一种机器人关节的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机器人关节，包括固定架、直流力矩电机的定子、谐波减速器刚轮、过渡环、第一轴承、第二轴承、关节旋转外壳、卡环、直流力矩电机的转子、谐波减速器波发生器、谐波减速器柔轮、压环、分装式旋转变压器定子、压爪、固定支架、分装式旋转变压器转子、旋转支架、整体式旋转变压器、弹性联轴器、加长轴、开口套、螺套、固定端盖和接线盒盖；本实用新型机器人关节实现了机器人关节在同等体积和重量下更大的输出力矩和更高的控制精度，经济价值明显。该机器人关节结构工艺性合理，易于加工制造，并易于实现系列化和模块化，可广泛应用于机器人领域或伺服转台等工业设备中。
【专利说明】一种机器人关节
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光机电一体化【技术领域】，具体涉及一种机器人关节。
【背景技术】
[0002]机器人关节是机器人系统的重要组成部分，其重量、尺寸、输出力矩、运动精度对整个机器人的性能有着重要的影响。机器人的关节通常有转动型关节和移动型关节两种，其中，转动关节是连接相邻杆件，并实现相对回转或摆动的关节机构，通常由驱动器、传感器、回转轴和轴承等组成。驱动器如电机能直接产生回转运动，但为了获得较大的输出转矩，通常需要配置减速器。此外为了实现对关节运动控制的目的，关节内部还要安装用于测量角速度或角位移的传感器。
[0003]对于某些特定的应用场合，要求机器人关节有较大的输出力矩，较高的控制精度和较小的体积和较轻的重量。但是满足较大的输出力矩，较高的控制精度的机器人关节通常具有较大的体积和重量，影响了机器人系统的整体性能。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种机器人关节，在有限的体积内集成安装了一套谐波减速器、一套大力矩电机、两套用于测量角速度或角位移的传感器，实现了机器人关节在同等体积和重量下更大的输出力矩和更高的控制精度，经济价值明显。该机器人关节结构工艺性合理，易于加工制造，并易于实现系列化和模块化，可广泛应用于机器人领域或伺服转台等工业设备中。
[0005]本实用新型技术方案如下:
[0006]一种机器人关节，其特征在于，包括固定架、直流力矩电机的定子、谐波减速器刚轮、过渡环、第一轴承、第二轴承、关节旋转外壳、卡环、直流力矩电机的转子、谐波减速器波发生器、谐波减速器柔轮、压环、分装式旋转变压器定子、压爪、固定支架、分装式旋转变压器转子、旋转支架、整体式旋转变压器、弹性联轴器、加长轴、开口套、螺套、固定端盖和接线盒盖；所述固定架内部与直流力矩电机的定子相固定连接，固定架的左端面与谐波减速器刚轮相连接；谐波减速器刚轮左端与过渡环相连接，过渡环与第一轴承的内环相配合，固定架右侧与第一轴承的内环相配合；两个第一轴承的外环与关节旋转外壳相配合；卡环镶嵌在关节旋转外壳右内侧，用于对右侧的第一轴承进行限位；直流力矩电机的转子的内部与一对第二轴承的外环相配合，该第二轴承的内环与固定架的心轴相配合；直流力矩电机的转子的左端面与谐波减速器波发生器相连接；谐波减速器柔轮通过压环安装在关节旋转外壳的左端部；分装式旋转变压器定子通过压爪安装在固定支架上，固定支架与固定架心轴的左端面相连接；分装式旋转变压器转子安装在旋转支架的心轴上，旋转支架的外右端面与谐波减速器波发生器相连接；整体式旋转变压器的外壳通过压爪安装在固定架上；整体式旋转变压器的伸出轴通过弹性联轴器与加长轴的右端相连接；加长轴的左端与开口套相接触，通过螺套与关节旋转外壳旋紧后，使得加长轴的左端被开口套压紧。
[0007]所述固定架右端与固定端盖相连接，固定端盖上安装有接线盒盖。
[0008]所述第一轴承和第二轴承各有四个。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010]本实用新型机器人关节实现了机器人关节在同等体积和重量下更大的输出力矩和更高的控制精度，经济价值明显。该机器人关节结构工艺性合理，易于加工制造，并易于实现系列化和模块化，可广泛应用于机器人领域或伺服转台等工业设备中。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
[0012]图中:1-固定架；2_直流力矩电机的定子；3_关节旋转外壳；4_固定端盖；5-接线盒盖；6_压爪；7_整体式旋转变压器；8_弹性联轴器；9_第二轴承；10_直流力矩电机的转子；11_密封圈；12_卡环；13_谐波减速器波发生器；14_固定支架；15_谐波减速器柔轮；16-分装式旋转变压器定子；17-分装式旋转变压器转子；18_压环；19-旋转支架；20-加长轴；21_螺套；22-开口套；23_压爪；24-第一轴承；25-过渡环；26-谐波减速器刚轮。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，本实用新型机器人关节，其固定架I内部与直流力矩电机的定子2相固定连接，固定架I的左端面与谐波减速器刚轮26相连接。固定架I右端与固定端盖4相连接。固定端盖4上安装有接线盒盖5。谐波减速器刚轮26左端与过渡环25相连接，过渡环25与第一轴承24的内环相配合，固定架I右侧与另一个第一轴承24的内环相配合。两个第一轴承24的外环与关节旋转外壳3相配合。卡环12镶嵌在关节旋转外壳3右内侧，用于对右侧的第一轴承24进行限位。直流力矩电机的转子10的内部与一对第二轴承9的外环相配合，该对第二轴承9的内环与固定架I的心轴相配合。直流力矩电机的转子10的左端面与谐波减速器波发生器13相连接。谐波减速器柔轮15通过压环18安装在关节旋转外壳3的左端部。分装式旋转变压器定子16通过压爪23安装在固定支架14上，固定支架14与固定架I心轴的左端面相连接。分装式旋转变压器转子17安装在旋转支架19的心轴上，旋转支架19的外右端面与谐波减速器波发生器13相连接。整体式旋转变压器7的外壳通过压爪6安装在固定架I上。整体式旋转变压器7的伸出轴通过弹性联轴器8与加长轴20的右端相连接。加长轴20的左端与开口套22相接触，通过螺套21与关节旋转外壳3旋紧后，使得加长轴20的左端被开口套22压紧，最终使得整体式旋转变压器7的伸出轴与关节旋转外壳3连为一体。
[0014]第一轴承24和第二轴承9各有四个。
[0015]当直流力矩电机的转子10通电转动后，其带动谐波减速器波发生器13发生旋转。由于直流力矩电机的定子2、固定架1、谐波减速器刚轮26和固定端盖4四者连接为一个整体，为关节固定不动部分，根据谐波减速器的工作原理，此时谐波减速器柔轮15发生减速转动，而谐波减速器柔轮15与关节旋转外壳3连接为一个整体，这样，关节的固定端盖4就与关节旋转外壳3发生了低速旋转运动。关节的输出力矩也根据谐波减速器的减速比发生了相应的放大。
[0016]根据上述零部件的连接关系，分装式旋转变压器定子16、固定支架14、固定架I和直流力矩电机的定子2连接为一个整体，分装式旋转变压器转子17、旋转支架19、谐波减速器波发生器13和直流力矩电机的转子10连接为一个整体，因此分装式旋转变压器和直流力矩电机同步旋转，即分装式旋转变压器可起到测量直流力矩电机的角速度或角位移的作用。整体式旋转变压器7的外壳、固定架I和固定端盖4连接为一个整体，整体式旋转变压器7的伸出轴与关节旋转外壳3连接为一个整体，因此整体式旋转变压器与整个关节同步旋转，即整体式旋转变压器可起到测量整个关节的角速度或角位移的作用。
[0017]本实用新型机器人关节实现了机器人关节在同等体积和重量下更大的输出力矩和更高的控制精度，经济价值明显。该机器人关节结构工艺性合理，易于加工制造，并易于实现系列化和模块化，可广泛应用于机器人领域或伺服转台等工业设备中。
【权利要求】
1.一种机器人关节，其特征是:包括固定架(I)、直流力矩电机的定子(2)、谐波减速器刚轮(26)、过渡环(25)、第一轴承(24)、第二轴承(9)、关节旋转外壳(3)、卡环(12)、直流力矩电机的转子(10)、谐波减速器波发生器(13)、谐波减速器柔轮(15)、压环(18)、分装式旋转变压器定子(16)、压爪(23)、固定支架(14)、分装式旋转变压器转子(17)、旋转支架(19),整体式旋转变压器(7)、弹性联轴器(8)、加长轴(20)、开口套(22)、螺套(21)、固定端盖(4)和接线盒盖(5);所述固定架(I)内部与直流力矩电机的定子(2)相固定连接，固定架(I)的左端面与谐波减速器刚轮(26)相连接；谐波减速器刚轮(26)左端与过渡环(25)相连接，过渡环(25)与第一轴承(24)的内环相配合，固定架(I)右侧与第一轴承(24)的内环相配合；两个第一轴承(24)的外环与关节旋转外壳(3)相配合；卡环(12)镶嵌在关节旋转外壳(3)右内侧，用于对右侧的第一轴承(24)进行限位；直流力矩电机的转子(10)的内部与一对第二轴承(9)的外环相配合，该第二轴承(9)的内环与固定架(I)的心轴相配合；直流力矩电机的转子(10)的左端面与谐波减速器波发生器(13)相连接；谐波减速器柔轮(15)通过压环(18)安装在关节旋转外壳(3)的左端部；分装式旋转变压器定子(16)通过压爪(23)安装在固定支架(14)上，固定支架(14)与固定架(I)心轴的左端面相连接；分装式旋转变压器转子(17)安装在旋转支架(19)的心轴上，旋转支架(19)的外右端面与谐波减速器波发生器(13)相连接；整体式旋转变压器(7)的外壳通过压爪(6)安装在固定架(I)上；整体式旋转变压器(7)的伸出轴通过弹性联轴器(8)与加长轴(20)的右端相连接；加长轴(20 )的左端与开口套(22 )相接触，通过螺套(21)与关节旋转外壳(3 )旋紧后，使得加长轴(20)的左端被开口套(22)压紧。
2.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征是:固定架(I)右端与固定端盖(4)相连接，固定端盖(4)上安装有接线盒盖(5)。
3.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征是:所述第一轴承和第二轴承各有四个。
【文档编号】B25J17/00GK204076277SQ201420520357
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】杨立力, 李金热 申请人:南京工业职业技术学院