本發(fā)明涉及伺服關(guān)節(jié)模組，具體為一種一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組。

背景技術(shù)：

1、關(guān)節(jié)是機(jī)器人的重要組成部分，不同規(guī)格的關(guān)節(jié)可以根據(jù)需要搭建出不同的機(jī)器人構(gòu)型，如機(jī)械臂和雙足機(jī)器人等。關(guān)節(jié)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器組成，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，在減速器作用下將動(dòng)力輸出，帶動(dòng)機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，機(jī)器人部件朝著輕型化、集成化、智能化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

2、目前，模塊化關(guān)節(jié)是可重構(gòu)模塊化機(jī)械臂的核心部件，模塊化關(guān)節(jié)按照走線方式主要可分為兩類：外走線式和中空內(nèi)走線式。外走線式整體不夠模塊化，導(dǎo)線數(shù)量多、容易纏線，不夠美觀，因此近些年模塊化關(guān)節(jié)都朝著中空內(nèi)走線方向發(fā)展，現(xiàn)有的技術(shù)中設(shè)置輸出軸為中空結(jié)構(gòu)，利用中空的輸出軸進(jìn)行布線，但是，由于關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)線的兩端可能會(huì)發(fā)生扭曲導(dǎo)致導(dǎo)線繃直的情況，進(jìn)而造成導(dǎo)線的損傷或脫落，影響該裝置的使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，能夠解決上述背景技術(shù)中所提出問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了以下技術(shù)方案：

3、一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，包括殼體，所述殼體的上側(cè)可拆卸連接有蓋體，所述蓋體的中部被過線管貫穿，所述過線管的外壁上套接有過線管軸承，所述蓋體的內(nèi)壁上固定連接有電路板安裝板，所述電路板安裝板的上側(cè)固定連接有電路板，所述殼體的內(nèi)部設(shè)置有碼盤、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件與電機(jī)定子，所述殼體遠(yuǎn)離蓋體的一端通過螺栓固定連接有外圈壓緊環(huán)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)子上固定連接有輸出法蘭；

4、其中，所述碼盤套接在過線管的外壁上，所述電機(jī)定子固定連接在殼體的內(nèi)壁上，所述電機(jī)定子的內(nèi)側(cè)設(shè)置有鋼輪，所述鋼輪鑲嵌安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)套的外壁上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套的內(nèi)表面鑲嵌安裝有柔輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套的外壁上固定連接有油封蓋，鋼輪作為伺服關(guān)節(jié)中的剛性支撐和傳動(dòng)部件，其具有高強(qiáng)度、高剛性和耐磨性等特點(diǎn)，能夠承受較大的負(fù)載和沖擊力，確保伺服關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和可靠性，柔輪主要起到傳動(dòng)和減速的作用，它利用自身的彈性變形來傳遞動(dòng)力和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得伺服關(guān)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的位置控制和速度調(diào)節(jié)，油封蓋主要用于密封伺服關(guān)節(jié)內(nèi)部的潤滑油液，防止油液泄漏和外部污染物進(jìn)入。所述過線管貫穿凸輪，所述凸輪可拆卸連接在轉(zhuǎn)動(dòng)套中，所述凸輪的外壁上套接有柔輪軸承，所述殼體的內(nèi)部鑲嵌安裝有交叉滾子軸承。

5、優(yōu)選的，所述殼體中設(shè)置有單路磁性編碼器讀頭，與所述碼盤相適配，支持多圈計(jì)數(shù)，讀頭與易熱元件在空間上存在一定的距離，避免出現(xiàn)溫度過高導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移的情況，保證數(shù)據(jù)采集的精度以及高溫環(huán)境下的運(yùn)行穩(wěn)定性。

6、優(yōu)選的，所述過線管的內(nèi)部設(shè)置有固定防護(hù)組件，所述過線管的內(nèi)壁上開設(shè)有滑槽，通過固定防護(hù)組件的使用，能夠?qū)?dǎo)線進(jìn)行固定，導(dǎo)線可以有序地固定便于進(jìn)行接線和配管工作，同時(shí)，導(dǎo)線被固定后，可以減少因振動(dòng)、沖擊等外部因素導(dǎo)致的松動(dòng)和脫落，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

7、優(yōu)選的，所述固定防護(hù)組件包括滑動(dòng)環(huán)，所述滑動(dòng)環(huán)滑動(dòng)連接在滑槽中，所述滑動(dòng)環(huán)的外壁上固定連接有固定套，所述固定套的內(nèi)壁上開設(shè)有凹槽，所述凹槽以固定套的中心線環(huán)形陣列設(shè)置，所述凹槽中設(shè)置有固定件，所述滑動(dòng)環(huán)靠近固定套的一側(cè)固定連接有彈性伸縮桿，所述彈性伸縮桿的伸縮端固定連接在滑槽上，所述固定套遠(yuǎn)離滑動(dòng)環(huán)的一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)管，所述轉(zhuǎn)動(dòng)管與固定套螺紋連接。

8、優(yōu)選的，所述固定件的內(nèi)表面鉸接有鉸接桿，所述鉸接桿遠(yuǎn)離固定件的一端鉸接在凹槽上。

9、優(yōu)選的，所述固定件設(shè)置有多組，且每組所述固定件的內(nèi)表面鉸接的鉸接桿均設(shè)置有兩組，所述固定件的內(nèi)表面鉸接的兩組鉸接桿處于水平狀態(tài)，所述鉸接桿鉸接在凹槽上的鉸接軸與凹槽的內(nèi)表面通過鈕簧彈性連接，通過轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)管，使轉(zhuǎn)動(dòng)管下降，擠壓固定件，進(jìn)而鉸接桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮鈕簧，使固定件向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也能夠向內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線的固定。

10、優(yōu)選的，所述電路板上固定安裝有主控芯片、mos管、伺服控制芯片、總線通訊芯片及柵極驅(qū)動(dòng)器，所述殼體為金屬散熱殼，用于將主控芯片、mos管、伺服控制芯片、總線通訊芯片及柵極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去，使得這類元器件即使在高溫環(huán)境下，依舊保持在額定溫度下工作。

11、優(yōu)選的，所述蓋體中固定安裝有多個(gè)溫度檢測裝置，用于實(shí)施監(jiān)控mcu、mos管等易熱元器件及電機(jī)轉(zhuǎn)子組件的實(shí)時(shí)溫度，防止這類器件在超出額定溫度的環(huán)境下工作，若設(shè)備溫度已經(jīng)達(dá)到甚至超過額定溫度，主控芯片將根據(jù)程序設(shè)定，啟用警報(bào)、低功率狀態(tài)輸出、停止工作等方式應(yīng)對(duì)。

12、本發(fā)明提供了一種一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組。具備以下有益效果：

13、（1）通過轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)管，使轉(zhuǎn)動(dòng)管下降，擠壓固定件，進(jìn)而鉸接桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮鈕簧，使固定件向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也能夠向內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線的固定，同時(shí)，滑動(dòng)環(huán)能夠在滑槽中滑動(dòng)壓縮彈性伸縮桿的伸縮端，使得導(dǎo)線的兩端發(fā)生扭曲時(shí)，彈性伸縮桿的伸縮端被壓縮，導(dǎo)線能夠向兩端進(jìn)行位移補(bǔ)償，防止出現(xiàn)導(dǎo)線繃直損傷與脫落的情況，提高了該裝置使用的效果。

14、（2）通過固定組件的使用，使導(dǎo)線可以有序地固定，便于進(jìn)行接線和配管工作，同時(shí)，導(dǎo)線被固定后，可以減少因振動(dòng)、沖擊等外部因素導(dǎo)致的松動(dòng)和脫落，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

15、（3）該一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組的柔輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子組件呈嵌套結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步壓縮整體空間，在保證精度的同時(shí)提供高扭矩輸出，同時(shí)，相較于同類產(chǎn)品更加輕薄。

16、（4）該一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組內(nèi)置多個(gè)傳感器，能實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)不同情況做自適應(yīng)應(yīng)對(duì)，可在高溫環(huán)境下運(yùn)行，可接受的環(huán)境溫度裕量大，不容易因自身產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致故障。

技術(shù)特征：

1.一種一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，包括殼體（1），其特征在于：所述殼體（1）的上側(cè)可拆卸連接有蓋體（2），所述蓋體（2）的中部被過線管（3）貫穿，所述過線管（3）的外壁上套接有過線管軸承（4），所述蓋體（2）的內(nèi)壁上固定連接有電路板安裝板（5），所述電路板安裝板（5）的上側(cè)固定連接有電路板（6），所述殼體（1）的內(nèi)部設(shè)置有碼盤（7）、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件（8）與電機(jī)定子（9），所述殼體（1）遠(yuǎn)離蓋體（2）的一端通過螺栓固定連接有外圈壓緊環(huán)（19），所述電機(jī)轉(zhuǎn)子組件（8）的轉(zhuǎn)子上固定連接有輸出法蘭（13）；其中，所述碼盤（7）套接在過線管（3）的外壁上，所述電機(jī)定子（9）固定連接在殼體（1）的內(nèi)壁上，所述電機(jī)定子（9）的內(nèi)側(cè)設(shè)置有鋼輪（15），所述鋼輪（15）鑲嵌安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)套的外壁上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)套的內(nèi)表面鑲嵌安裝有柔輪（16），所述轉(zhuǎn)動(dòng)套的外壁上固定連接有油封蓋（14）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述殼體（1）中設(shè)置有單路磁性編碼器讀頭，與所述碼盤（7）相適配，支持多圈計(jì)數(shù)，讀頭與易熱元件在空間上存在一定的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述過線管（3）的內(nèi)部設(shè)置有固定防護(hù)組件（30），所述過線管（3）的內(nèi)壁上開設(shè)有滑槽（31）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述固定防護(hù)組件（30）包括滑動(dòng)環(huán)（301），所述滑動(dòng)環(huán)（301）滑動(dòng)連接在滑槽（31）中，所述滑動(dòng)環(huán)（301）的外壁上固定連接有固定套（302），所述固定套（302）的內(nèi)壁上開設(shè)有凹槽（303），所述凹槽（303）以固定套（302）的中心線環(huán)形陣列設(shè)置，所述凹槽（303）中設(shè)置有固定件（304），所述滑動(dòng)環(huán)（301）靠近固定套（302）的一側(cè)固定連接有彈性伸縮桿（305）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述彈性伸縮桿（305）的伸縮端固定連接在滑槽（31）上，所述固定套（302）遠(yuǎn)離滑動(dòng)環(huán)（301）的一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)管（306），所述轉(zhuǎn)動(dòng)管（306）與固定套（302）螺紋連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述固定件（304）的內(nèi)表面鉸接有鉸接桿（3041），所述鉸接桿（3041）遠(yuǎn)離固定件（304）的一端鉸接在凹槽（303）上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述固定件（304）設(shè)置有多組，且每組所述固定件（304）的內(nèi)表面鉸接的鉸接桿（3041）均設(shè)置有兩組，所述固定件（304）的內(nèi)表面鉸接的兩組鉸接桿（3041）處于水平狀態(tài)，所述鉸接桿（3041）鉸接在凹槽（303）上的鉸接軸與凹槽（303）的內(nèi)表面通過鈕簧彈性連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述電路板（6）上固定安裝有主控芯片、mos管、伺服控制芯片、總線通訊芯片及柵極驅(qū)動(dòng)器，所述殼體（1）為金屬散熱殼，用于將主控芯片、mos管、伺服控制芯片、總線通訊芯片及柵極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，其特征在于：所述蓋體（2）中固定安裝有多個(gè)溫度檢測裝置，用于實(shí)施監(jiān)控mcu、mos管等易熱元器件及電機(jī)轉(zhuǎn)子組件（8）的實(shí)時(shí)溫度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于伺服關(guān)節(jié)模組技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組，包括殼體，所述殼體的上側(cè)可拆卸連接有蓋體，所述蓋體的中部被過線管貫穿，所述過線管的外壁上套接有過線管軸承，所述蓋體的內(nèi)壁上固定連接有電路板安裝板。該一體式薄型伺服關(guān)節(jié)模組通過固定組件的使用，通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)管，使轉(zhuǎn)動(dòng)管下降，擠壓固定件，進(jìn)而鉸接桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮鈕簧，使固定件向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也能夠向內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線的固定，同時(shí)，滑動(dòng)環(huán)能夠在滑槽中滑動(dòng)壓縮彈性伸縮桿的伸縮端，使得導(dǎo)線的兩端發(fā)生扭曲時(shí)，彈性伸縮桿的伸縮端被壓縮，導(dǎo)線能夠向兩端進(jìn)行位移補(bǔ)償，防止出現(xiàn)導(dǎo)線繃直損傷與脫落的情況，提高了該裝置使用的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：覃峰昌,曾映輝,胡進(jìn)杰,張頌哲,邱楚鋒,曾廣勝,吳凱平,張世林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州市科益精密機(jī)械設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26