CN219213194U - 工业机器人关节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业机器人关节机构，属于机器人技术领域。工业机器人关节机构包括安装座，内设有上下连通的第一安装腔和第二安装腔，第一安装腔与第二安装腔的过渡处周向设置有台阶面；装配孔，开设于安装座上并与第一安装腔连通；固定法兰，安装于台阶面上；谐波减速器，安装于固定法兰的上方且位于第一安装腔内，驱动电机，安装于固定法兰的下方且位于第二安装腔内，驱动电机与谐波减速器的波发生器连接，减少传动零件的使用数量，不仅提高关节机构整体的传动效率，而且减少占用安装座内部空间，谐波减速器和驱动电机均穿过装配孔后进入安装座内部，减少在安装座上的开孔数量，提高安装座的结构强度。

Description

工业机器人关节机构

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人关节机构。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

市面上工业机器人的关节机构大多采用电机通过同步带传动伞型齿轮带动减速机的结构，该种结构比较复杂传动效率低，零部件加工安装比较困难精度难以保证，故障率较高，成本偏高。

为此，亟需提供一种工业机器人关节机构以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业机器人关节机构，减少内部零件，提高传动效率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

工业机器人关节机构，包括：

安装座，内设有上下连通的第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔与所述第二安装腔的过渡处周向设置有台阶面；

装配孔，开设于所述安装座上并与所述第一安装腔连通；

固定法兰，安装于所述台阶面上；

谐波减速器，安装于所述固定法兰的上方且位于所述第一安装腔内；

驱动电机，安装于所述固定法兰的下方且位于所述第二安装腔内，所述驱动电机与所述谐波减速器的波发生器连接。

作为工业机器人关节机构的可选方案，还包括输出法兰，所述输出法兰与所述谐波减速器的柔轮连接。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述输出法兰的端面贯通开设有第一安装孔，所述柔轮的端面贯通开设有第二安装孔，第一紧固件穿过所述第一安装孔与所述第二安装孔螺纹连接。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述第一安装孔周向间隔设置有多个，所述第二安装孔周向间隔设置有多个，且多个所述第一安装孔与多个所述第二安装孔一一对应。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述输出法兰的端面与所述柔轮的端面之间夹设有第一密封圈。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述谐波减速器的钢轮上开设有第一连接孔，所述固定法兰的端面上开设有第二连接孔，所述台阶面上开设有第三连接孔，第二紧固件依次穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔后与所述第三连接孔螺纹连接。

作为工业机器人关节机构的可选方案，还包括第二密封圈，所述第二密封圈夹设于所述谐波减速器的钢轮与所述固定法兰的上端面之间。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述固定法兰的端面上开设有第四连接孔，所述驱动电机的外壳上开设有第五连接孔，第三紧固件穿过所述第五连接孔与所述第四连接孔螺纹连接。

作为工业机器人关节机构的可选方案，所述第四连接孔周向间隔设置有多个，所述第五连接孔周向间隔设置有多个，且多个所述第四连接孔与多个所述第五连接孔一一对应。

作为工业机器人关节机构的可选方案，还包括第三密封圈，所述第三密封圈夹设于所述电机的外壳与所述固定法兰的下端面之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的工业机器人关节机构，在安装座内部设置第一安装腔和第二安装腔，谐波减速器和驱动电机均穿过装配孔后进入安装座内部，减少在安装座上的开孔数量，提高安装座的结构强度；安装在台阶面上的固定法兰的上方安装有谐波减速器，固定法兰的上方安装有驱动电机，通过驱动电机直接与谐波减速器的波发生器连接，减少传动零件的使用数量，不仅提高关节机构整体的传动效率，而且减少占用安装座内部空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中工业机器人关节机构的装配示意图；

图2为本实用新型实施例中工业机器人关节机构的剖视图；

图3为本实用新型实施例中工业机器人关节机构的***示意图；

图4为本实用新型实施例中安装座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中安装座的剖视图；

图6为本实用新型实施例中谐波减速器的结构示意图。

附图标记：

100、第一紧固件；200、第二紧固件；300、第三紧固件；

1、安装座；2、装配口；3、固定法兰；4、谐波减速器；5、驱动电机；51、第五连接孔；6、输出法兰；61、第一安装孔；7、第一密封圈；8、第二密封圈；9、第三密封圈；

11、第一安装腔；12、第二安装腔；13、台阶面；131、第三连接孔；

31、第二连接孔；32、第四连接孔；

41、波发生器；42、柔轮；421、第二安装孔；43、钢轮；431、第一连接孔。

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，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

市面上工业机器人的关节机构大多采用电机通过同步带传动伞型齿轮带动减速机的结构，该种结构比较复杂传动效率低，零部件加工安装比较困难精度难以保证，故障率较高，成本偏高。

为了减少内部零件，提高传动效率，本实施例提供一种工业机器人关节机构，以下结合图1至图6对本实施例的具体内容进行详细描述。

在本实施例中，工业机器人关节机构包括安装座1、装配孔、固定法兰3、谐波减速器4和驱动电机5。其中，安装座1内设有上下连通的第一安装腔11和第二安装腔12，第一安装腔11与第二安装腔12的过渡处周向设置有台阶面13。装配孔开设于安装座1上并与第一安装腔11连通。固定法兰3安装于台阶面13上。谐波减速器4安装于固定法兰3的上方且位于第一安装腔11内。驱动电机5安装于固定法兰3的下方且位于第二安装腔12内，驱动电机5与谐波减速器4的波发生器41连接。

简而言之，本实用新型所提供的工业机器人关节机构，在安装座1内部设置第一安装腔11和第二安装腔12，谐波减速器4和驱动电机5均穿过装配孔后进入安装座1内部，安装在台阶面13上的固定法兰3的上方安装有谐波减速器4，固定法兰3的上方安装有驱动电机5，通过驱动电机5直接与谐波减速器4的波发生器41连接，减少传动零件的使用数量，不仅提高关节机构整体的传动效率，而且减少占用安装座1内部空间。谐波减速器4采用基于金属弹性力学的独特工作原理。与其他齿轮相比，最大的好处是零背隙特性，以及重量和空间的节省，因为这个齿轮机构仅由波发生器41、柔轮42和钢轮43三个基本部件组成。

现阶段，市面上的安装座开设有两个开口，六轴关节机构的电机从安装座的后端往前面安装，减速机从前端往后端安装，安装座后端必须开口安装电机，零部件较为复杂，安装座后端开口造成整体强度下降，增加外壳安装影响外观体验。

在本实施例中，安装座1为铸造件，在安装座1上通过只开一个装配孔，即可将驱动电机5和谐波减速器4安装到安装座1内部，减少对安装座1的开口数量，提高安装座1的结构强度和美观。

进一步地，工业机器人关节机构还包括输出法兰6，输出法兰6与谐波减速器4的柔轮42连接。通过增设输出法兰6，便于将驱动电机5的力传递出去。

具体地，输出法兰6的端面贯通开设有第一安装孔61，柔轮42的端面贯通开设有第二安装孔421，第一紧固件100穿过第一安装孔61与第二安装孔421螺纹连接。在本实施例中，第一紧固件100可以为但不限于螺钉。

更进一步地，第一安装孔61周向间隔设置有多个，第二安装孔421周向间隔设置有多个，且多个第一安装孔61与多个第二安装孔421一一对应。通过设置第一安装孔61与第二安装孔421的数量，提高输出法兰6与柔轮42的安装牢固性。

进一步地，如图2所示，输出法兰6的端面与柔轮42的端面之间夹设有第一密封圈7，通过设置第一密封圈7，提高输出法兰6与柔轮42的连接密封性。

进一步地，谐波减速器4的钢轮43上开设有第一连接孔431，固定法兰3的端面上开设有第二连接孔31，台阶面13上开设有第三连接孔131，第二紧固件200依次穿过第一连接孔431和第二连接孔31后与第三连接孔131螺纹连接。在本实施例中，第二紧固件200可以为但不限于螺钉。

进一步地，工业机器人关节机构还包括第二密封圈8，第二密封圈8夹设于谐波减速器4的钢轮43与固定法兰3的上端面之间。通过设置第二密封圈8，提高谐波减速器4的钢轮43与固定法兰3的上端面的连接密封性。

进一步地，固定法兰3的端面上开设有第四连接孔32，驱动电机5的外壳上开设有第五连接孔51，第三紧固件300穿过第五连接孔51与第四连接孔32螺纹连接。在本实施例中，第三紧固件300可以为但不限于螺钉。

更进一步地，第四连接孔32周向间隔设置有多个，第五连接孔51周向间隔设置有多个，且多个第四连接孔32与多个第五连接孔51一一对应。通过设置第四连接孔32和第五连接孔51的数量，提高固定法兰3与驱动电机5的安装牢固性。

进一步地，工业机器人关节机构还包括第三密封圈9，第三密封圈9夹设于电机的外壳与固定法兰3的下端面之间。通过设置第三密封圈9，提高电机与固定法兰3的下端面的连接密封性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.工业机器人关节机构，其特征在于，包括：

安装座(1)，内设有上下连通的第一安装腔(11)和第二安装腔(12)，所述第一安装腔(11)与所述第二安装腔(12)的过渡处周向设置有台阶面(13)；

装配孔，开设于所述安装座(1)上并与所述第一安装腔(11)连通；

固定法兰(3)，安装于所述台阶面(13)上；

谐波减速器(4)，安装于所述固定法兰(3)的上方且位于所述第一安装腔(11)内；

驱动电机(5)，安装于所述固定法兰(3)的下方且位于所述第二安装腔(12)内，所述驱动电机(5)与所述谐波减速器(4)的波发生器(41)连接。

2.根据权利要求1所述的工业机器人关节机构，其特征在于，还包括输出法兰(6)，所述输出法兰(6)与所述谐波减速器(4)的柔轮(42)连接。

3.根据权利要求2所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述输出法兰(6)的端面贯通开设有第一安装孔(61)，所述柔轮(42)的端面贯通开设有第二安装孔(421)，第一紧固件(100)穿过所述第一安装孔(61)与所述第二安装孔(421)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述第一安装孔(61)周向间隔设置有多个，所述第二安装孔(421)周向间隔设置有多个，且多个所述第一安装孔(61)与多个所述第二安装孔(421)一一对应。

5.根据权利要求3所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述输出法兰(6)的端面与所述柔轮(42)的端面之间夹设有第一密封圈(7)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述谐波减速器(4)的钢轮(43)上开设有第一连接孔(431)，所述固定法兰(3)的端面上开设有第二连接孔(31)，所述台阶面(13)上开设有第三连接孔(131)，第二紧固件(200)依次穿过所述第一连接孔(431)和所述第二连接孔(31)后与所述第三连接孔(131)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的工业机器人关节机构，其特征在于，还包括第二密封圈(8)，所述第二密封圈(8)夹设于所述谐波减速器(4)的钢轮(43)与所述固定法兰(3)的上端面之间。

8.根据权利要求6所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述固定法兰(3)的端面上开设有第四连接孔(32)，所述驱动电机(5)的外壳上开设有第五连接孔(51)，第三紧固件(300)穿过所述第五连接孔(51)与所述第四连接孔(32)螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的工业机器人关节机构，其特征在于，所述第四连接孔(32)周向间隔设置有多个，所述第五连接孔(51)周向间隔设置有多个，且多个所述第四连接孔(32)与多个所述第五连接孔(51)一一对应。

10.根据权利要求6所述的工业机器人关节机构，其特征在于，还包括第三密封圈(9)，所述第三密封圈(9)夹设于所述电机的外壳与所述固定法兰(3)的下端面之间。

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