CN105397839B - 机器人及其机器人关节 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人及其机器人关节，机器人关节包括减速机(2)、输出法兰(1)及壳体(17)，所述输出法兰(1)包括与所述减速机(2)的减速机刚轮(2‑1)连接的法兰盘(1‑1)及走线管道(1‑2)，所述法兰盘(1‑1)与所述走线管道(1‑2)为一体式结构；所述减速机(2)的减速机柔轮(2‑2)与所述壳体(17)的内壁连接。本发明提供的机器人关节，通过将输出法兰设置为法兰盘与走线管道的一体式结构。使得输出法兰既满足输出动力需求，又可以达到内部走线作用，确保了机器人关节的零部件集成化程度，减少了零部件数量，提高了机器人关节的结构紧凑性，便于安装。

Description

机器人及其机器人关节

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人及其机器人关节。

背景技术

随着用工荒现象的愈发严峻，以及国际工业4.0的大环境下，国家出台了“中国制造2025”计划，高端智能装备摆上台面，智能机器人行业迎来一轮新的发展契机。如何实现机器人和人一起工作，同时出于安全性、可协作和易于装配性等方面的考虑，催生了轻量化模块机器人的产生。

目前的机器人关节中，起到运行作用的零部件较多，且相互之间具有连接功能的零部件，如申请号为CN104400794A的专利文件，公布了一种中空结构的双臂机器人模块关节，机器人关节的零部件多且结构负载，不便于装配，并且，使得机器人的结构松散，尺寸较大。

因此，如何提高结构紧凑性，便于安装，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种机器人关节，提高结构紧凑性，便于安装。本发明还公开了一种具有上述机器人关节的机器人。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人关节，包括减速机、输出法兰及壳体，所述输出法兰包括与所述减速机的减速机刚轮连接的法兰盘及走线管道，所述法兰盘与所述走线管道为一体式结构；

所述减速机的减速机柔轮与所述壳体的内壁连接。

优选地，上述机器人关节中，所述机器人关节的电机轴套设于所述走线管道外侧；

所述电机轴包括第一连接段及中间段，所述第一连接段具有与所述减速机的减速机波发生器连接的连接孔，所述第一连接段远离所述中间段的一边设置有定位边缘，所述中间段上设置有将所述机器人关节的电机转子向所述定位边缘压紧的卡紧套；所述机器人关节的制动器连接于所述中间段。

优选地，上述机器人关节中，所述中间段为与所述制动器连接的转子毂。

优选地，上述机器人关节中，所述中间段为方轴。

优选地，上述机器人关节中，还包括固定于所述壳体内的编码器安装板；所述编码器安装板包括安装增量式编码器的增量式编码器读数头的第一安装孔及安装绝对值编码器的绝对值编码器定子的第二安装孔；

所述电机轴还包括位于所述中间段远离所述第一连接段的一侧的第二连接段；所述安装增量式编码器的增量式编码器码盘固定于所述第二连接段上；

所述绝对值编码器的绝对值编码器的转子通过绝对值编码器套筒固定于所述走线管道上。

优选地，上述机器人关节中，还包括固定于所述壳体内的制动器定子安装板，包括轴向压紧所述机器人关节的电机转子的压紧板、中间过渡套筒及与所述机器人关节的制动器的制动器定子连接的定位板。

优选地，上述机器人关节中，还包括固定于所述壳体内的护线安装板，所述护线安装板设置于所述走线管道远离所述法兰盘的一侧，所述护线安装板上安装有与所述走线管道对齐的护线橡胶圈。

优选地，上述机器人关节中，所述法兰盘远离所述走线管道的一侧设置有与所述走线管道对齐的护线橡胶圈。

优选地，上述机器人关节中，还包括固定于所述壳体内的驱动器安装板，所述机器人关节的驱动器安装于所述驱动器安装板上。

本发明还包括了一种机器人，包括机器人关节，所述机器人关节为如上述任一项所述的机器人关节。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的机器人关节，通过将输出法兰设置为法兰盘与走线管道的一体式结构，法兰盘与减速机的减速机刚轮连接，减速机的减速机柔轮与壳体的内壁连接。通过上述设置，使得输出法兰既满足输出动力需求，又可以达到内部走线作用，确保了机器人关节的零部件集成化程度，减少了零部件数量，提高了机器人关节的结构紧凑性，便于安装。

本发明还提供了一种机器人，包括如上述任一种的机器人关节。由于上述机器人关节具有上述技术效果，具有上述机器人关节的机器人也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的机器人关节的第一剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的机器人关节的第二剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的输出法兰的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电机轴的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的制动器定子安装板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的编码器安装板的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种机器人关节，提高结构紧凑性，便于安装。本发明还公开了一种具有上述机器人关节的机器人。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例提供的机器人关节的第一剖视示意图；图2为本发明实施例提供的机器人关节的第二剖视示意图；图3为本发明实施例提供的输出法兰的结构示意图。

本发明实施例提供了一种机器人关节，包括减速机2、输出法兰1及壳体17，输出法兰1包括与减速机2的减速机刚轮2-1连接的法兰盘1-1及走线管道1-2，法兰盘1-1与走线管道1-2为一体式结构；减速机2的减速机柔轮2-2与壳体17的内壁连接。

本发明实施例提供的机器人关节，通过将输出法兰1设置为法兰盘1-1与走线管道1-2的一体式结构，法兰盘1-1与减速机2的减速机刚轮2-1连接，减速机2的减速机柔轮2-2与壳体17的内壁连接。通过上述设置，使得输出法兰1既满足输出动力需求，又可以达到内部走线作用，确保了机器人关节的零部件集成化程度，减少了零部件数量，提高了机器人关节的结构紧凑性，便于安装。

如图4所示，进一步地，机器人关节的电机轴4套设于走线管道1-2外侧；电机轴4包括第一连接段4-1及中间段4-2，第一连接段4-1具有与减速机2的减速机波发生器2-3连接的连接孔，第一连接段4-1远离中间段4-2的一边设置有定位边缘，中间段4-2上设置有将机器人关节的电机转子3-1向定位边缘压紧的卡紧套6；机器人关节的制动器7连接于中间段4-2。通过上述设置，使得第一连接段4-1与减速机波发生器2-3直接连接，减少了零部件的设置，进一步提高了机器人关节的结构紧凑性。

更进一步地，中间段4-2为与制动器7连接的转子毂。即，将中间段4-2作为转子毂，将制动器7直接设置于中间段4-2上，避免了间接连接而增加的零部件，有效简化了机器人关节的结构。

为了确保定位效果，中间段4-2为方轴。即，中间段4-2为正四棱柱结构。也可以将中间段4-2设置为其他结构，如三棱柱结构、椭圆结构或其他异性结构，仅需确保中间段4-2为非圆柱结构，达到中间段4-2与制动器7的轴向定位效果。

如图6所示，本发明实施例提供的机器人关节还包括固定于壳体17内的编码器安装板11；编码器安装板11包括安装增量式编码器8的增量式编码器读数头8-2的第一安装孔11-1及安装绝对值编码器9的绝对值编码器定子9-2的第二安装孔11-2。即，通过编码器安装板11，达到增量式编码器8及绝对值编码器9的相对安装固定，进一步简化了机器人关节的结构。为了提高结构紧凑性，电机轴4还包括位于中间段4-2远离第一连接段4-1的一侧的第二连接段4-3；安装增量式编码器8的增量式编码器码盘8-1固定于第二连接段4-3上；绝对值编码器9的绝对值编码器的转子9-1通过绝对值编码器套筒10固定于走线管道1-2上。

如图5所示，本实施例中，还包括固定于壳体17内的制动器定子安装板5，包括轴向压紧机器人关节的电机转子3-1的压紧板5-1、中间过渡套筒5-2及与机器人关节的制动器7的制动器定子7-1连接的定位板5-3。可以理解的是，电机定子3-2固定于壳体17上，通过压紧板5-1确保了电机转子3-1的轴向定位。其中，中间过渡套筒5-2与定位板5-3形成容纳制动器7的空腔，制动器定子7-1与定位板5-3连接。通过上述设置，进一步提高了机器人关节的结构紧凑性。

本发明实施例提供的机器人关节还包括固定于壳体17内的护线安装板13，护线安装板13设置于走线管道1-2远离法兰盘1-1的一侧，护线安装板13上安装有与走线管道1-2对齐的护线橡胶圈12。通过上述设置，使得靠近走线管道1-2边缘的走线与护线橡胶圈12接触，有效降低了走线受损的情况。

进一步地。法兰盘1-1远离走线管道1-2的一侧设置有与走线管道1-2对齐的护线橡胶圈12。即，穿过走线管道1-2的走线的两端均具有护线橡胶圈12接触，进一步避免了走线受损的情况。

本发明实施例提供的机器人关节还包括固定于壳体17内的驱动器安装板14，机器人关节的驱动器15安装于驱动器安装板14上。

其中，制动器定子安装板5、编码器安装板11、护线安装板13及驱动器安装板14均通过支柱18固定于壳体17上。支柱18依次穿过制动器定子安装板5、编码器安装板11、护线安装板13及驱动器安装板14，其远离驱动器安装板14的一端与壳体17固定连接。而壳体17远离输出法兰1的一端设置有后盖。

本发明实施例还提供了一种机器人，包括机器人关节，机器人关节为如上述任一种机器人关节。由于上述机器人关节具有上述技术效果，具有上述机器人关节的机器人也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种机器人关节，包括减速机(2)、输出法兰(1)及壳体(17)，其特征在于，所述输出法兰(1)包括与所述减速机(2)的减速机刚轮(2-1)连接的法兰盘(1-1)及走线管道(1-2)，所述法兰盘(1-1)与所述走线管道(1-2)为一体式结构；

所述减速机(2)的减速机柔轮(2-2)与所述壳体(17)的内壁连接；

所述机器人关节的电机轴(4)套设于所述走线管道(1-2)外侧；

所述电机轴(4)包括第一连接段(4-1)及中间段(4-2)，所述第一连接段(4-1)具有与所述减速机(2)的减速机波发生器(2-3)连接的连接孔，所述第一连接段(4-1)远离所述中间段(4-2)的一边设置有定位边缘，所述中间段(4-2)上设置有将所述机器人关节的电机转子(3-1)向所述定位边缘压紧的卡紧套(6)；所述机器人关节的制动器(7)连接于所述中间段(4-2)；

还包括固定于所述壳体(17)内的制动器定子安装板(5)，包括轴向压紧所述机器人关节的电机转子(3-1)的压紧板(5-1)、中间过渡套筒(5-2)及与所述机器人关节的制动器(7)的制动器定子(7-1)连接的定位板(5-3)。

2.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述中间段(4-2)为与所述制动器(7)连接的转子毂。

3.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于，所述中间段(4-2)为方轴。

4.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，还包括固定于所述壳体(17)内的编码器安装板(11)；所述编码器安装板(11)包括安装增量式编码器(8)的增量式编码器读数头(8-2)的第一安装孔(11-1)及安装绝对值编码器(9)的绝对值编码器定子(9-2)的第二安装孔(11-2)；

所述电机轴(4)还包括位于所述中间段(4-2)远离所述第一连接段(4-1)的一侧的第二连接段(4-3)；所述安装增量式编码器(8)的增量式编码器码盘(8-1)固定于所述第二连接段(4-3)上；

所述绝对值编码器(9)的绝对值编码器的转子(9-1)通过绝对值编码器套筒(10)固定于所述走线管道(1-2)上。

5.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，还包括固定于所述壳体(17)内的护线安装板(13)，所述护线安装板(13)设置于所述走线管道(1-2)远离所述法兰盘(1-1)的一侧，所述护线安装板(13)上安装有与所述走线管道(1-2)对齐的护线橡胶圈(12)。

6.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，还包括固定于所述壳体(17)内的驱动器安装板(14)，所述机器人关节的驱动器(15)安装于所述驱动器安装板(14)上。

7.一种机器人，包括机器人关节，其特征在于，所述机器人关节为如权利要求1-6任一项所述的机器人关节。