机器人关节制造技术

本公开提供一种机器人关节，其包括：驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器，所述驱动装置连接于所述波发生器以便将驱动力传递至谐波减速器；壳体部，所述壳体部形成为所述机器人关节的至少部分外表面，并且所述驱动装置和谐波减速器均设置于所述壳体部的内部；以及传动轴，所述传动轴的一端用于接收所述驱动装置的驱动力，所述传动轴的另一端连接于所述谐波减速器的波发生器，其中，所述传动轴通过第一轴承可转动地支撑在所述壳体部。轴承可转动地支撑在所述壳体部。轴承可转动地支撑在所述壳体部。

【技术实现步骤摘要】
机器人关节


[0001]本公开涉及一种机器人关节。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，拥有高速度、高精度、高负载自重比的机器人受到工业和航天领域的关注。高速度、高精度要求机器人具有高刚度，高负载自重比要求机器人具有轻量紧凑的特点。
[0003]机器人主要由连杆和关节组成，连杆和关节的刚度和重量是机器人高速度、高精度和高负载自重比的关键。
[0004]目前主流的设计方向：连杆采用高强度铝合金或碳纤维材质，通过有限元计算分析与一体化设计来降低连杆的重量；关节一般采用高减速比谐波减速器与大扭矩无框力矩电机的组合，同时利用有限元分析综合考虑关节的重量与刚度。
[0005]针对目前市场上的机器人关节，仍有许多不足之处：
[0006]1)关节结构采用双轴承支撑谐波减速器两端或者电机两端。结构件较多，尺寸链复杂，不够紧凑，自重较大；
[0007]2)关节与连杆采用单边支撑，导致机器人整体刚度较差，输出力矩较小；
[0008]3)为保证谐波减速器主轴与电机主轴的同心度，零件加工工艺复杂，成本较高。

技术实现思路

[0009]为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种机器人关节。
[0010]根据本公开的一个方面，提供了一种机器人关节，其包括：
[0011]驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；
[0012]谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器，所述驱动装置连接于所述波发生器以便将驱动力传递至谐波减速器；
[0013]壳体部，所述壳体部形成为所述机器人关节的至少部分外表面，并且所述驱动装置和谐波减速器均设置于所述壳体部的内部；以及
[0014]传动轴，所述传动轴的一端用于接收所述驱动装置的驱动力，所述传动轴的另一端连接于所述谐波减速器的波发生器，其中，所述传动轴通过第一轴承可转动地支撑在所述壳体部。
[0015]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述第一轴承包括角接触轴承，所述角接触轴承背对背安装或者面对面安装。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述驱动装置包括：
[0017]定子，所述定子设置于所述壳体部；以及
[0018]转子，所述转子设置于所述传动轴的一端，并使得所述传动轴的另一端与谐波减速器的波发生器连接。
[0019]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述第一轴承位于所述传动轴的
两端部之间的位置。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述转子通过卡销结构连接于所述传动轴的一端。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述传动轴的一端形成有第一凹槽，所述第一凹槽从所述传动轴的一端部沿所述传动轴的轴向延伸，其中，所述第一凹槽的开口朝向所述传动轴的外圆周面的外部。
[0022]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述转子与所述传动轴的一端相对的端部形成有第二凹槽，所述第二凹槽从所述转子的端部沿所述转子的轴向延伸，其中，所述第二凹槽的开口朝向所述转子的内圆周面的内部。
[0023]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述卡销结构包括：
[0024]锁销，所述锁销的至少部分位于所述第一凹槽，所述锁销的至少部分位于所述第二凹槽。
[0025]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述卡销结构还包括：
[0026]轴向固定件，所述轴向固定件固定于所述转子和传动轴中的一者，用于限定所述锁销的轴向位置。
[0027]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，通过所述谐波减速器的柔轮向外输出驱动力。
[0028]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述谐波减速器的刚轮固定于所述壳体部。
[0029]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，还包括：
[0030]输出轴，所述输出轴可转动地设置于所述壳体部，并且与所述谐波减速器的柔轮连接。
[0031]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述输出轴通过交叉滚子轴承可转动地支撑于所述壳体部。
[0032]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述输出轴通过柔轮压板安装于所述谐波减速器的柔轮。
[0033]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述柔轮压板与所述传动轴之间设置有密封结构。
[0034]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述壳体部与所述驱动装置的位置相对应的一端设置有支撑轴，其中，在所述支撑轴的外部设置有外部轴承，当输出轴与待连接部件连接时，所述外部轴承支撑于所述待连接部件。
[0035]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，还包括：
[0036]轴承端盖，所述轴承端盖固定于所述支撑轴，并使得所述外部轴承位于所述轴承端盖和壳体部之间。
[0037]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，还包括：
[0038]中空轴，所述中空轴的一端设置于所述输出轴，所述中空轴的另一端穿过所述传动轴，并通过滑动轴承支撑于编码器轴。
[0039]根据本公开的至少一个实施方式的机器人关节，所述编码器轴固定于所述驱动装置的转子，以便通过所述编码器轴输出驱动装置的位置。
附图说明
[0040]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0041]图1是根据本公开的一个实施方式的机器人关节的结构示意图。
[0042]图2是图1中的A部放大示意图。
[0043]图3是根据本公开的一个实施方式的柔轮与输出轴的连接结构示意图。
[0044]图中附图标记具体为：
[0045]100机器人关节
[0046]110驱动装置
[0047]111定子
[0048]112转子
[0049]120谐波减速器
[0050]121波发生器
[0051]122柔轮
[0052]123刚轮
[0053]130壳体部
[0054]131动力端壳体
[0055]132输出端壳体
[0056]140传动轴
[0057]150卡销结构
[0058]151锁销
[0059]152轴向固定件
[0060]160第一轴承
[0061]170输出轴
[0062]180交叉滚子轴承
[0063]190外圈端盖
[0064]200内圈端盖
[0065]210柔轮压板
[0066]220密封结构
[0067]230支撑轴
[0068]240外部轴承
[0069]250轴承端盖
[0070]260中空轴
[0071]270滑动轴承
[0072]280编码器轴
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节，其特征在于，包括：驱动装置，所述驱动装置用于提供驱动力；谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器，所述驱动装置连接于所述波发生器以便将驱动力传递至谐波减速器；壳体部，所述壳体部形成为所述机器人关节的至少部分外表面，并且所述驱动装置和谐波减速器均设置于所述壳体部的内部；以及传动轴，所述传动轴的一端用于接收所述驱动装置的驱动力，所述传动轴的另一端连接于所述谐波减速器的波发生器，其中，所述传动轴通过第一轴承可转动地支撑在所述壳体部。2.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述第一轴承包括角接触轴承，所述角接触轴承背对背安装或者面对面安装。3.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述驱动装置包括：定子，所述定子设置于所述壳体部；以及转子，所述转子设置于所述传动轴的一端，并使得所述传动轴的另一端与谐波减速器的波发生器连接。4.如权利要求3所述的机器人关节，其特征在于，所述第一轴承位于所述传动轴的两端部之间的位置。5.如权利要求3所述的机器人关节，其特征在于，所述转子通过卡销结构连接于所述传动轴的一端。6.如权利要求5所述的机器人关节，其特征在于，所述传动轴的一端形成有第一凹槽，所述第一凹槽从所述传动轴的一端部沿所述传动轴的轴向延伸，其中，所述第一凹槽的开口朝向所述传动轴的外圆周面的外部。7.如权利要求6所述的机器人关节，其特征在于，所述转子与所述传动轴的一端相对的端部形成有第二凹槽，所述第二凹槽从所述转子的端部沿所述转子的轴向延伸，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兆芃，刘志超，高志民，祝汉歧，苏学彬，王倩，
申请(专利权)人：北京敏锐达致机器人科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：