CN209335644U - 一种智能机器人高功率密度关节电机装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能机器人高功率密度关节电机装置，包括关节外壳，所述关节外壳的左端设置有关节法兰，所述关节外壳的内部包括有陶瓷轴承、谐波减速器刚轮、谐波减速波发生器、谐波减速器柔轮和无框电机外壳，陶瓷轴承代替了主动磁悬浮轴承的功能，陶瓷轴承的优点为材料硬度高、转速高、惯量小、耐温高，可以工作在高温几百度的环境，而且陶瓷轴承在精密加工和控制线圈绕线的时候不会存在困难，有较强的控制稳定性，将机器人关节和电机作为一个整体，实现了关节轻量化，极大的减少机器人的整机重量，而因为在一定能量供给下，驱动力的大小也相对固定，整机重量的减少能够使得机器人承受更多的负重，从而提高了机器人的负载比。
Description
技术领域
本实用新型属于智能机器人技术领域，具体涉及一种智能机器人高功率密度关节电机装置。
背景技术
现有的智能机器人因为自身关节与电机不是一体化，且质量较重，无法达到大负载、高效率的目的，进而无法提高性能，关节的电机中的主动磁悬浮轴承在小型化过程中，由于结构尺寸过小，可能在精密加工和控制线圈绕线方面存在困难，以及控制稳定性方面会有不确定性的问题，为此我们提出一种智能机器人高功率密度关节电机装置。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的智能机器人的关节与电机不是一体化，且质量较重，无法达到大负载、高效率的目的，关节的电机中的主动磁悬浮轴承在小型化过程中，由于结构尺寸过小，可能在精密加工和控制线圈绕线方面存在困难，以及控制稳定性方面会有不确定性的技术问题，提供一种智能机器人高功率密度关节电机装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：一种智能机器人高功率密度关节电机装置，包括关节外壳，所述关节外壳的左端设置有关节法兰，所述关节外壳的内部包括有陶瓷轴承、谐波减速器刚轮、谐波减速波发生器、谐波减速器柔轮和无框电机外壳，所述陶瓷轴承设置于关节外壳的内侧顶角，所述无框电机外壳设置于关节外壳的内侧右侧，所述谐波减速波发生器安装于谐波减速器柔轮的内侧，其所述无框电机外壳的内部包括有无框电机定子、无框电机轴、无框电机磁编码器和无框电机转子，所述无框电机轴安装于无框电机转子的内侧，所述无框电机磁编码器设置于无框电机轴的右侧。
进一步而言，所述无框电机轴的外表面为光滑曲面。
进一步而言，所述无框电机转子为可旋转结构。
进一步而言，所述无框电机定子与无框电机外壳通过焊接方式进行固定连接。
进一步而言，所述谐波减速器柔轮的外侧设置有外齿。
进一步而言，所述谐波减速器刚轮的内侧设置有刚齿。
进一步而言，所述谐波减速波发生器呈椭圆形形状结构。
进一步而言，所述谐波减速波发生器的外圈设置有柔性滚动轴承。
进一步而言，所述谐波减速器柔轮与谐波减速器刚轮通过齿轮啮合连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，陶瓷轴承代替了主动磁悬浮轴承的功能，陶瓷轴承的优点为材料硬度高、转速高、惯量小、耐温高，可以工作在高温几百度的环境，而且不用润滑，尤其速度高，而且陶瓷轴承在精密加工和控制线圈绕线的时候不会存在困难，有较强的控制稳定性，将机器人关节和电机作为一个整体，实现了关节轻量化，极大的减少机器人的整机重量，而因为在一定能量供给下，驱动力的大小也相对固定，整机重量的减少能够使得机器人承受更多的负重，从而提高了机器人的负载比。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为本实用新型的关节剖面结构示意图；
图2为本实用新型的无框电机定子的结构示意图；
图3为本实用新型的无框电机定子的平铺结构示意图。
图中：1-陶瓷轴承、2-无框电机定子、3-关节法兰、4-谐波减速器刚轮、5- 谐波减速波发生器、6-谐波减速器柔轮、7-无框电机轴、8-无框电机磁编码器、 9-无框电机转子、10-无框电机外壳、11-关节外壳。
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和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种智能机器人高功率密度关节电机装置，包括关节外壳11，关节外壳11的左端设置有关节法兰3，关节外壳11的内部包括有陶瓷轴承1、谐波减速器刚轮4、谐波减速波发生器5、谐波减速器柔轮6和无框电机外壳10，陶瓷轴承1设置于关节外壳11的内侧顶角，无框电机外壳10设置于关节外壳11的内侧右侧，谐波减速波发生器5安装于谐波减速器柔轮6的内侧，其无框电机外壳10的内部包括有无框电机定子2、无框电机轴7、无框电机磁编码器8和无框电机转子9，无框电机轴7安装于无框电机转子9的内侧，无框电机磁编码器8设置于无框电机轴7的右侧。
本实施例中，无框电机轴7的外表面为光滑曲面，为了方便无框电机轴7 进行转动。
本实施例中，无框电机转子9为可旋转结构。
本实施例中，无框电机定子2与无框电机外壳10通过焊接方式进行固定连接，为了增加无框电机定子2与无框电机外壳10之间的连接稳定性。
本实施例中，谐波减速器柔轮6的外侧设置有外齿，为了谐波减速器柔轮6 与谐波减速器刚轮4进行配合工作。
本实施例中，谐波减速器刚轮4的内侧设置有刚齿，为了谐波减速器刚轮4 与谐波减速器柔轮6进行配合工作。
本实施例中，谐波减速波发生器5呈椭圆形形状结构，为了结构合理，能更好的配合其他零件工作。
本实施例中，谐波减速波发生器5的外圈设置有柔性滚动轴承。
本实施例中，谐波减速器柔轮6与谐波减速器刚轮4通过齿轮啮合连接，为了谐波减速器柔轮6与谐波减速器刚轮4之间的传动性更好。
本实用新型的工作原理及使用流程：机器人的关节在使用的过程中，无框电机会产生驱动转矩，作为关节的动力源，因为关节与电机一体化，所以省去了不必要的零件，有内齿的谐波减速器刚轮4、工作时可产生径向弹性变形并带有外齿的谐波减速器柔轮6和一个装在谐波减速器柔轮6内部、呈椭圆形、外圈带有柔性滚动轴承的谐波减速波发生器5会在一起进行工作，谐波减速器柔轮6的外齿数少于谐波减速器刚轮4的内齿数，在谐波减速波发生器5转动时，相应与长轴方向的谐波减速器柔轮6外齿正好完全啮入谐波减速器刚轮4的内齿；在短轴方向，则外齿全脱开内齿，当谐波减速器刚轮4固定，谐波减速波发生器5发生转动时，谐波减速器柔轮6的外齿将依次啮入和啮出谐波减速波发生器5的内齿。
以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能机器人高功率密度关节电机装置，包括关节外壳(11)，其特征在于：所述关节外壳(11)的左端设置有关节法兰(3)，所述关节外壳(11)的内部包括有陶瓷轴承(1)、谐波减速器刚轮(4)、谐波减速波发生器(5)、谐波减速器柔轮(6)和无框电机外壳(10)，所述陶瓷轴承(1)设置于关节外壳(11)的内侧顶角，所述无框电机外壳(10)设置于关节外壳(11)的内侧右侧，所述谐波减速波发生器(5)安装于谐波减速器柔轮(6)的内侧，其所述无框电机外壳(10)的内部包括有无框电机定子(2)、无框电机轴(7)、无框电机磁编码器(8)和无框电机转子(9)，所述无框电机轴(7)安装于无框电机转子(9)的内侧，所述无框电机磁编码器(8)设置于无框电机轴(7)的右侧。
2.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述无框电机轴(7)的外表面为光滑曲面。
3.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述无框电机转子(9)为可旋转结构。
4.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述无框电机定子(2)与无框电机外壳(10)通过焊接方式进行固定连接。
5.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述谐波减速器柔轮(6)的外侧设置有外齿。
6.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述谐波减速器刚轮(4)的内侧设置有刚齿。
7.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述谐波减速波发生器(5)呈椭圆形形状结构。
8.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述谐波减速波发生器(5)的外圈设置有柔性滚动轴承。
9.根据权利要求1所述的智能机器人高功率密度关节电机装置，其特征在于：所述谐波减速器柔轮(6)与谐波减速器刚轮(4)通过齿轮啮合连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201820915508.8U CN209335644U (zh) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | 一种智能机器人高功率密度关节电机装置 |
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Publications (1)
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2018
- 2018-06-13 CN CN201820915508.8U patent/CN209335644U/zh active Active
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