一种机械臂及机械臂关节制造技术

本实用新型专利技术公开了机械臂及机械臂关节，机械臂关节包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其中，电机模块包括转动连接的电机定子和电机转子；制动模块包括转动连接的制动壳体和制动轴；减速模块包括转动连接的减速壳体和动力输入轴；电机定子、制动壳体和减速壳体三者中相邻两者可拆卸连接，电机转子、制动轴和动力输入轴三者中相邻两者直接且可拆卸地周向连接。该机械臂关节包括拆分成结构和功能独立的若干个模块，升级或维护时，只需要升级或者维修相应的模块即可，从而降低了升级和维修成本。此外，同一种类型的模块只需要进行一次结构设计，当需要不同参数的模块时，只需要对相应尺寸进行调整，降低了设计和加工成本。

Mechanical arm and mechanical arm joint

The utility model discloses the manipulator and the manipulator joint, mechanical arm joint along the direction of power transmission in a motor module, control module and motor deceleration module; the module includes a rotating stator and rotor motor connection; brake module includes a rotating shell and connected with the brake braking deceleration module comprises a rotating shaft; deceleration housing and the power input shaft is connected; both adjacent motor stator, braking and deceleration of the three shell shell can be detachably connected, motor rotor and brake shaft and the power input shaft of the three adjacent both directly and detachably connected to the week. The mechanical arm joint comprises a plurality of modules which are separated into a structure and a function independently, and only need to upgrade or maintain the corresponding module when upgrading or maintenance, thereby reducing the cost of upgrading and maintenance. In addition, the same type of modules only need a structural design, when the need for different parameters of the module, only need to adjust the corresponding size, reducing the design and processing costs.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械臂
，特别涉及一种机械臂及机械臂关节。
技术介绍
机械臂关节是机械臂的动力部件和核心部件，决定着机械臂的动力学性能的优劣。机械臂关节包括驱动电机、制动和减速三部分；其中，驱动电机部分的动力经由制动部分传递至减速部分，最后由减速机构带动机械臂的执行元件转动。传统的关节是将驱动电机、制动和减速三部分传动连接为一体再后封装于关节壳体内，最后通过伸出于关节壳体外的动力输出轴带动执行元件转动。这种机械臂关节作为一个整体，用户不能对其进行自定义拆解组装，这样会导致某些关键部件损坏之后整个关节的维修困难；或者用户需要对关节进行升级时需要更换整个关节。鉴于此，本领域技术人员亟待优化机械臂关节结构，以便于维护和升级。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种便于维护和升级的机械臂关节。在此基础上，本技术还提供一种包括该机械臂关节的机械臂。这种机械臂关节包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其中，所述电机模块包括电机定子和电机转子，所述电机转子和所述电机定子转动连接；所述制动模块包括制动壳体和制动轴，所述制动壳体和所述制动轴转动连接；所述减速模块包括减速壳体和动力输入轴，所述减速壳体和所述动力输入轴转动连接；所述电机定子、所述制动壳体和所述减速壳体三者中相邻两者可拆卸连接，且，所述电机转子、所述制动轴和所述动力输入轴三者中相邻两者直接且可拆卸地周向连接。可选地，所述电机转子和所述制动轴通过相啮合的内花键和外花键连接，所述内花键和所述外花键中一者设置于所述电机转子，另一者设置于所述制动轴；和/或，所述制动轴和所述动力输入轴通过相啮合的内花键和外花键连接，所述内花键和所述外花键中一者设置于所述制动轴，另一者设置于所述动力输入轴。可选地，还包括线束固定环和线束，所述线束包括通信线缆和电源线缆；所述减速模块还包括动力输出轴，所述动力输入轴输入的动力经减速处理后由所述动力输出轴输出；所述电机转子、所述制动轴、所述动力输入轴和所述动力输出轴均为中空轴，所述线束固定环与所述动力输出轴固定连接，所述线束内置于所述电机转子、所述制动轴、所述动力输入轴、所述动力输出轴和所述线束固定环内。可选地，所述电机定子包括电机主壳、电机端盖和定子，所述电机模块还包括电路板保护壳、转子、码盘、编码器电路板和驱动电路板；所述电机主壳和所述电机端盖固定连接，所述电机转子与所述电机主壳和所述电机端盖均转动连接，所述转子和所述定子均位于所述电机主壳并且所述转子与所述电机转子固定连接，所述码盘与所述电机转子固定连接，所述编码器电路板与所述电机定子固定连接，且所述编码器电路板和所述驱动电路板信号连接；所述电路板保护壳与所述电机端盖固定连接并用于罩盖所述码盘、所述编码器驱动板和所述驱动电路板，且，所述电路板保护壳开设有电气接口；所述电机主壳与所述制动壳体可拆卸连接。可选地，所述制动模块还包括电磁制动器和制动轮毂；所述电磁制动器固定安装于所述制动壳体内，所述制动轮毂和所述电磁制动器弹性连接；所述电磁制动器失电，所述制动轮毂在弹性力作用下移动至与所述制动轴周向固定连接；所述电磁制动器得电，所述制动轮毂克服弹性力移动至与所述制动轴分离。可选地，所述减速模块具体为谐波减速器；所述谐波减速器还包括柔轮和刚轮，所述刚轮与所述减速壳体固定连接并与所述柔轮内齿啮合，所述柔轮与所述动力输入轴转动连接，所述减速模块的动力输出轴与所述柔轮固定连接。可选地，所述动力输出轴包括定位轴、转动环和输出端盖；所述定位轴与所述动力输入轴同轴设置并转动连接，所述转动环、所述输出端盖和所述定位轴三者均固定连接，且，所述转动环的外周壁具有沿圆周均布的多个输出法兰孔；所述定位轴为中空轴，所述输出端盖具有线束贯穿孔，所述线束固定环与所述输出端盖固定连接。可选地，所述减速壳体包括固定连接的固定环和输入端盖，所述输入端盖与所述动力输入轴转动连接，所述固定环的外周壁具有沿圆周均布的多个固定法兰孔。可选地，所述电机定子、所述制动壳体和所述减速壳体三者中相邻两者通过螺钉可拆卸连接。此外，本技术还提供一种机械臂，该机械臂包括至少两个连杆和关节，相邻两个所述连杆通过关节转动连接；其中，所述关节具体为如上所述的机械臂关节，相邻两个所述连杆中一者与所述电机定子、所述制动壳体和所述减速壳体中一者固定连接，另一者与所述减速模块的动力输出轴固定连接。与现有技术相比，这种机械臂关节包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其中，电机模块包括电机定子和电机转子，电机转子和电机定子转动连接；制动模块包括制动壳体和制动轴，制动壳体和制动轴转动连接；减速模块包括减速壳体和动力输入轴，减速壳体和动力输入轴转动连接；电机定子、制动壳体和减速壳体三者中相邻两者可拆卸连接，且，电机转子、制动轴和动力输入轴三者中相邻两者直接且可拆卸地周向连接。该机械臂关节包括拆分成结构和功能独立的若干个模块，升级或维护时，只需要升级或者维修相应的模块即可，这将大大降低升级和维修的成本和维护升级成本。此外，同一种类型的模块(如电机驱动模块)只需要进行一次结构设计，当需要不同参数的模块时，只需要对相应尺寸进行调整，从而降低了关节的设计和加工成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术所提供机械臂关节具体实施例的轴向剖视结构示意图；图2为图1所示机械臂关节的立体结构示意图；图3为图2所示机械臂关节的主视结构示意图；图4和5分别为电机模块两个不同视角的结构示意图；图6和7分别为制动模块两个不同视角的结构示意图；图8和9分别为减速模块两个不同视角的结构示意图。其中，图1至9中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系为：电机模块：10电机转子、11电机主壳、12电机端盖、13电路板保护壳、13a电气接口、14定子、15转子、16码盘、18编码器电路板、19驱动电路板；制动模块：20制动轴、21制动壳体、22电磁制动器；减速模块：30动力输入轴、31固定环、31a固定法兰孔、32输入端盖、33转动环、33a输出法兰孔、34输出端盖、34a线束贯穿孔、35刚轮、36柔轮、37定位轴；4线束固定环；5线束。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参见图1，该图为本技术所提供机械臂关节具体实施例的轴向剖视结构示意图。本具体实施例所提供的机械臂关节包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其中，电机模块包括电机定子和电机转子10，电机转子10和电机定子转动连接；制动模块包括制动壳体21和制动轴20，制动壳体21和制动轴20转动连接；减速模块包括减速壳体和动力输入轴30，减速壳体和动力输入轴3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂关节，包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其特征在于，所述电机模块包括电机定子和电机转子(10)，所述电机转子(10)和所述电机定子转动连接；所述制动模块包括制动壳体(21)和制动轴(20)，所述制动壳体(21)和所述制动轴(20)转动连接；所述减速模块包括减速壳体和动力输入轴(30)，所述减速壳体和所述动力输入轴(30)转动连接；所述电机定子、所述制动壳体(21)和所述减速壳体三者中相邻两者可拆卸连接，且，所述电机转子(10)、所述制动轴(20)和所述动力输入轴(30)三者中相邻两者直接且可拆卸地周向连接。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂关节，包括沿动力传递方向顺次设置的电机模块、制动模块和减速模块；其特征在于，所述电机模块包括电机定子和电机转子(10)，所述电机转子(10)和所述电机定子转动连接；所述制动模块包括制动壳体(21)和制动轴(20)，所述制动壳体(21)和所述制动轴(20)转动连接；所述减速模块包括减速壳体和动力输入轴(30)，所述减速壳体和所述动力输入轴(30)转动连接；所述电机定子、所述制动壳体(21)和所述减速壳体三者中相邻两者可拆卸连接，且，所述电机转子(10)、所述制动轴(20)和所述动力输入轴(30)三者中相邻两者直接且可拆卸地周向连接。2.如权利要求1所述的机械臂关节，其特征在于，所述电机转子(10)和所述制动轴(20)通过相啮合的内花键和外花键连接，所述内花键和所述外花键中一者设置于所述电机转子(10)，另一者设置于所述制动轴(20)；和/或，所述制动轴(20)和所述动力输入轴(30)通过相啮合的内花键和外花键连接，所述内花键和所述外花键中一者设置于所述制动轴(20)，另一者设置于所述动力输入轴(30)。3.如权利要求1或2所述的机械臂关节，其特征在于，还包括线束固定环(4)和线束(5)，所述线束(5)包括通信线缆和电源线缆；所述减速模块还包括动力输出轴，所述动力输入轴(30)输入的动力经减速处理后由所述动力输出轴输出；所述电机转子(10)、所述制动轴(20)、所述动力输入轴(30)和所述动力输出轴均为中空轴，所述线束固定环(4)与所述动力输出轴固定连接，所述线束(5)内置于所述电机转子(10)、所述制动轴(20)、所述动力输入轴(30)、所述动力输出轴和所述线束固定环(4)内。4.如权利要求3所述的机械臂关节，其特征在于，所述电机定子包括电机主壳(11)、电机端盖(12)和定子(14)，所述电机模块还包括电路板保护壳(13)、转子(15)、码盘(16)编码器电路板(18)和驱动电路板(19)；所述电机主壳(11)和所述电机端盖(12)固定连接，所述电机转子(10)与所述电机主壳(11)和所述电机端盖(12)均转动连接，所述转子(15)和所述定子(14)均位于所述电机主壳(11)并且所述转子(15)与所述电机转子(10)固定连接，所述码盘(16)与所述电机转子(10)固定连接，所述编码器电路板(18)与所述电机定子固定连接，且所述编码器电路板(18)和所述驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄真，娄威，
申请(专利权)人：遨博北京智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11