一种工业用六轴机器人末端结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工业用六轴机器人末端结构，属于现代工业制造自动化领域，具体包括小臂部和手腕部，小臂部包括左小臂梁和右小臂梁，左小臂梁和右小臂梁的后端均与第四轴连接部固定连接且错开设置；手腕部包括第六轴连接部，垂直于第六轴连接部固定有第六轴动力传递管，第六轴动力传递管的另一端沿着垂直于其轴线方向设置有传动部件；左小臂梁和传动部件之间设置第一轮带减速机组合用于实现手腕部的动力传递，右小臂梁和右侧第五轴连接部之间设置第二轮带减速机组合用于实现手腕部的摆动；本实用新型具备承重能力强、自重较轻、结构合理的优点。
【专利说明】
一种工业用六轴机器人末端结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及现代工业制造自动化领域，特别是涉及一种工业用六轴机器人末端结构。
【背景技术】
[0002]六轴机器人能够自由地在三维空间内进行活动，能够准确快速地进行搬运、焊接、喷涂等大量重复性的工作。在传统的工厂里，搬运、焊接等工作基本上是由人工来完成的，具有劳动强度大、耗时较多、枯燥无味、工作环境恶劣、易造成污染等问题。其次，人工操作的工艺一致性较难达到，质量控制不容易，从而会增加企业的成本。因此，在这些领域中，是极需要机器人准确快速地对物料进行搬运、安装、焊接、喷涂等操作的。
[0003]现有六轴机器人存在如下缺点:I)第六轴电机和第五轴电机均安装于小臂前端，增大了六轴机器人末端的自重，使得机器人末端承重能力大大降低;2)现有技术中小臂结构大多为单体结构，如果需要将第六轴电机和第五轴电机同时安装于小臂结构后端时，电机装配受小臂空间约束，而这种小尺寸电机只能从国外采购，成本较高，通用程度低;3)动力传递结构不合理，自重较大，限制机器人承重能力。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的母的是提供一种工业用六轴机器人末端结构，其具有承重能力强、自重较轻、结构合理的优点，采用本实用新型工业用六轴机器人末端结构可有效减轻自重的同时，末端结构刚度提升，整体承重能力大大提高。
[0005]为解决现有技术六轴机器人末端结构设计不合理，自重较大、承重能力差、走线繁杂的技术问题，本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构，包括小臂部和手腕部，小臂部包括左小臂梁和右小臂梁，左小臂梁和右小臂梁的后端均与第四轴连接部固定连接，且左小臂梁和右小臂梁沿长度方向的轴线在横向上成水平设置并在纵向上成交叉错开设置且交叉于左小臂梁和右小臂梁的前端，且左小臂梁和右小臂梁均为开口向外的槽形结构，左小臂梁的后端内侧安装有第六轴电机，右小臂梁的后端内侧安装有第五轴电机;手腕部包括第六轴连接部，第六轴连接部为杯盖状的法兰结构，垂直于第六轴连接部固定连接有第六轴动力传递管，第六轴动力传递管的另一端垂直于其轴线方向设置有中空的传动部件，传动部件处于左小臂梁和右小臂梁的前端部之间，且传动部件的轴线垂直于左小臂梁内侧端面和右小臂梁内侧端面，传动部件的左端通过其上固定设置的左侧第五轴连接部和左小臂梁的前端连接，传动部件的右端通过其上固定设置的右侧第五轴连接部和右小臂梁的前端连接，左侧第五轴连接部和右侧第五轴连接部均为杯盖状的法兰结构，左侧第五轴连接部内腔和第六轴连接部内腔顺序通过传动部件内腔和第六轴动力传递管内腔连通;左小臂梁和传动部件之间设置第一轮带减速机组合用于实现手腕部的动力传递，右小臂梁和右侧第五轴连接部之间设置第二轮带减速机组合用于实现手腕部的摆动。
[0006]进一步的，本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构，其中，左小臂梁和传动部件之间设置的第一轮带减速机组合具体为:左小臂梁的前端采用圆弧形并安装有滚子轴承，滚子轴承的轴线垂直于左小臂梁的内侧端面，滚子轴承内侧轴线安装有传动轴，传动轴的外端安装有左大带轮，第六轴电机输出轴上套有左小带轮，左小带轮和左大带轮之间通过轮带连接构成第六轴的一级减速，传动轴的里端伸入第六轴动力传递管内腔并在里端固定安装左螺旋圆锥齿轮，第六轴连接部内腔安装有第六轴RV减速机用于构成第六轴的二级减速，在第六轴连接部内腔和第六轴动力传递管内腔之间安装有第六轴RV减速机输入轴，第六轴RV减速机输入轴下端和第六轴RV减速机连接，上端安装有右螺旋圆锥齿轮，左螺旋圆锥齿轮和右螺旋圆锥齿轮相啮合用于第六轴动力传递。
[0007]进一步的，本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构，其中，右小臂梁和右侧第五轴连接部之间设置的第二轮带减速机组合具体为:右小臂梁前端采用圆弧形并安装有中空的减速机安装法兰，在减速机安装法兰和右侧第五轴连接部之间安装有第五轴RV减速机构成第五轴的二级减速，在减速机安装法兰的中空部位通过滚子轴承安装有第五轴RV减速机输入轴，第五轴RV减速机输入轴的外端安装有右大带轮，在第五轴电机输出轴上套有右小带轮，右小带轮和右大带轮之间通过轮带连接构成第五轴的一级减速，第五轴RV减速机的输出端通过螺栓和右侧第五轴连接部固定连接用于驱动手腕部摆动。
[0008]本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构与现有技术相比，具有以下优点:本实用新型通过将左小臂梁和右小臂梁相互错开设置留出了第五轴电机和第六轴电机的安装空间，提高了电机的通用程度，使得电机并不一定依赖于进口，降低了采购成本；同时，第五轴电机和第六轴电机均安装于靠近第四轴连接部的左右小臂梁上，加上优化的动力传递结构，减轻了六轴机器人末端的自重，且整体刚度提高，自身承重能力强，使得机器人末端有效负载能力增大。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构示意图；
[0010]图2为本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构局部剖视图。
[0011]其中:1、小臂部;2、手腕部;3、左小臂梁;4、右小臂梁;5、第四轴连接部;6、第六轴电机;7、第五轴电机;8、第六轴连接部;9、第六轴动力传递管；10、传动部件；11、左侧第五轴连接部；12、右侧第五轴连接部；13、传动轴；14、左大带轮；15、左螺旋圆锥齿轮；16、第六轴RV减速机；17、第六轴RV减速机输入轴；18、右螺旋圆锥齿轮；19、减速机安装法兰;20、第五轴RV减速机;21、第五轴RV减速机输入轴;22、右大带轮。
【具体实施方式】
[0012]需要特别说明的是，本实用新型申请中所述的左右、前后、内外方向均以左小臂梁和右小臂梁从第四轴连接部到左侧第五轴连接部或右侧第五轴连接部为正前方向；所述的上下方向均是以手腕部从左侧第五轴连接部或右侧第五轴连接部到第六轴连接部的指向为下方向，且其只是为了表述方便进行的规定，并不表示对本实用新型专利的请求保护范围进行的限定。
[0013]如图1图2所示，本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构，包括小臂部I和手腕部2，小臂部I包括左小臂梁3和右小臂梁4，左小臂梁3和右小臂梁4的后端均与第四轴连接部5固定连接，且左小臂梁3和右小臂梁4沿长度方向的轴线在横向上成水平设置并在纵向上成交叉错开设置且交叉于左小臂梁3和右小臂梁4的前端，左小臂梁3和右小臂梁4均为开口向外的槽形结构，左小臂梁3的后端内侧安装有第六轴电机6，右小臂梁4的后端内侧安装有第五轴电机7，便于将第六轴和第五轴动力传递机构分开布置，结构更为简洁，且这种结构使得第六轴电机6和第五轴电机7错开安装，安装空间充足，电机的选用不一定依赖进口，降低了采购成本，除此之外，第六轴电机6和第五轴电机7尽量后置，降低了机器人末端的重量，提高了机器人末端的负载能力；手腕部2包括第六轴连接部8，第六轴连接部8为杯盖状的法兰结构，垂直于第六轴连接部8固定连接有第六轴动力传递管9，第六轴动力传递管9的另一端垂直于其轴线方向设置有中空的传动部件10，传动部件10处于左小臂梁3和右小臂梁4的前端部之间，且传动部件10的轴线垂直于左小臂梁3内侧端面和右小臂梁4内侧端面，传动部件10的左端通过其上固定设置的左侧第五轴连接部11和左小臂梁3的前端连接，传动部件10的右端通过其上固定设置的右侧第五轴连接部12和右小臂梁4的前端连接，左侧第五轴连接部11和右侧第五轴连接部12均为杯盖状的法兰结构，左侧第五轴连接部11的内腔和第六轴连接部9的内腔顺序通过传动部件10的内腔和第六轴动力传递管9的内腔连通，优化的动力传递通道设计，使得整体刚度提升，承重能力大大加强，且自身重量减小，使得末端设备整体负载能力提高；左小臂梁3和传动部件10之间设置第一轮带减速机组合用于实现手腕部2的动力传递，右小臂梁4和右侧第五轴连接部12之间设置第二轮带减速机组合用于实现手腕部2的摆动。
[0014]作为进一步优化方案，如图2所示，左小臂梁3的前端采用圆弧形并在内侧端面安装有滚子轴承，滚子轴承的轴线垂直于左小臂梁3的内端面，滚子轴承内侧轴向安装有传动轴13，传动轴13的外端安装有左大带轮14，第六轴电机6的输出轴上套有左小带轮，左小带轮和左大带轮14之间通过轮带构成第六轴的一级减速，传动轴13的里端伸入第六轴动力传递管9的内腔并在里端固定安装左螺旋圆锥齿轮15，第六轴连接部8内腔安装有第六轴RV减速机16用于构成第六轴的二级减速，在第六轴连接部8内腔和第六轴动力传递管9内腔之间安装有第六轴RV减速机输入轴17，第六轴RV减速机输入轴17下端和第六轴RV减速机16连接，上端安装有右螺旋圆锥齿轮18，左螺旋圆锥齿轮15和右螺旋圆锥齿轮18相啮合用于第六轴动力传递。该设计整体结构紧凑，自重较轻，有效地提高了机器人的末端负载能力。
[0015]同时，为了满足本申请末端结构更轻便化、合理化，如图2所示，右小臂梁4和右侧第五轴连接部12之间设置的第二轮带减速机组合具体为:右小臂梁4前端采用圆弧形并安装有中空的减速机安装法兰19，在减速机安装法兰19和右侧第五轴连接部12之间安装有第五轴RV减速机20构成第五轴的二级减速，在减速机安装法兰19的中空部位通过滚子轴承安装有第五轴RV减速机输入轴21，第五轴RV减速机输入轴21的外端安装有右大带轮22，在第五轴电机输出轴上套有右小带轮，右小带轮和右大带轮22之间通过轮带连接构成第五轴的一级减速，第五轴RV减速机20的输出端通过螺栓和右侧第五轴连接部12固定连接用于驱动手月M部2摆动。
[0016]以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行的限定，在不脱离本实用新型设计原理和精神的前提下，本领域工程技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种工业用六轴机器人末端结构，其特征在于:包括小臂部(I)和手腕部(2)，所述小臂部(I)包括左小臂梁(3)和右小臂梁(4)，左小臂梁(3)和右小臂梁(4)的后端均与第四轴连接部(5)固定连接，左小臂梁(3)和右小臂梁(4)沿长度方向的轴线在横向上成水平设置并在纵向上成交叉错开设置且交叉于左小臂梁(3)和右小臂梁(4)的前端，左小臂梁(3)和右小臂梁(4)均为开口向外的槽形结构，左小臂梁(3)的后端内侧安装有第六轴电机(6)，右小臂梁(4)的后端内侧安装有第五轴电机(7);所述手腕部(2)包括第六轴连接部(8)，第六轴连接部(8)为杯盖状的法兰结构，垂直于第六轴连接部(8)固定连接有第六轴动力传递管(9)，第六轴动力传递管(9)的另一端垂直于其轴线方向设置有中空的传动部件(10)，所述传动部件(10)处于左小臂梁(3)和右小臂梁(4)的前端部之间，且传动部件(10)的轴线垂直于左小臂梁(3)内侧端面和右小臂梁(4)内侧端面，所述传动部件(10)的左端通过其上固定设置的左侧第五轴连接部(11)和左小臂梁(3)的前端连接，传动部件(10)的右端通过其上固定设置的右侧第五轴连接部(12)和右小臂梁(4)的前端连接，所述左侧第五轴连接部(11)和右侧第五轴连接部(12)均为杯盖状的法兰结构，左侧第五轴连接部(11)内腔和第六轴连接部(8)内腔顺序通过传动部件(10)内腔和第六轴动力传递管(9)内腔连通;左小臂梁(3)和传动部件(10)之间设置第一轮带减速机组合用于实现手腕部(2)的动力传递，右小臂梁(4)和右侧第五轴连接部(12)之间设置第二轮带减速机组合用于实现手腕部(2)的摆动。2.根据权利要求1所述的工业用六轴机器人末端结构，其特征在于:所述左小臂梁(3)和传动部件(10)之间设置的第一轮带减速机组合具体为:左小臂梁(3)的前端采用圆弧形并在内侧端面安装有滚子轴承，滚子轴承的轴线垂直于左小臂梁(3)的内端面，滚子轴承内侧轴向安装有传动轴(13)，传动轴(13)的外端安装有左大带轮(14)，第六轴电机(6)输出轴上套有左小带轮，所述左小带轮和左大带轮(14)之间通过轮带连接构成第六轴的一级减速，传动轴(13)的里端伸入第六轴动力传递管(9)内腔并在里端固定安装左螺旋圆锥齿轮(15)，第六轴连接部(8)内腔安装有第六轴RV减速机(16)用于构成第六轴的二级减速，在第六轴连接部(8)内腔和第六轴动力传递管(9)内腔之间安装有第六轴RV减速机输入轴(17)，所述第六轴RV减速机输入轴(17)下端和第六轴RV减速机(16)连接，上端安装有右螺旋圆锥齿轮(18)，所述左螺旋圆锥齿轮(15)和右螺旋圆锥齿轮(18)相啮合用于第六轴动力传递。3.根据权利要求1所述的工业用六轴机器人末端结构，其特征在于:所述右小臂梁(4)和右侧第五轴连接部(12)之间设置的第二轮带减速机组合具体为:右小臂梁(4)前端采用圆弧形并安装有中空的减速机安装法兰(19)，在减速机安装法兰(19)和右侧第五轴连接部(12)之间安装有第五轴RV减速机(20)构成第五轴的二级减速，在减速机安装法兰(19)的中空部位通过滚子轴承安装有第五轴RV减速机输入轴(21)，所述第五轴RV减速机输入轴(21)的外端安装有右大带轮(22)，在第五轴电机(7)输出轴上套有右小带轮，所述右小带轮和右大带轮(22)之间通过轮带连接构成第五轴的一级减速，第五轴RV减速机输入轴(21)的里端和第五轴RV减速机(20)连接，所述第五轴RV减速机(20)的输出端通过螺栓和右侧第五轴连接部(12)固定连接用于驱动手腕部(2)摆动。
【文档编号】B25J17/02GK205438611SQ201521089283
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】黄启岗
【申请人】欢颜自动化设备（上海）有限公司