一种中空的谐波关节模组制造技术

本发明专利技术公开了一种中空的谐波关节模组，其包括外壳、第一编码组件、第二编码组件、离轴编码器、减速器以及驱动件，所述第二编码组件包括输出法兰，所述输出法兰与所述离轴编码器分别设于外壳沿长度方向的两端；所述第一编码组件包括与驱动件的输出端相连的输入码盘，所述第二编码组件包括与输出法兰连接的中空的过线轴，所述过线轴远离所述输出法兰的一端设有输出码盘，所述输入码盘、输出码盘以及驱动件均与所述离轴编码器电连接，且所述输入码盘与输出码盘均设于远离所述输出法兰的一端。本发明专利技术具有减少关节模组在空间的占比的效果。明具有减少关节模组在空间的占比的效果。明具有减少关节模组在空间的占比的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种中空的谐波关节模组


[0001]本专利技术涉及机械模组的领域，尤其是涉及一种中空的谐波关节模组。

技术介绍

[0002]随着工业自动化技术的快速发展，机器人作为一种重要的工业自动化设备，机器人的关节控制对于机器人的功能实现有着至关重要的决定性。
[0003]在关节模组中，通过控制器读取输入输出转矩和转速等，配合电机和减速器控制关节运动，当动作较为复杂时，会采用多个关节连接，避免单个关节集合过多反馈模组导致笨重的情况，从而使得输出端的动作更加灵敏。
[0004]针对上述中的相关技术，关节模组通常设置中空使得中空的内腔可供电源线和通讯线穿过，输出的编码器和输入的编码器需设置在关节模组的两端，因此需为两端的编码器均设置驱动器和控制器，导致关节体积较大。

技术实现思路

[0005]为了减少关节模组在空间的占比，本专利技术提供一种中空的谐波关节模组。
[0006]本专利技术提供的一种中空的谐波关节模组采用如下的技术方案：一种中空的谐波关节模组，包括外壳、第一编码组件、第二编码组件、离轴编码器、减速器以及驱动件，所述第二编码组件包括输出法兰，所述输出法兰与所述离轴编码器分别设于外壳沿长度方向的两端；所述第一编码组件包括与驱动件的输出端相连的输入码盘，所述第二编码组件包括与输出法兰连接的中空的过线轴，所述过线轴远离所述输出法兰的一端设有输出码盘，所述输入码盘、输出码盘以及驱动件均与所述离轴编码器电连接，且所述输入码盘与输出码盘均设于远离所述输出法兰的一端。
[0007]通过采用上述技术方案，离轴编码器配合中空的过线轴使得关节模组可以实现中空，使得关节模组内的多根线体可从中空的过线轴内圈穿过，有利于减少线体连接关节模组输出端和输出端时置于外壳外，导致机械臂或机器人的整体外壳为了容纳线体而增大体积的情况；同时，过线轴连接输出法兰以及输出码盘，使得输出码盘和输入码盘可以设置于同一端并由离轴编码器控制，且驱动件也是与离轴编码器电连接，有利于减少编码器的设置，从而大大地减少关节模组的体积，减少关节模组在空间的占比，并提高关节模组的灵活性。
[0008]优选的，所述驱动件设为中空的无刷电机。
[0009]通过采用上述技术方案，无刷电机具有重量轻、尺寸小等优点，且可大大地减少减速器的设置为关节模组带来的间隙，为关节机器人提高更强的稳定性。
[0010]优选的，所述无刷电机外转子的端部连接有转子法兰，所述转子法兰包括连接部以及延伸部，所述延伸部与所述外转子连接且位于所述无刷电机的一侧，所述连接部靠近所述过线轴设置，所述连接部的两端向外壳沿长度方向的两端延伸，所述第一编码组件包括输入码盘法兰，所述输入码盘法兰与连接部一端固定连接。
[0011]通过采用上述技术方案，外转子转动带动转子法兰的延伸部转动，使得位于无刷电机内圈的连接部转动，从而带动输入码盘法兰转动，进而带动输入码盘转动，使得输入码盘可获取到外转子的转速和转矩，即使得编码器获取到输入端的位置和速度。
[0012]优选的，所述输入码盘法兰内圈螺纹连接有输入法兰，所述输入法兰与所述连接部固定连接。
[0013]通过采用上述技术方案，转子法兰将动力传递至输入法兰处，再将动力传递至输入码盘法兰。
[0014]优选的，所述减速器为谐波减速器，所述输出法兰与所述减速器的钢轮固定连接。
[0015]通过采用上述技术方案，谐波减速器具有体积小、重量轻以及减速比高的优点，最低可达到1/320,的减速比，完成满足本关节模组的减速比要求；谐波减速器的输入端为置于自身最内圈的凸轮圈，输出端为置于最外圈的钢轮，将钢轮与输出法兰连接，使得输出法兰得到转速与减速器的输出速度相同。
[0016]优选的，所述连接部靠近离轴编码器的一端与所述减速器的驱动凸轮固定连接。
[0017]通过采用上述技术方案，减速器采用谐波减速器，转子法兰与谐波减速器的凸轮固定连接，从而使得转子法兰可作为减速器凸轮的输入动力，使得转子法兰可通过减速器将动力传递至输出法兰。
[0018]优选的，所述过线轴远离输出法兰的一端固定连接有输出码盘法兰，所述输出码盘法兰与所述输出码盘螺纹连接。
[0019]通过采用上述技术方案，从减速器传动至输出法兰的动力，通过过线轴传递至输出码盘法兰，进而将输出端的转速、转矩等数据传递回离轴编码器的一端，使得输出码盘可获取到外转子的转速和转矩，即使得编码器获取到输出端的位置和速度。
[0020]优选的，所述外壳设有置物槽，所述置物槽内设有弹性件以及阻尼棒，所述阻尼棒的长度方向与外壳的长度方向一致，所述阻尼棒一端压紧输入法兰远离输入码盘法兰的一端，所述弹性件处于压缩状态。
[0021]通过采用上述技术方案，阻尼棒和被压缩的弹性件配合压紧输入法兰，从而使得输入法兰减速，为输入法兰创造了机械阻力，有利于降低输入的转速和动力，有利于为输出法兰减速。
[0022]优选的，所述输入法兰与所述连接部之间夹有涨紧内圈和涨紧外圈，所述涨紧内圈和所述涨紧外圈均呈圆环状，所述涨紧内圈的外周和所述涨紧外圈的内周呈相互配合的斜面，所述涨紧内圈的外周和所述涨紧外圈的内周贴合抵紧。
[0023]通过采用上述技术方案，涨紧内圈的外周和涨紧外圈的内周贴合抵紧从而使得转子法兰的外周壁与输入发兰的内周壁抵紧固定，从而实现转子法兰与输入码盘法兰的固定，使得连接部可带动连接部转动进而带动减速器凸轮转动。
[0024]综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：1、关节模组内的多根线体可从中空的过线轴内圈穿过，有利于减少线体连接关节模组输出端和输出端时置于外壳外，导致机械臂或机器人的整体外壳为了容纳线体而增大体积的情况；同时，过线轴连接输出法兰以及输出码盘，使得输出码盘和输入码盘可以设置于同一端并由离轴编码器控制，且驱动件也是与离轴编码器电连接，有利于减少编码器的设置，从而大大地减少关节模组的体积；
2、减速器采用谐波减速器，转子法兰与谐波减速器的凸轮固定连接，从而使得转子法兰可作为减速器凸轮的输入动力，使得转子法兰可通过减速器将动力传递至输出法兰。
附图说明
[0025]图1是本申请一种中空的谐波关节模组的结构示意图；图2是本申请一种中空的谐波关节模组的剖面图。
[0026]附图标记说明：1、外壳；2、离轴编码器；3、无刷电机；4、输出法兰；5、减速器；6、凸轮；7、刚轮；8、外转子；9、转子法兰；10、连接部；11、延伸部；12、过线轴；13、输出码盘；14、输出码盘法兰；15、输入码盘；16、输入码盘法兰；17、输入法兰；18、固定部；19、抵紧部；20、传动部；21、涨紧内圈；22、涨紧外圈；23、压紧圈；24、深沟球轴承；25、延长部；26、置物槽；27、阻尼棒；28、弹簧。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空的谐波关节模组，其特征在于：包括外壳(1)、第一编码组件、第二编码组件、离轴编码器(2)、减速器(5)以及驱动件，所述第二编码组件包括输出法兰(4)，所述输出法兰(4)与所述离轴编码器(2)分别设于外壳(1)沿长度方向的两端；所述第一编码组件包括与驱动件的输出端相连的输入码盘(15)，所述第二编码组件包括与输出法兰(4)连接的中空的过线轴(12)，所述过线轴(12)远离所述输出法兰(4)的一端设有输出码盘(13)，所述输入码盘(15)、输出码盘(13)以及驱动件均与所述离轴编码器(2)电连接，且所述输入码盘(15)与输出码盘(13)均设于远离所述输出法兰(4)的一端。2.根据权利要求1所述的中空的谐波关节模组，其特征在于：所述驱动件设为中空的无刷电机(3)。3.根据权利要求2所述的中空的谐波关节模组，其特征在于：所述无刷电机(3)外转子(8)的端部连接有转子法兰(9)，所述转子法兰(9)包括连接部(10)以及延伸部(11)，所述延伸部(11)与所述外转子(8)连接且位于所述无刷电机(3)的一侧，所述连接部(10)靠近所述过线轴(12)设置，所述连接部(10)的两端向外壳(1)沿长度方向的两端延伸，所述第一编码组件包括输入码盘法兰(16)，所述输入码盘法兰(16)与连接部(10)一端固定连接。4.根据权利要求3所述的中空的谐波关节模组，其特征在于：所述输入码盘法兰(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄求索，刘换新，杨立群，
申请(专利权)人：广东赛尼智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：