一種機械傳動手腕機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械傳動手腕機構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動軸組件、齒輪箱、機械手腕及機械頭座，轉(zhuǎn)動軸組件的左端連接在動力機構(gòu)上，轉(zhuǎn)動軸組件的右端連接有齒輪箱，轉(zhuǎn)動軸組件穿過齒輪箱的側(cè)壁伸入齒輪箱內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸組件伸入齒輪箱的部分設(shè)有主動齒輪；機械手腕可轉(zhuǎn)動地與齒輪箱齒輪組件連接，并伸入齒輪箱內(nèi)，機械手腕伸入齒輪箱內(nèi)的部分設(shè)有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接；機械頭座設(shè)置于機械手腕的右端，通過傳動齒輪與上述被動齒輪嚙合連接，機械頭座的右端固定有機械手夾爪；轉(zhuǎn)動軸組件左端的動力經(jīng)被動齒輪傳遞至機械手腕及機械頭座以分別帶動機械手腕及機械頭座轉(zhuǎn)動。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，傳動簡單平穩(wěn)，具備三個平面內(nèi)的運動自由度。
【專利說明】
—種機械傳動手腕機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及機械手領(lǐng)域，特別指一種機械傳動手腕機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)今的生活上，科技日新月益的進展之下，機械人手臂與人類的手臂最大區(qū)別就在與靈活度與耐力度，也就是機械手的最大優(yōu)勢可以重復(fù)做同一動作而永遠也不會覺得累；機械手臂的應(yīng)用也將會越來越廣泛，機械手使近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備;機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，手部是用來抓持工件的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量和材料而又多種結(jié)構(gòu)形式;運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變工件的位置和姿勢;控制系統(tǒng)是通過對機械手每個運動自由度的電機的控制，來完成特定動作，同時接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制，控制系統(tǒng)的核心通常是有單片機或dsp等微型控制芯片構(gòu)成，通過對其編程實現(xiàn)所要功能;機械手可活動的方向越多其靈活度越高，相應(yīng)地結(jié)構(gòu)設(shè)計越復(fù)雜，機械手的可活動方向又稱為運動自由度，運動自由度的多少是機械手一項重要的參數(shù)；目前國內(nèi)工業(yè)自動化發(fā)展速度雖然很快，但國內(nèi)的機械手存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動效率低下、控制不穩(wěn)定等缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，傳動簡單平穩(wěn)，空間占有率低且具備三個平面內(nèi)的運動自由度的機械傳動手腕機構(gòu)。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)方案如下:一種機械傳動手腕機構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動軸組件、齒輪箱、機械手腕及機械頭座，其中，上述轉(zhuǎn)動軸組件的左端連接在動力機構(gòu)上，轉(zhuǎn)動軸組件的右端連接有齒輪箱，轉(zhuǎn)動軸組件穿過齒輪箱的側(cè)壁伸入齒輪箱內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸組件伸入齒輪箱的部分設(shè)有主動齒輪;上述機械手腕可轉(zhuǎn)動地與齒輪箱齒輪組件連接，并伸入齒輪箱內(nèi)，機械手腕伸入齒輪箱內(nèi)的部分設(shè)有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座設(shè)置于機械手腕的右端，并通過傳動齒輪與上述被動齒輪嚙合連接，機械頭座的右端固定有機械手夾爪;轉(zhuǎn)動軸組件左端的動力經(jīng)被動齒輪傳遞至機械手腕及機械頭座以分別帶動機械手Im及機械頭座轉(zhuǎn)動。
[0005]優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)動組件包括外軸、中軸及內(nèi)軸，其中，上述外軸為管狀結(jié)構(gòu)，外軸內(nèi)部內(nèi)嵌有中軸;上述中軸為管狀結(jié)構(gòu)，中軸內(nèi)部內(nèi)嵌有內(nèi)軸。
[0006]優(yōu)選地，所述的外軸的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱固定于該固定板的右偵U，外軸帶動齒輪箱旋轉(zhuǎn)運動;上述中軸及內(nèi)軸的右端穿過固定板伸入齒輪箱內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，所述的主動齒輪包括第一錐齒輪及第二錐齒輪，第一錐齒輪及第二錐齒輪分別固定于上述內(nèi)軸及中軸伸入齒輪箱內(nèi)的軸部。
[0008]優(yōu)選地，所述的機械手腕的一側(cè)壁分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸及第二轉(zhuǎn)軸，其中，第一轉(zhuǎn)軸的外端伸入齒輪箱內(nèi)，第二轉(zhuǎn)軸的外端延伸至機械手腕的另一側(cè)壁，并與該另一側(cè)壁可轉(zhuǎn)動地連接。
[0009]優(yōu)選地，所述的被動齒輪包括第三錐齒輪、第四錐齒輪及第一齒輪，其中，上述第四錐齒輪固定于機械手腕的內(nèi)側(cè)壁上，并與上述第二錐齒輪嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕轉(zhuǎn)動;上述第三錐齒輪設(shè)置于上述第一轉(zhuǎn)軸伸入齒輪箱的軸部，且與上述第一錐齒輪嚙合連接，以便帶動第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動;上述第一齒輪設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸上，并隨第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0010]優(yōu)選地，所述的傳動齒輪包括第二齒輪、第五錐齒輪及第六錐齒輪，其中，上述第二齒輪及第五錐齒輪分別設(shè)置于第二轉(zhuǎn)軸上，第二齒輪與上述第一齒輪嚙合連接;上述第六錐齒輪設(shè)置于機械頭座的左端，并與第五錐齒輪嚙合連接;第一齒輪通過第二齒輪帶動第二轉(zhuǎn)軸及第五錐齒輪轉(zhuǎn)動，第五錐齒輪通過第六錐齒輪帶動機械頭座轉(zhuǎn)動。
[0011 ]本實用新型的有益效果在于:
[0012]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足進行改進創(chuàng)新，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊，傳動簡單平穩(wěn)，空間占有率低且具備三個平面內(nèi)的運動自由度的機械傳動手腕機構(gòu);本實用新型的轉(zhuǎn)動軸組件采用三根轉(zhuǎn)軸(外軸、中軸及內(nèi)軸)相互套設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其左端連接動力機構(gòu)，外軸與齒輪箱固定連接，并帶動整個齒輪箱旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)機械手第一個運動自由度，內(nèi)軸與中軸穿入齒輪箱內(nèi)，中軸通過第二錐齒輪及第四錐齒輪帶動設(shè)置于齒輪箱右端的機械手腕整體轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手第二個運動自由度；內(nèi)軸通過第一錐齒輪、第三錐齒輪、第一轉(zhuǎn)軸、第一齒輪、第二齒輪、第二轉(zhuǎn)軸、第五錐齒輪及第六錐齒輪帶動設(shè)置于機械手腕右端的機械頭座轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手的第三個運動自由度，機械頭座帶動設(shè)置于其上的機械手夾爪運動。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0014]圖2為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0016]如圖1至圖2所示，本實用新型采取的技術(shù)方案如下:一種機械傳動手腕機構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動軸組件、齒輪箱4、機械手腕5及機械頭座6，其中，上述轉(zhuǎn)動軸組件的左端連接在動力機構(gòu)上，轉(zhuǎn)動軸組件的右端連接有齒輪箱4，轉(zhuǎn)動軸組件穿過齒輪箱4的側(cè)壁伸入齒輪箱4內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸組件伸入齒輪箱4的部分設(shè)有主動齒輪;上述機械手腕5可轉(zhuǎn)動地與齒輪箱4齒輪組件連接，并伸入齒輪箱4內(nèi)，機械手腕5伸入齒輪箱4內(nèi)的部分設(shè)有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座6設(shè)置于機械手腕的右端，并通過傳動齒輪與上述被動齒輪嚙合連接，機械頭座6的右端固定有機械手夾爪;轉(zhuǎn)動軸組件左端的動力經(jīng)被動齒輪傳遞至機械手腕5及機械頭座6以分別帶動機械手腕5及機械頭座6轉(zhuǎn)動。
[0017]轉(zhuǎn)動組件包括外軸1、中軸2及內(nèi)軸3，其中，上述外軸I為管狀結(jié)構(gòu)，外軸I內(nèi)部內(nèi)嵌有中軸2;上述中軸2為管狀結(jié)構(gòu)，中軸2內(nèi)部內(nèi)嵌有內(nèi)軸3。
[0018]外軸I的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱4固定于該固定板的右側(cè)，外軸I帶動齒輪箱4旋轉(zhuǎn)運動;上述中軸2及內(nèi)軸3的右端穿過固定板伸入齒輪箱4內(nèi)。
[0019]主動齒輪包括第一錐齒輪7及第二錐齒輪8，第一錐齒輪7及第二錐齒輪8分別固定于上述內(nèi)軸3及中軸2伸入齒輪箱4內(nèi)的軸部。
[0020]機械手腕5的一側(cè)壁分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸16及第二轉(zhuǎn)軸13，其中，第一轉(zhuǎn)軸16的外端伸入齒輪箱4內(nèi)，第二轉(zhuǎn)軸13的外端延伸至機械手腕5的另一側(cè)壁，并與該另一側(cè)壁可轉(zhuǎn)動地連接。
[0021]被動齒輪包括第三錐齒輪9、第四錐齒輪10及第一齒輪11，其中，上述第四錐齒輪10固定于機械手腕5的內(nèi)側(cè)壁上，并與上述第二錐齒輪8嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕5轉(zhuǎn)動;上述第三錐齒輪9設(shè)置于上述第一轉(zhuǎn)軸16伸入齒輪箱4的軸部，且與上述第一錐齒輪7嚙合連接，以便帶動第一轉(zhuǎn)軸16轉(zhuǎn)動;上述第一齒輪11設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸16上，并隨第一轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)。
[0022]傳動齒輪包括第二齒輪12、第五錐齒輪14及第六錐齒輪15，其中，上述第二齒輪12及第五錐齒輪14分別設(shè)置于第二轉(zhuǎn)軸13上，第二齒輪12與上述第一齒輪11嚙合連接;上述第六錐齒輪15設(shè)置于機械頭座6的左端，并與第五錐齒輪14嚙合連接;第一齒輪12通過第二齒輪12帶動第二轉(zhuǎn)軸13及第五錐齒輪14轉(zhuǎn)動，第五錐齒輪14通過第六錐齒輪15帶動機械頭座6轉(zhuǎn)動。
[0023]進一步，本實用新型設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)緊湊，傳動簡單平穩(wěn)，空間占有率低且具備三個平面內(nèi)的運動自由度的機械傳動手腕機構(gòu);本實用新型的轉(zhuǎn)動軸組件采用三根轉(zhuǎn)軸(夕卜軸、中軸及內(nèi)軸)相互套設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，其左端連接動力機構(gòu)，外軸與齒輪箱固定連接，并帶動整個齒輪箱旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)機械手第一個運動自由度，內(nèi)軸與中軸穿入齒輪箱內(nèi)，中軸通過第二錐齒輪及第四錐齒輪帶動設(shè)置于齒輪箱右端的機械手腕整體轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手第二個運動自由度；內(nèi)軸通過第一錐齒輪、第三錐齒輪、第一轉(zhuǎn)軸、第一齒輪、第二齒輪、第二轉(zhuǎn)軸、第五錐齒輪及第六錐齒輪帶動設(shè)置于機械手腕右端的機械頭座轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手的第三個運動自由度，機械頭座帶動設(shè)置于其上的機械手夾爪運動。
[0024]本實用新型的實施例只是介紹其【具體實施方式】，不在于限制其保護范圍。本行業(yè)的技術(shù)人員在本實施例的啟發(fā)下可以作出某些修改，故凡依照本實用新型專利范圍所做的等效變化或修飾，均屬于本實用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:包括轉(zhuǎn)動軸組件、齒輪箱(4)、機械手腕(5)及機械頭座(6)，其中，上述轉(zhuǎn)動軸組件的左端連接在動力機構(gòu)上，轉(zhuǎn)動軸組件的右端連接有齒輪箱(4)，轉(zhuǎn)動軸組件穿過齒輪箱(4)的側(cè)壁伸入齒輪箱(4)內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸組件伸入齒輪箱(4 )的部分設(shè)有主動齒輪;上述機械手腕(5 )可轉(zhuǎn)動地與齒輪箱(4 )齒輪組件連接，并伸入齒輪箱(4)內(nèi)，機械手腕(5)伸入齒輪箱(4)內(nèi)的部分設(shè)有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座(6)設(shè)置于機械手腕的右端，并通過傳動齒輪與上述被動齒輪嚙合連接，機械頭座(6)的右端固定有機械手夾爪;轉(zhuǎn)動軸組件左端的動力經(jīng)被動齒輪傳遞至機械手腕(5)及機械頭座(6)以分別帶動機械手腕(5)及機械頭座(6)轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)動組件包括外軸(I)、中軸(2)及內(nèi)軸(3)，其中，上述外軸(I)為管狀結(jié)構(gòu)，外軸(I)內(nèi)部內(nèi)嵌有中軸(2);上述中軸(2)為管狀結(jié)構(gòu)，中軸(2)內(nèi)部內(nèi)嵌有內(nèi)軸(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的外軸(I)的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱(4)固定于該固定板的右側(cè)，外軸(I)帶動齒輪箱(4)旋轉(zhuǎn)運動;上述中軸(2)及內(nèi)軸(3)的右端穿過固定板伸入齒輪箱(4)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的主動齒輪包括第一錐齒輪(7)及第二錐齒輪(8)，第一錐齒輪(7)及第二錐齒輪(8)分別固定于上述內(nèi)軸(3)及中軸(2)伸入齒輪箱(4)內(nèi)的軸部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的機械手腕(5)的一側(cè)壁分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)有第一轉(zhuǎn)軸(16)及第二轉(zhuǎn)軸(13)，其中，第一轉(zhuǎn)軸(16)的外端伸入齒輪箱(4)內(nèi)，第二轉(zhuǎn)軸(13)的外端延伸至機械手腕(5)的另一側(cè)壁，并與該另一側(cè)壁可轉(zhuǎn)動地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的被動齒輪包括第三錐齒輪(9)、第四錐齒輪(10)及第一齒輪(11)，其中，上述第四錐齒輪(10)固定于機械手腕(5)的內(nèi)側(cè)壁上，并與上述第二錐齒輪(8)嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕(5)轉(zhuǎn)動;上述第三錐齒輪(9)設(shè)置于上述第一轉(zhuǎn)軸(16)伸入齒輪箱(4)的軸部，且與上述第一錐齒輪(7)嚙合連接，以便帶動第一轉(zhuǎn)軸(16)轉(zhuǎn)動;上述第一齒輪(11)設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸(16)上，并隨第一轉(zhuǎn)軸(16)旋轉(zhuǎn)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機械傳動手腕機構(gòu)，其特征在于:所述的傳動齒輪包括第二齒輪(12)、第五錐齒輪(14)及第六錐齒輪(15)，其中，上述第二齒輪(12)及第五錐齒輪(14)分別設(shè)置于第二轉(zhuǎn)軸(13)上，第二齒輪(12)與上述第一齒輪(11)嚙合連接;上述第六錐齒輪(15)設(shè)置于機械頭座(6)的左端，并與第五錐齒輪(14)嚙合連接;第一齒輪(12)通過第二齒輪(12)帶動第二轉(zhuǎn)軸(13)及第五錐齒輪(14)轉(zhuǎn)動，第五錐齒輪(14)通過第六錐齒輪(15 )帶動機械頭座(6 )轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B25J17/02GK205704262SQ201620458579
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】李景丕
【申請人】李景丕