CN213674202U

CN213674202U - 一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构

Info

Publication number: CN213674202U
Application number: CN202022718935.7U
Authority: CN
Inventors: 程群超; 王刻强; 蔡国庆
Original assignee: Borunte Robot Co Ltd
Current assignee: Borunte Robot Co Ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2030-11-20

Abstract

本实用新型涉及一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，包括关节本体、电机、减速机和双质量飞轮组件；所述关节本体设有安装通孔；所述电机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第一端；所述减速机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第二端；所述双质量飞轮组件设置在所述安装通孔内，并连接所述电机的输出端以及减速机的输入端。本实用新型通过设置双质量飞轮组件连接电机以及减速机，降低电机和减速机系统的固有频率，避免机器人低速运行或转速突变情况下，减速机共振引起机器人末端振动；本实用新型通过有机结合机器人关节以及双质量飞轮组件，结构紧凑巧妙，有效提高机器人运动的精度。

Description

一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构

技术领域

本实用新型涉及机器人关节技术领域，特别是涉及一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构。

背景技术

现有的机器人的关节部位一般将电机先与减速机连接，进而在通过减速机带动其他零件运动。在电机低速运行情况下，减速机共振会引起机器人关节末端振动(或电机转速突变时引起机器人末端震动)，进而会影响到机器人运动的精度。

双质量飞轮减振器主要应用于汽车领域中，设置于发动机与离合器之间，用于降低整体系统共振频率，减小发动机扭转振动。因此，提供一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构。

一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，包括关节本体、电机、减速机和双质量飞轮组件；

所述关节本体设有安装通孔；

所述电机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第一端；所述电机的输出端位于所述安装通孔内；

所述减速机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第二端；所述减速机的输入端位于所述安装通孔内；

所述双质量飞轮组件设置在所述安装通孔内，并连接所述电机的输出端以及减速机的输入端。

本实用新型所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，通过设置双质量飞轮组件连接电机以及减速机，降低电机和减速机系统的固有频率，避免机器人低速运行或转速突变情况下，减速机共振引起机器人末端振动；本实用新型通过有机结合机器人关节以及双质量飞轮组件，结构紧凑巧妙，有效提高机器人运动的精度。

进一步地，所述双质量飞轮组件包括第一质量飞轮、第二质量飞轮和若干弹性元件；

所述第一质量飞轮的第一端与所述电机的输出端连接，其第二端面沿其周向设有环槽；环槽内沿其周向设有若干凸台，所述凸台数量与弹性元件数量一致，所述凸台将环槽等分成若干安装区域；各弹性元件安装在各安装区域内；

所述第二质量飞轮的第一端与所述减速机的输入端连接；所述第二质量飞轮的第二端面沿其周向均布设有若干卡入部，各卡入部与凸台的位置对应，并用于卡入各弹性元件之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过电机带动第一质量飞轮转动，进而带动各弹性元件共同转动，进而弹性元件带动卡入部以及第二质量飞轮转动，进而带动减速机转动；传动过程中，弹性元件大大减少电机转速突变，从而减少减速机输出载荷突变，稳定机器人关节的运动。

进一步地，所述双质量飞轮组件还包括若干导向件；所述导向件的数量与安装区域的数量一致；所述导向件设置在各安装区域内，并包裹对应的弹性元件的外侧表面。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置导向件，可使弹性元件的运动轨迹稳定，避免弹性元件移位的情况发生。

进一步地，所述双质量飞轮组件还包括连接法兰；所述连接法兰与所述第二质量飞轮的第二端面连接；所述卡入部沿连接法兰的周向均布设置在连接法兰的外侧边缘。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置连接法兰，方便加工卡入部以及第二质量飞轮，降低加工难度和安装难度。

进一步地，还包括第一连接件和第二连接件；所述第一质量飞轮通过第一连接件与电机的输出端连接；所述第二质量飞轮通过第二连接件与减速机的输入端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置第一连接件和第二连接件，方便加工第一质量飞轮和第二质量飞轮，降低加工难度和安装难度。

进一步地，所述第一连接件和第二连接件为法兰件。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过采用法兰件，便于生产或直接采购，降低加工成本。

进一步地，所述弹性元件为弧形弹簧。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过采用弧形弹簧，可适应弧形的环槽。

进一步地，所述弹性元件的数量为两个。

进一步地，所述减速机为谐波减速机或RV减速机，电机与减速机转动轴共线或通过其他传动方式连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，谐波减速器结构简单紧凑，适合于小型化、低、中载荷的应用。RV减速机刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，适合中、重载荷的应用。

进一步地，还包括机器人连杆；所述机器人连杆与所述减速机的输出端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置机器人连杆，实现机器人关节的运动传递。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构的结构剖面示意图；

图2为本实用新型的双质量飞轮组件的零件爆炸示意图。

图中：10、关节本体；11、安装通孔；20、电机；30、减速机；40、双质量飞轮组件；41、第一质量飞轮；411、环槽；412、凸台；413、安装区域；42、第二质量飞轮；43、弹性元件；44、导向件；45、连接法兰；451、卡入部；51、第一连接件；52、第二连接件；60、机器人连杆。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本实施例的一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，包括关节本体10、电机20、减速机30、双质量飞轮组件40和机器人连杆60；

具体的，所述关节本体10设有安装通孔11；

具体的，所述电机20设置在关节本体10上，并设置在所述安装通孔11的第一端；所述电机20的输出端位于所述安装通孔11内；

具体的，所述减速机30设置在关节本体10上，并设置在所述安装通孔11的第二端；所述减速机30的输入端位于所述安装通孔11内；优选地，所述减速机30为谐波减速机或RV减速机，本实施例优选为谐波减速机；

具体的，所述双质量飞轮组件设置在所述安装通孔11内，并连接所述电机20的输出端以及减速机30的输入端；

更具体的，所述双质量飞轮组件40包括第一质量飞轮41、第二质量飞轮42、两个弹性元件43和两个导向件44；优选地，所述弹性元件43为弧形弹簧；

所述第一质量飞轮41的第一端与所述电机20的输出端连接，其第二端面沿其周向设有环槽411；环槽411内沿其周向设有凸台412，所述凸台412数量与弹性元件43数量一致，所述凸台412将环槽411等分成两个安装区域413；各弹性元件43安装在各安装区域413内；所述导向件44设置在各安装区域413内，并包裹对应的弹性元件43的外侧表面；

所述第二质量飞轮42的第一端与所述减速机30的输入端连接；所述第二质量飞轮42的第二端面沿其周向均布设有两个卡入部451，各卡入部451与凸台412的位置对应，并用于卡入各弹性元件43之间；优选地，所述双质量飞轮组件40还包括连接法兰45；所述连接法兰45与所述第二质量飞轮42的第二端面连接；所述卡入部451沿连接法兰45的周向均布设置在连接法兰45的外侧边缘。

更具体的，还包括第一连接件51和第二连接件52；所述第一质量飞轮41通过第一连接件51与电机20的输出端连接；所述第二质量飞轮42通过第二连接件52与减速机30的输入端连接。

优选地，所述第一连接件51和第二连接件52为法兰件。

具体的，所述机器人连杆60与所述减速机30的输出端连接。

本实施例的工作过程：

电机20工作时，通过第一连接件51带动第一质量飞轮41转动，第一质量飞轮41的凸台412与连接法兰45的卡入部451共同压缩弹性元件43，进而弹性元件43推动连接法兰45中的卡入部451，带动第二质量飞轮42的转动，第二质量飞轮42转动，带动减速机30输入端转动，经过减速机30后带动机器人连杆60转动。

相对于现有技术，本实用新型通过设置双质量飞轮组件连接电机以及减速机，降低电机和减速机系统的固有频率，避免机器人低速运行或转速突变情况下，减速机共振引起机器人末端振动(或转速突变引起的末端震动)；本实用新型通过有机结合机器人关节以及双质量飞轮组件，结构紧凑巧妙，有效提高机器人运动的精度。

另外，本实用新型还具有以下有益效果：

通过电机带动第一质量飞轮转动，进而带动各弹性元件共同转动，进而弹性元件带动卡入部以及第二质量飞轮转动，进而带动减速机转动；传动过程中，弹性元件大大减少减速机产生的共振，稳定机器人关节的运动；

通过设置导向件，可使弹性元件的运动轨迹稳定，避免弹性元件移位的情况发生；

通过设置连接法兰，方便加工卡入部以及第二质量飞轮，降低加工难度和安装难度；

通过设置第一连接件和第二连接件，方便加工第一质量飞轮和第二质量飞轮，降低加工难度和安装难度；

通过采用法兰件，便于生产或直接采购，降低加工成本；

通过采用弧形弹簧，可适应弧形的环槽；

谐波减速器结构简单紧凑，适合于小型化、低、中载荷的应用；RV减速机刚性好、抗冲击能力强、传动平稳、精度高，适合中、重载荷的应用；

通过设置机器人连杆，实现机器人关节的运动传递。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，包括

关节本体，所述关节本体设有安装通孔；

电机，所述电机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第一端；所述电机的输出端位于所述安装通孔内；

减速机，所述减速机设置在关节本体上，并设置在所述安装通孔的第二端；所述减速机的输入端位于所述安装通孔内；

双质量飞轮组件，所述双质量飞轮组件设置在所述安装通孔内，并连接所述电机的输出端以及减速机的输入端。

2.根据权利要求1所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述双质量飞轮组件包括第一质量飞轮、第二质量飞轮和若干弹性元件；

所述第二质量飞轮的第一端与所述减速机的输入端连接；所述第二质量飞轮的第二端面沿其周向均布设有若干卡入部，各卡入部与凸台的位置对应，并用于卡入各弹性元件之间，传递第一质量飞轮的运动。

3.根据权利要求2所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述双质量飞轮组件还包括若干导向件；所述导向件的数量与安装区域的数量一致；所述导向件设置在各安装区域内，并包裹对应的弹性元件的外侧表面。

4.根据权利要求3所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述双质量飞轮组件还包括连接法兰；所述连接法兰与所述第二质量飞轮的第二端面连接；所述卡入部沿连接法兰的周向均布设置在连接法兰的外侧边缘，并用于传递第一质量飞轮的运动。

5.根据权利要求4所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，还包括第一连接件和第二连接件；所述第一质量飞轮通过第一连接件与电机的输出端连接；所述第二质量飞轮通过第二连接件与减速机的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件为法兰件。

7.根据权利要求2所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述弹性元件为弧形弹簧。

8.根据权利要求2所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述弹性元件的数量为偶数个。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，所述减速机为谐波减速机或RV减速机。

10.根据权利要求9所述的基于双质量飞轮的机器人关节扭转减振结构，其特征在于，还包括机器人连杆；所述机器人连杆与所述减速机的输出端连接。