[实用新型]一种机器人手腕部、机器人上臂和弧焊机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人手腕部、机器人上臂和弧焊机器人。 

背景技术

垂直多关节机器人一般多于4个关节，其相邻关节的轴线多相互垂直，不超过20Kg的小负载垂直多关节工业机器人一般应用于弧焊、搬运、机床上下料等工业自动化领域，其中又以弧焊占据最大比例。在早期，弧焊机器人一般采用通用型工业机器人，此类机器人能够应用于焊接、搬运、涂胶、机床上下料等多种工业自动化领域。通用型工业机器人主要是相对于一些专用机型如喷涂、码垛等机器人而言。 

在弧焊集成过程中，用户需将焊枪、送丝机、焊丝盘等所需周边设备及相关线缆、管路集成到工业机器人本体上。因此，近年来国外涌现出一些弧焊专用机器人，这些机器人手腕轴的传动机构多采用准双曲面齿轮、多级普通齿轮来替代价格较高的谐波减速器，大大降低了成本。 

在对现有技术的研究和实践过程中，本实用新型的发明人发现，上述现有技术中：采用多级普通齿轮作为传动机构，必须针对各个环节采取齿轮消隙措施，不利于提高生产机器人的效率；而采用准双曲面齿轮传动机构虽然能够实现较大的减速比，以满足设计要求，但是准双曲面齿轮对加工、装配技术要求较高，对润滑油的污染也比较敏感，另外，对于大减速比的准双曲面齿轮传动，其传动效率会大幅下降。 

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中机器人传动机构效率低、成本高等缺陷，提供一种机器人手腕部、机器人上臂和弧焊机器人。 

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种机器人手腕部，包括箱体、与所述箱体转动连接的手腕壳体、驱动所述手腕壳体转动的第一驱动器及设于所述第一驱动器和手腕壳体之间的第一 传动机构，所述第一传动机构包括与第一驱动器啮合连接的第一变齿厚蜗杆轴及与该第一变齿厚蜗杆轴啮合连接的第一蜗轮，所述第一蜗轮与所述手腕壳体连接，所述第一变齿厚蜗杆轴在第一驱动器驱动下带动所述第一蜗轮转动，所述第一蜗轮的转动角度即为手腕壳体的转动角度。 

所述机器人手腕部还包括与所述手腕壳体转动连接的转动盘、驱动所述转动盘转动的第二驱动器及设于所述第二驱动器和转动盘之间的第二传动机构，所述第二传动机构包括与第二驱动器啮合连接的第二变齿厚蜗杆轴及与该第二变齿厚蜗杆轴啮合连接的第二蜗轮，所述第二变齿厚蜗杆轴带动所述第二蜗轮转动，所述第二蜗轮与所述转动盘连接，所述第二蜗轮的转动角度即为转动盘相对手腕壳体中心孔轴线转动的角度。 

所述第一、第二变齿厚蜗杆轴的左、右齿面均具有不同的导程，其齿厚分别从第一、第二变齿厚蜗杆轴一端往其另一端均匀地逐渐增厚或减薄。 

所述第一、第二传动机构还分别包括用于调整所述第一、第二蜗轮和所述第一、第二变齿厚蜗杆轴啮合侧隙的垫片，所述垫片分别设于所述箱体和所述第一、第二变齿厚蜗杆轴轴承座的法兰之间。 

所述第一、第二驱动器均安装在所述箱体上，所述手腕壳体设于所述箱体外侧，所述第一、第二传动机构相邻设置于所述箱体内，且均位于所述手腕壳体的一侧。 

一种机器人上臂，包括前面所述的机器人手腕部、与所述机器人手腕部连接的小臂和与所述小臂连接的第一肘部，所述机器人手腕部设有与所述小臂的接口相对应匹配的安装台，以使所述机器人手腕部能直接安装在与第一肘部可拆卸连接的不同臂长的所述小臂上。 

所述第一肘部一端设有穿过第一肘部的中心孔，该第一肘部中心孔与设置在所述小臂一侧面的中空孔连通，所述中空孔与所述手腕壳体上设有的中心孔相对而设，所述第一肘部的中心孔、所述小臂的中空孔和所述手腕壳体的中心孔用于使线缆或管路穿过。 

所述第一肘部包括设于所述第一肘部内的第三传动机构及驱动所述第三传动机构且设于第一肘部上的第三驱动器。 

所述第三传动机构包括与第三驱动器啮合连接的第三变齿厚蜗杆轴及与 该第三变齿厚蜗杆轴啮合连接的第三蜗轮，所述第三变齿厚蜗杆轴在第三驱动器驱动下带动所述第三蜗轮转动，所述第三蜗轮的转动角度即为所述小臂相对所述第一肘部中心孔轴线转动的角度。 

一种弧焊机器人，包括前面所述的机器人上臂、与所述机器人上臂连接的大臂及与所述大臂转动连接的底座。 

所述大臂一端设有与机器人大臂连接的第二肘部，所述第二肘部包括第二肘部外壳、设于所述第二肘部外壳内的第四传动机构及驱动所述第四传动机构且设于第二肘部外壳上的第四驱动器。 

在所述第一肘部和第二肘部之间设有用于安装弧焊设备的平台。 

所述底座设有中心孔，所述弧焊机器人的线缆或管路依次穿过所述手腕壳体中心孔、小臂中空孔、第一肘部中心孔和底座中心孔。