專利名稱:一種機(jī)器人手腕部、機(jī)器人上臂和弧焊機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人手腕部、機(jī)器人上臂和弧焊機(jī)器人。
背景技術(shù):
垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人一般多于4個關(guān)節(jié),其相鄰關(guān)節(jié)的軸線多相互垂直,不超過20Kg的小負(fù)載垂直多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人一般應(yīng)用于弧焊、搬運(yùn)、機(jī)床上下料等工業(yè)自動化領(lǐng)域,其中又以弧焊占據(jù)最大比例。在早期,弧焊機(jī)器人一般采用通用型工業(yè)機(jī)器人,此類機(jī)器人能夠應(yīng)用于焊接、搬運(yùn)、涂膠、機(jī)床上下料等多種工業(yè)自動化領(lǐng)域。通用型工業(yè)機(jī)器人主要是相對于一些專用機(jī)型如噴涂、碼垛等機(jī)器人而言。在弧焊集成過程中,用戶需將焊槍、送絲機(jī)、焊絲盤等所需周邊設(shè)備及相關(guān)線纜、管路集成到工業(yè)機(jī)器人本體上,通常將焊槍裝夾于弧焊機(jī)器人的末端手腕部,以執(zhí)行各種弧焊作業(yè)?,F(xiàn)有弧焊機(jī)器人末端手腕部的動作主要是手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn),通常將控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的第一、第二傳動機(jī)構(gòu)分別設(shè)于手腕殼體的兩邊,則在兩個傳動機(jī)構(gòu)之間需設(shè)置用于容納所述手腕殼體的收容空間。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中,本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),上述現(xiàn)有技術(shù)中在控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的第一、第二傳動機(jī)構(gòu)之間設(shè)置用于容納手腕殼體的收容空間,該收容空間將占用手腕部的空間,造成手腕部各部件之間結(jié)構(gòu)不緊湊;再者,所述手腕部箱體需延伸出兩個用于第一、第二傳動機(jī)構(gòu)分別與手腕殼體、轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動連接的第一和第二支撐壁,增加了手腕部箱體的成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人手腕部結(jié)構(gòu)不緊湊等缺陷,提供一種機(jī)器人手腕部、機(jī)器人上臂和弧焊機(jī)器人。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案—種機(jī)器人手腕部,包括箱體、與所述箱體轉(zhuǎn)動連接的手腕殼體、與所述手腕殼體轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動盤、驅(qū)動所述手腕殼體轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動器、設(shè)于所述第一驅(qū)動器和手腕殼體之間的第一傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動器及設(shè)于所述第二驅(qū)動器和轉(zhuǎn)動盤之間的第二傳動機(jī)構(gòu),所述第一、第二驅(qū)動器安裝在所述箱體上,所述手腕殼體設(shè)于所述箱體外側(cè),所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置于所述箱體內(nèi),且均位于所述手腕殼體的一偵牝所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括與第一驅(qū)動器嚙合連接的第一蝸桿軸及與該第一蝸桿軸嚙合連接的第一蝸輪,所述第一蝸輪與所述手腕殼體連接,所述第一蝸桿軸在第一驅(qū)動器驅(qū)動下帶動所述第一蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第一蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為手腕殼體的轉(zhuǎn)動角度;所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括與第二驅(qū)動器嚙合連接的第二蝸桿軸及與該第二蝸桿軸嚙合連接的第二蝸輪,所述第二蝸桿軸帶動所述第二蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第二蝸輪與所述轉(zhuǎn)動盤連接,所述第二蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為轉(zhuǎn)動盤相對手腕殼體中心孔軸線轉(zhuǎn)動的角度。所述第一、第二蝸桿軸均為變齒厚蝸桿軸,所述變齒厚蝸桿軸的左、右齒面具有不同的導(dǎo)程,其齒厚從變齒厚蝸桿軸一端往其另一端均勻地逐漸增厚或減薄。所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)還分別包括用于調(diào)整所述第一、第二蝸輪和所述第一、第二蝸桿軸嚙合側(cè)隙的墊片,所述墊片分別設(shè)于所述箱體和所述第一、第二蝸桿軸軸承座的法蘭之間。一種機(jī)器人上臂,包括前面所述的機(jī)器人手腕部、與所述機(jī)器人手腕部連接的小臂和與所述小臂連接的第一肘部,所述機(jī)器人手腕部設(shè)有與所述小臂的接口相對應(yīng)匹配的安裝臺,以使所述機(jī)器人手腕部能直接安裝在與第一肘部可拆卸連接的不同臂長的所述小臂上。所述第一肘部一端設(shè)有穿過第一肘部的中心孔,該第一肘部中心孔與設(shè)置在所述小臂一側(cè)面的中空孔連通,所述中空孔與所述手腕殼體上設(shè)有的中心孔相對而設(shè),所述第一肘部的中心孔、所述小臂的中空孔和所述手腕殼體的中心孔用于使且線纜或管路穿過。所述第一肘部包括設(shè)于所述第一肘部內(nèi)的第三傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第三傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于第一肘部上的第三驅(qū)動器。所述第三傳動機(jī)構(gòu)包括與第三驅(qū)動器嚙合連接的第三變齒厚蝸桿軸及與該第三變齒厚蝸桿軸嚙合連接的第三蝸輪,所述第三變齒厚蝸桿軸在第三驅(qū)動器驅(qū)動下帶動所述第三蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第三蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為所述小臂相對所述第一肘部中心孔軸線轉(zhuǎn)動的角度。一種弧焊機(jī)器人,包括前面所述的機(jī)器人上臂、與所述機(jī)器人上臂連接的大臂及與所述大臂轉(zhuǎn)動連接的底座。所述大臂一端設(shè)有與機(jī)器人大臂連接的第二肘部,所述第二肘部包括第二肘部外殼、設(shè)于所述第二肘部外殼內(nèi)的第四傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第四傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于第二肘部外殼上的第四驅(qū)動器。在所述第一肘部和第二肘部之間設(shè)有用于安裝弧焊設(shè)備的平臺。所述底座設(shè)有中心孔,所述弧焊機(jī)器人的線纜或管路依次穿過所述手腕殼體中心孔、小臂中空孔、第一肘部中心孔和底座中心孔。本發(fā)明一種機(jī)器人手腕部,相對于現(xiàn)有技術(shù),控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)分別設(shè)于所述手腕殼體一側(cè),即將控制手腕殼體轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)安裝于同一個箱體內(nèi),再與手腕殼體連接;這種機(jī)器人手腕部將控制機(jī)構(gòu)(驅(qū)動器及傳動機(jī)構(gòu))和動作部件(手腕殼體及轉(zhuǎn)動盤)分開來,結(jié)構(gòu)更緊湊,減少了機(jī)器人手腕部整體結(jié)構(gòu)所占用的空間;且將機(jī)器人手腕殼體、轉(zhuǎn)動盤和控制機(jī)構(gòu)集成一個整體,便于機(jī)器人的安裝、調(diào)試和維護(hù)。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為本發(fā)明實施例種機(jī)器人手腕部立體圖;圖2為本發(fā)明實施例種機(jī)器人手腕部剖視圖;圖3為本發(fā)明實施例種機(jī)器人手腕部第一傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不意圖;圖4為本發(fā)明實施例種機(jī)器人手腕部第二傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不意圖5為本發(fā)明實施例 種機(jī)器人手腕部第二傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)局部圖;圖6為本發(fā)明實施例二一種機(jī)器人上臂立體圖一;圖7為本發(fā)明實施例二一種機(jī)器人上臂立體圖二 ;圖8為本發(fā)明實施例二一種機(jī)器人上臂結(jié)構(gòu)示意圖一;圖9為本發(fā)明實施例二一種機(jī)器人上臂結(jié)構(gòu)示意圖二 ;圖10為本發(fā)明實施例二一種機(jī)器人上臂第三傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實施例一一種機(jī)器人手腕部,如圖1和圖2所示,包括箱體1、與所述箱體I轉(zhuǎn)動連接的手腕殼體2、與所述手腕殼體2轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動盤3、驅(qū)動所述手腕殼體2轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動器4、設(shè)于所述第一驅(qū)動器4和所述手腕殼體2之間的第一傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤3轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動器5及設(shè)于所述第二驅(qū)動器5和轉(zhuǎn)動盤3之間的第二傳動機(jī)構(gòu);所述第一、第二驅(qū)動器安裝在所述箱體I上,優(yōu)選的,本實施例中所述第一、第二驅(qū)動器一端分別與第一、第二傳動機(jī)構(gòu)連接,另一端則露出所述箱體I的外側(cè);所述手腕殼體2設(shè)于所述箱體I外側(cè),優(yōu)選的,所述手腕殼體通過轉(zhuǎn)動平臺與所述箱體的一外側(cè)面貼合連接;如圖2所示,所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置于所述箱體I內(nèi),且均位于所述手腕殼體2的一側(cè),以使得所述機(jī)器人手腕部的結(jié)構(gòu)更緊湊。所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括與第一驅(qū)動器4哨合連接的第一蝸桿軸6及與該第一蝸桿軸嚙合連接的第一蝸輪7,所述第一蝸輪7與所述手腕殼體2連接,所述第一蝸桿軸6在第一驅(qū)動器4的驅(qū)動下帶動所述第一蝸輪7轉(zhuǎn)動,所述第一蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為手腕殼體2的轉(zhuǎn)動角度。本實施例優(yōu)選的第一傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示,所述第一驅(qū)動器4的電機(jī)軸通過第一聯(lián)軸器401與第一齒輪軸402連接,所述第一齒輪軸402與安裝在第一蝸桿軸6上的第一齒輪403嚙合連接,所述第一蝸桿軸6與第一蝸輪7嚙合連接,所述第一蝸輪7與手腕殼體2連接;在第一驅(qū)動器4的驅(qū)動下,所述第一齒輪軸402帶動第一齒輪403轉(zhuǎn)動,所述第一齒輪403帶動第一蝸桿軸6轉(zhuǎn)動,所述第一蝸桿軸6帶動第一蝸輪7轉(zhuǎn)動,所述第一蝸輪7再將轉(zhuǎn)動傳送到手腕殼體,所述第一蝸輪7的轉(zhuǎn)動角度即為所述手腕殼體2相對所述箱體I轉(zhuǎn)動的角度。所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括與第二驅(qū)動器5嚙合連接的第二蝸桿軸8及與該第二蝸桿軸嚙合連接的第二蝸輪9,所述第二蝸桿軸帶動所述第二蝸輪9轉(zhuǎn)動,所述第二蝸輪9與所述轉(zhuǎn)動盤3連接,所述第二蝸輪9的轉(zhuǎn)動角度即為轉(zhuǎn)動盤3相對手腕殼體中心孔10的軸線轉(zhuǎn)動的角度。本實施例優(yōu)選的第二傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2、圖3和圖4所示,所述第二驅(qū)動器
5的電機(jī)軸通過中間齒輪一 501與中間齒輪軸一 502上的中間齒輪二 503嚙合連接,所述中間齒輪軸一 502與安裝在第二蝸桿軸8上的中間齒輪三504嚙合連接,第二蝸桿軸8與安裝在第二齒輪軸505上的第二蝸輪9嚙合連接,所述第二齒輪軸505與第二齒輪506嚙合連接,所述第二齒輪506與轉(zhuǎn)動盤3連接;在所述第二驅(qū)動器5的驅(qū)動下,所述中間齒輪一501、中間齒輪軸一 502及中間齒輪二 503帶動所述第二蝸桿軸8轉(zhuǎn)動,所述第二蝸桿軸8帶動所述第二蝸輪9轉(zhuǎn)動,所述第二蝸輪9帶動所述第二齒輪506轉(zhuǎn)動,所述第二齒輪506再將轉(zhuǎn)動傳送至所述轉(zhuǎn)動盤3,所述第二齒輪506的轉(zhuǎn)動角度即為所述轉(zhuǎn)動盤3相對所述手腕殼體中心孔10的軸線轉(zhuǎn)動的角度。優(yōu)選的,所述第一、第二驅(qū)動器均為伺服電機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人手腕部,所述第一、第二蝸桿軸均為變齒厚蝸桿軸,所述變齒厚蝸桿軸的左、右齒面具有不同的導(dǎo)程,但是同一齒面具有相同的導(dǎo)程,所述變齒厚蝸桿軸的齒厚從變齒厚蝸桿軸一端往其另一端均勻地逐漸增厚或減薄。通常,蝸輪蝸桿軸工作一段時間后,蝸桿軸和蝸輪之間會互相磨損,將引起兩者之間齒隙的增大,最終影響蝸桿軸和蝸輪之間的嚙合運(yùn)動,因此,將蝸桿軸設(shè)計成齒厚從一端往另一端均勻地逐漸增厚或減薄,當(dāng)蝸桿軸和蝸輪之間的齒隙增大時,可將蝸桿軸往增厚的方向調(diào)整以減小蝸桿軸和蝸輪之間的齒隙。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人手腕部,所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)還分別包括用于調(diào)整所述第一、第二蝸輪和所述第一、第二蝸桿軸嚙合側(cè)隙的墊片,所述墊片分別設(shè)于所述箱體I和所述第一蝸桿軸軸承座的法蘭、第二蝸桿軸軸承座的法蘭之間。如圖5為第二傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)局部圖,所述墊片11設(shè)于所述箱體I和所述第二蝸桿軸軸承座的法蘭12之間,當(dāng)所述第二蝸桿軸8和第二蝸輪9之間的齒隙增大時,可在所述第二蝸桿軸軸承座的法蘭12和所述箱體I之間設(shè)置墊片,使得所述第二蝸輪9與所述第二蝸桿軸8齒厚的地方相嚙合,大大減小了齒隙。普通的蝸輪蝸桿副是以蝸桿軸作徑向移動來調(diào)整嚙合齒隙的,但會改變蝸輪蝸桿副的中心距,從而引起齒面接觸情況變差,甚至加劇磨損,最終使蝸輪蝸桿副的精度大大降低;而引入變齒厚蝸桿軸的應(yīng)用,只要通過蝸桿軸的軸向移動來調(diào)整嚙合齒隙,無需改變渦輪蝸桿副的中心距,且齒隙可調(diào)整至0. 5arcmin以下,傳動效率可達(dá)70%。這種變齒厚蝸輪蝸桿副優(yōu)于相同減速比的準(zhǔn)雙曲面齒輪、多級普通齒輪傳動,此外,與諧波減速器相比,成本更低。本發(fā)明一種機(jī)器人手腕部,相對于現(xiàn)有技術(shù),控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)分別設(shè)于所述手腕殼體一側(cè),即將控制手腕殼體轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)安裝于同一個箱體內(nèi),再與手腕殼體連接;這種機(jī)器人手腕部將控制機(jī)構(gòu)(驅(qū)動器及傳動機(jī)構(gòu))和動作部件(手腕殼體及轉(zhuǎn)動盤)分開來,結(jié)構(gòu)更緊湊,減少了機(jī)器人手腕部整體結(jié)構(gòu)所占用的空間;且將機(jī)器人手腕殼體、轉(zhuǎn)動盤和控制機(jī)構(gòu)集成一個整體,便于機(jī)器人的安裝、調(diào)試和維護(hù)。實施例二一種機(jī)器人上臂,如圖6至圖9所示,包括上述的機(jī)器人手腕部、與所述機(jī)器人手腕部連接的小臂13和與所述小臂13連接的第一肘部14,所述機(jī)器人手腕部設(shè)有與所述小臂的接口相對應(yīng)匹配的安裝臺,優(yōu)選的,所述接口和安裝臺為相互匹配的接口法蘭和安裝法蘭,所述接口法蘭和安裝法蘭上均設(shè)有與相互對應(yīng)的螺紋孔,安裝時,將接口法蘭和安裝法蘭上的螺紋孔對齊,再將螺釘依次插入螺紋孔,從而將所述機(jī)器人手腕部和小臂固定連接;本實施例中,根據(jù)實際運(yùn)動范圍,可更換不同臂長的小臂,如圖9所示為圖8的小臂的加長示意圖,不同臂長小臂的接口法蘭尺寸是相同的,不同臂長小臂的接口法蘭均與所述機(jī)器人手腕部的安裝法蘭是匹配的,以使所述機(jī)器人手腕部無需更換多種零件就能直接安裝在不同臂長的所述小臂上,所述小臂13與第一肘部14可拆卸連接,當(dāng)換上不同臂長的小臂時,所述小臂除了一端接口法蘭須與機(jī)器人手腕部的安裝法蘭匹配連接,另一端接口法蘭也須與所述第一肘部14匹配連接。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人上臂,所述第一肘部一端設(shè)有穿過第一肘部的中心孔15,該第一肘部中心孔15與設(shè)置在所述小臂13 —側(cè)面的中空孔16連通,所述中空孔16與所述手腕殼體上設(shè)有的中心孔10同側(cè)相對而設(shè),所述第一肘部的中心孔15、所述小臂的中空孔16和所述手腕殼體的中心孔10用于使線纜或管路穿過,為方便所述機(jī)器人的線纜或管路穿過且固定,將中空孔16與所述手腕殼體上設(shè)有的中心孔10同側(cè)相對而設(shè)。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人上臂,所述第一肘部14包括設(shè)于所述第一肘部內(nèi)的第三傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第三傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于所述第一肘部14上的第三驅(qū)動器17。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人上臂,如圖10所示,所述第三傳動機(jī)構(gòu)包括與第三驅(qū)動器17嚙合連接的第三變齒厚蝸桿軸18及與該第三蝸桿軸嚙合連接的第三蝸輪19,所述第三變齒厚蝸桿軸18在第三驅(qū)動器17的驅(qū)動下帶動所述第三蝸輪19轉(zhuǎn)動,所述第三蝸輪19的轉(zhuǎn)動角度即為所述小臂13相對所述第一肘部中心孔15軸線轉(zhuǎn)動的角度。本實施例優(yōu)選的第三傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖10所示,所述第三驅(qū)動器17的電機(jī)軸通過第三聯(lián)軸器1701與第三齒輪軸1702連接,所述第三齒輪軸1702與安裝在第三變齒厚蝸桿軸18上的第三齒輪1703嚙合連接,所述第三變齒厚蝸桿軸18與第三蝸輪19嚙合連接,所述第三蝸輪19與所述小臂13連接;在第三驅(qū)動器17的驅(qū)動下,所述第三齒輪軸1702帶動第三齒輪1703轉(zhuǎn)動,所述第三齒輪1703帶動第三變齒厚蝸桿軸18轉(zhuǎn)動,所述第三變齒厚蝸桿軸18帶動第三蝸輪19轉(zhuǎn)動,所述第三蝸輪19再將轉(zhuǎn)動傳送到小臂13,所述第三蝸輪19的轉(zhuǎn)動角度即為所述小臂13相對所述第一肘部中心孔15的軸向轉(zhuǎn)動的角度。本實施例一種機(jī)器人上臂,相對于現(xiàn)有技術(shù),小臂可加長,可以增大機(jī)器人上臂的運(yùn)動范圍,再者,不同長度的小臂的兩端的接口法蘭尺寸均一致,且分別與第一肘部的安裝法蘭和機(jī)器人手腕部的安裝法蘭相匹配,便于小臂的更換安裝。此外,由于手腕中心孔、小臂側(cè)面中空孔及第一肘部中心孔的設(shè)置,便于機(jī)器人的線纜和管路的通過且固定,一方面,能夠保證線纜或管路的最小彎曲半徑,最大限度避免線纜或管路與周邊工作環(huán)境干涉,防止線纜或管路過度彎曲、扭轉(zhuǎn)、磨損而過早損壞;另一方面,在離線編程時更加容易預(yù)測線路或管路的走向,提高離線編程效率。實施例三—種弧焊機(jī)器人,參考圖6至圖9,包括前面所述的機(jī)器人上臂、與所述機(jī)器人上臂連接的大臂20及與所述大臂轉(zhuǎn)動連接的底座21。所述機(jī)器人上臂上的機(jī)器人手腕部的控制機(jī)構(gòu)(驅(qū)動器及傳動機(jī)構(gòu))是獨(dú)立工作的模塊,而所述大臂通過其上設(shè)有的控制機(jī)構(gòu)而相對底座轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人,所述大臂一端設(shè)有與機(jī)器人大臂20連接的第二肘部22,所述第二肘部22包括第二肘部外殼、設(shè)于所述第二肘部外殼內(nèi)的第四傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第四傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于第二肘部外殼上的第四驅(qū)動器。優(yōu)選的,所述第四傳動機(jī)構(gòu)包括與第四驅(qū)動器嚙合連接的第四變齒厚蝸桿軸及與該第四蝸桿軸嚙合連接的第四蝸輪,所述第四蝸桿軸在第四驅(qū)動器的驅(qū)動下帶動所述第四蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第四蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為所述小臂13的轉(zhuǎn)動角度。根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人,考慮到弧焊機(jī)器人的弧焊、搬運(yùn)等不同應(yīng)用需求,通常將弧焊機(jī)器人的設(shè)備,如焊槍、送絲機(jī)、焊絲盤等集成到機(jī)器人本體上,因此,本實施例中,在所述第一肘部14和第二肘部22之間設(shè)有用于安裝弧焊設(shè)備的平臺23,以方便使用者安裝控制器、送絲機(jī)等。根據(jù)本發(fā)明的弧焊機(jī)器人,所述底座設(shè)有中心孔24,所述弧焊機(jī)器人的線纜或管路依次穿過所述手腕殼體中心孔10、小臂中空孔16、第一肘部中心孔15和底座中心孔24。本實施例一種弧焊機(jī)器人,相對于現(xiàn)有技術(shù),首先,控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)分別設(shè)于所述手腕殼體一側(cè),即將控制手腕殼體轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)安裝于同一個箱體內(nèi),再與手腕殼體連接;這種機(jī)器人手腕部將控制機(jī)構(gòu)(驅(qū)動器及傳動機(jī)構(gòu))和動作部件(手腕殼體及轉(zhuǎn)動盤)分開來,結(jié)構(gòu)更緊湊,減少了機(jī)器人手腕部整體結(jié)構(gòu)所占用的空間;且將機(jī)器人手腕殼體、轉(zhuǎn)動盤和控制機(jī)構(gòu)集成一個整體,便于機(jī)器人的安裝、調(diào)試和維護(hù)。再者,機(jī)器人上臂的小臂可加長,可以增大機(jī)器人上臂的運(yùn)動范圍,而且不同長度的小臂的兩端的接口法蘭尺寸均一致,兩端接口法蘭又分別與第一肘部的安裝法蘭和機(jī)器人手腕部的安裝法蘭相匹配,便于小臂的更換安裝。此外,由于手腕中心孔、小臂側(cè)面中空孔及第一肘部中心孔的設(shè)置,便于機(jī)器人的線纜和管路的通過且固定,一方面,能夠保證線纜或管路的最小彎曲半徑,最大限度避免線纜或管路與周邊工作環(huán)境干涉,防止線纜或管路過度彎曲、扭轉(zhuǎn)、磨損而過早損壞;另一方面,在離線編程時更加容易預(yù)測線路或管路的走向,提高離線編程效率。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人手腕部,包括箱體、與所述箱體轉(zhuǎn)動連接的手腕殼體、與所述手腕殼體轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動盤、驅(qū)動所述手腕殼體轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動器、設(shè)于所述第一驅(qū)動器和手腕殼體之間的第一傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動器及設(shè)于所述第二驅(qū)動器和轉(zhuǎn)動盤之間的第二傳動機(jī)構(gòu),其特征在于所述第一、第二驅(qū)動器安裝在所述箱體上,所述手腕殼體設(shè)于所述箱體外側(cè),所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置于所述箱體內(nèi),且均位于所述手腕殼體的一側(cè),所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括與第一驅(qū)動器嚙合連接的第一蝸桿軸及與該第一蝸桿軸嚙合連接的第一蝸輪,所述第一蝸輪與所述手腕殼體連接,所述第一蝸桿軸在第一驅(qū)動器驅(qū)動下帶動所述第一蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第一蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為手腕殼體的轉(zhuǎn)動角度;所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括與第二驅(qū)動器嚙合連接的第二蝸桿軸及與該第二蝸桿軸嚙合連接的第二蝸輪,所述第二蝸桿軸帶動所述第二蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第二蝸輪與所述轉(zhuǎn)動盤連接,所述第二蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為轉(zhuǎn)動盤相對手腕殼體中心孔軸線轉(zhuǎn)動的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人手腕部,其特征在于所述第一、第二蝸桿軸均為變齒厚蝸桿軸,所述變齒厚蝸桿軸的左、右齒面具有不同的導(dǎo)程,其齒厚從變齒厚蝸桿軸一端往其另一端均勻地逐漸增厚或減薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人手腕部,其特征在于所述第一、第二傳動機(jī)構(gòu)還分別包括用于調(diào)整所述第一、第二蝸輪和所述第一、第二蝸桿軸嚙合側(cè)隙的墊片,所述墊片分別設(shè)于所述箱體和所述第一、第二蝸桿軸軸承座的法蘭之間。
4.一種機(jī)器人上臂,其特征在于包括權(quán)利要求1至3任一項所述的機(jī)器人手腕部、與所述機(jī)器人手腕部連接的小臂和與所述小臂連接的第一肘部,所述機(jī)器人手腕部設(shè)有與所述小臂的接口相對應(yīng)匹配的安裝臺,以使所述機(jī)器人手腕部能直接安裝在與第一肘部可拆卸連接的不同臂長的所述小臂上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人上臂,其特征在于所述第一肘部一端設(shè)有穿過第一肘部的中心孔,該第一肘部中心孔與設(shè)置在所述小臂一側(cè)面的中空孔連通,所述中空孔與所述手腕殼體上設(shè)有的中心孔相對而設(shè),所述第一肘部的中心孔、所述小臂的中空孔和所述手腕殼體的中心孔用于使且線纜或管路穿過。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人上臂,其特征在于所述第一肘部包括設(shè)于所述第一肘部內(nèi)的第三傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第三傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于第一肘部上的第三驅(qū)動器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人上臂,其特征在于所述第三傳動機(jī)構(gòu)包括與第三驅(qū)動器嚙合連接的第三變齒厚蝸桿軸及與該第三變齒厚蝸桿軸嚙合連接的第三蝸輪,所述第三變齒厚蝸桿軸在第三驅(qū)動器驅(qū)動下帶動所述第三蝸輪轉(zhuǎn)動,所述第三蝸輪的轉(zhuǎn)動角度即為所述小臂相對所述第一肘部中心孔軸線轉(zhuǎn)動的角度。
8.一種弧焊機(jī)器人,其特征在于包括權(quán)利要求4至7任一項所述的機(jī)器人上臂、與所述機(jī)器人上臂連接的大臂及與所述大臂轉(zhuǎn)動連接的底座。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的弧焊機(jī)器人,其特征在于所述大臂一端設(shè)有與機(jī)器人大臂連接的第二肘部,所述第二肘部包括第二肘部外殼、設(shè)于所述第二肘部外殼內(nèi)的第四傳動機(jī)構(gòu)及驅(qū)動所述第四傳動機(jī)構(gòu)且設(shè)于第二肘部外殼上的第四驅(qū)動器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的弧焊機(jī)器人,其特征在于在所述第一肘部和第二肘部之間設(shè)有用于安裝弧焊設(shè)備的平臺。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的弧焊機(jī)器人,其特征在于所述底座設(shè)有中心孔,所述弧焊機(jī)器人的線纜或管路依次穿過所述手腕殼體中心孔 、小臂中空孔、第一肘部中心孔和底座中心孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)器人手腕部,包括箱體、與所述箱體轉(zhuǎn)動連接的手腕殼體、與所述手腕殼體轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動盤、驅(qū)動手腕殼體轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動器、設(shè)于第一驅(qū)動器和手腕殼體之間的第一傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動器及設(shè)于所述第二驅(qū)動器和轉(zhuǎn)動盤之間的第二傳動機(jī)構(gòu),所述第一、第二驅(qū)動器安裝在箱體上,手腕殼體設(shè)于所述箱體外側(cè),第一、第二傳動機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置于所述箱體內(nèi),且均位于手腕殼體的一側(cè)。本發(fā)明一種機(jī)器人手腕部,控制手腕殼體轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動盤自轉(zhuǎn)的傳動機(jī)構(gòu)分別設(shè)于所述手腕殼體一側(cè),結(jié)構(gòu)更緊湊,減少了機(jī)器人手腕部整體結(jié)構(gòu)所占用的空間;且將機(jī)器人手腕殼體、轉(zhuǎn)動盤和控制機(jī)構(gòu)集成一體,便于機(jī)器人的安裝、調(diào)試和維護(hù)。
文檔編號B23K9/28GK103029137SQ20121055704
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者王羅羅 申請人:北京配天大富精密機(jī)械有限公司