[發明專利]一種七自由度協作機械臂

在審

• 申請號: 201711214202.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107932551A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 肖聚亮;張秋隆;洪鷹;王國棟;張智濤;劉宏業;段文斌
• 申請（專利權）人: 天津揚天科技有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J9/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 王麗英

1.一種七自由度協作機械臂，其特征在于：包括七個結構相同的模塊化關節，所述的七個模塊化關節分別為第一模塊化關節、第二模塊化關節、第三模塊化關節、第四模塊化關節、第五模塊化關節、第六模塊化關節和第七模塊化關節，每一個模塊化關節均包括外殼，在所述的外殼頂部安裝有端蓋，在所述的外殼內上部固定有金屬支架，在所述的金屬支架的頂面上固定有伺服電機固定板，在所述的伺服電機固定板中心開有安裝孔，伺服電機的下部安裝在安裝孔內并且固定在伺服電機固定板上,在所述的伺服電機固定板的底壁上固定有失電制動器的外殼，所述的伺服電機的電機軸穿過金屬支架以及失電制動器轉子的轉子孔；一個電機齒輪上部的凸臺插在失電制動器轉子下部的凹槽內使兩者定位并傳遞扭矩，所述的電機齒輪套裝固定在失電制動器下方的電機軸上，一個減速器的鋼輪固定在金屬支架下方的外殼底部，所述的減速器為中空的組裝式諧波減速器，所述的減速器的波發生器為減速器輸入端，在所述的外殼底部開有內孔，在所述的內孔中安裝有軸承，所述的軸承的內圈固定在波發生器軸段上，波發生器可以繞軸承軸線旋轉，在所述的波發生器上部固定有減速器齒輪，在所述的軸承和減速器齒輪之間的波發生器軸段上套有一底部密封圈，所述的減速器具有柔輪輸出旋轉端，所述的減速器的柔輪輸出旋轉端為模塊化關節的旋轉端，柔輪底面開有多個通過螺栓連接另一模塊化關節用的螺紋孔，所述的減速器齒輪和電機齒輪彼此嚙合配合；在所述的外殼的側壁上設置有一凸臺，所述凸臺開有連接另外的模塊化關節旋轉端或連接臂用的階梯孔，所述的階梯孔端為模塊化關節的固定端，所述的階梯孔的軸線與減速器的柔輪輸出旋轉端的軸線共面并相互垂直；在與所述的階梯孔對應的外殼內壁上固定有側面導線擋圈，一個導線護套安裝在靠近側面導線擋圈處的金屬支架上，所述的導線擋圈和導線護套為耐磨非金屬材質；

所述的第一模塊化關節的旋轉端與底座固定相連，所述的第一模塊化關節的固定端和第二模塊化關節的旋轉端固定相連，所述的第二模塊化關節的固定端和第一連接臂一端固定相連，所述的第一連接臂的另一端和第三模塊化關節的固定端固定相連，所述的第三模塊化關節的旋轉端和第四模塊化關節的固定端固定相連，所述的第四模塊化關節的旋轉端和第二連接臂一端固定相連，所述的第二連接臂的另一端和第五模塊化關節的固定端固定相連，所述的第五模塊化關節的旋轉端和第六模塊化關節的固定端固定相連，所述的第六模塊化關節的旋轉端和第七模塊化關節的固定端固定相連，所述的第七模塊化關節的旋轉端和末端法蘭固定相連，所述的末端法蘭用來連接多種末端執行器；所述的第一連接臂和第二連接臂為中空結構，七個模塊化關節中的減速器、減速器齒輪、導線護套和導線擋圈上均開有穿線孔。

2.根據權利要求1所述的一種七自由度協作機械臂，其特征在于：所述的減速器齒輪和電機齒輪均為外齒輪，所述的減速器齒輪和電機齒輪彼此嚙合配合。

3.根據權利要求1所述的一種七自由度協作機械臂，其特征在于：所述的減速器齒輪為內齒輪，所述的電機齒輪為外齒輪，所述的減速器齒輪和電機齒輪彼此嚙合配合。

4.根據權利要求1-3之一的七自由度協作機械臂，其特征在于：在外殼的外壁上且靠近伺服電機的一側以及靠近伺服電機一側的端蓋后端設置有若干散熱片，便于散熱，靠近伺服電機處的外殼內壁為平面，靠近伺服電機的所述的端蓋內壁為平面，在所述的外殼內壁平面和伺服電機之間以及端蓋的內壁平面處和伺服電機之間涂抹有導熱硅脂，便于與伺服電機靠近向外傳導熱量。

5.根據權利要求4所述的一種七自由度協作機械臂，其特征在于：在所述的外殼和端蓋之間安裝有密封圈。

6.根據權利要求4所述的一種七自由度協作機械臂，其特征在于：所述的導線擋圈和導線護套的材質為POM。

7.根據權利要求4所述的一種七自由度協作機械臂，其特征在于：所述的金屬支架為長半圓形金屬支架。