[发明专利]一种复合行星磁性传动一体化机器人关节

说明书

本发明提出了一种复合行星磁性传动一体化机器人关节，包括复合行星磁性传动模块，无框力矩电机模块和电磁制动模块；复合行星磁性传动模块的动力输入轴、无框力矩电机模块的输出轴和电磁制动模块的输入轴为同一根轴；无框力矩电机模块的输出轴一侧安装有太阳轮驱动复合行星磁性传动模块，另一侧尾端与电磁制动模块的制动法兰通过键和卡环固定在一起；复合行星磁性传动模块中齿轮传动元件为非接触磁性齿轮，永磁体采用表贴式的方法贴附在铁芯表面；有益效果是传动平稳，噪声小，集成度高，便于快速安装，既可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

技术领域

本发明涉及机器人关节设计领域，特别是涉及一种复合行星磁性传动一体化机器人关节。

背景技术

目前机器人技术利用的领域越来越广，无论是工业用机器人手臂，还是服务型机器人，都用到机器人技术。现有机器人都向着小型化、轻量化及模块化的方向发展。而机器人的核心部件就是关节，其整体结构、运动性能会影响到机器人的负载能力和任务执行能力。同时，现有的需求也要求关节从设计到交付的周期不断缩短，对关节的集成速度也提出更高的要求。机器人关节作为机器人的核心部件，如能采用模块式结构则具有较多的优势，能够简化用户设计、快速组装，并且可以定制满足特定功能要求的机器人。

在机器人关节减速部分，应用最广的是齿轮传动，而传统的机械齿轮传动有其本身固有的缺点，例如传动噪声大、齿轮磨损严重。如今磁性齿轮的应用，为齿轮传动开辟了新路径。

因此为了满足上述生产需求，需要设计一种噪音小、齿轮磨损少、结构紧凑、集成度高、便于快速安装的一体化机器人关节。

发明内容

为了解决现有技术不足，本发明提供了一种复合行星磁性传动一体化机器人关节，该装置传动稳定，清洁无油污，集成度高，便于快速安装。

一种复合行星磁性传动一体化机器人关节，其特征在于所述复合行星磁性传动一体化机器人关节包括：复合行星磁性传动模块，无框力矩电机模块和电磁制动模块；复合行星磁性传动模块的动力输入轴、无框力矩电机模块的输出轴和电磁制动模块的输入轴为同一根轴，即中间轴；无框力矩电机模块的输出轴一侧安装有太阳轮驱动复合行星磁性传动模块，另一侧尾端与电磁制动模块的制动法兰通过键和卡环固定在一起。

更进一步，所述复合行星磁性传动模块中齿轮传动元件为非接触磁性齿轮，永磁体采用表贴式的方法贴附在铁芯表面，齿轮啮合之间留有一定间隙；输入法兰和输出法兰通过三组轴销固定在一起，另有三个行星轮安装轴固定在输入法兰和输出法兰上，行星轮安装轴上固定有第一级行星轮和第二级行星轮，第一级行星轮和太阳轮形成啮合运动，第二级行星轮和输出端外壳上内齿圈形成啮合运动。

更进一步，所述无框力矩电机模块包括：电机外壳，定子铁芯，定子线圈，转子铁芯，转子铁芯永磁体，卡环；所述定子铁芯直接贴附于电机外壳内壁上，定子线圈缠绕在定子铁芯上；所述转子铁芯左右两侧各有一个卡环，使其固定在中间轴上；电机外壳同输出端外壳、固定外壳通过螺栓连接在一起。

更进一步，所述电机电路板、中空式编码器与中间轴同轴心，磁轭左侧有三个大连接柱和三个小连接柱绕中心轴线圆周均匀分布，电机电路板固定在三个大连接柱上；中空式编码器固定在三个小连接柱上。

更进一步，所述电磁制动模块包括：磁轭、线圈、摩擦片、衔铁、特制弹簧、制动法兰、卡环；磁轭内有环形凹槽，线圈和摩擦片嵌入其中；磁轭左端通过螺钉固定在电机外壳上；衔铁和制动法兰通过特制弹簧连接，衔铁和摩擦片之间留有一定缝隙；制动法兰通过键和卡环固定在中间轴尾端。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：传动稳定，噪音小，清洁无油污，过载保护，集成度高，便于快速安装；既可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

附图说明

图1是一种复合行星磁性传动一体化机器人关节平面剖视图。