一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，包括伺服電機(jī)、機(jī)械臂、蓋子、第一級(jí)主動(dòng)帶輪、第一級(jí)從動(dòng)帶輪、第二級(jí)主動(dòng)帶輪、第二級(jí)從動(dòng)帶輪、第三級(jí)主動(dòng)帶輪、第三級(jí)從動(dòng)帶輪、一級(jí)帶輪軸、二級(jí)帶輪軸和作業(yè)主軸。本實(shí)用新型傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工裝配方便。同時(shí)使用三級(jí)同步帶傳動(dòng)裝置不僅能節(jié)約制造成本，由于各帶輪與作業(yè)主軸之間相距一定距離，這種方式能減少機(jī)械臂的慣量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種四自由度平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人，具體涉及一種機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，其作業(yè)主軸以其軸心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近十幾年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種用途的機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域廣泛獲得應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要分支，他涉及了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)和人工智能等眾多學(xué)科的研究成果，融合了目前很多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)還綜合了機(jī)械工程學(xué)、電氣工程學(xué)、微電子工程學(xué)、計(jì)算機(jī)工程學(xué)、控制工程學(xué)、仿生學(xué)以及人工智能工程等多門(mén)尖端學(xué)科。將它和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)結(jié)合在一起應(yīng)用，是現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化的最新發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]作為四自由度平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，一般地說(shuō)，當(dāng)然期望減少該平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人機(jī)械臂的慣量，改善機(jī)械臂作為懸臂梁時(shí)的受力情況，同時(shí)也期望減少該平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的制造成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的四自由度平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，能夠減少平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人機(jī)械臂的慣量，也能使平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的制造成本降低。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，包括伺服電機(jī)、機(jī)械臂、蓋子、第一級(jí)主動(dòng)帶輪、第一級(jí)從動(dòng)帶輪、第二級(jí)主動(dòng)帶輪、第二級(jí)從動(dòng)帶輪、第三級(jí)主動(dòng)帶輪、第三級(jí)從動(dòng)帶輪、一級(jí)帶輪軸、二級(jí)帶輪軸和作業(yè)主軸，所述伺服電機(jī)通過(guò)螺釘垂直安裝在機(jī)械臂上，伺服電機(jī)的輸出軸與第一級(jí)主動(dòng)帶輪通過(guò)兩個(gè)基米螺釘緊密固定連接，第一級(jí)從動(dòng)帶輪與一級(jí)帶輪軸通過(guò)兩個(gè)基米螺釘緊密固定連接，同時(shí)第一級(jí)從動(dòng)帶輪也通過(guò)一級(jí)帶輪軸下端的軸肩進(jìn)行軸向定位，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪固定在一級(jí)帶輪軸中段，所述第二級(jí)從動(dòng)帶輪及第三級(jí)主動(dòng)帶輪安裝在二級(jí)帶輪軸上，第三級(jí)從動(dòng)帶輪安裝在作業(yè)主軸上，所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪與第一級(jí)從動(dòng)帶輪之間、第二級(jí)主動(dòng)帶輪與第二級(jí)從動(dòng)帶輪之間、第三級(jí)主動(dòng)帶輪與第三級(jí)從動(dòng)帶輪之間均由皮帶驅(qū)動(dòng)連接，所述蓋子扣合地安裝在機(jī)械臂上，所述一級(jí)帶輪軸、二級(jí)帶輪軸和作業(yè)主軸通過(guò)其上端的軸肩與安裝在蓋子臺(tái)階孔中的深溝球軸承配合，所述一級(jí)帶輪軸、二級(jí)帶輪軸和作業(yè)主軸通過(guò)其下端的軸肩與安裝在機(jī)械臂的臺(tái)階孔中的深溝球軸承配合，蓋子與機(jī)械臂通過(guò)螺釘緊密固定連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪與第一級(jí)從動(dòng)帶輪之間的減速比為4:1，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪與第二級(jí)從動(dòng)帶輪之間3:1，所述第三級(jí)主動(dòng)帶輪與第三級(jí)從動(dòng)帶輪之間的減速比為4:1。
[0008]所述作業(yè)主軸通過(guò)深溝球軸承和軸肩安裝在機(jī)械臂和蓋子之間，所述同步帶輪通過(guò)基米螺釘與各個(gè)同步帶輪軸連接，所述第三級(jí)從動(dòng)帶輪通過(guò)基米螺釘與作業(yè)主軸連接，從而伺服電機(jī)軸帶動(dòng)第一級(jí)主動(dòng)帶輪，通過(guò)了三級(jí)同步帶輪傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)傳送到作業(yè)主軸上，所述作業(yè)主軸以其軸心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型中的手腕傳動(dòng)部件，采用三級(jí)同步帶輪減速，其減速比能達(dá)到48:1，并且圓弧齒同步帶輪也具較高的精度，能完成較高的精度定位和傳送的功能。在空間允許的情況下，使用三級(jí)同步帶傳動(dòng)裝置不僅能節(jié)約制造成本，由于各帶輪與作業(yè)主軸之間相距一定距離，這種方式能減少機(jī)械臂的慣量，提高其運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的快速性和穩(wěn)定性。
[0010]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):本四自由度平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工裝配方便。同時(shí)使用三級(jí)同步帶傳動(dòng)裝置不僅能節(jié)約制造成本，由于各帶輪與作業(yè)主軸之間相距一定距離，這種方式能減少機(jī)械臂的慣量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的主視示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
[0015]圖中:1.機(jī)械臂；2.第一級(jí)主動(dòng)帶輪；3.伺服電機(jī)；4.第三級(jí)主動(dòng)帶輪；
5.第二級(jí)從動(dòng)帶輪；6.第二深溝球軸承；7.第一級(jí)從動(dòng)帶輪；8.第二級(jí)主動(dòng)帶輪；
9.第一深溝球軸承；10.作業(yè)主軸；11.第三深溝球軸承；12.第三級(jí)從動(dòng)帶輪；13.蓋子；14.一級(jí)帶輪軸；15.二級(jí)帶輪軸。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面用文字結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0017]如圖1至圖4所示，一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，包括伺服電機(jī)3、機(jī)械臂
1、蓋子13、第一級(jí)主動(dòng)帶輪2、第一級(jí)從動(dòng)帶輪7、第二級(jí)主動(dòng)帶輪8、第二級(jí)從動(dòng)帶輪5、第三級(jí)主動(dòng)帶輪4、第三級(jí)從動(dòng)帶輪12、一級(jí)帶輪軸14、二級(jí)帶輪軸15和作業(yè)主軸10,所述伺服電3機(jī)通過(guò)螺釘垂直安裝在機(jī)械臂I上，伺服電機(jī)3的輸出軸與第一級(jí)主動(dòng)帶輪2通過(guò)兩個(gè)基米螺釘緊密固定連接，第一級(jí)從動(dòng)帶輪7與一級(jí)帶輪軸14通過(guò)兩個(gè)基米螺釘緊密固定連接，同時(shí)第一級(jí)從動(dòng)帶輪7也通過(guò)一級(jí)帶輪軸14下端的軸肩進(jìn)行軸向定位，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪8固定在一級(jí)帶輪軸14中段，所述第二級(jí)從動(dòng)帶輪5及第三級(jí)主動(dòng)帶輪4安裝在二級(jí)帶輪軸15上，第三級(jí)從動(dòng)帶輪12安裝在作業(yè)主軸10上，所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪2與第一級(jí)從動(dòng)帶輪7之間、第二級(jí)主動(dòng)帶輪8與第二級(jí)從動(dòng)帶輪5之間、第三級(jí)主動(dòng)帶輪4與第三級(jí)從動(dòng)帶輪12之間均由皮帶驅(qū)動(dòng)連接，所述蓋子13扣合地安裝在機(jī)械臂I上，所述一級(jí)帶輪軸14、二級(jí)帶輪軸15和作業(yè)主軸10通過(guò)其上端的軸肩與安裝在蓋子13臺(tái)階孔中的第一深溝球軸承9、第二深溝球軸承6、第三深溝球軸承11配合；所述一級(jí)帶輪軸14、二級(jí)帶輪軸15和作業(yè)主軸10通過(guò)其下端的軸肩與安裝在機(jī)械臂I的臺(tái)階孔中的深溝球軸承配合，蓋子13與機(jī)械臂I通過(guò)螺釘緊密固定連接。
[0018]所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪2與第一級(jí)從動(dòng)帶輪7之間的減速比為4:1，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪8與第二級(jí)從動(dòng)帶輪5之間3:1，所述第三級(jí)主動(dòng)帶輪4與第三級(jí)從動(dòng)帶輪12之間的減速比為4:1，即減速裝置的總減速比為48:1。
[0019]伺服電機(jī)軸帶動(dòng)第一級(jí)主動(dòng)帶輪,通過(guò)了三級(jí)同步帶輪傳動(dòng),運(yùn)動(dòng)傳送到作業(yè)主軸上，所述作業(yè)主軸以其軸心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]在空間允許的情況下，使用三級(jí)同步帶傳動(dòng)裝置不僅能節(jié)約制造成本，由于各帶輪與作業(yè)主軸之間相距一定距離，這種方式能減少機(jī)械臂的慣量，提高其運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的快速性和穩(wěn)定性。
[0021]所述作業(yè)主軸10下端伸出機(jī)械臂I配合位置處一段距離，作業(yè)主軸10上端通過(guò)其軸肩與裝有深溝球軸承的蓋子13配合，蓋子13通過(guò)螺釘與機(jī)械臂I緊密固定連接，為保證蓋子13在機(jī)械臂I上的穩(wěn)定性，即在機(jī)械臂I上開(kāi)一個(gè)凹槽，蓋子13安裝在機(jī)械臂I的凹槽中，因此作業(yè)主軸10被壓緊在機(jī)械臂I上，其作業(yè)主軸10以其軸心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]本實(shí)用新型中的伺服電機(jī)3與機(jī)械臂I通過(guò)螺釘緊密固定連接，伺服電機(jī)3軸通過(guò)基米螺釘與第一級(jí)主動(dòng)帶輪2連接在一起，其余各帶輪通過(guò)基米螺釘與帶輪軸或作業(yè)主軸10連接在一起，手腕傳動(dòng)過(guò)程:伺服電機(jī)3的電機(jī)軸將轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給第一級(jí)主動(dòng)帶輪2，通過(guò)三級(jí)同步帶輪中的帶輪和皮帶，最終將轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給作業(yè)主軸10。
[0023]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，其特征在于:包括伺服電機(jī)(3)、機(jī)械臂(I)、蓋子(13)、第一級(jí)主動(dòng)帶輪(2)、第一級(jí)從動(dòng)帶輪(7)、第二級(jí)主動(dòng)帶輪(8)、第二級(jí)從動(dòng)帶輪(5)、第三級(jí)主動(dòng)帶輪(4)、第三級(jí)從動(dòng)帶輪(12)、一級(jí)帶輪軸(14)、二級(jí)帶輪軸(15)和作業(yè)主軸(10)，所述伺服電機(jī)(3)通過(guò)螺釘垂直安裝在機(jī)械臂⑴上，伺服電機(jī)(3)的輸出軸與第一級(jí)主動(dòng)帶輪(2)通過(guò)兩個(gè)基米螺釘緊密固定連接，第一級(jí)從動(dòng)帶輪(7)與一級(jí)帶輪軸(14)通過(guò)基米螺釘緊密固定連接，同時(shí)第一級(jí)從動(dòng)帶輪(7)也通過(guò)一級(jí)帶輪軸(14)下端的軸肩進(jìn)行軸向定位，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪(8)固定在一級(jí)帶輪軸(14)中段，所述第二級(jí)從動(dòng)帶輪(5)及第三級(jí)主動(dòng)帶輪(4)安裝在二級(jí)帶輪軸(15)上，第三級(jí)從動(dòng)帶輪(12)安裝在作業(yè)主軸(10)上，所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪(2)與第一級(jí)從動(dòng)帶輪(7)之間、第二級(jí)主動(dòng)帶輪(8)與第二級(jí)從動(dòng)帶輪(5)之間、第三級(jí)主動(dòng)帶輪(4)與第三級(jí)從動(dòng)帶輪(12)之間均由皮帶驅(qū)動(dòng)連接，所述蓋子(13)扣合地安裝在機(jī)械臂(I)上，所述一級(jí)帶輪軸(14)、二級(jí)帶輪軸(15)和作業(yè)主軸(10)通過(guò)其上端的軸肩與安裝在蓋子(13)臺(tái)階孔中的深溝球軸承配合，所述一級(jí)帶輪軸(14)、二級(jí)帶輪軸(15)和作業(yè)主軸(10)通過(guò)其下端的軸肩與安裝在機(jī)械臂(I)的臺(tái)階孔中的深溝球軸承配合，蓋子(13)與機(jī)械臂(I)通過(guò)螺釘緊密固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手腕傳動(dòng)部件，其特征在于:所述第一級(jí)主動(dòng)帶輪(2)與第一級(jí)從動(dòng)帶輪(7)之間的減速比為4:1，所述第二級(jí)主動(dòng)帶輪(8)與第二級(jí)從動(dòng)帶輪(5)之間3:1，所述第三級(jí)主動(dòng)帶輪(4)與第三級(jí)從動(dòng)帶輪(12)之間的減速比為 4:1。
【文檔編號(hào)】B25J17/00GK203636817SQ201320762426
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王念峰, 鄭超超, 劉景輝, 李志斌, 張憲民 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 深圳市新昂慧科技有限公司