CN115958626A - 一种大负载机器人关节结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大负载机器人关节结构，包括动力组件和轴系组件，所述动力组件与轴系组件之间装设有支撑架，动力组件包括电机和中空减速机，所述中空减速机与支撑架和轴系组件固定连接，支撑架与轴系组件固定连接，中空减速机的输入轴与电机的输出轴传动连接，轴系组件包括输出转轴，输出转轴的一端与中空减速机的输出轴固定连接。在本发明中，在动力组件的输出端安装轴系组件，极大地提高了机器人关节轴向及径向的负载能力，同时轴系组件也可以对中空减速机进行保护，中空减速机的输出端不直接承载，延长了中空减速机的使用寿命，在中空减速机的输出端固定输出转轴。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种大负载机器人关节结构。
背景技术
现有的机器人关节动力组件大多都是直接通过减速机内部的轴承进行承载，如：现有的机器人的第一关节及第六关节都需要有过线功能，具有承受一定的轴向及径向载荷能力，但是现有的减速机往往因为尺寸紧凑的问题将这些功能弱化，导致大多数常规的减速机难以满足机器人所需要的载荷要求，同时，定制一款能同时满足扭力输出、大轴向载荷及大径向载荷的减速机又费时费力，价格昂贵，使得难以选到合适的减速机进行机器人的关节设计。
为此，本发明提供一种大负载机器人关节结构。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种大负载机器人关节结构，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明极大地提高了机器人关节轴向及径向的负载能力，延长了中空减速机的使用寿命；还可以调整整个结构的发在能力，使得兼容性较高。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种大负载机器人关节结构，包括动力组件和轴系组件，所述动力组件与轴系组件之间装设有支撑架，动力组件包括电机和中空减速机，所述中空减速机与支撑架和轴系组件固定连接，支撑架与轴系组件固定连接，中空减速机的输入轴与电机的输出轴传动连接，轴系组件包括输出转轴，输出转轴的一端与中空减速机的输出轴固定连接。
进一步的，所述动力组件还包括电机固定板，电机固定板与电机固定连接，且电机的输出轴固定连接有主动同步轮，中空减速机的输入轴固定连接有从动同步轮，主动同步轮与从动同步轮之间装设有同步带。
进一步的，所述主动同步轮与电机的输出轴之间装设有紧定螺钉，中空减速机的输入轴与从动同步轮之间通过法兰盘固定连接。
进一步的，所述电机的输出轴装设有垫片，垫片与主动同步轮的上端面贴合。
进一步的，所述轴系组件还包括轴承套，输出转轴位于轴承套内，且输出转轴远离中空减速机的一端装设有输出法兰，输出转轴的周侧装设有护线套。
进一步的，所述支撑架包括轴系支撑板、连接板和动力组件支撑板，轴系支撑板和动力组件支撑板均通过螺丝与连接板固定连接。
进一步的，所述轴系支撑板通过法兰盘与轴承套固定连接，动力组件支撑板通过法兰盘与中空减速机固定连接。
进一步的，所述输出转轴与输出法兰通过法兰盘固定连接，护线套与输出转轴之间通过螺丝固定。
进一步的，所述输出转轴与轴承套之间装设有多个向心推力轴承，向心推力轴承分别位于输出转轴的上下两端。
进一步的，所述向心推力轴承的两端均装设有轴承端盖。
本发明的有益效果：本发明一种大负载机器人关节结构，包含动力组件；轴系组件；中空减速机；输出转轴。
在动力组件的输出端安装轴系组件，极大地提高了机器人关节轴向及径向的负载能力，同时轴系组件也可以对中空减速机进行保护，中空减速机的输出端不直接承载，延长了中空减速机的使用寿命，在中空减速机的输出端固定输出转轴，通过调整输出转轴的长度和型号，可以调整整个结构的发在能力，使得本发明兼容性较高，因此本发明具有高负载、耐冲击、寿命长等优点，适用于大型机器人第一关节及人形机器人腰部关节。
附图说明
图1为本发明一种大负载机器人关节结构整体的装配结构示意图；
图2为本发明一种大负载机器人关节结构中动力组件的装配剖面结构示意图；
图3为本发明一种大负载机器人关节结构中动力组件的装配立体结构示意图；
图4为本发明一种大负载机器人关节结构中支撑架的装配结构示意图；
图5为本发明一种大负载机器人关节结构中轴系组件的装配结构示意图；
图中：1、动力组件；101、电机；102、电机固定板；103、紧定螺钉；104、主动同步轮；105、垫片；106、从动同步轮；107、同步带；108、中空减速机；2、支撑架；201、轴系支撑板；202、连接板；203、动力组件支撑板；3、轴系组件；301、输出转轴；302、向心推力轴承；303、轴承套；304、轴承端盖；305、护线套；306、输出法兰。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种大负载机器人关节结构，包括动力组件1和轴系组件3，所述动力组件1与轴系组件3之间装设有支撑架2，动力组件1包括电机101和中空减速机108，所述中空减速机108与支撑架2和轴系组件3固定连接，支撑架2与轴系组件3固定连接，中空减速机108的输入轴与电机101的输出轴传动连接，轴系组件3包括输出转轴301，输出转轴301的一端与中空减速机108的输出轴固定连接。
工作原理：本发明通过电机101提供动力，电机101的输出端转动带动中空减速机108的输入端转动，电机101的输出端与中空减速机108的输入端传动转动可以进行第一级力矩放大，然后中空减速机108可以进行第二级力矩放大，中空减速机108的输出端转动带动输出转轴301转动，从而整个关节可以提供强大的力矩输出，又能承受输出端在运动过程中产生的轴向及径向载荷冲击。
实施例1、
本实施例，动力组件1还包括电机固定板102，电机固定板102与电机101固定连接，且电机101的输出轴固定连接有主动同步轮104，中空减速机108的输入轴固定连接有从动同步轮106，主动同步轮104与从动同步轮106之间装设有同步带107，主动同步轮104与电机101的输出轴之间装设有紧定螺钉103，中空减速机108的输入轴与从动同步轮106之间通过法兰盘固定连接，电机101的输出轴装设有垫片105，垫片105与主动同步轮104的上端面贴合。
具体的，当电机101的输出端转动时，电机101的输出端转动带动从动同步轮106转动，从而从动同步轮106通过同步带107带动从动同步轮106转动，从而可以实现带动中空减速机108的输入轴转动。
特别的，电机101的输出轴的端面装设有螺丝，通过螺丝将垫片105与主动同步轮104的上端面贴合，防止主动同步轮104松脱电机101的输出轴。
实施例2、
本实施例，轴系组件3还包括轴承套303，输出转轴301位于轴承套303内，且输出转轴301远离中空减速机108的一端装设有输出法兰306，输出转轴301的周侧装设有护线套305，输出转轴301与输出法兰306通过法兰盘固定连接，护线套305与输出转轴301之间通过螺丝固定，输出转轴301与轴承套303之间装设有多个向心推力轴承302，向心推力轴承302分别位于输出转轴301的上下两端，向心推力轴承302的两端均装设有轴承端盖304。
具体的，当中空减速机108的输出轴带动输出转轴301转动时，两个向心推力轴承302可以限制输出转轴301的转动力矩，从而提供强大的力矩输出，输出转轴301也可以承受在运动过程中产生的轴向和径向的载荷冲击。
同时，护线套305可以保护从中空减速机108中通过的线缆，提高装置的安全性。
实施例3、
本实施例，支撑架2包括轴系支撑板201、连接板202和动力组件支撑板203，轴系支撑板201和动力组件支撑板203均通过螺丝与连接板202固定连接，轴系支撑板201通过法兰盘与轴承套303固定连接，动力组件支撑板203通过法兰盘与中空减速机108固定连接。
通过轴系支撑板201、连接板202和动力组件支撑板203将动力组件1和轴系组件3固定在一起，保证装置的稳定性，防止装置在使用时零件产生脱落现象。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种大负载机器人关节结构，包括动力组件(1)和轴系组件(3)，其特征在于，所述动力组件(1)与轴系组件(3)之间装设有支撑架(2)，动力组件(1)包括电机(101)和中空减速机(108)，所述中空减速机(108)与支撑架(2)和轴系组件(3)固定连接，支撑架(2)与轴系组件(3)固定连接，中空减速机(108)的输入轴与电机(101)的输出轴传动连接，轴系组件(3)包括输出转轴(301)，输出转轴(301)的一端与中空减速机(108)的输出轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述动力组件(1)还包括电机固定板(102)，电机固定板(102)与电机(101)固定连接，且电机(101)的输出轴固定连接有主动同步轮(104)，中空减速机(108)的输入轴固定连接有从动同步轮(106)，主动同步轮(104)与从动同步轮(106)之间装设有同步带(107)。
3.根据权利要求2所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述主动同步轮(104)与电机(101)的输出轴之间装设有紧定螺钉(103)，中空减速机(108)的输入轴与从动同步轮(106)之间通过法兰盘固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述电机(101)的输出轴装设有垫片(105)，垫片(105)与主动同步轮(104)的上端面贴合。
5.根据权利要求1所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述轴系组件(3)还包括轴承套(303)，输出转轴(301)位于轴承套(303)内，且输出转轴(301)远离中空减速机(108)的一端装设有输出法兰(306)，输出转轴(301)的周侧装设有护线套(305)。
6.根据权利要求5所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述支撑架(2)包括轴系支撑板(201)、连接板(202)和动力组件支撑板(203)，轴系支撑板(201)和动力组件支撑板(203)均通过螺丝与连接板(202)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述轴系支撑板(201)通过法兰盘与轴承套(303)固定连接，动力组件支撑板(203)通过法兰盘与中空减速机(108)固定连接。
8.根据权利要求5所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述输出转轴(301)与输出法兰(306)通过法兰盘固定连接，护线套(305)与输出转轴(301)之间通过螺丝固定。
9.根据权利要求5所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述输出转轴(301)与轴承套(303)之间装设有多个向心推力轴承(302)，向心推力轴承(302)分别位于输出转轴(301)的上下两端。
10.根据权利要求9所述的一种大负载机器人关节结构，其特征在于：所述向心推力轴承(302)的两端均装设有轴承端盖(304)。
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