[发明专利]一种内置力矩电机直接驱动的机器人腰

权利要求书

1.一种内置力矩电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)用于机器人安装和支承体(2)固定，所述底座(1)为带正方形安装底板和管线引入窗口的中空圆柱体，底板设有机器人安装固定用的地脚螺栓安装孔，底座上部设有连接支承体(2)的法兰定位孔、定位面和固定螺孔；中空内腔用来布置机器人管线(10)，侧面窗口用于机器人管线(10)引入；

支承体(2)，设于所述底座(1)上方，所述支承体(2)用于驱动电机(3)安装和腰体(5)支承；所述支承体(2)为带上下法兰的中空圆柱体；所述支承体(2)的底面法兰用来连接所述底座(1)，使支承体(2)固定在所述底座(1)上；所述支承体(2)的内腔用来安装所述驱动电机(3)，电机定子(3.1)可通过上下法兰与支承体(2)连成一体；所述支承体(2)的下部内孔用来安装转子内套(6)的辅助支承轴承(8)和定位挡圈(8.1)，对安装转子内套(6)进行径向定位、轴向浮动支承；所述支承体(2)的上部法兰用来固定腰体(5)的支承轴承内圈(4.1)，支承腰体(5)的回转运动；所述编码器(9)的测头(9.2)固定在所述支承体(2)的底面；

驱动电机(3)，设于所述支承体(2)内腔，所述驱动电机(3)用于腰体(5)回转驱动，所述驱动电机(3)采用专门用于伺服回转轴直接驱动的低转速、大转矩新颖带冷却内置力矩电机，所述驱动电机(3)包括可分离的转子(3.2)和定子(3.1)；所述驱动电机的定子(3.1)通过上下法兰固定安装在所述支承体(2)的内腔，定子的下法兰直接固定在所述支承体(2)上，定子的上法兰通过定子固定圈(7)与所述支承体(2)连接；中空转子(3.2)安装在所述转子内套(6)上；所述转子内套(6)和所述腰体(5)连成一体，从而使驱动电机(3)可直接带动所述腰体(5)进行回转运动，以实现机器人腰体的无间隙直接驱动；电枢电缆(3.3)和冷却管(3.4)从所述底座(1)的侧面窗口引入；

转子内套(6)，设于所述驱动电机(3)的转子(3.2)内腔，所述转子内套(6)是连接驱动电机转子(3.2)与所述腰体(5)的中间部件，所述转子内套(6)为中空圆柱体；所述转子内套(6)的外侧用来固定所述驱动电机(3)的转子(3.2)，上端用来固定所述腰体(5)，底面用来固定所述编码器(9)的磁环(9.1)；通过所述转子内套(6)，可使驱动电机转子(3.2)、机器人腰体(5)、编码器(9)成为一体，从而实现三者的无间隙刚性连接，使驱动电机直接驱动腰体(5)回转；所述转子内套(8)的下端通过安装在所述支承体(2)下方内孔的辅助支承轴承(8)进行径向定位、轴向浮动支承；机器人管线(10)可从中空孔穿越；

编码器(9)，设于所述转子内套(6)底面，所述编码器(9)用于所述驱动电机(3)的速度与位置检测，所述编码器(9)为可直接与机器人控制系统进行串行数据通信、利用后备电池保存绝对位置数据的磁栅绝对位置编码器，所述编码器(9)为中空圆环结构，所述编码器(9)包括磁环(9.1)和测头(9.2)，所述磁环(9.1)安装在所述转子内套(6)底面，可随驱动电机转子(3.2)旋转，所述测头(9.2)固定在所述支承体(2)上；编码器电缆可从所述底座(1)的侧面窗口引入；

腰体(5)，设于所述支承体(2)上方，所述腰体(5)用来实现腰回转运动和安装机器人下臂驱动部件，所述腰体(5)为上方带突耳的异形中空法兰连接盘，突耳用来安装机器人下臂驱动部件，所述腰体(5)的法兰连接盘内侧用来连接所述转子内套(6)，法兰连接盘外侧用来连接支承轴承(4)，机器人管线(10)可从法兰连接盘中空孔穿越；所述腰体(5)可通过固定螺钉与所述转子内套(6)连成一体，所述支承轴承(4)的外圈(4.2)通过压板(4.3)和固定螺钉(4.4)固定在所述腰体(5)上，轴承间隙可通过所述压板(4.3)和固定螺钉(4.4)调整，所述腰体(5)可在所述驱动电机转子(3.2)的直接驱动下进行无间隙、无磨损、无噪音直接回转。

2.根据权利要求1所述的一种内置力矩电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，所述支承体(2)的内腔上方设有固定所述驱动电机定子(3.1)上法兰的定位孔和安装定子固定圈(7)的定位面、固定螺孔，内腔下方设有固定所述驱动电机定子(3.1)下法兰的定位孔、定位面和固定螺孔，下部内侧设有安装转子内套(6)辅助支承轴承(8)的定位孔和定位挡圈(8.1)安装槽。