一種旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別適用于對關(guān)節(jié)尺寸和關(guān)節(jié)外形及美學(xué)有特殊要求的手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)節(jié)是機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)部件，其性能的好壞直接影響機(jī)械傳動(dòng)的性能。目前，國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)絕大部分設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)臃腫，體積龐大笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要軸系傳動(dòng)，機(jī)械慣量大，造成機(jī)器人精度誤差大、傳動(dòng)效率低、響應(yīng)速度慢、拆裝維修困難等缺陷。國內(nèi)外的機(jī)器人多數(shù)在使用傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)如齒輪傳動(dòng)方式和同步皮帶傳動(dòng)方式，造成機(jī)器人在使用過程當(dāng)中機(jī)械結(jié)構(gòu)的損耗和齒輪或同步皮帶消耗嚴(yán)重、產(chǎn)品壽命短等缺陷。
[0003]手術(shù)機(jī)器人對手術(shù)動(dòng)作的執(zhí)行有很高的精確性、靈活性、穩(wěn)定性和安全性要求，在執(zhí)行手術(shù)操作過程中一般為3?4個(gè)機(jī)械手臂協(xié)同動(dòng)作，為防止機(jī)械手臂在執(zhí)行手術(shù)操作過程中相互干涉，必須要有一種關(guān)節(jié)尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，連接簡潔，傳動(dòng)精度高，反應(yīng)靈敏，關(guān)節(jié)受力分布合理，傳動(dòng)力矩大，電機(jī)安裝方便，散熱良好，使用壽命長的驅(qū)動(dòng)關(guān)
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，具有關(guān)節(jié)尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，連接簡潔，傳動(dòng)精度高，反應(yīng)靈敏，關(guān)節(jié)受力分布合理，傳動(dòng)力矩大，電機(jī)安裝方便，散熱良好，使用壽命長等特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，包括臂1、臂II和電機(jī)，所述的臂1、臂II左右或者上下相對安裝，所述電機(jī)嵌入安裝在臂I和臂II形成的空間內(nèi)，且臂I固定不動(dòng)，臂II在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿著電機(jī)輸出軸的軸線相對于臂I旋轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步的，所述的臂I的一端與套筒相連，另一端為固定端，電機(jī)固定在固定端上，在固定端下安裝與電機(jī)輸出端相連的減速機(jī)，所述的減速機(jī)的輸出端安裝一個(gè)與臂11固定相連的端蓋，所述減速機(jī)的輸出端驅(qū)動(dòng)臂II旋轉(zhuǎn)。
[0008]進(jìn)一步的，所述的臂I的固定端卡裝在減速機(jī)外，所述的臂II套裝在臂I的固定端，且在臂II和臂I之間安裝有軸承I。
[0009]進(jìn)一步的，所述套筒一端與臂I相連，另一端套裝在臂II內(nèi)，且臂II與套筒之間安裝有軸承II。
[0010]進(jìn)一步的，為了降低關(guān)節(jié)的高度，所述軸承II和所述套筒布置在所述電機(jī)外側(cè)，其余結(jié)構(gòu)布置與所述技術(shù)方案完全相同，適用于對關(guān)節(jié)高度為主要要求的應(yīng)用場合。
[0011]進(jìn)一步的，所述臂I的一端通過軸承直接與臂II相連，另一端為固定端，電機(jī)固定在固定端上，在固定端下安裝與電機(jī)輸出端相連的減速機(jī)，所述的減速機(jī)的輸出端套裝一個(gè)套筒II，套筒II的端部與臂II相連，在套筒II外套裝一個(gè)安裝與臂I固定端相連的套筒III，所述的套筒I1、套筒III之間安裝軸承III。
[0012]進(jìn)一步的，所述的電機(jī)與編碼器相連。
[0013]進(jìn)一步的，所述的臂I上開設(shè)有穿線孔。
[0014]進(jìn)一步的，在套筒I與臂II上安裝有限位開關(guān)；或者臂I與臂II上安裝有限位開關(guān)。
[0015]進(jìn)一步的，所述軸承1、軸承II軸承III均為向心推力軸承，其承受機(jī)械臂的重力和彎矩，所述減速器傳遞轉(zhuǎn)矩，關(guān)節(jié)受力分布合理。
[0016]本發(fā)明的工作過程如下:
[0017]電機(jī)作為動(dòng)力輸出，帶動(dòng)所述減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)所述減速器減速后帶動(dòng)所述的端蓋及所述臂轉(zhuǎn)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)臂II相對臂I的旋轉(zhuǎn)。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明提出的旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，連接簡潔，傳動(dòng)精度高，反應(yīng)靈敏，避免了關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生累積誤差，提高了傳動(dòng)精度，關(guān)節(jié)受力分布合理，傳動(dòng)力矩大，所述電機(jī)安裝方便，電機(jī)側(cè)面沒有被臂II或臂I “四周包裹”，電機(jī)側(cè)面四周大部分空間是“敞開的”，有利于電機(jī)散熱，散熱良好，延長了使用壽命，特別適用于對關(guān)節(jié)尺寸和關(guān)節(jié)外形及美學(xué)有特殊要求的手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)技術(shù)方案的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2和圖3分別是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)技術(shù)方案的實(shí)施例二和實(shí)施例三的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1臂、2臂、3電機(jī)、4編碼器、5減速器、6限位開關(guān)、7向心推力軸承、8端蓋、9向心推力軸承、10端蓋、11套筒，12螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，包括:電機(jī)3、編碼器4、限位開關(guān)6、減速器5、向心推力軸承7、向心推力軸承9、臂1、臂2、套筒11、端蓋8、端蓋10等，所述的臂1、臂2左右對稱安裝，且電機(jī)嵌入安裝在臂1和臂2形成的空間內(nèi)，且臂1固定不動(dòng)，臂2在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿著電機(jī)輸出軸的軸線相對于臂1旋轉(zhuǎn)；所述關(guān)節(jié)中所述電機(jī)3軸線豎直放置，其中，所述關(guān)節(jié)中所述電機(jī)3軸線豎直放置時(shí)，所述電機(jī)3嵌入安裝在所述臂1的固定端的上方，所述電機(jī)3連接所述減速器5，所述減速器5 —端安裝在所述臂1的固定端的下方，所述減速器5另一端安裝在所述端蓋10上，所述套筒11安裝在所述臂1上，所述向心推力軸承7安裝在所述套筒11與所述臂2及所述端蓋8結(jié)合處，所述向心推力軸承9安裝在所述臂1與所述臂2及所述端蓋10結(jié)合處，所述編碼器4安裝在所述電機(jī)3的擴(kuò)展軸上，所述限位開關(guān)6安裝在所述套筒11與所述臂2上，限位開關(guān)包含兩個(gè)部分，分別安裝在相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)零件上，這樣才能跟隨兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的零件一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)限位開關(guān)的兩個(gè)部分接觸到一起時(shí)，就通知控制電機(jī)不再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，讓兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的零件停止運(yùn)動(dòng)；所述端蓋8與所述