[发明专利]一种大扭矩紧凑型机械臂关节

摘要

本发明涉及一种大扭矩紧凑型机械臂关节，属于机械臂技术领域。解决了如何提供一种能够同时具备大输出扭矩、大减速比、小关节长度的机械臂关节的问题。本发明的机械臂关节包括关节外壳、控制电箱、电机、高速级减速器、低速级减速器、同步带轮、输出轴、关节连接轴、第一连接板、第二连接板、轴承座、第一轴承、光栅、读数头和第二轴承，其中，控制电箱控制电机工作，带动与电机同轴串联的高速级减速器运动，通过同步带轮，将高速级减速器输出的扭矩传递给低速级减速器的输入端，最后通过关节连接轴，将经过低速级减速器第二次减速的输出扭矩，传递给下一个关节。该机械臂关节具有减速比大、结构紧凑、自重小、输出扭矩大等特点。

主权项

1.大扭矩紧凑型机械臂关节，其特征在于，包括关节外壳(1)、控制电箱(2)、电机(3)、高速级减速器(4)、低速级减速器(5)、同步带轮(6)、输出轴(7)、关节连接轴(8)、第二连接板(9)、第一连接板(10)、轴承座(11)、第一轴承(12)、光栅尺(13)、读数头(14)和第二轴承(15)；所述关节外壳(1)上设有第一通孔(1‑4)和圆形凸台(1‑5)；所述控制电箱(2)和电机(3)设置在关节外壳(1)内，控制电箱(2)包括电源、电路板和驱动器，电源和电路板之间通过电源线连接，电路板控制驱动器工作，驱动器通过位置、速度和力矩三种方式对电机进行控制；所述高速级减速器(4)和电机(3)同轴串联装配，高速级减速器(4)和低速级减速器(5)呈平行轴固定在关节外壳(1)内，高速级减速器(4)的输出轴与同步带轮(6)的一个带轮连接，端部固定在轴承座(11)内，低速级减速器(5)的输入轴与同步带轮(6)的另一个带轮连接，端部与第一轴承(12)连接，高速级减速器(4)和低速级减速器(5)的轴线与关节连接轴(8)的轴线互相垂直；所述轴承座(11)固定在关节外壳(1)的内壁上；所述第一轴承(12)的端面顶紧在关节外壳(1)的内壁上；所述输出轴(7)为中空轴，一端与低速级减速器(5)的输出端同轴连接，另一端穿过第一通孔(1‑4)伸出关节外壳(1)，第一通孔(1‑4)的内壁和输出轴(7)的外壁间设有第二轴承(15)；所述光栅尺(13)与低速级减速器(5)同轴连接，在低速级减速器(5)的带动下同步转动；所述读数头(14)固定在关节外壳(1)内，读取光栅尺(13)的角位移，并将数据传输至电路板中；所述第二连接板(9)和第一连接板(10)固定在关节外壳(1)上，前一个机械臂关节的第二连接板(9)通过第三轴承与后一个机械臂关节的圆形凸台(1‑5)转动连接，前一个机械臂关节的第一连接板(10)套装在后一个机械臂关节的输出轴(7)上，并通过关节连接轴(8)将两者固定连接，且关节连接轴(8)的轴线垂直于输出轴(7)的轴线。