[实用新型]一种耐高辐照的机械臂关节结构

说明书

本实用新型涉及核工业机器人技术领域，具体公开了一种耐高辐照的机械臂关节结构。该关节结构包括减速器装置和制动器装置，其中，减速器装置包括谐波减速器钢轮和谐波减速器波发生器，谐波减速器波发生器套设于谐波减速器钢轮内侧，且谐波减速器波发生器与电机输出轴固定连接；谐波减速器钢轮通过减速器固定座与电机定子固定座相连接，用于将动力送至输出装置；制动器装置包括无励磁制动器，无励磁制动器通过制动器安装座与减速器装置相连接，用于对电机输出轴产生力矩较小的制动力；其采用无励磁制动器，同时将制动装置内置于减速器装置，实现了机器人关节的耐高辐照特性，同时使得该关节结构更加紧凑，提升了关节结构的刚度。

技术领域

本实用新型属于核工业机器人技术领域，具体涉及一种耐高辐照的机械臂关节结构。

背景技术

随着机器人技术的进一步发展，工业机器人和协作机器人得到工业界的广泛研究和应用。对于这类臂型机器人而言，机器人的关节是整个机器人结构的核心部件，其合理的结构设计直接关系到机器人结构是否紧凑和易于进行模块化设计。普遍地，机器人关节结构采用的是编码器-制动器-电机-减速器的串接形式。

核工业中运维、退役和应急等领域存在诸多需要机械臂进行的工艺操作，比如运维检修、退役拆解和应急救援处置等，这样的操作通常需要在具有较高辐射剂量的环境中进行，这就对机械臂的耐辐照性能提出很高的要求，而通用的编码器-制动器-电机-减速器的串接形式则会导致耐辐照机器人关节的轴向尺寸过大，不易于进行关节模块化设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耐高辐照的机械臂关节结构，该关节结构解决了现有技术编码器串接形式的关节结构无法在高剂量辐射环境下工作的问题，同时该关节结构具有紧凑的结构，减小了机器人关节轴向尺寸大的问题，便于后期对关节进行模块化设计。

本实用新型的技术方案如下：一种耐高辐照的机械臂关节结构，该关节结构包括电机装置、减速器装置和制动器装置，其中，电机装置包括电机转子和电机输出轴，所述电机转子和电机输出轴固定连接，所述电机转子套设于电机定子内侧，所述电机定子固定连接有电机定子固定座，所述电机定子固定座固定连接有输出装置；减速器装置包括谐波减速器钢轮和谐波减速器波发生器，所述谐波减速器波发生器套设于谐波减速器钢轮内侧，且谐波减速器波发生器与电机输出轴固定连接；所述谐波减速器钢轮通过减速器固定座与电机定子固定座相连接，用于将动力送至输出装置；制动器装置包括无励磁制动器，所述无励磁制动器通过制动器安装座与减速器装置相连接，用于对电机输出轴产生力矩较小的制动力。

该关节结构还包括支撑装置，所述支撑装置包括前端外壳、后端外壳和中空轴，其中，所述前端外壳和后端外壳均呈筒型，前端外壳和后端外壳连接处设有卡槽用于连接定位，前端外壳和后端外壳固定连接且形成内部空间。

所述内部空间水平方向中部设有套筒用于固定电击装置与减速器装置，所述内部空间轴方向中部设有中空轴用于布置走线；所述中空轴固定连接有中空轴支撑轴承的轴承内圈。

该关节结构还包括旋转变压器装置，所述旋转变压器装置包括旋转变压器压板、旋转变压器定子和旋转变压器转子，所述旋转变压器定子通过旋转变压器压板固定连接于电机定子固定座；所述旋转变压器转子与中空轴固定连接，以实现角速度与角位移的测量。

所述输出装置包括关节输出端和支撑轴承座，所述关节输出端侧剖面呈“C”型，左侧平面沿周向均匀分布有圆孔以连接外部装置；所述关节输出端设于前端外壳的开口处，所述关节输出端与前端外壳之间设有输出前支撑轴承；所述支撑轴承座呈筒状，套设于后端外壳内，且与后端外壳之间设有输出后支撑轴承。

所述减速器装置还包括谐波减速器柔轮，所述谐波减速器柔轮与后端外壳相连接，谐波减速器柔轮内部设有无励磁制动器，谐波减速器柔轮套设于电机输出轴外侧，用于传递制动力。

所述制动器装置还包括制动器转子毂，所述制动器转子毂设于谐波减速器柔轮内部，且固定连接有电机输出轴。