本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是一種具有內(nèi)置傳動(dòng)軸的機(jī)器人手腕。

背景技術(shù)：

業(yè)機(jī)器人手腕需要有手腕回轉(zhuǎn)(R軸)、手腕擺動(dòng)(B軸)和手腕回轉(zhuǎn)(T軸)3個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸。為了實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，必須有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器和傳動(dòng)系統(tǒng)。為了提高輸出轉(zhuǎn)矩和機(jī)器人承載能力，使R/B/T軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要有足夠的安裝空間，并減小上臂的體積和重量，大中型機(jī)器人需要將R/B/T軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置在上臂后端，以平衡上臂重量、降低重心，提高作業(yè)穩(wěn)定性。驅(qū)動(dòng)電機(jī)后置的機(jī)器人手腕，其B/T軸傳動(dòng)系統(tǒng)需要布置在上臂內(nèi)部，然后在手腕上將其轉(zhuǎn)換為成B軸擺動(dòng)和T軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，其傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常較復(fù)雜，安裝調(diào)試和維修十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有內(nèi)置傳動(dòng)軸的機(jī)器人手腕，不僅可滿足驅(qū)動(dòng)電機(jī)后置機(jī)器人的B/T軸傳動(dòng)要求，而且在安裝調(diào)試和維修時(shí)無需分離諧波減速器及傳動(dòng)系統(tǒng)部件，故可提高傳動(dòng)精度、延長使用壽命；同時(shí)，其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造和裝配、維修非常容易。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種具有內(nèi)置傳動(dòng)軸的機(jī)器人手腕，包括：連接體，所述連接體為中空結(jié)構(gòu)，其前端用來連接擺動(dòng)體，后端用來連接機(jī)器人上臂；

內(nèi)置式B/T傳動(dòng)軸組件，設(shè)于所述連接體的中空內(nèi)腔中，包括外套和設(shè)在所述外套內(nèi)的B軸連接套、內(nèi)套、B軸傘齒輪、B輸入軸、T輸入軸和T軸傘齒輪，所述內(nèi)套的后端通過所述B軸連接套與所述B輸入軸連接，所述內(nèi)套的前端通過鎖緊螺母、鍵與所述B軸傘齒輪連接，所述內(nèi)套、B軸連接套、B軸傘齒輪通過支承軸承與所述外套配合后可以在所述外套中旋轉(zhuǎn)，所述T軸傘齒輪通過支承軸承與所述內(nèi)套配合并可以在所述內(nèi)套中旋轉(zhuǎn)，所述T軸傘齒輪通過鍵、固定螺釘與所述T輸入軸連接；

B軸減速組件，所述B軸減速組件是實(shí)現(xiàn)B軸減速的組合部件，設(shè)于所述連接體的前端一側(cè)，包括B軸諧波減速器，所述B軸諧波減速器包括B軸輸入傘齒輪、B軸諧波減速器輸入軸和B軸諧波減速器輸出軸，所述B軸諧波減速器輸出軸與所述擺動(dòng)體連接，所述B軸輸入傘齒輪設(shè)在所述B軸諧波減速器輸入軸，所述輸入傘齒輪與所述B軸傘齒輪嚙合；

T軸減速與輸出組件，所述T軸減速與輸出組件是用來實(shí)現(xiàn)T軸減速和安裝作業(yè)工具的組合部件，設(shè)于所述擺動(dòng)體的前端，包括T軸諧波減速器、工具安裝法蘭和密封外套，所述T軸諧波減速器、工具安裝法蘭均設(shè)在所述密封外套內(nèi)，所述T軸諧波減速器包括T軸輸入傘齒輪、T軸諧波減速器輸入軸和T軸諧波減速器輸出軸，所述T軸輸入傘齒輪設(shè)在所述T軸諧波減速器輸入軸上，所述工具安裝法蘭與所述T軸諧波減速器輸出軸連接；

T軸中間傳動(dòng)組件，所述T軸中間傳動(dòng)組件是用來連接內(nèi)置式B/T傳動(dòng)軸組件和T軸減速與輸出組件的組合部件，設(shè)于所述連接體的前端的另一側(cè)，包括兩組結(jié)構(gòu)完全相同的第一過渡軸部件和第二過渡軸部件，所述第一過渡軸部件設(shè)于所述連接體的前端，所述第二過渡軸部件設(shè)于所述擺動(dòng)體的前端，所述第一過渡軸部件與所述第二過渡軸部件通過同步皮帶連接，所述第一過渡軸部件包括第一過渡軸傘齒輪、第一過渡軸支承座和第一過渡軸中間傳動(dòng)軸，所述第一過渡軸傘齒輪通過鍵、螺釘、墊固定在所述第一過渡軸中間傳動(dòng)軸上，所述第一過渡軸傘齒輪與所述T軸傘齒輪嚙合，所述第二過渡軸部件包括第二過渡軸傘齒輪、第二過渡軸支承座和第二過渡軸中間傳動(dòng)軸，所述第二過渡軸傘齒輪通過鍵、螺釘、墊固定在所述第二過渡軸中間傳動(dòng)軸上，所述第二過渡軸傘齒輪與所述T軸輸入傘齒輪嚙合。

進(jìn)一步地，所述擺動(dòng)體為U型箱體，包括帶固定臂的箱體和固定在箱體上的輔助臂，所述擺動(dòng)體可旋轉(zhuǎn)地連接在所述連接體上。

進(jìn)一步地，所述固定臂與所述B軸諧波減速器輸出軸連接，所述輔助臂上設(shè)有輔助支承軸承，所述輔助支承軸承通過鎖緊螺母固定在所述連接體上。

進(jìn)一步地，所述輔助臂為雙聯(lián)端蓋結(jié)構(gòu)，前端蓋內(nèi)側(cè)通過連接螺釘和所述擺動(dòng)體連成一體，后端蓋設(shè)有輔助支承軸承，它可通過壓圈、連接螺釘固定輔助支承軸承的外圈。進(jìn)一步地，所述B軸傘齒輪和所述B軸輸入傘齒輪模數(shù)相同但直徑可以不同，改變傘齒輪的直徑可調(diào)整B軸諧波減速器和B/T傳動(dòng)軸組件的相對(duì)位置。

進(jìn)一步地，所述T軸傘齒輪和設(shè)在所述T軸中間傳動(dòng)組件過渡軸部件上的傘齒輪模數(shù)相同但直徑可以不同，改變傘齒輪的直徑可調(diào)整T軸中間傳動(dòng)組件和B/T傳動(dòng)軸組件的相對(duì)位置。

進(jìn)一步地，所述B軸諧波減速器與所述B軸諧波減速器輸入軸、所述B軸諧波減速器輸出軸分別通過可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接。

進(jìn)一步地，所述T軸諧波減速器與所述T軸諧波減速器輸入軸、所述T軸諧波減速器輸出軸分別通過可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接。

進(jìn)一步地，所述工具安裝法蘭通過連接螺釘和所述T軸諧波減速器輸出軸連成一體。

進(jìn)一步地，所述密封外套固定在所述擺動(dòng)體上，作為所述T軸諧波減速器和工具安裝法蘭的保護(hù)外殼。

發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明將手腕的全部零件設(shè)計(jì)成4個(gè)獨(dú)立的、可直接裝拆的整體單元，裝配或維修時(shí)無需進(jìn)行任何調(diào)整。與通常的機(jī)器人手腕比較，不僅解決了諧波減速器及傳動(dòng)系統(tǒng)部件的分離、安裝、維修等問題，而且在裝配或維修時(shí)無需進(jìn)行任何調(diào)整，故可確保傳動(dòng)精度、延長使用壽命；同時(shí)，又大幅度減少了機(jī)械零部件數(shù)量；其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造和裝配、維修非常容易。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、連接體，2、外套，2.1、B軸連接套，2.2、B軸內(nèi)套，2.3、B軸傘齒輪，3、B軸輸入軸，4、T軸輸入軸，4.1、T軸傘齒輪，5、第一過渡軸部件，5.1、第一過渡軸傘齒輪，5.2、第一過渡軸支承座，5.3、第一過渡軸中間傳動(dòng)軸，6、輔助臂，6.1、輔助支承軸承，7、同步皮帶，8、第二過渡軸部件，8.1、第二過渡軸傘齒輪，8.2、第二過渡軸支承座，8.3、第二過渡軸中間傳動(dòng)軸，9、T軸諧波減速器，9.1、T軸輸入傘齒輪，9.2、T軸諧波減速器輸入軸，9.3、T軸諧波減速器輸出軸，10、工具安裝法蘭，11、密封外套，12、擺動(dòng)體，13、B軸諧波減速器，13.1、B軸輸入傘齒輪，13.2、B軸諧波減速器輸入軸，13.3、B軸諧波減速器輸出軸。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的一種具有內(nèi)置傳動(dòng)軸的機(jī)器人手腕，包括：連接體1，所述連接體1為中空結(jié)構(gòu)，其前端用來連接擺動(dòng)體12，后端用來連接機(jī)器人上臂；

內(nèi)置式B/T傳動(dòng)軸組件，設(shè)于所述連接體1的中空內(nèi)腔中，包括外套2和設(shè)在所述外套2內(nèi)的B軸連接套2.1、內(nèi)套2.2、B軸傘齒輪2.3、B輸入軸3、T輸入軸4和T軸傘齒輪4.1，所述內(nèi)套2.2的后端通過所述B軸連接套2.1與所述B輸入軸3連接，所述內(nèi)套2.2的前端與所述B軸傘齒輪2.3連接，所述內(nèi)套2.2、B軸連接套2.1、B軸傘齒輪2.3與所述外套2配合并可在所述外套2中旋轉(zhuǎn)，所述T軸傘齒輪4.1與所述內(nèi)套2.2配合并可在所述內(nèi)套2.2中旋轉(zhuǎn)，所述T軸傘齒輪4.1與所述T輸入軸4連接；

B軸減速組件，設(shè)于所述連接體1的前端一側(cè)，包括B軸諧波減速器13，所述B軸諧波減速器13包括B軸輸入傘齒輪13.1、B軸諧波減速器輸入軸13.2和B軸諧波減速器輸出軸13.3，所述B軸諧波減速器輸出軸13.3與所述擺動(dòng)體12連接，所述B軸輸入傘齒輪13.1通過連接鍵、中心螺釘、墊固定在所述B軸諧波減速器輸入軸13.2上，所述的B軸諧波減速器13與所述B軸諧波減速器輸入軸13.2、所述B軸諧波減速器輸出軸13.3分別通過可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接，所述輸入傘齒輪13.1與所述B軸傘齒輪2.3嚙合；

T軸減速與輸出組件，設(shè)于所述擺動(dòng)體12的前端，包括T軸諧波減速器9、工具安裝法蘭10和密封外套11，所述T軸諧波減速器9、工具安裝法蘭10均設(shè)在所述密封外套11內(nèi)，所述T軸諧波減速器9包括T軸輸入傘齒輪9.1、T軸諧波減速器輸入軸9.2和T軸諧波減速器輸出軸9.3，所述T軸輸入傘齒輪9.1設(shè)在所述T軸諧波減速器輸入軸9.2上，所述工具安裝法蘭10與所述T軸諧波減速器輸出軸9.3連接，所述的T軸諧波減速器9與所述T軸諧波減速器輸入軸9.2、所述T軸諧波減速器輸出軸9.3分別通過可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接，所述工具安裝法蘭10通過連接螺釘和所述T軸諧波減速器輸出軸9.3連成一體，所述密封外套11固定在所述擺動(dòng)體12上，作為所述T軸諧波減速器9和工具安裝法蘭10的保護(hù)外殼；

T軸中間傳動(dòng)組件，設(shè)于所述連接體1的前端的另一側(cè)，包括兩組結(jié)構(gòu)完全相同的第一過渡軸部件5和第二過渡軸部件8，所述第一過渡軸部件5設(shè)于所述連接體1的前端，所述第二過渡軸部件8設(shè)于所述擺動(dòng)體12的前端，所述第一過渡軸部件5與所述第二過渡軸部件8通過同步皮帶7連接，所述第一過渡軸部件5包括第一過渡軸傘齒輪5.1、第一過渡軸支承座5.2和第一過渡軸中間傳動(dòng)軸5.3，所述第一過渡軸傘齒輪5.1固定在所述第一過渡軸中間傳動(dòng)軸5.3上，所述第一過渡軸傘齒輪5.1與所述T軸傘齒輪4.1嚙合，所述第二過渡軸部件8包括第二過渡軸傘齒輪8.1、第二過渡軸支承座8.2和第二過渡軸中間傳動(dòng)軸8.3，所述第二過渡軸傘齒輪8.1固定在所述第二過渡軸中間傳動(dòng)軸8.3上，所述第二過渡軸傘齒輪8.1與所述T軸輸入傘齒輪9.1嚙合。

所述擺動(dòng)體12為U型箱體，包括帶固定臂的箱體和固定在箱體上的輔助臂6，所述擺動(dòng)體12可旋轉(zhuǎn)地連接在所述連接體1上。所述固定臂與所述B軸諧波減速器輸出軸13.3連接，所述輔助臂6上設(shè)有輔助支承軸承6.1，所述輔助支承軸承6.1通過鎖緊螺母固定在所述連接體1上。所述輔助臂6為雙聯(lián)端蓋結(jié)構(gòu)，前端蓋內(nèi)側(cè)通過連接螺釘和所述擺動(dòng)體12連成一體，后端蓋設(shè)有輔助支承軸承6.1，后端蓋通過壓圈、連接螺釘固定在所述輔助支承軸承6.1上。

本發(fā)明的工作原理如下：手腕需要進(jìn)行B軸擺動(dòng)時(shí)，B軸伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)B輸入軸2.1旋轉(zhuǎn)，然后通過內(nèi)置B/T傳動(dòng)軸組件的內(nèi)套2.2將動(dòng)力傳遞到B軸傘齒輪2.3上，經(jīng)過與B軸傘齒輪2.3嚙合的B軸輸入傘齒輪13.1變換轉(zhuǎn)向后，帶動(dòng)B軸諧波減速器輸入軸13.2旋轉(zhuǎn)，B軸諧波減速器13減速后，B軸諧波減速器輸出軸13.3可直接帶動(dòng)擺動(dòng)體12完成手腕擺動(dòng)動(dòng)作；當(dāng)手腕需要進(jìn)行T軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，T軸伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)置B/T傳動(dòng)軸組件的內(nèi)套2.2中的T輸入軸4旋轉(zhuǎn)，然后通過T軸傘齒輪4.1變換轉(zhuǎn)向，進(jìn)而再通過與T軸傘齒輪4.1嚙合的第一過渡軸傘齒輪5.1變換轉(zhuǎn)向后，帶動(dòng)第一過渡軸中間傳動(dòng)軸5.3旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過同步皮帶7帶動(dòng)第二過渡軸部件8的第二過渡軸中間傳動(dòng)軸8.3旋轉(zhuǎn)，最終通過第二過渡軸傘齒輪8.1和與第二過渡軸傘齒輪8.1嚙合的T軸輸入傘齒輪9.1變換轉(zhuǎn)向，帶動(dòng)擺動(dòng)體上的T軸諧波減速器輸入軸9.2旋轉(zhuǎn)，T軸諧波減速器9減速后，因T軸諧波減速器輸出軸9.3與工具安裝法蘭10連接成一體，故可帶動(dòng)工具安裝法蘭10以及固定在工具安裝法蘭10上的作業(yè)工具完成手腕回轉(zhuǎn)動(dòng)作。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)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。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。