專利名稱：機(jī)器人臂部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人臂部件，尤其涉及一種采用齒輪傳動(dòng)的機(jī)器人臂部件。
背景技術(shù)：
工業(yè)機(jī)器人通常包括多個(gè)分別繞不同旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并依次相連的轉(zhuǎn)軸。設(shè)置于其 末端的轉(zhuǎn)軸，如六軸機(jī)器人的第六軸可裝設(shè)夾具、切削工具及探測(cè)器等以執(zhí)行各種動(dòng)作。每 個(gè)轉(zhuǎn)軸通過驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)繞某一旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)器和減速齒輪。工業(yè)機(jī)器人的各轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)精度、承載能力、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性等均受減速齒輪嚙合 狀況的影響。若減速齒輪中存在不當(dāng)?shù)凝X輪副側(cè)隙，則在實(shí)際傳動(dòng)過程中，特別是在頻繁正 反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪副之間極易產(chǎn)生沖擊，其結(jié)果不僅會(huì)導(dǎo)致噪聲和振動(dòng)量增大，還會(huì)降低傳 動(dòng)的精度并縮短減速齒輪的使用壽命。減速齒輪采用錐齒輪時(shí)，通常采用墊片或者套筒來 調(diào)節(jié)其中一個(gè)錐齒輪沿其軸向的位置，以調(diào)整錐齒輪副側(cè)隙。具體包括以下步驟首先計(jì)算 側(cè)隙大小，根據(jù)該計(jì)算的側(cè)隙進(jìn)行裝配，然后試運(yùn)行，如不能滿足傳動(dòng)要求，如振動(dòng)較大、傳 動(dòng)不平穩(wěn)，則需拆掉轉(zhuǎn)軸及錐齒輪，并更換或修整墊片或套筒沿軸向的尺寸，這樣需多次裝 拆，調(diào)節(jié)不便且效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種采用齒輪傳動(dòng)，且齒輪副側(cè)隙可方便調(diào)節(jié)的機(jī)器 人臂部件。一種機(jī)器人臂部件，包括第一轉(zhuǎn)軸、與第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二轉(zhuǎn)軸，以及驅(qū)動(dòng)該 第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的錐齒輪副。該錐齒輪副包括第一錐齒輪及與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒 輪，第一錐齒輪套設(shè)于該第二轉(zhuǎn)軸，該第二轉(zhuǎn)軸具有一自由端。該機(jī)器人臂部件還包括調(diào)節(jié) 該第一錐齒輪沿第二轉(zhuǎn)軸軸向位置的調(diào)節(jié)件，以及設(shè)于該自由端與第一錐齒輪之間的彈性 件，該彈性件對(duì)第一錐齒輪朝遠(yuǎn)離第二錐齒輪方向彈性施壓。上述機(jī)器人臂部件通過調(diào)節(jié)件調(diào)整第一錐齒輪沿第二轉(zhuǎn)軸軸向位置，并通過彈性 件提供的彈力使第一錐齒輪保持在當(dāng)前位置與第二齒輪嚙合，從而可方便地調(diào)節(jié)第一錐齒 輪與第二錐齒輪之間的側(cè)隙。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)器人臂部件的立體圖。圖2是圖1所示的機(jī)器人臂部件沿II-II方向的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人臂部件作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)同時(shí)參見圖1及圖2，本發(fā)明實(shí)施方式的機(jī)器人臂部件100可應(yīng)用于六軸工業(yè)機(jī) 器人中，其包括腕部11，與腕部11轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一轉(zhuǎn)軸13，與第一轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二轉(zhuǎn)軸14，以及套設(shè)于第二轉(zhuǎn)軸14以驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸14的錐齒輪副15。其中，第一轉(zhuǎn)軸13及 第二轉(zhuǎn)軸14分別繞第一軸線121與第二軸線122旋轉(zhuǎn)，且第一軸線121與第二軸線122基 本垂直。第二轉(zhuǎn)軸14作為六軸工業(yè)機(jī)器人的末端軸，其具有一自由端141。自由端141可 連接夾具、切削工具、感測(cè)器等末端執(zhí)行器以執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。錐齒輪副15包括第一錐齒輪151及與第一錐齒輪151嚙合的第二錐齒輪152，第 一錐齒輪151相對(duì)于第二轉(zhuǎn)軸14固定，第二錐齒輪152可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于腕部11內(nèi)。第一 錐齒輪151為大齒輪，第二錐齒輪152為小齒輪，從而錐齒輪副15可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的減速比。本 實(shí)施例中，第一錐齒輪151及第二錐齒輪152均為準(zhǔn)雙曲面圓錐齒輪。腕部11大致呈叉形結(jié)構(gòu)，其包括形成于前端的第一叉分支112及第二叉分支113。 第一叉分支112與第二叉分支113之間形成用于裝設(shè)第二轉(zhuǎn)軸14的凹部114，以使第二轉(zhuǎn) 軸14在凹部114內(nèi)可隨第一轉(zhuǎn)軸13繞第一軸線121轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度。第一叉分支112與第 二叉分支113還分別開設(shè)有沿第一軸線121方向的通孔1122、1132。第一轉(zhuǎn)軸13大致呈柱狀，其穿設(shè)于腕部11的通孔1122、1132中，并由裝設(shè)于通孔 1122、1132內(nèi)的軸承115滾動(dòng)支承。第一轉(zhuǎn)軸13 —端與一錐齒輪16固定連接，錐齒輪16 帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸13相對(duì)于腕部11繞第一軸線121旋轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)軸13開設(shè)有沿第二軸線122 方向延伸的軸孔131以及沿第一軸線121方向延伸的裝配孔132，軸孔131與裝配孔132相 連通。其中，軸孔131用于安裝第二轉(zhuǎn)軸14，裝配孔132供第二錐齒輪152及與第二錐齒輪 152連接的齒輪軸(圖未標(biāo))穿設(shè)。第二轉(zhuǎn)軸14包括自由端141及與自由端141相對(duì)的齒輪連接端142。齒輪連接 端142穿設(shè)于軸孔131內(nèi)并與第一錐齒輪151固定連接，自由端141伸出軸孔131外。第 二轉(zhuǎn)軸14具有一軸肩(圖未標(biāo))。第一錐齒輪151套設(shè)于第二轉(zhuǎn)軸14并止轉(zhuǎn)連接。第一 錐齒輪151的一端與軸肩相抵，相對(duì)的另一端與一擋塊145相抵以軸向限位。齒輪連接端 142開設(shè)一螺紋孔1421，一螺紋件146穿設(shè)擋塊145與螺紋孔1421螺接，將第一錐齒輪151 與第二轉(zhuǎn)軸14連接。可以理解，第一錐齒輪151與第二轉(zhuǎn)軸14的連接方式也可為過盈連 接等。第二轉(zhuǎn)軸14的周向由裝設(shè)于軸孔131中的軸承1313滾動(dòng)支承。軸孔131內(nèi)設(shè)有 軸向支承第二轉(zhuǎn)軸14的第一止推軸承171。第一止推軸承171設(shè)于第二轉(zhuǎn)軸14的齒輪連 接端142的外端面處。一調(diào)節(jié)件18與第一止推軸承171相抵，并用于調(diào)節(jié)第一止推軸承 171沿第二軸線122方向的位置，從而使第一止推軸承171推動(dòng)第一錐齒輪151及第二轉(zhuǎn)軸 14沿軸向移動(dòng)。本實(shí)施方式中，軸孔131裝設(shè)第一止推軸承171的一端設(shè)有內(nèi)螺紋1315， 調(diào)節(jié)件18呈盤狀，其外周緣設(shè)有與內(nèi)螺紋1315螺接的外螺紋(圖未標(biāo))。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)件18， 使其旋入或旋出軸孔131，從而調(diào)節(jié)件18沿第二軸線122方向的位置改變并推動(dòng)第一止推 軸承171。第一錐齒輪151與第二轉(zhuǎn)軸14的自由端141之間依次套設(shè)有套筒191、彈性件192 以及第二止推軸承193。其中，套筒191與第一錐齒輪151相抵，彈性件192彈性抵持于套 筒191與第二止推軸承193之間。第二止推軸承193 —端連接于第一轉(zhuǎn)軸13，另一端軸向 支承彈性件192。彈性件192預(yù)設(shè)彈力，并對(duì)第一錐齒輪151朝遠(yuǎn)離第二錐齒輪152方向彈 性施壓，以使第一錐齒輪151與第一止推軸承171相抵靠，使第一錐齒輪151保持在當(dāng)前位 置。
本實(shí)施方式中，彈性件192為碟形彈片組，其包括多個(gè)碟形彈片1921，每個(gè)碟形彈 片1921中部朝一側(cè)突出，相鄰的兩個(gè)碟形彈片1921背對(duì)設(shè)置。碟形彈片的數(shù)量可根據(jù)需 預(yù)設(shè)的彈力進(jìn)行調(diào)整。第一止推軸承171及第二止推軸承193均采用圓柱止推軸承。當(dāng)需要調(diào)節(jié)機(jī)器人臂部件100的錐齒輪副15的第一錐齒輪151與第二錐齒輪152 之間的側(cè)隙時(shí)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)件18，使調(diào)節(jié)件18相對(duì)于軸孔131旋入或旋出，并配合彈性件192 的彈力作用，第一止推軸承171、第一錐齒輪151及第二轉(zhuǎn)軸14可沿第二軸線122方向移 動(dòng)，從而調(diào)節(jié)第一錐齒輪151與第二錐齒輪152之間的側(cè)隙。上述調(diào)整過程較為方便，效率 較高。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)軸14運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如其自由端141裝設(shè)的末端執(zhí)行器與其他物體意外接觸， 而拉動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸14向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈性件192還可起到緩沖作用，并使第二轉(zhuǎn)軸14復(fù)位。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人臂部件，包括第一轉(zhuǎn)軸、與第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二轉(zhuǎn)軸，以及驅(qū)動(dòng)該第 二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的錐齒輪副，該錐齒輪副包括第一錐齒輪及與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪， 第一錐齒輪套設(shè)于該第二轉(zhuǎn)軸，該第二轉(zhuǎn)軸具有一自由端，其特征在于該機(jī)器人臂部件還 包括調(diào)節(jié)該第一錐齒輪沿第二轉(zhuǎn)軸軸向位置的調(diào)節(jié)件，以及設(shè)于該自由端與第一錐齒輪之 間的彈性件，該彈性件對(duì)第一錐齒輪朝遠(yuǎn)離第二錐齒輪方向彈性施壓。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該機(jī)器人臂部件還包括軸向支承 該第二轉(zhuǎn)軸的第一止推軸承，該第一止推軸承設(shè)于該調(diào)節(jié)件與第一錐齒輪之間并可沿第二 轉(zhuǎn)軸軸向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該第一轉(zhuǎn)軸開設(shè)一軸孔，該第二轉(zhuǎn) 軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于該軸孔中，該軸孔遠(yuǎn)離第二轉(zhuǎn)軸的該自由端的端部設(shè)有螺紋部，該調(diào)節(jié)件 與該螺紋部螺接。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該機(jī)器人臂部件還包括設(shè)于該彈 性件與第一錐齒輪之間的套筒。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該機(jī)器人臂部件還包括設(shè)于該彈 性件與該自由端之間、與第一轉(zhuǎn)軸相連接并軸向支承該彈性件的第二止推軸承。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該第一錐齒輪及第二錐齒輪均為 準(zhǔn)雙曲面圓錐齒輪。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該機(jī)器人臂部件還包括與第二轉(zhuǎn) 軸固定連接的擋塊，該第二轉(zhuǎn)軸還具有一軸肩，該第一錐齒輪一端與該軸肩相抵，另一端與 該擋塊相抵。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該第二轉(zhuǎn)軸為機(jī)器人末端軸。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該第一轉(zhuǎn)軸繞第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置， 該第二轉(zhuǎn)軸繞第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，且該第一軸線與該第二軸線垂直。
10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的機(jī)器人臂部件，其特征在于該彈性件為碟形彈片組。
全文摘要
一種機(jī)器人臂部件，包括第一轉(zhuǎn)軸、與第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二轉(zhuǎn)軸，以及驅(qū)動(dòng)該第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的錐齒輪副。該錐齒輪副包括第一錐齒輪及與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪，第一錐齒輪套設(shè)于該第二轉(zhuǎn)軸，該第二轉(zhuǎn)軸具有一自由端。該機(jī)器人臂部件還包括調(diào)節(jié)該第一錐齒輪沿第二轉(zhuǎn)軸軸向位置的調(diào)節(jié)件，以及設(shè)于該自由端與第一錐齒輪之間的彈性件，該彈性件對(duì)第一錐齒輪朝遠(yuǎn)離第二錐齒輪方向彈性施壓。上述機(jī)器人臂部件的第一錐齒輪與第二錐齒輪之間的側(cè)隙可較為方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)B25J18/04GK102069504SQ20091031025
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者龍波 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司