一种差速关节制造技术

本实用新型专利技术提供的是一种差速关节，包括过渡连接筒和固定在过渡连接筒上电机驱动装置、关节支撑架及其上的差速机构和关节结构架。驱动装置包括电机、光电编码器、行星减速器，差速机构包括齿轮轴、准双曲面齿轮和锥齿轮，通过控制两个电机的正反转来实现关节前后摆动和左右转动，两个电机反向转动控制关节前后摆动，同向转动控制关节左右转动。同时设置在关节支撑架和关节结构架上的电位器可以反馈控制关节的运动速度，用于多自由度机械手臂。本实用新型专利技术结构紧凑，负载能力高，有差速机构的双电机耦合关节共同分担力矩和冲击，对于误差能够互补，可以用较低质量的电机达到较好的电机控制效果，而且系统抑制震动能力强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人关节，尤其涉及一种差速关节。
技术介绍
机械手臂关节是机械手臂构成的核心部件之一，是机械手臂运动的基础。关节的结构的优劣决定着整个机械手臂的负载能力，稳定性，并且对机械手臂的制作成本也有直接的影响。随着科学技术的快速发展，在一些恶劣的环境下，机器人能够代替人类完成一些枯燥、危险的工作。因此，对机械臂的性能要求也越来越高。一个负载能力高，稳定性好，结构紧凑的机械关节就尤为重要。一般传统意义的机械臂关节负载能力低，稳定性差、体积大，并且一般只能提供单自由度的运动。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种可以实现关节前后摆动和绕中心转动、同时负载能力高，抗震能力强稳定性好的差速关节。本技术的目的是这样实现的:包括过渡连接筒、安装在过渡连接筒上端的关节支撑架、通过两个轴承座安装在关节支撑架中间位置的主轴、套装在主轴上的关节结构架和设置在关节结构架上端的关节端面法兰，所述过渡连接筒内安装有两个电机，每个电机的下端与光电编码器连接，每个电机的输出端连接有行星减速器，每个行星减速器的输出端连接有齿轮轴，且所述齿轮轴的有齿端穿过过渡连接筒伸入至关节支撑架内，所述主轴的两端分别空套有第一准双曲面齿轮和第一锥齿轮、第二准双曲面齿轮和第二锥齿轮，且第一准双曲面齿轮和第二准双曲面齿轮分别和两个齿轮轴啮合，第一准双曲面齿轮和第一锥齿轮固定连接，第二准双曲面齿轮和第二锥齿轮固定连接，所述关节端面法兰的中心竖直设置有改向轴，改向轴的端部套装有改向齿轮，改向齿轮同时与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，所述关节支撑架上还安装有第一电位器，第一电位器的输出轴上套装有第一电位器齿轮，主轴的对应位置上套装有主轴电位器齿轮，且第一电位器齿轮与主轴电位器齿轮啮合，所述关节结构架上还安装有第二电位器，第二电位器的输出轴上套装有第二电位器齿轮，所述改向轴上还套装有改向轴电位器齿轮，且第二电位器齿轮和改向轴电位器齿轮啮合，第一电位器、第二电位器及光电编码器分别和外部控制电路连接。本技术还包括这样一些结构特征:1.第一电位器齿轮与主轴电位器齿轮的齿数相等，第二电位器齿轮与改向轴电位器齿轮的齿数相等。与现有技术相比，本技术的有益效果是:本技术通过设置两个驱动电机可以相互分担驱动力矩，同时又相互制约，使机构运转不发太大波动，而有差速机构的双电机耦合关节，单电机承受力矩减少，同时还能提高控制精度，对电机的要求降低。本技术还可以通过控制两个电机的正反转来实现关节前后摆动和绕中心转动，设置的两个电位器可以实时采集转速，进行进一步调整控制，同时采用的差速关节负载能力高。【附图说明】图1是本技术的整体结构示意图一(前面)；图2是本技术的整体结构示意图二(后面)；图3是本技术的内部结构示意图；图4是本技术的主视图；图5是本技术的侧视图；图6是本技术的俯视图；图7是本技术的关节支撑架内部结构的局部剖视图；图8是本技术电机部分的局部结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图与【具体实施方式】对本技术作进一步详细描述。结合图1至图7，本技术包括过渡连接筒1、安装在过渡连接筒I上端的关节支撑架3、通过两个轴承座17安装在关节支撑架3中间位置的主轴14、套装在主轴14上的关节结构架6和设置在关节结构架6上端的关节端面法兰30，所述过渡连接筒I内安装有两个电机2-1和2-2，每个电机的下端与光电编码器4连接，每个电机2-1和2-2的输出端连接有行星减速器5-1和5-2，每个行星减速器5-1和5-2的输出端连接有齿轮轴7，且所述齿轮轴7的有齿端穿过过渡连接筒I伸入至关节支撑架3内，所述主轴14的两端分别空套有第一准双曲面齿轮19-1和第一锥齿轮21-1、第二准双曲面齿轮19-2和第二锥齿轮21-2，且第一准双曲面齿轮19-1和第二准双曲面齿轮19-2分别和两个齿轮轴啮合，第一准双曲面齿轮19-1和第一锥齿轮21-1固定连接，第二准双曲面齿轮19-2和第二锥齿轮21-2固定连接，所述关节端面法兰30的中心竖直设置有改向轴27，改向轴27的端部套装有改向齿轮26，改向齿轮26同时与第一锥齿轮21-1和第二锥齿轮21-2啮合，所述关节支撑架3上还安装有第一电位器32，第一电位器32的输出轴上套装有第一电位器齿轮36，主轴的对应位置上套装有主轴电位器齿轮37，且第一电位器齿轮36与主轴电位器齿轮37啮合，所述关节结构架上还安装有第二电位器38，第二电位器38的输出轴上套装有第二电位器齿轮42，所述改向轴27上还套装有改向轴电位器齿轮41，且第二电位器齿轮42和改向轴电位器齿轮41啮合，第一电位器32、第二电位器38及光电编码器4分别和外部控制电路连接，也即本技术采用了两对电位器32和38作为速度反馈控制，第二电位器38检测关节左右转动速度，第一电位器32控制关节前后摆动的速度。第一电位器齿轮36与主轴电位器齿轮37的齿数相等，第二电位器齿轮42与改向轴电位器齿轮41的齿数相等，也即其传动比为I。具体的说本技术通过一种新型的差速关节，其包括过渡连接筒I和驱动装置、关节支撑架3及其上的差速机构和关节结构架6。所述的驱动装置固定在过渡连接筒I内，差速机构位于关节支撑架3里面，两个电位器32和38分别设置在关节支撑架3和关节结构架6上。所述的驱动装置包括电机、光电编码器、行星减速器，光电编码器与电机固连在一起，减速器位于电机上方，且本技术设置了两个电机，分别采用当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差速关节，其特征在于：包括过渡连接筒、安装在过渡连接筒上端的关节支撑架、通过两个轴承座安装在关节支撑架中间位置的主轴、套装在主轴上的关节结构架和设置在关节结构架上端的关节端面法兰，所述过渡连接筒内安装有两个电机，每个电机的下端与光电编码器连接，每个电机的输出端连接有行星减速器，每个行星减速器的输出端连接有齿轮轴，且所述齿轮轴的有齿端穿过过渡连接筒伸入至关节支撑架内，所述主轴的两端分别空套有第一准双曲面齿轮和第一锥齿轮、第二准双曲面齿轮和第二锥齿轮，且第一准双曲面齿轮和第二准双曲面齿轮分别和两个齿轮轴啮合，第一准双曲面齿轮和第一锥齿轮固定连接，第二准双曲面齿轮和第二锥齿轮固定连接，所述关节端面法兰的中心竖直设置有改向轴，改向轴的端部套装有改向齿轮，改向齿轮同时与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，所述关节支撑架上还安装有第一电位器，第一电位器的输出轴上套装有第一电位器齿轮，主轴的对应位置上套装有主轴电位器齿轮，且第一电位器齿轮与主轴电位器齿轮啮合，所述关节结构架上还安装有第二电位器，第二电位器的输出轴上套装有第二电位器齿轮，所述改向轴上还套装有改向轴电位器齿轮，且第二电位器齿轮和改向轴电位器齿轮啮合，第一电位器、第二电位器及光电编码器分别和外部控制电路连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立权，张同喜，许秀军，孟凡森，李琳杰，李想，方园，倪宝成，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23