[发明专利]一种工业机器人腕关节结构

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腕关节结构。包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中小臂内设有六轴驱动机构，六轴驱动机构具有沿末端法兰的轴向浮动自由度。六轴驱动机构包括六轴电机、二级带传动机构、六轴中心轴、大锥齿轮及小锥齿轮，其中六轴中心轴可转动地设置于小臂内、且与末端法兰的轴线垂直，大锥齿轮套设于六轴中心轴上、且可随六轴中心轴转动，小锥齿轮套设于末端法兰上，且周向固定、轴向可移动，小锥齿轮和大锥齿轮啮合，六轴电机设置于小臂内、且输出端通过二级带传动机构与六轴中心轴传动连接。本发明结构简单、实现轻量化的目的，传动粘滞阻力小，节能环保效率高。

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腕关节结构。

背景技术

目前，工业用的机器人具备臂和手腕部，手腕部以能够旋转的方式与臂连结，并且所述工业用的机器人构成为，一边利用致动器驱动手腕部旋转，一边通过安装于末端的末端执行器(例如电弧焊用的焊枪等)进行规定的作业。以往，公开有如下的产业用机器人：其具有以可旋转的方式彼此连接的多个连接件，一边通过致动器对连接件进行旋转驱动，一边通过安装在前端的末端执行器(例如电弧焊接用焊枪等)进行规定的作业。

传统上，已经提出了工业机器人，这种工业机器人包括以可旋转的方式彼此连接的多个连杆，并且能够通过使用附装至机器人的臂的远端的末端执行器(电弧焊炬等)执行预定操作，同时通过使用致动器以可旋转的方式驱动连杆。该结构复杂；传动粘滞阻力大，节能环保效率低；且消隙齿轮为弹簧双片齿轮结构，惯量大，控制难度较大。

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腕关节结构，以实现与臂连结的手腕部实现小型化，减少工业机器人对精密减速机的依赖，腕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：

一种工业机器人腕关节结构，包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中所述小臂内设有与所述末端法兰连接的六轴驱动机构，所述六轴驱动机构具有沿所述末端法兰的轴向浮动自由度。

所述六轴驱动机构包括六轴电机、二级带传动机构、六轴中心轴、大锥齿轮及小锥齿轮，其中六轴中心轴可转动地设置于所述小臂内、且与所述末端法兰的轴线垂直，所述大锥齿轮套设于所述六轴中心轴上、且可随所述六轴中心轴转动，所述小锥齿轮套设于所述末端法兰上，且周向固定、轴向可移动，所述小锥齿轮和所述大锥齿轮啮合，所述六轴电机设置于所述小臂内、且输出端通过二级带传动机构与所述六轴中心轴传动连接。

所述末端法兰上套设有用于对所述小锥齿轮与所述大锥齿轮之间形成压力的弹性碟簧。

所述二级带传动机构包括六轴第一同步带、六轴小带轮、六轴双联同步带轮、六轴第二同步带及六轴大带轮，其中六轴小带轮设置于所述六轴电机的输出轴上，所述六轴大带轮设置于所述六轴中心轴上，所述六轴双联同步带轮可转动地设置于所述小臂内、且通过六轴第一同步带和六轴第二同步带分别与所述六轴小带轮和所述六轴大带轮传动连接。

所述小臂内设有分别与所述六轴第一同步带和所述六轴第二同步带抵接的六轴第一补偿装置和六轴第二补偿装置。

所述六轴双联同步带轮包括同轴安装的六轴一级大带轮和六轴二级小带轮，其中六轴一级大带轮与所述六轴第一同步带传动连接，所述六轴二级小带轮与所述六轴第二同步带传动连接。

所述六轴中心轴通过小球轴承和大球轴承与所述小臂连接，所述六轴中心轴与所述小臂之间通过密封装置密封。

所述腕轴组件为分体式结构，包括末端法兰连接部分和小臂连接部分，所述末端法兰连接部分和所述小臂连接部分之间通过弹性静密封胶连接。

所述末端法兰通过第六轴十字交叉辊子轴承与所述腕轴组件连接，所述第六轴十字交叉辊子轴承的两端通过轴承压盖和腕轴端盖限位。