[发明专利]齿轮侧隙调整装置及采用该调整装置的工业机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮侧隙调整装置及采用该调整装置的工业机器人，尤其涉及一种调整圆柱齿轮侧隙的调整装置及采用该调整装置并采用齿轮机构进行传动的工业机器人。

背景技术

工业机器人通常包括多个依次相连的手腕单元，设置于其末端的手腕单元，如六轴机器人的第六旋转轴可装设夹具、切削工具及探测器等以执行各种动作。每个手腕单元通过驱动组件实现绕某一轴线的转动。每个驱动组件包括电机和减速齿轮。

机器人的手腕单元的运动精度、承载能力、运动的平稳性等均受减速齿轮啮合状况的影响。若齿轮传动机构中存在较大的齿轮副侧隙，则在实际传动过程中，特别是在频繁正反转运转的齿轮副之间极易产生冲击，其结果不仅会导致噪声和振动量增大，还会降低齿轮传动的精度并缩短传动机构的寿命。对于圆柱齿轮机构，因其通常都是定心转动，当齿轮加工或者安装中存在误差时会产生侧隙，运行中齿轮就不能在正确的位置转动，从而影响传动的精度及齿轮装置寿命等。现有技术多是从提高齿轮的制造精度来达到减小侧隙的目的，但这一做法不仅直接增加了齿轮的制造成本，而且不便于对侧隙进行调整。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种可消除圆柱齿轮侧隙的调整装置及采用该调整装置并采用齿轮机构进行传动的工业机器人。

一种齿轮侧隙调整装置，用于调整工业机器人的圆柱齿轮装置中的侧隙，该圆柱齿轮装置包括相互啮合的第一齿轮与第二齿轮。该第一齿轮沿其轴向位置固定，该第二齿轮沿其轴向可移动设置，该第一齿轮及第二齿轮沿轴向方向变位系数线性变化，且该第一齿轮变位系数较大端及较小端分别与第二齿轮变位系数较小端及较大端对应啮合，该齿轮侧隙调整装置包括一个弹性件，该弹性件提供使第二齿轮轴向偏移以抵靠第一齿轮的弹力。

又，一种工业机器人，其包括可绕第一轴线转动的第一手腕单元、可绕第二轴线转动的第二手腕单元、用于驱动第一手腕单元的第一电机及第一传动链以及用于驱动第二手腕单元的第二电机及第二传动链，该第一轴线与第二轴线正交，该第一传动链及第二传动链至少其中之一包括圆柱齿轮装置，该圆柱齿轮装置包括相互啮合的第一齿轮与第二齿轮。该工业机器人还包括用于调整该圆柱齿轮装置的侧隙的齿轮侧隙调整装置，该第一齿轮沿其轴向位置固定，该第二齿轮沿其轴向可移动设置，该第一齿轮及第二齿轮沿轴向方向变位系数线性变化，且该第一齿轮变位系数较大端及较小端分别与第二齿轮变位系数较小端及较大端对应啮合，该齿轮侧隙调整装置包括一个弹性件，该弹性件提供使第二齿轮轴向偏移以抵靠第一齿轮的弹力。

上述工业机器人的第一齿轮及第二齿轮沿轴向方向的变位系数线性变化，且第二齿轮与第一齿轮适配啮合，利用弹性件施加沿轴向弹力，可使第二齿轮沿轴向移动以与第一齿轮相抵靠，从而消除第一齿轮与第二齿轮之间的侧隙，使第一齿轮与第二齿轮平稳啮合，可提高工业机器人的传动的平稳性以及运动精度，还可延长圆柱齿轮装置的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施方式的工业机器人的手腕单元立体图。

图2是图1所示工业机器人的手腕单元沿II-II方向的剖视图。

图3是图2所示的手腕单元的剖视图的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的齿轮侧隙调整装置及采用该调整装置的工业机器人作进一步的详细说明，并以六轴工业机器人为例进行说明。

图1及图2所示为本发明实施方式的工业机器人100的腕部单元的局部示意图。工业机器人100为六轴工业机器人，其包括基座、可转动地设置于基座的支架、可转动地设置于支架一端的大臂、可转动地设置于大臂的连接腕部，上述结构在附图中未示出。工业机器人100还包括与连接腕部可转动连接的第四手腕单元11，可绕第五轴线A旋转且由第四手腕单元11支撑的第五手腕单元12，可绕第六轴线B旋转且由第五手腕单元12支撑的第六手腕单元13，用于驱动第五手腕单元12的第一电机(图未示)及第一传动链14，以及用于驱动第六手腕单元13的第二电机(图未示)及第二传动链15。第五轴线A与第六轴线B正交。第六手腕单元13前端可安装夹具、刀具或者探测仪器等执行装置进行工作。