传动机构及具有其的机器人

摘要

本发明提供了一种传动机构及具有其的机器人，传动机构，安装在机器人的末端关节内，传动机构包括：驱动组件，驱动组件包括主动齿轮和穿设在主动齿轮上的主动轴；从动组件，驱动组件与从动组件驱动连接；轴承部件，套设在主动轴的外侧；支撑法兰，支撑法兰的至少部分与轴承部件连接，支撑法兰的支撑面与轴承部件的外表面之间具有第一预定间隔。以解决现有技术中的传动机构各个部件之间累积误差较大进而造成机器人运行过程中产生震动和噪音的问题。

权利要求

1.一种传动机构，安装在机器人的末端关节内，其特征在于，所述传动机构包括：驱动组件(100)，所述驱动组件(100)包括主动齿轮(12)和穿设在所述主动齿轮(12)上的主动轴(10)；

从动组件(200)，所述驱动组件(100)与所述从动组件(200)驱动连接；

轴承部件(300)，套设在所述主动轴(10)的外侧；

支撑法兰(4)，所述支撑法兰(4)的至少部分与所述轴承部件(300)连接，所述支撑法兰(4)的支撑面与所述轴承部件(300)的外表面之间具有第一预定间隔；

所述轴承部件(300)包括：轴承座(8)，套设在所述主动轴(10)的外侧；第一轴承(6)，安装在所述轴承座(8)上，所述支撑法兰(4)的至少部分与所述第一轴承(6)连接，所述支撑法兰(4)的支撑面与所述第一轴承(6)的外表面之间具有第一预定间隔；

所述支撑法兰(4)包括：第一支撑面(41)，所述第一支撑面(41)与所述第一轴承(6)的第一端面之间具有第一预定间隔；第二支撑面(42)，与所述第一支撑面(41)连接，所述第一支撑面(41)与所述第二支撑面(42)之间具有第一夹角，所述第二支撑面(42)与所述第一轴承(6)的第二端面连接。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述支撑法兰(4)还包括：第三支撑面(43)，所述第三支撑面(43)与所述第一支撑面(41)之间具有第二夹角，所述第三支撑面(43)、所述第一支撑面(41)和所述第二支撑面(42)依次连接，以在所述第三支撑面(43)、所述第一支撑面(41)和所述第二支撑面(42)之间形成台阶结构；

所述第三支撑面(43)与所述轴承座(8)的端面相对，所述第三支撑面(43)与所述轴承座(8)之间具有第二预定间隔。

3.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：压盖(5)，所述压盖(5)的至少部分套设在所述主动轴(10)的外侧，所述压盖(5)和所述轴承座(8)沿所述主动轴(10)的轴向方向依次设置，所述第一轴承(6)分别与所述压盖(5)和所述轴承座(8)连接。

4.根据权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述轴承座(8)上具有第一安装台阶面(81)，所述第一轴承(6)的至少部分安装在所述第一安装台阶面(81)上；和/或，所述压盖(5)上具有第二安装台阶面(50)，所述第一轴承(6)的至少部分安装在所述第二安装台阶面(50)上。

5.根据权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：第一密封部件(11)，设置在所述支撑法兰(4)与所述压盖(5)之间，所述第一密封部件(11)的第一密封面与所述支撑法兰(4)贴合，所述第一密封部件(11)的第二密封面与所述压盖(5)贴合。

6.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述从动组件(200)包括：从动齿轮(13)，与所述主动齿轮(12)相互啮合；

中心管(17)，所述从动齿轮(13)套设在所述中心管(17)上；

连接部件(14)，与所述从动齿轮(13)可拆卸地连接，所述连接部件(14)与所述从动齿轮(13)之间具有第三预定间隔，以在所述从动齿轮(13)、所述中心管(17)和所述连接部件(14)之间形成安装空间(400)。

7.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：第二密封部件(16)，所述第二密封部件(16)安装在所述安装空间(400)内，所述第二密封部件(16)分别与所述从动齿轮(13)、所述中心管(17)和所述连接部件(14)贴合。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的传动机构，其特征在于，所述主动轴(10)与所述主动齿轮(12)可拆卸地连接，所述传动机构还包括：第三密封部件(9)，设置在所述主动轴(10)与所述轴承座(8)之间，所述第三密封部件(9)的第一密封面与所述主动轴(10)贴合，所述第三密封部件(9)的第二密封面与所述轴承座(8)贴合。

9.一种机器人，包括末端关节、传动机构和执行部件，所述传动机构安装在所述末端关节内，所述传动机构与所述执行部件连接，其特征在于，所述传动机构为权利要求1至8中任一项所述的传动机构。

说明书

传动机构及具有其的机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及电机传动领域，具体而言，涉及一种传动机构及具有其的机器人。

背景技术

[0002] 目前，随着科技不断发展，机器人的运行速度高，运行平稳，逐渐代替人工成为了生产过程中的主要劳动力。

[0003] 现有的机器人内的传动机构主要有两种方式，一种是电机和减速机支架连接，但是其要求末端要有较大的安装空间，且末端惯量较大，不利于机器人驱动和控制；另一种是
电机通过同步带或者齿轮与减速机连接，但是这种方式需要的零件多，结构复杂，受累积误
差影响较大，结构运行不平稳，容易发生震动和噪音。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种传动机构及具有其的机器人，以解决现有技术中的传动机构各个部件之间累积误差较大进而造成机器人运行过程中产生震动和噪音的问
题。

[0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种传动机构，安装在机器人的末端关节内，传动机构包括：驱动组件，驱动组件包括主动齿轮和穿设在主动齿轮上的主
动轴；从动组件，驱动组件与从动组件驱动连接；轴承部件，套设在主动轴的外侧；支撑法
兰，支撑法兰的至少部分与轴承部件连接，支撑法兰的支撑面与轴承部件的外表面之间具
有第一预定间隔。

[0006] 进一步地，轴承部件包括：轴承座，套设在主动轴的外侧；第一轴承，安装在轴承座上，支撑法兰的至少部分与第一轴承连接，支撑法兰的支撑面与第一轴承的外表面之间具
有第一预定间隔。

[0007] 进一步地，支撑法兰包括：第一支撑面，第一支撑面与第一轴承的第一端面之间具有第一预定间隔；第二支撑面，与第一支撑面连接，第一支撑面与第二支撑面之间具有第一
夹角，第二支撑面与第一轴承的第二端面连接。

[0008] 进一步地，支撑法兰还包括：第三支撑面，第三支撑面与第一支撑面之间具有第二夹角，第三支撑面、第一支撑面和第二支撑面依次连接，以在第三支撑面、第一支撑面和第
二支撑面之间形成台阶结构；第三支撑面与轴承座的端面相对，第三支撑面与轴承座之间
具有第二预定间隔。

[0009] 进一步地，传动机构还包括：压盖，压盖的至少部分套设在主动轴的外侧，压盖和轴承座沿主动轴的轴向方向依次设置，第一轴承分别与压盖和轴承座连接。

[0010] 进一步地，轴承座上具有第一安装台阶面，第一轴承的至少部分安装在第一安装台阶面上；和/或，压盖上具有第二安装台阶面，第一轴承的至少部分安装在第二安装台阶
面上。

[0011] 进一步地，传动机构还包括：第一密封部件，设置在支撑法兰与压盖之间，第一密封部件的第一密封面与支撑法兰贴合，第一密封部件的第二密封面与压盖贴合。

[0012] 进一步地，从动组件包括：从动齿轮，与主动齿轮相互啮合；中心管，从动齿轮套设在中心管上；连接部件，与从动齿轮可拆卸地连接，连接部件与从动齿轮之间具有第三预定
间隔，以在从动齿轮、中心管和连接部件之间形成安装空间。

[0013] 进一步地，传动机构还包括：第二密封部件，第二密封部件安装在安装空间内，第二密封部件分别与从动齿轮、中心管和连接部件贴合。

[0014] 进一步地，主动轴与主动齿轮可拆卸地连接，传动机构还包括：第三密封部件，设置在主动轴与轴承座之间，第三密封部件的第一密封面与主动轴贴合，第三密封部件的第
二密封面与轴承座贴合。

[0015] 根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括末端关节、传动机构和执行部件，传动机构安装在末端关节内，传动机构与执行部件连接，传动机构为上述的传动机构。

[0016] 应用本发明的技术方案，传动机构，安装在机器人的末端关节内，其中，传动机构包括驱动组件、从动组件、轴承部件和支撑法兰，驱动组件包括主动齿轮和穿设在主动齿轮
上的主动轴；驱动组件与从动组件驱动连接；轴承部件套设在主动轴的外侧，支撑法兰的至
少部分与轴承部件连接，支撑法兰的支撑面与轴承部件的外表面之间具有第一预定间隔。
这样设置能够降低支撑法兰与轴承部件之间的累积误差，支撑法兰与轴承部件之间具有间
隔，使的端面的累积误差不会对轴承部件的端面造成负面影响，解决了现有技术中的传动
机构各个部件之间累积误差较大进而造成机器人运行过程中产生震动和噪音的问题。

附图说明

[0017] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0018] 图1示出了根据本发明的传动机构的实施例的结构示意图；

[0019] 图2示出了根据本发明的传动机构的驱动组件的结构示意图；

[0020] 图3示出了根据图2的传动机构的A部分的放大图；以及

[0021] 图4示出了根据本发明的传动机构的从动组件的结构示意图。

[0022] 其中，上述附图包括以下附图标记：

[0023] 100、驱动组件；200、从动组件；300、轴承部件；400、安装空间；

[0024] 1、电机；2、同步带组件；3、主动外壳；4、支撑法兰；41、第一支撑面；42、第二支撑面；43、第三支撑面；

[0025] 5、压盖；50、第二安装台阶面；6、第一轴承；7、第二轴承；8、轴承座；81、第一安装台阶面；

[0026] 9、第三密封部件；10、主动轴；11、第一密封部件；12、主动齿轮；13、从动齿轮；14、连接部件；15、减速机；16、第二密封部件；17、中心管；18、从动外壳。

具体实施方式

[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0028] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0029] 本发明提供了一种传动机构，请参考图1至图4，安装在机器人的末端关节内，传动机构包括：驱动组件100，驱动组件100包括主动齿轮12和穿设在主动齿轮12上的主动轴10；
从动组件200，驱动组件100与从动组件200驱动连接；轴承部件300，套设在主动轴10的外
侧；支撑法兰4，支撑法兰4的至少部分与轴承部件300连接，支撑法兰4的支撑面与轴承部件
300的外表面之间具有第一预定间隔。

[0030] 根据本发明提供的传动机构，安装在机器人的末端关节内，其中，传动机构包括驱动组件100、从动组件200、轴承部件300和支撑法兰4，驱动组件100包括主动齿轮12和穿设
在主动齿轮12上的主动轴10；驱动组件100与从动组件200驱动连接；轴承部件300套设在主
动轴10的外侧，支撑法兰4的至少部分与轴承部件300连接，支撑法兰4的支撑面与轴承部件
300的外表面之间具有第一预定间隔。这样设置能够降低支撑法兰4与轴承部件300之间的
累积误差，支撑法兰4与轴承部件300之间具有间隔，使的端面的累积误差不会对轴承部件
300的端面造成负面影响，解决了现有技术中的传动机构各个部件之间累积误差较大进而
造成机器人运行过程中产生震动和噪音的问题。

[0031] 优选地，驱动组件100还包括电机1和同步带组件2，电机1通过同步带组件2与主动轴10驱动连接，由于机器人末端关节的安装空间小，这样利用同步带传动，减轻了末端关节
的惯量，其中，驱动组件100的至少部分安装在主动外壳3内，以利用主动外壳3对驱动组件
100进行保护。

[0032] 具体地，轴承部件300包括：轴承座8，套设在主动轴10的外侧；第一轴承6，安装在轴承座8上，支撑法兰4的至少部分与第一轴承6连接，支撑法兰4的支撑面与第一轴承6的外
表面之间具有第一预定间隔。这样使支撑法兰4仅起到支撑第一轴承6外缘的作用，端面的
累积误差不会对第一轴承6的端面造成影响，进而减小末端关节产生的震动。

[0033] 在具体实施时，支撑法兰4包括：第一支撑面41，第一支撑面41与第一轴承6的第一端面之间具有第一预定间隔；第二支撑面42，与第一支撑面41连接，第一支撑面41与第二支
撑面42之间具有第一夹角，第二支撑面42与第一轴承6的第二端面连接。这样利用第二支撑
面42在第一轴承6的径向上对第一轴承6进行限位支撑，避免了在第一轴承6轴向上的累积
误差。

[0034] 在本发明提供的实施例中，支撑法兰4还包括：第三支撑面43，第三支撑面43与第一支撑面41之间具有第二夹角，第三支撑面43、第一支撑面41和第二支撑面42依次连接，以
在第三支撑面43、第一支撑面41和第二支撑面42之间形成台阶结构；第三支撑面43与轴承
座8的端面相对，第三支撑面43与轴承座8之间具有第二预定间隔。这样使第三支撑面43的
应力作用不会累积到轴承座8上，降低了对轴承座8的累积误差。

[0035] 在具体实施的过程中，传动机构还包括：压盖5，压盖5的至少部分套设在主动轴10的外侧，压盖5和轴承座8沿主动轴10的轴向方向依次设置，第一轴承6分别与压盖5和轴承
座8连接。其中，将压盖5和轴承座8设置为分体结构，能够解决将压盖5和轴承座8制作为一
体结构时难以加工的问题，同时降低了第一轴承6累积至压盖5和轴承座8上的误差。

[0036] 为了对第一轴承6进行轴向限位支撑，轴承座8上具有第一安装台阶面81，第一轴承6的至少部分安装在第一安装台阶面81上；和/或，压盖5上具有第二安装台阶面50，第一
轴承6的至少部分安装在第二安装台阶面50上。优选地，压盖5和轴承座8为间隙配合。

[0037] 为了避免齿轮油渗漏，传动机构还包括：第一密封部件11，设置在支撑法兰4与压盖5之间，第一密封部件11的第一密封面与支撑法兰4贴合，第一密封部件11的第二密封面
与压盖5贴合。

[0038] 在本发明提供的实施例中，从动组件200包括：从动齿轮13，与主动齿轮12相互啮合；中心管17，从动齿轮13套设在中心管17上；连接部件14，与从动齿轮13可拆卸地连接，连
接部件14与从动齿轮13之间具有第三预定间隔，以在从动齿轮13、中心管17和连接部件14
之间形成安装空间400。连接部件14的第一端与从动齿轮13连接，连接部件14的另一端与减
速机15输入轴连接，通过将连接部件14与从动齿轮13设置为两个零件，解决了从动齿轮13
结构复杂难以加工的问题。

[0039] 传动机构还包括：第二密封部件16，第二密封部件16安装在安装空间400内，第二密封部件16分别与从动齿轮13、中心管17和连接部件14贴合。由于将连接部件14和从动齿
轮13设置为两个零件，便于安装第二密封部件16，可将第二密封部件16安装好之后在安装
连接部件14。

[0040] 主动轴10与主动齿轮12可拆卸地连接，传动机构还包括：第三密封部件9，设置在主动轴10与轴承座8之间，第三密封部件9的第一密封面与主动轴10贴合，第三密封部件9的
第二密封面与轴承座8贴合。主动轴10与轴承座8之间设置有第二轴承7，以通过第二轴承7
对主动轴10起到支撑作用。此外，将主动轴10与主动齿轮12设计为两个零件，便于主动齿轮
12的加工，同时，在主动轴10发生损坏或精度较低时，无需对整个主动齿轮12和主动轴10进
行更换，只需更换主动轴10即可，降低了成本。

[0041] 优选地，从动组件200的至少部分安装在从动外壳18内，以通过从动外壳18对从动组件200进行保护，减速机15优选为中空一体式谐波减速机，降低了组件的装配难度，并且
减速机中空结构与中心管17相互配合，方便机器人的电缆、气管等附件穿过，大大优化了机
器人携带附件时的工作条件。

[0042] 本发明还提供了一种机器人，包括末端关节、传动机构和执行部件，传动机构安装在末端关节内，传动机构与执行部件连接，传动机构为上述实施例的传动机构。

[0043] 由于机器人的末端关节内的安装空间小，同时在机器人工作时末端关节的惯性最大，末端关节在带动执行部件工作时容易产生震动和噪音，利用本发明中的传动机构，电机
1的输出轴的轴线与主动轴10的轴线相互平行，以满足末端关节安装空间小的限制，同时将
压盖和轴承座设计为分体结构，有利于实现支撑法兰与第一轴承之间设置间隙，减小了累
积误差，使机器人运行更加平稳，提高了执行部件的动作精度。

[0044] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

[0045] 根据本发明提供的传动机构，安装在机器人的末端关节内，其中，传动机构包括驱动组件100、从动组件200、轴承部件300和支撑法兰4，驱动组件100包括主动齿轮12和穿设
在主动齿轮12上的主动轴10；驱动组件100与从动组件200驱动连接；轴承部件300套设在主
动轴10的外侧，支撑法兰4的至少部分与轴承部件300连接，支撑法兰4的支撑面与轴承部件
300的外表面之间具有第一预定间隔。这样设置能够降低支撑法兰4与轴承部件300之间的
累积误差，支撑法兰4与轴承部件300之间具有间隔，使的端面的累积误差不会对轴承部件
300的端面造成负面影响，解决了现有技术中的传动机构各个部件之间累积误差较大进而
造成机器人运行过程中产生震动和噪音的问题。

[0046] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里
图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图
在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不
必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方
法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0047] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特
征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位
之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下
方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和
“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并
且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0048] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。