的热量进行快速散热，使得电机齿轮箱在高压高负荷的环境下正常工作。
散热的冷水通道设置在壳体开口端面上，结构简单，加工工艺简单，不影响电机齿轮箱的外部整体结构和与其他部件的装配。
螺旋形凹槽的设计使冷却液在冷水通道内形成扰流，提高吸热散热效率的同时保证了水流的通畅。
附图说明
图1为六轴机械臂的整体结构示意图；
图2为腕部电机齿轮箱201的内部和外部装配组件结构***图；
图3为腕部电机齿轮箱201的三维结构图；
图4为图3的中腕部电机齿轮箱201的左视图；
图5为图4的A-A方向的剖面视图；
图6为图5中I处放大图；
图7为图5中B-B向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐明本发明。
如图1所示，图1为六轴机械臂的整体结构示意图；六轴机械臂包括箱体100、驱动臂座500、大手臂600、腕部、小手臂组件和前爪700；所述驱动臂座500设置在箱体100上部；大手臂600的底端通过第一连接组件与驱动臂座500连接，上端与小手臂组件连接；小手臂组件与前爪700通过腕部连接。
小手臂组件包括小手臂座301，小手臂座301与大手臂600的上端连接。
腕部包括设置在小手臂座301上的腕部电机齿轮箱201、中心轴202和电机组203；腕部电机齿轮箱201的后部与电机组203连接、前部与中心轴202连接，中心轴202前端与前爪700连接；电机组203通过腕部电机齿轮箱201驱动中心轴202转动，中心轴202带动前端的前爪700作旋转运动。
如图2所示，图2为腕部电机齿轮箱201的内部和外部装配组件结构***图。
腕部电机齿轮箱201内包括与电机组203连接的齿轮组件204，齿轮组件204与中心轴202连接，腕部电机齿轮箱体201的前部还设有旋转法兰座205，旋转法兰座205与中心轴202之间设有轴承206、轴承隔离套207、轴承法兰208和油封209。旋转法兰座205与腕部电机齿轮箱201前端通过紧固件连接，腕部电机齿轮箱201的下端通过紧固件与小手臂座301连接。
如图2和3所示，图3为腕部电机齿轮箱201的三维结构图，图2也显示了腕部电机齿轮箱201的三维图。腕部电机齿轮箱201包括一面密封，一面开口的圆柱形中空壳体1和与壳体1一体成型的底座2，底座2上设有安装孔2a与小手臂座301连接。壳体1的密封面开设有三个通孔3，电机组203的三个输出轴分别通过三个通孔3与壳体1内的齿轮组件204连接，壳体1的开口端面上均匀设有安装沉孔1a并通过安装沉孔1a与旋转法兰座205连接固定。
如图3和4所示，图4为图3的中腕部电机齿轮箱201的左视图(壳体1开口端面视图)。散热机构为设置在壳体1的开口端面上的冷水通道4，冷水通道4的数量为3-6个，与安装沉孔1a的位置错开，不影响与旋转法兰座205的连接，将冷水通道4设置在壳体1的开口端面处便于加工，直接和安装沉孔1a一样利用钻具钻孔。如图4所示，冷水通道4在壳体1开口端面处设置密封塞5密封，使得冷水通道4为密封的一条冷水管。
如图5所示，图5为图4的A-A方向的剖面视图。图5仅显示出了壳体1顶部的散热机构图，以此为本发明的实施例进行描述。冷水通道4沿壳体1横向设置。
如图6所示，图6为图5中I处放大图。在壳体1的外周上设置进水口4a和出水口4b，进水口4a和出水口4b通向壳体1内壁与冷水通道4接通。在进水口4a和出水口4b中分别设置有进水接头8和出水接头9。冷水通道4的在壳体1的开口端面处设有沉孔6，密封塞5设置在沉孔6内不影响壳体1开口端面处的装配平整度。
如图7所示，图7为图5中B-B向剖视图。壳体1外周上的所有冷水通道4的进水接头8通过一条总进水管10连接(总进水管10与总出水管为外接部件，仅在图7表示)，出水接头9通过另外一条总出水管连接(图中未标出)。总进水管10与总出水管与外部水源连接供水。
如图6所示，在冷水通道4的内壁上设有螺旋形环绕冷水通道4的凹槽4c，冷水通道4上凹槽4c的设计可以减少此处壳体1的壁厚，使得冷却效果更，整体的凹凸结构不会降低内冷水通道4的强度；螺旋形走向的凹槽4c结构使得冷却液在凹槽4c流动时产生涡流，起到扰流作用，冷却液被扰流后能够增加吸热量，另外使得冷却液的流动更顺畅。为了进一步保证水流的流动性，减少涡流阻力，减少水垢的积聚，凹槽4c内为球面，凹槽4c与冷水通道4内壁表面过渡处设有圆角。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：包括一面密封，一面开口的圆柱形中空壳体和与壳体一体成型的底座，底座上设有安装孔与小手臂座连接；壳体的密封面开设有三个通孔，电机组的三个输出轴分别通过三个通孔与壳体内的齿轮组件连接，壳体的开口端面上均匀设有安装沉孔并通过安装沉孔与旋转法兰座连接固定；在壳体的开口端面上设置有冷水通道，冷水通道沿壳体横向设置并与安装沉孔的位置错开。
2.根据权利要求1所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：所述冷水通道的数量为3-6个。
3.根据权利要求1所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：所述冷水通道在壳体开口端面处设置密封塞密封。
4.根据权利要求3所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：所述冷水通道的在壳体的开口端面处设有沉孔，密封塞设置在沉孔内。
5.根据权利要求1所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：在所述壳体的外周上设置进水口和出水口，进水口和出水口通向壳体内壁与冷水通道接通。
6.根据权利要求5所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：在所述进水口和出水口中分别设置有进水接头和出水接头与外部水管接通。
7.根据权利要求1所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：在所述冷水通道的内壁上设有螺旋形环绕冷水通道的凹槽。
8.根据权利要求7所述的六轴机械臂的腕部电机齿轮箱，其特征在于：所述凹槽内为球面，凹槽与冷水通道内壁表面过渡处设有圆角。
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