一种多功能六轴机器人制造技术

一种多功能六轴机器人，其至少包括六个关节，每个关节中设置有电机，电机包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有第一定子和设置在第一定子形成的空腔内的转子，第一定子包括第一定子铁芯和多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组；转子包括沿壳体周向等间隔布置的多个磁极，在基座内形成第二空腔，在第二空腔内设置有第二定子，第二定子包括第二定子铁芯和多个第三电枢绕组。本实用新型专利技术提供的多功能机器人重量轻。

A multifunctional six axis robot

The utility model relates to a multifunctional six axis robot, which comprises at least six joints, each joint is provided with a motor, the motor comprises a base and a shell matched with the periphery of the base to form a first cavity in the base and the shell, the first cavity is provided with a first stator and a rotor arranged in the cavity formed by the first stator, and the first stator comprises a first stator core and a plurality of first armature windings Group and a plurality of second armature windings; the rotor comprises a plurality of magnetic poles arranged at equal intervals along the circumference of the shell, a second cavity is formed in the base, a second stator is arranged in the second cavity, and the second stator comprises a second stator core and a plurality of third armature windings. The multifunctional robot provided by the utility model has light weight.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能六轴机器人
本技术涉及一种多功能六轴机器人，属于机器人

技术介绍
图1是现有技术中提供的六轴机器人，如图1所示机器人通常包括多个依次连接的机械臂，设置于其末端的机械臂，可装设夹具、切削工具及探测器等末端执行器以执行各种动作。每个机械臂通过一个驱动组件实现绕某一旋转轴线的转动。驱动组件一般包括沿各机械臂的旋转轴线方向设置的电机以及与电机相连接的减速机，减速机的输出端驱动机械臂运动，因此各机械臂沿其转动轴向的尺寸通常较大。对于位于机器人末端的机械臂，如六轴机器人的相互转动连接且垂直设置的第五机械臂及第六机械臂，其设置的驱动组件通常邻近设置，造成第五机械臂与第六机械臂沿各自旋转轴线方向的尺寸均较大，增加了机器人整体结构所占用的空间，不利于机器人在较狭小操作空间中的应用。并且，第六机械臂的自重较大，从而惯性矩变大，给提高第六机械臂控制的准确性及快速性造成困难。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺点，本技术的专利技术目的是提供一种多功能六轴机器人，其机械臂重量轻，活动灵活。为实现所述专利技术目的，本技术提供一种六轴机器人，其至少包括六个关节，每个关节中设置有电机，所述电机包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有第一定子和设置在第一定子形成的空腔内的转子，所述第一定子包括第一定子铁芯和多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组，所述第一定子铁芯具有沿壳体的径向向内突出并沿着周向等间隔布置的多个第一极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在第一极靴上；所述转子包括沿壳体周向等间隔布置的多个磁极，其特征在于，在基座内形成第二空腔，在第二空腔内设置有第二定子，所述第二定子包括第二定子铁芯和多个第三电枢绕组，所述第二定子铁芯具有沿壳体的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个第二极靴，多个第三电枢绕组缠绕在第二极靴上。优选地，给第一电枢绕组施加第一交流电能，形成旋转磁场以驱动转子旋转；从第三绕组中感应第二交流电能，对该第三交流电能进行调理并施加于第二电枢绕组，利用第二电枢绕组产生的磁动势消弱第一电枢绕组产生磁生的磁动势的高次和/或低次磁动势成分。优选地，所述转子包括交错设置的呈N极性和S极性的永磁体，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部基本上垂直于转子轴的中心线轴线，从基部延伸的部分至少有部分平行于中心线轴线，从基部延伸的部分形成一个空腔以容纳第二定子至少部分。优选地，每个永磁体呈”L”形状。优选地，还包括驱动回路，驱动回路至少包括频率识别单元和相角调整单元，频率识别单元根据电动机的位置检测单元提供的电机位置信号识别磁动势的频率成分，以给相角调整单元提供一个控制信号，使相角调整单元给设置在第一定子上的第二电枢绕组提供第二驱动电流，抵消提供给第一电枢绕组由于施加了驱动电流产生的低次谐波。优选地，驱动回路还包括识别单元，其根据电机位置信号计算出电动机的转子惯量和安装在电动机上的刚体负载的惯量的合计值J。优选地，驱动回路还包括控制信号生成单元，其根据常识别单元提供的信号和位置指令值生成校正信号Ff。优选地，校正信号通过下式得到：Ff＝AJP″ref式中，A放大倍数，P″ref为位置指令值的2阶微分。优选地，六轴机器人还包括供电电路，所述供电电路包括2N个由电源控制器控制的电开关和N个直流电源，所述N为大于或者等于2的整数，2N个电开关分别相串联并向所述伺服电机的驱动装置提供电能，2N个电开关形成2N-1个节点，第1到N-1个直流电源中的每个分别通过一个蓄流电感连于2N-1个节点中的彼此相隔一个节的两个节点之间，第N个直流电源通过一个蓄流电感连接于第2N-2个节点和地之间。优选地，电源控制器控制2N个电开关的通断，以使N个直流电源串联、并联或者混联以向外电机的驱动回路供电。本技术提供的六轴机器人由于用使用了不使用硅钢片伺服电机，机械臂重量轻，且关节小，和活动灵活。附图说明图1是现有技术提供的六轴机器人示意结构图；图2是本技术提供的用于六轴机器人的伺服电机的组成示意图；图3是沿图2中AB垂直于伺服电机轴向的截面示意图；图4是本技术提供的伺服电机驱动回路组成框图；图5是本技术提供的伺服电机供电电路。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本技术提供的提供六轴机器人至少包括六关节和六个臂，每个关节中设置有电机。第一臂与底座相连，第一臂可沿图1中的第1轴进行360度旋转；第二臂可沿图1中的第2轴沿顺时针方向和逆时针方向旋转90度；第三臂可沿图1中的第3轴沿顺时针方向和逆时针方向旋转360度；第四臂可沿图1中的第4轴沿进行360度旋转；第五臂可沿图1中的第5轴顺时针方向和逆时针方向旋转90度；第六臂可沿图1中的第6轴进行360度旋转。本技术中，可利用现有技术提供的电机带动减速机构驱动转动臂进行转动。优选采用图2-3所示的单输出轴伺服电机进行驱动。图2是本技术提供的用于六轴机器人的伺服电机的纵向剖视图。图3是沿图2中AB线垂直于伺服电机轴向的截面示意图，如图2-3所示，本技术提供的双输出轴伺服电机包括基座5和与基座5的周边相配合的外壳6以在基座和外壳6内形成第一空腔7，第一空腔7内设置有第一定子9和设置在第一定子形成的空腔内的转子8，所述第一定子包括第一定子铁芯13和多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组，所述第一定子铁芯具有沿壳体的径向向内突出并沿着周向等间隔布置的多个第一极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在第一极靴上；所述转子8固定于设置于转子中心的轴4上，所述轴4从外壳6的一端伸出。第一定子9设置于转子8的外周。所述外壳6内表面具有多个凹口，所述第一定子铁芯与外壳6内表面的至少一部分连接。所述基座5沿轴向设置有用于安装转子轴4的通孔，通孔内至少设置有两个轴承1A和1B，转子轴4通过轴承1A和1B安装到基座5上，转子8安装到转子轴4上。也就是说，轴承1A和1B设置在基座5设置的通孔的径向内部，在基座5内形成第二空腔2，在第二空腔2内设置有第二定子，所述第二定子包括第二定子铁芯11和多个第三电枢绕组10，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能六轴机器人，其至少包括六个关节，每个关节中设置有电机，所述电机包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有第一定子和设置在第一定子形成的空腔内的转子，所述第一定子包括第一定子铁芯和多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组，所述第一定子铁芯具有沿壳体的径向向内突出并沿着周向等间隔布置的多个第一极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在第一极靴上；所述转子包括沿壳体周向等间隔布置的多个磁极，其特征在于，在基座内形成第二空腔，在第二空腔内设置有第二定子，所述第二定子包括第二定子铁芯和多个第三电枢绕组，所述第二定子铁芯具有沿壳体的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个第二极靴，多个第三电枢绕组缠绕在第二极靴上。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能六轴机器人，其至少包括六个关节，每个关节中设置有电机，所述电机包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有第一定子和设置在第一定子形成的空腔内的转子，所述第一定子包括第一定子铁芯和多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组，所述第一定子铁芯具有沿壳体的径向向内突出并沿着周向等间隔布置的多个第一极靴，多个第一电枢绕组和多个第二电枢绕组缠绕在第一极靴上；所述转子包括沿壳体周向等间隔布置的多个磁极，其特征在于，在基座内形成第二空腔，在第二空腔内设置有第二定子，所述第二定子包括第二定子铁芯和多个第三电枢绕组，所述第二定子铁芯具有沿壳体的径向向外突出并沿着周向等间隔布置的多个第二极靴，多个第三电枢绕组缠绕在第二极靴上。


2.根据权利要求1所述的多功能六轴机器人，其特征在于，给第一电枢绕组施加第一交流电能，形成旋转磁场以驱动转子旋转；从第三绕组中感应第二交流电能，对该第三交流电能进行调理并施加于第二电枢绕组，利用第二电枢绕组产生的磁动势消弱第一电枢绕组产生磁生的磁动势的高次和/或低次磁动势成分。


3.根据权利要求2所述的多功能六轴机器人，其特征在于，所述转子包括交错设置的呈N极性和S极性的永磁体，每个永磁体具有基部和从基部延伸的部分，基部基本上垂直于转子轴的中心线轴线，从基部延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月芹，范雨琪，范克健，李书磊，
申请(专利权)人：大国重器自动化设备山东股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37