腕部锥齿轮间隙调整组件及具有该组件的小臂机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及腕部锥齿轮间隙调整组件及具有该组件的小臂机构。

背景技术

机器人腕部主要由腕部本体、输入端锥齿轮安装座、输入端锥齿轮、输出端锥齿轮安装座及输出端锥齿轮组成，输入端锥齿轮与输出端锥齿轮啮合传动。当机器人腕部运转时，若齿轮运转声音不正常时，则需要对输入端锥齿轮与输出端锥齿轮之间的啮合间隙进行调整。目前，现有的机器人腕部通常是通过反复拆装输入端锥齿轮安装座和输出端锥齿轮安装座，增加或较少调整垫片，从而调整输入端锥齿轮与输出端锥齿轮啮合之间的啮合间隙。然而，该结构在调整啮合间隙时存在以下问题：第一，由于需要反复拆装输入端锥齿轮安装座和输出端锥齿轮安装座，以及增加或较少调整垫片，故调整所需的时间较长；第二，多次拆装输入端锥齿轮安装座和输出端锥齿轮安装座，容易造成腕部用于与输入端锥齿轮安装座和输出端锥齿轮安装座螺纹连接的螺纹孔滑牙，从而造成腕部报废。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种不拆装输入端锥齿轮安装座和输出端锥齿轮安装座，不使用调整垫片，可快速实现腕部锥齿轮啮合间隙无极调整的腕部锥齿轮间隙调整组件。

本发明的第二目的在于提供一种小臂机构，该小臂机构具有腕部锥齿轮间隙调整组件，借由该腕部锥齿轮间隙调整组件快速实现腕部锥齿轮啮合间隙无极调整。

为实现上述第一目的，本发明提供了一种腕部锥齿轮间隙调整组件包括腕部本体、输入端安装座、输入端锥齿轮组件、第一锁紧螺母、输出端安装座、输出端锥齿轮组件及第二锁紧螺母，所述腕部本体设有呈相交分布的第一安装孔及第二安装孔，所述腕部本体的内部设有分别与所述第一安装孔、所述第二安装孔连通的连通腔；所述输入端安装座的外侧设有第一外螺纹部，所述输入端安装座安装于所述第一安装孔内，且所述第一外螺纹部与所述第一安装孔螺纹连接；所述输入端锥齿轮组件穿设于所述输入端安装座内并伸入所述连通腔；所述第一锁紧螺母与所述第一外螺纹部螺纹连接，并将所述输入端安装座锁定于所述腕部本体上；所述输出端安装座的外侧设有第二外螺纹部，所述输出端安装座安装于所述第二安装孔内，且所述第二外螺纹部与所述第二安装孔螺纹连接；所述输出端锥齿轮组件穿设于所述输出端安装座内并伸入所述连通腔，且所述输出端锥齿轮组件与所述输入端锥齿轮组件啮合；所述第二锁紧螺母与所述第二外螺纹部螺纹连接，并将所述输出端安装座锁定于所述腕部本体上。

与现有技术相比，由于本发明的腕部锥齿轮间隙调整组件的输入端安装座通过第一外螺纹部与腕部本体的第一安装孔螺纹连接，并利用第一锁紧螺母将所述输入端安装座锁定于所述腕部本体上，输出端安装座通过第二外螺纹部与腕部本体的第二安装孔螺纹连接，并利用第二锁紧螺母将所述输出端安装座锁定于所述腕部本体上，故在输出端锥齿轮组件与输入端锥齿轮组件啮合运转声音不正常时，可通过松拧第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，将输入端安装座和输出端安装座旋出或旋入，从而可以快速调整啮合间隙，直至啮合声音正常，最后再锁紧第一锁紧螺母和第二锁紧螺母即可。因此，本发明的腕部锥齿轮间隙调整组件可快速实现腕部锥齿轮啮合间隙无极调整，且无需拆卸输入端安装座和输出端安装座，也无需增加或较少调整垫片，极大地节约了调整时间，并可保护第一外螺纹部与腕部本体的第一安装孔之间的螺纹连接以及保护第二外螺纹部与腕部本体的第二安装孔之间的螺纹连接，避免因螺纹滑牙而造成腕部报废。

较佳地，所述第一安装孔与所述连通腔之间的连通处形成第一阶梯部，所述第一阶梯部用于阻挡所述输入端安装座，所述第二安装孔与所述连通腔之间的连通处形成第二阶梯部，所述第二阶梯部用于阻挡所述输出端安装座。

较佳地，所述输入端安装座与所述第一阶梯部之间具有第一调整距离，所述输出端安装座与所述第二阶梯部之间具有第二调整距离。

较佳地，所述第一安装孔从开口处沿其延伸方向依次包括第一内螺纹部及第一内圆孔部，所述第一内螺纹部与所述第一外螺纹部螺纹连接，所述输入端安装座设有与所述第一内圆孔部配合的第一配合面。

较佳地，所述第一安装孔还包括位于所述第一内螺纹部与所述第一内圆孔部之间的第一凹槽部。

较佳地，所述第二安装孔从开口处沿其延伸方向依次包括第二内螺纹部及第二内圆孔部，所述第二内螺纹部与所述第二外螺纹部螺纹连接，所述输出端安装座设有与所述第二内圆孔部配合的第二配合面。

较佳地，所述第二安装孔还包括位于所述第二内螺纹部与所述第二内圆孔部之间的第二凹槽部。

较佳地，所述输入端安装座内设有第一轴承，所述第一轴承套设于所述输入端锥齿轮组件的外侧。

较佳地，所述输入端安装座内还设有第一骨架油封，所述第一骨架油封套设于所述输入端锥齿轮组件的外侧，且所述第一骨架油封和所述第一轴承沿所述输入端安装座插入所述第一安装孔的方向依次分布。

较佳地，所述输出端安装座内设有第二轴承，所述第二轴承套设于所述输出端锥齿轮组件的外侧。

较佳地，所述第二轴承的数量为两个，两个所述第二轴承之间设有轴承隔套，所述轴承隔套套设于所述输出端锥齿轮组件的外侧。

较佳地，所述输出端安装座内还设有第二骨架油封，所述第二骨架油封套设于所述输出端锥齿轮组件的外侧，且所述第二骨架油封和所述第二轴承沿所述输出端安装座插入所述第二安装孔的方向依次分布。

较佳地，所述输入端锥齿轮组件包括输入轴及输入锥齿轮，所述输入轴穿设于所述输入端安装座内，所述输入轴的一端与所述输入锥齿轮连接，所述输入锥齿轮伸入所述连通腔内；所述输出端锥齿轮组件包括输出轴及输出锥齿轮，所述输出轴穿设于所述输出端安装座内，所述输出轴的一端与所述输出锥齿轮连接，所述输出锥齿轮伸入所述连通腔并与所述输入锥齿轮啮合。

较佳地，所述输入端安装座凸伸出所述第一安装孔的一端设有第一调整凹槽；所述输出端安装座凸伸出所述第二安装孔的一端设有第二调整凹槽。

为实现上述第二目的，本发明提供了一种小臂机构，包括小臂壳体、旋转驱动机构及上述的腕部锥齿轮间隙调整组件，所述旋转驱动机构和所述腕部本体分别安装于所述小臂壳体上，所述旋转驱动机构与所述输入端锥齿轮组件连接，所述旋转驱动机构可驱动所述输入端锥齿轮组件转动。

与现有技术相比，由于本发明的小臂机构具有腕部锥齿轮间隙调整组件，该腕部锥齿轮间隙调整组件的输入端安装座通过第一外螺纹部与腕部本体的第一安装孔螺纹连接，并利用第一锁紧螺母将所述输入端安装座锁定于所述腕部本体上，输出端安装座通过第二外螺纹部与腕部本体的第二安装孔螺纹连接，并利用第二锁紧螺母将所述输出端安装座锁定于所述腕部本体上，故在输出端锥齿轮组件与输入端锥齿轮组件啮合运转声音不正常时，可通过松拧第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，将输入端安装座和输出端安装座旋出或旋入，从而可以快速调整啮合间隙，直至啮合声音正常，最后再锁紧第一锁紧螺母和第二锁紧螺母即可。因此，本发明的小臂机构可快速实现腕部锥齿轮啮合间隙无极调整，且无需拆卸输入端安装座和输出端安装座，也无需增加或减少调整垫片，极大地节约了调整时间，并可保护第一外螺纹部与腕部本体的第一安装孔之间的螺纹连接以及保护第二外螺纹部与腕部本体的第二安装孔之间的螺纹连接，避免因多次拆装，螺纹滑牙而造成腕部报废。

附图说明

图1是本发明的小臂机构的立体结构图。

图2是本发明的腕部锥齿轮间隙调整组件的立体结构图。

图3是本发明的腕部锥齿轮间隙调整组件的俯视图。

图4是沿图3中A-A方向的剖视图。

图5是图4中B处的放大图。

图6是本发明的输入端安装座的立体结构图。

图7是本发明的输出端安装座的立体结构图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图4，本发明的小臂机构200包括小臂壳体201、旋转驱动机构202及腕部锥齿轮间隙调整组件100。腕部锥齿轮间隙调整组件100包括腕部本体1、输入端安装座2、输入端锥齿轮组件3、第一锁紧螺母4、输出端安装座5、输出端锥齿轮组件6及第二锁紧螺母7。腕部本体1设有呈相交分布的第一安装孔11及第二安装孔12，腕部本体1的内部设有分别与第一安装孔11、第二安装孔12连通的连通腔13；输入端安装座2的外侧设有第一外螺纹部21，输入端安装座2安装于第一安装孔11内，且第一外螺纹部21与第一安装孔11螺纹连接；输入端锥齿轮组件3穿设于输入端安装座2内并伸入连通腔13；第一锁紧螺母4与第一外螺纹部21螺纹连接，并将输入端安装座2锁定于腕部本体1上；输出端安装座5的外侧设有第二外螺纹部51，输出端安装座5安装于第二安装孔12内，且第二外螺纹部51与第二安装孔12螺纹连接；输出端锥齿轮组件6穿设于输出端安装座5内并伸入连通腔13，且输出端锥齿轮组件6与输入端锥齿轮组件3啮合；第二锁紧螺母7与第二外螺纹部51螺纹连接，并将输出端安装座5锁定于腕部本体1上。旋转驱动机构202和腕部本体1分别安装于小臂壳体201上，旋转驱动机构202与输入端锥齿轮组件3连接，旋转驱动机构202可驱动输入端锥齿轮组件3转动。具体地，腕部本体1与小臂壳体201之间的连接处可设置密封件进行密封。

在输出端锥齿轮组件6与输入端锥齿轮组件3啮合运转声音不正常时，可通过松拧第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母7，将输入端安装座2和输出端安装座5旋出或旋入，从而可以快速调整啮合间隙，直至啮合声音正常，最后再锁紧第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母7即可。

请参阅图4及图5，第一安装孔11与连通腔13之间的连通处形成第一阶梯部81，第一阶梯部81用于阻挡输入端安装座2，避免输入端安装座2过于深入第一安装孔11而影响其他部件的装配，其中，第一安装孔11在该连通处的直径比连通腔13在该连通处的开口大。第二安装孔12与连通腔13之间的连通处形成第二阶梯部82，第二阶梯部82用于阻挡输出端安装座5，避免输出端安装座5过于深入第二安装孔12而影响其他部件的装配，其中，第二安装孔12在该连通处的直径比连通腔13在该连通处的开口大。进一步地，输入端安装座2与第一阶梯部81之间具有第一调整距离，输出端安装座5与第二阶梯部82之间具有第二调整距离，保证输入端安装座2可朝旋入第一安装孔11的方向调整，以及保证输出端安装座5可朝旋入第二安装孔12的方向调整。如图5所示，图中D1代表第一调整距离，D2代表第二调整距离。具体地，第一调整距离可为半圈螺距的距离，第二调整距离也可为半圈螺距的距离，但不以此为限。

请参阅图4及图6，第一安装孔11从开口处沿其延伸方向依次包括第一内螺纹部111及第一内圆孔部112，第一内螺纹部111与第一外螺纹部21螺纹连接，输入端安装座2设有与第一内圆孔部112配合的第一配合面22。具体地，第一配合面22与第一内圆孔部112之间设有第一密封圈221。其中，第一配合面22可设置容置第一密封圈221的槽口。进一步地，第一安装孔11还包括位于第一内螺纹部111与第一内圆孔部112之间的第一凹槽部113。

请参阅图4及图7，第二安装孔12从开口处沿其延伸方向依次包括第二内螺纹部121及第二内圆孔部122，第二内螺纹部121与第二外螺纹部51螺纹连接，输出端安装座5设有与第二内圆孔部122配合的第二配合面52。进一步地，第二安装孔12还包括位于第二内螺纹部121与第二内圆孔部122之间的第二凹槽部123。

请参阅图4，输入端安装座2内设有第一轴承23，第一轴承23套设于输入端锥齿轮组件3的外侧。输入端安装座2内还设有第一骨架油封24，第一骨架油封24套设于输入端锥齿轮组件3的外侧，且第一骨架油封24和第一轴承23沿输入端安装座2插入第一安装孔11的方向依次分布。

请继续参阅图4，输出端安装座5内设有第二轴承53，第二轴承53套设于输出端锥齿轮组件6的外侧。在本实施例中，第二轴承53的数量为两个，两个第二轴承53之间设有轴承隔套531，轴承隔套531套设于输出端锥齿轮组件6的外侧，但第二轴承53的数量不以此为限，举例而言，第二轴承53的数量也可为一个。输出端安装座5内还设有第二骨架油封54，第二骨架油封54套设于输出端锥齿轮组件6的外侧，且第二骨架油封54和第二轴承53沿输出端安装座5插入第二安装孔12的方向依次分布。

再请参阅图4，在本实施例中，输入端锥齿轮组件3包括输入轴31及输入锥齿轮32，输入轴31穿设于输入端安装座2内，输入轴31的一端与输入锥齿轮32连接，输入锥齿轮32伸入连通腔13内；输出端锥齿轮组件6包括输出轴61及输出锥齿轮62，输出轴61穿设于输出端安装座5内，输出轴61的一端与输出锥齿轮62连接，输出锥齿轮62伸入连通腔13并与输入锥齿轮32啮合。具体地，第一轴承23和第一骨架油封24分别套设于上输入轴31，第二轴承53和第二骨架油封54分别套设于上输出轴61上。

请参阅图2、图6及图7，在本实施例中，输入端安装座2凸伸出第一安装孔11的一端设有第一调整凹槽25；输出端安装座5凸伸出第二安装孔12的一端设有第二调整凹槽55。可利用工具插接于第一调整凹槽25或第二调整凹槽55内，以驱使输入端安装座2旋入或旋出第一安装孔11，或者驱使输出端安装在旋入或旋出第二安装孔12。

请参阅图1及图2，在本实施例中，旋转驱动机构202包括旋转电机202a、主动轮202b、从动轮202c及同步传动件202d，旋转电机202a安装于小臂壳体201上，旋转电机202a的输出端与主动轮202b连接并可驱动主动轮202b转动，从动轮202c与输入端锥齿轮组件3的输入轴31连接，同步传动件202d绕设于主动轮202b和从动轮202c上。

结合图1至7，本发明的腕部锥齿轮间隙调整组件100的具体原理如下：

通过旋转驱动机构202的旋转电机202a驱动主动轮202b转动，使得从动轮202c在同步传动件202d的带动下转动，从动轮202c转动带动输入端锥齿轮组件3的输入轴31转动，从而带动输入锥齿轮32转动，由于输入锥齿轮32与输出锥齿轮62啮合，故可带动输出锥齿轮62转动，输出锥齿轮62转动带动输出转动，实现动力输出。当输入锥齿轮32与输出锥齿轮62的运转声音不正常时，停止旋转电机202a的工作，用工具把预紧的第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母7松开，用工具将输入端安装座2和输出端安装座5旋出或旋入，从而可以快速调整啮合间隙，再次驱使旋转电机202a工作，辨听输入锥齿轮32与输出锥齿轮62的运转声音，若不正常，则再次停机调整啮合间隙，若正常，则锁紧第一锁紧螺母4和第二锁紧螺母7，从而锁定输入端安装座2和输出端安装座5的位置，进而锁定输入锥齿轮32与输出锥齿轮62的啮合位置。

综上，本发明的小臂机构200具有腕部锥齿轮间隙调整组件100，该腕部锥齿轮间隙调整组件100可快速实现腕部锥齿轮啮合间隙无极调整，且无需拆卸输入端安装座2和输出端安装座5，也无需增加或减少调整垫片，极大地节约了调整时间，并可保护第一外螺纹部21与腕部本体1的第一安装孔11之间的螺纹连接以及保护第二外螺纹部51与腕部本体1的第二安装孔12之间的螺纹连接，避免因多次拆装，螺纹滑牙而造成腕部报废。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。