CN202684927U - 一种高精度机器人关节机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种高精度机器人关节机构包括:电机、电机法兰、谐波减速器、轴承组件、定位轴、柔轮套、螺母垫、圆螺母;所述电机为伺服电机;所述的电机法兰为环形零件,用于使电机与轴承座相互连接;所述谐波减速器包括:波发生器、柔轮、钢轮;所述轴承组件包括:轴承、轴承座、轴承盖,用于对关节内部零件进行支撑与定位;所述定位轴下端带有轴端挡板,用于保证柔轮、柔轮套同心;所述柔轮套为圆柱空心带孔零件,用于支撑柔轮;所述螺母垫分别与轴承内圈和圆螺母相连;所述圆螺母安装在柔轮套上,用于对轴承内圈进行定位与固定;本实用新型零件采用标准化设计,结构紧凑、简单,加工容易;具有通用性强、能承受较大载荷、定位精度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高精度机器人机构,尤其涉及一种高精度机器人关节机构。
背景技术
工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,机器人关节是机器人的基础构件,是各杆件间的结合部分,是实现机器人各种运动的运动副,其性能的好坏直接影响机器人的性能。
随着伺服驱动、控制和传感技术等机电技术的不断发展,对机器人关节的性能要求不断提高,尤其是中小转矩的机器人,目前国内关于此类转矩的机器人关节研究甚少,多是引进国外的设计,且结构复杂,加工难度大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、加工容易、精度高、载荷大的机器人关节。
本实用新型具体技术方案为:一种高精度机器人关节机构包括:电机、电机法兰、谐波减速器、轴承组件、定位轴、柔轮套、螺母垫、圆螺母;
所述电机为伺服电机,与电机法兰连接,电机输出轴安装在波发生器内孔内;
所述的电机法兰为环形零件,下端与电机相连,上端与轴承座相连,使电机与轴承座相互连接;
所述谐波减速器包括:
波发生器:安装在柔轮内,与电机输出轴相连;
柔轮:安装在柔轮套内,内壁与波发生器相连,外壁与钢轮相啮合;
钢轮:安装在轴承座内,与轴承座下端固连,内壁与柔轮啮合;
所述轴承组件包括:
轴承:轴承内壁与柔轮套相连,用于支撑柔轮套;
轴承座:是圆柱阶梯状空心带孔的零件,上端与轴承盖相连,下端与电机法兰相连,内部空间用于容纳波发生器、轴承、柔轮套等零件;
轴承盖:安装在轴承座上端,与轴承外圈接触,用于对轴承外圈进行定位与固定;
所述定位轴是下端带有轴端挡板的结构,轴上分别装有柔轮、柔轮套,定位轴下端的轴端挡板上设有螺钉孔,通过螺钉将定位轴、柔轮、柔轮套连接,用于保证柔轮、柔轮套同心;
所述柔轮套为圆柱空心带孔零件,安装在定位轴上,外壁设有螺纹,下端空心部分用于容纳柔轮;
所述螺母垫为圆环状结构,安装在柔轮套上,下端与轴承内圈连接,上端与圆螺母连接;
所述圆螺母安装在柔轮套上,用于对轴承内圈进行定位与固定;
本实用新型的有益效果为:
1、本实用新型零件采用标准化设计,零件结构紧凑、简单,加工容易;
2、通用性强(适应各种精度要求高的机器人);
3、能承受较大载荷;
4、定位精度高;
附图说明
图1为一种高精度机器人关节机构立体示意图;
图2为一种高精度机器人关节机构纵向剖面示意图;
图中各附图标记的含义如下:
1-电机、001-电机输出轴、2-电机法兰、3-圆柱头内六角槽螺钉、4-谐波减速器、41-波发生器、42-钢轮、43-柔轮、5-圆柱头内六角槽螺钉、6-柔轮套、7-机械臂、8-圆柱头内六角槽螺钉、9-定位轴、009-轴端挡板、10-圆柱头内六角螺钉、11-圆螺母、12-螺母垫、13-轴承组件、131-轴承盖、132-轴承、133-轴承座、14-圆柱头内六角槽螺钉、15-安装座、16-圆柱头内六角槽螺钉、17-内六角平端紧定螺栓、18-平键
具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型进行更详细的描述:
如图1、图2所示一种高精度机器人关节机构包括:电机1、电机法兰2、谐波减速器4、轴承组件13、定位轴9、柔轮套6、螺母垫12、圆螺母11;
所述电机1为伺服电机,与电机法兰2连接,电机输出轴001通过内六角平端紧定螺栓17固定在波发生器41内孔内;
所述的电机法兰2为环形零件,下端与电机相连,上端与轴承座133通过圆柱头内六角槽螺钉3相连,使电机1与轴承座133相互连接;
所述谐波减速器4包括:
波发生器41:安装在柔轮43内,与电机输出轴001相连;
柔轮43:安装在柔轮套6内,内壁与波发生器41相连,外壁与钢轮42相啮合;
钢轮42:安装在轴承座133内,与轴承座133下端通过圆柱头内六角槽螺钉16固连,内壁与柔轮43啮合;
所述轴承组件13包括:
轴承盖131:所述轴承盖131为环状零件,安装在轴承座133上端,通过圆柱头内六角槽螺钉5与轴承座133相连,与轴承外圈接触,用于对轴承外圈进行定位与固定;
轴承132:所述轴承132为角接触轴承,用于保证负载及精度,轴承132内壁与柔轮套6相连,用于支撑柔轮套6;当然,根据需求轴承132也可选用深沟球轴承。
轴承座133:是圆柱阶梯状空心带孔的零件,用于安装紧凑及结构稳固,并使加工方便,其上端与轴承盖131相连,下端与电机法兰2通过圆柱头内六角槽螺钉3相连,内部空间用于容纳波发生器4、轴承132、柔轮套6等零件,轴承座133通过圆柱头内六角槽螺钉14与安装座15连接;
所述定位轴9是下端带有轴端挡板009的结构,轴上分别装有柔轮43、柔轮套6,定位轴9下端的轴端挡板009上设有螺钉孔,通过圆柱头内六角槽螺钉8将定位轴9、柔轮43、柔轮套6连接,用于对机械臂7进行定位;
所述柔轮套6为圆柱空心带孔零件,安装在定位轴9上,外壁设有螺纹,下端空心部分用于容纳柔轮43,柔轮套6通过圆柱头内六角螺钉10与机械臂7连接;
所述螺母垫12为圆环状结构,安装在柔轮套6上,下端与轴承内圈连接,上端与圆螺母11连接;
所述圆螺母11安装在柔轮套6上,用于对轴承内圈进行定位与固定;
图中安装座15通过圆柱头内六角槽螺钉14与整个关节相连,用于对整个关节进行安装与固定;
一种高精度机器人关节机构工作原理:电机1通过电机输出轴001与平键18将运动与动力传给波发生器41,波发生器41再传给柔轮43,使柔轮43产生可控弹性变形,通过柔轮43与钢轮42相啮传递运动和动力到柔轮套6,柔轮套6再将运动和动力传递到机械臂7,从而实现机械臂的运动。
尽管已经参考实施例及附图,对本实用新型的一种高精度机器人关节机构进行了说明,但是上述公开的内容仅是为了更好的了解本实用新型,而不是以任何方式限制权利要求的范围,故凡依本实用新型专利申请范围所述的结构、特征及原理所作的等化或修饰,均包括于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种高精度机器人关节机构,其特征在于,所述机器人关节机构包括:电机、电机法兰、谐波减速器、轴承组件、定位轴、柔轮套、螺母垫、圆螺母;
所述电机与电机法兰连接,电机输出轴安装在波发生器内孔内;
所述电机法兰为环形零件,下端与电机相连,上端与轴承座相连,用于使电机与轴承座相互连接;
所述谐波减速器包括:
波发生器:安装在柔轮内,与电机输出轴相连;
柔轮:安装在柔轮套内,内壁与波发生器相连,外壁与钢轮相啮合;
钢轮:安装在轴承座内,与轴承座下端固连,内壁与柔轮啮合;
所述轴承组件包括:
轴承:轴承内壁与柔轮套相连,用于支撑柔轮套;
轴承座:上端与轴承盖相连,下端与电机法兰相连,内部空间用于容纳波发生器、轴承、柔轮套;
轴承盖:所述轴承盖为环状零件,安装在轴承座上端,与轴承外圈接触,用于对轴承外圈进行定位与固定;
所述定位轴是下端带有轴端挡板的结构,轴上分别装有柔轮、柔轮套,定位轴下端的轴端挡板上设有螺钉孔,通过螺钉将定位轴、柔轮、柔轮套连接;
所述柔轮套为圆柱空心带孔零件,安装在定位轴上,外壁设有螺纹,下端空心部分用于容纳柔轮;
所述螺母垫为圆环状结构,安装在柔轮套上,下端与轴承内圈连接,上端与圆螺母连接;
所述圆螺母安装在柔轮套上,用于对轴承内圈进行定位与固定。
2.如权利要求1所述高精度机器人关节机构,其特征在于:所述电机为伺服电机。
3.如权利要求1或2所述高精度机器人关节机构,其特征在于:所述轴承为角接触轴承。
4.如权利要求1或2所述高精度机器人关节机构,其特征在于:所述轴承为深沟球轴承。
5.如权利要求1或2所述高精度机器人关节机构,其特征在于:所述轴承座为圆柱阶梯空心带孔状。
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