一种工业机器人手腕和相应的机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种工业机器人手腕，包括壳体和谐波减速器，谐波减速器具有输入轴和输出法兰，所述输出法兰连接至所述壳体并驱动所述壳体转动。该手腕还包括至少一个传动轴，其延伸穿过所述谐波减速器进入所述关节壳体的内部。本发明专利技术的工业机器人手腕具有结构紧凑、重量轻、传动精度高、使用寿命长、使用方式简单等特点。本发明专利技术还提供了一种包括该手腕的工业机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人手腕和相应的机器人
本专利技术涉及工业机器人领域，具体涉及一种包括三个相互正交旋转关节的工业机器人手腕，以及包括该机器人手腕的机器人。
技术介绍
随着用人成本的提升，工业机器人在工业生产中的应用越来越广泛，尤其是汽车产业与3C行业。工业机器人的应用，极大的提高了生产效率与产品一致性，将人们从有危害的工作环境中解脱出来。目前焊接领域、喷涂领域、打磨领域都是工业机器人集中应用的方向。工业机器人主要是通过手腕的动作来执行各种工作，所以一个结构简单、灵活快速的手腕对于工业机器人来说至关重要。由于现有三个相互正交旋转关节的工业机器人手腕采用了大模数锥齿轮进行动力传动，通过装配大轴承承担弯矩，增大了加工成本与难度，降低了装配效率，同时锥齿轮直接作为输出端很难保证旋转精度，手腕在工作过程中大模数锥齿轮啮合的声音很大，影响用户使用体验。本专利技术旨在至少克服上面提及的现有技术中的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种结构紧凑、旋转精度高、工作噪音小、低成本的拥有三个正交旋转轴的工业机器人手腕。在第一方面，本专利技术提供了一种工业机器人手腕，包括：谐波减速器，其有输入轴、安装法兰和输出法兰；以及第一壳体，位于谐波减速器的第一侧，并连接至所述安装法兰，输入轴位于第一壳体内。优选地，工业机器人手腕还包括第二壳体，位于谐波减速器的第二侧，并连接至所述输出法兰，输出法兰相对于安装法兰转动，从而驱动第二壳体相对于第一壳体转动。优选地，第一壳体限定直角形腔室，在该直角形腔室内，输入轴经由锥齿与第一上游传动轴联接。优选地，所述谐波减速器是中空的，其限定贯通所述输入轴、安装法兰和输出法兰的中心腔室；并且，所述工业机器人手腕还包括传动轴，其从第一壳体穿过所述中心腔室延伸至第二壳体内。优选地，在第一壳体的直角形腔室内，所述传动轴经由锥齿与第二上游传动轴联接，所述第二上游传动轴延伸穿过所述第一上游传动轴的内侧。优选地，第二壳体限定另一直角形腔室，在该另一直角形腔室内，所述传动轴经由锥齿与下游传动轴或另一谐波减速器的输入轴联接。另外优选地，所述谐波减速器是中空的，其限定贯通所述输入轴、安装法兰和输出法兰的中心腔室；并且，所述工业机器人手腕包括两个同轴设置的内侧传动轴和外侧传动轴，二者从第一壳体穿过所述中心腔室延伸至第二壳体内。优选地，在第一壳体的直角形腔室内，所述外侧传动轴经由锥齿与第二上游传动轴联接，所述内侧传动轴经由锥齿与第三上游传动轴联接，第三上游传动轴延伸穿过第二上游传动轴的内侧，第二上游传动轴延伸穿过第一上游传动轴的内侧。优选地，第二壳体限定另一直角形腔室，在该另一直角形腔室内，所述外侧传动轴经由锥齿与另一谐波减速器的输入轴联接，所述内侧传动轴经由锥齿与下游传动轴联接，所述下游传动轴延伸穿过所述另一谐波减速器的输入轴。优选地，工业机器人手腕还包括第三壳体和另一谐波减速器，其有另一输入轴、另一安装法兰和另一输出法兰；其中，第二壳体位于另一谐波减速器的第一侧，并连接至所述另一安装法兰，所述另一输入轴位于第二壳体内；第三壳体位于另一谐波减速器的第二侧，并连接至所述另一输出法兰，所述另一输出法兰相对于所述另一安装法兰转动，从而驱动第三壳体相对于第二壳体转动。在第二方面，本专利技术提供了一种工业机器人手腕，包括：动力输入组件，其包括同轴设置的外输入轴、中输入轴和内输入轴；第一减速器组件，其包括第一谐波减速器，第一谐波减速器具有第一输入轴和第一输出法兰，第一输入轴和外输入轴通过锥齿联接，中一级传动轴、内一级传动轴同轴设置且延伸穿过第一谐波减速器，中一级传动轴和中输入轴通过锥齿联接，内一级传动轴和内输入轴通过锥齿联接；第二减速器组件，其包括第二谐波减速器，第二谐波减速器具有第二输入轴和第二输出法兰，第二输入轴和中一级传动轴通过锥齿联接，内二级传动轴同轴设置、且延伸穿过第二谐波减速器，内二级传动轴和内一级传动轴通过锥齿联接；第三减速器组件，其包括第三谐波减速器，第三谐波减速器具有第三输入轴和第三输出法兰，第三输入轴和内二级传动轴通过锥齿联接。优选地，所述工业机器人手腕还包括：第一壳体，其包括彼此垂直相交的两个圆筒部，在第一壳体的内侧，动力输入组件的外输入轴、中输入轴和内输入轴的下游端与第一减速器组件的第一输入轴、中一级传动轴和内一级传动轴的上游端分别通过锥齿联接；第二壳体，其包括彼此垂直相交的两个圆筒部，在第二壳体的内侧，第一减速器组件的中一级传动轴和内一级传动轴的下游端与第二减速器组件的第二输入轴和内二级传动轴的上游端分别通过锥齿联接；以及第三壳体，其包括彼此垂直相交的两个圆筒部，在第三壳体的内侧，第二减速器组件的内二级传动轴的下游端和第三减速器组件的第三输入轴的上游端通过锥齿联接。优选地，所述第一壳体的第一圆筒部设有手腕与外部连接的接口且设有动力输入组件的安装接口，第二圆筒部设有与第一谐波减速器连接的接口，两个圆筒部交汇处设有与两圆筒部轴线斜交的第一平面开口；所述第二壳体的第一圆筒部设有与第一谐波减速器的第一输出法兰连接的接口，第二圆筒部设有与第二谐波减速器连接的接口，其两个圆筒部交汇处设有与两圆筒部轴线斜交的第二平面开口；所述第三壳体的第一圆筒部设有与第二谐波减速器的第二输出法兰连接的接口，第二圆筒部设有与第三谐波减速器连接的接口，其两个圆筒部交汇处设有与两圆筒部轴线斜交的第三平面开口。优选地，第一盖体可拆卸地安装至第一平面开口；第二盖体可拆卸地安装至第二平面开口；第三盖体可拆卸地安装至第三平面开口。优选的，所述动力输入组件的外输入轴、中输入轴和内输入轴彼此之间通过轴承支承，外输入轴通过轴承支承到具有法兰接口的轴承座上，所述法兰接口连接至第一壳体的第一圆筒部。优选地，外输入轴、中输入轴和内输入轴中的每一个的上游端为花键，中输入轴的花键位于外输入轴和内输入轴的花键之间。优选地，所述第一减速器组件的中一级传动轴和内一级传动轴彼此之间通过轴承支承，中一级传动轴通过轴承支承到由第一轴承座、第一谐波减速器、第一输入轴构成的腔体内部，内一级传动轴通过轴承支承到中一级传动轴的内部。优选地，中一级传动轴和内一级传动轴两端均为锥齿；第一谐波减速器的第一输入轴的端部为锥齿；第一谐波减速器的下游端设置轴承座用于支持中一级传动轴。优选地，所述第二减速器组件的内二级传动轴通过轴承支承到由第二谐波减速器、第二输入轴构成的腔体内部。优选地，内二级传动轴两端均为锥齿；第二谐波减速器的第二输入轴的端部为锥齿。优选地，第三谐波减速器的第三输入轴的端部为锥齿；第三谐波减速器的第三输出法兰用于连接工业机器人手腕的工作部件。在第三方面，本专利技术提供了一种工业机器人，包括根据上述任一项所述的工业机器人手腕。优选地，该工业机器人具有三个相互正交的旋转轴。根据本专利技术的机器人手腕和机器人至少具有以下优势：-通过使用谐波减速器，可以降低上游伺服电机端的输出转矩，进而减小电机和传动锥齿的尺寸，由于谐波减速器体积小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人手腕，其特征在于，包括：/n谐波减速器，其有输入轴、安装法兰和输出法兰；以及/n第一壳体，位于谐波减速器的第一侧，并连接至所述安装法兰，输入轴位于第一壳体内。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人手腕，其特征在于，包括：
谐波减速器，其有输入轴、安装法兰和输出法兰；以及
第一壳体，位于谐波减速器的第一侧，并连接至所述安装法兰，输入轴位于第一壳体内。


2.根据权利要求2所述的工业机器人手腕，其特征在于，还包括：
第二壳体，位于谐波减速器的第二侧，并连接至所述输出法兰，输出法兰相对于安装法兰转动，从而驱动第二壳体相对于第一壳体转动。


3.根据权利要求2所述的工业机器人手腕，其特征在于，包括：
第一壳体限定直角形腔室，在该直角形腔室内，输入轴经由锥齿与第一上游传动轴联接。


4.根据权利要求3所述的工业机器人手腕，其特征在于，
所述谐波减速器是中空的，其限定贯通所述输入轴、安装法兰和输出法兰的中心腔室；并且，所述工业机器人手腕还包括传动轴，其从第一壳体穿过所述中心腔室延伸至第二壳体内。


5.根据权利要求4所述的工业机器人手腕，其特征在于，
在第一壳体的直角形腔室内，所述传动轴经由锥齿与第二上游传动轴联接，所述第二上游传动轴延伸穿过所述第一上游传动轴的内侧。


6.根据权利要求5所述的工业机器人手腕，其特征在于，
第二壳体限定另一直角形腔室，在该另一直角形腔室内，所述传动轴经由锥齿与下游传动轴或另一谐波减速器的输入轴联接。


7.根据权利要求3所述的工业机器人手腕，其特征在于，
所述谐波减速器是中空的，其限定贯通所述输入轴、安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杨秀平，
类型：发明
国别省市：北京;11