[發明專利]一種緊湊型機器人關節電機總成

有效

• 申請號: 202210134590.1
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114499091B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 金良寬;蔡華祥;洪健
• 申請（專利權）人: 貴州航天林泉電機有限公司
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K7/116;H02K1/2796;H02K11/21;H02K11/215;B25J17/00
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 宋妍麗

本發明提供了一種緊湊型機器人關節電機總成，包括安裝在機殼內的轉子總成和分別設置在轉子總成兩側的第一定子和第二定子；其特征在于：所述機殼的上端面連接有前端蓋，下端面連接有后端蓋和與后端蓋連接的軸承蓋；所述第一定子的一側為齒和槽，另一側與機殼接觸，第二定子的一側為齒和槽，另一側與后端蓋接觸。本發明采用軸向磁通電機，電機轉矩密度更高，再通過合理布局兩級行星減速器，軸向不占用空間，非常有利于機器人關節布置，通過兩級減速后，電機輸出扭矩成倍增大；能完全解決現有關節電機輸出扭矩小和電機發熱問題，同時電機占用空間小、重量輕，非常適合應用在機器人等對電機空間體積、轉矩密度要求高的場合。

技術領域

本發明涉及一種緊湊型機器人關節電機總成，屬于電機技術領域。

背景技術

隨著經濟社會的快速發展，自動化、智能化”將越發成為主旋律，機器人、機器臂在各行各業應用越來越廣泛。

更快的動作響應速度、更輕的裝備重量，更趨多樣化的機器人關節應用，一系列新的需求將催生出關節動力結構進一步發展。其中更強的輸出能力，更小的安裝空間，是關節電機的發展的關鍵技術方向。機器人執行各種復雜的動作主要依靠關節上安裝的電機驅動實現，因此關節電機是機器人最核心的部件，要求具有空間體積小、輸出轉矩大、重量輕、控制精度高等特點。

現有技術方案中，為了輸出更大的轉矩，通常采用電機加減速器方案，電機與減速器分體安裝或采用電機與減速器集成，減速器布置在電機的側面，導致電機體積較大，電機總成的轉矩密度低，非常不利于機器人的整體布局，因此一定程度上影響了機器人的工作性能和可靠性。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種緊湊型機器人關節電機總成，該緊湊型機器人關節電機總成提高了機器人關節電機的轉矩密度和可靠性。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種緊湊型機器人關節電機總成，包括安裝在機殼內的轉子總成和分別設置在轉子總成兩側的第一定子和第二定子；其特征在于：所述機殼的上端面連接有前端蓋，下端面連接有后端蓋和與后端蓋連接的軸承蓋；所述第一定子的一側為齒和槽，另一側與機殼接觸，第二定子的一側為齒和槽，另一側與后端蓋接觸；所述轉子總成由磁鋼和轉子支架組成，磁鋼按N、S極交叉安裝在轉子支架上；所述第二定子的內側安裝有一級行星減速器總成，一級行星減速器總成包括第一行星架，第一行星架的一側通過第一星齒輪軸連接有第一星齒輪，第一星齒輪通過第一齒圈固定在后端蓋上，第一行星架的另一側通過第一太陽輪固定在轉子支架上；所述第一定子的內側安裝有二級行星減速器總成，二級行星減速器總成包括第二行星架，第二行星架通過第二行星齒輪軸連接有第二行星齒輪，第二行星齒輪通過第二齒圈與機殼固定；所述第一行星架穿過轉子支架的中心孔，并通過第二太陽輪與第二行星架連接；所述后端蓋的安裝面設有輸入位置傳感器，輸入位置傳感器包括輸入位置傳感器定子和輸入位置傳感器轉子，輸入位置傳感器定子與后端蓋的安裝面連接，輸入位置傳感器轉子與轉子支架連接；所述前端蓋的安裝面設有輸出位置傳感器，輸出位置傳感器包括輸出位置傳感器定子和輸出位置傳感器轉子，輸出位置傳感器定子與前端蓋的安裝面連接，輸出位置傳感器轉子與第二行星架連接。

所述轉子總成、第一定子、第二定子構成雙定子、單轉子的軸向磁通電機。

所述第一定子和第二定子的結構、尺寸參數相同；第一定子和第二定子的槽數為9、12或其倍數。

所述第一定子與機殼接觸的部分為磁軛，第二定子與后端蓋接觸的部分為磁軛。

所述二級行星減速器總成和一級行星減速器總成為NGW型行星減速結構，二級行星減速器總成減速比為i1，一級行星減速器總成減速比為i2，總減速比為i1·i2。

所述第一定子由繞組和繞組組成，定子鐵心采用硅鋼片卷繞而成，繞組由漆包線組成；

所述磁鋼為扇形結構，采用釹鐵硼材料，磁鋼的總數為6、8、10、12或其倍數；轉子支架采用不導磁的不銹鋼材料。