本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種六軸工業(yè)機(jī)器人的手腕。

背景技術(shù)：

申請?zhí)枮镃N201210566463.5的實(shí)用新型專利申請公開了一種輕型六軸通用機(jī)器人，其中，手腕體是機(jī)器人的重要部件，它具有手臂，在手臂的前端連接有擺動(dòng)臂，在擺動(dòng)臂前端還連接有旋轉(zhuǎn)手，設(shè)置擺動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)手都是為了機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，適應(yīng)各種復(fù)雜的工藝要求。

上述輕型六軸通用機(jī)器人擺動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)手的組合雖然能夠使機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，但是，上述輕型六軸通用機(jī)器人的手腕體卻不能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種輕型六軸通用機(jī)器人的手腕體能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)六軸工業(yè)機(jī)器人的手腕。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種六軸工業(yè)機(jī)器人的手腕，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動(dòng)臂、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂前端旋轉(zhuǎn)盤上的旋轉(zhuǎn)手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的第 二驅(qū)動(dòng)單元；所述擺動(dòng)臂擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心線；旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；伸縮機(jī)構(gòu)固定在擺動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)盤上；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在伸縮機(jī)構(gòu)的前端；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺動(dòng)座、連接座和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；連接座為上端面開設(shè)有圓柱槽的圓柱體；擺動(dòng)座為一個(gè)圓環(huán)；擺動(dòng)座內(nèi)側(cè)壁中心有一個(gè)環(huán)形的齒條安裝槽；齒條安裝槽的底部固定有一個(gè)環(huán)形齒條；擺動(dòng)座位于齒條安裝槽上下側(cè)的內(nèi)側(cè)壁開設(shè)有一對(duì)環(huán)形導(dǎo)槽；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括球體、豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、水平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；球體左右側(cè)壁上成型有左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸；

豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括左導(dǎo)座、第一蝸輪、第一蝸桿和第一電機(jī)；左導(dǎo)座豎直截面呈左側(cè)臥的“凵”字型；左轉(zhuǎn)軸通過軸承樞接在左導(dǎo)座右側(cè)壁上；第一蝸輪固定在位于左導(dǎo)座中的左轉(zhuǎn)軸；第一蝸桿豎直樞接在左導(dǎo)座的上下側(cè)壁之間；第一蝸桿與第一蝸輪嚙合；第一電機(jī)豎直向上固定在左導(dǎo)座下端面上；第一電機(jī)的輸出軸與第一蝸桿固連；左導(dǎo)座上下側(cè)壁的前端插設(shè)在擺動(dòng)座的環(huán)形導(dǎo)槽；

水平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括右導(dǎo)座、右齒輪和第二電機(jī)；右導(dǎo)座豎直截面呈右側(cè)臥的“凵”字型；右轉(zhuǎn)軸通過軸承樞接在右導(dǎo)座的左側(cè)壁上；右導(dǎo)座的上下側(cè)壁之間樞接有右齒輪；第二電機(jī)豎直向上固定在右導(dǎo)座下端面上；第二電機(jī)的輸出軸與右齒輪固連；右齒輪與齒條安裝槽中的環(huán)形齒條嚙合；右導(dǎo)座上下側(cè)壁的前端插設(shè)在擺動(dòng)座的環(huán)形導(dǎo)槽；旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮支撐座、底座、螺紋桿、螺桿和第三電機(jī)；底座包括底板和若干第一支撐桿；第一支撐 桿一端固定在連接座的底面、另一端固定在底板上；底板開設(shè)有若干圓孔和中心螺紋孔；伸縮支撐座包括支撐板和若干第二支撐桿；第二支撐桿一端插設(shè)在底板的圓孔中、另一端固定在支撐板上；支撐板中心固定有軸承；螺紋桿上端螺接在底板的中心螺紋孔內(nèi)、下端插設(shè)在軸承內(nèi)；螺紋桿下部固定有蝸輪；螺桿樞接在一對(duì)固定在支撐板上的第三支撐板上；螺桿與蝸輪嚙合；螺桿固定在第三電機(jī)的輸出軸。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂的第一傳動(dòng)單元；所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪；所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯(lián)接，第三軸與擺動(dòng)臂固定連接。

本實(shí)用新型的有益效果在于：通過擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上球體的兩組相垂直的平面旋轉(zhuǎn)動(dòng)作可以使旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端的任意擺動(dòng)，使機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，適應(yīng)各種復(fù)雜的工藝要求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)手的正視圖；

圖4為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)手的左視圖；

圖5為本實(shí)用新型的圖3中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的圖3中B-B的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的圖3中C-C的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型的圖3中D-D的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型的圖4中E-E的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，10、空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；11、擺動(dòng)座；111、齒條安裝槽；1111、環(huán)形齒條；112、環(huán)形導(dǎo)槽；12、連接座；14、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；141、球體；1411、右轉(zhuǎn)軸；1412、左轉(zhuǎn)軸；142、左導(dǎo)座；143、第一蝸輪；144、右導(dǎo)座；145、右齒輪；146、第二電機(jī)；147、第一蝸桿；148、第一電機(jī)；20、伸縮機(jī)構(gòu)；21、底座；211、第一支撐桿；212、底板；22、伸縮支撐座；221、第二支撐桿；222、支撐板；23、螺紋桿；24、蝸輪；25、螺桿；251、第三支撐板；26、第三電機(jī)；30、手臂；31、第一齒輪；32、第二齒輪；34、第四齒輪；35、第一同步帶輪；36、第三軸；37、第二同步帶輪；38、同步帶；40、擺動(dòng)臂；41、旋轉(zhuǎn)盤。

具體實(shí)施方式

如圖1～圖5、圖8所示，一種六軸工業(yè)機(jī)器人的手腕，包括手臂30、樞接在手臂30前端的擺動(dòng)臂40、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂40前端旋轉(zhuǎn)盤41上的旋轉(zhuǎn)手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤41旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元；所述擺動(dòng)臂40擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于旋轉(zhuǎn)盤41的旋轉(zhuǎn)中心線；旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)20和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10；

伸縮機(jī)構(gòu)20固定在擺動(dòng)臂40的旋轉(zhuǎn)盤41上；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10固定在伸縮機(jī)構(gòu)20的前端；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括擺動(dòng)座11、連接 座12和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)14；連接座12為上端面開設(shè)有圓柱槽的圓柱體；擺動(dòng)座11為一個(gè)圓環(huán)；擺動(dòng)座11內(nèi)側(cè)壁中心有一個(gè)環(huán)形的齒條安裝槽111；齒條安裝槽111的底部固定有一個(gè)環(huán)形齒條1111；擺動(dòng)座11位于齒條安裝槽111上下側(cè)的內(nèi)側(cè)壁開設(shè)有一對(duì)環(huán)形導(dǎo)槽112；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)14包括球體141、豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、水平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；球體141左右側(cè)壁上成型有左轉(zhuǎn)軸1412和右轉(zhuǎn)軸1411；

豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括左導(dǎo)座142、第一蝸輪143、第一蝸桿147和第一電機(jī)148；左導(dǎo)座142豎直截面呈左側(cè)臥的“凵”字型；左轉(zhuǎn)軸1412通過軸承樞接在左導(dǎo)座142右側(cè)壁上；第一蝸輪143固定在位于左導(dǎo)座142中的左轉(zhuǎn)軸1412；第一蝸桿147豎直樞接在左導(dǎo)座142的上下側(cè)壁之間；第一蝸桿147與第一蝸輪143嚙合；第一電機(jī)148豎直向上固定在左導(dǎo)座142下端面上；第一電機(jī)148的輸出軸與第一蝸桿147固連；左導(dǎo)座142上下側(cè)壁的前端插設(shè)在擺動(dòng)座11的環(huán)形導(dǎo)槽112；

水平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括右導(dǎo)座144、右齒輪145和第二電機(jī)146；右導(dǎo)座144豎直截面呈右側(cè)臥的“凵”字型；右轉(zhuǎn)軸1411通過軸承樞接在右導(dǎo)座144的左側(cè)壁上；右導(dǎo)座144的上下側(cè)壁之間樞接有右齒輪145；第二電機(jī)146豎直向上固定在右導(dǎo)座144下端面上；第二電機(jī)146的輸出軸與右齒輪145固連；右齒輪145與齒條安裝槽111中的環(huán)形齒條1111嚙合；右導(dǎo)座144上下側(cè)壁的前端插設(shè)在擺動(dòng)座11的環(huán)形導(dǎo)槽112；旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。

如圖2～圖4、圖8所示，伸縮機(jī)構(gòu)20包括伸縮支撐座22、底座 21、螺紋桿23、螺桿25和第三電機(jī)26；底座21包括底板212和若干第一支撐桿211；第一支撐桿211一端固定在連接座12的底面、另一端固定在底板212上；底板212開設(shè)有若干圓孔和中心螺紋孔；伸縮支撐座22包括支撐板222和若干第二支撐桿221；第二支撐桿221一端插設(shè)在底板212的圓孔中、另一端固定在支撐板222上；支撐板222中心固定有軸承；螺紋桿23上端螺接在底板212的中心螺紋孔內(nèi)、下端插設(shè)在軸承內(nèi)；螺紋桿23下部固定有蝸輪24；螺桿25樞接在一對(duì)固定在支撐板222上的第三支撐板251上；螺桿25與蝸輪24嚙合；螺桿25固定在第三電機(jī)26的輸出軸。

如圖1所示，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂30上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂40的第一傳動(dòng)單元；所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂30上且同軸設(shè)置的第二齒輪32和第三齒輪、樞接在手臂30上且同軸設(shè)置的第四齒輪34和第一同步帶輪35、樞接在手臂30上的第三軸36、固定安裝在第三軸36上的第二同步帶輪37；所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪31，第一齒輪31與第二齒輪32嚙合，第三齒輪與第四齒輪34嚙合，第一同步帶輪35通過同步帶38與第二同步帶輪37聯(lián)接，第三軸36與擺動(dòng)臂40固定連接。

具體操作如下：伸縮機(jī)構(gòu)20：第三電機(jī)26帶動(dòng)蝸桿24旋轉(zhuǎn)，蝸桿24通過蝸輪24驅(qū)動(dòng)螺紋桿23旋轉(zhuǎn)；由于第二支撐桿221的存在，螺紋桿23只能帶動(dòng)空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10上下運(yùn)動(dòng)。

空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10：豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過第一電機(jī)148驅(qū)動(dòng)第一蝸桿147旋轉(zhuǎn)，第一蝸桿147通過第一蝸輪143帶動(dòng)球體141在豎直 面上旋轉(zhuǎn)；水平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過第二電機(jī)146驅(qū)動(dòng)右齒輪145旋轉(zhuǎn)，右齒輪145通過環(huán)形齒條1111帶動(dòng)豎直面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在水平面上旋轉(zhuǎn)。在第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10、伸縮機(jī)構(gòu)20的相互配合下，旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端可像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)。

以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。