[发明专利]一种机械臂的肩关节

说明书

本发明公开了一种机械臂的肩关节，包括底座、肩部和大臂，肩部与底座转动连接，大臂与肩部转动连接，肩部包括安装座和肩部驱动装置及肩部传动装置，大臂与一大臂驱动装置传动连接，肩部传动装置包括被动链轮，被动链轮与安装座转动连接，被动链轮与肩部驱动装置通过链传动机构连接，大臂与大臂驱动装置通过同步带及链条复合传动机构连接。本发明采用链传动机构、同步带及链条复合传动机构进行动力传输，可利用分散的零部件实现较长路径的传动，可充分利用设备空间进行合理布局，减少高集成度部件的使用，避免部件在局部空间内的集中安装。可提高多轴机械臂的运行稳定性，且可降低成本，方便维护。

技术领域

本发明涉及一种工业自动化设备结构部件，更具体地说，它涉及一种机械臂的肩关节。

背景技术

机械臂是工业机器人的一种，它由操作机，控制器，伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制，可重复编程，能在三维空间完成多种作业的自动化生产设备。机械臂可以极大提高生产效率，稳定和提高产品质量，改善工人劳动条件，提高工业生产机械化和自动化程度，在超常温度、高压、多粉尘、高噪音以及带有放射性和污染的场合，机械臂更是可以发挥出极大的功效，可代替入从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作，完成繁重、单调的重复劳动，在焊接、喷漆、搬运等生产环节中应用极广。现有的传统多轴机械臂多采用电机+RV减速器或谐波减速器的方式传动，成本较高。公开号为CN105215986A的发明于2016年1月6日公开了一种多轴机械手，包括旋转座以及依次连接于旋转座的第二、三、四、五和六传动机构，第二传动机构包括机器人大臂和第二伺服电机，第三传动机构包括大臂圆管、第一机器人中臂、第二机器人中臂、第三伺服电机和第二减速器，第四传动机构包括中臂圆管、第四伺服电机和第三减速机，第五传动机构包括第一机器人小臂、安装腔、第二机器人小臂、第五伺服电机和第四减速机，第六传动机构包括旋转法兰、第六伺服电机和第五减速机。本发明采用高品质的伺服电机配合机器人专用的RV系列减速机的传动结构，实现高精度、高效率的机械传动，操作简单，结构紧凑，零部件少，故障率低，具有良好的环境适用性，保证精度和惯量。但该多轴机械手也如前所述采用电机+RV减速器的方式传动，因此成本较高。

发明内容

现有的多轴机械臂上，一般采用电机+RV减速器或谐波减速器的方式传动，成本较高，为克服这一缺陷，本发明提供了一种结构紧凑、成本较低的机械臂的肩关节。

本发明的技术方案是：一种机械臂的肩关节，包括底座、肩部和大臂，肩部与底座转动连接，大臂与肩部转动连接，肩部包括安装座和肩部驱动装置及肩部传动装置，大臂与一大臂驱动装置传动连接，肩部传动装置包括被动链轮，被动链轮与安装座转动连接，被动链轮与肩部驱动装置通过链传动机构连接，大臂与大臂驱动装置通过同步带及链条复合传动机构连接。底座用于固定机械臂，支撑肩部。安装座用于安装肩关节所需要的驱动装置和传动零部件。肩部驱动装置通过链传动机构将动力传至被动链轮，进而带动安装座转动，同样，大臂通过同步带及链条复合传动机构从大臂驱动装置获取动力，实现机械臂肩部的转动及摆动功能。本发明中机械臂肩部的转动及摆动是通过链传动机构、或同步带及链条复合传动机构实现的，结构相对简单，造价也更低，相对于现有机械臂上的RV减速器或谐波减速器更为经济，更易维护。

作为优选，所述肩部驱动装置包括肩部驱动电机和肩部行星减速器，肩部驱动电机固定在安装座上，肩部行星减速器安装在肩部驱动电机的输出端，肩部行星减速器的输出端设有肩部主动链轮，肩部主动链轮与被动链轮通过肩部传动链条连接。本肩部驱动装置中使用结构相对更为简单成熟的行星减速器进行减速，而肩部主动链轮、被动链轮及肩部传动链条这些相对简单易得、成本较低部件构成所述的肩部链传动机构，因此本机械臂肩关节上的驱动、传动装置相对于现有机械臂上的RV减速器或谐波减速器更为经济，更易维护。