[发明专利]平面关节型机器人及外转子关节装置

说明书

本发明公开了一种平面关节型机器人及外转子关节装置，包括底座、设于底座的第一外转子关节装置、由第一外转子关节装置驱动的第一机械臂、连接于所述第一机械臂的机械手，所述第一外转子关节装置包括相对于所述底座固定不动且沿纵轴线延伸的固定轴、固定设于所述固定轴上的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的电机线圈、位于所述电机线圈外周的内转子组件、位于所述内转子组件外周的外转子组件、及在周向上位于所述内转子组件和外转子组件之间的调磁环，所述第一机械臂与所述外转子组件相固定连接，所述内转子组件、调磁环和外转子组件相互之间在周向上均具有一定间隙。本发明使得传动精度高、永磁体利用率高、且结构简单紧凑、成本较低。

技术领域

本发明涉及一种平面关节型机器人及外转子关节装置。

背景技术

随着IC、半导体、3C产业的飞速发展，现代自动化工厂持续升级，工业机器人将被更广泛地应用在制造业的各个领域，在精密装配领域对机器人的要求越来越高，传统SCARA机器人已经难以满足装配作业中对机器人速度和精度的需求，迫切需要提高机器人性能。现有的平面关节型机器人手臂关节是通过谐波减速器或者RV减速器来联接，并通过伺服电机驱动减速器来达到快速驱动机械臂的目的。但由于使用了谐波减速器或RV减速器，且减速器中的啮合齿间存在侧隙，所以平面关节型机器人手臂工作时会存在不可避免的误差，从而影响装配精度，且转矩密度较小。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种平面关节型机器人及外转子关节装置，使得传动精度高、永磁体利用率高、且结构简单紧凑、成本较低。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种平面关节型机器人，所述平面关节型机器人包括底座、设于所述底座的第一外转子关节装置、由所述第一外转子关节装置驱动的第一机械臂、连接于所述第一机械臂的机械手，其中：所述第一外转子关节装置包括相对于所述底座固定不动且沿纵轴线延伸的固定轴、固定设于所述固定轴上的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的电机线圈、位于所述电机线圈外周的内转子组件、位于所述内转子组件外周的外转子组件、及在周向上位于所述内转子组件和外转子组件之间的调磁环，所述第一机械臂与所述外转子组件相固定连接，所述内转子组件、调磁环和外转子组件相互之间在周向上均具有一定间隙。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调磁环包括调磁块骨架，在周向上均匀地设置于所述调磁块骨架上的复数个调磁块，所述调磁块采用导磁材料，所述调磁块骨架采用非导磁材料。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述内转子组件包括可绕固定轴转动的内转子轭、固定设于所述内转子轭的内圈上的电机磁钢N极和电机磁钢S极、及固定设于所述内转子轭的外圈上的内转子磁钢N极和内转子磁钢S极，所述电机磁钢N极和电机磁钢S极在周向上交替排列，所述内转子磁钢N极和内转子磁钢S极在周向上交替排列，所述外转子组件包括外转子轭、设于所述外转子轭的内圈上的外转子磁钢N极和外转子磁钢S极，所述第一机械臂与所述外转子轭相固定连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述内转子磁钢N极和内转子磁钢S极设置为N₁对，所述外转子磁钢N极和外转子磁钢S极设置为N₂对，所述调磁块设置为N₃块，且N₃＝N₁+N₂。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述内转子轭的转速为ω₁，所述外转子轭的转速为ω₂，则

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述内转子轭的扭矩为T₁，所述外转子轭的扭矩为T₂，则

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述内转子磁钢N极和内转子磁钢S极、所述调磁块、所述外转子磁钢N极和外转子磁钢S极在所述纵轴线的方向上的两端均设置成相互平齐。