[发明专利]一种医疗用高弯矩关节模组

说明书

本发明提供了一种医疗用高弯矩关节模组，涉及医疗行业用减速装置技术领域，包括外套壳体和减速机，减速机包括针齿壳、输出盘架、行星轮；针齿壳固定在外套壳体上，针齿壳和输出盘架之间设有角接触球轴承；减速机输出端设有与输出盘架固定连接的输出端连接法兰，输出端连接法兰和外套壳体之间设有回转支承轴承；减速机输入端设有双联齿轮，双联齿轮和输出盘架以及外套壳体之间设有第一深沟球轴承，双联齿轮与行星轮啮合；减速机输入端设有电机和制动器，电机和制动器对称设置在双联齿轮两侧；电机的电机轴上安装有与双联齿轮啮合的输入轴，制动器连接有与双联齿轮啮合的制动轴。本发明具有高弯矩、结构紧凑、体积小、制动刹车、角度反馈等特点。

技术领域

本发明涉及医疗行业用减速装置技术领域，尤其涉及一种医疗用高弯矩关节模组。

背景技术

随着机器人产业的不断发展，医疗机器人的发展也逐渐受到更高的关注，而由于医疗行业的特殊性，因此对医疗机器人相关技术提出更高的要求。手术机器人对操作精度、承受弯矩、安全性等的要求极高，而目前手术机器人手臂关节存在体积大、负载小、操作精度有待提高等问题，所以为满足使用需求，提出一种医疗用高弯矩关节模组，其具有输出侧可承载高负载、高弯矩、精度高、平稳、结构紧凑、体积小、全密封、噪音低等特点，且模组带制动刹车、输出侧带角度反馈功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种医疗用高弯矩关节模组，其作为独立减速运转机构，具有输出侧可承载高负载、高弯矩、精度高、平稳、结构紧凑、体积小、全密封、噪音低等特点，且模组带制动刹车、输出侧带角度反馈功能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种医疗用高弯矩关节模组，包括外套壳体和安装在外套壳体内的减速机，所述减速机包括针齿壳、输出盘架、摆线轮、偏心轴以及行星轮；所述针齿壳固定在外套壳体上，且所述针齿壳内圈和输出盘架外圈之间设有将其连接的角接触球轴承；所述减速机的输出端设有与输出盘架固定连接的输出端连接法兰，所述输出端连接法兰和外套壳体之间设有回转支承轴承；所述减速机的输入端设有与其同轴的双联齿轮，所述双联齿轮的外圈和输出盘架内圈以及外套壳体内圈之间设有将其连接的第一深沟球轴承，且所述双联齿轮上的小齿齿轮与行星轮啮合；所述减速机的输入端还设有固定在外套壳体底部的电机和制动器，且所述电机和制动器对称设置在双联齿轮轴线两侧；所述电机的电机轴上安装有与双联齿轮的大齿齿轮啮合的输入轴，所述制动器连接有与双联齿轮的大齿齿轮啮合的制动轴。

通过采用上述技术方案，减速机为包括行星减速和摆线减速的二级减速结构，行星轮通过双联齿轮驱动，双联齿轮通过电机驱动，又增加了一级减速，三级减速有效提高速比，而且可以获得小体积电机。使用时，输出端连接法兰用于安装负载，角接触球轴承和回转支承轴承共同承载负载，角接触球轴承和回转支承轴承两点支承构成杠杆原理，可以获得极大弯矩，且其结构紧凑，体积小，满足关节模组对负载及体积的使用需求。

关节模组工作时，电机驱动双联齿轮转动，制动轴随双联齿轮同步做高速旋转运动。关节模组停止工作时，利用制动器产生反向制动力，对双联齿轮由于电机停机后的惯性转动起到制动作用，实现模组关节的自动刹车，保证输出端的操作精度。其中，电机和制动器对称设置在双联齿轮轴线两侧，减小关节模组的轴向长度，而且电机和制动器体积都偏小，有效减小关节模组的体积。本发明结构简单，可作为独立减速运转机构，在体积小结构紧凑的前提下输出侧可承载高负载、高弯矩，自带制动刹车，相较于一般的关节具有三级减速，速比大，不仅可获得小体积电机，而且减速机本身精度高，另外回转支撑轴承端面跳动小精度高，保证输出侧运转平稳。

进一步地，所述回转支承轴承包括回转轴承内圈和回转轴承外圈，所述回转轴承内圈与输出端连接法兰固定连接，所述回转轴承外圈与外套壳体固定连接；所述回转轴承内圈的外壁设有环槽使其整体的纵截面呈“工”字型，所述回转轴承外圈为环状结构位于回转轴承内圈上的环槽内；所述回转轴承外圈的上端面以及下端面与回转轴承内圈上环槽的水平侧壁之间分别设有水平滚子，所述回转轴承外圈的外壁与回转轴承内圈上环槽的竖直侧壁之间设有竖直滚子。