机器人手臂及机器人的制作方法

    专利查询2025-11-13  19


    本发明涉及机器人,特别涉及一种机器人手臂及机器人。


    背景技术:

    1、目前机器人大多采用齿轮传动,为满足传动关节的紧凑性,现有的手腕关节多采用准双曲面齿轮进行传动。

    2、为实现高精度的传动需求,准双曲面齿轮在装配过程中需进行调隙,以消除间隙值,然而现有的齿轮布局设计不合理,使得齿轮的装配难度和调隙难度显著增加,最终导致机器人传动精度不高,动作不精准。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种机器人手臂及机器人,至少解决现有的准双曲面齿轮间隙不易调节而产生的旋转配合不准确的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

    3、一种机器人手臂,包括:第一臂;第二臂,可转动地设在所述第一臂上;输出法兰,可转动地设在所述第二臂上;电机部,设在所述第一臂上;啮合的第一小准双曲面齿轮与第一大准双曲面齿轮,均设置在所述第一臂上,所述第一小准双曲面齿轮与所述电机部相连,所述第一大准双曲面齿轮与所述输出法兰相连;啮合的第二小准双曲面齿轮和第二大准双曲面齿轮,均设置在所述第一臂上,所述第二小准双曲面齿轮与所述电机部相连,所述第二大准双曲面齿轮与所述第二臂相连;齿轮机构,所述齿轮机构为圆柱齿轮机构,其传动连接在所述第一大准双曲面齿轮与所述输出法兰之间,或传动连接在所述第二大准双曲面齿轮与所述第二臂之间;

    4、其中,所述第一大准双曲面齿轮和所述第二大准双曲面齿轮这两者轴向平行地设置,且所述第一大准双曲面齿轮和所述第二大准双曲面齿轮在垂直于两者轴向的平面内错位布置。

    5、根据本申请的一些技术方案,所述第二大准双曲面齿轮相较于所述第一大准双曲面齿轮更靠近所述电机部;

    6、所述齿轮机构包括第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮,所述第一圆柱齿轮与所述第二圆柱齿轮传动连接,所述第一圆柱齿轮与所述第二大准双曲面齿轮连接,所述第二圆柱齿轮与所述第二臂连接,且所述第二圆柱齿轮与所述第一大准双曲面齿轮呈同轴设置。

    7、根据本申请的一些技术方案,所述齿轮机构还包括一惰轮,所述惰轮设置在所述第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮之间,所述惰轮的径向两端与所述第一圆柱齿轮和所述第二圆柱齿轮一对一地啮合。

    8、根据本申请的一些技术方案,所述第一臂上设有容纳腔,所述容纳腔包含相连通的第一腔和第二腔,所述电机部、第一小准双曲面齿轮、第二小准双曲面齿轮以及第二大准双曲面齿轮均设在所述第一腔内;

    9、所述第二腔从所述第一腔的一端向远离所述电机部的方向延伸,且所述第二腔的高度由靠近所述电机部的一端向远离所述电机部的一端逐渐缩小,所述第一大准双曲面齿轮设在所述第二腔内,所述第一小准双曲面齿轮的一端延伸至所述第二腔内与所述第一大准双曲面齿轮相啮合。

    10、根据本申请的一些技术方案,所述第一臂包括一体连接的第一臂段和第二臂段,所述第一臂段内限定有所述第一腔,所述第二臂段内限定有所述第二腔,所述第二臂段的顶面由所述第一臂段的顶面向远离所述电机部的方向水平延伸而成,所述第二臂段的底面相对于所述第一臂段的底面向上倾斜设置,所述第二臂设置在所述第二臂段的顶面上。

    11、根据本申请的一些技术方案,所述第二臂包括第一部位和第二部位,所述第一部位与所述第二部位连接构造成l形,所述第一部位和所述第二部位均呈中空结构且相连通,所述第一部位转动连接于所述第二臂段;

    12、所述机器人手臂还包括啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮,所述第一锥齿轮与所述第一大准双曲面齿轮相连,且所述第一锥齿轮的至少部分位于所述第一部位内,所述第二锥齿轮穿设在所述第二部位中,所述第二锥齿轮包括第二轮齿部和第二连接体,所述第二轮齿部伸入所述第一部位内并与所述与第一锥齿轮啮合,所述输出法兰连接在所述第二连接体远离所述第二轮齿部的一端。

    13、根据本申请的一些技术方案,所述第二臂段的顶面上设有连通所述第二腔的安装口;

    14、所述机器人手臂还包括一转接件,所述转接件呈中空环状结构,并可转动地设置在所述安装口处,所述转接件轴向的一端伸出于所述安装口且与所述第一部位固定连接,所述第二圆柱齿轮连接在所述转接件轴向的另一端,所述第一锥齿轮可转动地穿设在所述转接件中。

    15、根据本申请的一些技术方案,所述第一锥齿轮包括第一连接体和第一轮齿部,所述第一连接体穿设在所述转接件中,且所述第一连接体与所述转接件之间设置有至少一个轴承;

    16、所述第一连接体的轴向一端设置有所述第一轮齿部,所述转接件的伸出端形成有台阶面,所述第一轮齿部位于所述台阶面和所述第一部位之间,所述第一大准双曲面齿轮连接在所述第一连接体的轴向另一端。

    17、根据本申请的一些技术方案,所述第二圆柱齿轮的中心形成有通道,所述第一连接体穿过所述通道与所述第一大准双曲面齿轮连接,或所述第一大准双曲面齿轮的齿轮轴穿过所述通道与所述第一连接体连接。

    18、根据本申请的一些技术方案,所述电机部包括第一电机和第二电机,所述第一电机与所述第一小准双曲面齿轮传动连接,所述第二电机与所述第二小准双曲面齿轮传动连接;

    19、所述第一电机和所述第二电机并列布置,所述第一电机和所述第二电机这两者的轴向与所述第一大准双曲面齿轮和所述第二大准双曲面齿轮这两者的轴向正交设置。

    20、根据本申请的一些技术方案,所述机器人手臂还包括:第一直齿轮组件,传动连接在所述第一小准双曲面齿轮和所述第一电机之间;第二直齿轮组件,传动连接在所述第二小准双曲面齿轮和所述第二电机之间。

    21、本发明还提供一种机器人,包括如上任意技术方案所述的机器人手臂。

    22、本发明的有效效果:

    23、本申请的机器人手臂通过对两个大准双曲面齿轮的空间位置进行优化,使两个大准双曲面齿轮在布局空间内具有间隔位置,使得二者结构布置灵活,互不影响,从而便于组装,且能避免因耦合作用导致的间隙调节不便。通过设置齿轮机构,不仅能实现动力的传递,满足第一大准双曲面齿轮和第二大准双曲面齿轮的空间布局需求,而且能匹配准双曲面齿轮较为方便快捷地进行齿轮的组装,并利于消除齿轮间隙,使得机器人手臂的运行精度有效提升。

    24、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。



    技术特征:

    1.一种机器人手臂,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的机器人手臂,其特征在于,

    3.根据权利要求2所述的机器人手臂,其特征在于,

    4.根据权利要求2所述的机器人手臂,其特征在于,

    5.根据权利要求4所述的机器人手臂,其特征在于,

    6.根据权利要求5所述的机器人手臂,其特征在于,

    7.根据权利要求6所述的机器人手臂,其特征在于,

    8.根据权利要求7所述的机器人手臂,其特征在于,

    9.根据权利要求8所述的机器人手臂,其特征在于,

    10.根据权利要求1至9中任一项所述的机器人手臂,其特征在于,

    11.根据权利要求10所述的机器人手臂,其特征在于,还包括:

    12.一种机器人,其特征在于,包括权利要求1至11中任一项所述的机器人手臂。


    技术总结
    本发明提供了机器人手臂及机器人,机器人手臂包括:第一臂;第二臂;输出法兰;电机部;啮合的第一小准双曲面齿轮与第一大准双曲面齿轮,第一小准双曲面齿轮与电机部相连,第一大准双曲面齿轮与输出法兰相连;啮合的第二小准双曲面齿轮和第二大准双曲面齿轮,第二小准双曲面齿轮与电机部相连,第二大准双曲面齿轮与述第二臂相连;齿轮机构,传动连接在第一大准双曲面齿轮与输出法兰之间,或第二大准双曲面齿轮与第二臂之间;第一大准双曲面齿轮和第二大准双曲面齿轮这两者轴向平行地设置,且第一大准双曲面齿轮和第二大准双曲面齿轮在垂直于两者轴向的平面内错位布置。本发明的机器人手臂能方便快捷地进行齿轮的组装并利于消隙,利于精度提升。

    技术研发人员:邓旭高
    受保护的技术使用者:库卡机器人制造(上海)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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