[發(fā)明專利]一種水下機械手用油路內(nèi)置擺動馬達

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910071578.5
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101499693A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立權(quán);王才東;王茁;姚建均;王成軍;張嵐;張存良;王文明;常江
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H02K7/10
• 分類號: H02K7/10;H02K11/00;H02K5/16;B63C11/52
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(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種機器人的驅(qū)動部件，具體涉及一種用于水下機械手回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的擺動馬達。

(二)背景技術(shù)

近些年來，機器人技術(shù)發(fā)展十分迅速，機器人在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。機械手是機器人技術(shù)的重要分支，可以完成各種預(yù)期任務(wù)。機械手按其驅(qū)動方式可分為電氣驅(qū)動、氣動、液壓驅(qū)動。液壓驅(qū)動械手具有運動平穩(wěn)、負載能力大、快速性好、可實現(xiàn)無級變速等優(yōu)點，被廣應(yīng)用于水下作業(yè)等重載作業(yè)場合。

隨著海洋資源開發(fā)向更深海域的進行，水下機器人的作業(yè)功能越來越受到世界各國的重視。作為一種通用作業(yè)工具的水下機械手一直是作業(yè)型水下機器人的首選配置。為了有效的進行水下作業(yè)，水下機械手都具有5或6個自由度。回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是機械手的重要組成部分，機械手一般具有一個或兩個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。回轉(zhuǎn)角度小于360度的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通常由擺動馬達實現(xiàn)驅(qū)動。擺動馬達又稱擺動缸，它具有不需任何變換機構(gòu)，使負載直接獲得角度小于360度的往復(fù)擺動運動的突出特點，與同功能的其它傳動機構(gòu)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、輸出扭矩大、價廉等優(yōu)點。

目前水下機械手使用的擺動馬達及其后面腕部關(guān)節(jié)的油路外置，體積龐大，運動時容易與外界物體產(chǎn)生干涉，嚴(yán)重影響了機械手的運動靈活性。擺動馬達和用于對其進行位置檢測的傳感器也是分開放置，占用空間，不能滿足水下機械手密封性要求。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種供油管路內(nèi)置，結(jié)構(gòu)緊湊的一種水下機械手用油路內(nèi)置擺動馬達。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

它包括擺動馬達軸芯、左端蓋、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、右端蓋、輸出法蘭、傳感器和圓錐滾子軸承；左端蓋一端與擺動馬達軸芯固連，另一端與定子固連；定子另一端與右端蓋固連；左端蓋、定子和右端蓋開有空腔，轉(zhuǎn)子置于空腔內(nèi)，可周向轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)子一端與輸出法蘭固連；葉片與轉(zhuǎn)子外圓表面固連；傳感器置于轉(zhuǎn)子的一端，傳感器讀數(shù)頭安裝在馬達軸芯空腔內(nèi)，并與馬達軸芯固連；圓錐滾子軸承套裝在轉(zhuǎn)子的外圓表面；馬達軸芯、轉(zhuǎn)子和輸出法蘭加工有油路通道。

本發(fā)明還可以包括：

1、馬達軸芯和輸出法蘭沿軸心加工有通孔。

2、葉片擋塊與定子作為一體。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明把油路內(nèi)置，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，同時避免了油管外置與外界物體產(chǎn)生干涉，增大了機械手作業(yè)范圍；

2、本發(fā)明將傳感器與擺動馬達作為一體，提出一種結(jié)構(gòu)緊湊的理想集成方案，有利于傳感器的保護，又可達到可靠的密封，可以使機械手準(zhǔn)確定位。

3、擺動馬達軸芯和輸出法蘭沿軸心加工有通孔，可以用來作為信號線的通道，避免了信號線外置在機械手運動時發(fā)生纏繞。

4、擺動馬達的葉片擋塊與定子作為一體，結(jié)構(gòu)簡單，避免了兩者分離時密封困難。

5、本發(fā)明可用于水下機械手等結(jié)構(gòu)空間有限、油路復(fù)雜、控制性能要求較高的場合。

(四)附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的B向視圖；

圖4是圖1的A-A向視圖。

(五)具體實施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述：

結(jié)合圖1和圖3，本發(fā)明由擺動馬達軸芯1、左端蓋7、定子10、轉(zhuǎn)子8、葉片18、右端蓋13、輸出法蘭15、傳感器4、圓錐滾子軸承6組成；左端蓋7的一端與擺動馬達軸芯1固連，另一端與定子10固連；定子10的另一端與右端蓋13固連；左端蓋7、定子10、右端蓋13開有空腔，轉(zhuǎn)子8置于空腔內(nèi)，可周向轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)子8的一端與輸出法蘭15通過螺釘17固連；葉片18與轉(zhuǎn)子8外圓表面固連；傳感器4安裝在轉(zhuǎn)子8的一端，傳感器讀數(shù)頭3安裝在軸芯1空腔內(nèi)，并與軸芯3固連；圓錐滾子軸承6套裝在轉(zhuǎn)子8的外圓表面；圓螺母5套裝在轉(zhuǎn)子8的一端，并位于圓錐滾子軸承6的一側(cè)。擺動馬達軸芯1、左端蓋7、定子10上的工藝油路孔加工后用螺塞2堵上。擺動馬達軸芯1、轉(zhuǎn)子8、輸出法蘭15加工有油路通道；擺動馬達軸芯1和輸出法蘭15沿軸心加工有通孔。擺動馬達軸芯1上油路通道間用旋轉(zhuǎn)密封圈11密封，轉(zhuǎn)子8上的油路通道與輸出法蘭15上的油路通道用密封圈16密封，左端蓋7與定子10安裝有密封圈，左端蓋7與轉(zhuǎn)子8間安裝有旋轉(zhuǎn)密封圈9，右端蓋13與定子10間安裝有密封圈12，右端蓋13與輸出法蘭15間安裝有旋轉(zhuǎn)密封圈14，轉(zhuǎn)子8的內(nèi)、外圓表面與輸出法蘭15間安裝有密封圈。

結(jié)合圖1和圖3，輸出法蘭15上加工有安裝螺紋孔，可以連接機械手的腕部關(guān)節(jié)。