一种集成式机器人关节装置制造方法及图纸

一种集成式机器人关节装置，电机输出轴同时作为RV减速器的输入轴；所述的单圈绝对值编码器的转子通过传感器转接板固连到RV减速器的输入端盘上，其定子通过传感器固定板固连到RV减速器壳体上；增量编码器转子与电机的输出轴固定，其定子固定到T型壳体上；无框直驱力矩电机的转子与电机输出轴固连，其定子与T型壳体固连；断电式制动器转子与电机输出轴相连，其定子与电机端盖固连；直流驱动器通过驱动器支架连接到T型壳体上；其中，直流驱动器、断电式制动器位于无框直驱力矩电机的一侧，该侧通过后密封端盖密封；RV减速器、增量编码器，单圈绝对值编码器位于无框直驱力矩电机的另一侧；输出法兰密封安装在RV减速器的输出端盘上。

An integrated robot joint device

An integrated robot joint device, the motor output shaft is used as the input shaft of the RV reducer; the rotor of the single loop absolute value encoder is connected to the input end of the RV reducer through the sensor transfer plate, and the stator is connected to the RV reducer shell through a sensor fixed plate; the incremental encoder rotor and the motor are added. The output shaft is fixed to the T shell; the rotor of the frame without frame drive torque motor is connected with the output shaft of the motor, the stator is connected with the T shell; the power break brake rotor is connected with the motor output shaft, the stator is connected with the motor end cover; the DC drive is connected to the T shell through the driver support; among them, the DC drive is connected to the type shell of the motor by the driver support. The DC drive and power break brake are located on the side of the frame free drive torque motor, which is sealed through the rear seal end cover; the RV reducer, the incremental encoder, the single ring absolute encoder are located on the other side of the frame free drive torque motor; the output flange seal is installed on the output end of the RV reducer.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式机器人关节装置
本专利技术涉及一种用于机器人关节的结构装置，主要用于解决目前机器人关节连接复杂、尺寸空间大、成本高等问题。
技术介绍
目前机器人关节大多采用串联独立式结构方案，即电机、减速器及驱动器独立设计选型，其后通过转接装置固连成整机装置，该套装置存在结构连接复杂、尺寸空间大、子部件匹配性不高，工时与质量等综合成本相对较高等问题。在此背景下，集成一体化设计成为必然趋势，目前机器人集成化关节大多在谐波减速器的基础上开展设计，该装置存在谐波减速器的承载能力低、结构刚度低、使用寿命短等固有问题，难以满足10KG以上机器人的需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种集成式机器人关节装置。本专利技术的技术解决方案是：一种集成式机器人关节装置，包括RV减速器、无框直驱力矩电机、直流驱动器、断电式制动器和增量编码器，单圈绝对值编码器，T型外壳；电机输出轴同时作为RV减速器的输入轴；所述的单圈绝对值编码器的转子通过传感器转接板固连到RV减速器的输入端盘上，其定子通过传感器固定板固连到RV减速器壳体上；增量编码器转子与电机的输出轴固定，其定子固定到T型壳体上；无框直驱力矩电机的转子与电机输出轴固连，其定子与T型壳体固连；断电式制动器转子与电机输出轴相连，其定子与电机端盖固连；直流驱动器通过驱动器支架连接到T型壳体上；其中，直流驱动器、断电式制动器位于无框直驱力矩电机的一侧，该侧通过后密封端盖密封；RV减速器、增量编码器，单圈绝对值编码器位于无框直驱力矩电机的另一侧；输出法兰密封安装在RV减速器的输出端盘上。进一步的，通过密封结构将油脂封在减速器侧，使油脂无法进入到电机侧。进一步的，在RV减速器的壳体与输入端盘、输出端盘之间采用骨架油封密封；输出端盘轴承座孔采用密封端盖进行密封；输出端盘与输入端盘的中间通孔采用管状油封进行密封；电机的输出轴通过两个骨架油封进行密封。进一步的，一个关节装置的T型壳体的竖直端与另一个关节装置的输出法兰通过螺钉径向连接；或者二者之间通过关节臂连接。进一步的，增量编码器，单圈绝对值编码器的输出线分别通过设置在T型壳体内部的通道连接到低压直流驱动器上，低压直流驱动器的输出线通过设置在电机输出轴以及RV减速器的中心孔从输出法兰输出，该输出线通过与其相连的关节装置的T型壳体内部的通道连接在该关节装置的低压直流驱动器上。进一步的，低压直流驱动器的输出线与输出法兰之间安装电缆防水接头。进一步的，无框直驱力矩电机的转子与电机的输出轴采用胶粘固连，其定子与T型壳体采用胶粘固连。进一步的，断电式制动器转子通过平键、挡圈与电机的输出轴相连。进一步的，后密封端盖与T型壳体采用止口配合定位，通过螺钉与驱动器支架固连。本专利技术与现有技术相比有益效果为：本专利技术公开一种集成式机器人关节装置，该装置高度集成了RV减速器、无框直驱力矩电机、紧凑式低压直流驱动器、断电式制动器(由内部电子部件控制)和双反馈装置(分别为电机换相用的增量编码器与RV减速器输出端用的单圈绝对值编码器)等。该装置采用高性能无框电机与高承载专用RV减速器密封式融合设计，发挥其最优效率、保障高质量稳定运行；T型外壳结构方便与底座、手臂等安装连接，使得机器臂开发变得更为安全、高效、便捷。该装置实现了密封性结构设计、最大程度上减小装置的尺寸空间，提升装置的系统集成度，满足高承载、高刚度、高动态机器人的特性需求。附图说明图1为本专利技术整机结构图；图2为图1局部关于双反馈部分示意图；图3a、3b、3c为本专利技术油脂密封示意图；图4为本专利技术两个关节装置机械接口及内部走线图。具体实施方式下面结合附图及实例对本专利技术作详细说明。如图1、2所示，一种集成式机器人关节装置，包括RV减速器1、无框直驱力矩电机2、直流驱动器3、断电式制动器6和增量编码器5，单圈绝对值编码器4，T型外壳7；电机输出轴13同时作为RV减速器的输入轴；首先将电机增量编码器5定子通过传感器连接螺钉18固连到T型壳体7内侧端面上，将其转子安装到电机输出轴13上，其后将无框直驱力矩电机2的定子过盈安装到T型壳体7电机安装座内，将其转子安装到电机输出轴13上(具体可以采用胶粘固连在一起)，其后将电机输出轴13组合体通过两端支持轴承安装到T型壳体7上，其后将单圈绝对值编码器4定子通过螺钉连接固连到传感器固定板12上，将单圈绝对值编码器4转子通过螺钉连接固连传感器转接板11上，其后将传感器固定板12通过传感器转接板连接螺钉17固连到RV减速器输入端盘上，其后将RV减速器1通过减速器连接螺钉16固连安装到T型壳体7上，其后将电机端盖14通过电机端盖连接螺钉19连接到T型壳体上，将断电式制动器6的定子通过制动器连接螺钉20连接到电机端盖14上，将其转子通过键(具体的可以通过平键加挡圈的方式)连接固定到电机输出轴13上，其后将驱动器3通过驱动器支架15安装到电机端盖14上，其后将后密封端盖8与T型壳体7采用止口配合定位，通过连接螺钉22与驱动器支架15固连，其后将电缆防水接头10安装到输出法兰9内，将输出法兰9穿出线束后固定安装到RV减速器的输出端盘上。通过密封结构将油脂封在减速器侧，使油脂无法进入到电机侧。具体的，如图3a、3b、3c所示，通过RV减速器侧骨架油封23与电机侧骨架油封24将电机输出轴13与RV减速器隔离密封；通过孔用弹性挡圈25轴向固定电机侧骨架油封24.避免油封脱落；输出端盘1E轴承座孔采用密封端盖1D进行密封；输出端盘1E与输入端盘1F的中间通孔采用管状油封1G进行密封；通过RV减速器输入侧骨架油封1B与减速器输出侧骨架油封1C将RV减速器的壳体1A与输入端盘1F、输出端盘1E密封；在传感器的转接板11与输入端盘1F之间添加O型圈1H进行静态密封。使用时，一个关节装置的T型壳体7的竖直端与另一个关节装置的输出法兰9通过螺钉径向连接；或者二者之间通过关节臂连接。具体走线可以采用如下方式：增量编码器5，单圈绝对值编码器4的输出线分别通过设置在T型壳体内部的通道连接到低压直流驱动器3上，低压直流驱动器3的输出线通过设置在电机输出轴以及RV减速器的中心孔从输出法兰输出，该输出线通过与其相连的关节装置的T型壳体内部的通道连接在该关节装置的低压直流驱动器3上。图4中，机械接口采用N个内六角螺钉径向固定连接2个关节装置，接口连接简单可靠；采用内部走线方式，美观、便捷、可靠。本专利技术未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式机器人关节装置，其特征在于：包括RV减速器(1)、无框直驱力矩电机(2)、直流驱动器(3)、断电式制动器(6)和增量编码器(5)，单圈绝对值编码器(4)，T型外壳(7)；电机输出轴(13)同时作为RV减速器的输入轴；所述的单圈绝对值编码器(4)的转子通过传感器转接板(11)固连到RV减速器的输入端盘上，其定子通过传感器固定板(12)固连到RV减速器壳体上；增量编码器(5)转子与电机的输出轴固定，其定子固定到T型壳体(7)上；无框直驱力矩电机(2)的转子与电机输出轴(13)固连，其定子与T型壳体(7)固连；断电式制动器(6)转子与电机输出轴(13)相连，其定子与电机端盖(14)固连；直流驱动器3通过驱动器支架(15)连接到T型壳体(7)上；其中，直流驱动器(3)、断电式制动器(6)位于无框直驱力矩电机(2)的一侧，该侧通过后密封端盖(8)密封；RV减速器(1)、增量编码器(5)，单圈绝对值编码器(4)位于无框直驱力矩电机(2)的另一侧；输出法兰(9)密封安装在RV减速器(1)的输出端盘上。

【技术特征摘要】
1.一种集成式机器人关节装置，其特征在于：包括RV减速器(1)、无框直驱力矩电机(2)、直流驱动器(3)、断电式制动器(6)和增量编码器(5)，单圈绝对值编码器(4)，T型外壳(7)；电机输出轴(13)同时作为RV减速器的输入轴；所述的单圈绝对值编码器(4)的转子通过传感器转接板(11)固连到RV减速器的输入端盘上，其定子通过传感器固定板(12)固连到RV减速器壳体上；增量编码器(5)转子与电机的输出轴固定，其定子固定到T型壳体(7)上；无框直驱力矩电机(2)的转子与电机输出轴(13)固连，其定子与T型壳体(7)固连；断电式制动器(6)转子与电机输出轴(13)相连，其定子与电机端盖(14)固连；直流驱动器3通过驱动器支架(15)连接到T型壳体(7)上；其中，直流驱动器(3)、断电式制动器(6)位于无框直驱力矩电机(2)的一侧，该侧通过后密封端盖(8)密封；RV减速器(1)、增量编码器(5)，单圈绝对值编码器(4)位于无框直驱力矩电机(2)的另一侧；输出法兰(9)密封安装在RV减速器(1)的输出端盘上。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：通过密封结构将油脂封在减速器侧，使油脂无法进入到电机侧。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：在RV减速器的壳体(1A)与输入端盘(1F)、输出端盘(1E)之间采用骨架油封密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：侍威，郑继贵，罗智文，郭喜彬，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11