CN116995861B - 机器人摆线轮减速电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机驱动领域,尤其是涉及一种机器人摆线轮减速电机。一种机器人摆线轮减速电机,包括机壳、驱动机构和减速机构,驱动机构和减速机构安装于机壳内,且驱动机构与减速机构连接;减速机构包括输入轴、减速组件和输出盘,驱动轴与输入轴连接,并带动输入轴转动,输入轴与减速组件连接,减速组件与输出盘连接,并使输出盘转动;其中,输入轴的外侧设有散热件,散热件与输入轴的外壁连接,并能够跟随输入轴同步转动。其优点在于,输入轴高速转动时,散热件也能够高速转动,从而加速空气的流动,形成强大的对流以及排气效果,以使空气带走机器人摆线轮减速电机运行时产生的热量,提高散热能力,从而使得机器人摆线轮减速电机的性能维持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电机驱动领域,尤其是涉及一种机器人摆线轮减速电机。
背景技术
现有的足式机器人领域的关节电机由于重载低速的应用场景,内部的定子和转子工作效率低、发热功率大,导致关节电机的电气特性下降,温度的升高又会影响润滑脂的润滑效果以及精密件的配合情况等,造成元件之间的过度摩擦,产生振动及噪音,降低关节电机的机械特性。
目前常用的解决办法是关节电机外部安装散热翅片以增大散热面积或者外接轴流风扇进行强制换热,从而实现降温以改善关节电机的电气和机械特性。但是通过外部强制散热占用空间尺寸大,对于结构紧凑性要求极高的足式机器人而言,由于关节电机数量多,安装难度极大,会造成机器人整机重量和体积的大幅度上升。
发明内容
基于此,本发明针对上述技术问题,提供一种机器人摆线轮减速电机。
一种机器人摆线轮减速电机,包括机壳、驱动机构和减速机构,所述驱动机构和所述减速机构安装于所述机壳内,且所述驱动机构与所述减速机构连接;所述驱动机构包括定子组件、转子组件和驱动轴,所述转子组件与所述驱动轴连接,所述定子组件能够驱动所述转子组件旋转,所述转子组件能够带动所述驱动轴旋转;减速机构包括输入轴、减速组件和输出盘,所述驱动轴与所述输入轴连接,并带动所述输入轴转动,所述输入轴与所述减速组件连接,所述减速组件与所述输出盘连接,并使所述输出盘转动;其中,所述输入轴的外侧设有散热件,所述散热件与所述输入轴的外壁连接,并能够跟随所述输入轴同步转动。
如此设置,驱动机构和减速机构位于同一机壳的内部,便于两者之间的传动和连接,方便两者结构的整合以缩减体积;定子组件通过通电产生的磁场驱动转子组件转动,从而带动驱动轴旋转,驱动轴与输入轴连接,从而带动减速机构转动,输入轴与减速组件连接,因此输入轴的高转速传递到减速组件后,减速组件能够以低转速的形式传动到输出盘上,使得输出盘能够以低转速的形式输出;输入轴的外侧设置有和输入轴同步转动的散热件,因此当输入轴高速转动时,散热件也能够高速转动,从而加速空气的流动,形成强大的对流以及排气效果,以使空气带走机器人摆线轮减速电机运行时产生的热量,提高散热能力,从而使得机器人摆线轮减速电机的性能维持稳定。
在其中一个实施方式中,所述散热件包括连接环和叶片,所述连接环套设于所述输入轴的外周侧,并与所述输入轴固定连接,所述叶片设于所述连接环的外周侧,且径向向外延伸。如此设置,散热件采用叶片的形式,叶片在转动的过程中能够扇动空气,大大增强装置的散热能力。连接环套设于输入轴的外周侧,与输入轴的周向上均具有连接关系,接触面积较大,连接强度高,与输入轴的连接更加稳定。
在其中一个实施方式中,所述叶片远离所述连接环的一端设有翻边,所述翻边沿着所述叶片的周向两侧延伸。如此设置,翻边使得叶片在转动过程中,对于空气的扰动效果更好,所扇动的风力也更大。而且叶片的两侧全部安装有翻边,因此叶片无论正转还是反转,都有翻边能够起到绕流效果。
在其中一个实施方式中,所述叶片的数量为两片,且位于所述连接环对向的两侧;所述叶片两侧的所述翻边对称设置。如此设置,连接环在跟随输入轴转动的过程中,两侧的受力较为均衡,提高了散热件运行的稳定性。两片叶片对于空气的鼓动效果也更好。
在其中一个实施方式中,所述连接环内壁的周向上具有至少一个凹槽,所述凹槽开设于所述连接环的内壁的边沿。如此设置,凹槽能够提供给粘结剂涂抹空间,提高连接强度。
在其中一个实施方式中,所述机壳具有通风腔,所述散热件安装于所述通风腔内,且所述通风腔的腔壁上开设有多个通孔。如此设置,通风腔提供给散热件转动的空间,避免其与装置的内部元件产生干涉,通孔与外界连通,使得散热件在转动过程中所产生的径向排风效果能从通孔传递到外部环境,也就是说,装置的热量能够从通孔中传递到外界,外部的低温空气也能够通过通孔进入到通风腔内,通风腔内的高热量空气会与外部环境形成强制对流,从而进一步提高了散热件的散热效果。
在其中一个实施方式中,所述减速组件包括曲轴、第六轴承、摆线轮和针齿销,所述输入轴的外周侧设有套设有曲轴,所述曲轴的外周侧设置有至少两个第六轴承,两个所述第六轴承分别对应连接一个所述摆线轮,以带动所述摆线轮偏心转动,所述针齿销沿着所述机壳的内壁周向均匀间隔设置,随着所述摆线轮的偏心转动,所述摆线轮的外周侧与至少多个所述针齿销间歇啮合,所述针齿销中空设置,且所述针齿销的两端分别连通所述机壳内部与外部环境。如此设置,机壳内部的热量能够通过中空的针齿销传递到外部,从而提高散热效果。
在其中一个实施方式中,所述减速组件还包括柱销套、柱销、锁紧件、支撑盘和输出盘,所述摆线轮上开设有多个摆线孔,所述摆线孔沿着所述摆线轮的周向间隔均匀布设,所述柱销套穿设于两个摆线轮相对应的两个所述摆线孔中,且两个所述摆线孔的孔壁的部分均与所述柱销套的外壁的部分抵接,随着所述摆线轮的偏心转动,多个所述柱销套能够绕所述驱动轴的轴线转动;
所述柱销穿设于所述柱销套中,并与所述柱销套间隙配合,所述柱销的两端均设有锁紧件,所述柱销靠近所述驱动机构的一端通过所述锁紧件与所述支撑盘连接,所述柱销的另一端通过所述锁紧件与所述输出盘连接,随着所述柱销套的转动,所述柱销能够带动所述输出盘转动。如此设置,由于柱销套同时穿设于两个摆线孔中,随着两个摆线轮的偏心转动,两个摆线孔能够依次抵接于柱销套的外周壁的部分,并推动柱销套绕着驱动轴的轴线同心转动,多个摆线孔也就能推动多个柱销套周向同心转动。柱销与柱销套间隙配合,所以柱销和柱销套之间能够发生相对转动,当柱销套发生自转时,不会影响到其间隙配合的柱销,也就不会干涉柱销两端与锁紧件的连接。且柱销的两端依靠锁紧件分别与支撑盘和输出盘连接,因此柱销套能够驱动柱销旋转,并带动输出盘旋转。
在其中一个实施方式中,所述柱销开设有贯穿其两端的穿孔,所述锁紧件开设有贯穿其两端的散热孔,所述散热孔与所述穿孔连通,所述机壳内部通过所述穿孔和所述散热孔与外部连通;所述锁紧件远离所述柱销的一端设置为方形。如此设置,穿孔和散热孔能够促进机壳内部与外部的空气流通,使得机壳内部的高温空气流出装置,也使得外部的低温空气能够流入机壳内部,从而提高散热能力。方形的锁紧件便于在狭小空间内进行安装以及拆卸,提高安装结构的紧凑性。
在其中一个实施方式中,所述输入轴的两端分别套设有第一轴承和第二轴承,所述支撑盘开设有支撑孔,所述第一轴承安装于所述支撑孔中,所述输出盘开设有安装孔,所述第二轴承安装于所述安装孔中。如此设置,输入轴的两端被两个轴承共同支撑,提高了输入轴的抗弯矩刚度和回转精度,并且使得输入轴能够相对于输出盘和支撑盘自由转动,防止输入轴的高速转动影响到支撑盘和输出盘。
相较于现有技术,本发明提供的摆线轮减速器,通过在输入轴的外周侧设置散热件,使得散热件能够和输入轴同步高速转动,从而加速空气的流动,形成强大的对流以及排气效果,以使空气带走机器人摆线轮减速电机运行时产生的热量,提高散热能力,从而使得机器人摆线轮减速电机的性能维持稳定。并且通过优化散热件结构、在机壳上开设通孔以及中空设置的柱销和中空设置的针齿销,实现了机壳内部腔室的空气与外部环境的自由交换,制造内外环境的空气对流,提高散热效果。
附图说明
图1为本发明提供的机器人摆线轮减速电机的剖视图;
图2为本发明提供的机器人摆线轮减速电机的另一角度剖视图;
图3为本发明提供的减速机构的剖视图;
图4为本发明提供的散热件的立体图;
图5为本发明提供的锁紧件的立体图;
图6为本发明提供的驱动轴的立体图。
图中各符号表示含义如下:
100、机器人摆线轮减速电机;10、机壳;11、电机外壳;12、针齿壳;121、通风腔;122、针齿盖;123、通孔;20、驱动机构;21、定子组件;22、转子组件;23、驱动轴;231、法兰盘;2311、连接孔;24、编码器;25、保护盖;26、第五轴承;27、第六轴承;30、减速机构;31、输入轴;311、第一轴承;312、第二轴承;313、曲轴;314、第六轴承;315、挡片;32、减速组件;322、摆线轮;3221、摆线孔;323、针齿销;3231、第四轴承;324、柱销套;325、柱销;3251、穿孔;326、锁紧件;3261、散热孔;33、支撑盘;331、支撑孔;332、第三轴承;34、输出盘;35、散热件;351、连接环;3511、凹槽;352、叶片;3521、翻边。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当机构被称为“固定于”或“设置于”另一个机构,它可以直接在另一个机构上或者也可以存在居中的机构。当一个机构被认为是“连接”另一个机构,它可以是直接连接到另一个机构或者可能同时存在居中机构。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1-图3,本发明提供一种机器人摆线轮减速电机100,应用于机器人的关节位置,具有良好的散热能力,从而提供更好的电气特性和机械特性。
当然,机器人摆线轮减速电机100也可以应用于其他需要高精度控制,并且散热要求较高的领域,而不限于机器人的关节位置。
机器人摆线轮减速电机100包括机壳10、驱动机构20和减速机构30,驱动机构20和减速机构30安装于机壳10内,且驱动机构20与减速机构30连接;驱动机构20包括定子组件21、转子组件22和驱动轴23,转子组件22与驱动轴23连接,定子组件21能够驱动转子组件22旋转,转子组件22能够带动驱动轴23旋转;减速机构30包括输入轴31、减速组件32和输出盘34,驱动轴23与输入轴31连接,并带动输入轴31转动,输入轴31与减速组件32连接,减速组件32与输出盘34连接,并使输出盘34转动;其中,输入轴31的外侧设有散热件35,散热件35与输入轴31的外壁连接,并能够跟随输入轴31同步转动。
如此,驱动机构20和减速机构30位于同一机壳10的内部,便于两者之间的传动和连接,方便两者结构的整合以缩减体积;定子组件21通过通电产生的磁场驱动转子组件22转动,从而带动驱动轴23旋转,驱动轴23与输入轴31连接,从而带动减速机构30转动,输入轴31与减速组件32连接,因此输入轴31的高转速传递到减速组件32后,减速组件32能够以低转速的形式传动到输出盘34上,使得输出盘34能够以低转速的形式输出;输入轴31的外侧设置有和输入轴31同步转动的散热件35,因此当输入轴31高速转动时,散热件35也能够高速转动,从而加速空气的流动,形成强大的对流以及排气效果,以使空气带走机器人摆线轮减速电机100运行时产生的热量,提高散热能力,从而使得机器人摆线轮减速电机100的性能维持稳定。
驱动轴23和输入轴31间隙配合并且通过平键周向固定,如此,两者的连接结构简单,加工难度和成本低,连接强度高。当然,在其他实施例中,驱动轴23和输入轴31也可以通过其他方式连接。例如焊接、粘接和铆接等,而不限于上述的平键周向固定。
请参见图4,具体地,散热件35包括连接环351和叶片352,连接环351套设于输入轴31的外周侧,并与输入轴31固定连接,叶片352设于连接环351的外周侧,并且径向向外延伸。如此,散热件35采用叶片352的形式,叶片352在转动的过程中能够扇动空气,大大增强装置的散热能力。连接环351套设于输入轴31的外周侧,与输入轴31的周向上均具有连接关系,接触面积较大,连接强度高,与输入轴31的连接更加稳定。
当然,在其他实施例中,散热件35也可以采用其他结构,例如压缩机结构,通过压缩腔室体积以鼓动出气体,或者自身能够制冷的制冷板结构等,而不限于上述的叶片352结构。
并且,在其他实施例中,叶片352也可以直接连接于输入轴31,以简化加工工艺以及散热件35的加工难度,降低成本。
进一步地,叶片352远离连接环351的一端设有翻边3521,翻边3521沿着叶片352的周向两侧延伸。如此,翻边3521使得叶片352在转动过程中,对于空气的扰动效果更好,所扇动的风力也更大。而且叶片352的两侧全部安装有翻边3521,因此叶片352无论正转还是反转,都有翻边3521能够起到绕流效果。
更进一步地,叶片352的数量为两片,且位于连接环351对向的两侧。如此,连接环351在跟随输入轴31转动的过程中,两侧的受力较为均衡,提高了散热件35运行的稳定性。两片叶片352对于空气的鼓动效果也更好。当然,在其他实施例中,叶片352的数量也可以设置为三片、四片、五片或者六片等,叶片352之间均匀间隔布设,以进一步提高散热效果。
同时,叶片352两侧的翻边3521也对称设置,使得叶片352在正转和反转的过程中,都能够产生相同的沿着输入轴31的径向的排气效果。
具体地,连接环351与输入轴31通过粘接连接,以方便装配。在其他实施例中,连接环351和输入轴31也可以通过焊接连接或者过盈配合连接等,而并不限于上述的粘接。连接环351和输入轴31优选在连接环351的内壁涂抹厌氧胶使二者固定连接,厌氧胶的粘接效果好,连接强度高。
更优选地,连接环351的内壁的周向上具有至少一个凹槽3511,凹槽3511开设于连接环351的内壁的边沿。如此,凹槽3511能够提供给厌氧胶涂抹的空间,容纳更多的粘结剂,而且凹槽3511位于连接环351的内壁的边沿,涂抹更加方便。在本实施例中,连接环351的内壁的两侧边沿分别开设一个凹槽3511,使得连接环351的两侧具有相同的连接效果,保证散热件35的牢固程度。
为了保证叶片352所扇动的空气能够将热量顺利带出装置内部,本发明所提供的机器人摆线轮减速电机100还在其机壳10上作出了相对应地改进。
机壳10具有通风腔121,散热件35安装于通风腔121内,通风腔121的腔壁上开设有多个通孔123。如此,通风腔121提供给散热件35转动的空间,避免其与装置的内部元件产生干涉,通孔123与外界连通,使得散热件35在转动过程中所产生的径向排风效果能从通孔123传递到外部环境,也就是说,装置的热量能够从通孔123中传递到外界,外部的低温空气也能够通过通孔123进入到通风腔121内,通风腔121内的高热量空气会与外部环境形成强制对流,从而进一步提高了散热件35的散热效果。
进一步地,通孔123沿着通风腔121的腔壁的周向间隔均匀布设,如此,通风腔121与外部环境的对流效果更好,散热效果更加均匀,避免风量在一个部位集中,导致热量无法散发的问题出现。
具体地,机壳10包括电机外壳11和针齿壳12,驱动机构20安装于电机外壳11内,减速机构30安装于针齿壳12内,针齿壳12与电机外壳11相连接,配合形成机壳10。其中,针齿壳12靠近电机外壳11的一侧形成通风腔121,也即,针齿壳12靠近电机外壳11的一侧开设有多个通孔123。如此,电机外壳11和针齿壳12可以分别加工,降低了工艺难度,而且电机外壳11和针齿壳12可以分别在驱动结构安装于电机外壳11后,以及减速机构30安装于针齿壳12内后,再装配到一起,还降低了装配难度。
减速组件32包括曲轴313、第六轴承314、摆线轮322和针齿销323,输入轴31的外周侧套设有曲轴313,曲轴313的外周侧设置有至少两个第六轴承314,两个第六轴承314分别对应连接一个摆线轮322,以带动摆线轮322偏心转动,针齿销323沿着机壳10的内壁周向均匀间隔设置,随着摆线轮322的偏心转动,摆线轮322的外周侧与至少多个针齿销323间歇啮合,针齿销323中空设置,且针齿销323的两端分别连通机壳10内部与外部环境。如此,输入轴31能够带动曲轴313同步转动,第六轴承314与曲轴313相适配,第六轴承314与摆线轮322连接,以此使得输入轴31能够带动摆线轮322沿预设轨迹偏心转动,两个第六轴承314以及两个摆线轮322能够使得减速组件32的输出更加稳定可靠。针齿销323中空设置,而且两端分别连通机壳10内部以及外部环境,因此能够使得机壳10内部的热量能够通过中空的针齿销323传递到外部,从而提高散热效果。
优选地,在本实施例中,第六轴承314采用去除外圈的圆柱滚子轴承,圆柱滚子轴承的内圈和外圈可分离,便于拆卸和安装,且径向承载能力大。当然,在其他实施例中,曲轴313和第六轴承314可以替换为偏心轴承,也可以起到相近的技术效果。
具体地,针齿销323安装于针齿壳12的内壁,并且沿着针齿壳12的内壁周向均匀间隔布设,用于和摆线轮322啮合。摆线轮322的外周侧设有摆线齿,摆线齿的数量比针齿销323的数量少一个,以形成减速级别的调节。
减速组件32还包括柱销套324、柱销325、锁紧件326、支撑盘33和输出盘34,摆线轮322上开设有多个摆线孔3221,摆线孔3221沿着摆线轮322的周向间隔均匀布设,柱销套324穿设于两个摆线轮322相对应的两个摆线孔3221中,且两个摆线孔3221的孔壁的部分均与柱销套324的外壁的部分抵接,随着摆线轮322的偏心转动,多个柱销套324能够绕驱动轴23的轴线转动;柱销325穿设于柱销套324中,并与柱销套324间隙配合,柱销325的两端均设有锁紧件326,柱销325靠近驱动机构20的一端通过锁紧件326与支撑盘33连接,柱销325的另一端通过锁紧件326与输出盘34连接,随着柱销套324的转动,柱销325能够带动输出盘34转动。如此,由于柱销套324同时穿设于两个摆线孔3221中,随着两个摆线轮322的偏心转动,两个摆线孔3221能够依次抵接于柱销套324的外周壁的部分,并推动柱销套324绕着驱动轴23的轴线同心转动,多个摆线孔3221也就能推动多个柱销套324周向同心转动。柱销325与柱销套324间隙配合,所以柱销325和柱销套324之间能够发生相对转动,当柱销套324发生自转时,不会影响到其间隙配合的柱销325,也就不会干涉柱销325两端与锁紧件326的连接。且柱销325的两端依靠锁紧件326分别与支撑盘33和输出盘34连接,因此柱销套324能够驱动柱销325旋转,并带动输出盘34旋转。
支撑盘33位于针齿壳12靠近驱动机构20的一侧,用于支撑柱销325以及针齿销323。支撑盘33和针齿壳12之间设置有第三轴承332,并且支撑盘33能够通过第三轴承332与针齿壳12连接,并且能够相对于针齿壳12相对转动。
针齿壳12背向电机外壳11的一侧还安装有针齿盖122,针齿盖122能够覆盖针齿壳12背向电机外壳11的开口,以密闭机壳10的内部空间,防止内部元件松动掉落。
输出盘34位于针齿壳12远离驱动机构20的一侧,用于输出动力,输出盘34和针齿盖122之间也设置有第三轴承332,输出盘34能够通过第三轴承332相对于针齿盖122相对转动。
在本实施例中,第三轴承332设置为交叉滚子轴承,交叉滚子轴承能够在较小的空间中提高旋转精确度和材料刚度,大幅节省材料成本。
输入轴31的两端分别套设有第一轴承311和第二轴承312,支撑盘33开设有支撑孔331,第一轴承311安装于支撑孔331中,输出盘34开设有安装孔,第二轴承312安装于安装孔中。如此,输入轴31的两端被两个轴承共同支撑,提高了输入轴31的抗弯矩刚度和回转精度,并且使得输入轴31能够相对于输出盘34和支撑盘33自由转动,防止输入轴31的高速转动影响到支撑盘33和输出盘34。
在本实施例中,第一轴承311和第二轴承312采用深沟球轴承,深沟球轴承的摩擦系数小,极限转速高。
针齿销323的两端还安装有第四轴承3231,并与第四轴承3231间隙配合,针齿销323靠近驱动机构20的一端的第四轴承3231与支撑盘33过盈配合,针齿销323远离驱动机构20的一端的第四轴承3231与输出盘34过盈配合。如此,两个第四轴承3231分别被支撑盘33和输出盘34固定限位,针齿销323则能够相对于第四轴承3231自由转动。可以理解地,每一个针齿销323的两端均分别设置有第四轴承3231,每一个针齿销323都能够转动,使得摆线轮322与针齿销323之间的摩擦从滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减少摆线轮322与针齿销323之间的摩擦力,减少噪音和磨损。
在本实施例中,第四轴承3231采用滚针轴承。滚针轴承具有较小的截面,在占用空间体积较小的情况下,滚针轴承仍具有较高的负荷承受能力。
曲轴313的两端设置有第六轴承314和挡片315,第六轴承314能够使得曲轴313自由转动,挡片315能够对第六轴承314进行轴向限位。
进一步地,柱销325开设有贯穿其两端的穿孔3251,锁紧件326开设有贯穿其两端的散热孔3261,散热孔3261与穿孔3251连通,机壳10内部通过穿孔3251和散热孔3261与外部连通。如此,穿孔3251和散热孔3261能够促进机壳10内部与外部的空气流通,使得机壳10内部的高温空气流出装置,也使得外部的低温空气能够流入机壳10内部,从而提高散热能力。
具体地,沿着锁紧件326的轴向,散热孔3261的直径先逐渐减小,再逐渐增大,以形成喇叭形的散热孔3261,此种形状的散热孔3261有利于内外空气交换,能够引导空气的流入和流出,防止空气出现紊流,影响内外空气交换速度,所以能够提高散热效率。
进一步地,请参见图5,锁紧件326远离柱销325的一端设置为方形。如此,便于锁紧件326在狭小空间内进行安装以及拆卸,提高安装结构的紧凑性。
驱动机构20还包括编码器24、保护盖25、第五轴承26和第六轴承27,定子组件21与电机外壳11固定连接,与转子组件22间隙配合,转子组件22与驱动轴23固定连接。编码器24设于驱动轴23远离减速机构30的一端,并与驱动轴23同轴设置,且能够对机器人摆线轮减速电机100的位置以及驱动轴23的转速进行检测,保护盖25盖设于电机外壳11背向减速机构30的一侧,与电机外壳11配合形成用于容置内部元件的腔室,并保护编码器24等内部元件免受外部环境因素的影响。驱动轴23的两端分别设置有第五轴承26和第六轴承27,第五轴承26和第六轴承27的外周壁均与电机外壳11连接,因此驱动轴23能够相对于电机外壳11自由转动,并且两个轴承能够提高驱动轴23的回转精度以及抗扭转刚度。
在本实施例中,第五轴承26和第六轴承27采用深沟球轴承,深沟球轴承的技术效果与上述相同,在此不再赘述。
编码器24采用多圈绝对值编码器24,多圈绝对值编码器24的测量范围大,在使用时无需找零点,降低了安装和调试的难度。
请参见图6,驱动轴23的外周侧还设有法兰盘231,法兰盘231为圆盘结构,且与转子组件22同轴设置,法兰盘231的外周面抵接于转子组件22,以提高法兰盘231的安装精度。
具体地,法兰盘231上具有多个连接孔2311,多个连接孔2311周向间隔均匀开设,以供连接件(图未示)穿过,从而使法兰盘231与转子组件22固定连接。多个连接孔2311保证了连接强度,且连接孔2311间隔均匀布设使得转子组件22与法兰盘231之间的受力更为均匀。
本发明提供的机器人摆线轮减速电机100的作动过程为:先通过定子组件21通电,驱使转子组件22旋转,转子组件22与法兰盘231连接,并且带动法兰盘231转动,由于法兰盘231设置于驱动轴23的外周侧,所以法兰盘231能够带动驱动轴23与转子组件22同速高速转动。驱动轴23靠近减速机构30的一端与输入轴31平键连接,因此驱动轴23能够带动输入轴31同步高速转动,输入轴31的带动曲轴313转动,曲轴313转动使得摆线轮322与针齿销323发生啮合并且较低速转动,最后通过摆线轮322的摆线孔3221与柱销套324的滚动接触带动输出盘34转动,实现减速增扭矩的输出。
相较于现有技术,本发明提供的摆线轮322减速器,通过在输入轴31的外周侧设置散热件35,使得散热件35能够和输入轴31同步高速转动,从而加速空气的流动,形成强大的对流以及排气效果,以使空气带走机器人摆线轮减速电机100运行时产生的热量,提高散热能力,从而使得机器人摆线轮减速电机100的性能维持稳定。并且通过优化散热件35结构、在机壳10上开设通孔123以及中空设置的柱销325和中空设置的针齿销323,实现了机壳10内部腔室的空气与外部环境的自由交换,制造内外环境的空气对流,提高散热效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种机器人摆线轮减速电机,包括机壳(10)、驱动机构(20)和减速机构(30),所述驱动机构(20)和所述减速机构(30)安装于所述机壳(10)内,且所述驱动机构(20)与所述减速机构(30)连接;
其特征在于,所述驱动机构(20)包括定子组件(21)、转子组件(22)和驱动轴(23),所述转子组件(22)与所述驱动轴(23)连接,所述定子组件(21)能够驱动所述转子组件(22)旋转,所述转子组件(22)能够带动所述驱动轴(23)旋转;
减速机构(30)包括输入轴(31)、减速组件(32)和输出盘(34),所述驱动轴(23)与所述输入轴(31)连接,并带动所述输入轴(31)转动,所述输入轴(31)与所述减速组件(32)连接,所述减速组件(32)与所述输出盘(34)连接,并使所述输出盘(34)转动;
其中,所述输入轴(31)的外侧设有散热件(35),所述散热件(35)与所述输入轴(31)的外壁连接,并能够跟随所述输入轴(31)同步转动;
所述减速组件(32)包括曲轴(313)、第六轴承(314)、摆线轮(322)和针齿销(323),所述输入轴(31)的外周侧设有套设有曲轴(313),所述曲轴(313)的外周侧设置有至少两个第六轴承(314),两个所述第六轴承(314)分别对应连接一个所述摆线轮(322),以带动所述摆线轮(322)偏心转动,所述针齿销(323)沿着所述机壳(10)的内壁周向均匀间隔设置,随着所述摆线轮(322)的偏心转动,所述摆线轮(322)的外周侧与至少多个所述针齿销(323)间歇啮合,所述针齿销(323)中空设置,且所述针齿销(323)的两端分别连通所述机壳(10)内部与外部环境。
2.根据权利要求1所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述散热件(35)包括连接环(351)和叶片(352),所述连接环(351)套设于所述输入轴(31)的外周侧,并与所述输入轴(31)固定连接,所述叶片(352)设于所述连接环(351)的外周侧,且径向向外延伸。
3.根据权利要求2所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述叶片(352)远离所述连接环(351)的一端设有翻边(3521),所述翻边(3521)沿着所述叶片(352)的周向两侧延伸。
4.根据权利要求3所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述叶片(352)的数量为两片,且位于所述连接环(351)对向的两侧;
所述叶片(352)两侧的所述翻边(3521)对称设置。
5.根据权利要求2所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述连接环(351)内壁的周向上具有至少一个凹槽(3511),所述凹槽(3511)开设于所述连接环(351)的内壁的边沿。
6.根据权利要求1所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述机壳(10)具有通风腔(121),所述散热件(35)安装于所述通风腔(121)内,且所述通风腔(121)的腔壁上开设有多个通孔(123)。
7.根据权利要求1所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述减速组件(32)还包括柱销套(324)、柱销(325)、锁紧件(326)、支撑盘(33)和输出盘(34),所述摆线轮(322)上开设有多个摆线孔(3221),所述摆线孔(3221)沿着所述摆线轮(322)的周向间隔均匀布设,所述柱销套(324)穿设于两个摆线轮(322)相对应的两个所述摆线孔(3221)中,且两个所述摆线孔(3221)的孔壁的部分均与所述柱销套(324)的外壁的部分抵接,随着所述摆线轮(322)的偏心转动,多个所述柱销套(324)能够绕所述驱动轴(23)的轴线转动;
所述柱销(325)穿设于所述柱销套(324)中,并与所述柱销套(324)间隙配合,所述柱销(325)的两端均设有锁紧件(326),所述柱销(325)靠近所述驱动机构(20)的一端通过所述锁紧件(326)与所述支撑盘(33)连接,所述柱销(325)的另一端通过所述锁紧件(326)与所述输出盘(34)连接,随着所述柱销套(324)的转动,所述柱销(325)能够带动所述输出盘(34)转动。
8.根据权利要求7所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述柱销(325)开设有贯穿其两端的穿孔(3251),所述锁紧件(326)开设有贯穿其两端的散热孔(3261),所述散热孔(3261)与所述穿孔(3251)连通,所述机壳(10)内部通过所述穿孔(3251)和所述散热孔(3261)与外部连通;
所述锁紧件(326)远离所述柱销(325)的一端设置为方形。
9.根据权利要求7所述的机器人摆线轮减速电机,其特征在于,所述输入轴(31)的两端分别套设有第一轴承(311)和第二轴承(312),所述支撑盘(33)开设有支撑孔(331),所述第一轴承(311)安装于所述支撑孔(331)中,所述输出盘(34)开设有安装孔,所述第二轴承(312)安装于所述安装孔中。
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