一种机器人手腕关节结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种机器人关节结构的技术领域，具体涉及一种机器人手腕关节结构。


背景技术：

2.工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。机器人的主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部。而机器人底座作为承重部件，机器人的腕部结构作为机器人的输出终端，直接参与产品的生产和制作过程，因而对其的精确性、灵活性有很高要求，机器人的手腕关节也称作第五、第六关节，而现目前，机器人的手腕关节末端一般为实心结构，只能外置装枪，在焊接多弧线的过程中，焊枪只能随转臂的移动而移动，自身不能进行旋转，使得编程限制多，不够灵活轻便。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种机器人手腕关节结构，具有结构简单、更加灵活轻便等优点，解决了机器人的手腕关节末端一般为实心结构，只能外置装枪，在焊接多弧线的过程中，焊枪只能随转臂的移动而移动，自身不能进行旋转，使得编程限制多，不够灵活轻便的问题。
4.本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
5.一种机器人手腕关节结构，包括安装在第一摆臂壳体内的第一摆臂传动系统，第一摆臂壳体上配合安装有圆筒形的外壳，所述外壳内安装有可转动的内筒，所述内筒外套设安装有从动带轮，所述第一摆臂传动系统包括第一传动轴及安装在第一传动轴上的主动带轮，所述主动带轮通过同步带与从动带轮连接。
6.上述技术方案中，通过第一传动轴带动主动带轮转动，从而通过同步带带动从动带轮转动，从动带轮带动内筒进行转动，内筒内可拆卸安装有作业机构，作业机构可为焊枪或者夹具。
7.进一步地，所述外壳与内筒之间安装有轴承，所述内筒外周形成有用于安装轴承的凸台，所述轴承安装在凸台与外壳之间，外壳的一侧形成有安装在外壳与内筒之间的环形的密封盖，所述密封盖与轴承之间设有固定于内筒上的从动带轮。
8.上述技术方案中，凸台随内筒转动而转动，密封盖与外壳通过内六角螺钉固定连接，密封盖与内筒之间存在间隙，密封盖不随内筒转动，此处轴承可为十字交叉滚子轴承，其余各处的轴承可为深沟球轴承；轴承、外壳、内筒与密封盖之间形成有安装从动带轮的密封空间。
9.进一步地，所述轴承远离从动带轮的一端通过轴承密封环与外壳、凸台形成密封结构。
10.上述技术方案中，轴承密封环与外壳通过内六角螺钉固定连接，轴承密封环不随
内筒转动，密封结构用于放置轴承，此处轴承可为十字交叉滚子轴承。
11.进一步地，所述主动带轮与从动带轮之间的同步带配合安装有张紧轮。
12.进一步地，所述第一传动轴上设有第一减速器，所述第一减速器的输入轴通过锥齿轮与第二传动轴，所述第二传动轴通过皮带或链条与第三传动轴连接，第三传动轴通过锥齿轮与第一动力输入轴连接，第一动力输入轴、第二传动轴、第三传动轴设于第二摆臂壳体内。
13.上述技术方案中，动力由第一动力输入轴输入，第一动力输入轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第三传动轴转动连接，第三传动轴通过皮带或链条带动第二传动轴转动，第二传动轴通过锥齿轮传递动力给第一减速器，第一减速器可为谐波减速器，第一减速器带动第一传动轴转动。
14.进一步地，所述第一摆臂壳体与第二减速器的输出端连接，使得第一摆臂壳体可相对于第二摆臂壳体转动，所述第二减速器的输入轴通过皮带或链条与第四传动轴连接，所述第四传动轴通过锥齿轮与第二动力输入轴连接，第二动力输入轴、第四传动轴、第二减速器设于第二摆臂壳体内。
15.上述技术方案中，动力由第二动力输入轴输入，第二动力输入轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第四传动轴转动，第四传动轴通过皮带或链条传递动力给第二减速器的输入轴，第二减速器可为谐波减速器，第二减速器的输出端带动第一摆臂壳体绕第二摆臂壳体相对转动。
16.进一步地，所述第一动力输入轴为中空结构，所述第一动力输入轴套设在第二动力输入轴的外部，所述第一动力输入轴的内壁与第二动力输入轴的外壁设有间距。
17.与现有技术相比，本实用新型提供了一种机器人手腕关节结构，具备以下有益效果：
18.本实用新型的机器人手腕关节结构结构紧凑，装配简单、传动效率高、噪音小，并且能够达到较长的传动距离，通过将手腕关节末端改为中空结构，内置装枪，使得电缆走线更加合理且远离外部设备干扰，在焊接多弧线的过程中，焊枪不仅能随转臂的移动而移动，还能通过自身旋转使得编程限制少，使得第一摆臂壳体更加灵活轻便，并且此结构将电机设置在机器人腕关节结构的外部，使得工业机器人手腕整体体积小，装配简单、便于批量生产、降低成本。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图；
20.图2是本实用新型中同步带的传动结构示意图。
21.图中标记:1、第一摆臂壳体；2、第一摆臂传动系统；3、外壳；4、第二摆臂；5、内筒；6、主动带轮；7、同步带；8、从动带轮；9、第一传动轴；10、凸台；11、密封盖；12、轴承；13、轴承密封环；14、张紧轮；15、第一减速器；16、第二传动轴；17、第三传动轴；18、第一动力输入轴；19、第二动力输入轴；20、第二摆臂壳体；21、第二减速器；22、第四传动轴；23、内六角螺钉。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
23.请参阅图1至图2，本实用新型实施例提供了一种机器人手腕关节结构，包括安装在第一摆臂壳体1内的第一摆臂传动系统2，第一摆臂壳体1上配合安装有圆筒形的外壳3，所述外壳3内安装有可转动的内筒5，内筒5内可拆卸安装有作业机构，作业机构可为焊枪或者夹具，所述内筒5外套设安装有从动带轮8，所述第一摆臂传动系统2包括第一传动轴9及安装在第一传动轴9上的主动带轮6，所述主动带轮6通过同步带7与从动带轮8连接。
24.通过第一传动轴9带动主动带轮6转动，从而通过同步带7带动从动带轮8转动，从动带轮8带动内筒5进行转动。
25.在本实施例中，所述外壳3与内筒5之间安装有轴承12，所述内筒5外周形成有用于安装轴承12的凸台10，随内筒5转动而转动，所述轴承12安装在凸台10与外壳3之间，外壳3的一侧形成有安装在外壳3与内筒5之间的环形的密封盖11，与外壳3通过内六角螺钉23固定连接，密封盖11与内筒5之间存在间隙，密封盖11不随内筒5转动，此处轴承12可为十字交叉滚子轴承，其余各处的轴承12可为深沟球轴承，所述密封盖11与轴承12之间设有固定于内筒5上的从动带轮8，轴承12、外壳3、内筒5与密封盖11之间形成有安装从动带轮8的密封空间。
26.在本实施例中，所述轴承12远离从动带轮8的一端通过轴承密封环13与外壳3、凸台10形成密封结构，用于放置轴承12，此处轴承12可为十字交叉滚子轴承，轴承密封环13与外壳3通过内六角螺钉23固定连接，轴承密封环13不随内筒5转动。
27.在本实施例中，所述主动带轮6与从动带轮8之间的同步带7配合安装有张紧轮14。
28.在本实施例中，所述第一传动轴9上设有第一减速器15，所述第一减速器15的输入轴通过锥齿轮与第二传动轴16，所述第二传动轴16通过皮带或链条与第三传动轴17连接，第三传动轴17通过锥齿轮与第一动力输入轴18连接，第一动力输入轴18、第二传动轴16、第三传动轴17设于第二摆臂壳体20内。
29.动力由第一动力输入轴18输入，第一动力输入轴18带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第三传动轴17转动连接，第三传动轴17通过皮带或链条带动第二传动轴16转动，第二传动轴16通过锥齿轮传递动力给第一减速器15，第一减速器15可为谐波减速器，第一减速器15带动第一传动轴9转动。
30.在本实施例中，所述第一摆臂壳体1与第二减速器21的输出端连接，使得第一摆臂壳体1可相对于第二摆臂壳体20转动，所述第二减速器21的输入轴通过皮带或链条与第四传动轴22连接，所述第四传动轴22通过锥齿轮与第二动力输入轴19连接，第二动力输入轴19、第四传动轴22、第二减速器21设于第二摆臂壳体20内。
31.动力由第二动力输入轴19输入，第二动力输入轴19带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第四传动轴22转动，第四传动轴22通过皮带或链条传递动力给第二减速器21的输入轴，第二减速器21可为谐波减速器，第二减速器21的输出端带动第一摆臂壳体1绕第二摆臂壳体20相对转动。
32.在本实施例中，所述第一动力输入轴18为中空结构，所述第一动力输入轴18套设在第二动力输入轴19的外部，所述第一动力输入轴18的内壁与第二动力输入轴19的外壁设有间距。
33.本实用新型第一摆臂壳体1的运动原理：动力由第二动力输入轴19输入，第二动力输入轴19带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第四传动轴22转动，第四传动轴22通过皮带或链条
传递动力给第二减速器21的输入轴，第二减速器21的输出轴带动第一摆臂壳体1绕第二摆臂壳体20相对转动。
34.本实用新型第一摆臂传动系统2的传动路线：动力由第一动力输入轴18输入，第一动力输入轴18带动锥齿轮转动，锥齿轮带动第三传动轴17转动，第三传动轴17通过皮带或链条带动第二传动轴16转动，第二传动轴16通过锥齿轮传递动力给第一减速器15，第一减速器15带动第一传动轴9转动，第一传动轴9带动主动带轮6转动，从而通过同步带7带动从动带轮8转动，从动带轮8带动内筒5进行转动，内筒5带动内筒5内的作业机构进行旋转，通过调节张紧轮14的位置可调节同步带7张紧的力。
35.本实用新型的机器人手腕关节结构结构紧凑，装配简单、传动效率高、噪音小，并且能够达到较长的传动距离，通过将手腕关节末端改为中空结构，内置装枪，使得电缆走线更加合理且远离外部设备干扰，在焊接多弧线的过程中，焊枪不仅能随转臂的移动而移动，还能通过自身旋转使得编程限制少，使得第一摆臂壳体1更加灵活轻便，并且此结构将电机设置在机器人腕关节结构的外部，使得工业机器人手腕整体体积小，装配简单、便于批量生产、降低成本。
36.需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
37.在本实用新型的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对实用新型的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本实用新型各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本实用新型的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本实用新型所要保护的范围。