[发明专利]用于装配紧固件的机械手臂的手腕部结构

说明书

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于装配标准紧固件的机械手臂的手腕部结构。

背景技术

机械手臂是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，工业机械手是工业机器人的一个重要分支。在现代生产过程中，机械手臂被广泛地运用于自动生产线中，机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。在现今的生活上，科技日新月异的进展之下，机械人手臂与人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，即机械手的最大优势是可以重复地做同一动作而不知疲倦。

在工业制造领域中，工业机器人主要运用于自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作。在装配生产线中，标准紧固件的装配一般都是由工人来完成，为了提高工作效率，现有技术有采用机械手臂来完成紧固件的装配工作。机械手臂的灵活性主要在于手腕的灵活性，手腕各个自由度的旋转或移动范围限制手腕的灵活性。在现如今的工业机械手领域中，机械手腕的各个自由度都具有其有限的旋转或移动范围，这很大程度地限制了机械手的灵活度和通用性。

发明内容

本发明提供一种用于装配紧固件的机械手臂的手腕部结构，目的是提高机械手的灵活度。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：用于装配紧固件的机械手臂的手腕部结构，包括与机械手臂的小臂连接的腕部架、可旋转的设置于腕部架上的腕关节一、与腕关节一连接的腕关节二和可旋转的设置于腕关节二上的腕关节三，用于装配紧固件的装配工具为可旋转的设置于腕关节三上。

所述小臂包括用于与机械手臂的肩体连接的小臂体、设置于小臂体内的臂部传动轴，臂部传动轴由驱动器一提供动力，小臂体并与所述腕部架连接。

所述驱动器一为设在所述肩体上的电动机，驱动器一的主轴与所述臂部传动轴相平行。

所述小臂体内的臂部传动轴包括同轴设置的小臂轴一、小臂轴二和小臂轴三，小臂轴一位于小臂轴二的中心孔中，小臂轴二位于小臂轴三的中心孔中，小臂轴一、小臂轴二和小臂轴三分别由一个所述驱动器一提供动力。

所述腕关节一包括腕部体一、腕部轴一和腕部轴五，腕部体一通过腕部轴一和腕部轴五与所述腕部架连接，腕部轴一和腕部轴五并为同轴设置，所述小臂内部设置的臂部传动轴经齿轮传动机构与腕部体一连接，将动力传递至腕部体一。

所述小臂轴三通过锥齿轮传动机构一与所述腕部体一连接，锥齿轮传动机构一的主动锥齿轮设在小臂轴三上，从动锥齿轮套设在所述腕部轴五上，且该从动锥齿轮与腕部体一固定连接。

所述小臂轴一通过锥齿轮传动机构二与所述腕部轴五连接，锥齿轮传动机构二的主动锥齿轮设在小臂轴一上，从动锥齿轮设在腕部轴五上。

所述小臂轴二通过锥齿轮传动机构三与所述腕部轴一连接，锥齿轮传动机构三的主动锥齿轮设在小臂轴二上，从动锥齿轮设在腕部轴一上。

所述腕关节二包括与所述腕部体一连接的腕部体二和设置于腕部体二内的腕部传动轴，所述腕关节三为可旋转的设置于腕部体二上，且与腕部传动轴连接，腕部传动轴并通过齿轮传动机构与所述腕部轴一和所述腕部轴五连接。

所述腕部传动轴包括同轴设置的腕部轴四和腕部轴八，腕部轴八位于腕部轴四的中心孔中，腕部轴四和腕部轴八分别通过齿轮传动机构与所述腕部轴一和所述腕部轴五连接。

所述腕部轴四通过锥齿轮传动机构四和设在所述腕部体一上的圆柱齿轮传动机构一与所述腕部轴一连接。

所述腕部轴八通过锥齿轮传动机构五和设在所述腕部体一上的圆柱齿轮传动机构二与所述腕部轴五连接。

所述腕关节三包括与所述腕部轴四连接的腕部体三和设置于腕部体三内的腕部轴九，腕部体三的旋转中心线与腕部轴四的轴线为同一直线，所述装配工具与腕部轴九连接，所述腕部轴八并通过齿轮传动机构与腕部轴九连接。

所述腕部轴八通过锥齿轮传动机构六与所述腕部轴九连接，锥齿轮传动机构六的主动锥齿轮设在腕部轴八上，从动锥齿轮设在腕部轴九上。

所述腕部轴四通过键与所述腕部体三连接。

所述装配工具为手枪钻或冲击钻。

本发明的用于装配紧固件的机械手臂的手腕部结构，为同轴心式三自由度结构，通用性强，作业空间范围大，能够很大程度的提高生产效率，而且机械结构紧凑、高效、灵活，维护方便。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是机械手臂的原理图；

图2是机械手臂的结构示意图；