一种数控机器人的手臂单元的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种数控机器人，特别是一种数控机器人的手臂单元。

背景技术：

现有工业机器人的手臂单元通常由互相连接的伺服电机、减速机以及旋转轴组成，且伺服电机通过谐波减速机减速以达到减速增矩的目的。

如中国专利库公开的一种工业机器人手臂单元[申请号：201320114082.3；授权公告号：CN 203210392 U]包括壳体、伺服电机、减速机和旋转臂；所述壳体包括机架、设于机架底部的后盖和设于机架顶部的护线筒，所述伺服电机和减速机固定于机架上，所述伺服电机通过螺栓与减速机上的输入轴连接，所述减速机输出轴通过第一过渡板与设于旋转臂上的第二过渡板连接。

上述的手臂单元存在一个问题：第一过渡板和第二过渡板是通过螺栓固定的，且螺栓的头部是位于旋转臂内的。由于现在的旋转臂多是具有一定的长度的，导致操作人员不方便转动螺栓，从而阻碍旋转臂的拆装。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种数控机器人的手臂单元，解决的技术问题是如何提高拆装旋转臂的方便性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种数控机器人的手臂单元，包括呈筒状的壳体、设于壳体外的旋转臂以及均固定在壳体内的电机和减速器，减速器上具有输出轴和输入轴，且电机的主轴与输入轴相连，旋转臂呈筒状，且减速器位于旋转臂和电机之间，其特征在于，旋转臂靠近壳体的一端的端面上具有呈圆筒状凸出的连接部，连接部和旋转臂同轴，该连接部伸入到壳体内并套在输出轴上，且连接部与输出轴之间通过花键相连，所述的连接部上套有轴承，轴承的内圈与连接部相固定，所述的壳体的内侧壁上具有与其同轴的环形挡肩，该壳体上靠近旋转臂的一端的外侧螺接有压帽，压帽的内侧壁上具有呈环状的夹持部，夹持部套在连接部上，且轴承的外圈的两端面分别与环形挡肩和夹持部紧密抵靠，所述的环形挡肩和夹持部均不与轴承的内圈接触，所述的压帽沿壳体的径向贯穿有螺纹孔一，所述的壳体的外侧壁上对应开设有螺纹孔二，所述的螺纹孔一内螺接有螺栓，且螺栓的端部螺接在螺纹孔二内。

使用时，旋转臂与夹具相连，以实现抓取零部件；当需要更换旋转臂时，先旋出螺栓，接着旋出压帽，然后将旋转臂和轴承这两者组成的整体拔出进行更换即可。

由于螺栓和压帽均是设置在壳体的外侧的，且并没有其他部件遮挡住螺栓和压帽，这样便可使操作人员直接对螺栓或者是压帽进行操作，从而有效提高了拆装旋转臂的方便性。

轴承的内圈与连接部固定，且轴承的外圈的两端分别与夹持部和环形挡肩紧密抵靠，在定位旋转臂的同时，还对旋转臂起到较好的支撑，来提高旋转臂转动的稳定性；其次，旋转臂是通过花键与减速器的输出轴配合的，这样不仅能够减少将旋转臂和减速器连接起来后的长度，从而又可以确保旋转臂和减速器输出轴之间的同轴度，继而有效提高旋转臂转动的稳定性；更进一步地，在螺栓的作用下，限制了压帽的轴向窜动，从而提高旋转臂被定位的稳定性，来进一步提高旋转臂转动的稳定性。

在上述的数控机器人的手臂单元中，所述的连接部的外侧壁上具有与其同轴的环形凹槽，所述的环形凹槽内设有密封圈，且密封圈的外侧壁与夹持部的内侧壁相抵。

在密封圈以及螺纹结构的配合下，使压帽和连接部以及壳体之间形成较为可靠的密封，以降低杂质进入到壳体内的机率，使电机以及减速器的工作环境保持整洁性，从而提高旋转臂的工作稳定性。

在上述的数控机器人的手臂单元中，所述的密封圈包括呈环状的支撑部和套在支撑部上且呈环状的密封部，密封部和支撑部为一体式结构，密封部的外侧壁与夹持部的内侧壁相抵，且密封部的横截面呈三角形。

采用上述的结构，在确保夹持部和旋转臂之间形成可靠密封的同时，又可以减少密封圈与夹持部的接触面积，从而减少密封圈受到的预紧力，继而减少旋转臂转动过程中密封圈受到的磨损，以延长密封圈的寿命。

在上述的数控机器人的手臂单元中，所述的密封部有两个且沿旋转臂的轴向分布，两密封部之间形成一呈环状且用于储存润滑油脂的储油槽。

采用上述的结构，对密封圈和夹持部的接触处进行润滑，从而进一步降低密封圈的磨损。

与现有技术相比，本数控机器人的手臂单元具有以下优点：

1、由于螺栓和压帽均是设置在壳体的外侧的，且并没有其他部件遮挡住螺栓和压帽，这样便可使操作人员直接对螺栓或者是压帽进行操作，从而有效提高了拆装旋转臂的方便性。

2、轴承的内圈与连接部固定，且轴承的外圈的两端分别与夹持部和环形挡肩紧密抵靠，在定位旋转臂的同时，还对旋转臂起到较好的支撑，来提高旋转臂转动的稳定性；其次，旋转臂是通过花键与减速器的输出轴配合的，这样不仅能够减少将旋转臂和减速器连接起来后的长度，从而又可以确保旋转臂和减速器输出轴之间的同轴度，继而有效提高旋转臂转动的稳定性；更进一步地，在螺栓的作用下，限制了压帽的轴向窜动，从而提高旋转臂被定位的稳定性，来进一步提高旋转臂转动的稳定性。

附图说明

图1是本数控机器人的手臂单元的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图中，1、壳体；1a、端盖；1b、壳体一；1c、壳体二；1c1、环形挡肩；2、电机；3、减速器；3a、输出轴；3b、输入轴；4、旋转臂；4a、连接部；5、轴承；6、压帽；6a、夹持部；7、螺栓；8、密封圈；8a、支撑部；8b、密封部；8c、储油槽。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本数控机器人的手臂单元由壳体1、电机2、减速器3、旋转臂4、轴承5、压帽6、螺栓7等组成。

其中，壳体1呈筒状，该壳体1包括端盖1a以及均呈筒状的壳体一1b和壳体二1c。其中端盖1a与壳体一1b的左端相固定，壳体二1c套在壳体一1b的右端上，且在本实施例中，壳体一1b和端盖1a以及壳体二1c与壳体一1b均通过焊接的方式固定在一起。

电机2和减速器3均固定在壳体1内。具体来说，电机2与端盖1a相固定，减速器3与壳体一1b相固定。减速器3上具有输出轴3a和输入轴3b，且电机2与减速器3的输入轴3b相连。电机2和输入轴3b可以采用联轴器或者是紧固件固定这两种方式进行连接。旋转臂4呈圆筒状且位于壳体1外侧。减速器3位于电机2和旋转臂4之间，旋转臂4的左端面上具有呈筒状凸出的连接部4a，且连接部4a和旋转臂4同轴。如图1所示，连接部4a伸入到壳体1内并套在减速器3的输出轴3a上，且旋转臂4和输出轴3a通过花键相连，以使输出轴3a能够稳定地驱动旋转臂4转动。

轴承5套在连接部4a上，其中，轴承5的内圈与连接部4a相固定。在本实施例中，优选轴承5的内圈通过过盈配合的方式与连接部4a相固定，自然，轴承5的内圈通过焊接的方式与连接部4a相固定也是可以的。如图1所示，壳体二1c的右端外侧螺接有压帽6，压帽6的内侧壁上具有呈环状的夹持部6a，且夹持部6a套在连接部4a上。壳体二1c的内侧壁上具有与其同轴的环形挡肩1c1，轴承5的外圈的两端面分别与环形挡肩1c1和夹持部6a紧密抵靠，且环形挡肩1c1和夹持部6a均不与轴承5的内圈接触，从而在不影响旋转臂4正常转动的同时，将轴承5稳定地限位住。

如图1所示，压帽6沿壳体1的径向贯穿有螺纹孔一，壳体1的外侧壁上对应开设有螺纹孔二。螺纹孔一内螺接有螺栓7，且螺栓7的端部螺接在螺纹孔二内，以防止压帽6发生轴向窜动，来确保旋转臂4转动的稳定性。

进一步说明，如图2所示，连接部4a的外侧壁上具有与其同轴的环形凹槽，环形凹槽内设有密封圈8，且密封圈8的外侧壁与夹持部6a的内侧壁相抵，以使连接部4a和夹持部6a之间形成较为可靠的密封，避免杂质进入到壳体1内影响电机2以及减速器3的正常工作。进一步优化，如图1所示，密封圈8包括呈环状的支撑部8a和套在支撑部8a上且呈环状的密封部8b，密封部8b和支撑部8a为一体式结构。密封部8b的外侧壁与夹持部6a的内侧壁相抵，且密封部8b的横截面呈三角形。密封部8b有两个且沿旋转臂4的轴向分布，两密封部8b之间形成一呈环状且用于储存润滑油脂的储油槽8c。采用上述的结构，可以减少密封圈8在旋转臂4转动时的磨损，来延长密封圈8的寿命。

使用时，旋转臂4与夹具相连，以实现抓取零部件；当需要更换旋转臂4时，先旋出螺栓7，接着旋出压帽6，然后将旋转臂4和轴承5这两者组成的整体拔出进行更换即可。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。