[发明专利]平面关节型机器人及内转子关节装置

说明书

本发明公开了一种平面关节型机器人及内转子关节装置，包括底座、第一内转子关节装置、由所述第一内转子关节装置驱动的第一机械臂、连接于所述第一机械臂的机械手，所述第一内转子关节装置包括与所述第一机械臂相固定连接并沿纵轴线延伸的转轴、位于所述转轴的外周的低速转子组件、位于所述低速转子组件外周的高速转子组件、在周向上位于所述低速转子组件和高速转子组件之间的调磁环、位于所述高速转子组件外周并在周向上与所述高速转子组件之间具有一定间隙的定子铁芯、及包覆于所述定子铁芯的外周并与所述定子铁芯相固定连接的机壳，所述定子铁芯上缠绕有线圈。本发明使得传动精度高、永磁体利用率高、且结构简单紧凑、成本较低。

技术领域

本发明涉及一种平面关节型机器人及内转子关节装置。

背景技术

随着IC、半导体、3C产业的飞速发展，现代自动化工厂持续升级，工业机器人将被更广泛地应用在制造业的各个领域，在精密装配领域对机器人的要求越来越高，传统SCARA机器人已经难以满足装配作业中对机器人速度和精度的需求，迫切需要提高机器人性能。现有的平面关节型机器人手臂关节是通过谐波减速器或者RV减速器来联接，并通过伺服电机驱动减速器来达到快速驱动机械臂的目的。但由于使用了谐波减速器或RV减速器，且减速器中的啮合齿间存在侧隙，所以平面关节型机器人手臂工作时会存在不可避免的误差，从而影响装配精度，且转矩密度较小。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种平面关节型机器人及内转子关节装置，使得传动精度高、永磁体利用率高、且结构简单紧凑、成本较低。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种平面关节型机器人，所述平面关节型机器人包括底座、设于所述底座的第一内转子关节装置、由所述第一内转子关节装置驱动的第一机械臂、连接于所述第一机械臂的机械手，其中：所述第一内转子关节装置包括与所述第一机械臂相固定连接并沿纵轴线延伸的转轴、位于所述转轴的外周的低速转子组件、位于所述低速转子组件外周的高速转子组件、在周向上位于所述低速转子组件和高速转子组件之间的调磁环、位于所述高速转子组件外周并在周向上与所述高速转子组件之间具有一定间隙的定子铁芯、及包覆于所述定子铁芯的外周并与所述定子铁芯相固定连接的机壳，所述定子铁芯上缠绕有线圈。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调磁环包括调磁块骨架，在周向上均匀地设置于所述调磁块骨架上的复数个调磁块，所述调磁块采用导磁材料，所述调磁块骨架采用非导磁材料。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述低速转子组件包括相对于所述转轴固定不动的低速转子轭、固定设于所述低速转子轭的外周部上的低速转子磁钢N极和低速转子磁钢S极，所述低速转子磁钢N极和低速转子磁钢S极在周向上交替排列，所述高速转子组件包括高速转子轭、设于所述高速转子轭的内圈上的高速转子磁钢N极和高速转子磁钢S极，所述高速转子轭的外圈上设有电机磁钢N极和电机磁钢S极，所述高速转子磁钢N极和高速转子磁钢S极在周向上交替排列，所述电机磁钢N极和电机磁钢S极在周向上交替排列。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述高速转子磁钢N极和高速转子磁钢S极设置为N₁对，所述低速转子磁钢N极和低速转子磁钢S极设置为N₂对，所述调磁块设置为N₃块，且N₃＝N₁+N₂。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述高速转子轭的转速为ω₁，所述低速转子轭的转速为ω₂，则

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述高速转子轭的扭矩为T₁，所述低速转子轭的扭矩为T₂，则

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述高速转子磁钢N极和高速转子磁钢S极、所述调磁块、所述低速转子磁钢N极和低速转子磁钢S极在垂直于所述纵轴线的方向上相互之间具有一定间隙，且在周向上均设置成均匀分布。