一种具有内置传动轴的机器人手腕制造技术

一种具有内置传动轴的机器人手腕，包括：连接体，所述连接体为中空结构，其后端用来连接机器人上臂，前端用来支承摆动体回转和连接B轴减速组件，内腔用来安装内置式B/T传动轴组件；所述摆动体在连接体上旋转以实现B轴摆动运动；所述B轴减速组件可带动摆动体低速摆动；T轴减速与输出组件带动工具安装法兰及作业工具实现T轴回转运动；T轴中间传动组件可将内置式B/T传动轴组件中的T输入轴动力传递到T轴谐波减速器输入轴上。本发明专利技术不仅解决了减速器和传动系统部件的分离、安装、维修等问题，确保了传动系统精度，延长了使用寿命；同时，又大幅度减少了机械零部件的数量；结构简单，生产制造和装配维修非常容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业机器人领域，尤其是一种具有内置传动轴的机器人手腕。
技术介绍
业机器人手腕需要有手腕回转(R轴)、手腕摆动(B轴)和手腕回转(T轴)3个回转运动轴。为了实现回转运动，必须有相应的驱动电机、减速器和传动系统。为了提高输出转矩和机器人承载能力，使R/B/T轴驱动电机需要有足够的安装空间，并减小上臂的体积和重量，大中型机器人需要将R/B/T轴驱动电机布置在上臂后端，以平衡上臂重量、降低重心，提高作业稳定性。驱动电机后置的机器人手腕，其B/T轴传动系统需要布置在上臂内部，然后在手腕上将其转换为成B轴摆动和T轴回转运动。因此，其传动系统结构通常较复杂，安装调试和维修十分困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有内置传动轴的机器人手腕，不仅可满足驱动电机后置机器人的B/T轴传动要求，而且在安装调试和维修时无需分离谐波减速器及传动系统部件，故可提高传动精度、延长使用寿命；同时，其结构简单，生产制造和装配、维修非常容易。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案：一种具有内置传动轴的机器人手腕，包括：连接体，所述连接体为中空结构，其前端用来连接摆动体，后端用来连接机器人上臂；内置式B/T传动轴组件，设于所述连接体的中空内腔中，包括外套和设在所述外套内的B轴连接套、内套、B轴伞齿轮、B输入轴、T输入轴和T轴伞齿轮，所述内套的后端通过所述B轴连接套与所述B输入轴连接，所述内套的前端通过锁紧螺母、键与所述B轴伞齿轮连接，所述内套、B轴连接套、B轴伞齿轮通过支承轴承与所述外套配合后可以在所述外套中旋转，所述T轴伞齿轮通过支承轴承与所述内套配合并可以在所述内套中旋转，所述T轴伞齿轮通过键、固定螺钉与所述T输入轴连接；B轴减速组件，所述B轴减速组件是实现B轴减速的组合部件，设于所述连接体的前端一侧，包括B轴谐波减速器，所述B轴谐波减速器包括B轴输入伞齿轮、B轴谐波减速器输入轴和B轴谐波减速器输出轴，所述B轴谐波减速器输出轴与所述摆动体连接，所述B轴输入伞齿轮设在所述B轴谐波减速器输入轴，所述输入伞齿轮与所述B轴伞齿轮啮合；T轴减速与输出组件，所述T轴减速与输出组件是用来实现T轴减速和安装作业工具的组合部件，设于所述摆动体的前端，包括T轴谐波减速器、工具安装法兰和密封外套，所述T轴谐波减速器、工具安装法兰均设在所述密封外套内，所述T轴谐波减速器包括T轴输入伞齿轮、T轴谐波减速器输入轴和T轴谐波减速器输出轴，所述T轴输入伞齿轮设在所述T轴谐波减速器输入轴上，所述工具安装法兰与所述T轴谐波减速器输出轴连接；T轴中间传动组件，所述T轴中间传动组件是用来连接内置式B/T传动轴组件和T轴减速与输出组件的组合部件，设于所述连接体的前端的另一侧，包括两组结构完全相同的第一过渡轴部件和第二过渡轴部件，所述第一过渡轴部件设于所述连接体的前端，所述第二过渡轴部件设于所述摆动体的前端，所述第一过渡轴部件与所述第二过渡轴部件通过同步皮带连接，所述第一过渡轴部件包括第一过渡轴伞齿轮、第一过渡轴支承座和第一过渡轴中间传动轴，所述第一过渡轴伞齿轮通过键、螺钉、垫固定在所述第一过渡轴中间传动轴上，所述第一过渡轴伞齿轮与所述T轴伞齿轮啮合，所述第二过渡轴部件包括第二过渡轴伞齿轮、第二过渡轴支承座和第二过渡轴中间传动轴，所述第二过渡轴伞齿轮通过键、螺钉、垫固定在所述第二过渡轴中间传动轴上，所述第二过渡轴伞齿轮与所述T轴输入伞齿轮啮合。进一步地，所述摆动体为U型箱体，包括带固定臂的箱体和固定在箱体上的辅助臂，所述摆动体可旋转地连接在所述连接体上。进一步地，所述固定臂与所述B轴谐波减速器输出轴连接，所述辅助臂上设有辅助支承轴承，所述辅助支承轴承通过锁紧螺母固定在所述连接体上。进一步地，所述辅助臂为双联端盖结构，前端盖内侧通过连接螺钉和所述摆动体连成一体，后端盖设有辅助支承轴承，它可通过压圈、连接螺钉固定辅助支承轴承的外圈。进一步地，所述B轴伞齿轮和所述B轴输入伞齿轮模数相同但直径可以不同，改变伞齿轮的直径可调整B轴谐波减速器和B/T传动轴组件的相对位置。进一步地，所述T轴伞齿轮和设在所述T轴中间传动组件过渡轴部件上的伞齿轮模数相同但直径可以不同，改变伞齿轮的直径可调整T轴中间传动组件和B/T传动轴组件的相对位置。进一步地，所述B轴谐波减速器与所述B轴谐波减速器输入轴、所述B轴谐波减速器输出轴分别通过可同时承受径向和轴向载荷的交叉滚子轴承连接。进一步地，所述T轴谐波减速器与所述T轴谐波减速器输入轴、所述T轴谐波减速器输出轴分别通过可同时承受径向和轴向载荷的交叉滚子轴承连接。进一步地，所述工具安装法兰通过连接螺钉和所述T轴谐波减速器输出轴连成一体。进一步地，所述密封外套固定在所述摆动体上，作为所述T轴谐波减速器和工具安装法兰的保护外壳。专利技术的有益效果在于：本专利技术将手腕的全部零件设计成4个独立的、可直接装拆的整体单元，装配或维修时无需进行任何调整。与通常的机器人手腕比较，不仅解决了谐波减速器及传动系统部件的分离、安装、维修等问题，而且在装配或维修时无需进行任何调整，故可确保传动精度、延长使用寿命；同时，又大幅度减少了机械零部件数量；其结构简单，生产制造和装配、维修非常容易。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图中：1、连接体，2、外套，2.1、B轴连接套，2.2、B轴内套，2.3、B轴伞齿轮，3、B轴输入轴，4、T轴输入轴，4.1、T轴伞齿轮，5、第一过渡轴部件，5.1、第一过渡轴伞齿轮，5.2、第一过渡轴支承座，5.3、第一过渡轴中间传动轴，6、辅助臂，6.1、辅助支承轴承，7、同步皮带，8、第二过渡轴部件，8.1、第二过渡轴伞齿轮，8.2、第二过渡轴支承座，8.3、第二过渡轴中间传动轴，9、T轴谐波减速器，9.1、T轴输入伞齿轮，9.2、T轴谐波减速器输入轴，9.3、T轴谐波减速器输出轴，10、工具安装法兰，11、密封外套，12、摆动体，13、B轴谐波减速器，13.1、B轴输入伞齿轮，13.2、B轴谐波减速器输入轴，13.3、B轴谐波减速器输出轴。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的一种具有内置传动轴的机器人手腕，包括：连接体1，所述连接体1为中空结构，其前端用来连接摆动体12，后端用来连接机器人上臂；内置式B/T传动轴组件，设于所述连接体1的中空内腔中，包括外套2和设在所述外套2内的B轴连接套2.1、内套2.2、B轴伞齿轮2.3、B输入轴3、T输入轴4和T轴伞齿轮4.1，所述内套2.2的后端通过所述B轴连接套2.1与所述B输入轴3连接，所述内套2.2的前端与所述B轴伞齿轮2.3连接，所述内套2.2、B轴连接套2.1、B轴伞齿轮2.3与所述外套2配合并可在所述外套2中旋转，所述T轴伞齿轮4.1与所述内套2.2配合并可在所述内套2.2中旋转，所述T轴伞齿轮4.1与所述T输入轴4连接；B轴减速组件，设于所述连接体1的前端一侧，包括B轴谐波减速器13，所述B轴谐波减速器13包括B轴输入伞齿轮13.1、B轴谐波减速器输入轴13.2和B轴谐波减速器输出轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有内置传动轴的机器人手腕，包括：连接体(1)，所述连接体(1)为中空结构，其前端用来连接摆动体(12)，后端用来连接机器人上臂；内置式B/T传动轴组件，设于所述连接体(1)的中空内腔中，包括外套(2)和设在所述外套(2)内的B轴连接套(2.1)、内套(2.2)、B轴伞齿轮(2.3)、B输入轴(3)、T输入轴(4)和T轴伞齿轮(4.1)，所述内套(2.2)的后端通过所述B轴连接套(2.1)与所述B输入轴(3)连接，所述内套(2.2)的前端与所述B轴伞齿轮(2.3)连接，所述内套(2.2)、B轴连接套(2.1)、B轴伞齿轮(2.3)与所述外套(2)配合并可在所述外套(2)中旋转，所述T轴伞齿轮(4.1)与所述内套(2.2)配合并可在所述内套(2.2)中旋转，所述T轴伞齿轮(4.1)与所述T输入轴(4)连接；B轴减速组件，设于所述连接体(1)的前端一侧，包括B轴谐波减速器(13)，所述B轴谐波减速器(13)包括B轴输入伞齿轮(13.1)、B轴谐波减速器输入轴(13.2)和B轴谐波减速器输出轴(13.3)，所述B轴谐波减速器输出轴(13.3)与所述摆动体(12)连接，所述B轴输入伞齿轮(13.1)设在所述B轴谐波减速器输入轴(13.2)上，所述B轴输入伞齿轮(13.1)与所述B轴伞齿轮(2.3)啮合；T轴减速与输出组件，设于所述摆动体(12)的前端，包括T轴谐波减速器(9)、工具安装法兰(10)和密封外套(11)，所述T轴谐波减速器(9)、工具安装法兰(10)均设在所述密封外套(11)内，所述T轴谐波减速器(9)包括T轴输入伞齿轮(9.1)、T轴谐波减速器输入轴(9.2)和T轴谐波减速器输出轴(9.3)，所述T轴输入伞齿轮(9.1)设在所述T轴谐波减速器输入轴(9.2)上，所述工具安装法兰(10)与所述T轴谐波减速器输出轴(9.3)连接；T轴中间传动组件，设于所述连接体(1)的前端的另一侧，包括两组结构完全相同的第一过渡轴部件(5)和第二过渡轴部件(8)，所述第一过渡轴部件(5)设于所述连接体(1)的前端，所述第二过渡轴部件(8)设于所述摆动体(12)的前端，所述第一过渡轴部件(5)与所述第二过渡轴部件(8)通过同步皮带(7)连接，所述第一过渡轴部件(5)包括第一过渡轴伞齿轮(5.1)、第一过渡轴支承座(5.2)和第一过渡轴中间传动轴(5.3)，所述第一过渡轴伞齿轮(5.1)固定在所述第一过渡轴中间传动轴(5.3)上，所述第一过渡轴伞齿轮(5.1)与所述T轴伞齿轮(4.1)啮合，所述第二过渡轴部件(8)包括第二过渡轴伞齿轮(8.1)、第二过渡轴支承座(8.2)和第二过渡轴中间传动轴(8.3)，所述第二过渡轴伞齿轮(8.1)固定在所述第二过渡轴中间传动轴(8.3)上，所述第二过渡轴伞齿轮(8.1)与所述T轴输入伞齿轮(9.1)啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种具有内置传动轴的机器人手腕，包括：连接体(1)，所述连接体(1)为中空结构，其前端用来连接摆动体(12)，后端用来连接机器人上臂；内置式B/T传动轴组件，设于所述连接体(1)的中空内腔中，包括外套(2)和设在所述外套(2)内的B轴连接套(2.1)、内套(2.2)、B轴伞齿轮(2.3)、B输入轴(3)、T输入轴(4)和T轴伞齿轮(4.1)，所述内套(2.2)的后端通过所述B轴连接套(2.1)与所述B输入轴(3)连接，所述内套(2.2)的前端与所述B轴伞齿轮(2.3)连接，所述内套(2.2)、B轴连接套(2.1)、B轴伞齿轮(2.3)与所述外套(2)配合并可在所述外套(2)中旋转，所述T轴伞齿轮(4.1)与所述内套(2.2)配合并可在所述内套(2.2)中旋转，所述T轴伞齿轮(4.1)与所述T输入轴(4)连接；B轴减速组件，设于所述连接体(1)的前端一侧，包括B轴谐波减速器(13)，所述B轴谐波减速器(13)包括B轴输入伞齿轮(13.1)、B轴谐波减速器输入轴(13.2)和B轴谐波减速器输出轴(13.3)，所述B轴谐波减速器输出轴(13.3)与所述摆动体(12)连接，所述B轴输入伞齿轮(13.1)设在所述B轴谐波减速器输入轴(13.2)上，所述B轴输入伞齿轮(13.1)与所述B轴伞齿轮(2.3)啮合；T轴减速与输出组件，设于所述摆动体(12)的前端，包括T轴谐波减速器(9)、工具安装法兰(10)和密封外套(11)，所述T轴谐波减速器(9)、工具安装法兰(10)均设在所述密封外套(11)内，所述T轴谐波减速器(9)包括T轴输入伞齿轮(9.1)、T轴谐波减速器输入轴(9.2)和T轴谐波减速器输出轴(9.3)，所述T轴输入伞齿轮(9.1)设在所述T轴谐波减速器输入轴(9.2)上，所述工具安装法兰(10)与所述T轴谐波减速器输出轴(9.3)连接；T轴中间传动组件，设于所述连接体(1)的前端的另一侧，包括两组结构完全相同的第一过渡轴部件(5)和第二过渡轴部件(8)，所述第一过渡轴部件(5)设于所述连接体(1)的前端，所述第二过渡轴部件(8)设于所述摆动体(12)的前端，所述第一过渡轴部件(5)与所述第二过渡轴部件(8)通过同步皮带(7)连接，所述第一过渡轴部件(5)包括第一过渡轴伞齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚仲华，龚晓雯，顾鑫，金建平，陈志文，
申请(专利权)人：常州机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32