[发明专利]一种偏置型腕关节

说明书

本发明涉及一种六轴工业机器人，特别涉及一种偏置型腕关节。包括依次传动连接的水平手臂、第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰，其中水平手臂内设有可绕第一水平轴线转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构，腕部回转驱动机构用于驱动第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰绕竖直轴线转动，腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰绕第二水平轴线转动。本发明将腕部放置于水平手臂一侧，这样使腕部做回转运动时不受水平手臂机械结构限制，轴线相交于两点，扩大运动范围。

技术领域

本发明涉及一种六轴工业机器人，特别涉及一种偏置型腕关节。

背景技术

近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域获得广泛的应用，尤其六轴工业机器人被广泛应用于汽车工业、塑料工业、药品工业及食品工业等领域，用来完成搬取、装配、喷涂、焊接等操作，以代替人工操作，解放生产力，提高生产效率。一般的六轴工业机器人应用方式，即在腕部末端加装操作工具，通过操控机器人实现生产过程中的柔性自动化。

腕关节是联接手臂和末端执行器的部件，处于机器人操作机的最末端，其功能是在手臂和腰部实现了末端执行器在作业空间的三个坐标位置的基础上，再由腕部来实现末端执行器在作业空间的三个姿态坐标，即实现三个自由度。现行工业机器人腕关节受限于水平臂前端机械结构，只能在-125度和+125度范围内摆动，大大受限，这样就使操作过程中，运动轨迹及连续性会有一定影响，进而影响整个机械手臂的运动姿态。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种偏置型腕关节，能使腕部摆动角度不受制于水平臂机械结构影响，从而加大摆动角度，使腕部摆动角度达到最大化。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种偏置型腕关节，包括依次传动连接的水平手臂、第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰，其中偏置型手腕位于所述水平手臂的一侧，所述水平手臂内设有可绕第一水平轴线转动的腕部回转驱动机构和腕部输出驱动机构，所述腕部回转驱动机构用于驱动所述第一减速机、偏置型手腕、第二减速机及末端法兰绕竖直轴线转动，所述腕部输出驱动机构用于驱动末端法兰绕第二水平轴线转动。

所述腕部回转驱动机构包括第一输入法兰、输入轴套、连接轴套、第一驱动锥齿轮及第一传动锥齿轮，其中输入轴套与设置于所述水平手臂内的固定轴套转动连接，所述输入轴套的一端与所述第一输入法兰连接，另一端通过连接轴套与第一驱动锥齿轮连接，所述第一传动锥齿轮与所述第一减速机的壳体固定连接、并且与所述第一驱动锥齿轮啮合。

所述第一输入法兰、输入轴套、连接轴套及第一驱动锥齿轮同轴安装、并且轴线与所述第一水平轴线共线。

所述第一传动锥齿轮套设于所述第一减速机的第一减速机输入轴上、并且可相对转动。

所述腕部输出驱动机构包括第二输入法兰、输入轴、第二驱动锥齿轮及第二传动锥齿轮，其中输入轴转动安装在所述输入轴套内，所述输入轴的一端与第二输入法兰连接，另一端设有第二驱动锥齿轮，所述第二传动锥齿轮设置于所述第一减速机的第一减速机输入轴上、并且与所述第二驱动锥齿轮啮合。

所述输入轴的轴线与所述第一水平轴线共线。

所述第一减速机输入轴的轴线与所述输入轴的轴线垂直。

所述偏置型手腕包括壳体及设置于所述壳体内的第三传动锥齿轮、第四传动锥齿轮、偏置型腕关节座筒及传动齿轮轴，其中第三传动锥齿轮设置于所述第一减速机的第一减速机输出轴上，所述偏置型腕关节座筒与所述壳体固定连接，所述传动齿轮轴水平设置于所述偏置型腕关节座筒内、并且可转动，所述传动齿轮轴的一端与所述第二减速机的输入轴固定连接，所述第四传动锥齿轮设置于所述传动齿轮轴的另一端、并且与所述第三传动锥齿轮啮合。

所述第一减速机的第一减速机输入轴和第一减速机输出轴的轴线与所述竖直轴线共线。