CN111306260A - 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节 - Google Patents

一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节 Download PDF

Info

Publication number
CN111306260A
CN111306260A CN202010123562.0A CN202010123562A CN111306260A CN 111306260 A CN111306260 A CN 111306260A CN 202010123562 A CN202010123562 A CN 202010123562A CN 111306260 A CN111306260 A CN 111306260A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hollow
cycloid
speed reducer
motor
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010123562.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杜文祥
彭玉鑫
蔡燕琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Taco Xindi Robot Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Taco Xindi Robot Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Taco Xindi Robot Co Ltd filed Critical Suzhou Taco Xindi Robot Co Ltd
Priority to CN202010123562.0A priority Critical patent/CN111306260A/zh
Publication of CN111306260A publication Critical patent/CN111306260A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，包括同轴连接的中空摆线减速机、中空力矩电机、编码器、固定电机外壳、尾盖和深槽滚珠轴承；中空力矩电机采用扁平状中空设计；在中空摆线减速机摆线中上套接中空转子和编码磁环，编码线路板固定于尾盖上；深槽滚珠轴承安装于尾盖的中心孔处用于支撑摆线中空轴的尾轴端。中空摆线减速机采用中空RV减速器。本申请的集成式电动关节，将原先分散安装的中空摆线摆线减速机，标准电机安装改成中空摆线减速机内藏中空摆线电机的集成式电动关节一体机，提供高承载的直结旋转传动机构，降低传动的误差，增加机构的刚性，让整体机构更加简洁，提高机构的可靠性的设计。

Description

一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节
技术领域
本发明涉及机械臂或机器人传动连接技术，尤其涉及一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节。
背景技术
现有的摆线中空型减速机主要由两部分组成，主体高倍减速机构(二级减速)和齿轮低倍减速传动机构(一级减速)。工作原理为：输入轴的旋转，通过中心齿轮从输入齿轮传递到正齿轮，按照齿数比进行减速；这是1级减速。正齿轮被连接到曲柄轴，变为2级减速的输入；在曲柄轴的偏心部分，通过滚动轴承安装LKRV齿轮。另外，在外壳内侧仅比摆线齿轮的齿数多1个的销，等齿距排列。如果固定外壳转动正齿轮，则LKRV齿轮由于曲柄轴的偏心运动也进行偏心运动。此时如果曲柄轴转动1周，则LKRV齿轮就会沿与曲柄轴相反的方向转动1个齿。这个转动被输出到2级减速的轴。将轴固定时，外壳侧成为输出侧。
此机构应用上的困扰，①多数厂家会用较大一颗标准的伺服电机来偏心安装，当然对机构的磨耗会较大间隙会越来越大，精度越来越差。②较高端是用两颗较小的伺服电机，均匀对秤两侧安装，成本较高，中间中空部分只是方便走线。③整体机构如L的尺寸会变大，机构刚性会较差，整体重量变大。④最严重的问题是整体机构，为了避免与其相邻的轴的干涉，往往使整个机构的重心偏移，而造成运动过程各种轴向力及径向力产生，加速机构的磨耗。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，其能解决上述问题。
设计原理：就是将机械式的传动机构(减速机+传动连结+标准电机)结合，改成中空摆线减速机内藏中空电机而成一体结构之电动关节。让整个体机缩小，让整体传动精度增加(因编码器的旋转与减速机的中空轴心是同步旋转，所以位置同步、速度同步。
技术方案：本发明的目的采用以下技术方案实现。
一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，包括同轴连接的中空摆线减速机、中空力矩电机、编码器、固定电机外壳、尾盖和深槽滚珠轴承，所述中空力矩电机、编码器、和深槽滚珠轴承设置在所述中空摆线减速机、固定电机外壳、和尾盖构成的中空容纳腔中。在所述中空摆线减速机的输入端设置摆线中空轴；所述中空力矩电机包括中空转子和中空定子，所述中空转子套接的固定在所述摆线中空轴上；所述固定电机外壳为多级台阶壳，所述中空定子嵌设在所述固定电机外壳迎向中空摆线减速机一侧的台阶孔上，并与所述中空转子匹配；所述编码器包括编码磁环和编码线路板，所述编码磁环套接在所述摆线中空轴上远离中空转子的轴段上，所述编码线路板固定于尾盖上；所述深槽滚珠轴承安装于尾盖的中心孔处用于支撑所述摆线中空轴的尾轴端。
优选的，所述中空摆线减速机采用中空RV减速器。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请提供的一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，将原先分散安装的中空摆线摆线减速机，标准电机安装改成中空摆线减速机内藏中空摆线电机的集成式电动关节一体机，提供高承载的直结旋转传动机构，降低传动的误差，增加机构的刚性，让整体机构更加简洁，提高机构的可靠性的设计。
附图说明
图1为本发明一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节的结构示意图；
图2为集成式电动关节的分解示意图；
图3为中空摆线减速机的结果示意图。
图中：
10、中空摆线减速机；11、摆线中空轴；
20、中空力矩电机；21、中空转子；22、中空定子；
30、编码器；31、编码磁环；32、编码线路板；
40、固定电机外壳；
50、尾盖；
60、深槽滚珠轴承。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
参见图1～图3，一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，包括同轴连接的中空摆线减速机10、中空力矩电机20、编码器30、固定电机外壳40、尾盖50和深槽滚珠轴承60，所述中空力矩电机20、编码器30、和深槽滚珠轴承60设置在所述中空摆线减速机10、固定电机外壳40、和尾盖50构成的中空容纳腔中。
连接关系：在所述中空摆线减速机10的输入端设置摆线中空轴11。所述中空力矩电机20包括中空转子21和中空定子22，所述中空转子21套接的固定在所述摆线中空轴11上。所述固定电机外壳40为多级台阶壳，所述中空定子22嵌设在所述固定电机外壳40迎向中空摆线减速机10一侧的台阶孔上，并与所述中空转子21匹配。所述编码器30包括编码磁环31和编码线路板32，所述编码磁环31套接在所述摆线中空轴11上远离中空转子21的轴段上，所述编码线路板32固定于尾盖50上。所述深槽滚珠轴承60安装于尾盖50的中心孔处用于支撑所述摆线中空轴11的尾轴端。
其中，所述中空摆线减速机10采用中空RV减速器(参见图3)。
进一步的，所述中空力矩电机20整体成扁平状，中空定子22的硅钢片与中空转子21的磁铁间隔套接对齐。电机轴向扁平、节省空间，且提高了稳定的力矩效益。
其中，所述中空摆线减速机10与固定电机外壳40的对接处采用螺栓连接，所述固定电机外壳40与尾盖50对接处采用螺纹和螺栓连接。也可以添加密封环或密封垫等方式进行密封连接。
对于编码器30，其编码线路板32的外周沿上等间隔的开设三个缺口，在所述尾盖50上的线路板安装槽上开设固定孔，并通过螺栓将所述编码线路板32固定至所述尾盖50的固定孔上。编码线路板32通过导线与总控机电讯连接。因编码器30的旋转与摆线中空轴11同步旋转，也即与中空力矩电机20的中空转子21同步，因此能够精确的实时传输电机位置和转速，提高整体的传动精度。
本发明可广泛运用高扭矩之各种旋转机构，如抓取10---500公斤之机械手臂，或各种5轴加工机之A、B、C轴的转台或半导体设备晶圆研磨设备或输送设备的滚轮传动，高承载之电动车轮等。
本发明的特点：
A、在摆线中空轴11后端加装深槽滚珠轴承60来支撑，确保摆线中空轴11及其上的各组件能够稳定支撑、同心旋转，减少跳动(因原先是靠齿轮与电机轴心连结的浮动安装，因齿轮有间隙、电机轴心有偏摆)。
B、在摆线中空轴11利用扁平的中空力矩电机20来取代瘦长标准伺服电机，让整体机构更加简洁，让体机更小。也减少机构的传动连结，如此才能降低电机的转动惯量。(少掉电机的轴心的重量，利用减速机的中空轴心的外径安装电机(标准电机是用轴心与中空轴心的内径连接)，也就是增加面积承受相同的力)。
C、编码器30安装在摆线中空轴11上，减少两道传动连结，也就少了两到传动误差，且与电机的转子同步，检测精度提高。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节，包括同轴连接的中空摆线减速机(10)、中空力矩电机(20)、编码器(30)、固定电机外壳(40)、尾盖(50)和深槽滚珠轴承(60)，所述中空力矩电机(20)、编码器(30)、和深槽滚珠轴承(60)设置在所述中空摆线减速机(10)、固定电机外壳(40)、和尾盖(50)构成的中空容纳腔中，其特征在于：
在所述中空摆线减速机(10)的输入端设置摆线中空轴(11)；
所述中空力矩电机(20)包括中空转子(21)和中空定子(22)，所述中空转子(21)套接的固定在所述摆线中空轴(11)上；
所述固定电机外壳(40)为多级台阶壳，所述中空定子(22)嵌设在所述固定电机外壳(40)迎向中空摆线减速机(10)一侧的台阶孔上，并与所述中空转子(21)匹配；
所述编码器(30)包括编码磁环(31)和编码线路板(32)，所述编码磁环(31)套接在所述摆线中空轴(11)上远离中空转子(21)的轴段上，所述编码线路板(32)固定于尾盖(50)上；
所述深槽滚珠轴承(60)安装于尾盖(50)的中心孔处用于支撑所述摆线中空轴(11)的尾轴端。
2.根据权利要求1所述的集成式电动关节，其特征在于：所述中空摆线减速机(10)采用中空RV减速器。
3.根据权利要求1所述的集成式电动关节，其特征在于：中空定子(22)的硅钢片与中空转子(21)的磁铁间隔套接对齐。
4.根据权利要求1所述的集成式电动关节，其特征在于：所述中空摆线减速机(10)与固定电机外壳(40)的对接处采用螺栓连接，所述固定电机外壳(40)与尾盖(50)对接处采用螺纹和螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的集成式电动关节，其特征在于：所述编码线路板(32)的外周沿上等间隔的开设三个缺口，在所述尾盖(50)上的线路板安装槽上开设固定孔，并通过螺栓将所述编码线路板(32)固定至所述尾盖(50)的固定孔上。
CN202010123562.0A 2020-02-27 2020-02-27 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节 Pending CN111306260A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010123562.0A CN111306260A (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010123562.0A CN111306260A (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111306260A true CN111306260A (zh) 2020-06-19

Family

ID=71149326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010123562.0A Pending CN111306260A (zh) 2020-02-27 2020-02-27 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111306260A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2771153A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-21 Staubli Sa Ets Reducteur epicycloidal ou cycloidal et articulation de robot equipee d'un tel reducteur
CN102278425A (zh) * 2011-06-22 2011-12-14 重庆航天职业技术学院 机电一体式摆线针轮驱动装置
CN105680621A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 姜铭 中空的力矩驱动单元
CN108032330A (zh) * 2018-01-22 2018-05-15 合肥哈工联合精密传动有限公司 一种紧凑型机器人一体化关节模组及紧凑型机器人
CN209919922U (zh) * 2019-04-29 2020-01-10 苏州博安捷机器人科技有限公司 一种超声驱动一体化关节

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2771153A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-21 Staubli Sa Ets Reducteur epicycloidal ou cycloidal et articulation de robot equipee d'un tel reducteur
CN102278425A (zh) * 2011-06-22 2011-12-14 重庆航天职业技术学院 机电一体式摆线针轮驱动装置
CN105680621A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 姜铭 中空的力矩驱动单元
CN108032330A (zh) * 2018-01-22 2018-05-15 合肥哈工联合精密传动有限公司 一种紧凑型机器人一体化关节模组及紧凑型机器人
CN209919922U (zh) * 2019-04-29 2020-01-10 苏州博安捷机器人科技有限公司 一种超声驱动一体化关节

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109986549B (zh) 一种中空超薄型外转子谐波减速一体机
CN104400794A (zh) 一种中空结构的双臂机器人模块化关节
CN108638118A (zh) 一体化机器人关节驱动装置
CN212278098U (zh) 一种高精密组合传动装置
CN109551513A (zh) 一种多功能高度集成模块化机器人关节
CN115008497B (zh) 一种基于谐波减速机的紧凑型机器人关节模组
CN110005760B (zh) 具有动力源的减速装置
CN208409914U (zh) 一体化机器人关节驱动装置
CN111306260A (zh) 一种摆线减速机内置中空电机的集成式电动关节
CN111376304A (zh) 一种内置式实心摆线电动关节
CN216299344U (zh) 一种关节动力单元及应用其的机械臂
CN114043523B (zh) 一种模块化机器人关节
CN207010448U (zh) 一种直接驱动丝母的丝杠丝母传动装置
CN115580078A (zh) 一体化无刷减速式轮毂电机
CN115750686A (zh) 一种高刚度大负载精密减速闭环传动装置
CN219325262U (zh) 一种多级紧凑型电驱动关节模组及机器人
CN212399650U (zh) 一种高精度内藏式中空型摆线电动关节
CN113894837A (zh) 一种关节动力单元及应用其的机械臂
CN212399652U (zh) 一种高精度内藏式实心摆线电动关节
CN212421349U (zh) 一种中空摆线减速机及电动关节
CN110657222A (zh) 一种少齿差行星齿轮传动结构
CN217761901U (zh) 一种高刚性中空减速马达
CN111509908A (zh) 一种销轴式摆线轮毂电机
CN218456370U (zh) 一种丝杆电机
CN216478714U (zh) 一种小型高精度高刚性动平衡减速马达

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination