一種機器人用帶輪結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械手技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種機器人用帶輪結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的自動化發(fā)展，工業(yè)機器人的應(yīng)用越來越普遍，而隨著使用環(huán)境的復(fù)雜化，機器人的機械臂的自由度也越來越高，目前一般機械臂都有六自由度，機械臂的自由度通過電機或者馬達來控制，隨著機械臂自由度的提高，位于末端的腕部一般為執(zhí)行段，其節(jié)結(jié)構(gòu)相對需要細小才能完成加工，因此很難降電機或者馬達直接安裝到關(guān)節(jié)處，目前均通過皮帶傳動的方式來實現(xiàn)末端機械臂的控制。
[0003]皮帶傳動就需要考慮到皮帶的張緊問題，目前皮帶張緊主要有兩種方式:一種是通過中心距調(diào)整張緊，例如中國專利文獻公開的一種關(guān)節(jié)機器人前臂同步帶傳動張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)【授權(quán)公告號CN 204322101 U】，局限于電機與帶輪同軸的結(jié)構(gòu)，由于一個帶輪與電機同軸，只需要通過齒形皮帶傳動，而沒有別的傳動關(guān)系，因此此帶輪軸的位置在結(jié)構(gòu)可以不固定，可以設(shè)計成左右浮動，此結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)整電機與帶輪的軸安裝位置，通過中心距外擴來張緊皮帶。但如前所述，此張緊方法局限于電機與帶輪同軸的結(jié)構(gòu)，當兩個帶輪兩側(cè)均有傳動結(jié)構(gòu)輸入輸出的時候，帶輪在結(jié)構(gòu)上的位置是固定的，則無法通過安裝位置調(diào)整來張緊。
[0004]另一種為通過增加滾輪張緊，通過一個可以自由轉(zhuǎn)動的滾輪壓在皮帶外側(cè)來張緊，此結(jié)構(gòu)下滾輪外圈和皮帶外圈是通過摩擦力來傳遞，而機器人的運動是來回反復(fù)運動，而皮帶張緊力不易過緊，過緊反而影響皮帶壽命容易斷，因此可傳遞的摩擦力有限，滾輪靠摩擦力傳遞總是會出現(xiàn)輕微滑動導(dǎo)致皮帶磨損。介于以上原因，這種結(jié)構(gòu)機器人上很少使用，只是發(fā)動機有類似的結(jié)構(gòu)，機器人上當電機不是直連的時候，一般就不采用帶輪傳遞結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種機器人用帶輪結(jié)構(gòu)，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供適用于機器人使用的帶輪結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種機器人用帶輪結(jié)構(gòu)，機器人包括連接機械臂的關(guān)節(jié)，其特征在于，本帶輪結(jié)構(gòu)包括與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸連接的主動帶輪、與從動轉(zhuǎn)軸連接的從動帶輪以及設(shè)置在主動帶輪和被動帶輪之間的齒形皮帶，所述主動帶輪和從動帶輪均設(shè)置在關(guān)節(jié)內(nèi)且主動帶輪和從動帶輪之間間距固定，所述關(guān)節(jié)內(nèi)位于主動帶輪和從動帶輪之間還設(shè)有具有輪齒的輔助帶輪，所述輔助帶輪位于齒形皮帶的內(nèi)側(cè)，所述輔助帶輪能與齒形皮帶其中一側(cè)嚙合并使得齒形皮帶保持張緊。
[0008]齒形皮帶套在主動帶輪、從動帶輪以及輔助帶輪之間，電機與驅(qū)動轉(zhuǎn)軸連接，從而帶動主動帶輪轉(zhuǎn)動，再通過齒形皮帶帶動從動帶輪轉(zhuǎn)動，進而帶動了從動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；由于主動帶輪和從動帶輪之間間距固定，因此避開了電機安裝形式的局限，使得本帶輪結(jié)構(gòu)適用性更廣；在齒形皮帶轉(zhuǎn)動時輔助帶輪也隨齒形皮帶轉(zhuǎn)動，由于輔助帶輪和齒形皮帶是齒嚙合的，也就不需要過分的張緊齒形皮帶以達到輔助帶輪和齒形皮帶同步轉(zhuǎn)動的目的，因此能保證齒形皮帶保持合適的張緊度，提高傳動的穩(wěn)定性；同時在齒形皮帶來回快速轉(zhuǎn)動時輔助帶輪能始終隨著轉(zhuǎn)動，而不會出現(xiàn)打滑的情況，因此不會對齒形皮帶造成磨損，保證了齒形皮帶的使用壽命；由于輔助帶輪是位于齒形皮帶內(nèi)側(cè)的，相對于位于外側(cè)的張緊輪，其安裝結(jié)構(gòu)更緊湊，因此能將關(guān)節(jié)做的更小，使得機器人結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0009]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述關(guān)節(jié)內(nèi)位于主動帶輪和從動帶輪之間設(shè)有調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座上具有長條形的調(diào)節(jié)孔，所述關(guān)節(jié)上具有固定孔，所述調(diào)節(jié)座通過螺栓穿過調(diào)節(jié)孔和固定孔可調(diào)定位在關(guān)節(jié)上，所述輔助帶輪設(shè)置在調(diào)節(jié)座上且輔助帶輪能沿其軸心線自由轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)座的位置為可調(diào)的，因此根據(jù)實際使用齒形皮帶的型號來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)座的位置，使得輔助帶輪的位置將齒形皮帶適度張緊，提高適用性，也提高了齒形皮帶傳動的穩(wěn)定性。
[0010]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述固定孔具有至少兩個，所述固定孔呈直線排列，所述固定孔之間的連線與主動帶輪的軸心線和從動帶輪的軸心線之間的連線垂直，所述調(diào)節(jié)孔能與至少兩個固定孔對齊。兩個固定孔能保證螺栓能牢固的將調(diào)節(jié)座固定在關(guān)節(jié)上，同時固定孔的位置使得調(diào)節(jié)座上的輔助帶輪始終能與齒形皮帶一側(cè)的同一位置向抵靠，使得齒形皮帶在固定位置向外張緊，提高了齒形皮帶傳動的穩(wěn)定性。
[0011]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述固定孔之間的連線與主動帶輪的軸心線和從動帶輪的軸心線之間連線的中點相交。該結(jié)構(gòu)使得調(diào)節(jié)座上的輔助帶輪始終能與齒形皮帶一側(cè)的中部抵靠，也就是齒形皮帶一側(cè)的中部向外張緊，位于輔助帶輪兩側(cè)的齒形皮帶長度相同，從而在高速轉(zhuǎn)動時齒形皮帶能更穩(wěn)定的運行，提高了齒形皮帶傳動的穩(wěn)定性。
[0012]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述輔助帶輪套在軸承的外圈上并與軸承的外圈固定，所述調(diào)節(jié)座上具有定位凸臺，所述定位凸臺上開有具有內(nèi)螺紋的安裝孔，所述軸承的內(nèi)圈穿設(shè)有螺釘，螺釘?shù)穆菝迸c軸承內(nèi)圈的一端抵靠，螺釘?shù)牧硪欢伺c安裝孔固定使得軸承的內(nèi)圈抵靠在定位凸臺的臺面上。定位凸臺增加了固定孔的長度，也就增加了螺釘與固定孔螺紋連接的長度，提高輔助帶輪的固定強度；通過軸承使得輔助帶輪能自由轉(zhuǎn)動，也就能隨著齒形皮帶轉(zhuǎn)動，而不會出現(xiàn)打滑的情況，因此不會對齒形皮帶造成磨損，保證了齒形皮帶的使用壽命。
[0013]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述輔助帶輪的內(nèi)孔一端孔壁上開有定位臺階，所述軸承的外圈位于定位臺階內(nèi)且與定位臺階緊配合，所述軸承的外圈一端端面與定位臺階底面抵靠。該結(jié)構(gòu)使得軸承能與輔助帶輪牢固的連接，在齒形皮帶往復(fù)轉(zhuǎn)動時能保證與齒形皮帶同步轉(zhuǎn)動，而不會出現(xiàn)打滑的情況，因此不會對齒形皮帶造成磨損，保證了齒形皮帶的使用壽命。
[0014]在上述的機器人用帶輪結(jié)構(gòu)中，所述定位凸臺位于調(diào)節(jié)孔的一端，所述固定孔的軸心線與調(diào)節(jié)孔的軸心線共面。調(diào)節(jié)座上的輔助帶輪將齒形皮帶張緊后會受到反作用力，該結(jié)構(gòu)使得受到的反作用力作用方向與調(diào)節(jié)孔的軸心線共面，直接作用在螺栓上，因此能使得調(diào)節(jié)座更穩(wěn)定的定位在關(guān)節(jié)上；同時輔助帶輪始終能與齒形皮帶一側(cè)的中部抵靠，也就是齒形皮帶一側(cè)的中部向外張緊，位于輔助帶輪兩側(cè)的齒形皮帶長度相同，從而在高速轉(zhuǎn)動時齒形皮帶能更穩(wěn)定的運行，提高了齒形皮帶傳動的穩(wěn)定性。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本機器人用帶輪結(jié)構(gòu)由于主動帶輪和從動帶輪之間間距固定，因此避開了電機安裝形式的局限，使得本帶輪結(jié)構(gòu)適用性更廣；輔助帶輪的安裝位置使得關(guān)節(jié)能做的更小，使得機器人結(jié)構(gòu)更緊湊；輔助帶輪與齒形皮帶的連接方式能保證齒形皮帶保持合適的張緊度，提高傳動的穩(wěn)定性，同時不會對齒形皮帶造成磨損，保證了齒形皮帶的使用壽命的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是本機器人用帶輪結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本機器人用帶輪結(jié)構(gòu)的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是輔助帶輪的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
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