[发明专利]一种集成封装行星旋转关节结构

说明书

一种集成封装行星旋转关节结构，包括外壳以及位于外壳内腔中的固定轴、电机、机壳、传动组件、内齿圈Ⅰ、内齿圈Ⅱ、连接架、制动器、编码器和驱动器，外壳两端敞口处均固定安装有盖板，通过两个盖板和外壳的相互组合，实现对元器件的可靠封装。传动组件有多组，且均沿固定轴的周向圆周均匀分布，每组传动组件均由连接轴、直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ组成，连接轴的两端通过轴承安装在机壳的外壁上，直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ均与连接轴固定连接，内齿圈Ⅰ和内齿圈Ⅱ均套在传动组件的外部，并且分别与直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ啮合连接，内齿圈Ⅱ的外壁与外壳固定连接。本发明结构紧凑、输出扭矩大、调试简便、使用寿命长、降低走线难度，能够大大提升电机的使用效率。

技术领域

本发明涉及一种旋转关节，更具体地说，是一种集成封装行星旋转关节结构。

背景技术

传统模块化旋转关节大多应用于关节型机器人、自动导引运输车、电动轮式移动平台等，当所需驱动扭矩较大时，一般采用将电机、减速机构、动力输出机构等连接在一起组成驱动部分，并通过编码器和驱动器实现伺服控制。如公开号为CN107718036、名称为“一种双反馈紧凑型高精度中空一体化关节”的中国发明专利申请以及公开号为CN104552329、名称为“驱动控制一体化智能集成关节”的发明专利申请，其均是将电机、减速机构、动力输出机构等若干零部件依次沿轴向布置，从而导致整个关节的轴向长度较长，非常不利于设备的整体设计；此外，这种技术在实际应用过程中还存在以下缺陷：(2)整个关节单元包含多级机械传动，增加了输出功率的损耗；(3)组件总体数量较多，增加了用户使用过程中的调试难度；(4)当设备处于较为恶劣的环境中，需要对各部件进行保护时，由于关节由多个部件组装而成，增加了保护设计的难度；(5)电机与伺服电机分别安装在不同的位置，两者之间需要连接较多的连接线，一方面，连接线会产生压降，影响电机效率；另一方面，较多的连接线增加了设计过程中走线的难度，同时影响了整体外观；(6)传统模块化旋转关节通常配置独立的行星减速器、谐波减速器等，性价比受限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种结构紧凑、输出扭矩大、减速比适中、性价比优越、调试简便、使用寿命长、降低走线难度，能够大大提升电机使用效率的集成封装行星旋转关节结构。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的集成封装行星旋转关节结构，包括外壳以及位于外壳内腔中的固定轴、电机、机壳、传动组件、内齿圈Ⅰ、内齿圈Ⅱ、连接架、制动器、编码器和驱动器；所述机壳套在电机的外部，并通过轴承安装在固定轴上，所述电机包括定子和转子，定子套在固定轴中部，并与固定轴固定连接，所述转子安装在定子外部，转子的外周壁与机壳的内周壁固定连接，所述传动组件有多组，且均沿固定轴的周向圆周均匀分布，每组传动组件均由连接轴、直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ组成，所述连接轴的轴线与固定轴的轴线相平行，连接轴的两端通过轴承安装在机壳的外壁上，所述直齿轮Ⅰ和直齿轮Ⅱ均套在连接轴上，并与连接轴固定连接，所述内齿圈Ⅰ和内齿圈Ⅱ均套在传动组件的外部，内齿圈Ⅰ与直齿轮Ⅰ啮合连接，内齿圈Ⅰ固定安装在连接架上，所述连接架位于机壳的左侧，并与固定轴固定连接，所述内齿圈Ⅱ的内壁与直齿轮Ⅱ啮合连接，内齿圈Ⅱ的外壁与外壳固定连接；所述制动器安装在连接架的左侧壁上，用于对电机进行制动，所述编码器和驱动器均位于机壳的右侧，驱动器包括驱动板和驱动板连接件，驱动板装在驱动板连接件的外部，驱动板连接件固定安装在固定轴上，所述编码器包括码头和码盘，码盘固定安装在机壳上，码头固定安装在驱动板连接件上；所述外壳左右两端的敞口处均固定安装有盖板，所述盖板通过轴承与固定轴连接。

本发明所述的一种集成封装行星旋转关节结构，其中，所述机壳由相互扣合连接在一起的转子固定件和转子压盖组成，转子固定件位于电机的左侧，转子压盖位于电机的右侧，所述转子固定件通过轴承安装在连接架上，转子压盖通过轴承安装在固定轴上，所述转子固定件和转子压盖的外周壁上均设有环形凸沿，两个环形凸沿围成供传动组件放入的环形存放腔，所述连接轴的两端通过轴承分别安装在两个环形凸沿上。