CN117006205B - 致动器、关节模组及机器人 - Google Patents

致动器、关节模组及机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN117006205B
CN117006205B CN202311292733.2A CN202311292733A CN117006205B CN 117006205 B CN117006205 B CN 117006205B CN 202311292733 A CN202311292733 A CN 202311292733A CN 117006205 B CN117006205 B CN 117006205B
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuator
bearing
flange
wall
flange section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311292733.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117006205A (zh
Inventor
庞博
陈健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Zhuji Power Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Zhuji Power Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Zhuji Power Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Zhuji Power Technology Co ltd
Priority to CN202311292733.2A priority Critical patent/CN117006205B/zh
Publication of CN117006205A publication Critical patent/CN117006205A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117006205B publication Critical patent/CN117006205B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本申请涉及机器人技术领域,公开了一种致动器,包括中空的行星减速器,具有作为输出端的行星架和与其对应的中空太阳轮,中空太阳轮的一端构造有的连轴段,行星架一端构造有一法兰段,连轴段延伸至法兰段内。轴承,具有轴承内圈和轴承外圈,轴承嵌套设置于连轴段与法兰段之间,轴承内圈的内壁与连轴段外壁抵接,轴承外圈与法兰段的内壁抵接。输出端转轴,具有止挡部和传动轴,传动轴的一端与止挡部的中心位置固定连接。本申请可以实现转轴与输出法兰之间有效连接,也能保证输出端太阳轮与输出法兰之间的同轴度,有效缩减输出法兰的预设厚度,有利于减小致动器的轴向尺寸,且保证了连接位置的密封性能,保障致动器运行稳定性。

Description

致动器、关节模组及机器人
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,涉及一种致动器、关节模组及机器人。
背景技术
在机器人技术中,常采用致动器为机器人各运动结构提供驱动力,支持机器人完成预定动作,致动器中常采用减速器作为调速组件。减速器是一种将如电机等驱动组件输出的动力进行减速调速作用的动力传达机构,常用的减速器如行星减速器,具有体积小、重量轻,承载能力高,使用寿命长、运转平稳,噪声低等优点,被广泛应用于机器人行业之中。
因此在机器人应用领域中,对致动器的控制精度和集成度也提出了更高的要求。由于减速器一般会存在齿轮间隙和回程误差,为提高控制精度和测量输出转矩,会在致动器上加装一个编码器,用以检测减速器输出法兰的转动位置,以便进行控制和调整。
为此,通常会在减速器输出端上设置一同步转动的转轴,该转轴穿过减速器中部延伸的致动器的另一端设置,且在转轴端部上设置编码器码盘,及在码盘的外侧设置读头,通过读头检测码盘的转动位置即可实现对减速器输出端的位置检测。
在相关现有技术中,如公开号为CN 111113477 A,专利名称为机器人关节结构及机器人的中国专利申请中,其中涉及了如何采用编码器对减速器输出端进行检测的方案,具体的,该方案通过螺栓将一连接轴的一端与减速器输出端固定连接,连接轴的另一端上设置被感应件,如此,通过设置感应件对被感应件进行检测即可实现对减速器输出端的检测,达到检测该输出端转动位置的目的。
然而,由于其连接轴的一端中心部位与减速器的输出端之间采用螺栓连接,该种方式存在如下缺陷:
一方面,该连接结构需要保证其能够满足预定的结构强度要求,势必需要给螺栓预留足够的连接距离,即连接轴需要留出一定长度设置螺孔,减速器的输出法兰也需要留出一定厚度,才能通过螺栓有效连接、达到预定强度要求。如此,增加了减速器输出法兰的轴向厚度及连接轴的轴向长度。另一方面,采用螺栓连接,连接部位的密封性能得不到保障,减速器内的润滑介值容易从该连接位置泄露,或者外界环境中如粉尘等杂质易进入减速器内,对产品运行产生影响。
再如公开号为CN 113276157 A,专利名称为一种多级紧凑型电驱动关节模组及机器人的相关方案中,其通过设置穿线管,穿线管的一端延轴向嵌入其减速器输出法内,并通过螺栓锁紧,该种方式虽然在一定程度上有助于缩短其关节模组的轴向尺寸,但本质上仍是采用螺栓进行连接固定的方式,依然会存在如前所述的问题,同样需要在输出法兰和穿线管上预留一定轴向尺寸供螺栓连接,以至于其关节模组的轴向尺寸仍不能减小,也同样存在如前所述的密封性能不佳的问题。
发明内容
本申请提供了一种致动器、关节模组及机器人,旨在解决现有技术中的致动器的输出法兰与用于检测法兰位置的转轴的连接方式存在的上述缺陷,以至于致动器、关节模组产品轴向尺寸难以进一步减小以及连接位置的密封性能不佳的问题。
在一个方案中,提供了一种致动器,包括:
中空的行星减速器,具有作为输出端的行星架和与其对应的中空太阳轮,所述中空太阳轮的一端构造有的连轴段,所述行星架一端构造有一法兰段;轴承,具有轴承内圈和轴承外圈;输出端转轴,具有止挡部和传动轴,所述止挡部构造呈圆盘形,所述传动轴的一端与所述止挡部的中心位置固定连接; 其中,所述连轴段延伸至所述法兰段内,所述轴承嵌套设置于所述连轴段与所述法兰段之间,所述轴承内圈的内壁与所述连轴段外壁抵接,所述轴承外圈与所述法兰段的内壁抵接;所述法兰段的外延长于所述连轴段的外延,所述传动轴穿过所述中空太阳轮设置,所述止挡部的外侧壁与所述法兰段长于所述连轴段的部分的内侧壁抵接,所述止挡部与所述法兰段配合形成密封结构;所述法兰段上在靠近所述太阳轮的一端构造有第一卡肩,所述轴承外圈的一侧与所述第一卡肩抵接,所述止挡部朝向所述太阳轮的一侧的外延处构造有凸起结构,所述凸起结构与所述轴承外圈相对于所述第一卡肩的另一侧抵接;所述输出端转轴不与所述轴承内圈接触,所述止挡部与所述法兰段相对固定设置,进而使所述输出端转轴与所述法兰段同步转动。
在一个可选方案中,所述凸起结构呈与所述止挡部同心的环状凸起,所述环状凸起与所述轴承外圈粘接固定。
在一个可选方案中,所述法兰段构造呈中空环形,所述凸起结构的外壁与所述止挡部的外壁相平齐,所述凸起结构的外壁与所述止挡部的外壁同时与所述法兰段的内壁相抵。
在一个可选方案中,所述输出端转轴为实心轴,所述止挡部与所述输出端转轴一体成型或通过螺纹连接,所述止挡部背离所述太阳轮的一侧的端面构造呈一无通孔的平面。
在一个可选方案中,所述止挡部与所述法兰段的内侧壁通过过盈配合和/或粘接固定连接。
在一个可选方案中,所述止挡部设置于所述连轴段的轴向端面与所述法兰段的轴向端面之间。
在一个可选方案中,所述致动器还包括:波形垫圈,所述太阳轮上构造有第二卡肩,所述波形垫圈嵌入设置在所述第二卡肩与所述轴承内圈之间,所述轴承内圈将所述波形垫圈压持在所述第二卡肩上。
在一个可选方案中,所述输出端转轴还包括编码器承接件,所述传动轴相对于所述止挡部的另一端与所述编码器承接件的中心位置固定连接,所述编码器承接件用于设置输出端编码器的码盘。
在一个可选方案中,所述致动器还包括电机组件,所述电机组件包括定子和相对位于所述定子之内的转子,所述转子用于为所述太阳轮提供扭矩。
在一个可选方案中,所述致动器还包括所述编码器承接件一端构造有用于安装输出端编码器的码盘嵌槽,另一端设置中空轴状的连接部,所述连接部与所述传动轴相对于所述止挡部的另一端固定连接。
在一个可选方案中,所述连接部上嵌套设置有第二轴承,所述第二轴承内圈与所述连接部外壁抵接。
在另一方案中,提供了一种关节模组,包括前述的致动器,及编码器读头电路板,所述编码器读头电路板与所述码盘对应设置。
在另一方案中,提供了一种机械臂,至少一个关节采用如前述的关节模组。
在另一方案中,提供了一种双足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组。
在另一方案中,提供了一种点足机器人,所述点足机器人的摆腿关节、大腿关节、小腿关节中的至少一个关节采用如前述的关节模组。
在另一方案中,提供了一种四足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组。
在另一方案中,提供了一种四轮足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组。
在另一方案中,提供了一种机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组。
本申请的有益效果:
本申请在输出法兰与输出端太阳轮之间嵌设轴承,且通过设置输出端转轴,及在该轴的一端设置止挡部,与输出法兰固定并与抵接轴承外圈的方式进行连接,在不通过另设的紧固件进行连接的前提下,既可以实现转轴与输出法兰之间有效连接,又能保证输出端太阳轮与输出法兰之间的同轴度,有效缩减输出法兰的预设厚度,有利于减小致动器的轴向尺寸,且保证了连接位置的密封性能,保障致动器运行稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1和图2是本申请的相关现有技术示意图;
图3是本申请一实施例中致动器的***示意图;
图4是本申请一实施例中致动器的立体示意图;
图5是图4中致动器的剖视示意图;
图6是图5中致动器的法兰段、太阳轮及止挡部的相对位置关系示意图;
图7是本申请一实施例中致动器的输出段转轴的剖视示意图;
图8是本申请一实施例中致动器的止挡部的端面的示意图;
图9是图7中致动器的俯视图;
图10是本申请一实施例中致动器的输出端转轴的***示意图;
图11是本申请一实施例中致动器的立体示意图;
图12是图10中致动器的***示意图;
图13是图10中致动器的剖视示意图;
图14是本申请一实施例中的关节模组的立体示意图;
图15是图14中关节模组的***示意图;
图16是图14中关节模组的剖视示意图;
图17是本申请一实施例中的机械臂的立体示意图;
图18是本申请一实施例中的双足机器人的立体示意图;
图19是本申请一实施例中的点足机器人的立体示意图;
图20是本申请一实施例中的四足机器人的立体示意图;
图21是本申请一实施例中的四轮足机器人的立体示意图;
图中各附图标记:
1、行星减速器;11、行星架;111、法兰段;112、第一卡肩;12、太阳轮;121、连轴段;第二卡肩122;
2、轴承;21、轴承外圈;22、轴承内圈;
3、输出端转轴;31、止挡部;311、凸起结构;32、传动轴;33、编码器承接件;331、码盘嵌槽;332、连接部;
4、波形垫圈;
5、码盘;
6、第二轴承;
7、电机组件;71、定子;72、转子;
8、读头电路板;
100、致动器;
200、关节模组;
其中,图中示意的平面a是连轴段的轴向端面;图中示意图的平面b是法兰段的轴向端面;图中示意的平面c是止挡部背离太阳轮一侧的端面。
实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
随着市场对机器人的控制精度和集成度要求更高,在致动器上加装一个编码器用以检测减速器输出法兰的转动位置是常用的手段,具体为在减速器输出端上设置一同步转动的转轴,该转轴穿过减速器中部延伸的致动器的另一端设置,且在该转轴端部上设置编码器码盘,及在码盘的外侧设置读头,通过读头检测码盘的转动位置,即可实现对减速器输出端的位置检测的目的。
但显然的,加装转轴和编码器势必会增大致动器的尺寸,如图1所展示的现有技术中,其连接轴A1的一端中心部位与减速器的输出端B1之间采用螺栓C1连接,通过检测连接轴的转动位置实现对减速器输出端的检测。然而,即连接轴A1需要留出一定长度设置螺孔,减速器的输出端B1的连接法兰也需要留出一定厚度,才能通过螺栓C1有效连接、达到预定强度要求,如此不仅增加了关节模组的轴向尺寸,也存在密封性能不佳、易泄露的问题。
再图2展示的现有技术方案,其通过设置穿线管A2,穿线管A2的一端延轴向嵌入其减速器输出法兰B2内,并通过螺栓C2锁紧,该种方式虽然在一定程度上有助于缩短其关节模组的轴向尺寸,但本质上仍是采用螺栓进行连接固定的方式,依然会存在如前所述的问题。
基于此,本申请进行改进创新,提出如下实施例。
在一个实施方式中,请参阅3至图7,提供了一种致动器100,包括:
中空的行星减速器1,具有作为输出端的行星架11和与其对应的中空太阳轮12,其中,中空太阳轮12在外侧的如电机等驱动元件驱动下转动,进而带动行星架11转动。中空太阳轮12的一端构造有的连轴段121,行星架11一端构造有一法兰段111,连轴段121延伸至法兰段111内。
轴承2,具有轴承内圈22和轴承外圈21,轴承2嵌套设置于连轴段121与法兰段111之间,轴承内圈22的内壁与连轴段121外壁抵接,轴承外圈21与法兰段111的内壁抵接。
输出端转轴3,具有止挡部31和传动轴32,止挡部31构造呈圆盘形,传动轴32的一端与止挡部31的中心位置固定连接。
其中,如图3和5所示,输出端转轴3各部分均不与轴承内圈22接触,传动轴32穿过中空太阳轮12设置,止挡部31与法兰段111相对固定设置,固定方式可以选择粘接或者过盈配合的方式进行相对固定,进而使输出端转轴3与法兰段111同步转动。在此基础之上,在传动轴32的另一端设置编码器的码盘5,在码盘5的外侧布置一编码器读头,即可通过读取输出端转轴3的转动位置,进而实现对输出法兰的转动位置进行准确检测。
在本实施例中,通过在法兰段111与连轴段121之间设置轴承2,法兰段111的内壁与轴承外圈21抵接,连轴段121外壁与轴承内圈22抵接,可以保证太阳轮12与输出端行星架11的同轴度。
此时,轴承2在轴向上的定位方式尚未具体进行限制,参照本领域常规方式,一般通过另设如设置顶丝、设置轴承盖或其他等紧固件的方式,将轴承2进行固定,采用另设紧固件不仅会增加成本,且需要预留足够连接空间,即会占用致动器100的内部空间尺寸,这显然不利于致动器100小型化。
据此,在本实施例中,请再次参阅图5和图6,法兰段111上在靠近太阳轮12的一端构造有第一卡肩112,轴承外圈21的一侧与第一卡肩112抵接,止挡部31朝向太阳轮12的一侧的外延处构造有凸起结构311,凸起结构311与轴承外圈21相对于第一卡肩112的另一侧抵接,即形成了止挡部31沿致动器100的轴向将轴承外圈21压持在第一卡肩112上、由第一卡肩112和凸起结构311共同夹持轴承外圈21的结构形式,如此,只需将第一卡肩112和止挡部31设置为具备一定轴向厚度设置即可满足固定连接需求。
与如图1和图2中展示的现有相关技术通过另设螺栓固定的方式相比,不需要留出过多的连接空间,既能实现前述的提高行星架11与太阳轮12之间的同轴度,也能够有效缩短输出法兰的轴向尺寸。
需要说明的是,为确保安装结构更为牢靠,本实施例中的轴承2也可以通过将轴承外圈21与法兰段111和第一卡肩112之间采用粘接等方式进行固定连接,进一步提升连接结构的稳定性。
与此同时,法兰段111的外延长于连轴段121的外延,止挡部31的外侧壁与法兰段111长于连轴段121的部分的内侧壁抵接,如图6所示。即止挡部31的背离所述太阳轮12的端面c可以设置为相对法兰段111的轴向端面b凹陷或者平齐,在此前提之下,法兰段111的轴向厚度仅包括轴承2、止挡部31及凸起结构311的尺寸。
其中,止挡部31设置为与法兰段111的内壁抵接且固定的方式连接,止挡部31及凸起结构311仅需较小厚度尺寸即可实现有效连接,如此,相应的法兰段111的轴向厚度可以更薄,缩减法兰段111的设置厚度,有利于致动器100轴向尺寸的缩减。
此外,如图3-图6所示,在本实施例中,止挡部31设置为圆盘形,止挡部31与法兰段111的内壁抵接且相互固定,使得止挡部31与法兰段111紧密配合形成密封结构,对法兰段111中空部分起到密封作用,有效避免减速器部分的润滑介质泄漏,或者避免外界环境的粉尘等杂质进入,与现有技术中通过螺栓连接的方式相比,不具有如螺栓连接结构中的相对不规则缝隙,密封能力更为显著,且止挡部31外周设置为规则的圆形,也更易于做密封处理。
当然,在此种连接结构对于拆装维护工作也提供了便利,如在安装时,只需将轴承2延轴向嵌设在法兰段111与连轴段121之间,在将输出端转轴3的传动轴32延轴承2穿过太阳轮12中部,同时延轴向将止挡部31嵌入法兰段111之内,使凸起结构311与轴承外圈21抵接,最后将止挡部31与法兰段111进行固定即可,拆卸时只需次序将输出端转轴3、轴承2取出即可,整个安装或者拆卸过程均方便快速。
在一些实施方式中,请参阅图8,凸起结构311呈与止挡部31同心的环状凸起,环状凸起与轴承外圈21粘接固定,此种形式之下,通过环状的凸起结构311的端面与轴承外圈21抵接形成面接触,配合更为紧密可靠,密封性能更好。
在一些实施方式中,请参阅图5、图7、图9及图10,法兰段111构造呈中空环形,凸起结构311的外壁与止挡部31的外壁相平齐,凸起结构311的外壁与止挡部31的外壁同时与法兰段111的内壁相抵。如此,通过将凸起结构311和止挡部31同时与法兰段111的内壁相抵,抵接的面积更大,一方面是在连接配合之后,结构更为牢靠,另一方面,提升了输出端转轴3与法兰段111之间连接部332位的密封性能。
在一些实施方式中,请参阅图7和图10,输出端转轴3为实心轴,不同于传统中空的转轴,实心轴可以制作为更小的径向尺寸,节省空间占用。止挡部31与输出端转轴3一体成型或通过螺纹连接,使得传动轴32与止挡部31可以一体浇筑、铣削成型或者分别制作后通过螺纹连接,均是可以根据生产条件进行选择。
其中,止挡部31背离太阳轮12的一侧构造呈一无通孔的平面,在止挡部31与法兰段111固定连接之后,无其他更多缝隙,保障密封性能。
在一些实施方式中,止挡部31与法兰段111的内侧壁通过过盈配合和/或粘接固定连接,可选的是,凸起结构311的外壁也可以与法兰段111的内侧壁抵接且过盈和/或粘接固定,如此以来,无需额外设置其他紧固件,即可实现输出端转轴3与法兰段111稳定配合,有利于节省致动器100内部空间,有利于致动器100的小型化发展。
在一些实施方式中,请参阅图6、图7及图8,止挡部31设置于连轴段121的轴向端面a与法兰段111的轴向端面b之间,即止挡部31背离太阳轮12一侧的端面c与法兰段111的端面不相平齐,而是相对法兰段111的端面下沉设置,避免在法兰段111与外侧待驱动部件连接之后,止挡部31与外界其他部件发生干涉,保障输出转轴的安全,保障对致动器100输出法兰转动位置的检测精度。
在一些实施方式中,请参阅图3和图5,致动器100还包括波形垫圈4,太阳轮12上构造有第二卡肩122,波形垫圈4嵌入设置在第二卡肩122与轴承内圈22之间,轴承内圈22将波形垫圈4压持在第二卡肩122上,也即通过第二卡肩122将波形垫圈4压持在轴承2的内圈上,有利于消除轴承2工作转动时的轴向游隙,进一步保障太阳轮12与输出法兰的同轴度,也保障了输出端转轴3的转动过程稳定性,保证检测精度。
在一些实施方式中,请参阅图3、图5及10,输出端转轴3还包括编码器承接件33,传动轴32相对于止挡部31的另一端与编码器承接件33的中心位置固定连接,编码器承接件33用于设置输出端编码器的码盘5。如此,输出端转轴3通过编码器承接件33为码盘5提供安装位置,通过检测码盘5的转动位置,即可获取整个输出端转轴3乃至输出法兰的转动位置信息。
在一些实施方式中,请参阅图11至图13,致动器100还包括电机组件7,电机组件7包括定子71和相对位于定子71之内的转子72,如图12所示,转子72用于为太阳轮12提供扭矩。相较于外转子72电机来说,具备工作时转动惯量较小,转速高,能耗较低等特点,更加适用于机器人产品之中,而由于其转子72相对设置在内侧,在相同选型条件之下,其内部的可使用空间相比于外转子72电机更小,如此,对设置在其内侧的行星减速器1尺寸要求更高,需要使用更加小型化的行星减速器1。
如前述的实施方式中,本申请的输出端转轴3与输出法兰连接结构,有利于缩减行星架11输出法兰的厚度及输出端转轴3的长度,相比于现有技术中的结构形式,更加适于应用在内转子72电机之中。
在一些实施方式中,请再次参阅图10,致动器100还包括编码器承接件33一端构造有用于安装输出端编码器的码盘嵌槽331,另一端设置中空轴状的连接部332,连接部332与传动轴32相对于止挡部31的另一端固定连接。其中,码盘5嵌设于码盘嵌槽331之内,对码盘5形成保护作用,编码器承接件33通过连接部332与传动轴32可拆卸连接,易于拆装更换。
在一些实施方式中,请参阅图12和图13,连接部332上嵌套设置有第二轴承6,第二轴承6内圈与连接部332外壁抵接,其中,第二轴承6的外圈可以与其外侧其他部件抵接固定,如述电机输出轴的编码器转接件之上,也可以固定在电机壳之上,第二轴承6的设置是对输出端转轴3相对于止挡部31的另一端形成径向上的定位,确保输出端转轴3转动过程与输出法兰的同轴度,避免偏斜、晃动而导致对输出法兰转动位置的误检或者漏检的情况,保障检测精度。
在一些实施方式中,请参阅图14至图16,提供了一种关节模组200,包括前述的致动器100,及编码器读头电路板8,编码器读头电路板8与码盘5对应设置。如此,采用读头可以读取码盘5的转动位置,进而实现对输出端转轴3及输出法兰转动位置进行检测,进而有利于对其转动位置进行控制,达到精准控制的目的,满足作为机器人驱动关节模组200的精准控制需求。
在一些实施方式中,请参阅图17,提供了一种机械臂,至少一个关节采用如前述的关节模组200。
在一些实施方式中,请参阅图18,提供了一种双足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组200。
在一些实施方式中,请参阅图19,提供了一种点足机器人,点足机器人的摆腿关节、大腿关节、小腿关节中的至少一个关节采用如前述的关节模组200。
在一些实施方式中,请参阅图20,提供了一种四足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组200。
在一些实施方式中,请参阅图21,提供了一种四轮足机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组200。
在一些实施方式中,提供了一种机器人,至少一个关节采用如前述的关节模组200。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上仅为本申请的可选的实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种致动器,其特征在于,包括:
中空的行星减速器,具有作为输出端的行星架和与其对应的中空太阳轮,所述中空太阳轮的一端构造有连轴段,所述行星架一端构造有一法兰段;
轴承,具有轴承内圈和轴承外圈;
输出端转轴,具有止挡部和传动轴,所述止挡部构造呈圆盘形,所述传动轴的一端与所述止挡部的中心位置固定连接;
其中,所述连轴段延伸至所述法兰段内,所述轴承嵌套设置于所述连轴段与所述法兰段之间,所述轴承内圈的内壁与所述连轴段外壁抵接,所述轴承外圈与所述法兰段的内壁抵接;
所述法兰段的外延长于所述连轴段的外延,所述传动轴穿过所述中空太阳轮设置,所述止挡部的外侧壁与所述法兰段长于所述连轴段的部分的内侧壁抵接,所述止挡部与所述法兰段配合形成密封结构;
所述法兰段上在靠近所述太阳轮的一端构造有第一卡肩,所述轴承外圈的一侧与所述第一卡肩抵接,所述止挡部朝向所述太阳轮的一侧的外延处构造有凸起结构,所述凸起结构与所述轴承外圈相对于所述第一卡肩的另一侧抵接;
所述输出端转轴不与所述轴承内圈接触,所述止挡部与所述法兰段相对固定设置,进而使所述输出端转轴与所述法兰段同步转动。
2.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于,所述凸起结构呈与所述止挡部同心的环状凸起,所述环状凸起与所述轴承外圈粘接固定。
3.根据权利要求2所述的致动器,其特征在于,所述法兰段构造呈中空环形,所述凸起结构的外壁与所述止挡部的外壁相平齐,所述凸起结构的外壁与所述止挡部的外壁同时与所述法兰段的内壁相抵。
4.根据权利要求3所述的致动器,其特征在于,所述输出端转轴为实心轴,所述止挡部与所述输出端转轴一体成型或通过螺纹连接,所述止挡部背离所述太阳轮的一侧的端面构造呈一无通孔的平面。
5.根据权利要求4所述的致动器,其特征在于,所述止挡部与所述法兰段的内侧壁通过过盈配合和/或粘接固定连接。
6.根据权利要求5所述的致动器,其特征在于,所述止挡部设置于所述连轴段的轴向端面与所述法兰段的轴向端面之间。
7.根据权利要求6所述的致动器,其特征在于,还包括:
波形垫圈,所述太阳轮上构造有第二卡肩,所述波形垫圈嵌入设置在所述第二卡肩与所述轴承内圈之间,所述轴承内圈将所述波形垫圈压持在所述第二卡肩上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的致动器,其特征在于,所述输出端转轴还包括编码器承接件,所述传动轴相对于所述止挡部的另一端与所述编码器承接件的中心位置固定连接,所述编码器承接件用于设置输出端编码器的码盘。
9.根据权利要求8所述的致动器,其特征在于,还包括电机组件,所述电机组件包括定子和相对位于所述定子之内的转子,所述转子用于为所述太阳轮提供扭矩。
10.根据权利要求9所述的致动器,其特征在于,还包括:
所述编码器承接件一端构造有用于安装输出端编码器的码盘嵌槽,另一端设置中空轴状的连接部,所述连接部与所述传动轴相对于所述止挡部的另一端固定连接。
11.根据权利要求10所述的致动器,其特征在于,所述连接部上套设有第二轴承,所述第二轴承的内圈与所述连接部外壁抵接。
12.一种关节模组,其特征在于,包括如权利要求8所述的致动器,及编码器读头电路板,所述编码器读头电路板与所述码盘对应设置。
13.一种机械臂,其特征在于,至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
14.一种双足机器人,其特征在于,至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
15.一种点足机器人,其特征在于,所述点足机器人的摆腿关节、大腿关节、小腿关节中的至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
16.一种四足机器人,其特征在于,至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
17.一种四轮足机器人,其特征在于,至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
18.一种机器人,其特征在于,至少一个关节采用如权利要求12所述的关节模组。
CN202311292733.2A 2023-10-08 2023-10-08 致动器、关节模组及机器人 Active CN117006205B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311292733.2A CN117006205B (zh) 2023-10-08 2023-10-08 致动器、关节模组及机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311292733.2A CN117006205B (zh) 2023-10-08 2023-10-08 致动器、关节模组及机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117006205A CN117006205A (zh) 2023-11-07
CN117006205B true CN117006205B (zh) 2023-12-08

Family

ID=88573106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311292733.2A Active CN117006205B (zh) 2023-10-08 2023-10-08 致动器、关节模组及机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117006205B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205946A1 (de) * 2012-04-12 2013-10-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung, insbesondere für eine Windkraftanlage
DE102012223235A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetengetriebeanordnung
CN111810591A (zh) * 2020-07-01 2020-10-23 廖安国 一种可拆分紧凑型功率分流主传动***
JP2021134875A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 シチズンマイクロ株式会社 遊星歯車伝動装置
CN215567692U (zh) * 2021-03-23 2022-01-18 重庆长江轴承股份有限公司 一种双法兰行星轮毂轴承单元

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205946A1 (de) * 2012-04-12 2013-10-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung, insbesondere für eine Windkraftanlage
DE102012223235A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Planetengetriebeanordnung
JP2021134875A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 シチズンマイクロ株式会社 遊星歯車伝動装置
CN111810591A (zh) * 2020-07-01 2020-10-23 廖安国 一种可拆分紧凑型功率分流主传动***
CN215567692U (zh) * 2021-03-23 2022-01-18 重庆长江轴承股份有限公司 一种双法兰行星轮毂轴承单元

Also Published As

Publication number Publication date
CN117006205A (zh) 2023-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111113477B (zh) 机器人关节结构及机器人
US7247004B2 (en) Electronically controlled actuator
EP4030594B1 (en) Robot and its servo motor
CN111113398B (zh) 舵机及机器人
CN211565962U (zh) 机器人关节结构及机器人
CN217046472U (zh) 关节模组和机械臂
CN113246112A (zh) 高集成度一体式执行器装置及包含其的机器人关节
CN117006205B (zh) 致动器、关节模组及机器人
CN112720560B (zh) 双轴输出舵机及机器人
CN216940765U (zh) 模块化机器人关节
CN216940766U (zh) 机器人关节及机器人
CN211590111U (zh) 舵机及机器人
CN216923101U (zh) 中空型谐波减速装置及机器人关节
CN116724182A (zh) 用于转动关节的传动机构、机器人关节及机器人
CN114603596A (zh) 一种协作机器人关节模组
US11876412B2 (en) Servo motor and robot having same
CN215149252U (zh) 机器人关节结构
CN112072844A (zh) 一种一体化大推力伺服机构
CN219404329U (zh) 机器人关节及机器人
CN218947725U (zh) 机器人关节
CN117006204B (zh) 致动器、关节模组及机器人
CN217372414U (zh) 一种一体化关节
CN215851859U (zh) 一种适应狭窄空间的无人机用电动舵机
CN112720569A (zh) 机器人关节结构
CN217036962U (zh) 动力模组和动力设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant