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(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CN109623801A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910019388.2(22)申请日2019.01.09(71)申请人北京精密机电控制设备研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人程远超蔡赫李科孙光谱邓松波王燕波王昊(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人李晶尧(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种同步带传动型高精度机械臂关节(57)摘要一种同步带传动型高精度机械臂关节,涉及机器人构型及结构设计领域;包括关节外壳、步进电机、行星减速器、小带轮、大带轮、同步带、第一关节轴承和大带轮支架;步进电机固定安装在关节外壳的中部;行星减速器与步进电机输出轴对接;行星减速器的输出轴伸出关节外壳的侧壁;小带轮套装在行星减速器的输出轴外壁;大带轮支架安装在关节外壳的下端侧壁处;第一关节轴承设置在大带轮支架与关节外壳下端侧壁之间,实现大带轮支架相对于关节外壳转动;大带轮套装在大带轮支架的外壁;同步带套装在小带轮和大带轮的外壁,实现传动;本发明降低了关节成本,使得关节可以便捷的实现中空走线方案,同时实现了检测关节零位位置。CN109623801ACN109623801A权利要求书1/1页1.一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:包括关节外壳(1)、步进电机(2)、行星减速器(3)、小带轮(4)、大带轮(5)、同步带(6)、第一关节轴承(7)、第二关节轴承(8)、大带轮支架(9)和关节支架(10);其中,关节外壳(1)为中空立方体外壳;步进电机(2)固定安装在关节外壳(1)的中部;行星减速器(3)与步进电机(2)输出轴对接;行星减速器(3)的输出轴伸出关节外壳(1)的侧壁;小带轮(4)安装在关节外壳(1)的上端侧壁处,且小带轮(4)套装在行星减速器(3)的输出轴外壁,行星减速器(3)带动小带轮(4)同步转动;大带轮支架(9)安装在关节外壳(1)的下端侧壁处;第一关节轴承(7)设置在大带轮支架(9)与关节外壳(1)下端侧壁之间,实现大带轮支架(9)相对于关节外壳(1)转动;大带轮(5)套装在大带轮支架(9)的外壁;同步带(6)套装在小带轮(4)和大带轮(5)的外壁,实现传动;关节支架(10)安装在关节外壳(1)的下端侧壁处;且关节支架(10)与大带轮支架(9)相对放置;第二关节轴承(8)设置在关节支架(10)与关节外壳(1)下端侧壁之间,实现关节支架(10)相对于关节外壳(1)转动。2.根据权利要求1所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述大带轮支架(9)和关节支架(10)同轴设置;外部关节固定安装在之间;随大带轮支架(9)和关节支架(10)同步转动。3.根据权利要求2所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述的步进电机(2)的额定转速为300-500r/min;额定功率为50-200W;转矩为1-3Nm。4.根据权利要求3所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述行星减速器(3)的减速比10:1~30:1;额定输出转矩为10-60Nm。5.根据权利要求4所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述关节外壳(1)采用铝合金或钢材料;第一关节轴承(7)和第二关节轴承(8)均采用深沟球轴承。6.根据权利要求5所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述小带轮和大带轮组成的传动机构的减速比为2:1。7.根据权利要求6所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述同步带的传动扭矩大于50Nm。8.根据权利要求7所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述机械臂关节还包括光电开关(11)、光电开关挡板(12)和线缆压板(13);其中,光电开关挡板(12)和线缆压板(13)均设置在关节支架(10)的轴向外侧壁;光电开关(11)固定安装在光电开关挡板(12)的径向侧壁处;线缆压板(13)截面为L形结构;线缆压板(13)与光电开关挡板(12)之间设置有走线槽(14);实现线缆的走线。9.根据权利要求8所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述走线槽(14)为中空柱状腔体;走线槽(14)的直径为10-20mm。10.根据权利要求9所述的一种同步带传动型高精度机械臂关节,其特征在于:所述机械臂关节的运动过程为:外部控制器下发运动指令,驱动步进电机(2)带动行星减速器(3)朝着目标位置转动,行星减速器(3)带动小带轮(4)转动,小带轮(4)通过同步带(6)带动大带轮(5)转动,大带轮(5)与大带轮支架(9)固定,大带轮支架(9)转动带动下一个关节的运动,