双旋转动力传动系统及带有该系统的五轴机器人的制作方法

1.本实用新型涉及传动系统技术领域，尤其是涉及一种双旋转动力传动系统及带有该系统的五轴机器人。


背景技术：

2.减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
3.现在有些场景需求在有限的安装空间内，安装两个可自主控制的旋转平台，目前没有很好的设备能满足这个需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供双旋转动力传动系统及带有该系统的五轴机器人，以提供一种套设在一起且能够独立控制的旋转传动系统，满足不同的生产需求。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.本实用新型提供的双旋转动力传动系统，包括机架，所述机架的一侧设有同轴布置的第一输出法兰和第二输出法兰，所述第一输出法兰为环形结构且位于所述第二输出法兰的外周侧；所述机架的另一侧设置有分别与第一动力源和第二动力源相连的第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和所述第二连接轴相邻布置；所述机架内布置有第一传动组件和第二传动组件，所述第一连接轴能通过所述第一传动组件带动所述第一输出法兰转动；所述第二连接轴能通过所述第二传动组件带动所述第二输出法兰转动。
7.并排布置的第一连接轴和第二连接轴能够通过位于机架内部的第一传动组件和第二传动组件分别驱动同轴布置的第一输出法兰和第二输出法兰，从而使得该传动系统能够提供可以根据不同的动力源调整转动方向和转动速度的两个独立的旋转平台结构，以满足不同的加工需求。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述第一传动组件和/或所述第二传动组件为啮合传动机构。啮合传动机构与传统的传动机构相比，其受力更加均匀，具有较好的负载能力和较高的操作精度。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述第一传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和转接环，所述第一齿轮位于所述第一连接轴下方并与所述第二齿轮啮合，所述转接环位于所述第二齿轮下方并与所述第二齿轮和所述第一输出法兰固定连接；和/或，所述第二传动组件包括第三齿轮、第四齿轮和传动轴，所述第三齿轮位于所述第一连接轴下方并与所述第四齿轮啮合，所述传动轴位于所述第四齿轮下方并与所述第四齿轮和所述第二输出法兰固定连接。
11.在上述结构的作用下，第一传动组件和第二传动组件能够分别与不同的动力输入装置相连并将其分别输出至不同的旋转装置处。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述第二齿轮和所述第四齿轮同轴设置且所述第二齿轮位于所述第四齿轮下方。上下布置的第二齿轮和第四齿轮能够使得不同的传动结构位于同一轴线上，使得第一输出法兰能够与第二输出法兰同轴设置且保持相对独立的转动。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述传动轴穿过所述第二齿轮与所述第二输出法兰相连，所述传动轴通过轴承与所述转接环相连。
14.该轴承与转接环固定连接，在轴承的作用下，位于第二齿轮中部的传动轴能够较为稳固的固定在合适的位置上。
15.作为本实用新型的进一步改进，位于所述机架内的所述第一传动组件通过轴承与所述机架的内侧壁固定连接。
16.该第一传动组件能够通过轴承固定设置在机架内且此时该第一传动组件的相关结构也能够相对于机架自由转动。
17.本实用新型还提供了一种五轴机器人，包括上述任一项所述的双旋转动力传动系统和静平台，所述第一动力源和所述第二动力源位于所述静平台上并分别通过两个结构相同的导向组件与所述第一连接轴和所述第二连接轴相连。
18.该五轴机器人能够提供用于驱动该双旋转动力传动系统转动的两个不同的动力源，同时还能够通过两个导向组件对该双旋转动力传动系统的工作方向进行微调，以满足更高的设备需求。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述导向组件包括导向轴和分别位于所述导向轴两端的虎克铰。
20.虎克铰能够提供较好的导向效果，配合导向轴能够使得动力源在一定距离以外操控该传动系统工作。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述导向轴为伸缩结构，包括相互套接的第一导向轴和第二导向轴。这一伸缩结构可以帮助调节传动系统与静平台之间的距离。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述静平台为双层结构，所述第一动力源和所述第二动力源与所述静平台靠近所述机架处固定连接。静平台的双层结构中间可以用于调节和驱动该五轴机器人中的其它三轴工作。其余三轴可以进一步帮助固定该传动系统。
23.相比于现有技术，本实用新型较佳的实施方式提供的双旋转动力传动系统能够分别连接并排布置的两个不同的动力源并使其单独驱动两个不同的输出法兰独立的输出扭矩，两个输出法兰可以根据需要任意输出不同的转速、方向和输出扭矩，在有限的空间内实现同心输出，满足对旋转平台有体积限制的使用场景。另外，该结构还可以通过在某一个或两个输出法兰上安装不同的功能件的方式来对其的功能进行拓展以实现翻转和夹持等功能。本实用新型提供的五轴机器人能够帮助进一步的提供一种稳定性较好且方便调节工作位置和工作角度的传动系统。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型双旋转动力传动系统的整体结构示意图；
26.图2是本实用新型双旋转动力传动系统的俯视图；
27.图3是本实用新型双旋转动力传动系统的仰视图；
28.图4是本实用新型双旋转动力传动系统的剖面结构示意图；
29.图5是本实用新型双旋转动力传动系统中的第一传动组件和第二传动组件的安装示意图；
30.图6是本实用新型五轴机器人的整体结构示意图；
31.图7是本实用新型五轴机器人的剖面结构示意图；
32.图8是本实用新型五轴机器人中的导向组件的结构示意图；
33.图9是图8中的虎克铰的结构示意图。
34.图中：10、双旋转动力传动系统；11、第一输出法兰；12、第一连接轴；13、第一传动组件；131、第一齿轮；132、第二齿轮；133、转接环；21、第二输出法兰；22、第二连接轴；23、第二传动组件；231、第三齿轮；232、第四齿轮；233、传动轴；20、第一动力源；30、第二动力源；40、静平台；50、导向组件；51、导向轴；52、虎克铰。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行说明。
39.本实用新型提供了一种双旋转动力传动系统，包括机架，机架的一侧设有同轴布置的第一输出法兰11和第二输出法兰21，第一输出法兰11为环形结构且位于第二输出法兰21的外周侧；机架的另一侧设置有分别与第一动力源20和第二动力源30相连的第一连接轴12和第二连接轴22，第一连接轴12和第二连接轴22相邻布置；机架内布置有第一传动组件
13和第二传动组件23，第一连接轴12能通过第一传动组件13带动第一输出法兰11转动；第二连接轴22能通过第二传动组件23带动第二输出法兰21转动。
40.并排布置的第一连接轴12和第二连接轴22能够通过位于机架内部的第一传动组件13和第二传动组件23分别驱动同轴布置的第一输出法兰11和第二输出法兰21，从而使得该传动系统能够提供可以根据不同的动力源调整转动方向和转动速度的两个独立的旋转平台结构，以满足不同的加工需求。
41.实施例1：
42.如图1-5所示，本实用新型提供了一种双旋转动力传动系统10，包括机架，其整体结构如图1-3所示，其中机架的上端并排布置有第一连接轴12和第二连接轴22，下端同轴布置有第一输出法兰11和第二输出法兰21，其中第一输出法兰11位于第二输出法兰21外且呈环形。
43.位于机架内的第一传动组件13和第二传动组件23的结构如图4-5所示，从图中可以看到，第一连接轴12通过第一传动组件13带动第一输出法兰11转动；第二连接轴22通过第二传动组件23带动第二输出法兰21转动，此时第一传动组件13和第二传动组件23分别驱动同轴布置的第一输出法兰11和第二输出法兰21，从而使得该传动系统能够提供可以根据不同的动力源调整转动方向和转动速度的两个独立的旋转平台结构，以满足不同的加工需求。
44.为了达到较好的传动效果，同时保证该传动系统能够输出较大扭矩，作为可选的实施方式，第一传动组件13和/或第二传动组件23为啮合传动机构。
45.啮合传动机构与传统的传动机构相比，其受力更加均匀，位于其传动末端的第一输出法兰11和第二输出法兰21处能具有较好的负载能力和较高的操作精度。
46.下面结合图5对第一传动组件13和第二传动组件23的结构进行说明：
47.第一传动组件13包括第一齿轮131、第二齿轮132和转接环133，第一齿轮131位于第一连接轴12下方并与第二齿轮132啮合，转接环133位于第二齿轮132下方并与第二齿轮132和第一输出法兰11固定连接；和/或，第二传动组件23包括第三齿轮231、第四齿轮232和传动轴233，第三齿轮231位于第一连接轴12下方并与第四齿轮232啮合，传动轴233位于第四齿轮232下方并与第四齿轮232和第二输出法兰21固定连接。在上述结构中，第二齿轮132和第四齿轮232同轴设置且第二齿轮132位于第四齿轮232下方，传动轴233穿过第二齿轮132与第二输出法兰21相连，传动轴233通过轴承与转接环133相连。
48.在上述结构的作用下，第一传动组件13和第二传动组件23能够分别与不同的动力输入装置相连并将其分别输出至不同的旋转装置处，同时，上下布置的第二齿轮132和第四齿轮232能够使得不同的传动结构位于同一轴线上，使得第一输出法兰11能够与第二输出法兰21同轴设置且保持相对独立的转动，而位于转接环133和第二齿轮132之间的轴承能够帮助固定传动轴233，使传动轴233能够较为稳固的固定在合适的位置上，同样的，第一传动组件13中的转接环133也能通过轴承与机架的内侧壁固定连接，保证第一传动组件13的相关结构能够相对于机架自由转动。
49.具体的，上述第二齿轮132的外直径大于第四齿轮232的外直径且第二齿轮132也位于第三齿轮231下方，以免影响第三齿轮231的正常工作。也就是说，第一传动组件13中的第一齿轮131在垂线方向上的高度低于第二传动组件23中的第三齿轮231。
50.在上述结构的配合下，当第一连接轴12和/或第二连接轴22在相应的第一动力源20和/或第二动力源30的驱动下能够经第一传动组件13和/或第二传动组件23带动同轴布置的第一输出法兰11和/或第二输出法兰21旋转。
51.实施例2：
52.如图6-9所示，本实用新型提供了一种五轴机器人，其整体结构如图6所示，包括上述任一项的双旋转动力传动系统10和静平台40，从图中可以看到，第一动力源20和第二动力源30位于静平台40上并分别通过两个结构相同的导向组件50与第一连接轴12和第二连接轴22相连。
53.该五轴机器人能够提供用于驱动该双旋转动力传动系统转动的两个不同的动力源，同时还能够通过两个导向组件50对该双旋转动力传动系统的工作方向进行微调，以满足更高的设备需求。
54.具体的，上述第一动力源20和第二动力源30均包括伺服电机和行星减速器。
55.作为可选的实施方式，导向组件50包括导向轴51和分别位于导向轴51两端的虎克铰52，其结构如图8所示，其中导向轴51为伸缩结构，包括相互套接的第一导向轴和第二导向轴，这一伸缩结构可以帮助调节传动系统与静平台40之间的距离。两个虎克铰52分别位于导向轴51的两端，其结构如图9所示，虎克铰52能够提供较好的导向效果，配合导向轴51能够使得动力源在一定距离以外操控该传动系统工作。
56.为了方便控制，同时维持该机器人的整体稳定性，作为可选的实施方式，静平台40为双层结构，第一动力源20和第二动力源30与静平台40靠近机架处固定连接。静平台40的双层结构中间可以用于调节和驱动该五轴机器人中的其它三轴工作，从而进一步帮助固定该传动系统。静平台40以及其余三轴的结构均为现有技术，在此不再赘述。
57.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。