一种协作机器人一体化关节的轴系结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111390964A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010326552.7(22)申请日2020.04.23(71)申请人广州市精谷智能科技有限公司地址511447广东省广州市番禺区石楼镇珠江路80号厂房三楼(72)发明人艾鹰董俊阎素珍潘卫红(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人李斌(51)Int.Cl.B25J17/00(2006.01)H02K5/16(2006.01)H02K7/00(2006.01)H02K7/116(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称一种协作机器人一体化关节的轴系结构(57)摘要本发明公开一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其中，输入长轴的两端分别为电机后端和柔轮端，谐波减速器安装于柔轮端上；电机后端上设有同轴设置的电机后端轴承组、电机后端内圈压环、电机后端外圈压环、电机后端外圈座和电机后端角度编码器安装座；柔轮端上设有同轴设置的柔轮端轴承组、柔轮端内圈压环和谐波减速器。本发明可辅助实现高精度位置反馈和控制，使得谐波减速器的输入端和刚轮输出端都依赖此轴系结构在负载和各种工作环境温度条件下都获得高同轴精度，以此辅助电机后端的角度编码器和谐波减速器刚轮输出端的角度编码器获得高精度的位置信息反馈，以实现协作机器人一体化关节高精度位置反馈和控制。CN111390964ACN111390964A权利要求书1/2页1.一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，包括输入长轴、谐波减速器、电机后端轴承组、柔轮端轴承组、电机后端内圈压环、电机后端外圈压环、柔轮端内圈压环、电机后端外圈座和电机后端角度编码器安装座；输入长轴的两端分别为电机后端和柔轮端，谐波减速器安装于柔轮端上；电机后端上设有同轴设置的电机后端轴承组、电机后端内圈压环、电机后端外圈压环、电机后端外圈座和电机后端角度编码器安装座，电机后端内圈压环设于电机后端轴承组的端面外侧，电机后端外圈压环设于电机后端内圈压环的外周，压紧于电机后端轴承组的外周，电机后端外圈座压紧于电机后端轴承组的外周，电机后端角度编码器安装座设于电机后端外圈压环的外端；柔轮端上设有同轴设置的柔轮端轴承组、柔轮端内圈压环和谐波减速器，柔轮端内圈压环设于柔轮端轴承组的端面一侧，谐波减速器设于柔轮端轴承组的外周及端面另一侧。2.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述谐波减速器的一侧还设有谐波减速器固定座，谐波减速器固定座的一端伸入谐波减速器柔轮内腔，并压紧于柔轮端轴承组和谐波减速器之间，谐波减速器固定座的另一端与电机后端外圈座固定连接。3.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述输入长轴为中空轴，输入长轴的外壁呈多个直径渐变的圆柱结构；其中，与谐波减速器相接之处的输入长轴外壁呈二级圆柱结构，与柔轮端内圈压环和柔轮端轴承组相接之处的输入长轴外壁呈三级圆柱结构，与电机后端内圈压环和电机后端轴承组相接之处的输入长轴外壁也呈三级圆柱结构。4.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述电机后端内圈压环和柔轮端内圈压环均为环形圆柱结构。5.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述电机后端外圈压环为三级环形结构，沿输入长轴的中部向电机后端方向，三级环形结构依次为直径逐级减小的外圈压环第一级环形结构、外圈压环第二级环形结构和外圈压环第三级环形结构；外圈压环第一级环形结构通过螺纹或紧固件与电机后端外圈座连接；外圈压环第二级环形结构的内腔直径大于电机后端轴承组的轴承外圈外缘直径；外圈压环第三级环形结构的内腔直径小于电机后端轴承组的轴承外圈外缘直径，且大于输入端抽承租的轴承内圈外缘直径；外圈压环第三级结构与电机后端内圈压环的相接处还设有密封圈。6.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述电机后端外圈座为二级环形结构，沿输入长轴的中心向外周方向，二级环形结构依次为电机后端外圈座第一级环形结构和电机后端外圈座第二级环形结构；电机后端外圈座第一级环形结构的外周通过螺纹或紧固件与电机后端外圈压环连接，电机后端外圈座第一级环形结构的内腔中还设有一个环形台阶，环形台阶的內缘直径大于电机后端轴承组的轴承内圈外缘直径但小于轴承外圈外缘直径；电机后端外圈座第二级环形结构与谐波减速器固定座连接。7.根据权利要求1所述一种协作机器人一体化关节的轴系结构，其特征在于，所述谐波减速器固定座靠近电机后端的一端为环形结构，与电机后端外圈座固定连接；谐波减速器固定座靠近谐波减速器的一端为二级环形结构，沿输入长轴的中心向外周2CN111