[发明专利]一种一体化关节装置及其七轴机器人

说明书

本发明公开了一种一体化关节装置及其七轴机器人，包括外壳体以及设置于外壳体内的谐波减速机，谐波减速机包括一体化柔轮和谐波钢轮，谐波钢轮套设在一体化柔轮上，外壳体内还设有内置电机，内置电机为外转子结构，其定子连接外壳体，一体化柔轮套设在其转子上，转子用于转动时带动一体化柔轮与谐波钢轮啮合且产生谐波传动，以实现波发生器的功能，七轴机器人设有七个关节，七个关节内均固定设置有一体化关节装置，一体化关节装置的输出端连接相邻的另一个关节，解决了现有技术中存在的技术问题，如：电机和谐波减速机的连接结构使关节轴向长度过大。

技术领域

本发明涉及谐波减速机领域，具体来说是一种一体化关节装置及其七轴机器人。

背景技术

现有的谐波减速机主要用在各类自动化设备的关节连接处，主要由波发生器、柔性齿轮、 柔性轴承、刚性齿轮四个基本构件组成，主要用于降低电机速度、提升电机的力矩。在现有 的机器人关节处的伺服系统中电机与谐波减速机外接，此种布局导致机械结构整体零件过多，轴向尺寸偏大，成本增加，对于使用空间有限的场合将大大的受到限制。

上述谐波减速机体积过大的同时，所应用的机器人体积随之增大，而如何减小相应设备 的体积，也一直是人们所迫切需要解决的问题，现有技术其存在着：电机和谐波减速机的连 接结构使关节轴向长度过大的技术问题。

为此，本发明提供一种一体化关节装置及其七轴机器人，能有效解决现有减速机与电机 整体尺寸过大的问题，同时有效减轻整体的重量，扩大谐波减速机的使用范围。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于：提供一种一体化关节装置及其七轴 机器人，解决了现有技术中存在的技术问题，如：电机和谐波减速机的连接结构使关节轴向 长度过大。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种一体化关节装置，包括外壳体以及设置于外壳体内的谐波减速机，所述谐波减速机 包括一体化柔轮和谐波钢轮，所述谐波钢轮套设在所述一体化柔轮上，所述外壳体内还设有 内置电机，所述内置电机为外转子结构，其定子连接所述外壳体，所述一体化柔轮套设在其转子上，所述转子用于转动时带动所述一体化柔轮与所述谐波钢轮啮合且产生谐波传动，以 实现波发生器的功能。

进一步的，所述转子呈凸轮结构，所述转子上套设有柔性轴承，所述转子的凸起部与所 述柔性轴承的内侧抵接，所述一体化柔轮套设在所述柔性轴承上。

进一步的，还包括输出端轴承，所述外壳体一端设有开口，所述开口端部连接所述输出 端轴承的外圈，所述一体化柔轮的一端的端部连接所述输出端轴承的内圈，所述谐波钢轮连 接所述外壳体，所述内圈用于连接输出关节。

进一步的，所述输出端轴承为交叉滚子轴承。

进一步的，所述内圈连接有输出端码盘，所述输出端码盘设置于所述外壳体内，其与所 述外壳体内壁之间间隙设置，所述输出端码盘用于测量所述内圈的转动角度。

进一步的，所述转子连接有电机端码盘，所述电机端码盘与所述外壳体内壁之间间隙设 置，所述电机端码盘用于测量所述转子的转动角度。

进一步的，还包括电机端码盘固定环和电磁插销，所述转子的一端连接所述电机端码盘 固定环，所述电机端码盘固定环与所述转子同心，所述电机端码盘固定环上设有若干销孔， 若干所述销孔围绕所述电机端码盘固定环的轴心呈环形阵列分布，所述电磁插销设置在所述外壳体上，所述电磁插销的输出端设置在所述销孔的转动路径上，所述电磁插销用于断电时 其输出端插入到其中一个所述销孔内。

进一步的，还包括定子连接轴和中轴，所述内置电机的定子套设在所述定子连接轴上， 所述定子连接轴连接所述外壳体，其为中空结构，所述定子连接轴套设在中轴上，所述中轴 连接所述外壳体，所述定子连接轴内侧与所述中轴外侧之间设有一环形的热交换腔，所述热交换腔用于冷却散热。