一种机械臂传动结构

技术领域

本发明涉及机器人的技术领域，特别是涉及一种机械臂传动结构。

背景技术

腕关节是机器人的手臂与机械手相互连接的重要组成部分，其最主要的功能是调整和改变机械手在三维空间内的位置和三维姿态，因此，腕关节在空间运动时的灵活性和在空间运动的范围直接影响到机器人整体在工作中的功能以及性能。

现有的工业机器人的手臂结构如图5所示，第一电机1和第二电机2以及大部分传动部件均安装于机械臂二中，使得机器人手臂的中心向左移，为机器人手臂造成额外的负载，影响机器人手臂的灵活性，并且在机器人手臂运行过程中经常会弯折为第一电机1和第二电机2提供电能和信号的线缆，使得线缆使用寿命缩短，容易折断，造成机器人手臂故障，再有由于第一电机1和第二电机2以及大部分传动部件均安装于机械臂二中，而机械臂二内的空间有限，不方便使用较长较复杂的传动机构，使得机器人手臂的扭矩较小，导致实用性较差，因此需要对现有的设备进行改善。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种将驱动机构的安装位置由机械臂二中更换至机械臂一上，缩小机械臂二的体积和重量，传动机构对动力进行传输，使机械臂一的旋转扭矩增大，从而提高设备的实用性的一种机械臂传动结构。

本发明的一种机械臂传动结构，包括驱动机构、传动机构、机械臂一和机械臂二，驱动机构和机械臂二均安装于机械臂一上，传动机构安装于机械臂一和机械臂二中；

所述机械臂一和机械臂二对驱动机构和传动机构进行支撑，驱动机构为传动机构提供动力，传动机构对机械臂二进行驱动。

优选的，所述机械臂一包括转臂一和电机安装板，电机安装板的左端与转臂一的右端相连接；

所述机械臂二包括转臂二和第一减速器，转臂二的右端安装于转臂一的左端，第一减速器安装于转臂二的左端。

优选的，所述驱动装置包括第一电机、第二电机、第三电机、第一主动带轮、第一从动带轮、第一同步带、电机座、轴承、第二主动带轮、第二从动带轮和第二同步带，第一电机和第二电机均安装于电机安装板的右端，第三电机通过电机座安装于电机安装板的右端，第一主动带轮和第二主动带轮分别安装于第一电机和第三电机的输出端上，第一从动带轮和第二从动带轮均安装于传动机构上，第一同步带套装于第一主动带轮和第一从动带轮上，第二同步带套装于第二主动带轮和第二从动带轮上；通过打开第一电机，经第一主动带轮、第一从动带轮和第一同步带配合传动，使传动机构驱动转臂二旋转，通过打开第二电机，使传动机构驱动转臂二机械臂二的左部摆动，通过打开第三电机，经第二主动带轮、第二从动带轮和第二同步带配合传动，使传动机构驱动机械臂二转动，从而提高设备的实用性。

优选的，所述传动机构包括三组第一长传动轴、第一单轮轴、第三主动带轮、第一中间传动筒、第一连接套、第二中间传动筒、第一锥齿轮、第二锥齿轮、两组第二带轮轴、两组第四从动带轮、第四同步带、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第二连接套、第二长传动轴、第五锥齿轮、转轴、第二减速器、减速器连接臂、齿轮轴、第三减速器、第三从动带轮、第三同步带、第六锥齿轮和短传动轴，三组第一长传动轴均转动安装于转臂一中，所述第一从动带轮和第二从动带轮分别安装于顶部第一长传动轴和底部第一长传动轴的右端，中部第一长传动轴的右端安装于第二电机的输出端上，第一单轮轴的左端转动安装于转臂一的内部，第一单轮轴的右端与顶部第一长传动轴的左端相连接，第三主动带轮套装于第一单轮轴上，第一中间传动筒转动安装于转臂一中，第三从动带轮套装于第一中间传动筒上，第三同步带套装于第三主动带轮和第三从动带轮上，第二中间传动筒的右端通过第一连接套与第一中间传动筒的左端相连接，第一锥齿轮套装于第二中间传动筒的左端，两组第二带轮轴均安装于转臂二内部，第二锥齿轮套装于右侧第二带轮轴的顶端，并且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，两组第四从动带轮分别套装于两组第二带轮轴的底部，第四同步带套装于两组第四从动带轮上，第三锥齿轮套装于左侧第二带轮轴的顶端，第四锥齿轮的左端与第一减速器的输入轴相连接，并且第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合连接，第二长传动轴通过第二连接套与短传动轴的左端相连接，短传动轴的右端与中部第一长传动轴的左端相连接，并且短传动轴位于第一中间传动筒的中部，第五锥齿轮套装于第二长传动轴的左端，第二减速器安装于转臂二的内部，转轴的顶端与第二减速器的输入端相连接，第六锥齿轮套装于转轴的底端，并且第六锥齿轮与第五锥齿轮啮合连接，减速器连接臂安装于第二减速器和转臂二上，第三减速器安装于转臂一的内部，齿轮轴的左端与第三减速器的输入端相连接，齿轮轴的右端与底部第一长传动轴的左端相连接，第三减速器的输出端对转臂二进行驱动；通过打开第一电机，经顶部第一长传动轴、第一单轮轴、第三主动带轮、第三从动带轮和第三同步带配合传动，使第一中间传动筒带动第二中间传动筒旋转，再通过第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，两组第四从动带轮和第四同步带配合传动，第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合传动，驱动第一减速器旋转，通过打开第二电机，经中部第一长传动轴和短传动轴传动，带动第二长传动轴旋转，再经第五锥齿轮与第六锥齿轮啮合传动，使第二减速器带动减速器连接臂运行，使减速器连接臂带动转臂二的左部摆动，通过打开第三电机，经底部第一长传动轴传动，驱动第三减速器运动，使第三减速器带动转臂二转动，从而提高设备的实用性。

优选的，所述第一减速器的左端设置有末端法兰盘；将抓取或吸附部件安装于末端法兰盘上，通过第一减速器带动末端法兰盘旋转，使末端法兰盘带动抓取或吸附部件旋转，从而提高设备的实用性。

优选的，所述还包括同步带张紧轮和带轮压板，同步带张紧轮安装于转臂二的内部，带轮压板安装于同步带张紧轮上；通过同步带张紧轮和带轮压板配合对第四同步带的张紧度进行调整，从而提高设备的实用性。

优选的，所述第一减速器的左端涂有密封胶。

优选的，所述转臂二的顶端涂有密封胶。

优选的，所述转臂一的内部设置有密封管，并且第一中间传动筒位于密封管中。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、将驱动机构的安装位置由机械臂二中更换至机械臂一上，缩小机械臂二的体积和重量，提高机械臂二的灵活性；

2、通过传动机构对动力进行传输，使机械臂一的旋转扭矩增大，并且缩小传动机构的占用空间；

3、将驱动机构的安装位置由机械臂二中更换至机械臂一上后，减少连接至机械臂二上的线缆，减少对线缆的弯折，降低设备的故障率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一主动带轮和第一从动带轮等结构的放大结构示意图；

图3是本发明第一带轮轴和短传动轴等结构的放大结构示意图；

图4是本发明第一减速器和第一锥齿轮等结构的放大结构示意图；

图5是本发明第一电机和第二电机等结构的放大结构示意图；

图6是本发明现有技术的结构示意图；

附图中标记：1、第一电机；2、第二电机；3、第三电机；4、转臂一；5、电机安装板；6、转臂二；7、第一减速器；8、第一主动带轮；9、第一从动带轮；10、第一同步带；11、电机座；12、轴承；13、第二主动带轮；14、第二从动带轮；15、第二同步带；16、第一长传动轴；17、第一带轮轴；18、第三主动带轮；19、第一中间传动筒；20、第一连接套；21、第二中间传动筒；22、第一锥齿轮；23、第二锥齿轮；24、第二带轮轴；25、第四从动带轮；26、第四同步带；27、第三锥齿轮；28、第四锥齿轮；29、第二连接套；30、第二长传动轴；31、第五锥齿轮；32、转轴；33、第二减速器；34、减速器连接臂；35、齿轮轴；36、第三减速器；37、第三从动带轮；38、第三同步带；39、第六锥齿轮；40、短传动轴；41、末端法兰盘；42、同步带张紧轮；43、带轮压板；44、密封管。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

实施例

如图1所示，包括驱动机构、传动机构、机械臂一和机械臂二，驱动机构和机械臂二均安装于机械臂一上，传动机构安装于机械臂一和机械臂二中；

如图1所示，所述机械臂一和机械臂二对驱动机构和传动机构进行支撑，驱动机构为传动机构提供动力，传动机构对机械臂二进行驱动；

如图1、图2和图5所示，所述机械臂一包括转臂一4和电机安装板5，电机安装板5的左端与转臂一4的右端相连接；

如图1和图4所示所述机械臂二包括转臂二6和第一减速器7，转臂二6的右端安装于转臂一4的左端，第一减速器7安装于转臂二6的左端；

如图1、图2和图5所示，所述驱动装置包括第一电机1、第二电机2、第三电机3、第一主动带轮8、第一从动带轮9、第一同步带10、电机座11、轴承12、第二主动带轮13、第二从动带轮14和第二同步带15，第一电机1和第二电机2均安装于电机安装板5的右端，第三电机3通过电机座11安装于电机安装板5的右端，第一主动带轮8和第二主动带轮13分别安装于第一电机1和第三电机3的输出端上，第一从动带轮9和第二从动带轮14均安装于传动机构上，第一同步带10套装于第一主动带轮8和第一从动带轮9上，第二同步带15套装于第二主动带轮13和第二从动带轮14上；

如图1、图3和图4所示，所述传动机构包括三组第一长传动轴16、第一单轮轴17、第三主动带轮18、第一中间传动筒19、第一连接套20、第二中间传动筒21、第一锥齿轮22、第二锥齿轮23、两组第二带轮轴24、两组第四从动带轮25、第四同步带26、第三锥齿轮27、第四锥齿轮28、第二连接套29、第二长传动轴30、第五锥齿轮31、转轴32、第二减速器33、减速器连接臂34、齿轮轴35、第三减速器36、第三从动带轮37、第三同步带38、第六锥齿轮39和短传动轴40，三组第一长传动轴16均转动安装于转臂一4中，所述第一从动带轮9和第二从动带轮14分别安装于顶部第一长传动轴16和底部第一长传动轴16的右端，中部第一长传动轴16的右端安装于第二电机2的输出端上，第一单轮轴17的左端转动安装于转臂一4的内部，第一单轮轴17的右端与顶部第一长传动轴16的左端相连接，第三主动带轮18套装于第一单轮轴17上，第一中间传动筒19转动安装于转臂一4中，第三从动带轮37套装于第一中间传动筒19上，第三同步带38套装于第三主动带轮18和第三从动带轮37上，第二中间传动筒21的右端通过第一连接套20与第一中间传动筒19的左端相连接，第一锥齿轮22套装于第二中间传动筒21的左端，两组第二带轮轴24均安装于转臂二6内部，第二锥齿轮23套装于右侧第二带轮轴24的顶端，并且第二锥齿轮23与第一锥齿轮22啮合连接，两组第四从动带轮25分别套装于两组第二带轮轴24的底部，第四同步带26套装于两组第四从动带轮25上，第三锥齿轮27套装于左侧第二带轮轴24的顶端，第四锥齿轮28的左端与第一减速器7的输入轴相连接，并且第四锥齿轮28与第三锥齿轮27啮合连接，第二长传动轴30通过第二连接套29与短传动轴40的左端相连接，短传动轴40的右端与中部第一长传动轴16的左端相连接，并且短传动轴40位于第一中间传动筒19的中部，第五锥齿轮31套装于第二长传动轴30的左端，第二减速器33安装于转臂二6的内部，转轴32的顶端与第二减速器33的输入端相连接，第六锥齿轮39套装于转轴32的底端，并且第六锥齿轮39与第五锥齿轮31啮合连接，减速器连接臂34安装于第二减速器33和转臂二6上，第三减速器36安装于转臂一4的内部，齿轮轴35的左端与第三减速器36的输入端相连接，齿轮轴35的右端与底部第一长传动轴16的左端相连接，第三减速器36的输出端对转臂二6进行驱动；

所述第一减速器7的左端设置有末端法兰盘41，所述第一减速器7的左端和转臂二6的顶端均涂有密封胶，转臂一4的内部设置有密封管44，并且第一中间传动筒19位于密封管44中；

所述还包括同步带张紧轮42和带轮压板43，同步带张紧轮42安装于转臂二6的内部，带轮压板43安装于同步带张紧轮42上；

首先通过打开第一电机1，经顶部第一长传动轴16、第一单轮轴17、第三主动带轮18、第三从动带轮37和第三同步带38配合传动，使第一中间传动筒19带动第二中间传动筒21旋转，再通过第一锥齿轮22与第二锥齿轮23啮合传动，两组第四从动带轮25和第四同步带26配合传动，第三锥齿轮27与第四锥齿轮28啮合传动，驱动第一减速器7带动末端法兰盘41旋转，同时通过同步带张紧轮42和带轮压板43配合对第四同步带26的张紧度进行调整，通过打开第二电机2，经中部第一长传动轴16和短传动轴40传动，带动第二长传动轴30旋转，再经第五锥齿轮31与第六锥齿轮39啮合传动，使第二减速器33带动减速器连接臂34运行，使减速器连接臂34带动转臂二6的左部摆动，通过打开第三电机3，经底部第一长传动轴16传动，驱动第三减速器36运动，使第三减速器36带动转臂二6转动即可。

本发明的一种机械臂传动结构的第一电机1、第二电机2、第三电机3、第一减速器7、第二减速器33、减速器连接臂34和第三减速器36为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。