本發(fā)明涉及機(jī)械手結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有柔性齒輪結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)械手。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的機(jī)械手結(jié)構(gòu)，尤其是五軸機(jī)械手，由于采用金屬材料制作的齒輪進(jìn)行傳動，其需要將底座做的很大很重，進(jìn)而作為配重塊的作用，其使得材料的成本高，且重量較大，導(dǎo)致機(jī)械手的搬運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)相當(dāng)困難和復(fù)雜；同時在機(jī)械手領(lǐng)域，為了降低成本，機(jī)械手的傳動齒輪可以采用塑料制作，然而由于采用塑料注塑或打印成型，其齒輪在冷卻后會有不同程度的縮水，即采用傳動的齒輪嚙合方式連接后，機(jī)械手的對應(yīng)連接部分會因?yàn)樗芰淆X輪的尺寸精度不夠、齒輪運(yùn)動中會出現(xiàn)振動，最終影響傳動的精度和齒輪的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種具有柔性齒輪結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)械手，其使得整個機(jī)械手輕便、靈活，便于搬運(yùn)，且互相嚙合的塑料齒輪在嚙合過程中始終保持穩(wěn)定的擠壓狀態(tài)，保證了齒輪傳動的平穩(wěn)準(zhǔn)確，確保傳動精度和齒輪壽命。

一種具有柔性齒輪結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)械手，其特征在于：其包括第一電機(jī)，所述第一電機(jī)的兩側(cè)布置有兩根平行于第一輸出端的軸向?qū)U，第一傳動座套裝于所述軸向?qū)U內(nèi)，所述第一電機(jī)的第一輸出端通過絲桿螺紋連接所述第一傳動座內(nèi)的絲桿螺母，所述第一傳動座上固裝有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的第二輸出端平行于第一電機(jī)的第一輸出端布置，所述第二輸出端上套裝有輸出齒輪，所述第一傳動座厚度方向上貫穿有傳送軸，所述傳遞軸的位于所述第一傳動座的兩側(cè)分別套裝有第一輸入齒輪、第一輸出齒輪，所述輸出齒輪嚙合連接所述第一輸入齒輪，所述第一傳動座的遠(yuǎn)離所述軸向?qū)U的一端設(shè)置有第一軸承，第二軸插裝于所述第一軸承內(nèi)，所述第二軸上固裝有第二傳動座，所述第二軸的對應(yīng)于所述第一輸出齒輪的一端固裝有第二輸入齒輪，所述第二輸入齒輪嚙合連接所述第一輸出齒輪，第二軸的轉(zhuǎn)動通過第二電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)而驅(qū)動第二輸入齒輪轉(zhuǎn)動，所述第二傳動座遠(yuǎn)離所述第二軸的一端固裝有第二軸承，第三軸插裝于所述第二軸承內(nèi)，所述第二傳動座上還固裝有第三電機(jī)，所述第三電機(jī)的第三輸出端固裝有第三輸出齒輪，所述第三軸的軸端固裝有第三輸入齒輪，所述第三輸出齒輪嚙合連接所述第三輸入齒輪，所述第三軸的帶有側(cè)凸的連接板，所述連接板上固裝有第四電機(jī)，所述第四電機(jī)的第四輸出端固接有機(jī)械臂，所述第四輸出端垂直于所述第三軸布置，所述機(jī)械臂的外端設(shè)置有第五電機(jī)，所述第五電機(jī)的第五輸出端套裝有第五輸出齒輪，所述第五輸出端垂直于所述機(jī)械臂的長度方向布置，所述輸出齒輪、第一輸入齒輪、第一輸出齒輪、第二輸入齒輪、第三輸出齒輪、第三輸入齒輪的齒圈內(nèi)環(huán)均設(shè)置有環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)，且均為塑料齒輪。

其進(jìn)一步特征在于：

所述第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)均平行向布置，確保整個結(jié)構(gòu)占地面積少；

所述第三軸對應(yīng)于所述第四電機(jī)的安裝位置設(shè)置有側(cè)凸安裝座，所述第四輸出端貫穿側(cè)凸安裝座后連接所述機(jī)械臂的內(nèi)端，所述機(jī)械臂的內(nèi)端和所述第四輸出端的連接位置位于第四軸承內(nèi)，確保傳動的順暢；

所述第一電機(jī)連接有第一編碼器，所述第二電機(jī)連接有第二編碼器，所述第三電機(jī)連接有第三編碼器，所述第四電機(jī)連接有第四編碼器，所述第五電機(jī)連接有第五編碼器；編碼器的設(shè)置確?？刂凭_；

所述第一傳動座、第二傳動座的主體端面平行布置，確保工作所覆蓋的范圍足夠大；

所述環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)可以為圓形、類圓形、扇形、弧形、矩形、類矩形的形狀；

所述環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)為三層排布結(jié)構(gòu)，其確保齒輪嚙合時相互擠壓的尺寸、保證傳動平穩(wěn)；

所述環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)總體徑向壓縮量為0.1mm～0.3mm。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，第一電機(jī)帶動第一傳動座沿著軸向?qū)U直線方向行進(jìn)，第二電機(jī)帶動第二軸轉(zhuǎn)動，第三電機(jī)帶動第三軸轉(zhuǎn)動，第四電機(jī)使得機(jī)械臂可繞機(jī)械臂的中心軸回轉(zhuǎn)，第五電機(jī)驅(qū)動外部待裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行角度定位，其使得整個機(jī)械臂的工作范圍大，且所述輸出齒輪、第一輸入齒輪、第一輸出齒輪、第二輸入齒輪、第三輸出齒輪、第三輸入齒輪的齒圈內(nèi)環(huán)均設(shè)置有環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)，其使得互相嚙合的塑料齒輪在嚙合過程中始終保持穩(wěn)定的擠壓狀態(tài)，保證了齒輪傳動的平穩(wěn)準(zhǔn)確，確保傳動精度和齒輪壽命，且由于齒輪為塑料齒輪，其使得整個機(jī)械手輕便、靈活，便于搬運(yùn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的a處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中序號所對應(yīng)的名稱如下：

第一電機(jī)1、第一輸出端2、軸向?qū)U3、第一傳動座4、絲桿5、第二電機(jī)6、第二輸出端7、輸出齒輪8、傳遞軸9、第一輸入齒輪10、第一輸出齒輪11、第一軸承12、第二軸13、第二傳動座14、第二輸入齒輪15、第二軸承16、第三軸17、第三電機(jī)18、第三輸出端19、第三輸出齒輪20、第三輸入齒輪21、連接板22、第四電機(jī)23、第四軸承24、機(jī)械臂25、第五電機(jī)26、第五輸出端27、第五輸出齒輪28、環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)29、側(cè)凸安裝座30、。

具體實(shí)施方式

一種具有柔性齒輪結(jié)構(gòu)的五軸機(jī)械手，見圖1、圖2：其包括第一電機(jī)1，第一電機(jī)1的兩側(cè)布置有兩根平行于第一輸出端2的軸向?qū)U3，第一傳動座4套裝于軸向?qū)U3內(nèi)，第一電機(jī)1的第一輸出端2通過絲桿5螺紋連接第一傳動座4內(nèi)的絲桿螺母(圖中未畫出，屬于現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu))，第一傳動座4上固裝有第二電機(jī)6，第二電機(jī)6的第二輸出端7平行于第一電機(jī)1的第一輸出端2布置，第二輸出端7上套裝有輸出齒輪8，第一傳動座4厚度方向上貫穿有傳送軸9，傳遞軸9的位于第一傳動座4的兩側(cè)分別套裝有第一輸入齒輪10、第一輸出齒輪11，輸出齒輪8嚙合連接第一輸入齒輪10，第一傳動座4的遠(yuǎn)離軸向?qū)U3的一端設(shè)置有第一軸承12，第二軸13插裝于第一軸承12內(nèi)，第二軸13上固裝有第二傳動座14，第二軸13的對應(yīng)于第一輸出齒輪11的一端固裝有第二輸入齒輪15，第二輸入齒輪15嚙合連接第一輸出齒輪11，第二軸13的轉(zhuǎn)動通過第二電機(jī)6轉(zhuǎn)動進(jìn)而驅(qū)動第二輸入齒輪15轉(zhuǎn)動，第二傳動座14遠(yuǎn)離第二軸13的一端固裝有第二軸承16，第三軸17插裝于第二軸承16內(nèi)，

第二傳動座14上還固裝有第三電機(jī)18，第三電機(jī)18的第三輸出端19固裝有第三輸出齒輪20，第三軸17的軸端固裝有第三輸入齒輪21，第三輸出齒輪20嚙合連接第三輸入齒輪21，第三軸17的帶有側(cè)凸的連接板22，連接板22上固裝有第四電機(jī)23，第四電機(jī)23的第四輸出端固接有機(jī)械臂25，第四輸出端垂直于第三軸17布置，機(jī)械臂25的外端設(shè)置有第五電機(jī)26，第五電機(jī)26的第五輸出端27套裝有第五輸出齒輪28，第五輸出端28垂直于機(jī)械臂25的長度方向布置，輸出齒輪8、第一輸入齒輪10、第一輸出齒輪11、第二輸入齒輪15、第三輸出齒輪20、第三輸入齒輪21的齒圈內(nèi)環(huán)均設(shè)置有環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)29，且均為塑料齒輪。

第一電機(jī)1、第二電機(jī)6、第三電機(jī)18均平行向布置，確保整個結(jié)構(gòu)占地面積少；

第三軸17對應(yīng)于第四電機(jī)23的安裝位置設(shè)置有側(cè)凸安裝座30，第四輸出端貫穿側(cè)凸安裝座30后連接機(jī)械臂25的內(nèi)端，機(jī)械臂25的內(nèi)端和第四輸出端的連接位置位于第四軸承24內(nèi)，確保傳動的順暢；

第一電機(jī)1連接有第一編碼器，第二電機(jī)6連接有第二編碼器，第三電機(jī)18連接有第三編碼器，第四電機(jī)23連接有第四編碼器，第五電機(jī)26連接有第五編碼器；編碼器的設(shè)置確保控制精確；

第一傳動座4、第二傳動座14的主體端面平行布置，確保工作所覆蓋的范圍足夠大；

環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)29可以為圓形、類圓形、扇形、弧形、矩形、類矩形的形狀；

環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)29為三層排布結(jié)構(gòu)，其確保齒輪嚙合時相互擠壓的尺寸、保證傳動平穩(wěn)；

環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)29總體徑向壓縮量為0.1mm～0.3mm，這樣齒輪一周轉(zhuǎn)下來，始終和另外一齒輪保持?jǐn)D壓的狀態(tài)，保證了平穩(wěn)準(zhǔn)確的傳動。柔性齒輪減速傳動結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，大大降低對塑料齒輪的精度要求。使原來的需求由+/-0.005mm降低到+/-0.15mm。一般工程塑料就可以滿足要求。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，第一電機(jī)帶動第一傳動座沿著軸向?qū)U直線方向行進(jìn)，第二電機(jī)帶動第二軸轉(zhuǎn)動，第三電機(jī)帶動第三軸轉(zhuǎn)動，第四電機(jī)使得機(jī)械臂可繞機(jī)械臂的中心軸回轉(zhuǎn)，第五電機(jī)驅(qū)動外部待裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行角度定位，其使得整個機(jī)械臂的工作范圍大，且輸出齒輪、第一輸入齒輪、第一輸出齒輪、第二輸入齒輪、第三輸出齒輪、第三輸入齒輪的齒圈內(nèi)環(huán)均設(shè)置有環(huán)狀不連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)，其使得互相嚙合的塑料齒輪在嚙合過程中始終保持穩(wěn)定的擠壓狀態(tài)，保證了齒輪傳動的平穩(wěn)準(zhǔn)確，確保傳動精度和齒輪壽命，且由于齒輪為塑料齒輪，，其使得整個機(jī)械手輕便、靈活，便于搬運(yùn)。

以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。