喷涂机器人机械臂的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及机器人设备领域，特别涉及一种喷涂机器人机械臂。
【背景技术】
[0002]喷涂机器人又叫喷漆机器人，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的机器人。喷涂机器人一般包括多个依次转动连接的机械臂，位于末端的机械臂上安装有喷涂机构(位于喷涂机器人手腕部分)进行喷涂作业，且末端的喷涂机构具有多个自由度的运动，机械臂内设置有用于驱动喷涂机构沿多个自由度运动的驱动机构。其中，驱动机构主要包括动力部分和传动部分，为尽量降低喷涂机构处的重量，多将驱动机构的动力部分置于机械臂的后端位于肘关节处，并通过传动轴与位于手腕处的锥齿轮驱动组件直接传动连接，通过传动轴来带动对应锥齿轮驱动组件的动力端运动，并且现有技术中，为避免管线暴露于喷涂环境中而被污染，多将传动轴设置为中空结构，并且驱动每一自由度转动的传动轴套接，喷涂机器人机械臂内部形成一个通道，管线穿设该通道连接至喷涂机构，可有效的防止涂料对管线的污染，但上述方案存在如下问题:由于肘关节与手腕部分距离一米以上远，针对每一自由度转动的传动轴的长度也要有一米左右，通过传动轴直接将动力输入至锥齿轮驱动组件的做法，一是这种传动距离使得肘关节与手腕的同轴度很难保证，机器人在运转过程中，手腕与肘关节可能会产生相对位移，从而影响喷涂机构的精度，二是此种传输方式需要传动轴具有较大的扭矩，负载过大。
[0003]因此，需要对现有的喷涂机器人机械臂进行改进，可消除远距离传动同轴度带来的误差，同时在喷涂机器人运转过程中，使末端机械臂的手腕与肘关节所产生的相对位移得到补偿，保证喷涂的精度。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种喷涂机器人机械臂，可消除远距离传动同轴度带来的误差，同时在喷涂机器人运转过程中，使末端机械臂的手腕与肘关节所产生的相对位移得到补偿，保证喷涂的精度，同时可改变转速和扭矩，以降低强度。
[0005]本实用新型的喷涂机器人机械臂，包括支撑臂、腕部和与腕部转动连接的末端臂，以及与支撑臂末端转动配合并与腕部转动配合的连接部，还包括用于带动末端臂转动的第一驱动机构、用于驱动腕部转动的第二驱动机构和用于驱动连接部转动的第三驱动机构；
[0006]第一驱动机构包括动力输入组件I和驱动组件I，动力输入组件I包括动力输入轴
1、与驱动组件I的动力输入端传动连接的动力输出轴I和传动连接动力输入轴I与动力输出轴I的齿轮副I;
[0007]第二驱动机构包括动力输入组件Π和驱动组件Π，动力输入组件Π包括动力输入轴Π、与驱动组件Π的动力输入端传动连接的动力输出轴Π和传动连接动力输入轴Π与动力输出轴Π的齿轮副Π;
[0008]至少动力输出轴Π为内中空结构，动力输入轴I自动力输出轴Π内穿过并相对可转动，齿轮副Π的从动齿轮外套于动力输入轴I并可相对转动，并动力输出轴Π内置于连接部并可相对转动。
[0009]进一步，第三驱动机构包括动力输入轴m和齿轮副m，齿轮副m的主动齿轮与动力输入轴m圆周固定，齿轮副m的从动齿轮以可相对转动的方式外套于动力输出轴π并与连接部轴向连接。
[0010]进一步，还包括将动力输入至第一驱动机构的第一传动轴、将动力输入至第二驱动机构的第二传动轴和将动力输入至第三驱动机构的第三传动轴，第一传动轴与动力输入轴1、第二传动轴与动力输入轴π、以及第三传动轴与动力输入轴m均通过膜片联轴器同轴连接。
[0011]进一步，支撑臂包括主筒体和末端筒体，连接部与所述末端筒体转动配合，末端筒体固定于主筒体的末端板上，动力输入轴1、动力输入轴π、动力输入轴m和动力输出轴I均以可绕自身轴线转动的方式设置于末端板形成支撑。
[0012]进一步，喷涂机器人机械臂还包括后置于支撑臂的肘关节，肘关节的壳体内设置有用于提供动力的动力部分，动力部分包括电机和减速器，电机和减速器对应第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴各设置一组，每一减速器的动力输出端与对应传动轴同样通过膜片联轴器同轴连接。
[0013]进一步，连接部包括一端与末端筒体转动配合的直筒段和与直筒段另一端连接并成弧形向末端臂方向延伸的弧形筒段。
[0014]进一步，驱动组件I包括与动力输出轴I止转连接的第一锥齿轮、与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、与第二锥齿轮同轴且背对设置的第三锥齿轮和与第三锥齿轮啮合以驱动末端臂的第四锥齿轮。
[0015]进一步，驱动组件Π包括与动力输出轴Π止转连接的第五锥齿轮和与第五锥齿轮啮合以驱动腕部转动的第六锥齿轮，第五锥齿轮与第一锥齿轮共轴设置，第六锥齿轮与所述第二锥齿轮共轴设置。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的喷涂机器人机械臂，每一驱动机构设置有用于与传动轴配合将动力输入的动力输入组件，通过动力输入组件的动力转接精确的再将动力输入至直接驱动部件转动的驱动组件处，步进可消除远距离传动同轴度带来的误差，同时在喷涂机器人运转过程中，使末端机械臂的手腕与肘关节所产生的相对位移得到补偿，保证喷涂的精度，同时可改变转速和扭矩，以降低工作强度。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0018]图1为本实用新型结构不意图；
[0019]图2为本实用新型中的传动轴与对应动力输入轴连接结构示意图；
[0020]图3为本实用新型中的腕部结构放大图。
【具体实施方式】
[0021]图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型中的传动轴与对应动力输入轴连接结构示意图，图3为本实用新型中的腕部结构放大图，如图所示:本实施例的喷涂机器人机械臂，包括支撑臂1、腕部2和与腕部2转动连接的末端臂3，以及与支撑臂1末端转动配合并与腕部2转动配合的连接部4，还包括用于带动末端臂3转动的第一驱动机构、用于驱动腕部2转动的第二驱动机构和用于驱动连接部4转动的第三驱动机构;其中，末端臂3用于安装最终的喷涂机构，腕部2为弧形形状，末端臂3与腕部2可相对转动，并且腕部2与连接部4整体形成大体上为S形的形状;如图所示，在具体工作中，连接部4可绕第一轴线A转动，腕部2可绕第二轴线B转动，末端臂3绕第三轴线C转动；
[0022]第一驱动机构包括动力输入组件I和驱动组件I，动力输入组件I包括动力输入轴I
5、与驱动组件I的动力输入端传动连接的动力输出轴I 6和传动连接动力输入轴I 5与动力输出轴I 6的齿轮副I;其中，驱动组件I用于直接驱动末端臂3转动，动力输入组件I的动力输入轴I 5形成动力输入组件I的动力输入端，齿轮副I的主动齿轮7与动力输入轴I 5固定，齿轮副I的从动齿轮8与动力输出轴I 6圆周固定并可带动动力输出轴I 6绕自身轴线转动，动力输出轴I 6的末端与驱动组件I的动力输入端止转连接；
[0023]第二驱动机构包括动力输入组件Π和驱动组件Π，动力输入组件Π包括动力输入轴Π 9、与驱动组件Π的动力输入端传动连接的动力输出轴Π 10和传动连接动力输入轴Π 9与动力输出轴Π 10的齿轮副Π ;其中，驱动组件Π用于驱动腕部2转动，动力输入组件Π的动力输入轴Π 9形成动力输入组件Π的动力输入端，齿轮副Π的主动齿轮11与动力输入轴Π 9圆周固定，齿轮副Π的从动齿轮12与动力输出轴Π 10通过螺钉紧固止转连接并可带动动力输出轴Π 10绕自身轴线转动，
[0024]至少动力输出轴Π10为内中空结构，动力输入轴I 5自动力输出轴Π 10内穿过并相对可转动，齿轮副π的从动齿轮外套于动力输入轴I 5并可相对转动，并动力输出轴Π10内置于连接部4并可相对转动;其中，齿轮副Π的从动齿轮与动力输入轴I 5间加装轴承，动力输出轴Π 10与连接部4间加装轴承，动力输出轴I 6和动力输出轴Π 10为内套结