[发明专利]一种工业机器人中空关节结构

说明书

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种工业机器人中空关节结构。包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、中空轴组件及末端法兰，其中三轴组件内设有与小臂连接的四轴转动驱动机构，四轴转动驱动机构用于驱动小臂相对三轴组件转动。四轴转动驱动机构包括四轴电机、两级带传动机构、四轴小锥齿轮轴、四轴中心筒、小锥齿轮及浮动大锥齿轮，其中四轴中心筒和四轴小锥齿轮轴可转动地设置于三轴组件内、且垂直，小锥齿轮和浮动大锥齿轮分别套设于四轴小锥齿轮轴和四轴中心筒上、且相互啮合，四轴电机的输出端通过两级带传动机构与四轴小锥齿轮轴传动连接。本发明传动粘滞阻力小，节能环保效率高，负载与电机转子的惯量比大，好控制。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种工业机器人中空关节结构。

背景技术

目前，工业用的机器人构成具有：下部臂；以能够相对于下部臂旋转的方式连结于下部臂的上部臂；以及以能够相对于上部臂旋转的方式连结于上部臂的腕部，通过致动器来使腕部等旋转，对腕部进行旋转驱动的致动器安装在上部臂的后侧。并且，上述的致动器以旋转轴线方向为长边方向，其旋转轴线的朝向配置为相对于上部臂的前后方向平行，因此致动器安装为从上部臂朝向后方突出。然而，在上部臂的后侧也配置有与机器人所进行的作业相应的装置。例如在机器人进行弧焊作业的情况下，配置有供给装置，该供给装置将焊丝送出至机器人末端的焊枪。因此，将供给装置配置为向后方偏移至与致动器不干涉的位置。上述结构使机器人整体大型化，并且机器人的设置空间也会相应的扩大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种工业机器人中空关节结构，能够使与臂连结的手为中空部，实现小型化，减少工业机器人对精密减速机的依赖，中空增加产品的使用范围。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种工业机器人中空关节结构，包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、中空轴组件及末端法兰，其中三轴组件内设有与所述小臂连接的四轴转动驱动机构，所述四轴转动驱动机构用于驱动所述小臂相对所述三轴组件转动。

所述四轴转动驱动机构包括四轴电机、两级带传动机构、四轴小锥齿轮轴、四轴中心筒、小锥齿轮及浮动大锥齿轮，其中四轴中心筒可转动地设置于所述三轴组件内、且一端与所述小臂连接，所述四轴小锥齿轮轴可转动地与所述三轴组件连接、且与所述四轴中心筒垂直，所述小锥齿轮和浮动大锥齿轮分别套设于所述四轴小锥齿轮轴和所述四轴中心筒上、且相互啮合，所述浮动大锥齿轮具有沿轴向浮动，所述四轴电机的输出端通过两级带传动机构与所述四轴小锥齿轮轴传动连接。

所述三轴组件内设有套设于所述四轴中心筒外侧的固定中心筒，所述四轴中心筒通过轴承与所述固定中心筒连接，所述四轴中心筒的外侧套设有中心轴套，所述中心轴套与所述浮动大锥齿轮之间设有弹性碟簧。

所述四轴中心筒的两端与所述固定中心筒之间设有前端密封圈和后端密封圈。

所述两级带传动机构包括四轴第一同步带、四轴小带轮、四轴双联同步带轮、四轴第二同步带及四轴大带轮，其中四轴小带轮设置于所述四轴电机的输出轴上，所述四轴双联同步带轮可转动地设置于所述三轴组件上、且通过四轴第一同步带与所述四轴小带轮传动连接，所述四轴大带轮设置于所述四轴小锥齿轮轴上、且通过四轴第二同步带与所述四轴双联同步带轮传动连接。

所述四轴双联同步带轮包括同轴安装的一级大带轮和二级小带轮，其中一级大带轮与所述第一同步带连接，所述二级小带轮与所述四轴第二同步带连接。

所述三轴组件内设有与所述四轴第一同步带抵接的四轴第一补偿装置和与所述四轴第二同步带抵接的四轴第二补偿装置。

所述四轴小锥齿轮轴通过轴承安装在所述三轴组件上设有的轴承座上，所述四轴大带轮通过密封装置与所述轴承座连接。

所述两级带传动机构的外侧设有与所述三轴组件连接的三轴盖板。