本實用新型涉及工業機器人領域，尤其是一種單元組合式機器人手腕。
背景技術：
機器人手腕需要有腕擺動(B軸)和手回轉(T軸)兩個回轉運動軸；腕擺動軸B、手回轉軸T的回轉速度均較低，故其傳動系統必須安裝減速器。由于手腕傳動系統結構復雜，目前，一般都采用散件組裝式諧波減速器，這種結構的缺點是：諧波減速器及傳動系統的部件都需要在現場安裝，其零部件多、裝配要求高、安裝復雜、傳動精度很難保證；特別在手腕維修時，同樣需要分解諧波減速器及傳動系統的所有部件，并重新裝配，它不僅增加了維修難度；而且，諧波減速器及傳動部件經反復裝拆，將直接導致性能和傳動精度的下降。
技術實現要素：
本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種單元組合式機器人手腕，裝配或維修時無需進行任何調整，結構簡單，生產制造和裝配、維修方便，確保傳動精度，延長使用壽命。
本實用新型解決現有技術問題所采用的技術方案：一種單元組合式機器人手腕，包括：
上臂，所述上臂的后端為中空內腔，中空內腔的左、右側壁上分別設有B軸伺服驅動電機和T軸伺服驅動電機，所述上臂的前端為U形叉，U形叉的一側設有B軸諧波減速器，U形叉的另一側設有T軸中間傳動單元，U形叉的內側設有擺動體；
B軸傳動與減速單元，所述B軸傳動與減速單元用來實現B軸的傳動和減速，所述B軸傳動與減速單元包括B軸傳動件和B軸諧波減速器，所述B軸傳動件包括B軸同步皮帶和B軸同步皮帶輪，所述B軸諧波減速器包括B軸諧波減速器輸入軸和B軸諧波減速器輸出軸，所述B軸傳動件通過B軸同步皮帶傳動，所述B軸同步皮帶兩側通過所述B軸同步皮帶輪固定在所述B軸伺服驅動電機和B軸諧波減速器輸入軸上，所述B軸諧波減速器輸出軸與所述擺動體連接；
T軸減速與輸出單元，所述T軸減速與輸出單元用來實現T軸減速和安裝作業工具，所述T軸減速與輸出單元包括T軸諧波減速器和工具安裝法蘭，所述T軸諧波減速器設于所述擺動體的前端，所述T軸減速器包括T軸諧波減速器輸入軸、T軸諧波減速器輸出軸和T軸諧波減速器傘齒輪，所述T軸諧波減速器傘齒輪設在所述T軸諧波減速器輸入軸上，所述工具安裝法蘭可旋轉地安裝在所述T軸諧波減速器輸出軸上；
T軸中間傳動單元，設于所述擺動體的內腔，所述T軸中間傳動單元用來連接T軸伺服驅動電機和T軸減速與輸出單元，并有變換轉向的作用，包括T軸中間傳動部件和T軸傳動件，所述T軸傳動部件包括輔助支承軸承、支承座、端蓋、T軸中間傳動傘齒輪、中間傳動軸、隔套、軸承，所述T軸傳動件包括T軸同步皮帶和T軸同步皮帶輪，所述T軸同步皮帶兩側通過所述T軸同步皮帶輪固定在所述T軸伺服驅動電機和所述中間傳動軸上。
進一步地，所述擺動體為內部中空的箱體形結構，所述T軸諧波減速器傘齒輪和所述T軸中間傳動傘齒輪設于所述擺動體的中空內腔中。
進一步地，所述中間傳動軸設于所述T軸中間傳動部件的內部，所述中間傳動軸一端與所述T軸同步皮帶輪連接，另一端與所述T軸中間傳動傘齒輪連接。
進一步地，所述輔助支承軸承設于所述擺動體上，對所述擺動體進行徑向支承和軸向浮動支承。
進一步地，所述T軸中間傳動部件設于所述支承座上。
進一步地，所述輔助支承軸承通過密封鎖緊螺母與所述支承座連接。
進一步地，所述的B軸諧波減速器與B軸諧波減速器輸出軸間通過可同時承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接。
進一步地，所述的T軸諧波減速器與所述T軸諧波減速器輸入軸、所述T軸諧波減速器輸出軸分別通過可同時承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接。
進一步地，所述中間傳動軸通過軸承和隔套安裝在支承座上，所述軸承的外圈通過端蓋壓緊后固定在支承座上，所述軸承的內圈通過鎖緊螺母固定在中間傳動軸上。
本實用新型的有益效果在于：本實用新型將手腕的全部零件設計成3個獨立的、可直接裝拆的整體單元，裝配或維修時無需進行任何調整。與通常的機器人手腕比較，不僅解決了諧波減速器及傳動系統部件的分離、安裝、維修等問題，而且在裝配或維修時無需進行任何調整，故可確保傳動精度、延長使用壽命；同時，又大幅度減少了機械零部件數量；其結構簡單，生產制造和裝配、維修非常容易。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖；
圖中：1、上臂，2、B軸伺服驅動電機，3、B軸傳動件，3.1、B軸同步皮帶，3.2、B軸同步皮帶輪，4、B軸諧波減速器，4.1、B軸諧波減速器輸入軸，4.2、B軸諧波減速器輸出軸，5、擺動體，6、T軸諧波減速器，6.1、T軸諧波減速器輸入軸，6.2、T軸諧波減速器輸出軸，6.3、T軸諧波減速器傘齒輪，7、工具安裝法蘭，8、T軸傳動部件8.1、輔助支承軸承8.2、支承座8.3、端蓋8.4、T軸中間傳動傘齒輪8.5、中間傳動軸8.6、隔套，8.7、軸承，9、T軸傳動件，9.1、T軸同步皮帶，9.2、T軸同步皮帶輪，10、T軸伺服驅動電機。
具體實施方式
現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
如圖1所示的一種單元組合式機器人手腕，包括：上臂1，所述上臂1的后端為中空內腔，中空內腔的左、右側壁上分別設有B軸伺服驅動電機2和T軸伺服驅動電機10，所述上臂1的前端為U形叉，U形叉的一側設有B軸諧波減速器4，U形叉的另一側設有T軸中間傳動單元，U形叉的內側設有擺動體5；
B軸傳動與減速單元，所述B軸傳動與減速單元用來實現B軸的傳動和減速，所述B軸傳動與減速單元包括B軸傳動件3和B軸諧波減速器4。所述B軸傳動件3包括B軸同步皮帶3.1和B軸同步皮帶輪3.2，所述B軸同步皮帶輪3.2都采用鍵連接、軸端中心螺釘固定。所述B軸諧波減速器4包括B軸諧波減速器輸入軸4.1和B軸諧波減速器輸出軸4.2，所述的B軸諧波減速器4與所述B軸諧波減速器輸入軸4.1、所述B軸諧波減速器輸出軸4.2分別通過可同時承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接。所述B軸傳動件3通過B軸同步皮帶3.1傳動，所述B軸同步皮帶3.1兩側通過所述B軸同步皮帶輪3.2固定在所述B軸伺服驅動電機2和所述B軸諧波減速器輸入軸4.1上，所述B軸諧波減速器輸出軸4.2通過連接螺釘與所述擺動體5連成一體。當B軸伺服驅動電機2啟動時，B軸諧波減速器輸入軸4.1在B軸同步皮帶輪3.2的帶動下旋轉，B軸諧波減速器4隨之旋轉，從而在B軸諧波減速器輸出軸4.2上得到減速后的轉速輸出，進而，因B軸諧波減速器輸出軸4.2與擺動體5連接成一體，故可帶動擺動體5擺動。擺動體5連同B軸傳動與減速單元整體裝拆，裝配、維修時無需分離B軸諧波減速器4和進行任何調整。
T軸減速與輸出單元，所述T軸減速與輸出單元用來實現T軸減速和安裝作業工具，所述T軸減速與輸出單元包括T軸諧波減速器6和工具安裝法蘭7。所述T軸諧波減速器6通過連接螺釘固定在所述擺動體5的前端，所述T軸減速器6包括T軸諧波減速器輸入軸6.1、T軸諧波減速器輸出軸6.2和T軸諧波減速器傘齒輪6.3。所述的T軸諧波減速器6與所述T軸諧波減速器輸入軸6.1、所述T軸諧波減速器輸出軸6.2分別通過可同時承受徑向和軸向載荷的交叉滾子軸承連接，所述T軸諧波減速器傘齒輪6.3通過連接鍵、固定螺釘、墊固定在所述T軸諧波減速器輸入軸6.1上。所述工具安裝法蘭7可旋轉地安裝在所述T軸諧波減速器輸出軸6.2上，所述工具安裝法蘭7通過連接螺釘和T軸諧波減速器輸出軸6.2連成一體。當T軸諧波減速器輸入軸6.1上的T軸諧波減速器傘齒輪6.3旋轉時，T軸諧波減速器6將隨之旋轉，從而在T軸諧波減速器輸出軸6.2上得到減速后的轉速輸出，因T軸諧波減速器輸出軸6.2與工具安裝法蘭7連接成一體，T軸諧波減速器輸出軸6.2可帶動工具安裝法蘭7及所安裝的作業工具低速回轉。T軸減速與輸出單元整體安裝在擺動體5的前端，能以單元的形式整體裝拆，裝配、維修時無需分離T軸諧波減速器6和進行任何調整。
T軸中間傳動單元，設于所述擺動體5的內腔，所述T軸中間傳動單元用來連接T軸伺服驅動電機10和T軸減速與輸出單元，包括T軸中間傳動部件8和T軸傳動件9，所述T軸傳動部件8包括輔助支承軸承8.1、支承座8.2、端蓋8.3、T軸中間傳動傘齒輪8.4、中間傳動軸8.5、隔套8.6、軸承8.7，所述輔助支承軸承8.1設于所述擺動體5上，對所述擺動體5進行徑向支承和軸向浮動支承，所述輔助支承軸承8.1通過密封鎖緊螺母與所述支承座8.2連接，所述T軸中間傳動部件8設于所述支承座8.2上。所述T軸中間傳動單元通過支承座8.2和端蓋8.3固定在上臂1前側的U形叉上。所述中間傳動軸8.5設于所述T軸中間傳動部件8的內部，所述中間傳動軸8.5一端與所述T軸同步皮帶輪9.2連接，另一端與所述T軸中間傳動傘齒輪8.4連接。所述T軸傳動件9包括T軸同步皮帶9.1和T軸同步皮帶輪9.2，所述T軸同步皮帶9.1兩側通過所述T軸同步皮帶輪9.2固定在所述T軸伺服驅動電機10和所述中間傳動軸8.5上。當T軸伺服驅動電機10旋轉時，可通過T軸同步皮帶9.1帶動中間傳動軸8.5旋轉并變換轉向、帶動T軸諧波減速器輸入軸6.1旋轉，進而，通過T軸諧波減速器6的減速，帶動工具安裝法蘭7及所安裝的作業工具低速回轉。
所述擺動體5為內部中空的箱體形結構，所述T軸諧波減速器傘齒輪6.3和所述T軸中間傳動傘齒輪8.4設于所述擺動體5的中空內腔中。
所述T軸諧波減速器傘齒輪6.3和所述T軸中間傳動傘齒輪8.4模數相同但直徑可以不同，改變傘齒輪的直徑可調整T軸諧波減速器6和中間傳動單元的相對位置。
所述的B軸同步皮帶輪3.2設有兩個，兩個B軸同步皮帶輪3.2外形尺寸、結構、加工要求完全相同。
所述中間傳動軸8.5通過軸承8.7和隔套8.6安裝在支承座8.2上，軸承87的外圈通過端蓋8.3壓緊后固定在支承座8.2上，軸承8.7的內圈通過鎖緊螺母固定在中間傳動軸8.5上。
本實用新型的工作原理如下：當手腕需要進行B軸擺動時，B軸伺服驅動電機2可通過B軸同步皮帶3.1和B軸同步皮帶輪3.1，帶動B軸諧波減速器輸入軸4.1旋轉，B軸諧波減速器4減速后，B軸諧波減速器輸出軸4.2可直接帶動擺動體5完成手腕擺動動作；當手腕需要進行T軸旋轉時，T軸伺服驅動電機10可通過T軸同步皮帶9.1和T軸同步皮帶輪9.1，帶動中間傳動軸8.5旋轉，并通過中間傳動軸傘齒輪8.4變換轉向后，帶動擺動體5上的T軸諧波減速器輸入軸6.1旋轉，T軸諧波減速器6減速后，T軸諧波減速器輸出軸6.2可直接帶動工具安裝法蘭7及作業工具完成手腕回轉動作。
本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。