[发明专利]机器人关节组件、机器人关节组件过盈量确定的方法

说明书

本发明提供了一种机器人关节组件、机器人关节组件过盈量确定的方法。方法包括以下步骤：确定需要设定过盈量的部件；对部件划分六面体网格；赋予部件的材料属性，确定部件的弹性模量和泊松比；过盈配合应变调整分析；定义部件接触关系；进行边界载荷确定；设定过盈量为第一预设值时，将轴向力增加第二预设值，机器人关节组件中的各部件仍不发生位移时，第一预设值为机器人关节组件的过盈量。通过有限元仿真分析方法，确定机器人关节组件中各部件的过盈量，使得各部件之间的过盈量更加合理，使得各部件之间的拆卸和安装更加容易，采用该方法确定的各部件之间的过盈量，能够有效地提高了机器人组件的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，具体而言，涉及一种机器人关节组件、机器人关节组件过盈量确定的方法。

背景技术

小六轴工业机器人六关节结构部分，通常为了增加六轴的关节速度会使用弧齿锥齿轮结构形式进行传动，一对弧齿锥齿轮啮合，会产生单个锥齿轮的一端到另一端的轴向力，所以为了弧齿锥齿轮良好的固定在一个位置，会使用端盖，支撑锥齿轮的同时固定在关节上，防止锥齿轮轴向串动。现有技术中，机器人关节部件组合安装设置过盈量确定没有一个设定标准，导致有些关节部件之间的过盈量过大和过小，造成部件之间安装盒拆卸困难的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机器人关节组件、机器人关节组件过盈量确定的方法，以解决现有技术中过盈量设置不合理造成组件之间拆装困难的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人关节组件过盈量确定的方法，方法包括以下步骤：确定需要设定过盈量的部件；对部件划分六面体网格；赋予部件的材料属性，确定部件的弹性模量和泊松比；过盈配合应变调整分析；定义部件接触关系；进行边界载荷确定；设定过盈量为第一预设值时，将轴向力增加第二预设值，机器人关节组件中的各部件仍不发生位移时，第一预设值为机器人关节组件的过盈量。

进一步地，需要设定过盈量的部件包括油封座、中心轴和关节压盖，为油封座、中心轴和关节压盖划分六面体网格，并将油封座、中心轴和关节压盖的材料属性设置为钢材材料。

进一步地，在过盈配合应变调整分析中包括模拟过盈配合带应变调整步骤，以及模拟施加轴向力载荷步骤，且几何非线性性为打开模式。

进一步地，在定义部件接触关系步骤中，将油封座、中心轴和关节压盖之间设置成面面接触，并将接触面之间的间隙设置为0.01。

进一步地，方法还包括定义接触属性，将摩擦系数设置为0.1，确定过硬接触的幅值曲线，将过盈量的第一预设值设置为0.004，轴向力设置为100N。

进一步地，方法还包括设置第一预设值后，再增加第三预设值的轴向力，当机器人关节组件中的部件不发生轴向位移时，第一预设值为机器人关节组件的过盈量。

进一步地，第三预设值为100N。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人关节组件，机器人关节组件为上述的机器人关节组件。

进一步地，机器人关节组件包括：弧齿锥齿轮，弧齿锥齿轮通过第一连接件与中心轴固定连接；第一轴承，第一轴承分别与关节压盖和油封座通过过盈配合，第一轴承、关节压盖和油封座通过第二连接件与手腕关节连接。

进一步地，油封座和中心轴之间设置有第二轴承，油封座用于限制第二轴承沿轴向移动。

应用本发明的技术方案，通过有限元仿真分析方法，确定机器人关节组件中各部件的过盈量，使得各部件之间的过盈量更加合理，使得各部件之间的拆卸和安装更加容易，采用该方法确定的各部件之间的过盈量，能够有效地提高了机器人组件的稳定性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：