一种双轴驱动谐波减速电机制造技术

本发明专利技术公开了一种双轴驱动谐波减速电机，属于机器人电机驱动领域。该减速电机由动力单元、第一传动机构和第二传动机构组成。动力单元包括转子和配对定子，两个传动机构均包括柔轮、钢轮、支撑轴承、挡圈、柔性滚动轴承和连接螺钉。通电后，电机工作带动转子运动，转子的两端凸轮带动对称的两个柔性滚动轴承转动变形，随之两个对称的柔轮发生相应的变形，每个柔轮与各自的钢轮相啮合，实现动力的传递，进一步带动两个D形输出轴方向一致的转动，最终将连接的外部组件转动起来。本发明专利技术便于模块化，减少了装配人员的工作量，减少了异形连杆的使用，可以作为大多数操作性机器人的驱动单元。

A Double-Axis Driven Harmonic Reduction Motor

The invention discloses a two-axis drive harmonic deceleration motor, which belongs to the field of robot motor drive. The reducer motor is composed of a power unit, a first transmission mechanism and a second transmission mechanism. The power unit consists of a rotor and a paired stator. The two transmission mechanisms include flexible wheels, steel wheels, supporting bearings, retaining rings, flexible rolling bearings and connecting screws. After electrification, the motor drives the rotor to move, and the cams at both ends of the rotor drive the rotational deformation of the symmetrical two flexible rolling bearings. Accordingly, the corresponding deformation of the two symmetrical flexible wheels occurs. Each flexible wheel meshes with its own steel wheels to realize the transmission of power and further drive the rotation of the two D-shaped output axes in the same direction. Eventually, the external components of the connection are rotated. The invention is convenient for modularization, reduces the workload of assemblers, reduces the use of special-shaped connecting rods, and can be used as the driving unit of most operable robots.

【技术实现步骤摘要】
一种双轴驱动谐波减速电机
本专利技术涉及一种双轴驱动谐波减速电机，属于机器人电机驱动领域。
技术介绍
电机作为常见的驱动单元，是机械臂等操作性机器人的重要核心零部件之一。随着操作性机器人的快速发展，对电机的性能要求也越来越高。对于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，由于谐波减速器具有体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高以及单级传动比大等优点，往往采用电机加谐波减速器的组合方式；但是，这种组合安装方式复杂，不便于集成，并且通常采用柔轮或者钢轮的端面作为输出端，当谐波减速器与外部组件连接时，需要针对谐波减速器的形状和尺寸设计一个专用的连接法兰。此外，常见的电机均为单轴输出,例如在机械臂的关节驱动时,连杆只能安装在电机的一侧,为了考虑整体的重心分布,相邻连杆只能交替位于机械臂两侧，或者连杆为异形，增加制造成本。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供了一种双轴驱动谐波减速电机，双轴输出同时减少了异形连杆的使用。所述的双轴驱动谐波减速电机由动力单元、第一传动机构和第二传动机构组成；所述动力单元位于整个电机的中心位置；所述第一传动机构和第二传动机构对称布置，分别安装在动力单元两侧，每个传动机构均含有一组谐波减速器，提高电机的输出扭矩，在每个谐波减速器的柔轮上设置有输出轴，便于与外部机构连接。所述动力单元包括转子和配对定子，定子内部装设有成对的静止的主磁极，转子的形状类似一转轴，两端呈椭圆形，作为两端谐波减速器的凸轮；中间装设电枢绕组，当通电后产生电磁场，为电机提供动力。所述第一传动机构包括第一柔轮、第一钢轮、第一支撑轴承、第一挡圈、第一柔性滚动轴承和第一连接螺钉；第一柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮；D形输出轴上固定有第一支撑轴承；通过第一支撑轴承将第一柔轮安装在第一钢轮内部，可提高输出轴的径向刚度；第一钢轮呈帽状，设有一个端面，端面上设有第一安装孔，用于外部组件的连接安装；同时在端面中心开设通孔；第一柔轮的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；第一钢轮设有内齿，与第一柔轮的外齿啮合，通过啮合带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第一钢轮的外部四周通过第一连接螺钉固定在定子上；第一柔性滚动轴承位于第一柔轮的内侧，通过第一挡圈固定在转子上。所述第二传动机构包括第二柔轮、第二钢轮、第二支撑轴承、第二挡圈、第二柔性滚动轴承和第二连接螺钉；第二柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮，D形输出轴上固定有第二支撑轴承；通过第二支撑轴承将第二柔轮安装在第二钢轮内部，可提高输出轴的径向刚度；第二钢轮呈帽状，设有一个端面，端面上设有第二安装孔，用于固定外部组件的连接安装；同时在端面中心开设通孔；第二柔轮的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；第二钢轮设有内齿，与第二柔轮的外齿啮合；通过啮合齿轮带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第二钢轮的外部四周通过第二连接螺钉固定在定子上；第二柔性滚动轴承位于第二柔轮的内侧，通过第二挡圈固定在转子上。所述的双轴驱动谐波减速电机的工作原理如下：通电后，电机工作带动转子运动，转子的两端凸轮带动对称的两个柔性滚动轴承转动变形，随之两个对称的柔轮发生相应的变形，每个柔轮与各自的钢轮相啮合，实现动力的传递，进一步带动两个D形输出轴方向一致的转动，最终将连接的外部组件转动起来。本专利技术的优点在于：1)一种双轴驱动谐波减速电机，采用一个驱动单元驱动两个对称布置的谐波传动机构，将传统的电机与谐波减速器合二为一，便于模块化，减少了装配人员的工作量。2)一种双轴驱动谐波减速电机，两个谐波传动机构对称布置，可使减速电机的两个输出轴转动方向一致，这种双轴输出的减速电机减少了异形连杆的使用。3)一种双轴驱动谐波减速电机，具有简易的安装接口，可以作为机械臂等大多数操作性机器人的驱动单元。附图说明图1为本专利技术一种双轴驱动谐波减速电机的整体示意图；图2为本专利技术一种双轴驱动谐波减速电机的剖视图；图3为本专利技术一种双轴驱动谐波减速电机的爆炸图；图中，1-动力单元，101-定子，102-转子，2-第一传动机构，201-第一柔轮，202-第一钢轮，203-第一支撑轴承，204-第一挡圈，205-第一柔性滚动轴承，206-第一连接螺钉，207-第一安装孔，3-第二传动机构，301-第二柔轮，302-第二钢轮，303-第二支撑轴承，304-第二挡圈，305-第二柔性滚动轴承，306-第二连接螺钉，307-第二安装孔。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术一种双轴驱动谐波减速电机，是一种可提供较大输出扭矩的双轴输出电机，如图1所示，采用了一个驱动单元和两个谐波传动机构，可作为机械臂等大多数操作性机器人的驱动单元。如图2和图3所示，所述的双轴驱动谐波减速电机，由动力单元1、第一传动机构2和第二传动机构3组成；所述动力单元1位于整个电机的中心位置，为本专利技术提供动力；所述第一传动机构2和第二传动机构3对称布置，分别安装在动力单元1两侧，每个传动机构均含有一组谐波减速器，提高电机的输出扭矩，在每个谐波减速器的柔轮上设置有输出轴，便于与外部机构连接。所述动力单元1由定子101和配对转子102组成，为电机提供动力，转子102与定子101同轴，定子101内部装设有成对的静止的主磁极，转子102的形状类似一转轴，两端呈椭圆形，作为两端谐波减速器的凸轮；中间装设电枢绕组，当通电后产生电磁场，为电机提供动力。更进一步地，所述第一传动机构2包括第一柔轮201、第一钢轮202、第一支撑轴承203、第一挡圈204、第一柔性滚动轴承205和第一连接螺钉206；所述第一柔轮201的一端设有D形输出轴，便于与外部组件连接，另外一端为可产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮；D形输出轴上固定有第一支撑轴承203；所述第一柔轮201通过第一支撑轴承203安装在第一钢轮202内部，可提高输出轴的径向刚度；所述第一钢轮202呈帽状，设有一个端面，端面上设有第一安装孔207，用于固定外部组件；同时在端面中心开设通孔；第一钢轮202的内部中空，用于安装第一柔轮201，第一柔轮201的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；在第一钢轮202内部的边缘设有内齿，可与第一柔轮201的外齿啮合；通过啮合齿轮带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第一钢轮202的外部四周通过第一连接螺钉206固定在定子101上；第一柔性滚动轴承205位于第一柔轮201的内侧，对第一柔轮201起支撑作用；同时第一挡圈204将第一柔性滚动轴承205固定在转子102上。第一柔性滚动轴承205的转动带动啮合齿轮转动，进一步带动D形输出轴和外部组件的转动。所述第二传动机构3包括第二柔轮301、第二钢轮302、第二支撑轴承303、第二挡圈304、第二柔性滚动轴承305和第二连接螺钉306；所述第二柔轮301的一端设有D形输出轴，便于与外部组件连接，另外一端为可产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮；D形输出轴上固定有第二支撑轴承303；所述第二柔轮301通过第二支撑轴承303安装在第二钢轮302内部，可提高输出轴的径向刚度；所述第二钢轮302呈帽状，设有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴驱动谐波减速电机，其特征在于，由动力单元、第一传动机构和第二传动机构组成；所述动力单元位于整个电机的中心位置；所述第一传动机构和第二传动机构对称布置，分别安装在动力单元两侧；所述动力单元包括转子和配对定子，定子内部装设有成对的静止的主磁极，转子的形状类似转轴，两端呈椭圆形，作为两端谐波减速器的凸轮；中间装设电枢绕组，当通电后产生电磁场，为电机提供动力；所述第一传动机构包括第一柔轮、第一钢轮、第一支撑轴承、第一挡圈、第一柔性滚动轴承和第一连接螺钉；第一柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮；D形输出轴上固定有第一支撑轴承；通过第一支撑轴承将第一柔轮安装在第一钢轮内部，提高输出轴的径向刚度；第一钢轮呈帽状，设有一个端面，在端面中心开设通孔；第一柔轮的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；第一钢轮设有内齿，与第一柔轮的外齿啮合，通过啮合带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第一钢轮的外部四周通过第一连接螺钉固定在定子上；第一柔性滚动轴承位于第一柔轮的内侧，通过第一挡圈固定在转子上；所述第二传动机构包括第二柔轮、第二钢轮、第二支撑轴承、第二挡圈、第二柔性滚动轴承和第二连接螺钉；第二柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮，D形输出轴上固定有第二支撑轴承；通过第二支撑轴承将第二柔轮安装在第二钢轮内部，提高输出轴的径向刚度；第二钢轮呈帽状，设有一个端面，在端面中心开设通孔；第二柔轮的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；第二钢轮设有内齿，与第二柔轮的外齿啮合；通过啮合齿轮带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第二钢轮的外部四周通过第二连接螺钉固定在定子上；第二柔性滚动轴承位于第二柔轮的内侧，通过第二挡圈固定在转子上；所述的双轴驱动谐波减速电机工作原理如下：通电后，电机工作带动转子运动，转子的两端凸轮带动对称的两个柔性滚动轴承转动变形，随之两个对称的柔轮发生相应的变形，每个柔轮与各自的钢轮相啮合，实现动力的传递，进一步带动两个D形输出轴方向一致的转动，最终将连接的外部组件转动起来。...

【技术特征摘要】
1.一种双轴驱动谐波减速电机，其特征在于，由动力单元、第一传动机构和第二传动机构组成；所述动力单元位于整个电机的中心位置；所述第一传动机构和第二传动机构对称布置，分别安装在动力单元两侧；所述动力单元包括转子和配对定子，定子内部装设有成对的静止的主磁极，转子的形状类似转轴，两端呈椭圆形，作为两端谐波减速器的凸轮；中间装设电枢绕组，当通电后产生电磁场，为电机提供动力；所述第一传动机构包括第一柔轮、第一钢轮、第一支撑轴承、第一挡圈、第一柔性滚动轴承和第一连接螺钉；第一柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮；D形输出轴上固定有第一支撑轴承；通过第一支撑轴承将第一柔轮安装在第一钢轮内部，提高输出轴的径向刚度；第一钢轮呈帽状，设有一个端面，在端面中心开设通孔；第一柔轮的D形输出轴穿过端面中心通孔与外部组件相连；第一钢轮设有内齿，与第一柔轮的外齿啮合，通过啮合带动D形输出轴转动，进一步带动外部组件的转动；第一钢轮的外部四周通过第一连接螺钉固定在定子上；第一柔性滚动轴承位于第一柔轮的内侧，通过第一挡圈固定在转子上；所述第二传动机构包括第二柔轮、第二钢轮、第二支撑轴承、第二挡圈、第二柔性滚动轴承和第二连接螺钉；第二柔轮的一端设有D形输出轴，用于连接外部组件；另一端为能产生径向弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭龙，郑随兵，董芹鹏，张颖，
申请(专利权)人：睿尔曼智能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11