一种一体化关节制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，尤其涉及一种一体化关节，一体化关节包括驱动电机、减速器组件、扭矩传感器和输出组件；减速器组件包括同轴线设置的谐波减速器和交叉滚子轴承，所述谐波减速器设置在所述驱动电机的一端，且套设在所述驱动电机的转轴上；扭矩传感器设置在所述谐波减速器与所述交叉滚子轴承之间，所述扭矩传感器的固定端与所述谐波减速器的柔轮连接，所述扭矩传感器的输出端与所述交叉滚子轴承的内圈连接，所述输出组件穿设在所述减速器组件和所述转轴中，且与所述交叉滚子轴承的内圈背离所述扭矩传感器的一端抵接。本发明专利技术在安装扭矩传感器的同时，避免关节的体积和重量过大，保证关节结构紧凑。保证关节结构紧凑。保证关节结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化关节


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种一体化关节。

技术介绍

[0002]现有技术中，协作机器人的关节一般包括驱动电机、减速器、关节壳体、交叉滚子轴承与编码器等，绝大部分协作机器人的关节通常都没有配置扭矩传感器，少部分关节在谐波减速器输出端配置了独立的扭矩传感器，以及额外的用于支撑扭矩传感器以抵抗弯矩的支撑轴承。
[0003]这种方式，虽然可以检测关节输出扭矩，但由于抵抗弯矩的支撑轴承导致关节体积与重量过大，关节不够紧凑。扭矩传感器额外的支撑轴承不仅会导致关节体积与重量变大，关节总成本上升，而且还会与谐波减速器自带的交叉滚子轴承形成过定位。
[0004]因此，需要一种一体化关节来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种一体化关节，在安装扭矩传感器的同时，避免关节的体积和重量过大，保证关节结构紧凑。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种一体化关节，包括：
[0008]驱动电机；
[0009]减速器组件，包括同轴线设置的谐波减速器和交叉滚子轴承，所述谐波减速器设置在所述驱动电机的一端，且套设在所述驱动电机的转轴上；
[0010]扭矩传感器，设置在所述谐波减速器与所述交叉滚子轴承之间，所述扭矩传感器的固定端与所述谐波减速器的柔轮连接，所述扭矩传感器的输出端与所述交叉滚子轴承的内圈连接；
[0011]输出组件，所述输出组件穿设在所述减速器组件和所述转轴中，且与所述交叉滚子轴承的内圈背离所述扭矩传感器的一端抵接。
[0012]进一步地，所述驱动电机包括关节壳体、定子和转子，所述定子固定设置在所述关节壳体中，所述转子穿设在所述定子中，且与所述定子同轴线设置，所述转子固定套设在所述转轴上。
[0013]进一步地，还包括制动器，所述制动器设置在所述驱动电机中，且套设在所述转轴上。
[0014]进一步地，所述输出组件包括同轴线设置且相互连接的输出轴和输出法兰，所述转轴为中空轴，所述输出轴穿设在所述减速器组件、所述扭矩传感器以及所述转轴中，且相对所述转轴伸出，所述输出法兰与所述交叉滚子轴承的内圈背离所述扭矩传感器的一端抵接。
[0015]进一步地，还包括编码器组件，所述编码器组件设置在所述驱动电机背离所述减
速器组件的一端，用于对所述转轴以及所述输出组件进行检测。
[0016]进一步地，所述编码器组件包括第一编码器组件，所述第一编码器组件包括第一码盘、第一读数头和第一安装组件，所述第一安装组件同轴线设置在所述转轴上，且与所述转轴连接，所述第一码盘设置在所述第一安装组件上，所述第一读数头设置在所述第一安装组件上，且位于所述第一码盘的正上方。
[0017]进一步地，所述第一安装组件包括第一安装法兰、柔性联轴器和下盖，所述第一安装法兰通过柔性联轴器与所述转轴同轴线连接，所述下盖套设在所述第一安装法兰上，且与所述驱动电机连接，所述第一码盘设置在所述第一安装法兰上，所述第一读数头设置在所述下盖上。
[0018]进一步地，所述下盖与所述驱动电机之间设置有钣金件，所述钣金件的一侧与所述下盖连接，所述钣金件的另一侧与所述驱动电机连接。
[0019]进一步地，所述编码器组件包括第二编码器组件，所述第二编码器组件包括第二码盘、第二读数头和第二安装组件，所述第二安装组件同轴线设置在所述输出组件远离所述交叉滚子轴承的一端上，且与所述输出组件连接，所述第二码盘设置在所述第二安装组件上，所述第二读数头设置在所述第一安装组件上，且位于所述第一码盘的正下方。
[0020]进一步地，所述第二安装组件包括第二安装法兰、固定件和上盖，所述第二安装法兰通过所述固定件固定在所述输出组件上，所述第二码盘固定设置在所述第二安装法兰上，所述上盖罩设在所述第二安装法兰上，且与所述第一安装组件连接，所述第二读数头设置在所述第一安装组件上。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术所提供的一种一体化关节，由驱动电机、减速器组件、扭矩传感器和输出组件组件组成，驱动电机的转轴能够通过减速器组件和扭矩传感器带动输出组件转动，实现动力输出。扭矩传感器安装在减速器组件中，位于谐波减速器与交叉滚子轴承之间。利用减速器组件自带的交叉滚子轴承来抵抗扭矩传感器所承受的弯矩，因此无需额外设置支撑扭矩传感器的支撑轴承，可以避免额外设置的支撑轴承带来的关节体积、重量与成本的上升。在安装扭矩传感器的同时，避免关节的体积和重量过大，保证关节结构紧凑。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种一体化关节的示意图；
[0024]图2是本专利技术一种一体化关节的剖视图。
[0025]图中：
[0026]1、驱动电机；11、关节壳体；12、定子；13、转子；14、转轴；15、控制电路板；2、减速器组件；21、谐波减速器；22、交叉滚子轴承；3、扭矩传感器；4、输出组件；41、输出轴；42、输出法兰；5、编码器组件；51、第一码盘；511、第一安装法兰；512、柔性联轴器；513、第一轴承；52、下盖；53、第二码盘；531、第二安装法兰；532、固定件；533、第二轴承；54、上盖；55、读头电路板；56、钣金件；6、制动器。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所
描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]在设计机器人的关节时，为了保证安装扭矩传感器的同时，避免关节的体积和重量过大，保证关节结构紧凑。如图1
‑
图2所示，本专利技术提供一种一体化关节。本一体化关节包括驱动电机1、减速器组件2、扭矩传感器3和输出组件4。
[0031]其中，减速器组件2包括同轴线设置的谐波减速器21和交叉滚子轴承22，谐波减速器21设置在驱动电机1的一端，且谐波减速器21的波发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化关节，其特征在于，包括：驱动电机(1)；减速器组件(2)，包括同轴线设置的谐波减速器(21)和交叉滚子轴承(22)，所述谐波减速器(21)设置在所述驱动电机(1)的一端，且套设在所述驱动电机(1)的转轴(14)上；扭矩传感器(3)，设置在所述谐波减速器(21)与所述交叉滚子轴承(22)之间，所述扭矩传感器(3)的固定端与所述谐波减速器(21)的柔轮连接，所述扭矩传感器(3)的输出端与所述交叉滚子轴承(22)的内圈连接；输出组件(4)，所述输出组件(4)穿设在所述减速器组件(2)和所述转轴(14)中，且与所述交叉滚子轴承(22)的内圈背离所述扭矩传感器(3)的一端抵接。2.根据权利要求1所述的一种一体化关节，其特征在于，所述驱动电机(1)包括关节壳体(11)、定子(12)和转子(13)，所述定子(12)固定设置在所述关节壳体(11)中，所述转子(13)穿设在所述定子(12)中，且与所述定子(12)同轴线设置，所述转子(13)固定套设在所述转轴(14)上。3.根据权利要求1所述的一种一体化关节，其特征在于，还包括制动器(6)，所述制动器(6)设置在所述驱动电机(1)中，且套设在所述转轴(14)上。4.根据权利要求1所述的一种一体化关节，其特征在于，所述输出组件(4)包括同轴线设置且相互连接的输出轴(41)和输出法兰(42)，所述转轴(14)为中空轴，所述输出轴(41)穿设在所述减速器组件(2)、所述扭矩传感器(3)以及所述转轴(14)中，且相对所述转轴(14)伸出，所述输出法兰(42)与所述交叉滚子轴承(22)的内圈背离所述扭矩传感器(3)的一端抵接。5.根据权利要求1所述的一种一体化关节，其特征在于，还包括编码器组件(5)，所述编码器组件(5)设置在所述驱动电机(1)背离所述减速器组件(2)的一端，用于对所述转轴(14)以及所述输出组件(4)进行检测。6.根据权利要求5所述的一种一体化关节，其特征在于，所述编码器组件(5)包括第一编码器组件(5)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟嘉心，许雄，杨帆，邵威，朱春晓，戚祯祥，
申请(专利权)人：上海节卡机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：