一种紧凑型主轴结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种紧凑型主轴结构，包括依次串联连接的电机部件(1)、减速器部件(2)、传动轴部件(4)以及连接件(5)，支撑部件(3)套设于减速器部件(2)、传动轴部件(4)外侧对所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)起到支撑以及保护的作用，使得主轴结构精小，达到了提高康复机器人轻量化、可穿戴性的技术效果；进一步，所述传动轴部件(4)与所述连接件(5)可通过自锁装置连接，使得该紧凑型主轴结构具有自锁结构，达到了在断电、误操作等特殊情况下仍然安全稳定使用的技术效果。

A compact spindle structure

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型主轴结构
本申请涉及康复设备领域，特别涉及一种用于康复机器人的主轴结构。
技术介绍
随着世界上人口增长，老龄化人口越来越多，人们对康复辅助治疗器材的需求日渐加强，而康复机器人因其便利、智能、可操作性强的特点而广泛应用于康复治疗领域，如外骨骼式结构机器人即为最常见康复机器人类型，对其轻量化、可穿戴性要求较高。可见，康复机器人整体结构的紧凑性、安全稳定性能尤为重要。但是在现阶段，康复机器人各种产品的设计水平良莠不齐，并且很多在设计之初并没有考虑紧凑性，造成产品功能单一且体积庞大，不仅造成浪费还降低用户体验。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本申请提供了一种紧凑型主轴结构，使得主轴结构精小，达到了提高康复机器人轻量化、可穿戴性的技术效果；该紧凑型主轴结构还具有自锁结构，达到了在断电、误操作等特殊情况下仍然安全稳定使用的技术效果。采用的技术方案是：一种紧凑型主轴结构，包括电机部件、减速器部件、支撑部件、传动轴部件、连接件，所述电机部件)、所述减速器部件、所述传动轴部件以及所述连接件依次串联连接，其特征在于：所述支撑部件套设于所述减速器部件、所述传动轴部件外侧对所述减速器部件、所述传动轴部件起到支撑以及保护作用，所述减速器部件由刚轮、柔轮以及谐波发生器组成，所述支撑部件包括依次固定连接的电机固定套筒、谐波支撑套筒、支撑壁以及抗弯矩套筒。进一步地，所述电机固定套筒、所述谐波支撑套筒、所述支撑壁以及所述抗弯矩套筒轴向分别通过螺钉两两紧固连接，径向采用内外壁嵌套配合、轴肩配合压紧。<br>进一步地，所述主轴结构还包括齿形自锁装置。进一步地，所述传动轴部件位于所述支撑部件内，所述传动轴的中部具有第一轴肩，第一轴肩两侧设有面对面安装的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承的外圈与所述支撑壁的内壁固定，所述圆锥滚子轴承的内圈抵住所述传动轴的所述第一轴肩。进一步地，还包括深沟球轴承，所述深沟球轴承位于所述传动轴与所述抗弯矩套筒的内壁之间，所述深沟球轴承的内圈与所述传动轴过渡配合，所述深沟球轴承的外圈与所述抗弯矩套筒内壁采用过盈配合，所述深沟球轴承的轴向使用孔用挡圈限位，所述孔用挡圈固定于所述抗弯矩套筒的内侧凹槽内。进一步地，所述齿形自锁装置连接于所述传动轴部件与所述连接件之间。进一步地，所述齿形自锁装置包括第一端面齿、第二端面齿，所述第一端面齿、所述第二端面齿结构相同，相对安装，二者相对端面设有可啮合的齿结构，所述第一端面齿固定安装于所述抗弯矩套筒内，所述第二端面齿可滑动的安装于所述连接件的内腔中，使得第二端面齿具有两个工作位置，在第一工作位置时与所述第一端面齿分离，在第二工作位置时与所述第一端面齿啮合。进一步地，所述齿形自锁装置还包括线圈、压缩弹簧、连接件固定件，所述连接件固定件分别与所述传动轴的端部以及所述连接件固定连接，所述连接件固定件与所述第二端面齿在所述第一工作位置时面接触，所述连接件固定件在该接触面上安装有所述线圈和所述压缩弹簧，通过所述线圈的通、断电操作，实现所述第二端面齿在所述第一工作位置与所述第二工作位置之间的切换。进一步地，该紧凑型主轴结构应用于康复机器人。进一步地，所述康复机器人为外骨骼式康复机器人。本技术的有益效果是：该紧凑型主轴结构简单，整体内部空腔小，结构紧凑，提高的康复机器人的携带性能。该紧凑型主轴结构具有抗弯矩结构，可以承受较大负载及较大弯矩，提高了康复机器人的应用范围。该紧凑型主轴结构还具有轴向自锁结构，可以在误操作、断电、超速等情况下实现应用康复设备的主轴锁定，提高了康复妓爱俏人的安全性能。该主轴结构简单，其中电机壳体、支撑部件及传动部件等均可以按照实际情况设计，提高了其应用的灵活性。附图说明图1为本申请的外观示意图；图2为本申请主轴结构实施例一的剖面图(一)；图3为本申请主轴结构实施例一的剖面图(二)；图4为本申请主轴结构实施例二的剖面图(一)；图5为本申请主轴结构实施例二的剖面图(二)；图6为齿形自锁装置的第二端面齿结构；图7为齿形自锁装置的连接件固定件；图8为本申请主轴结构的控制方式。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围做出更为清楚明确的界定。附图中，1-电机部件、101-电机输出轴、102-骨架密封、103-电机前端盖、104-o型密封圈、105-深沟球轴承一、106-电机磁钢转子、107-绕组定子、108-壳体、109-后端盖、110深沟球轴承二、111-编码器、112-罩壳、2-减速器部件、201-谐波发生器、202-柔轮、203-刚轮、3-支撑部件、301-电机固定套筒、302-谐波支撑套筒、303-支撑臂、304-抗弯矩套筒304、4-传动轴部件、401-圆锥滚子轴承、402-深沟球轴承、403-传动轴、404-挡圈、5-连接件、6-齿形自锁装置、601-定位环、602-滑环触点、603-滑环、604-第一端面齿、605、第二端面齿、606-压缩弹簧、607-密封圈、608-线圈、609-连接件固定件参见附图1-3所示，一种紧凑型主轴结构，包括依次串联连接的电机部件1、减速器部件2、传动轴部件4以及连接件5，支撑部件3套设于减速器部件2、传动轴部件4外侧对减速器部件、传动轴部件4起到支撑以及保护的作用，电机部件1为该主轴结构的动力输入端，传动力经减速器部件2放大输出到传动轴部件4，从而带动连接件5运动。所述电机部件包括电机输出轴101、骨架密封102、电机前端盖103、O型密封圈104、深沟球轴承105、磁钢转子106、绕组定子107、壳体108、后端盖109、深沟球轴承110、编码器111、罩壳112。所述电机输出轴101与磁钢转子106过盈配合固连，绕组定子107与壳体108过盈配合固定连接，电机输出轴101、磁钢转子106以及绕组定子107位于由后端盖109、壳体108、前端盖103构成的圆柱体内腔中，其中后端盖109的外周缘凹槽与壳体108的端部压紧，所述前端盖103主体为中央具有通孔的圆盘状，该前端盖103的一侧面径向中部位置具有第一竖壁，该前端盖103的另一侧面相对于第一竖壁径向更靠近中心的位置设置有第二竖壁，该前端盖103相对于第一竖壁、第二竖壁靠近中央通孔一侧的凸缘部分的第一表面与该前端盖103相对第一、第二竖壁远离中央通孔的外侧的凸缘部分的同侧表面略低，所述深沟球轴承105位于前端盖103的第一竖壁与电机输出轴101之间，所述电机输出轴101一端通过后端盖109中央设置的通孔连接编码器111，所述电机输出轴101的另一端通过前端盖103中央设置的通孔连接减速器部件2，所述深沟球轴承110安装于所述后端盖109的通孔内的电机输出轴101上，所述深沟球轴承105安装于所述前段盖103的第一竖壁内侧与电机输出轴101之间，且上述深沟球轴承通过电机输出轴101轴肩进行轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型主轴结构，包括电机部件(1)、减速器部件(2)、支撑部件(3)、传动轴部件(4)、连接件(5)，所述电机部件(1)、所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)以及所述连接件(5)依次串联连接，其特征在于：所述支撑部件(3)套设于所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)外侧对所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)起到支撑以及保护作用，所述减速器部件(2)由刚轮(203)、柔轮(202)以及谐波发生器(201)组成，所述支撑部件(3)包括依次固定连接的电机固定套筒(301)、谐波支撑套筒(302)、支撑壁(303)以及抗弯矩套筒(304)。/n

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型主轴结构，包括电机部件(1)、减速器部件(2)、支撑部件(3)、传动轴部件(4)、连接件(5)，所述电机部件(1)、所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)以及所述连接件(5)依次串联连接，其特征在于：所述支撑部件(3)套设于所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)外侧对所述减速器部件(2)、所述传动轴部件(4)起到支撑以及保护作用，所述减速器部件(2)由刚轮(203)、柔轮(202)以及谐波发生器(201)组成，所述支撑部件(3)包括依次固定连接的电机固定套筒(301)、谐波支撑套筒(302)、支撑壁(303)以及抗弯矩套筒(304)。


2.根据权利要求1所述的紧凑型主轴结构，其特征在于所述电机固定套筒(301)、所述谐波支撑套筒(302)、所述支撑壁(303)以及所述抗弯矩套筒(304)轴向分别通过螺钉两两紧固连接，径向采用内外壁嵌套配合、轴肩配合压紧。


3.根据权利要求2所述的紧凑型主轴结构，其特征在于所述主轴结构还包括齿形自锁装置(6)。


4.根据权利要求2所述的紧凑型主轴结构，其特征在于所述传动轴部件(4)位于所述支撑部件(3)内，所述传动轴部件(4)包括一传动轴(403)，所述传动轴(403)的中部具有第一轴肩，第一轴肩两侧设有面对面安装的圆锥滚子轴承(401)，所述圆锥滚子轴承(401)的外圈与所述支撑壁(303)的内壁固定，所述圆锥滚子轴承(401)的内圈抵住所述传动轴(403)的所述第一轴肩。


5.根据权利要求3所述的紧凑型主轴结构，其特征在于所述传动轴部件(4)位于所述支撑部件(3)内，所述传动轴部件(4)包括一传动轴(403)，所述传动轴(403)的中部具有第一轴肩，第一轴肩两侧设有面对面安装的圆锥滚子轴承(401)，所述圆锥滚子轴承(401)的外圈与所述支撑壁(303)的内壁固定，所述圆锥滚子轴承(401)的内圈抵住所述传动轴(403)的所述第一轴肩。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，张岩岭，姜祖辉，于振中，李文兴，
申请(专利权)人：哈工大机器人合肥国际创新研究院，
类型：新型
国别省市：安徽;34