CN205928712U - 一种直驱机器人关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直驱机器人关节，包括转子、定子轴、轴承A和轴承B；定子轴的下侧安装有定子，转子内壁上安装有磁铁，轴承B安装在转子的轴的底部，轴承B上侧安装有轴套，轴套上侧安装有轴承A，轴承A和轴承B的外圈与定子轴过盈配合，轴承A上还设置有两个锁紧螺母；转子的轴的顶端安装有光电编码器；转子轴外侧还设置有关节上部出线口、上盖紧钉螺母和PCB板固定座紧定螺丝；转子轴的中间位置还安装有压线板，压线板上侧安装有PCB板固定板，PCB板固定板上安装有PCB板和光电编码器读头。本实用新型保证了转子和定子轴在足够预紧力的情况下稳定的运转；更精确地控制关节上下部分所转过的角度；简化用户布线，安装方便。

Description

一种直驱机器人关节

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人领域，具体是一种直驱机器人关节。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行。工业机器人以其高效生产广泛应用在制造业，在机器人行业内，由于对机械臂的运动精度有较高的要求，常常需要机械臂每个关节经过传动机构传动后能够有较小的误差累积，而传统的机器人为了实现该目的常常采用价格高昂的RV减速器或者谐波减速器，故而使机器人的成本都很高；而且传统机器人手臂的传动机构回差较大，不能很好地实现精确地控制转子转过的角度，从而不能达到精确控制水平关节转动角度的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直驱机器人关节，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种直驱机器人关节，包括转子、定子轴、轴承A和轴承B；所述定子轴的下侧安装有定子，所述定子与定子轴过盈配合，所述转子内壁上安装有磁铁，所述轴承B安装在转子的轴的底部，所述轴承B内圈与转子的轴过盈配合，轴承B上侧安装有轴套，轴套上侧安装有轴承A，所述轴套和轴承A均与转子的轴过盈配合；所述轴承A和轴承B的外圈与定子轴过盈配合，所述轴承A上还设置有两个锁紧螺母；所述转子的轴的顶端安装有光电编码器；所述转子轴外侧还设置有关节上部出线口、上盖紧钉螺母和PCB板固定座紧定螺丝；所述转子轴的中间位置还安装有压线板，压线板上侧安装有PCB板固定板，所述PCB板固定板上安装有PCB板和光电编码器读头，PCB板通过板锁紧螺丝固定在PCB板固定板上；所述PCB板上侧安装有上盖。

作为本实用新型进一步的方案：

作为本实用新型再进一步的方案：

作为本实用新型再进一步的方案：所述定子轴安装在转子的上侧，转子边缘设置有凸台，凸台插入到定子轴内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述定子轴下侧边缘还设置有螺纹孔，通过紧定螺丝将定子拧紧在定子轴上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述磁铁均匀分布的粘贴在转子的内表面。

作为本实用新型再进一步的方案：所述轴承A和轴承B采用背对背的安装方式，所述轴承套的高度因略高于安装轴承B的台阶。

作为本实用新型再进一步的方案：所述PCB板固定板上设置有螺纹孔，通过PCB板固定座紧定螺丝将PCB板固定板固定到转子轴上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述上盖通过上盖紧定螺丝固定在定子轴上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述定子轴上侧边缘位置还设置有锁紧螺丝孔，锁紧螺丝孔共设置有六个，通过机器人关节锁紧螺丝将关节机器人上臂固定连接至机器人关节。

作为本实用新型再进一步的方案：所述转子下侧的边缘位置也设置有六个锁紧螺丝孔，通过机器人关节锁紧螺丝将机器人下臂固定连接至机器人关节。

作为本实用新型再进一步的方案：所述定子和定子轴之间还设置有定子轴向固定挡圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的安装方式能够保证保证定子轴与转子之间的安装间隙，从而保证了转子和定子轴在足够预紧力的情况下稳定的运转；

本实用新型编码器采用分离式编码器，有效解决了震动及温升对编码器线路板的影响，同时能更精确地控制关节上下部分所转过的角度；

本实用新型简化用户布线，安装方便，有效解决了机器人关节布线难的问题；

本实用新型有效解决了机械结构引起的背隙；以及关节上下部分可承受轴向、径向以及各个方向的倾覆力矩。

附图说明

图1为直驱机器人关节的分解图。

图2为直驱机器人关节的结构示意图。

图3为关节机器人的组装图。

图中：1-上盖，2-PCB板锁紧螺丝，3-PCB板，4-光电编码器读头，5-PCB板固定座，6-压线板，7-锁紧螺母，8-轴承A，9-上盖紧定螺丝，10-PCB板固定座紧定螺丝，11-关节上部出线孔，12-定子轴，13-定子轴向固定挡圈，14-定子，15-轴承套，16-轴承B，17-光电编码器，18-转子，19-磁铁，31-关节机器人上臂，32-机器人关节，33-机器人关节锁紧螺丝，34-关节机器人下臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种直驱机器人关节，包括转子18、定子轴12、轴承A8和轴承B16；所述转子18边缘设置有凸台，凸台插入到定子轴12内，定子轴12安装在转子18的上侧，采用凸台的设计能够有效防止灰尘等进入机器人关节，以提高了关节的可靠性及寿命；所述定子轴12的下侧安装有定子14，所述定子14与定子轴12过盈配合，定子轴12下侧边缘还设置有螺纹孔，采用紧定螺丝将定子14拧紧在定子轴12上以防止打滑；所述定子14和定子轴12之间还设置有定子轴向固定挡圈13；所述转子18内壁上安装有磁铁19，所述磁铁19全部均匀分布的粘贴在转子18的内表面；所述轴承B16安装在转子18的轴的底部，所述轴承B16内圈与转子18的轴过盈配合，轴承B16上侧安装有轴套15，轴套15上侧安装有轴承A8，所述轴套15和轴承A8均与转子18的轴过盈配合；所述轴承A8和轴承B16的外圈与定子轴12过盈配合，所述轴承A8和轴承B16采用背对背的安装方式，所述轴承套15的高度因略高于安装轴承B16的台阶，以便安装时能够保证相应的余量来压紧轴承A8和轴承B16，以保证轴向压紧量；所述轴承A8上还设置有锁紧螺母7，锁紧螺母7共设置有两个，锁紧螺母7用于拉紧转子18；所述转子18的轴的顶端安装有光电编码器17；所述转子轴12外侧还设置有关节上部出线口11、上盖紧钉螺母9和PCB板固定座紧定螺丝10，所述上盖紧钉螺母9和PCB板固定座紧定螺丝10；所述转子轴12的中间位置还安装有压线板6，压线板6上侧安装有PCB板固定板5，PCB板固定板5上设置有螺纹孔，通过PCB板固定座紧定螺丝10将PCB板固定板5固定到转子轴12上；所述PCB板固定板5上安装有PCB板3和光电编码器读头4，PCB板3通过板锁紧螺丝2固定在PCB板固定板5上；所述PCB板3上侧安装有上盖1，上盖1通过上盖紧定螺丝9固定在定子轴12上；所述定子轴12上侧边缘位置还设置有锁紧螺丝孔，锁紧螺丝孔共设置有六个，通过机器人关节锁紧螺丝33与定子轴12上的锁紧螺丝孔配合，实现机器人关节32和关节机器人上臂31固定连接；所述转子18下侧的边缘位置也设置有六个锁紧螺丝孔并通过与机器人关节锁紧螺丝33的配合实现机器人关节31与关节机器人下臂34的固定连接。

本实用新型的工作原理是：

该机器人关节内部中空，电缆从转子18的底面槽到达转子中心的孔。通过孔，电缆到达定子轴12上部的螺旋缓冲区。当关节旋转的时候，该缓冲区内螺旋分布的电缆可以有效防止电缆断裂。电缆通过螺旋缓冲区以后，从定子轴侧面关节上部出线孔11出露。螺旋缓冲区上部是关节驱动器，该驱动器供电和通讯从电缆上并联取出与以下关节共用电源及通讯线缆。编码器采用分离式编码器。光电编码器17通过中心螺钉固定住转子18轴的末端；光电编码器读头4安装于PCB板固定座5上。光电编码器读头4和光电编码器17之间无任何机械连接，转子18转动的时候带动光电编码器17转动，二此时光电编码器读头4固定在定子轴12上不随转子18的转动而转动，通过与光电编码器17的配合实现记录机械手臂关节的转动幅度和角度。

本实用新型的安装方式能够保证保证定子轴与转子之间的安装间隙，从而保证了转子和定子轴在足够预紧力的情况下稳定的运转；

本实用新型编码器采用分离式编码器，有效解决了震动及温升对编码器线路板的影响，同时能更精确地控制关节上下部分所转过的角度；

本实用新型简化用户布线，安装方便，有效解决了机器人关节布线难的问题；

本实用新型有效解决了机械结构引起的背隙；以及关节上下部分可承受轴向、径向以及各个方向的倾覆力矩。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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)

1.一种直驱机器人关节，其特征在于，包括转子（18）、定子轴（12）、轴承A（8）和轴承B（16）；所述定子轴（12）的下侧安装有定子（14），所述定子（14）与定子轴（12）过盈配合，所述转子（18）内壁上安装有磁铁（19），所述轴承B（16）安装在转子（18）的轴的底部，所述轴承B（16）内圈与转子（18）的轴过盈配合，轴承B（16）上侧安装有轴套（15），轴套（15）上侧安装有轴承A（8），所述轴套（15）和轴承A（8）均与转子（18）的轴过盈配合；所述轴承A（8）和轴承B（16）的外圈与定子轴（12）过盈配合，所述轴承A（8）上还设置有两个锁紧螺母（7）；所述转子（18）的轴的顶端安装有光电编码器（17）；所述转子轴（12）外侧还设置有关节上部出线口（11）、上盖紧钉螺母（9）和PCB板固定座紧定螺丝（10）；所述转子轴（12）的中间位置还安装有压线板（6），压线板（6）上侧安装有PCB板固定板（5），所述PCB板固定板（5）上安装有PCB板（3）和光电编码器读头（4），PCB板（3）通过板锁紧螺丝（2）固定在PCB板固定板（5）上；所述PCB板（3）上侧安装有上盖（1）。

2.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述定子轴（12）安装在转子（18）的上侧，转子（18）边缘设置有凸台，凸台插入到定子轴（12）内。

3.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述定子轴（12）下侧边缘还设置有螺纹孔，通过紧定螺丝将定子（14）拧紧在定子轴（12）上。

4.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述磁铁（19）均匀分布的粘贴在转子（18）的内表面。

5.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述轴承A（8）和轴承B（16）采用背对背的安装方式，所述轴承套（15）的高度因略高于安装轴承B（16）的台阶。

6.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述PCB板固定板（5）上设置有螺纹孔，通过PCB板固定座紧定螺丝（10）将PCB板固定板（5）固定到转子轴（12）上。

7.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述上盖（1）通过上盖紧定螺丝（9）固定在定子轴（12）上。

8.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述定子轴（12）上侧边缘位置还设置有锁紧螺丝孔，锁紧螺丝孔共设置有六个，通过机器人关节锁紧螺丝（33）将关节机器人上臂（31）固定连接至机器人关节（32）。

9.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述转子（18）下侧的边缘位置也设置有六个锁紧螺丝孔，通过机器人关节锁紧螺丝（33）将机器人下臂（34）固定连接至机器人关节（31）。

10.根据权利要求1所述的直驱机器人关节，其特征在于，所述定子（14）和定子轴（12）之间还设置有定子轴向固定挡圈（13）。