一种高空间利用率的旋转平台的制作方法

1.本实用新型属于机器人领域，更具体地，涉及一种高空间利用率的旋转平台。


背景技术：

2.众所周知，机器人设备在帮助人们生产生活方面发挥了越来越重要的作用，随着科学技术的发展，机器人在各行各业的使用率更加普及，而机器人上的机械臂和机器人手指就像人类的手一样，是发挥作用的重要组成部分。
3.机械臂和机器人手指在工业上常用于抓取、搬运物件，或者固定零件用于加工，能代替人类在有害的环境下操作以保护人身安全，但市面上存在的机器人手指，只能满足单一的抓取和搬运功能，即抓取和放下物品，却无法带物品旋转，不能灵活使用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种高空间利用率的旋转平台，其有效的利用了更多的空间，使得本实用新型的整体结构更加紧凑，空间利用率更高，能实现机器人手指的灵活使用。
5.为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种高空间利用率的旋转平台，其特征在于，包括外壳、上盖、驱动电机、行星齿轮减速箱、斜齿轮、齿圈和旋转圆台，其中：
6.所述上盖固定安装在所述外壳的顶端，所述上盖上下贯通；
7.所述齿圈可转动安装在所述外壳上，并且所述齿圈具有锥形的内斜齿；
8.所述旋转圆台位于所述齿圈的上方并且固定安装在所述齿圈上，所述旋转圆台的上表面设置有用于安装机械人手指的安装孔；
9.所述驱动电机和所述行星齿轮减速箱均安装在所述外壳内，所述驱动电机的电机轴连接所述行星齿轮减速箱的输入轴，所述行星齿轮减速箱的输出轴水平设置，并且所述行星齿轮减速箱的输出轴上安装所述斜齿轮，所述斜齿轮与所述齿圈的内斜齿啮合；
10.所述齿圈的中心线与所述行星齿轮减速箱的输出轴垂直；
11.所述驱动电机和所述行星齿轮减速箱均位于所述齿圈的外边缘所在的圆柱面内。
12.优选地，所述齿圈的外侧设置有环形凸台，所述外壳上设置有支撑台阶，所述环形凸台放置在所述支撑台阶上。
13.优选地，所述旋转圆台的上表面承接有多颗滚珠，所述滚珠的顶部与所述上盖接触，所述上盖和/或所述旋转圆台上设置有用于防止滚珠掉落的限位部。
14.优选地，所述限位部为用于安放滚珠的槽道，或者为两圈环形凸缘。
15.优选地，所述驱动电机和所述行星齿轮减速箱均通过螺丝安装在所述外壳内。
16.优选地，所述驱动电机的输出轴上安装有编码器。
17.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
18.1)本实用新型的驱动电机前端加减速箱，既能降低转速，又能增大扭力，斜齿轮和
齿圈相互啮合，驱动电机横向安装在齿圈的内部，有效的利用了更多的空间，使得本实用新型的整体结构更加紧凑，空间利用率更高，可用于各行业的高精密机器人手指。
19.2)本实用新型结构简单，安装方便，在旋转圆台上加入了滚珠，可以减少摩擦，增加整体机构的使用寿命。
20.3)本实用新型通用性强，可以带动不同类型的机械爪，且驱动电机内部安装编码器，可以远程调试和控制。
附图说明
21.图1是本实用新型的立体示意图；
22.图2是本实用新型撤去上盖后的立体图；
23.图3是本实用新型中驱动电机、行星减速箱和齿圈的相对位置布置示意图。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.参照图1～图3，一种高空间利用率的旋转平台，包括外壳4、上盖1、驱动电机6、行星齿轮减速箱7、斜齿轮9、齿圈8和旋转圆台2，其中：
26.所述上盖1固定安装在所述外壳4的顶端，所述上盖1上下贯通。
27.所述齿圈8可转动安装在所述外壳4上，并且该齿圈8具有锥形的内斜齿；在所述齿圈8的外侧设置有环形凸台，在所述外壳4上设置有支撑台阶，所述环形凸台放置在所述支撑台阶上，从而使得外壳既能支承齿圈8，又能保证齿圈8在外壳上可转动。上盖1的底部也可以设置环形的缺口槽，环形凸台伸入缺口槽内，缺口槽限制环形凸台位移，防止环形凸台晃动。
28.所述旋转圆台2位于所述齿圈8的上方并且固定安装在所述齿圈8上，所述旋转圆台2的上表面设置有用于安装机械人手指的安装孔3。
29.所述驱动电机6和所述行星齿轮减速箱7均优选通过螺丝安装在所述外壳4内，所述驱动电机6的电机轴连接所述行星齿轮减速箱7的输入轴，所述行星齿轮减速箱7的输出轴水平设置，并且所述行星齿轮减速箱7的输出轴安装所述斜齿轮9，所述斜齿轮9与所述齿圈8的内斜齿啮合。所述齿圈8的中心线与所述行星齿轮减速箱7的输出轴垂直。锥形的内斜齿的锥度比较大，以确保斜齿轮9可与齿圈8的内斜齿啮合来驱动齿圈8转动。斜齿轮9可为锥形齿轮或圆柱齿轮。
30.所述驱动电机6和所述行星齿轮减速箱7均位于所述齿圈8的外边缘所在的圆柱面内。即，在沿着所述齿圈8径向的方向上，所述驱动电机6和所述行星齿轮减速箱7均不超出所述齿圈8的外边缘。
31.进一步，所述旋转圆台2的上表面承接有多颗滚珠5，滚珠7可以设置一圈。所述滚珠5的顶部与所述上盖1接触，所述上盖1和/或所述旋转圆台2上设置有用于防止滚珠5掉落的限位部。所述限位部可为用于安放滚珠5的槽道，或者为两圈环形凸缘。滚珠5可以减少旋
转圆台2和上盖1之间的摩擦，让旋转圆台2转动更为平稳顺畅，提高效率和使用寿命。
32.进一步，所述驱动电机6的输出轴上安装有编码器，可以远程调试和控制。
33.本实用新型的驱动电机6前端安装有行星齿轮减速箱7，安装行星齿轮减速箱7之后，既能降低转速，又能增加转矩，使得驱动电机6的带负载能力增加，也就使得旋转圆台2的带负载能力增加。行星齿轮减速箱7前端的斜齿轮9和安装在外侧的齿圈8互相啮合，由驱动电机6带动行星齿轮减速箱7的斜齿轮9旋转，进而带动齿圈8的旋转，驱动电机6横向安装在齿圈8内部，使得整体结构紧凑，空间利用率更高，齿圈8的上端是旋转圆台2，因而，齿圈8的旋转带动旋转圆台2的旋转。旋转圆台2上开有120
°
分布的三个安装圆孔，用于安装不同形态的机械夹爪，具有通用性。旋转圆台2的外侧安装有上盖1，在旋转圆台2和上盖1接触的地方放置有滚珠5，滚珠5可以减少摩擦，让旋转圆台2旋转更加平稳顺滑，也能提高机械的整体效率和寿命。驱动电机6和减速箱7通过螺钉固定安装在外壳4上，外壳4和上盖1通过均匀分布的三个螺丝固定安装，形成一个整体。
34.机器人手指安装在本旋转平台上后，本旋转平台的工作过程如下：
35.本旋转平台在通电使用时，通过外接电源控制驱动电机6，驱动电机6正、反转(cw和ccw)带动减速箱7的输出轴的斜齿轮9正、反转，斜齿轮9和齿圈8互相啮合，由斜齿轮9的旋转带动齿圈8和旋转圆台2旋转，机械夹爪通过安装孔3安装在旋转圆台2上，旋转圆台2的旋转带动固定安装在上方的机械夹爪的旋转，机械夹爪夹持物品，即可实现在整个三维空间对物体的夹取、搬运和安装等。
36.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。