一种轻型模块化机器人驱动关节制造技术

本发明专利技术公开了一种轻型模块化机器人驱动关节，包括圆筒状的外壳，外壳内设有电机，电机包括定子以及转子，转子通过轴向定位与电机输出轴固定，电机输出轴的一端通过转接法兰与谐波减速器的柔轮固定，电机输出轴的另一端与一个制动器连接，电机输出轴连接制动器的端部还安装有同步带轮Ⅰ，同步带轮Ⅰ通过同步带与安装在外壳内的同步带轮Ⅱ连接，并且同步带轮Ⅱ上设有绝对式编码器，外壳内安装有控制系统，控制系统包括驱动器，驱动器固定安装在外壳内的支架上，所述驱动器通过电气线路与外壳内的各个执行元件连接。本发明专利技术结构简单，重量轻，具有大负载或自重比，并能够中空走线，定位精度高，大大的提高轻型臂的应用环境，并简化装配维护的难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人，特别涉及一种轻型模块化机器人驱动关节。
技术介绍
自从上世纪60年代以来，机器人在各行各业得到了越来越广泛的应用，尤其是机械、航天等领域。这些传统意义上的机器人被安装固定在特定位置上，人为预先设计好他们的工作流程。重复的进行特定的操作。而随着机器人应用领域的不断扩大，传统的工业机器人在很多情况下已经不能完全胜任他们的工作了，尤其是需要改变工作位置或者环境预先未知，不能够完全预先设计好机器人的工作流程等场合。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种轻型模块化机器人驱动关节，该驱动关节结构简单，重量轻，具有大负载或自重比，并能够中空走线，定位精度高。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种轻型模块化机器人驱动关节，包括圆筒状的外壳，所述外壳内设有电机，电机包括定子以及转子，转子通过轴向定位与电机输出轴固定，所述定子与一个固定架过盈配合连接，且固定架与电机输出轴之间设有轴承Ⅰ，所述电机输出轴与外壳同轴，电机输出轴的一端通过转接法兰与谐波减速器的柔轮固定，电机输出轴的另一端与一个制动器连接，所述制动器安装在外壳内部靠近底部的支撑板上，电机输出轴连接制动器的端部还安装有同步带轮Ⅰ，所述同步带轮Ⅰ通过同步带与安装在外壳内的同步带轮Ⅱ连接，并且同步带轮Ⅱ上设有绝对式编码器，所述外壳内安装有控制系统，控制系统包括驱动器，驱动器固定安装在外壳内的支架上，所述驱动器通过电气线路与外壳内的各个执行元件连接。优选的，制动器包括一对啮合的齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ安装在电机输出轴上，齿轮Ⅱ通过旋转轴安装在支撑板上，所述支撑板上设有分别用于安装电机输出轴以及制动器的旋转轴的安装孔，电机输出轴、旋转轴分别安装在相应的安装孔内。优选的，旋转轴上套有衬套Ⅰ，所述旋转轴的顶部安装齿轮Ⅱ，旋转轴的底部安装有轴承Ⅱ，旋转轴与轴承Ⅱ之间安装有衬套Ⅱ。优选的，同步带轮Ⅰ和同步带轮Ⅱ之间处设有用于调节同步带张紧程度的树脂轴承。优选的，电机输出轴与齿轮Ⅰ之间设有0.2mm的塞尺。优选的，外壳在安装驱动器的一端设有端盖Ⅰ。优选的，外壳在安装谐波减速器的一端设有台阶，并且外壳在该端处设有与台阶匹配的端盖Ⅱ，端盖Ⅱ上设有用于安装谐波减速器的安装孔。优选的，谐波减速器与端盖Ⅱ通过螺钉轴向固定。采用上述技术方案，本专利技术材料强度要求低，重量轻。而且稳定性和可替换性都较高。其输出端采用谐波减速器，便于模块整合后做拖拽示教等相关控制功能拓展，而且重复定位精度高。整体机械关节采用模块化设计，各个执行元器件、控制元器件均集成在关节内，而且采用中空穿线，结构简单，安全系数较高，大大的提高轻型臂的应用环境，并简化装配维护的难度。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术的内部结构示意图。具体实施方式下面结合附图，通过对实施例的描述，对本专利技术做进一步说明：如图1、2所示，本专利技术一种轻型模块化机器人驱动关节，包括圆筒状的外壳1，外壳内设有电机，电机包括定子2以及转子，转子通过轴向定位与电机输出轴3固定，定子2与一个固定架10过盈配合连接，且固定架10与电机输出轴3之间设有轴承Ⅰ。为了保证定子2和转子的安装间隙，电机输出轴3两端采用轴承固定方式固定。电机输出轴3与外壳1同轴，电机输出轴3的一端通过转接法兰5与谐波减速器4的柔轮固定，采用转接法兰5将电机输出轴3与谐波减速器4连接，只有一级减速，保证力矩直接输出。电机输出轴3的另一端与一个制动器连接，制动器安装在外壳1内部靠近底部的支撑板6上。电机输出轴3连接制动器的端部还安装有同步带轮Ⅰ7，同步带轮Ⅰ7通过同步带与安装在外壳1内的同步带轮Ⅱ8连接，并且同步带轮Ⅱ8上设有绝对式编码器9，绝对式编码器9通过同步带轮Ⅰ7和同步带轮Ⅱ8来读取电机的转速和位置，从而满足电机的控制要求。同步带轮Ⅰ7和同步带轮Ⅱ8之间处设有用于调节同步带张紧程度的树脂轴承18。外壳1内安装有控制系统，控制系统包括驱动器11，驱动器11固定安装在外壳1内的支架12上，驱动器11通过电气线路与外壳1内的各个执行元件连接。本专利技术的制动器包括一对啮合的齿轮Ⅰ13和齿轮Ⅱ14，齿轮Ⅰ13安装在电机输出轴3上，电机输出轴3与齿轮Ⅰ13之间设有0.2mm的塞尺，齿轮Ⅱ14通过旋转轴安装在支撑板6上，支撑板6上设有分别用于安装电机输出轴3以及制动器的旋转轴的安装孔，电机输出轴3、旋转轴分别安装在相应的安装孔内。旋转轴上套有衬套Ⅰ15，旋转轴的顶部安装齿轮Ⅱ14，旋转轴的底部安装有轴承Ⅱ16，旋转轴与轴承Ⅱ16之间安装有衬套Ⅱ17。制动器通电断开,齿轮Ⅰ13和齿轮Ⅱ14可以啮合旋转；制动器断电吸合,摩擦制动。衬套Ⅰ15以及衬套Ⅱ17的使用，保证了制动间隙。外壳1在安装驱动器11的一端设有端盖Ⅰ19。外壳1在安装谐波减速器4的一端设有台阶，并且外壳1在该端处设有与台阶匹配的端盖Ⅱ20，端盖Ⅱ20上设有用于安装谐波减速器4的安装孔，谐波减速器4与端盖Ⅱ20通过螺钉轴向固定，避免谐波减速器4的柔轮轴向跳动。本专利技术材料强度要求低，重量轻。而且稳定性和可替换性都较高。其输出端采用谐波减速器，便于模块整合后做拖拽示教等相关控制功能拓展，而且重复定位精度高。整体机械关节采用模块化设计，各个执行元器件、控制元器件均集成在关节内，而且采用中空穿线，结构简单，安全系数较高，大大的提高轻型臂的应用环境，并简化装配维护的难度。以上所述的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻型模块化机器人驱动关节，包括圆筒状的外壳(1)，所述外壳内设有电机，电机包括定子(2)以及转子，转子通过轴向定位与电机输出轴(3)固定，其特征在于：所述定子(2)与一个固定架(10)过盈配合连接，且固定架(10)与电机输出轴(3)之间设有轴承Ⅰ，所述电机输出轴(3)与外壳(1)同轴，电机输出轴(3)的一端通过转接法兰(5)与谐波减速器(4)的柔轮固定，电机输出轴(3)的另一端与一个制动器连接，所述制动器安装在外壳(1)内部靠近底部的支撑板(6)上，电机输出轴(3)连接制动器的端部还安装有同步带轮Ⅰ(7)，所述同步带轮Ⅰ(7)通过同步带与安装在外壳(1)内的同步带轮Ⅱ(8)连接，并且同步带轮Ⅱ(8)上设有绝对式编码器(9)，所述外壳(1)内安装有控制系统，控制系统包括驱动器(11)，驱动器(11)固定安装在外壳(1)内的支架(12)上，所述驱动器(11)通过电气线路与外壳(1)内的各个执行元件连接。

【技术特征摘要】
1.一种轻型模块化机器人驱动关节，包括圆筒状的外壳(1)，所述外壳内设有电机，电机包括定子(2)以及转子，转子通过轴向定位与电机输出轴(3)固定，其特征在于：所述定子(2)与一个固定架(10)过盈配合连接，且固定架(10)与电机输出轴(3)之间设有轴承Ⅰ，所述电机输出轴(3)与外壳(1)同轴，电机输出轴(3)的一端通过转接法兰(5)与谐波减速器(4)的柔轮固定，电机输出轴(3)的另一端与一个制动器连接，所述制动器安装在外壳(1)内部靠近底部的支撑板(6)上，电机输出轴(3)连接制动器的端部还安装有同步带轮Ⅰ(7)，所述同步带轮Ⅰ(7)通过同步带与安装在外壳(1)内的同步带轮Ⅱ(8)连接，并且同步带轮Ⅱ(8)上设有绝对式编码器(9)，所述外壳(1)内安装有控制系统，控制系统包括驱动器(11)，驱动器(11)固定安装在外壳(1)内的支架(12)上，所述驱动器(11)通过电气线路与外壳(1)内的各个执行元件连接。2.根据权利要求1所述的轻型模块化机器人驱动关节，其特征在于：所述制动器包括一对啮合的齿轮Ⅰ(13)和齿轮Ⅱ(14)，所述齿轮Ⅰ(13)安装在电机输出轴(3)上，齿轮Ⅱ(14)通过旋转轴安装在支撑板(6)上，所述支撑板(6)上设有分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云涛，齐敏中，陶子航，季俊辉，程勇，赵文龙，杨松竹，王堃，张宇，杨洋，王琪，
申请(专利权)人：合肥中科艾帝尔机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34