一种应用于机器人的关节电机制造技术

本公开的实施例提供一种应用于机器人的关节电机，包括一体成型的壳体，通过热装设置于所述壳体内的驱动控制器

【技术实现步骤摘要】
一种应用于机器人的关节电机


[0001]本公开的实施例属于机器人
，具体涉及一种应用于机器人的关节电机
。

技术介绍

[0002]目前，许多应用机器人都有小型化
、
轻量化的要求，而机器人关节组件是机器人的基础部件
。
现有的机器人关节组件已逐渐成熟，但因结构与工艺原因存在以下问题：
[0003](1)
现有的机器人关节组件的壳体与内部电机等部件分体设置，导致关节组件的关节空间和体积较大，不适应于机器人小型化
、
轻量化的要求，还会造成关节自重较重且额外增加了制造成本
。
[0004](2)
机器人关节组件通常采用驱动电机与旋转轴承沿同一方向延伸设置的结构，此结构使得关节组件过长，在同一方向上空间占用率过高
。
[0005](3)
机器人关节组件内部通常采用高速大扭矩的有感无刷电机，采用此类电机都需在壳体内部配备散热风扇，从而使得关节组件的体积进一步增大，同样不利于机器人小型化
、
轻量化的要求
。
[0006](4)
交叉滚子回转轴承多部署于谐波减速器的连接，作为电机扭矩放大输出的方案，谐波减速器成本较高，且随着额定输出扭矩的增大而倍率增大；不利于小体积大扭矩关节的成本控制
。
[0007](5)
现有关节电机的位置控制方案为电机侧多圈增量编码器
[0008]+
输出侧绝对值编码器，成本高，对部署位置有要求，不利于低成本和结构简化
。

技术实现思路

[0009]本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种应用于机器人的关节电机
。
[0010]本公开的实施例提供一种应用于机器人的关节电机，所述关节电机包括一体成型的壳体，通过热装设置于所述壳体内的无刷电机，以及分设于所述壳体内的驱动控制器
、
变速齿轮组和回转轴承件；
[0011]所述驱动控制器电连接于所述无刷电机，所述无刷电机的输出轴传动连接于所述变速齿轮组的输入端，所述变速齿轮组的输出端连接于所述回转轴承件，以通过所述驱动控制器控制所述回转轴承件运动；其中，
[0012]所述无刷电机和所述回转轴承件均位于所述变速齿轮组的同一侧
。
[0013]可选的，所述关节电机还包括齿圈，所述回转轴承件为交叉滚子回转轴承；
[0014]所述齿圈传动连接于所述变速齿轮组的输出轴，并且所述齿圈套设于所述交叉滚子回转轴承；所述交叉滚子回转轴承的外圈通过第一紧固件连接于所述齿圈，所述交叉滚子回转轴承的内圈通过第二紧固件固定于所述壳体
。
[0015]可选的，所述壳体包括一体成型且用于热装收容所述无刷电机的第一收容腔
、
收容所述变速齿轮组和所述驱动控制器的第二收容腔
、
收容所述齿圈和所述交叉滚子回转轴
承的第三收容腔；其中，
[0016]所述第一收容腔和所述第三收容腔位于所述第二收容腔的同一侧
。
[0017]可选的，所述壳体还包括盖板和底板；
[0018]所述第一收容腔和所述第三收容腔背离所述第二收容腔的一侧呈开口状态，所述第二收容腔背离所述第一收容腔和所述第三收容腔的一侧呈开口状态；
[0019]所述盖板用于一体成型地盖设于所述第一收容腔的开口，所述底板用于一体成型地盖设于所述第二收容腔的开口
。
[0020]可选的，所述无刷电机的定子热装固定于所述第一收容腔，所述无刷电机的转子穿设于所述定子且所述无刷电机的输出轴穿过所述第一收容腔并连接于所述变速齿轮组的输入端，所述变速齿轮组的输出端穿过所述第二收容腔并连接于所述齿圈
。
[0021]可选的，所述第一收容腔开设有至少一个用于无刷电机散热的孔隙；
[0022]所述第一收容腔还开设有至少一个用于穿入线缆的连通孔，所述连通孔通过格兰头进行密封
。
[0023]可选的，所述关节电机还包括电磁抱闸和骨架油封；
[0024]所述电磁抱闸电连接于所述无刷电机，且位于所述无刷电机和所述盖板之间；
[0025]所述骨架油封设于所述交叉滚子回转轴承和所述第三收容腔之间
。
[0026]可选的，所述变速齿轮组为联立减速齿轮组；
[0027]所述联立减速齿轮组包括第一双联减速齿轮
、
第二双联减速齿轮和第三减速齿轮；所述第一双联减速齿轮
、
所述第二双联减速齿轮和所述第三减速齿轮分别连接有第一双联减速轴
、
第二双联减速轴和第三减速输出轴，所述第三减速输出轴还连接于所述回转轴承件
。
[0028]可选的，所述第一双联减速齿轮中的大齿轮与所述无刷电机的输出轴相啮合，所述第一双联减速齿轮中的小齿轮与所述第二双联减速齿轮中的大齿轮相啮合，所述第二双联减速齿轮中的小齿轮与所述第三减速齿轮相啮合；以及，
[0029]当所述关节电机包括所述齿圈时，所述第三减速输出轴与所述齿圈相啮合
。
[0030]可选的，所述驱动控制器为关节驱动控制一体化控制器
。
[0031]本公开的实施例的应用于机器人的关节电机，通过一体成型的壳体，热装设置于壳体内的无刷电机以及分设于壳体内的驱动控制器
、
变速齿轮组和回转轴承件，可以有效减少关节空间和体积，减少了制造成本，也可以减少关节电机在同一方向上的占用率，同样重量体积下提供更高扭矩和速度的输出，满足复杂场景下的应用，满足机器人小型化
、
轻量化的要求
。
附图说明
[0032]图1为本公开的一实施例的一种应用于机器人的关节电机的分解示意图；
[0033]图2为本公开的另一实施例的一种应用于机器人的关节电机的截面示意图；
[0034]图3为本公开的另一实施例的一种应用于机器人的关节电机的整体结构示意图；
[0035]图4为本公开的另一实施例的一种变速齿轮组分别与无刷电机的输出轴和齿圈的配合示意图
。
具体实施方式
[0036]为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述
。
[0037]如图1所示，一种应用于机器人的关节电机
100
，包括一体成型的壳体
101
，通过热装设置于所述壳体
101
内的无刷电机
103
，以及分设于所述壳体
101
内的驱动控制器
102、
变速齿轮组
104
和回转轴承件
105。
所述驱动控制器
102
电连接于所述无刷电机
103
，所述无刷电机
103
的输出轴传动连接于所述变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于机器人的关节电机，其特征在于，所述关节电机包括一体成型的壳体，通过热装设置于所述壳体内的无刷电机，以及分设于所述壳体内的驱动控制器
、
变速齿轮组和回转轴承件；所述驱动控制器电连接于所述无刷电机，所述无刷电机的输出轴传动连接于所述变速齿轮组的输入端，所述变速齿轮组的输出端连接于所述回转轴承件，以通过所述驱动控制器控制所述回转轴承件运动；其中，所述无刷电机和所述回转轴承件均位于所述变速齿轮组的同一侧
。2.
根据权利要求1所述的应用于机器人的关节电机，其特征在于，所述关节电机还包括齿圈，所述回转轴承件为交叉滚子回转轴承；所述齿圈传动连接于所述变速齿轮组的输出轴，并且所述齿圈套设于所述交叉滚子回转轴承；所述交叉滚子回转轴承的外圈通过第一紧固件连接于所述齿圈，所述交叉滚子回转轴承的内圈通过第二紧固件固定于所述壳体
。3.
根据权利要求2所述的应用于机器人的关节电机，其特征在于，所述壳体包括一体成型且用于热装收容所述无刷电机的第一收容腔
、
收容所述变速齿轮组和所述驱动控制器的第二收容腔
、
收容所述齿圈和所述交叉滚子回转轴承的第三收容腔；其中，所述第一收容腔和所述第三收容腔位于所述第二收容腔的同一侧
。4.
根据权利要求3所述的应用于机器人的关节电机，其特征在于，所述壳体还包括盖板和底板；所述第一收容腔和所述第三收容腔背离所述第二收容腔的一侧呈开口状态，所述第二收容腔背离所述第一收容腔和所述第三收容腔的一侧呈开口状态；所述盖板用于一体成型地盖设于所述第一收容腔的开口，所述底板用于一体成型地盖设于所述第二收容腔的开口
。5.
根据权利要求3所述的应用于机器人的关节电机，其特征在于，所述无刷电机的定子热装固定于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史海波，
申请(专利权)人：河北奥摩机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：