[实用新型]一种机器人单支撑中空腕部关节

说明书

本实用新型公开了一种机器人单支撑中空腕部关节，包括小臂壳体及腕部壳体，小臂壳体前端安装有中空减速机，中空减速机的输入端固定连接有第一带轮，输出端连接腕部壳体，其内安装有主动锥齿轮，主动锥齿轮的齿轮轴固定套装有第二带轮；小臂壳体后端安装有第一、第二伺服电机，第一、第二伺服电机分别通过第一、第二皮带驱动第一、第二带轮转动；腕部壳体内一端安装有被动锥齿轮和主动圆柱齿轮，另一端安装有中空双联齿轮；主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合，中空双联齿轮与主动圆柱齿轮啮合。本实用新型能带动更大重量的机器人末端执行机构，中空关节结构紧凑，中空孔径不受减速机型号结构限制，可灵活设计以满足多种线径线缆通过的需求。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人单支撑中空腕部关节。

背景技术

随着智能制造的不断发展，工业机器人应用领域愈加广阔。其中焊接领域作为工业机器人应用的最大市场，具有中空腕部的机器人在焊接时可获得更大的工作范围及更灵活的运行姿态而受到更广泛的青睐。

现有焊接机器人的结构存在如下技术缺陷：

1、用于驱动腕部输出部件运动的第二伺服电机安装在手腕上，增加了腕部的自重，使得用于驱动腕部运动的第一伺服电机的负载增加，能带动的腕部有效负载受限。

2、由中空减速机构成的中空输出关节，第二伺服电机的线缆需要穿过减速机中空孔，腕部摆动时，线缆也会一起摆动，这对线缆柔韧性有较高的要求。

3、由多级齿轮结构构成的中空输出关节，运行时，齿轮传动精度和平稳性无法保证。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种机器人单支撑中空腕部关节。

本实用新型采用的技术方案是：

一种机器人单支撑中空腕部关节，包括小臂壳体及腕部壳体，小臂壳体前端安装有中空减速机，中空减速机的输入端固定连接有第一带轮，输出端连接腕部壳体，中空减速机内安装有主动锥齿轮，主动锥齿轮的齿轮轴固定套装有第二带轮；小臂壳体后端安装有第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机通过第一皮带驱动第一带轮转动；第二伺服电机通过第二皮带驱动第二带轮转动；

腕部壳体内一端同轴安装有被动锥齿轮和主动圆柱齿轮，腕部壳体内另一端安装有中空双联齿轮；主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合组成一级齿轮传动组件；中空双联齿轮与主动圆柱齿轮啮合组成二级齿轮传动组件。

进一步地，中空双联齿轮由齿数相同的第一被动空心圆柱齿轮和第二被动空心圆柱齿轮同轴固定套装组成；沿轴向观察，第一被动空心圆柱齿轮的啮合齿和第二被动空心圆柱齿轮的啮合齿交错设置。

进一步地，第二被动空心圆柱齿轮的空腔内固定套装有第一齿轮套，第一齿轮套的后端固定套装有第二齿轮套，第二齿轮套的后端伸出腕部壳体的后侧面，第一齿轮套的前端伸出腕部壳体的前侧面。

进一步地，第二齿轮套通过轴承可转动设于腕部壳体内且其后端与腕部壳体通过油封密封转动连接；第一齿轮套的前端穿过用于封闭腕部壳体的盖板且与腕部壳体通过油封密封转动连接。

进一步地，被动锥齿轮的齿轮轴套装有轴套，轴套通过轴承可转动安装在腕部壳体内，轴套与被动锥齿轮的齿轮部之间设有处于压缩状态的弹性体。

进一步地，弹性体为套装在被动锥齿轮的齿轮轴上的螺旋圆柱弹簧或碟簧。

进一步地，轴套的后侧设有支撑板，支撑板通过螺钉固定在腕部壳体上，用于限定轴套向后移动。

进一步地，被动锥齿轮和主动圆柱齿轮一体加工成形，主动圆柱齿轮通过轴承与腕部壳体转动连接。

本实用新型的有益效果：