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1、10申请公布号CN101973038A43申请公布日20110216CN101973038ACN101973038A21申请号201010563456022申请日20101126B25J17/0020060171申请人天津市盖德涂装科技有限公司地址300052天津市和平区拉萨道3号72发明人尤全友74专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人张金亭54发明名称三自由度空心手腕57摘要本发明公开了一种三自由度空心手腕，包括依次设置的基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成；所述基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成均设有相通的中空结构，所有中空结构构成手腕内部的中。
2、空管道，所述关节I和所述关节II的转动轴线为斜交，所述关节II和所述关节III的转动轴线为斜交。本发明集成三个关节，三个关节的三个转动轴线斜交，并且设有内部中空管道，所有管线从手腕的内部穿过连接到工具端尾部，三个关节轴可以实现连续周转，而且在转动过程中不会引起管线打结，能够延长管线的使用寿命。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101973040A1/1页21一种三自由度空心手腕，其特征在于，包括依次设置的基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成；所述关节III总成包括输入轴III、小齿轮III、大齿轮III、套筒III、锥齿。
3、轮III、锥齿轮IV、锥齿轮V、锥齿轮VI和关节III，所述输入轴III安装在所述基座上，所述输入轴III上安装有所述小齿轮III，所述小齿轮III上啮合有所述大齿轮III，所述大齿轮III上固接有所述套筒III，所述套筒III上固接有所述锥齿轮III，所述锥齿轮III上啮合有所述锥齿轮IV，所述锥齿轮IV上固接有所述锥齿轮V，所述锥齿轮V上啮合有所述锥齿轮VI，所述锥齿轮VI上固接有所述关节III；所述关节II总成包括输入轴II、小齿轮II、大齿轮II、套筒II、锥齿轮I、锥齿轮II和关节II，所述输入轴II安装在所述基座上，所述输入轴II上安装有所述小齿轮II，所述小齿轮II上啮合有所述大。
4、齿轮II，所述大齿轮II上固接有所述套筒II，所述套筒II上固接有所述锥齿轮I，所述锥齿轮I上啮合有所述锥齿轮II，所述锥齿轮II上固接有所述关节II；所述关节I总成包括输入轴I、小齿轮I、大齿轮I、套筒I和关节I，所述输入轴I安装在所述基座上，所述输入轴I上安装有所述小齿轮I，所述小齿轮I上啮合有所述大齿轮I，所述大齿轮I上固接有所述套筒I，所述套筒I上固接有所述关节I；所述套筒I套装在所述套筒II的外面，所述套筒II套装在所述套筒I的外面；所述基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成均设有相通的中空结构，所有中空结构构成手腕内部的中空管道，所述关节I和所述关节II的转动轴线为斜交，所。
5、述关节II和所述关节III的转动轴线为斜交。2根据权利要求1所述的三自由度空心手腕，其特征在于，所述关节I和所述关节II的转动轴线夹角为4080，所述关节II和所述关节III的转动轴线夹角为4080。3根据权利要求1或2所述的三自由度空心手腕，其特征在于，所述手腕的中空管道的内径为45CM75CM。权利要求书CN101973038ACN101973040A1/3页3三自由度空心手腕技术领域0001本发明属于机器人领域，具体涉及用于串联机器人使用的三自由度空心手腕。背景技术0002目前，串联机器人作为一种工业自动化设备，已在众多工业生产线上取得了成功的应用。在生产作业中，机器人的手腕用于连接工具。
6、端，通过对机器人运动轨迹的规划，使工具按一定的轨迹运动，进行焊接、搬运等作业。机器人运动中，需要不断调整工具的位姿，这就造成了与工具相连的各种管路包括气路、液路和电路弯折打结。管路的破损已成为机器人生产线故障的重要原因，严重地威胁设备的安全，降低了生产效率。传统机器人采用管路外置或正交手腕结构，管路弯折打结现象严重。发明内容0003本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在转动过程中不会引起管路打结的三自由度空心手腕。0004本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种三自由度空心手腕，其特征在于，包括依次设置的基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成；所述关节III。
7、总成包括输入轴III、小齿轮III、大齿轮III、套筒III、锥齿轮III、锥齿轮IV、锥齿轮V、锥齿轮VI和关节III，所述输入轴III安装在所述基座上，所述输入轴III上安装有所述小齿轮III，所述小齿轮III上啮合有所述大齿轮III，所述大齿轮III上固接有所述套筒III，所述套筒III上固接有所述锥齿轮III，所述锥齿轮III上啮合有所述锥齿轮IV，所述锥齿轮IV上固接有所述锥齿轮V，所述锥齿轮V上啮合有所述锥齿轮VI，所述锥齿轮VI上固接有所述关节III；所述关节II总成包括输入轴II、小齿轮II、大齿轮II、套筒II、锥齿轮I、锥齿轮II和关节II，所述输入轴II安装在所述基座上，。
8、所述输入轴II上安装有所述小齿轮II，所述小齿轮II上啮合有所述大齿轮II，所述大齿轮II上固接有所述套筒II，所述套筒II上固接有所述锥齿轮I，所述锥齿轮I上啮合有所述锥齿轮II，所述锥齿轮II上固接有所述关节II；所述关节I总成包括输入轴I、小齿轮I、大齿轮I、套筒I和关节I，所述输入轴I安装在所述基座上，所述输入轴I上安装有所述小齿轮I，所述小齿轮I上啮合有所述大齿轮I，所述大齿轮I上固接有所述套筒I，所述套筒I上固接有所述关节I；所述套筒I套装在所述套筒II的外面，所述套筒II套装在所述套筒I的外面；所述基座、关节I总成、关节II总成和关节III总成均设有相通的中空结构，所有中空结构构。
9、成手腕内部的中空管道，所述关节I和所述关节II的转动轴线为斜交，所述关节II和所述关节III的转动轴线为斜交。0005所述关节I和所述关节II的转动轴线夹角为4080，所述关节II和所述关节III的转动轴线夹角为4080。0006所述手腕的中空管道的内径为45CM75CM。0007本发明具有的优点和积极效果是集成三个关节，三个关节的三个转动轴线斜交，说明书CN101973038ACN101973040A2/3页4并且设有内部中空管道，所有管线从手腕的内部穿过连接工具端部，手腕三轴可以实现连续周转，而且在转动过程中不会引起管线打结，能够延长管线的使用寿命。附图说明0008图1是本发明的结构示意图。
10、；0009图2是图1的B向视图；0010图3是图1的AA剖视图。0011图中1、基座，2、关节I总成，21、输入轴I，22、小齿轮I，23、大齿轮I，24、套筒I，25、关节I，26、关节I的转动轴线，3、关节II总成，31、输入轴II，32、小齿轮II，33、大齿轮II，34、套筒II，35、锥齿轮I，36、锥齿轮II，37、关节II，38、关节II的转动轴线，4、关节III总成，41、输入轴III，42、小齿轮III，43、大齿轮III，44、套筒III，45、锥齿轮III，46、锥齿轮IV，47、锥齿轮V，48、锥齿轮VI，49、关节III，410、关节III的转动轴线，5、手腕内部的中。
11、空管道。具体实施方式0012为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下0013请参阅图1图3，一种三自由度空心手腕，包括依次设置的基座1、关节I总成2、关节II总成3和关节III总成4；关节III总成4包括输入轴III41、小齿轮III42、大齿轮III43、套筒III44、锥齿轮III45、锥齿轮IV46、锥齿轮V47、锥齿轮VI48和关节III49，输入轴III41安装在基座1上，输入轴III41上安装有小齿轮III42，小齿轮III42上啮合有大齿轮III43，大齿轮III43上固接有套筒III44，套筒III44上固接有锥齿轮III45，锥齿轮。
12、III45上啮合有锥齿轮IV46，锥齿轮IV46上固接有锥齿轮V47，锥齿轮V47上啮合有锥齿轮VI48，锥齿轮VI48上固接有关节III49；关节II总成包括输入轴II31、小齿轮II32、大齿轮II33、套筒II34、锥齿轮I35、锥齿轮II36和关节II37，输入轴II31安装在基座1上，输入轴II31上安装有小齿轮II32，小齿轮II32上啮合有大齿轮II33，大齿轮II33上固接有套筒II34，套筒II34上固接有锥齿轮I35，锥齿轮I35上啮合有锥齿轮II36，锥齿轮II36上固接有关节II37；关节I总成2包括输入轴I21、小齿轮I22、大齿轮I23、套筒I24和关节I25，输入。
13、轴I21安装在基座1上，输入轴I21上安装有小齿轮I22，小齿轮I22上啮合有大齿轮I23，大齿轮I23上固接有套筒I24，套筒I24上固接有关节I25；套筒I24套装在套筒II34的外面，套筒II34套装在套筒I44的外面；基座1、关节I总成2、关节II总成3和关节III总成4均设有相通的中空结构，所有中空结构构成手腕内部的中空管道5，关节I的转动轴线26和关节II的转动轴线38斜交，关节II的转动轴线38和关节III的转动轴线410斜交。0014上述基座1既为手腕三个关节的安装提供支撑，又是驱动齿轮的箱体。电机通过依次驱动输入轴I、小齿轮I、大齿轮I和套筒I，驱动关节I绕其轴线转动。电机通。
14、过依次驱动输入轴II、小齿轮II、大齿轮II、套筒II、锥齿轮I和锥齿轮II，驱动关节II绕其轴线转动。电机通过依次驱动输入轴III、小齿轮III、大齿轮III、套筒III、锥齿轮III、锥齿轮说明书CN101973038ACN101973040A3/3页5IV、锥齿轮V和锥齿轮VI，驱动关节III绕其轴线转动。各个转动部件都有轴承提供支撑。关节III的端面用于安装工具，套筒不但能够起到传递扭矩的作用，还能够为管线从手腕内部穿过提供中空的结构，在本实施例中，中空管道内径为50CM，以45CM75CM为宜。管线从手腕内部穿过，与安装在关节III端面上的工具端部连接，为工具提供作业所需的电、液、气。
15、等。三个关节的转动，可以使工具获得需要的姿态。在本实施例中，关节I的转动轴线与关节II的转动轴线的夹角，以及关节II的转动轴线与关节III的转动轴线的夹角均为60，60的夹角可以使管线在转动中弯折的程度较小，延长管线的使用寿命。关节I和关节II的转动轴线夹角以4080为宜，关节II和关节III的转动轴线夹角以4080为宜。0015尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。说明书CN101973038ACN101973040A1/2页6图1图2说明书附图CN101973038ACN101973040A2/2页7图3说明书附图CN101973038A。