一种小型机械臂关节及其机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115922773A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211677443.5(22)申请日2022.12.26(71)申请人睿尔曼智能科技（北京）有限公司地址100043北京市石景山区科技园首特产业园创新工场A2-3号(72)发明人张旭龙郝叙胜王慧静郑随兵(74)专利代理机构北京代代志同知识产权代理事务所(普通合伙)16004专利代理师祗志洁(51)Int.Cl.B25J17/00(2006.01)B25J18/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种小型机械臂关节及其机器人(57)摘要本发明提供了一种小型机械臂关节及其机器人。本发明的小型机械臂关节中，在电机轴两端和中间设置有多个轴承；在谐波减速器与电机之间加装有滑动密封件，在钢轮与壳体、输出端的接触面上都配合安装密封件；控制板和输出端均为中空结构，线缆从中空结构穿过；采用磁性编码器以减小关节体积；还在电机与控制板之间相隔的壳体上安装有隔磁片等。本发明机器人的机械臂之间采用所述小型机械臂关节连接。本发明实现了一种结构紧凑、运行平稳且安全可靠的小型机械臂关节及其机器人，有效提高转动轴的平稳性，也有效防止润滑油脂进入电机内部或控制板。CN115922773ACN115922773A权利要求书1/1页1.一种小型机械臂关节，其特征在于，通过壳体将电机与谐波减速器、控制板分别相隔在不同空间内，其中：电机轴与壳体通过轴承A与轴承C同轴连接；谐波减速器与电机通过壳体和轴承C相隔，并在相隔壳体与电机轴的缝隙之间加装滑动密封件；所述的滑动密封件由密封塑料和O型圈组成；O型圈与壳体接触，密封塑料与电机轴表面接触；密封塑料的左右两侧设置挡环以进行轴向定位；在电机轴左右两端与输出端之间安装有轴承B和轴承D；轴承B和轴承D的内圈与输出端固定，外圈与电机轴上的凹槽面固定，所述凹槽面的径向尺寸大于电机轴轴孔面的径向尺寸，使得轴承B和轴承D的内圈几乎与电机轴轴孔面持平；谐波减速器的钢轮与输出端机械固定连接，钢轮的外径为关节单元的最大外径；在钢轮与输出端的接触面上以及钢轮与壳体的接触面上都配合安装密封件；电机的转子利用平键与电机轴连接，电机定子与壳体固定连接；电机转子左端靠近谐波减速器的一侧利用电机轴的轴肩定位，右端通过隔环轴向定位；控制板与壳体机械固定连接，控制板和输出端均为中空结构，线缆从中空结构穿过；控制板采用电连接方式固定有两个磁性编码器，编码器感应片A对应的磁盘固定连接于电机轴，编码器感应片B对应的磁环固定连接于输出端的轴上。2.根据权利要求1所述的机械臂关节，其特征在于，所述的输出端的轴中开两个穿线孔，将关节单元的电源线和信号线分别在一个穿心孔中穿线。3.根据权利要求1或2所述的机械臂关节，其特征在于，所述的平键侧面与电机轴安装槽、转子安装槽都是过渡配合。4.根据权利要求1或2所述的机械臂关节，其特征在于，所述的电机，其与控制板之间相隔的壳体上安装有隔磁片。5.根据权利要求4所述的机械臂关节，其特征在于，所述的电机轴采用非导磁铝合金材质。6.根据权利要求4所述的机械臂关节，其特征在于，所述的控制板的表面涂敷防护胶。7.根据权利要求1或2所述的机械臂关节，其特征在于，所述的轴承B与轴承D选用两面带密封圈的深沟球轴承。8.根据权利要求1或2所述的机械臂关节，其特征在于，所述的壳体，与一个盖板机械固定连接。9.一种机器人，其特征在于，在机械臂之间采用如权利要求1或2所述的机械臂关节进行连接。2CN115922773A说明书1/4页一种小型机械臂关节及其机器人技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种小型机械臂关节及其机器人。背景技术[0002]机械臂关节单元包括电机、谐波减速器、单元壳体以及编码器等，为保证谐波减速器有效运行，需要在谐波减速器的钢轮和柔轮之间加入适量润滑油脂，但是在关节单元工作时，不合理的结构设计会导致油脂进入电机、编码器等电器件，严重影响电器件的安全性及可靠性。密封不良还会导致油脂流至壳体外面，造成油脂的浪费及对机械臂的污染。传统设计中，电机输入轴与壳体固定端支撑件位于两处，且两处的间距较近，而支撑件与电机输出端较远，容易造成电机输入轴的不稳定性。此外，在设计中空结构穿线孔时，一般设计是加工一个大孔，将电源线和信号线一起穿过穿线孔，这样容易导致电源线对信号线传输信号的干扰。[0003]因此，需要一种新的关节结构解决上述问题。发明内容[0004]针对上面需要一种新的关节结构解决上述问题的需求，本发明提供了一种结构紧凑、运行平稳且安全可靠的小型机械臂关节及其机器人。[0005]具体地，本发明提供的一种小型机械臂关节，通过壳体将电机与谐波减速器、控制板分