一种工业用六轴机器人末端结构的制作方法与工艺

文档序号:13082629阅读:462来源:国知局
技术领域本实用新型涉及六轴机器人设备,尤其是涉及一种工业用六轴机器人的末端结构。

背景技术:
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。在传统的工业制造领域里,搬运、焊接等工作基本上主要由人工来完成,存在劳动强度大、耗时较多、枯燥无味、工作环境恶劣、易造成污染等问题。人工操作很难使工艺达到一致性,使得质量不容易控制,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。但现有六轴机器人在实际使用中,还存在诸多问题,具体到六轴机器人主要表现在以下方面:1)第六轴电机和第五轴电机均安装于小臂前端,增大了六轴机器人工作端的自重,使得机器人末端有效负载能力大大降低;2)电机安装空间受限,采购范围窄,加大采购成本;3)内部动力传递结构复杂,整体刚度较低,承重能力差;4)电机安装空间狭窄,采购成本高。

技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种工业用六轴机器人末端结构,其具备结构紧凑,自重较轻,承重能力强的优点,采用本实用新型工业用六轴机器人末端结构可有效减轻末端结构自重的同时,使得末端结构整体刚度提升,且电机安装空间大,降低电机采购成本。为解决现有技术六轴机器人的末端结构复杂,自重大,承重能力差,电机采购成本高的技术问题,本实用新型提供的一种工业用六轴机器人末端结构,包括小臂部和手腕部,小臂部包括平行设置的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,左小臂梁和右小臂梁均为开口向外的槽形结构并在其后端设置有电机安装箱,安装箱的下面板设有用于安装第五轴电机的第五轴电机固定板,安装箱的上面板设有用于安装第六轴电机的第六轴电机固定板;手腕部包括第五轴部件和第六轴连接部,第五轴部件包括传动管,传动管处于左小臂梁和右小臂梁前端部之间,且传动管的轴线垂直于左小臂梁内侧端面和右小臂梁内侧端面,传动管通过其左端固定设置的左侧第五轴连接部和左小臂梁前端连接,右端固定设置的右侧第五轴连接部和右小臂梁前端连接,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;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凸台,第六轴动力传递凸台内部开设有空腔,第五轴部件沿其径向嵌合于第六轴动力传递凸台且连接部位形成无缝焊接,右侧第五轴连接部的内腔和第六轴连接部内腔顺序通过传动管内腔以及第六轴动力传递凸台内腔连通;左小臂梁与左侧第五轴连接部之间设有第一轮带减速机构用于实现手腕部的摆动,右小臂梁与右侧第五轴连接部之间设有第二轮带减速机构用于实现手腕部的动力传递。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,左小臂梁与左侧第五轴连接部之间设有第一轮带减速机构具体为:左小臂梁的前端采用圆弧形并安装有第五轴谐波减速机作为第五轴的二级减速,第五轴谐波减速机的输入轴上套有左大带轮,第五轴电机的输出轴上套有左小带轮,左大带轮和左小带轮通过皮带连接构成第五轴的一级减速,第五轴谐波减速机的输出端和左侧第五轴连接部通过螺栓固定连接用于驱动手腕部摆动。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,右小臂梁与右侧第五轴连接部之间设有第二轮带减速机构具体为:右小臂梁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右小臂梁的内端面,滚子轴承内轴向安装有传动轴,传动轴的外端安装有右大带轮,第六轴电机的输出轴上安装有右小带轮,右大带轮和右小带轮通过皮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凸台的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谐波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凸台内腔之间安装有转向齿轮轴,转向齿轮轴下端和第六轴谐波减速机连接,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手腕部的动力传递。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:本实用新型第五轴电机和第六轴电机上下错开安装于安装箱内,安装空间大,电机选用范围广,降低采购成本,另外,安装箱不仅起到安装电机的作用,其从整体上使得各部件之间的连接更为紧凑,提高了小臂部的整体刚度,使得承重能力提高;第五轴电机和第六轴电机尽量后置,减轻了六轴机器人末端的自重,整体负载能力更强;优化的动力传递方式,将第五轴和第六轴动力传递通道分开设置,结构清晰;动力传递结构紧凑,功能齐全的同时,整体刚度提升,承重能力增强。下面结合附图所示具体实施方式对本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构作进一步详细说明:附图说明图1为本实用新型一种工业用六轴机器人末端结构示意图;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。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、安装箱;7、第五轴电机;8、第六轴电机;9、第五轴部件;10、第六轴连接部;11、传动管;12、左侧第五轴连接部;13、右侧第五轴连接部;14、第六轴动力传递凸台;15、第五轴谐波减速机;16、左大带轮;17、左小带轮;18、传动轴;19、右大带轮;20、右小带轮;21、左螺旋圆锥齿轮;22、第六轴谐波减速机;23、转向齿轮轴;24、右螺旋圆锥齿轮。具体实施方式首先需要说明的是,本实用新型申请中所述的左右、前后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为准,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,且其只是为表述方便进行的规定,并不表示对本实用新型专利申请的请求保护范围进行的限定。如图1和图2所示,一种工业用六轴机器人末端结构,包括小臂部1和手腕部2,小臂部1包括平行设置的左小臂梁3和右小臂梁4,通过以上设计优化了动力传递方式,将第五轴和第六轴动力传递通道分开设置,结构清晰;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均为开口向外的槽形结构并在其后端设置有电机安装箱6,安装箱6的下面板设有用于安装第五轴电机7的第五轴电机固定板,安装箱6的下面板设上面板设有用于安装第六轴电机8的第六轴电机固定板,第五轴电机7和第六轴电机8上下错开安装于安装箱6内,通过以上设计使得电机安装空间充足,电机选用范围广,降低采购成本,另外,安装箱6不仅起到安装电机的作用,其从整体上使得各部件的连接更为紧凑,提高了小臂部1的整体刚度,使得承重能力提高,第五轴电机7和第六轴电机8尽量后置,减轻了六轴机器人末端的自重,整体负载能力更强;手腕部2包括第五轴部件9和第六轴连接部10,第五轴部件9包括传动管11,传动管11处于左小臂梁3和右小臂梁4前端部之间,且传动管11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,传动管11通过其左端固定设置的左侧第五轴连接部12和左小臂梁3前端连接,右端固定设置的右侧第五轴连接部13和右小臂梁4前端连接,左侧第五轴连接部12和右侧第五轴连接部13均为杯盖状的法兰结构;第六轴连接部10为杯盖状的法兰结构,垂直于第六轴连接部10固定连接有第六轴动力传递凸台14,第六轴动力传递凸台的内部设有空腔,第五轴部件9沿其径向嵌合于第六轴动力传递凸台14且连接部位形成无缝焊接,右侧第五轴连接部13的内腔和第六轴连接部10内腔顺序通过传动管11内腔以及第六轴动力传递凸台14内腔连通;通过以上设计使得本申请结构紧凑,整体刚度增大,承重能力强;左小臂梁3与左侧第五轴连接部12之间设有第一轮带减速机构用于实现手腕部2的摆动,右小臂梁4与右侧第五轴连接部13之间设有第二轮带减速机构用于实现手腕部2的动力传递,动力传递结构紧凑,功能齐全的同时,整体刚度提升,承重能力增强。为了使本实用新型工业用六轴机器人末端结构的动力传递结构更为合理,本实施例中左小臂梁3与左侧第五轴连接部12之间设有第一轮带减速机构具体为:左小臂梁3的前端采用圆弧形并安装有第五轴谐波减速机15作为第五轴的二级减速,第五轴谐波减速机15的输入轴上套有左大带轮16,第五轴电机7的输出轴上套有左小带轮17,左大带轮16和左小带轮17通过皮带连接构成第五轴的一级减速,第五轴谐波减速机15的输出端和左侧第五轴连接部12通过螺栓固定连接用于驱动手腕部2摆动。同时,为了配合以上技术优点,右小臂梁4与右侧第五轴连接部13之间设有第二轮带减速机构具体为:右小臂梁4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右小臂梁4的内端面,滚子轴承内轴向安装有传动轴18,传动轴18的外端安装有右大带轮19,第六轴电机8的输出轴上安装有右小带轮20,右大带轮19和右小带轮20通过皮带连接构成第六轴的一级减速,传动轴18的里端伸入第六轴动力传递凸台14的内腔并在里端固定安装左螺旋圆锥齿轮21,第六轴连接部10内腔安装有第六轴谐波减速机22用于构成第六轴的二级减速,在第六轴连接部10内腔和第六轴动力传递凸台14内腔之间安装有转向齿轮轴23,转向齿轮轴23下端和第六轴谐波减速机22连接,上端安装有右螺旋圆锥齿轮24,左螺旋圆锥齿轮21和右螺旋圆锥齿轮24相啮合用于手腕部2的动力传递。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。
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