[发明专利]一种动、静密封结合的协作机器人模块化关节

说明书

本发明涉及机器人关节技术领域，尤其是涉及一种动、静密封结合的协作机器人模块化关节，包括安装壳体、关节壳体、驱动机构和制动器，关节壳体转动连接于安装壳体；驱动机构包括传动盘、电机组件、谐波减速器，传动盘转动设于安装壳体内，安装壳体内侧壁设有内环沿；制动器包括制动器本体和抵接环，抵接环设于制动器本体靠近传动盘的一侧；抵接环与安装壳体相对固定，抵接环朝向传动盘的表面靠近外环壁的一侧与内环沿的端面相抵，以形成静密封；传动盘与抵接环之间设有传动间隙，传动盘的表面设有环形槽；环形槽与传动间隙相连通形成动密封。该协作机器人模块化关节具有活动效率优良的特点，且可延长模块化关节部件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及机器人关节技术领域，尤其是涉及一种动、静密封结合的协作机器人模块化关节。

背景技术

在德国工业4.0的背景下，对高端智能装备提出了更高的发展要求，使得智能机器人行业迎来一轮新的发展契机。目前，世界制造业的生产模式正在面临着从批量生产向用户定制的转变，对柔性、智能、个性化制造有着强劲的需求。协作机器人作为机器人的重要分支，自诞生以来，便取得了高速发展，产业化进程不断加速，新晋厂商不断增加，应用领域不断拓展，商业模式不断创新。

协作机器人具有人机优势互补、环境感知能力强、工作范围大、操作灵巧、工作效率高等突出优点，将成为未来柔性制造中不可替代的重要装备和自动化手段。除了制造业以外，先进的协作机器人技术还可广泛应用于家政服务、3C电子、汽车零部件等多个行业领域，以及核能、载人航天、探月等特殊领域，具有广阔的发展前景。

其中，模块化关节是协作机器人的核心部件之一，用于使协作机器人具有快速且灵巧的运动能力。同时，模块化关节具有高集成度、轻量化、高精度以及易于装配的特点，使得协作机器人具有可重构、高可靠性和易维护的优点。

现有技术中，模块化关节主要包括安装壳体、关节壳体、驱动机构和制动器；其中，关节壳体与安装壳体转动连接，驱动机构设于关节壳体与安装壳体之间，用于驱动关节壳体相对安装壳体转动。驱动机构包括传动盘、电机组件和谐波减速器，其中，传动盘转动设于安装壳体内；电机组件设于安装壳体内，用于驱动传动盘转动。谐波减速器设于固定外壳与关节壳体之间，用于将传动盘的扭矩传递至关节壳体，以使关节壳体精准转动。此外，制动器安装于传动盘与电机壳体之间，用于对传动盘进行制动。

为了实现制动过程中的安全性与稳定性，模块化关节中使用的制动器普遍为摩擦式制动器；而相应的，使用摩擦式制动器进行制动的过程中，不可避免会因磨损而产生一定量的微粉颗粒。而传动盘需要相对安装壳体进行转动，使得传动盘与安装壳体之间必然存在着转动间隙；微粉颗粒会通过转动间隙进入谐波减速器内，从而对谐波减速器的传动效率造成影响；并且，微粉颗粒的存在也容易对谐波减速器的使用寿命造成损耗。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种动、静密封结合的协作机器人模块化关节，该协作机器人模块化关节具有活动效率优良的特点，且可延长模块化关节部件的使用寿命。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种动、静密封结合的协作机器人模块化关节，包括安装壳体、关节壳体、驱动机构和制动器，所述关节壳体转动连接于安装壳体；所述驱动机构包括传动盘、用于驱动传动盘转动的电机组件、以及用于将传动盘动力传递至关节壳体的谐波减速器，所述传动盘转动设于安装壳体内，所述安装壳体内侧壁设有与传动盘侧缘相适配的内环沿；所述制动器设于安装壳体内，且所述制动器位于传动盘远离谐波减速器的一侧；所述制动器包括制动器本体和抵接环，所述抵接环设于制动器本体靠近传动盘的一侧；所述抵接环与安装壳体相对固定，所述抵接环朝向传动盘的表面靠近抵接环外环壁的一侧与内环沿的端面相抵形成静密封；所述传动盘与抵接环之间设有传动间隙，所述传动盘靠近抵接环的表面设有环形槽；所述环形槽与传动间隙相连通形成动密封。