一种新型焊接机器人的腕部传动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于焊接机器人腕关节传动技术领域，具体涉及一种新型焊接机器人的腕部传动机构。
【背景技术】
[0002]工业机器人，一般采用多个关节的机械手臂，以实现工作空间内任意位置和姿态的调整。从方便机器人运动控制算法和操作灵活性的目标考虑，机器人腕部三关节轴线汇交于一点，且机构尺寸尽量小、传递载荷尽量大。因此，关节动力减速装置均远离腕部结构。
[0003]目前，机器人腕部结构形式主要有心轴和同步带两种传动形式。前者安装空间自由；后者结构简单。但是对机器人的机械结构和控制灵活性日益提高的状况，对机器人结构提出了更高的要求。
【实用新型内容】
[0004]针对现实的需要，本实用新型的目的是提供一种新型焊接机器人的腕部传动机构，采用连续回转连杆机构，运动及动力由后端的电机减速装置传递到前端腕部执行机构，使机器人在末端的灵活操作空间更大，并大大提高传动负荷能力。
[0005]为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种新型焊接机器人的腕部传动机构，所述腕部传动机构连接在机器人手臂的末端，所述腕部传动机构包括中空的前臂座和后臂座，前臂座的前端通过连接轴连接有用于连接机器人夹持部的夹持部连接件；前臂座和后臂座的相同的两侧分别连接有中空的第一侧臂、第二侧臂；所述后臂座中设有第一驱动机构，前臂座中设有与第一驱动机构相配合驱动夹持部连接件旋转的从动驱动机构(用以克服连杆机构运动的死点)，所述从动驱动机构通过设在第一侧臂中的第一腕连杆与第一驱动机构相连。
[0006]进一步，第一腕连杆的后端设有两个偏心轴孔，前端设有一个轴孔，第一腕连杆的一个偏心轴孔设有第一齿轮轴，另一个偏心轴孔中设有与后臂座一侧相连的第一腕连杆固定轴；第一腕连杆的前端的轴孔中设有与前臂座相连且与所述连接轴相垂直的第二齿轮轴；第一驱动机构包括第一驱动电机以及相互配合的第一、二螺旋伞齿轮，从动驱动机构包括相互配合的第三、四螺旋伞齿轮；第一驱动电机本体设在前臂座、后臂座、第一侧臂和第二侧臂围成的空间中，第一驱动电机的输出轴自后臂座前端上部伸入后臂座内并与第一齿轮轴相垂直，第一螺旋伞齿轮设在第一驱动电机的输出轴上；第二螺旋伞齿轮设在第一齿轮轴上；第三螺旋伞齿轮设在第二齿轮轴上；第四螺旋伞齿轮设在所述连接轴的伸入前臂座内的端部。
[0007]进一步，后臂座中还设有驱动前臂座俯仰的第二驱动机构，所述第二驱动机构通过设在第二侧臂中的第二腕连杆与前臂座相连。
[0008]再进一步，第二腕连杆的后端设有两个偏心轴孔，前端设有一个轴孔；第二腕连杆的一个偏心轴孔中设有第三齿轮轴，另一个偏心轴孔中设有与后臂座另一侧相连的第二腕连杆固定轴；第二腕连杆前端的轴孔设有与前臂座相连的前臂座轴；第二驱动机构包括第二驱动电机以及相互配合的第五、六螺旋伞齿轮；第二驱动电机本体设在前臂座、后臂座、第一侧臂和第二侧臂围成的空间中且位于第一驱动电机本体的下方，第二驱动电机的输出轴自后臂座前端下部伸入后臂座内并与第三齿轮轴相垂直；第五螺旋伞齿轮设在第二驱动电机的输出轴上；第六螺旋伞齿轮设在第三齿轮轴上。
[0009]进一步，所述夹持部连接件为法兰。
[0010]本实用新型提供的这种新型焊接机器人的腕部传动机构中，将电机后置，电机通过螺旋伞齿轮与配套的四连杆机构的输入曲柄轴连接，通过四杆机构的连杆将运动及动力传递到腕部回转和俯仰运动机构，连杆机构通过从动偏心轴带动连杆克服运动死点实现连续回转。这种结构设计增加了系统的刚性，减少了传动误差，并用十字轴承进行支撑，提高了腕部的轴向和径向载荷，并优化了安装空间。本实用新型通过螺旋伞齿轮的高承载性以及四杆机构连续回转运动的特性，使机器人有较大的工作空间和可靠的空间定位能力，同时能够适应各种工作位置和姿态，有效解决了位置死角问题。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型提供的一种新型焊接机器人的腕部传动机构的外形结构图；
[0012]图2是本实用新型提供的一种新型焊接机器人的腕部传动机构的内部结构示意图；
[0013]图3是图2中A向的放大视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步描述。
[0015]本实用新型所提供的一种新型焊接机器人的腕部传动机构一般连接在机器人手臂的末端(即最前端)，因此本文将腕部传动结构上对应于机器人手臂末端的一端称为“前”或“前端”，将另一端称为“后”或“后端”。
[0016]如图1所示，本实用新型所提供的一种新型焊接机器人的腕部传动机构，包括中空的前臂座104和后臂座101，前臂座104的前端通过连接轴108连接有用于连接机器人夹持部的夹持部连接件105 ;前臂座104和后臂座101的相同的两侧分别连接有中空的第一侧臂106、第二侧臂103 ;所述后臂座101中设有第一驱动机构，前臂座104中设有与第一驱动机构相配合驱动夹持部连接件105旋转的从动驱动机构，所述从动驱动机构通过设在第一侧臂106中的第一腕连杆301与第一驱动机构相连。
[0017]如图2所示，在这种实施方式的具体的实施例中，第一腕连杆301的后端设有两个偏心轴孔，前端设有一个连接轴孔，第一腕连杆301的一个偏心轴孔中设有第一齿轮轴401 (即七轴机器人手臂关节的第五轴)，另一个偏心轴孔中设有与后臂座101 —侧相连的第一腕连杆固定轴402 ;第一腕连杆301前端的连接轴孔中设有与前臂座104相连且与连接轴108相垂直的第二齿轮轴403 (即七轴机器人手臂关节的第七轴)；第一驱动机构包括第一驱动电机102以及相互配合的第一、二螺旋伞齿轮201、202，从动驱动机构包括相互配合的第三、四螺旋伞齿轮203、204。第一驱动电机102本体设在前臂座104、后臂座101、第一侧臂106和第二侧臂103围成的空间中，第一驱动电机102的输出轴自后臂座101前端上部伸入后臂座101内并与第一齿轮轴401相垂直，第一螺旋伞齿轮201设在第一驱动电机102的输出轴上；第二螺旋伞齿轮102设在第一齿轮轴401上；
[0018]第三螺旋伞齿轮203设在第二齿轮轴403上；第四螺旋伞齿轮204设在所述连接轴108的伸入前臂座104内的端部。
[0019]在更优选的实施方式中，如图2所示，后臂座101中还设有用于驱动前臂座101俯仰的第二驱动机构，所述第二驱动