一种谐波减速器与电机的安装结构的制作方法

本发明属于关节电机结构，尤其涉及一种谐波减速器与电机的安装结构。

背景技术：

1、机器人技术的迅猛发展已经在多个领域引起了变革，从制造业到医疗保健，再到日常生活。在机器人的运动控制中，关节电机模组扮演着关键的角色，它们为机器人的关节提供了动力和精确的运动控制。

2、关节电机模组一般包括电机主体、减速器、轴承、控制器组件、外壳等部分,电机转轴与电机壳体之间的轴承需要过盈安装，操作不当易造成零部件损伤，且现有的关节电机由于包含的部件较多，需要分别将电机以及减速器单独组装完成后再连接在一起，整个过程安装步骤繁琐，影响组装效率。

3、另外，现有的关节电机多数没有对于输出端(减速器输出端)的扭矩信息检测功能，无法提高控制进度，小部分关节电机即使配置了扭矩传感器，也会使得关节电机体积增加，结构更加复杂，同时装配也更加繁琐。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种谐波减速器与电机的安装结构，该结构安装方便，且能提高关机电机的控制精度。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种谐波减速器与电机的安装结构，包括电机和谐波减速器，所述电机包括端板、壳体、定子铁芯、转轴以及转子铁芯，所述定子铁芯固定在壳体内壁，所述转子铁芯固定在转轴上，且位于定子铁芯内，所述端板固定在壳体的一端，所述转轴的两端分别通过轴承a、轴承b与端板、壳体转动连接，所述谐波减速器包括波发生器、柔轮和钢轮，所述柔轮套设在波发生器外，所述钢轮套设在柔轮外，且在波发生器的推动下，柔轮与钢轮错齿传动，所述壳体一端的端面上设有通孔，所述通孔的外圈设有凸环，所述轴承b的外圈的一侧卡设在凸环内，所述轴承外圈的另一侧还扣设有轴承压板，所述轴承压板通过螺栓与壳体的内端面固定，且螺栓贯穿壳体的内端面后与钢轮固定，所述钢轮与壳体的接触面之间还设有密封圈d，所述转轴贯穿通孔后与波发生器固定；所述钢轮的一侧还通过交叉滚子轴承连接有扭矩传感器，所述交叉滚子轴承包括相互套接且转动设置的轴承内圈和轴承外圈，所述钢轮与轴承内圈固定，且钢轮与轴承外圈之间还设有密封环，所述扭矩传感器包括弹性基体、信号调理模块和应变片，所述弹性基体的外圈与轴承外圈固定，所述弹性基体的内圈与柔轮固定。

4、作为优选方案：所述扭矩传感器的外侧还固定有t型轴，所述t形轴包括一体成型的中间管和连接盘，连接盘设置在中间管的一端，所述连接盘的中部还设有与中间管连通的通孔，所述中间管贯穿扭矩传感器、谐波减速器以及转轴。

5、作为优选方案：所述连接盘上还设有过线孔，所述信号调理模块的导线贯穿过线孔。

6、作为优选方案：所述弹性基体的外圈为外法兰盘，所述弹性基体的内圈为内法兰盘，两者通过应变梁连接，所述应变片设置在应变梁上，所述中间管的一端通过连接盘与外法兰盘固定，所述中间管的一端通过轴瓦支撑在电机的转轴中。

7、作为优选方案：所述应变梁为多个，且沿圆周等距间隔设置，相邻的应变梁之间设有凹槽，所述信号调理模块嵌设在凹槽内。

8、作为优选方案：所述中间管与转轴之间还设有密封圈b，且密封圈b位于轴瓦的外侧。

9、作为优选方案：所述转轴的一端还设有用于对密封圈b进行限位的安装座。

10、作为优选方案：所述中间管贯穿内法兰盘，中间管与连接盘的连接处与内法兰盘之间还设有密封圈a。

11、作为优选方案：所述外法兰盘与轴承外圈相接触的端面之间还设有密封圈c。

12、作为优选方案：所述外法兰盘的端面靠近外围设有一圈凸沿，所述连接盘的外侧壁与凸沿的内壁相抵。

13、本发明的转轴和电机壳体通过轴承连接，且轴承通过电机壳体上的凸环和轴承压板进行限位安装，整体安装方便，不易损伤零件，且用于固定轴承压板和电机壳体的螺栓贯穿了电机壳体，可直接用于固定谐波减速器，进一步简化了安装步骤；另外，谐波减速器通过轴承连接有扭矩传感器，将扭矩传感器的外圈作为输出端，通过扭矩传感器可以精确地检测到关节电机输出端的扭矩信息，同时轴承内圈与谐波减速器的钢轮固定，轴承外圈与扭矩传感器的外圈固定，扭矩传感器的内圈与柔轮固定，并由柔轮驱动，整体结构紧凑，运行稳定。

技术特征：

1.一种谐波减速器与电机的安装结构，包括电机和谐波减速器(8)，所述电机包括端板(4)、壳体(5)、定子铁芯(500)、转轴(6)以及转子铁芯(600)，所述定子铁芯(500)固定在壳体(5)内壁，所述转子铁芯(600)固定在转轴(6)上，且位于定子铁芯(500)内，所述端板(4)固定在壳体(5)的一端，所述转轴(6)的两端分别通过轴承a(46)、轴承b(64)与端板(4)、壳体(5)转动连接，所述谐波减速器包括波发生器、柔轮(82)和钢轮(83)，所述柔轮(82)套设在波发生器外，所述钢轮(83)套设在柔轮(82)外，且在波发生器的推动下，柔轮(82)与钢轮(83)错齿传动，其特征在于：所述壳体(5)一端的端面上设有通孔，所述通孔的外圈设有凸环(54)，所述轴承b(64)的外圈的一侧卡设在凸环(54)内，所述轴承(64)外圈的另一侧还扣设有轴承压板(63)，所述轴承压板(63)通过螺栓与壳体(5)的内端面固定，且螺栓贯穿壳体(5)的内端面后与钢轮(83)固定，所述钢轮(83)与壳体(5)的接触面之间还设有密封圈d(800)，所述转轴(6)贯穿通孔后与波发生器固定；所述钢轮(83)的一侧还通过交叉滚子轴承连接有扭矩传感器(9)，所述交叉滚子轴承包括相互套接且转动设置的轴承内圈(85)和轴承外圈(86)，所述钢轮(83)与轴承内圈(85)固定，且钢轮(83)与轴承外圈(86)之间还设有密封环(84)，所述扭矩传感器(9)包括弹性基体、信号调理模块(95)和应变片(96)，所述弹性基体的外圈与轴承外圈(86)固定，所述弹性基体的内圈与柔轮(82)固定。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述扭矩传感器(9)的外侧还固定有t型轴，所述t形轴包括一体成型的中间管(7)和连接盘(73)，连接盘(73)设置在中间管(7)的一端，所述连接盘的中部还设有与中间管(7)连通的通孔，所述中间管(7)贯穿扭矩传感器(9)、谐波减速器(8)以及转轴(6)。

3.根据权利要求2所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述连接盘(73)上还设有过线孔(731)，所述信号调理模块(95)的导线(97)贯穿过线孔(731)。

4.根据权利要求2所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述弹性基体的外圈为外法兰盘(93)，所述弹性基体的内圈为内法兰盘(91)，两者通过应变梁(92)连接，所述应变片(96)设置在应变梁(92)上，所述中间管(7)的一端通过连接盘(73)与外法兰盘(93)固定，所述中间管(7)的一端通过轴瓦(60)支撑在电机的转轴(6)中。

5.根据权利要求4所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述应变梁(92)为多个，且沿圆周等距间隔设置，相邻的应变梁(92)之间设有凹槽(94)，所述信号调理模块(95)嵌设在凹槽(94)内。

6.根据权利要求2所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述中间管(7)与转轴(6)之间还设有密封圈b(100)，且密封圈b(100)位于轴瓦(60)的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述转轴(6)的一端还设有用于对密封圈b(100)进行限位的安装座(61)。

8.根据权利要求4所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述中间管(7)贯穿内法兰盘(91)，中间管(7)与连接盘(73)的连接处与内法兰盘(91)之间还设有密封圈a(732)。

9.根据权利要求4所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述外法兰盘(93)与轴承外圈(86)相接触的端面之间还设有密封圈c(900)。

10.根据权利要求3所述的一种谐波减速器与电机的安装结构，其特征在于：所述外法兰盘(93)的端面靠近外围设有一圈凸沿，所述连接盘(73)的外侧壁与凸沿的内壁相抵。

技术总结
本发明涉及一种谐波减速器与电机的安装结构，电机包括端板、壳体、定子铁芯、转轴以及转子铁芯，谐波减速器包括波发生器、柔轮和钢轮，壳体一端的端面上设有通孔，通孔的外圈设有凸环，轴承B的外圈的一侧卡设在凸环内，轴承压板扣设在轴承外圈的另一侧，轴承压板通过螺栓与壳体的内端面固定，且螺栓贯穿壳体的内端面后与钢轮固定，转轴贯穿通孔后与波发生器固定；钢轮的一侧还通过交叉滚子轴承连接有扭矩传感器，本发明整体安装方便，不易损伤零件，且用于固定轴承压板和电机壳体的螺栓贯穿了电机壳体，可直接用于固定谐波减速器，进一步简化了安装步骤；另外，谐波减速器上的扭矩传感器可以精确地检测到关节电机输出端的扭矩信息。

技术研发人员：高志川,张鸿,金启前,银均昌
受保护的技术使用者：浙江方德机器人关节科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23