[发明专利]一种外转子电机直接驱动的机器人腰

权利要求书

1.一种外转子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，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(7)，侧面窗口用于机器人管线(7)引入；

支承体(2)，设于所述底座(1)上方，所述支承体(2)用于腰体(5)支承和驱动电机(3)安装，所述支承体(2)为带上下法兰的中空圆柱体，所述支承体(2)的上部设有安装支承轴承(4)内圈(4.1)的法兰，可通过支承轴承(4)支承所述腰体(5)的回转；所述支承体(2)的底面设有连接所述底座(1)的法兰，可与所述底座(1)连为一体；所述支承体(2)的底面内侧设有固定驱动电机(3)定子(3.2)的法兰定位孔、定位面和固定螺孔，用来固定驱动电机(3)；所述支承体(2)的内腔下方设有安装转子(3.1)辅助支承轴承(6)的定位孔和轴向挡圈(6.1)的安装槽，用于辅助支承轴承(6)的径向定位、轴向浮动支承；

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)为内置高精度绝对位置编码器的新颖低转速、大转矩伺服回转轴直接驱动电机，内置编码器可直接与机器人控制系统进行串行数据通信，绝对位置数据利用后备电池保存；所述驱动电机(3)采用外转子中空结构，中空定子(3.2)固定在所述支承体(2)底面，与所述支承体(2)连为一体，外置转子(3.1)与所述腰体(5)连为一体，使所述腰体(5)可绕支承体(2)回转，以实现腰体(5)回转的无间隙、无磨损、无噪音电机直接驱动；

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)的法兰连接盘内侧设有连接所述驱动电机(3)转子(3.1)的法兰定位孔、定位面和固定螺孔，可以与所述驱动电机转子(3.1)连成一体，使之在所述驱动电机的(3)转子(3.1)带动下回转；所述腰体(5)的法兰连接盘外侧设有安装支承轴承(4)外圈(4.2)的定位孔、定位面和固定螺孔，法兰连接盘外侧连接所述支承轴承(4)，机器人管线(7)可从中空转子(3.1)内孔穿越。

2.根据权利要求1所述的一种外转子电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，所述驱动电机(3)为永磁式交流同步电机，所述驱动电机(3)的定子(3.2)安装有绕组和高精度绝对位置编码器，转子(3.1)布置有多极永磁体；所述驱动电机(3)的定子(3.2)下方设有电机安装法兰，转子(3.1)上方设有连接负载的法兰。

3.根据权利要求2所述的一种外转子电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，所述驱动电机(3)的定子(3.2)固定在所述支承体(2)的内腔底面，转子(3.1)上方法兰与所述腰体(5)连为一体，转子(3.1)下方通过安装在所述支承体(2)内腔下方的辅助支承轴承(6)进行径向定位、轴向浮动支承，电枢和编码器电缆(3.3)从所述底座(1)侧面窗口引入。

4.根据权利要求3所述的一种外转子电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，所述辅助支承轴承(6)为圆柱滚子轴承，辅助支承轴承(6)通过挡圈(6.1)进行轴向浮动定位。

5.根据权利要求4所述的一种外转子电机直接驱动的机器人腰，其特征在于，所述支承轴承(4)为可承受径向和双向轴向载荷的交叉滚子轴承，所述支承轴承(4)采用内圈(4.1)固定、外圈(4.2)回转结构；所述支承轴承(4)的内圈(4.1)固定在支承体(2)上方，外圈(4.2)与所述腰体(5)连接，轴承间隙通过外圈压板(4.3)和螺钉(4.4)调节。