[发明专利]具有精密传动装置的机械手

说明书

本发明公开了具有精密传动装置的机械手，涉及机器人技术领域，包括手腕以及驱动该手腕运动的手腕运动部，手腕为末端执行器，所述手腕运动部包括驱动所述手腕作旋转运动的四轴驱动部以及驱动所述手腕作上下摆运动的五轴驱动部。本发明通过设计五轴驱动部驱动手腕上下摆运动，具体是五轴减速轮组可径向调节轴心位置，消除一级大齿轮和输入齿轮的装配间隙，同时消除二级小齿轮和二级大齿轮的装配间隙，本发明能同时调整二级齿轮传动的啮合状态，使调整后的五轴驱动部具有良好的传动刚度以及传动平稳性，另外可优化四轴驱动部，提高手腕旋转运动的平稳性，实现手腕的精准定位。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种具有精密传动装置的机械手。

背景技术

目前，在工业领域中，机械手越来越发挥重要的角色，作为末端执行器的手腕，其移动精度要求高，但目前的传动装置难以满足要求，机械手需要对手腕进行旋转运动、上下摆运动以及圆周运动，而手腕的定位精准主要是靠执行手腕旋转运动和上下摆运动的部件来保证，而这两个部件又受传动装置的影响，目前大多都采用谐波齿轮传动机构来实现，但是谐波齿轮传动也存在一些缺点，诸如易于疲劳损坏、制作难度大、维修困难、启动力矩大等，因此需要一套精密传动装置来保证机械手末端执行器的定位精准。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种具有精密传动装置的机械手，能够实现末端执行器的精准定位。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

具有精密传动装置的机械手，包括手腕以及驱动该手腕运动的手腕运动部，手腕为末端执行器，所述手腕运动部包括驱动所述手腕作旋转运动的四轴驱动部以及驱动所述手腕作上下摆运动的五轴驱动部，所述五轴驱动部包括中空的第一箱体，该第一箱体内布置有依次传动的五轴输入齿轮、五轴减速轮组以及五轴输出轮组，所述五轴输入齿轮由五轴电机驱动，所述五轴减速轮组包括与五轴输入齿轮啮合的一级大齿轮以及与该一级大齿轮固连的二级小齿轮，所述一级大齿轮和二级小齿轮通过第一调节轴实现同轴转动，所述五轴输出轮组包括与所述二级小齿轮啮合的二级大齿轮，所述第一调节轴一端固接有调节板，该调节板在平行于所述五轴输入齿轮端面方向上具有移动的行程。

作为上述技术方案的进一步改进，所述调节板与所述第一调节轴垂直，所述调节板通过至少两个第一螺栓安装在第一箱体内，所述调节板具有供相应所述第一螺栓穿过的通孔，各所述通孔为长条圆孔，各所述通孔的宽度大于相应所述第一螺栓的外径。

作为上述技术方案的进一步改进，在垂直所述五轴输入齿轮中心线的投影方向上，所述五轴输入齿轮基圆与所述二级大齿轮基圆的最小公切圆定义为基准圆，该基准圆圆心与所述第一调节轴轴心的连线定义为基准线，各所述通孔的长度方向沿平行与该基准线方向布置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述五轴输出轮组还包括与该二级大齿轮同轴同速转动的三级小齿轮以及与该三级小齿轮啮合的五轴输出齿轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述四轴驱动部包括中空的第二箱体，该第二箱体内布置有依次传动的四轴输入齿轮、四轴减速轮组以及四轴输出齿轮，所述四轴输入齿轮由四轴电机驱动，所述第一箱体通过小臂与该四轴输出齿轮同步转动，所述五轴输出齿轮的轴线与所述四轴输出齿轮的轴线垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述四轴减速轮组包括与四轴输入齿轮啮合的四轴大齿轮以及与四轴输出齿轮啮合的四轴小齿轮，所述四轴大齿轮和四轴小齿轮通过第二调节轴实现同轴同速转动，所述第二调节轴在其径向上具有可移动的行程，所述第二箱体安装有控制所述第二调节轴径向移动的调节组件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述调节组件包括用于承托所述第二调节轴的轴承座，该轴承座通过销钉以及至少一个第二螺栓固定在所述第二箱体内，该轴承座设有供所述销钉穿过的销钉孔以及供相应所述第二螺栓穿过的螺栓孔，各所述螺栓孔具有相应第二螺栓调节的活动空间。

作为上述技术方案的进一步改进，各所述螺栓孔的最小负公差不小于0.1mm。