[发明专利]一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置

说明书

本发明公开一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置，所述机器人关节旋转装置包括前臂、旋转轴及后臂；所述前臂端部设有安装孔；所述旋转轴通过轴承安装于所述安装孔中；所述后臂与所述旋转轴连接，通过所述旋转轴绕前臂旋转，其特征在于：所述旋转轴由无框式永磁同步电机直接驱动。本发明提供一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置，所述机器人关节旋转装置结构简单，安装体积小、控制精度高。

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，特别涉及一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置。

背景技术

随着现代科技的发展，机器人在各行各业扮演着越来越重要的角色，机器人关节旋转装置作为机器人一个比较重要的零部件，越来越受到人们的重视。

传统的机器人，可以很明显看到在它们的关节上外漏的伺服电机，而除了我们能够看见的电机，在这些关节里面还有非常复杂的减速机和制动抱闸机构，使得机器人的关节变得异常臃肿。当然对于许多大型机器人这些并不是什么到问题。但在对于那些正被越来越多应用于市场和设备周围的小型机器人、尤其是需要配合人们完成各种复杂的辅助生产操作的协作机器人来说，关节的尺寸就变得十分关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置，所述机器人关节旋转装置结构简单，安装体积小、控制精度高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无框式永磁同步电机直驱的机器人关节旋转装置，所述机器人关节旋转装置包括前臂、旋转轴及后臂；所述前臂端部设有安装孔；所述旋转轴通过轴承安装于所述安装孔中；所述后臂与所述旋转轴连接，通过所述旋转轴绕前臂旋转；所述旋转轴由无框式永磁同步电机直接驱动；所述无框式永磁同步电机包括定子组件及转子组件；所述定子组件固定在前臂基体上，为所述转子组件提供旋转磁场；具有永磁特性的所述转子组件固定安装于所述旋转轴上；

其中，所述定子组件包括有定子铁心及缠绕在所述定子铁心上的定子绕组，所述定子铁心为一体加工成型或由若干扇形块拼接而成的环形柱或环形盘。

优选地，所述旋转轴上设有定位台阶，所述定位台阶用于精准定位所述轴承的安装位置；所述轴承由前压盖及后压盖固定在所述安装孔中；所述安装孔中设有适配所述前压盖及后压盖的止口；其目的在于，在旋转轴上设置的定位台阶，可以便于轴承的安装及精准定位；所述止口设计可以减少安装偏差。

优选地，所述转子组件置于所述旋转轴端部；其目的在于，将转子组件设置在所述旋转轴端部，可以便于拆装检修。

优选地，所述转子组件为磁钢基板，所述磁钢基板绕所述旋转轴轴心线均布于所述旋转轴上；其目的在于，将转子组件与旋转轴融为一体，减少电机的零部件组成，使结构更加简单，节约成本；所述旋转轴可以为磁钢基板提供一个安装模板，在组装时，所述旋转轴与磁钢基板可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率。

优选地，所述旋转轴呈空腔圆柱结构，所述磁钢基板布置在所述旋转轴的侧壁和/或端面；其目的在于，所述空腔的设计既减小旋转轴的转动惯量,使得旋转轴运转的更加灵活；又节省用材，节省了成本；还增大旋转轴与空气的接触面积，便于旋转轴的散热。

优选地，所述定子组件还包括有定子基座；所述定子基座固定安装于所述本体基座上；所述定子铁心固定安装于所述定子基座上；其目的在于，所述定子基座可以为定子铁心提供一个安装模板，在组装时，所述定子基座与定子铁心可以提前装配完成，作为一个整体进入下一步的安装工序，安装方便，提高安装效率。

进一步优选地，所述定子基座呈圆柱形空腔盖帽结构；所述安装孔中设有与所述定子基座相适配的定位槽；所述定子铁心置于所述定子基座侧壁和/或端面；与所述磁钢基板相对应。