[發明專利]一種集成封裝行星旋轉關節結構

在審

• 申請號: 201810720544.3
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108591373A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 袁建軍;徐錦輝;管仁明
• 申請（專利權）人: 嘉興高維智控有限公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H1/34;F16H57/023;F16H57/08;H02K7/10;H02K7/116
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

一種集成封裝行星旋轉關節結構，包括外殼以及位于外殼內腔中的固定軸、電機、機殼、傳動組件、內齒圈Ⅰ、內齒圈Ⅱ、連接架、制動器、編碼器和驅動器，外殼兩端敞口處均固定安裝有蓋板，通過兩個蓋板和外殼的相互組合，實現對元器件的可靠封裝。傳動組件有多組，且均沿固定軸的周向圓周均勻分布，每組傳動組件均由連接軸、直齒輪Ⅰ和直齒輪Ⅱ組成，連接軸的兩端通過軸承安裝在機殼的外壁上，直齒輪Ⅰ和直齒輪Ⅱ均與連接軸固定連接，內齒圈Ⅰ和內齒圈Ⅱ均套在傳動組件的外部，并且分別與直齒輪Ⅰ和直齒輪Ⅱ嚙合連接，內齒圈Ⅱ的外壁與外殼固定連接。本發明結構緊湊、輸出扭矩大、調試簡便、使用壽命長、降低走線難度，能夠大大提升電機的使用效率。

技術領域

本發明涉及一種旋轉關節，更具體地說，是一種集成封裝行星旋轉關節結構。

背景技術

傳統模塊化旋轉關節大多應用于關節型機器人、自動導引運輸車、電動輪式移動平臺等，當所需驅動扭矩較大時，一般采用將電機、減速機構、動力輸出機構等連接在一起組成驅動部分，并通過編碼器和驅動器實現伺服控制。如公開號為CN107718036、名稱為“一種雙反饋緊湊型高精度中空一體化關節”的中國發明專利申請以及公開號為CN104552329、名稱為“驅動控制一體化智能集成關節”的發明專利申請，其均是將電機、減速機構、動力輸出機構等若干零部件依次沿軸向布置，從而導致整個關節的軸向長度較長，非常不利于設備的整體設計；此外，這種技術在實際應用過程中還存在以下缺陷：(2)整個關節單元包含多級機械傳動，增加了輸出功率的損耗；(3)組件總體數量較多，增加了用戶使用過程中的調試難度；(4)當設備處于較為惡劣的環境中，需要對各部件進行保護時，由于關節由多個部件組裝而成，增加了保護設計的難度；(5)電機與伺服電機分別安裝在不同的位置，兩者之間需要連接較多的連接線，一方面，連接線會產生壓降，影響電機效率；另一方面，較多的連接線增加了設計過程中走線的難度，同時影響了整體外觀；(6)傳統模塊化旋轉關節通常配置獨立的行星減速器、諧波減速器等，性價比受限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種結構緊湊、輸出扭矩大、減速比適中、性價比優越、調試簡便、使用壽命長、降低走線難度，能夠大大提升電機使用效率的集成封裝行星旋轉關節結構。

本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的集成封裝行星旋轉關節結構，包括外殼以及位于外殼內腔中的固定軸、電機、機殼、傳動組件、內齒圈Ⅰ、內齒圈Ⅱ、連接架、制動器、編碼器和驅動器；所述機殼套在電機的外部，并通過軸承安裝在固定軸上，所述電機包括定子和轉子，定子套在固定軸中部，并與固定軸固定連接，所述轉子安裝在定子外部，轉子的外周壁與機殼的內周壁固定連接，所述傳動組件有多組，且均沿固定軸的周向圓周均勻分布，每組傳動組件均由連接軸、直齒輪Ⅰ和直齒輪Ⅱ組成，所述連接軸的軸線與固定軸的軸線相平行，連接軸的兩端通過軸承安裝在機殼的外壁上，所述直齒輪Ⅰ和直齒輪Ⅱ均套在連接軸上，并與連接軸固定連接，所述內齒圈Ⅰ和內齒圈Ⅱ均套在傳動組件的外部，內齒圈Ⅰ與直齒輪Ⅰ嚙合連接，內齒圈Ⅰ固定安裝在連接架上，所述連接架位于機殼的左側，并與固定軸固定連接，所述內齒圈Ⅱ的內壁與直齒輪Ⅱ嚙合連接，內齒圈Ⅱ的外壁與外殼固定連接；所述制動器安裝在連接架的左側壁上，用于對電機進行制動，所述編碼器和驅動器均位于機殼的右側，驅動器包括驅動板和驅動板連接件，驅動板裝在驅動板連接件的外部，驅動板連接件固定安裝在固定軸上，所述編碼器包括碼頭和碼盤，碼盤固定安裝在機殼上，碼頭固定安裝在驅動板連接件上；所述外殼左右兩端的敞口處均固定安裝有蓋板，所述蓋板通過軸承與固定軸連接。

本發明所述的一種集成封裝行星旋轉關節結構，其中，所述機殼由相互扣合連接在一起的轉子固定件和轉子壓蓋組成，轉子固定件位于電機的左側，轉子壓蓋位于電機的右側，所述轉子固定件通過軸承安裝在連接架上，轉子壓蓋通過軸承安裝在固定軸上，所述轉子固定件和轉子壓蓋的外周壁上均設有環形凸沿，兩個環形凸沿圍成供傳動組件放入的環形存放腔，所述連接軸的兩端通過軸承分別安裝在兩個環形凸沿上。