一種機械傳動手腕機構的製作方法

2023-12-07 23:42:16 2

一種機械傳動手腕機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械傳動手腕機構，包括轉動軸組件、齒輪箱、機械手腕及機械頭座，轉動軸組件的左端連接在動力機構上，轉動軸組件的右端連接有齒輪箱，轉動軸組件穿過齒輪箱的側壁伸入齒輪箱內，轉動軸組件伸入齒輪箱的部分設有主動齒輪；機械手腕可轉動地與齒輪箱齒輪組件連接，並伸入齒輪箱內，機械手腕伸入齒輪箱內的部分設有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接；機械頭座設置於機械手腕的右端，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；轉動軸組件左端的動力經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動。本實用新型結構緊湊，傳動簡單平穩，具備三個平面內的運動自由度。
【專利說明】
—種機械傳動手腕機構
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機械手領域，特別指一種機械傳動手腕機構。
【背景技術】
[0002]在現今的生活上，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別就在與靈活度與耐力度，也就是機械手的最大優勢可以重複做同一動作而永遠也不會覺得累；機械手臂的應用也將會越來越廣泛，機械手使近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備;機械手主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成，手部是用來抓持工件的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量和材料而又多種結構形式;運動機構，使手部完成各種轉動、移動或複合運動來實現規定的動作，改變工件的位置和姿勢;控制系統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，形成穩定的閉環控制，控制系統的核心通常是有單片機或dsp等微型控制晶片構成，通過對其編程實現所要功能;機械手可活動的方向越多其靈活度越高，相應地結構設計越複雜，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；目前國內工業自動化發展速度雖然很快，但國內的機械手存在結構複雜、傳動效率低下、控制不穩定等缺陷。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種結構緊湊，傳動簡單平穩，空間佔有率低且具備三個平面內的運動自由度的機械傳動手腕機構。
[0004]本實用新型採取的技術方案如下:一種機械傳動手腕機構，包括轉動軸組件、齒輪箱、機械手腕及機械頭座，其中，上述轉動軸組件的左端連接在動力機構上，轉動軸組件的右端連接有齒輪箱，轉動軸組件穿過齒輪箱的側壁伸入齒輪箱內，轉動軸組件伸入齒輪箱的部分設有主動齒輪;上述機械手腕可轉動地與齒輪箱齒輪組件連接，並伸入齒輪箱內，機械手腕伸入齒輪箱內的部分設有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座設置於機械手腕的右端，並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;轉動軸組件左端的動力經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及機械頭座轉動。
[0005]優選地，所述的轉動組件包括外軸、中軸及內軸，其中，上述外軸為管狀結構，外軸內部內嵌有中軸;上述中軸為管狀結構，中軸內部內嵌有內軸。
[0006]優選地，所述的外軸的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱固定於該固定板的右偵U，外軸帶動齒輪箱旋轉運動;上述中軸及內軸的右端穿過固定板伸入齒輪箱內。
[0007]優選地，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於上述內軸及中軸伸入齒輪箱內的軸部。
[0008]優選地，所述的機械手腕的一側壁分別可轉動地設有第一轉軸及第二轉軸，其中，第一轉軸的外端伸入齒輪箱內，第二轉軸的外端延伸至機械手腕的另一側壁，並與該另一側壁可轉動地連接。
[0009]優選地，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於機械手腕的內側壁上，並與上述第二錐齒輪嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕轉動;上述第三錐齒輪設置於上述第一轉軸伸入齒輪箱的軸部，且與上述第一錐齒輪嚙合連接，以便帶動第一轉軸轉動;上述第一齒輪設置於第一轉軸上，並隨第一轉軸旋轉。
[0010]優選地，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置於第二轉軸上，第二齒輪與上述第一齒輪嚙合連接;上述第六錐齒輪設置於機械頭座的左端，並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軸及第五錐齒輪轉動，第五錐齒輪通過第六錐齒輪帶動機械頭座轉動。
[0011 ]本實用新型的有益效果在於:
[0012]本實用新型針對現有技術存在的缺陷和不足進行改進創新，設計了一種結構緊湊，傳動簡單平穩，空間佔有率低且具備三個平面內的運動自由度的機械傳動手腕機構;本實用新型的轉動軸組件採用三根轉軸(外軸、中軸及內軸)相互套設的結構設置，其左端連接動力機構，外軸與齒輪箱固定連接，並帶動整個齒輪箱旋轉運動，實現機械手第一個運動自由度，內軸與中軸穿入齒輪箱內，中軸通過第二錐齒輪及第四錐齒輪帶動設置於齒輪箱右端的機械手腕整體轉動，實現機械手第二個運動自由度；內軸通過第一錐齒輪、第三錐齒輪、第一轉軸、第一齒輪、第二齒輪、第二轉軸、第五錐齒輪及第六錐齒輪帶動設置於機械手腕右端的機械頭座轉動，實現機械手的第三個運動自由度，機械頭座帶動設置於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構示意圖之一；
[0014]圖2為本實用新型的立體結構示意圖之二。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0016]如圖1至圖2所示，本實用新型採取的技術方案如下:一種機械傳動手腕機構，包括轉動軸組件、齒輪箱4、機械手腕5及機械頭座6，其中，上述轉動軸組件的左端連接在動力機構上，轉動軸組件的右端連接有齒輪箱4，轉動軸組件穿過齒輪箱4的側壁伸入齒輪箱4內，轉動軸組件伸入齒輪箱4的部分設有主動齒輪;上述機械手腕5可轉動地與齒輪箱4齒輪組件連接，並伸入齒輪箱4內，機械手腕5伸入齒輪箱4內的部分設有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座6設置於機械手腕的右端，並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;轉動軸組件左端的動力經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轉動。
[0017]轉動組件包括外軸1、中軸2及內軸3，其中，上述外軸I為管狀結構，外軸I內部內嵌有中軸2;上述中軸2為管狀結構，中軸2內部內嵌有內軸3。
[0018]外軸I的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱4固定於該固定板的右側，外軸I帶動齒輪箱4旋轉運動;上述中軸2及內軸3的右端穿過固定板伸入齒輪箱4內。
[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分別固定於上述內軸3及中軸2伸入齒輪箱4內的軸部。
[0020]機械手腕5的一側壁分別可轉動地設有第一轉軸16及第二轉軸13，其中，第一轉軸16的外端伸入齒輪箱4內，第二轉軸13的外端延伸至機械手腕5的另一側壁，並與該另一側壁可轉動地連接。
[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固定於機械手腕5的內側壁上，並與上述第二錐齒輪8嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕5轉動;上述第三錐齒輪9設置於上述第一轉軸16伸入齒輪箱4的軸部，且與上述第一錐齒輪7嚙合連接，以便帶動第一轉軸16轉動;上述第一齒輪11設置於第一轉軸16上，並隨第一轉軸16旋轉。
[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分別設置於第二轉軸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設置於機械頭座6的左端，並與第五錐齒輪14嚙合連接;第一齒輪12通過第二齒輪12帶動第二轉軸13及第五錐齒輪14轉動，第五錐齒輪14通過第六錐齒輪15帶動機械頭座6轉動。
[0023]進一步，本實用新型設計了一種結構緊湊，傳動簡單平穩，空間佔有率低且具備三個平面內的運動自由度的機械傳動手腕機構;本實用新型的轉動軸組件採用三根轉軸(夕卜軸、中軸及內軸)相互套設的結構設置，其左端連接動力機構，外軸與齒輪箱固定連接，並帶動整個齒輪箱旋轉運動，實現機械手第一個運動自由度，內軸與中軸穿入齒輪箱內，中軸通過第二錐齒輪及第四錐齒輪帶動設置於齒輪箱右端的機械手腕整體轉動，實現機械手第二個運動自由度；內軸通過第一錐齒輪、第三錐齒輪、第一轉軸、第一齒輪、第二齒輪、第二轉軸、第五錐齒輪及第六錐齒輪帶動設置於機械手腕右端的機械頭座轉動，實現機械手的第三個運動自由度，機械頭座帶動設置於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】，不在於限制其保護範圍。本行業的技術人員在本實施例的啟發下可以作出某些修改，故凡依照本實用新型專利範圍所做的等效變化或修飾，均屬於本實用新型專利權利要求範圍內。
【主權項】
1.一種機械傳動手腕機構，其特徵在於:包括轉動軸組件、齒輪箱(4)、機械手腕(5)及機械頭座(6)，其中，上述轉動軸組件的左端連接在動力機構上，轉動軸組件的右端連接有齒輪箱(4)，轉動軸組件穿過齒輪箱(4)的側壁伸入齒輪箱(4)內，轉動軸組件伸入齒輪箱(4 )的部分設有主動齒輪;上述機械手腕(5 )可轉動地與齒輪箱(4 )齒輪組件連接，並伸入齒輪箱(4)內，機械手腕(5)伸入齒輪箱(4)內的部分設有被動齒輪，被動齒輪與上述主動齒輪嚙合連接;上述機械頭座(6)設置於機械手腕的右端，並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;轉動軸組件左端的動力經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)轉動。2.根據權利要求1所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於:所述的轉動組件包括外軸(I)、中軸(2)及內軸(3)，其中，上述外軸(I)為管狀結構，外軸(I)內部內嵌有中軸(2);上述中軸(2)為管狀結構，中軸(2)內部內嵌有內軸(3)。3.根據權利要求2所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於:所述的外軸(I)的右端固定連接有固定板，上述齒輪箱(4)固定於該固定板的右側，外軸(I)帶動齒輪箱(4)旋轉運動;上述中軸(2)及內軸(3)的右端穿過固定板伸入齒輪箱(4)內。4.根據權利要求3所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於: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)分別固定於上述內軸(3)及中軸(2)伸入齒輪箱(4)內的軸部。5.根據權利要求4所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於:所述的機械手腕(5)的一側壁分別可轉動地設有第一轉軸(16)及第二轉軸(13)，其中，第一轉軸(16)的外端伸入齒輪箱(4)內，第二轉軸(13)的外端延伸至機械手腕(5)的另一側壁，並與該另一側壁可轉動地連接。6.根據權利要求5所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於: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)固定於機械手腕(5)的內側壁上，並與上述第二錐齒輪(8)嚙合連接，以便帶動整個機箱手腕(5)轉動;上述第三錐齒輪(9)設置於上述第一轉軸(16)伸入齒輪箱(4)的軸部，且與上述第一錐齒輪(7)嚙合連接，以便帶動第一轉軸(16)轉動;上述第一齒輪(11)設置於第一轉軸(16)上，並隨第一轉軸(16)旋轉。7.根據權利要求6所述的一種機械傳動手腕機構，其特徵在於: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)分別設置於第二轉軸(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)設置於機械頭座(6)的左端，並與第五錐齒輪(14)嚙合連接;第一齒輪(12)通過第二齒輪(12)帶動第二轉軸(13)及第五錐齒輪(14)轉動，第五錐齒輪(14)通過第六錐齒輪(15 )帶動機械頭座(6 )轉動。
【文檔編號】B25J17/02GK205704262SQ201620458579
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】李景丕
【申請人】李景丕