一種工業(yè)用六軸機器人末端結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制技術領域，特別是涉及一種工業(yè)用六軸機器人末端結構。
【背景技術】
[0002]六軸機器人能夠自由地在三維空間內進行活動，能夠準確快速地進行搬運、焊接、噴涂等大量重復性的工作。在傳統(tǒng)的工廠里，搬運、焊接等工作基本上是由人工來完成的，具有勞動強度大、耗時較多、枯燥無味、工作環(huán)境惡劣、易造成污染等問題。其次，人工操作的工藝一致性較難達到，質量控制不容易，從而會增加企業(yè)的成本。因此，在這些領域中，是極需要機器人準確快速地對物料進行搬運、安裝、焊接、噴涂等操作的。
[0003]但現(xiàn)有六軸機器人還存在很多不足，主要存在以下缺點:
[0004]1.第六軸電機和第五軸電機均安裝于小臂前端，增大了六軸機器人末端的自重，使得機器人末端有效負載能力大大降低，且小臂走線繁雜；2.現(xiàn)有技術中小臂結構大多為單體結構，如果需要將第六軸電機和第五軸電機同時安裝于小臂結構后端時，電機裝配受小臂空間約束，而這種小尺寸電機只能從國外采購，成本較高，通用程度低；3.走線一般直接固定于小臂外部，存在可靠性隱患，線纜裸露在機器人本體外面，冗余雜亂，部分關節(jié)動作范圍受限，不能很好的保護線纜，另外，有些從內部走線，第五軸、第六軸線纜和末端大電流設備之間存在信號干擾，數(shù)據(jù)傳輸不可靠，而且要求第五軸減速機帶中空結構，限制了減速機的適用范圍；4.現(xiàn)有六軸機器人的手腕部僅有單個第五軸連接部，承載能力有限，機器人末端稱重較大的情況下，長期使用后，達不到同軸度要求，精度以及穩(wěn)定性降低，另一方面，在機器人末端使用的焊槍或是其他工具的走線比較繁雜；5.缺少齒輪消隙處理工序，齒輪傳動精度不高，最終導致機器人動作不精準。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)用六軸機器人末端結構，其具有結構緊湊，設計合理的優(yōu)點，采用本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構可以擴大第五軸電機、第六軸電機和減速機的適用范圍，降低采購成本，內部走線簡潔，機器人動作精準，六軸機器人末端有效負載能力大大提高。
[0006]為解決現(xiàn)有技術中六軸機器人負載能力差，走線不規(guī)范，動作范圍以及精準度受限，制造成本高，穩(wěn)定性差的技術問題，本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構，包括小臂部和手腕部，小臂部包括左小臂梁和右小臂梁，左小臂梁和右小臂梁的后端均與第四軸連接部固定連接，左小臂梁和右小臂梁沿著長度方向的軸線在橫向上成平行設置并在縱向上成交叉錯開設置，左小臂梁和右小臂梁均為中空結構并在后端部分別安裝有第五軸電機和第六軸電機；手腕部包括第六軸連接部，第六軸連接部的左右兩側分別固定有第五軸擺臂和第六軸動力傳遞管，第五軸擺臂和第六軸動力傳遞管處于左小臂梁和右小臂梁的前端部之間，第五軸擺臂通過其上端固定設置的左側第五軸連接部與左小臂梁的前端連接，第六軸動力傳遞管通過其上端固定設置的右側第五軸連接部與右小臂梁的前端連接；左小臂梁和第五軸擺臂之間設有第一輪帶齒輪組減速機構用于第五軸擺臂的擺動，右小臂梁與第六軸動力傳遞管之間設有第二輪帶齒輪組減速機構用于手腕部的動力輸出。
[0007]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，左小臂梁和第五軸擺臂之間的第一輪帶齒輪組減速機構具體為:左小臂梁的前端采用圓弧形并安裝有諧波減速機作為第五軸的二級減速，諧波減速機的輸入軸上套有左大帶輪，第五軸電機的輸出軸上套有左小帶輪，左大帶輪和左小帶輪通過皮帶連接構成第五軸的一級減速，諧波減速機的輸出端和第五軸擺臂固定連接用于驅動第五軸擺臂擺動。
[0008]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，右小臂梁和第六軸動力傳遞管之間的第二輪帶齒輪組減速機構具體為:右小臂梁的前端采用圓弧形并安裝有滾子軸承，滾子軸承中安裝有傳動軸，傳動軸的外端安裝有右大帶輪，第六軸電機的輸出軸上安裝有右小帶輪，右大帶輪和右小帶輪通過皮帶連接構成第六軸的一級減速，傳動軸的內端伸入第六軸動力傳遞管的內腔中并在內端固定安裝有左螺旋圓錐齒輪，第六軸動力傳遞管內沿軸向通過滾子軸承安裝有轉向齒輪軸，轉向齒輪軸與左螺旋圓錐齒輪對應的一端固定安裝有右螺旋圓錐齒輪，轉向齒輪軸的另一端設置有傳動齒輪；左螺旋圓錐齒輪和右螺旋圓錐齒輪相嚙合；第六軸連接部沿軸向通過滾子軸承安裝有腕部齒輪軸，腕部齒輪軸上按過盈配合方式安裝有手腕輸出齒輪，傳動齒輪和手腕輸出齒輪相嚙合構成第六軸的二級減速并用于手Im部的動力輸出。
[0009]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，還包括消隙齒輪，所述消隙齒輪安裝于腕部齒輪軸上并和手腕輸出齒輪一起與所述傳動齒輪相嚙合。
[0010]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，腕部齒輪軸為中空結構。
[0011]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，第五軸電機和第六軸電機均安裝于所述左小臂梁和右小臂梁內測。
[0012]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，第四軸連接部中部開設過線通道。
[0013]進一步的，本發(fā)明工業(yè)用六軸機器人末端結構，其中，左小臂梁和右小臂梁之間焊接固定有加強筋板，且加強筋板中部開設通孔。
[0014]本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:本發(fā)明通過將左小臂梁和右小臂梁相互錯開設置留出了第五軸電機和第六軸電機的安裝空間，提高了電機的通用程度，使得電機并不一定依賴于進口，降低了采購成本；同時，第五軸電機和第六軸電機均安裝于靠近第四軸連接部的左右小臂梁上，減輕了六軸機器人末端的自重，使得機器人末端有效負載能力增大；且在使用過程中，第五軸電機和第六軸電機錯開安裝，中間有足夠的走線空間，第五軸和第六軸動力傳遞通道分開，互不干涉，結構緊湊；通過在第六軸連接部左右側分別固定有第五軸擺臂和第六軸動力傳遞管，一方面，通過第五軸擺臂可以實現(xiàn)手腕部的擺動，另一方面，通過第六軸動力傳遞管可以實現(xiàn)手腕部的動力輸出，而不需要將第六軸電機安裝于手腕部，增加了機器人末端的負載能力；除此之外，手腕部兩側均與第五軸連接，增強了末端負載能力以及穩(wěn)定性，使用過程中精度要求也得以滿足。
[0015]下面結合附圖所示【具體實施方式】對本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構作進一步詳細說明:
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構的局部剖視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明一種工業(yè)用六軸機器人末端結構中手腕部結構示意圖。
[0019]其中:1、小臂部;100、第四軸連接部;101、左小臂梁;102、右小臂梁;103、第五軸電機；104、第六軸電機；105、諧波減速機；106、左大帶輪；107、左小帶輪；108、右大帶輪；109、右小帶輪；110、加強筋板；2、手腕部；200、第六軸連接部；201、第五軸擺臂；202、第六軸動力傳遞管；203、左側第五軸連接部；204、右側第五軸連接部；205、傳動軸；206、左螺旋圓錐齒輪；207、轉向齒輪軸；208、右螺旋圓錐齒輪；209、傳動齒輪；210、腕部齒輪軸；211、手腕輸出齒輪；212、消隙齒輪。
【具體實施方式】
[0020]首先需要說明的是，本發(fā)明申請中所述的左右、前后、內外方向均以左小臂梁和右小臂梁從第四軸連接部到左側第五軸連接部或右側第五軸連接部為正前方向為準，且其只是為表述方便進行的規(guī)定，并不表示對本發(fā)明專利申請的請求保護范圍進行的限定。
[0021]如圖1-3所示，一種工業(yè)用六軸機器人末端結構，包括小臂部I和手腕部2，小臂部I包括左小臂梁101和右小臂梁102，左小臂梁101和右小臂梁102的后端均與第四軸連接部100固定連接，左小臂梁101和右小臂梁102沿著長度方向的軸線在橫向上成平行設置并在縱向上成交叉錯開設置，左小臂梁101和右小臂梁102均為中空結構并在后端部分別安裝有第五軸電機103和第六軸電機104，便于將第五軸和第六軸的動力傳遞機構分開安裝，使得結構更為簡潔，且這種結構