[发明专利]一种中空结构的双臂机器人模块化关节

摘要

本发明公开了一种用于工业机器人领域的中空结构的双臂机器人模块化关节，机械臂由七个类似的模块化关节组成。该关节包括：输入装置和输出装置。所述输入装置包括：中空电机转子、转子轴向定位环、第三电机轴承、中空抱闸转子、O型密封圈、电机定子安装法兰、主传动轴、电机转子、第二电机轴承、轴承压盖和谐波减速器波发生器；所述输出装置包括：关节输出法兰、第一输出轴承、安装法兰、绝对值编码器转子、密封轴承和谐波减速器钢轮；所述输入装置和所述输出装置通过安装法兰连接。本发明的优点是可解决那些品种多、批量小、结构复杂的机器人产品，并且在满足以上条件的基础上增加关节的负载自重比，提升关节的转动精度。

主权项

一种中空结构的双臂机器人模块化关节，其特征在于：包括输入装置、输出装置和电机；所述输入装置和所述输出装置通过主传动轴(11)连接；所述输入装置由法兰Ⅰ(5)固定，该输入装置包括：中空电机转子(14)、电机定子(6)、转子轴向定位套筒(7)、第三电机轴承(18)、中空抱闸转子(16)、O型密封圈(15)、中心孔走线管(23)、第二电机轴承(13)、轴承压盖(12)和谐波减速器波发生器(2)；在输入装置上，所述电机定子(6)通过法兰Ⅱ(8)固定在法兰Ⅰ(5)上，所述法兰Ⅱ(8)通过螺钉与驱动器安装法兰(9)链接，驱动安装底盖(10)与所述驱动器安装法兰(9)链接，所述驱动安装底盖(10)与驱动器(20)固定链接，所述驱动器(20)上焊接PCB板(19)，所述中空电机转子(14)通过螺钉固定在主传动轴(11)上，所述转子轴向定位套筒(7)通过螺纹轴向拧紧中空电机转子(14)，所述主传动轴(11)通过第二电机轴承(13)和第三电机轴承(18)与谐波减速器波发生器(2)固定，所述第二电机轴承(13)与主传动轴(11)之间通过螺钉连接轴承压盖(12)凸台径向定位，所述第二电机轴承(13)外圈通过与法兰Ⅰ(5)固定进行密封，所述第三电机轴承(18)的内圈通过主传动轴(11)的轴肩定位，所述O型密封圈(15)置于主传动轴(11)凹槽内进行密封，所述中空抱闸转子(16)通过螺钉与主传动轴(11)固定，所述中心孔走线管(23)的外圈套置于主传动轴(11)中心孔中；所述输出装置包括：关节输出法兰(21)、第一输出轴承(28)、安装法兰(22)、绝对值编码器转子(26)、绝对值编码器处理电路板(27)、密封轴承(25)和谐波减速器刚轮(3)；所述绝对值编码器转子(26)套接在所述安装法兰(22)外圈的凸台上，并通过绝对值编码器转子(26)端盖进行紧固，所述绝对值编码器处理电路板(27)固定在所述外壳(1)上，所述绝对值编码器转子(26)和绝对值编码器处理电路板(27)构成输出装置的位置检测装置；在输出装置上，所述谐波减速器波发生器(2)固定于所述主传动轴(11)的输出端；所述谐波减速器刚轮(3)通过法兰凸台部分定位的方式固定在所述法兰Ⅰ(5)上，所述外壳(1)采用轴肩定位方式与谐波减速器刚轮(3)配合固定，所述安装法兰(22)采用轴肩定位方式与谐波减速器柔轮(4)配合固定，关节输出法兰(21)套接所述第一输出轴承(28)内圈进行轴向定位，所述第一输出轴承(28)外圈外壳(1)轴肩定位，所述关节输出法兰(21)采用轴肩定位与安装法兰(22)配合固定，使所述外壳(1)、安装法兰(22)紧固在谐波减速器柔轮(4)输出端；所述密封轴承(25)外圈与安装法兰(22)内部凸台轴向固定，所述密封轴承(25)套接在套筒(24)外圈，通过套接在所述套筒(24)和密封轴承(25)外圈与所述安装法兰(22)内圈紧固配合进行密封，所述中心孔走线管(23)外圈套接在套筒(24)内圈；所述谐波减速器柔轮(4)位于谐波减速器刚轮(3)和谐波减速器波发生器(2)径向之间，且所述谐波减速器柔轮(4)的输出端和安装法兰(22)固定连接，所述安装法兰(22)和关节输出法兰(21)固定连接；所述谐波减速器波发生器(2)、谐波减速器刚轮(3)和谐波减速器柔轮(4)构成输出装置的谐波减速器单元；所述中心孔走线管(23)贯穿套筒(24)、谐波减速单元、主传动轴(11)、中空抱闸转子(16)和抱闸定子(17)，其输入端固定在法兰Ⅱ(8)上，其输出端套接在套筒(24)内圈支撑。