[发明专利]一种机器人码垛手腕

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种新型关节机器人手腕，特别是一种能实现码垛手精确抓取位姿的机器人码垛手腕。

背景技术

自上世纪70年代末日本人首次将机器人技术用于码垛工艺以来，对机器人码垛机的设计研究已取得了长足的进步，随着码垛抓取对象质量日趋增大，其适用范围也更趋广阔，特别是多轴关节机器人码垛机，由于具有机构紧凑、动作灵活、工作范围大及占地面积小的特点，迄今已广泛用于轻工、食品、化工、建材等多个领域。但现有技术尚存在的不足之处是：由于多轴关节机器人码垛机的码垛手运行轨迹都只能随原始设计而确定(这一点从机器人的使用说明书中所附有的并大多被描述成某一特定平面的机器人的作业区域位置图上即可看到)且只能保持在各关节所确定的空间组合运行轨迹的动态轨迹位姿，其扩展空间相当有限，还难以实现精确校准码垛手多样化运行轨迹(平面、弧线、弧面等)抓取位姿的技术要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单合理、操作灵活方便、可实现码垛手运行轨迹多样化要求的机器人码垛手腕。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的机器人码垛手腕是一种由伺服电机通过减速机同轴驱动的偏心码垛手支撑臂和支撑臂偏心处的码垛手连接及自旋转机构组成的机械结构，它包括机器人码垛手的手腕本体和设在手腕本体上的腕部码垛机械手驱动连接机构，所说的腕部码垛机械手驱动连接机构由偏心码垛手支撑臂驱动输入部分、偏心码垛手支撑臂输出部分、码垛手连接座及自旋转部分三部分组成，其中，(一)、偏心码垛手支撑臂驱动输入部分由设置在手腕本体上方的伺服电机以及与伺服电机输出轴连接的减速器组成；(二)、偏心码垛手支撑臂输出部分由一个内设有第三轴承组的连接座和一个带竖向旋转轴的中空结构的偏心码垛手支撑臂组成，连接座固定安装在手腕本体下方，偏心码垛手支撑臂通过第三轴承组设于连接座下，其竖向旋转轴与减速器输出轴同轴连接；(三)、码垛手连接座及自旋转部分由带传动轴的码垛手连接座、第一轴承组、第二轴承组、双轮轴同步传动机构以及主传动轴组成，双轮轴同步传动机构的两个传动轮轴分别通过第二轴承组和第一轴承组定位设置在偏心码垛手支撑臂壳体内，双轮轴同步传动机构中的主传动轮轴通过主传动轴与连接座的竖向旋转轴同轴传动连接，码垛手连接座的传动轴与双轴同步传动机构中的副传动轮轴同轴传动连接。

本发明的技术解决方案还包括：所说的双轮轴同步传动机构为双圆柱齿轮传动组，双圆柱齿轮传动组的两个齿轮轴分别通过第二轴承组和第一轴承组定位设置在偏心码垛手支撑臂壳体内，双圆柱齿轮传动组中的主齿轮轴通过主传动轴与连接座的竖向旋转轴同轴传动连接，码垛手连接座的传动轴与双圆柱齿轮传动组中的副齿轮轴同轴传动连接。具体实施结构中，双圆柱齿轮传动组的齿轮传动比可按1～3∶1～3配置，以保证码垛手在任意位置时与原始设计基点时的位姿不变。

本发明的技术解决方案还包括：所说的双轮轴同步传动机构为双链轮链条传动组，双链轮链条传动组的两个链轮轴分别通过第二轴承组和第一轴承组定位设置在偏心码垛手支撑臂壳体内双链轮链条传动组中的主链轮轴通过主传动轴与连接座的竖向旋转轴同轴传动连接，码垛手连接座的传动轴与双链轮链条传动组中的副链轮轴同轴传动连接。具体实施结构中，双链轮链条传动组中主、副两链轮组的传动比可按1～3∶1～3配置，以保证码垛手在任意位置时与原始设计基点时的位姿不变。

本发明的技术解决方案还包括：所说的双轮轴同步传动机构为双带轮同步带传动组，双带轮同步带传动组的两个带轮轴分别通过第二轴承组和第一轴承组定位设置在偏心码垛手支撑臂壳体内，双带轮同步带传动组中的主带轮轴通过主传动轴与连接座的竖向旋转轴同轴传动连接，码垛手连接座的传动轴与双带轮同步带传动组中的副带轮轴同轴传动连接。具体实施结构中，双带轮同步带传动组中主、副两带轮组的传动比按1～3∶1～3配置，以保证码垛手在任意位置时与原始设计基点时的位姿不变。

本发明的技术解决方案还包括：减速器采用法兰连接形式固定安装在手腕本体上，伺服电机采用端面法兰连接形式与减速器固定连接，伺服电机输出轴与减速器输入轴同轴传动连接，并通过输入传动键实现驱动动力输入。

本发明的技术解决方案还包括：偏心码垛手支撑臂的竖向旋转轴与减速器输出轴采用螺栓连接。