[發(fā)明專利]一種動、靜密封結(jié)合的協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010561445.2
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111761607B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭廷山;孫敬颋;陳杰;孫駿
• 申請（專利權(quán)）人: 敬科（深圳）機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及機器人關(guān)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動、靜密封結(jié)合的協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)，包括安裝殼體、關(guān)節(jié)殼體、驅(qū)動機構(gòu)和制動器，關(guān)節(jié)殼體轉(zhuǎn)動連接于安裝殼體；驅(qū)動機構(gòu)包括傳動盤、電機組件、諧波減速器，傳動盤轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝殼體內(nèi)，安裝殼體內(nèi)側(cè)壁設(shè)有內(nèi)環(huán)沿；制動器包括制動器本體和抵接環(huán)，抵接環(huán)設(shè)于制動器本體靠近傳動盤的一側(cè)；抵接環(huán)與安裝殼體相對固定，抵接環(huán)朝向傳動盤的表面靠近外環(huán)壁的一側(cè)與內(nèi)環(huán)沿的端面相抵，以形成靜密封；傳動盤與抵接環(huán)之間設(shè)有傳動間隙，傳動盤的表面設(shè)有環(huán)形槽；環(huán)形槽與傳動間隙相連通形成動密封。該協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)具有活動效率優(yōu)良的特點，且可延長模塊化關(guān)節(jié)部件的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人關(guān)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動、靜密封結(jié)合的協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

在德國工業(yè)4.0的背景下，對高端智能裝備提出了更高的發(fā)展要求，使得智能機器人行業(yè)迎來一輪新的發(fā)展契機。目前，世界制造業(yè)的生產(chǎn)模式正在面臨著從批量生產(chǎn)向用戶定制的轉(zhuǎn)變，對柔性、智能、個性化制造有著強勁的需求。協(xié)作機器人作為機器人的重要分支，自誕生以來，便取得了高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化進程不斷加速，新晉廠商不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，商業(yè)模式不斷創(chuàng)新。

協(xié)作機器人具有人機優(yōu)勢互補、環(huán)境感知能力強、工作范圍大、操作靈巧、工作效率高等突出優(yōu)點，將成為未來柔性制造中不可替代的重要裝備和自動化手段。除了制造業(yè)以外，先進的協(xié)作機器人技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于家政服務(wù)、3C電子、汽車零部件等多個行業(yè)領(lǐng)域，以及核能、載人航天、探月等特殊領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。

其中，模塊化關(guān)節(jié)是協(xié)作機器人的核心部件之一，用于使協(xié)作機器人具有快速且靈巧的運動能力。同時，模塊化關(guān)節(jié)具有高集成度、輕量化、高精度以及易于裝配的特點，使得協(xié)作機器人具有可重構(gòu)、高可靠性和易維護的優(yōu)點。

現(xiàn)有技術(shù)中，模塊化關(guān)節(jié)主要包括安裝殼體、關(guān)節(jié)殼體、驅(qū)動機構(gòu)和制動器；其中，關(guān)節(jié)殼體與安裝殼體轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動機構(gòu)設(shè)于關(guān)節(jié)殼體與安裝殼體之間，用于驅(qū)動關(guān)節(jié)殼體相對安裝殼體轉(zhuǎn)動。驅(qū)動機構(gòu)包括傳動盤、電機組件和諧波減速器，其中，傳動盤轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝殼體內(nèi)；電機組件設(shè)于安裝殼體內(nèi)，用于驅(qū)動傳動盤轉(zhuǎn)動。諧波減速器設(shè)于固定外殼與關(guān)節(jié)殼體之間，用于將傳動盤的扭矩傳遞至關(guān)節(jié)殼體，以使關(guān)節(jié)殼體精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動。此外，制動器安裝于傳動盤與電機殼體之間，用于對傳動盤進行制動。

為了實現(xiàn)制動過程中的安全性與穩(wěn)定性，模塊化關(guān)節(jié)中使用的制動器普遍為摩擦式制動器；而相應(yīng)的，使用摩擦式制動器進行制動的過程中，不可避免會因磨損而產(chǎn)生一定量的微粉顆粒。而傳動盤需要相對安裝殼體進行轉(zhuǎn)動，使得傳動盤與安裝殼體之間必然存在著轉(zhuǎn)動間隙；微粉顆粒會通過轉(zhuǎn)動間隙進入諧波減速器內(nèi)，從而對諧波減速器的傳動效率造成影響；并且，微粉顆粒的存在也容易對諧波減速器的使用壽命造成損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種動、靜密封結(jié)合的協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)，該協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)具有活動效率優(yōu)良的特點，且可延長模塊化關(guān)節(jié)部件的使用壽命。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種動、靜密封結(jié)合的協(xié)作機器人模塊化關(guān)節(jié)，包括安裝殼體、關(guān)節(jié)殼體、驅(qū)動機構(gòu)和制動器，所述關(guān)節(jié)殼體轉(zhuǎn)動連接于安裝殼體；所述驅(qū)動機構(gòu)包括傳動盤、用于驅(qū)動傳動盤轉(zhuǎn)動的電機組件、以及用于將傳動盤動力傳遞至關(guān)節(jié)殼體的諧波減速器，所述傳動盤轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝殼體內(nèi)，所述安裝殼體內(nèi)側(cè)壁設(shè)有與傳動盤側(cè)緣相適配的內(nèi)環(huán)沿；所述制動器設(shè)于安裝殼體內(nèi)，且所述制動器位于傳動盤遠離諧波減速器的一側(cè)；所述制動器包括制動器本體和抵接環(huán)，所述抵接環(huán)設(shè)于制動器本體靠近傳動盤的一側(cè)；所述抵接環(huán)與安裝殼體相對固定，所述抵接環(huán)朝向傳動盤的表面靠近抵接環(huán)外環(huán)壁的一側(cè)與內(nèi)環(huán)沿的端面相抵形成靜密封；所述傳動盤與抵接環(huán)之間設(shè)有傳動間隙，所述傳動盤靠近抵接環(huán)的表面設(shè)有環(huán)形槽；所述環(huán)形槽與傳動間隙相連通形成動密封。