[发明专利]一种具有双自由度连杆模块的机械手臂

说明书

技术领域

 本发明涉及一种机械手臂，更具体的说，本发明主要涉及一种具有双自由度连杆模块的机械手臂。

背景技术

六自由度机械手臂, 又叫做六轴机器人或全旋转多关节机械手臂，是一种特殊类型的工业机器人。六自由度机械手臂具有基座、颈部、大摆臂、小摆臂、肘部、腕部主要部分组成。基座固定；颈部、大摆臂、小摆臂、肘部、腕部主要部分可分别绕各自轴线旋转。作为广泛应用的工业机械手臂, 一般来说。当然希望在满足机械运动自由度的同时尽可能少的设计连杆臂，同时也希望各连杆臂在形态上具有广泛的相似性。目前广泛应用的六轴机器人或六自由度工业机械臂，除却基座, 具有五种大小、形态各异的连杆臂，从设计到制造都具有一定的困难。当一批产品的其中一个环节的连杆臂同时损坏，整批机械手臂丧失全部功能，无法重组，这与工业制造领域所追求的互换性标准是背道而驰的。因此有必要针对这类机械手臂存在的前述缺陷做进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种具有双自由度连杆模块的机械手臂，以期望解决现有技术中机械手臂因组成模块形态各异造成设计制造困难，模块与模块之间相互匹配组合的要求高，可替换性差等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种双自由度连杆模块，包括模块缸体，所述模块缸体中安装有至少两个驱动装置，所述第一驱动装置的输出端与第一齿轮动力连接，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与第一减速装置的输入端动力连接；所述模块缸体的其中一端活动安装有第一模块旋转轴，所述第一减速装置的输出端与第一模块旋转轴动力连接，用于带动第一模块旋转轴绕第一转轴线转动；所述第二驱动装置的输出端与第三齿轮动力连接，第三齿轮与第四齿轮相啮合，第四齿轮与第二减速装置的输入端动力连接；所述模块缸体的另一端还活动安装有第二模块旋转轴，所述第二减速装置的输出端与第二模块旋转轴动力连接，用于带动第二模块旋转轴绕第二转轴线转动；所述第一转轴线与第二转轴线或两者的直线延长线相互交叉。

作为优选，进一步的技术方案是：所述第一模块旋转轴的中轴线与第一转轴线相重合，第二模块旋转轴的中轴线与第二转轴线相重合，且第一转轴线与第二转轴线相互垂直。

更进一步的技术方案是：所述第一齿轮为轴式斜齿轮，第二齿轮为轴向中空的斜齿轮，且第二齿轮的轴向一侧还设有空心轴；所述第一齿轮的斜齿端与第二齿轮相啮合，另一端通过第一联轴器与第一驱动装置的输出端固定连接；所述第二齿轮轴向一侧的空心轴与第一减速装置的输入端动力连接，并由第一模块旋转轴从空心轴中穿过；所述第一减速装置通过第二联轴器与第一模块旋转轴动力连接；所述第一齿轮与第二齿轮的中轴线相互垂直。

更进一步的技术方案是：所述第一齿轮通过第一轴承安装在模块缸体的内部，所述第一轴承的外圈与模块缸体内部的相应位置固定连接，内圈与第一齿轮的径向固定连接；所述第二齿轮的中空部安装有第二轴承，所述第二轴承的内圈与第一模块旋转轴径向固定连接，外圈与固定在第二齿轮的中空内壁上，用于使第二齿轮与第一模块旋转轴形成差速转动旋转；所述第一模块旋转轴的两端通过置于缸体端部两侧，且相互对称的第三轴承安装在模块缸体的一端。

更进一步的技术方案是：所述第一轴承的上部与下部分别设有第一轴承端盖与第一止动垫片；所述第一轴承端盖安装在模块缸体内部的相应位置；第一止动垫片与模块缸体内部的相应位置、第一轴承的下端紧密接触；所述第三轴承的外侧还设有第四轴承端盖，所述第四轴承端盖安装在模块缸体一端两侧的相应位置。

更进一步的技术方案是：所述第三齿轮为轴向中空的直齿轮，并套装在第二驱动装置的输出端上，所述第四齿轮为轴式直齿轮；所述第三齿轮还通过第四轴承安装在模块缸体的内部，所述第四轴承的内圈与第三齿轮径向固定连接，外圈固定在模块缸体内部的相应位置；所述第四齿轮通过第五轴承安装在模块缸体的内部，所述第五轴承的内圈与第四齿轮径向固定连接，外圈固定在模块缸体内部的相应位置；所述第二模块旋转轴通过第六轴承安装在是模块缸体的另一端，且第六轴承的内圈在第二模块旋转轴的轴向中部附近与其径向固定连接，外圈固定在模块缸体上的相应位置。

更进一步的技术方案是：所述第五轴承的上部与下部分别设有第二轴承端盖与第二止动垫片；所述第二轴承端盖安装在模块缸体内部的相应位置；第二止动垫片与模块缸体内部的相应位置、第五轴承的下端紧密接触；所述第六轴承的下部还设有第三轴承端盖，所述第三轴承端盖安装在模块缸体端部的相应位置。