[发明专利]一种基于半交叉传动方式的机器人手腕机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人手腕传动机构技术领域，具体的说是一种基于半交叉传动方式的机器人手腕机构。

背景技术

工业机器人的手腕是连接机器人小臂和末端执行器的重要部件，由于机器人手腕部件处于机器人末端，其结构、传动方式会直接影响到机器人的重复定位精度、承载能力、工作方式等。一般的工业机器人手腕的传动结构中，大部分利用锥齿轮进行传动，锥齿轮的传动会额外引入间隙和摩擦两个缺点，国内机器人制作商受限于锥齿轮的加工能力，齿轮的精度、材料无法媲美于国外制作商，因此，易出现噪音、振动，严重影响国产机器人的寿命、精度等，另外，锥齿轮结构的手腕对制作、装配要求较大，会额外的增加生产成本。为解决齿轮传动带来的缺点，国内外机器人制作商，提出一种电机直接驱动末端执行器的结构，虽然可以提高机器人的精度，降低装配难度，但是由于电机的重量会造成手腕部位受力过大，降低机器人的负载能力，也会造成机器人整体重量上升，电机直连的方式要求空间大，造成机器人手腕部分结构偏大，会造成机器人整体不够协调。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种基于半交叉传动方式的机器人手腕机构。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于半交叉传动方式的机器人手腕机构，包括小臂、安装在小臂内的第六轴驱动装置、安装在小臂上且位于左侧的张紧装置，还包括安装在小臂左端的手腕体组件、一端连接第六轴驱动装置且另一端连接手腕体组件的半交叉同步带、与半交叉同步带配合的导向装置、固定导向装置且连接在小臂上的锁紧装置。

所述半交叉同步带将其传动带轮的两轴线在空间交错传动的角度为90度。所述第六轴驱动装置为电机，所述第六轴驱动装置滑动安装在小臂，所述张紧装置通过旋动螺栓驱动第六轴驱动装置移动达到张紧作用。

作为本发明的进一步改进，所述第六轴驱动装置连接有安装半交叉同步带的一号带轮。

作为本发明的进一步改进，所述手腕体组件包括手腕体、固定在手腕体的前后两端且与小臂配合安装的旋转轴唇形密封圈、通过螺钉连接的方式固定在手腕体左端的末端执行器、通过键配合安装在末端执行器内部的传动轴、通过螺钉连接在传动轴上且安装半交叉同步带的二号带轮。

作为本发明的进一步改进，所述手腕体的右后端部开设有直径大于二号带轮直径的与圆形槽口。

作为本发明的进一步改进，所述导向装置包括导向杆、与半交叉同步带配合的一号导向轮和二号导向轮、安装在导向杆的轴阶上且通过过盈配合的方式安装一号导向轮和二号导向轮的自润滑关节轴承。

作为本发明的进一步改进，所述导向杆的两端对称设有导向凸台、通过锁紧螺母固定一号导向轮和二号导向轮的螺旋副。

作为本发明的进一步改进，所述锁紧装置包括通过螺钉连接在小臂上的支撑板、通过螺钉固定在支撑板上的固定板，所述支撑板上开设有安装导向杆的导向凹槽，所述固定板上设有U形槽、与导向凹槽配合的凸台。

本发明的有益效果是：

本发明具有工作精度高、工作稳定可靠、体积小、结构紧凑、操作维护便捷的优点，与现有的技术相比，通过在机器人小臂上增加导向装置，实现同步带轮的半交叉传动方式，克服齿轮传动带来的噪声、振动，降低机器人的生产、制作成本，简化机器人手腕的装配方式；带轮内部安装自润滑关节轴承结构，有利于消除机器人手腕高速运动产生的交变应力，保证机器人传动的平稳性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明中导向装置的立体结构示意图；

图4为本发明中导向轮的立体结构示意图；

图5为本发明中固定板的立体结构示意图；

图6为本发明中手腕机构安装方式的立体结构示意图；

图7为本发明中支撑板的立体结构示意图；

图8为本发明中手腕组件的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图8所示，一种基于半交叉传动方式的机器人手腕机构，包括小臂1、安装在小臂1内的第六轴驱动装置2、安装在小臂1上的且位于左侧张紧装置3，还包括安装在小臂1左端的手腕体组件7、一端连接第六轴驱动装置2且另一端连接手腕体组件7的半交叉同步带4、与半交叉同步带4配合的导向装置5、固定导向装置5且连接在小臂1上的锁紧装置6。