关节模组、关节连接结构及机械臂的制作方法

本申请涉及核工业，特别是涉及一种关节模组、关节连接结构及机械臂。

背景技术：

1、核工业的一些场所中存在大量的放射性物质，需要利用机械臂辅助人工在核辐射环境中完成相关作业。其中，机械臂的灵活性主要与自身的关节模组性能相关，在相关技术中，关节模组的模块化性能较低，不易封装，并影响机械臂的活动。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种关节模组，以提升模块化设置，使得关节模组整体结构更为紧凑，提高机械臂的使用灵活性。

2、关节模组包括支撑轴、线缆模块和驱动模块；所述支撑轴构造有沿自身轴向贯穿的走线通道；所述线缆模块用于连接操作终端；所述线缆模块包括插头、导线和插座，所述插头和所述插座分设于所述支撑轴沿自身轴向的两端，并与所述支撑轴的端部连接，所述导线穿设于所述走线通道并连接于所述插头与所述插座之间；所述驱动模块套设于所述支撑轴，所述驱动模块用于连接操作连杆。

3、可以理解的是，利用支撑轴以满足驱动模块的装配，实现对操作连杆的驱动，以满足机械臂作业。由于支撑轴设置有沿自身轴向贯穿的走线通道，以将线缆模块中的导线穿设在走线通道内，且在支撑轴的两端分别连接线缆模块中的插头和插座，以满足操作终端的电能需求。也就是说，本申请提供的关节模组，将用于连接操作终端的线缆模块集成在支撑轴内，使得支撑轴在充当驱动模块支撑装配的同时，还用于收纳线缆模块，即：实现支撑和走线模块集成。此时，也就无需为线缆模块的布置预留空间，提高了空间利用率，从而使得关节模块的结构更为紧凑，提高机械臂的使用灵活性。

4、在其中一个实施例中，所述关节模组还包括减速模块和输出法兰，所述减速模块套设于所述支撑轴并与所述驱动模块连接，且所述减速模块与所述输出法兰连接；所述驱动模块能够驱动所述减速模块带动所述输出法兰转动。

5、可以理解的是，减速模块将驱动模块的速度减速后传递至输出法兰输出。

6、在其中一个实施例中，所述输出法兰构造有与所述走线通道连通的装配孔；所述线缆模块还包括插座安装座，所述插座安装座伸入所述装配孔，并与所述输出法兰连接，所述插座安装座构造有装配腔，所述装配腔用于容设所述插座。

7、可以理解的是，通过设置插座安装座以便于插座的固定装配。

8、在其中一个实施例中，所述驱动模块包括定子组件和安装于所述定子组件内的转子组件，所述转子组件套设于所述支撑轴：所述减速模块包括谐波柔轮、谐波钢轮和波发生器，所述谐波柔轮连接于所述谐波钢轮与所述波发生器之间，所述波发生器套设于所述支撑轴，且所述波发生器与所述转子组件连接，所述谐波钢轮与所述输出法兰连接。

9、可以理解的是，定子组件通电后，在磁感应的作用下，转子组件可以转动，波发生器可以跟随转子组件同步转动，通过谐波柔轮和谐波钢轮的配合实现减速，并通过输出法兰将减速后的动力输出。

10、在其中一个实施例中，所述减速模块还包括减速安装座，所述减速安装座套设于所述转子组件的外侧，且所述减速安装座与所述转子组件之间、所述减速安装座与所述谐波钢轮之间均安装有轴承。

11、可以理解的是，减速安装座为轴承提供安装空间，轴承可以支撑转动，利于转动平稳。

12、在其中一个实施例中，所述关节模组还包括旋转变压器，所述旋转变压器套设于所述转子组件，所述旋转变压器和所述减速模块分设于所述转子组件的轴向两端。

13、可以理解的是，旋转变压器通过与转子组件连接，以获得驱动模块的转速数据。

14、在其中一个实施例中，所述旋转变压器包括变压器转子和变压器定子，所述变压器转子套设于所述转子组件，所述变压器定子套设于所述变压器转子外侧。

15、可以理解的是，变压器转子能够与驱动模块的转子组件连接，与转子组件同步转动，并与变压器定子配合输出感应电压。

16、在其中一个实施例中，所述关节模组还包括制动器模块，所述制动器模块套设于所述支撑轴，并与所述驱动模块连接。

17、可以理解的是，制动器可以使驱动模块的停止驱动。

18、本申请还提供一种活动关节，包括上述的关节模组、第一套筒和第二套筒；所述第一套筒套设于所述关节模组沿第一方向的一侧；所述第二套筒套设于所述关节模组沿所述第一方向的另一侧；其中，所述第二套筒抵接于所述第一套筒，且所述第二套筒与所述第一套筒之间设置有动密封结构。

19、可以理解的是，第一套筒和第二套筒可以将关节模组进行安装，并对关节模组的结构具有保护的作用，通过在第一套筒和第二套筒之间设置动密封结构，提高转动密封性，减少辐射。

20、在其中一个实施例中，所述活动关节还包括基座，所述基座与所述第一套筒连接，所述基座和所述第一套筒之间设置有静密封结构。

21、可以理解的是，基座可以为第一套筒和第二套筒提供支撑，通过静密封以提高密封性，减少辐射。

22、本申请还提供一种机械臂，包括上述的活动关节和多个臂体，任意相邻两个所述臂体之间连接有一所述活动关节。

23、可以理解的是，通过使用上述的活动关节以增强机械臂整体的密封性，提高机械臂耐辐射的性能。

技术特征：

1.一种关节模组，其特征在于，所述关节模组包括：

2.根据权利要求1所述的关节模组，其特征在于，所述关节模组还包括减速模块(14)和输出法兰(15)，所述减速模块(14)套设于所述支撑轴(11)并与所述驱动模块(13)连接，且所述减速模块(14)与所述输出法兰(15)连接；

3.根据权利要求2所述的关节模组，其特征在于，所述输出法兰(15)构造有与所述走线通道(111)连通的装配孔(151)；

4.根据权利要求2所述的关节模组，其特征在于，所述驱动模块(13)包括定子组件(131)和安装于所述定子组件(131)内的转子组件(132)，所述转子组件(132)套设于所述支撑轴(11)：

5.根据权利要求4所述的关节模组，其特征在于，所述减速模块(14)还包括减速安装座(144)，所述减速安装座(144)套设于所述转子组件(132)的外侧，且所述减速安装座(144)与所述转子组件(132)之间、所述减速安装座(144)与所述谐波刚轮(143)之间均安装有轴承(19)。

6.根据权利要求4所述的关节模组，其特征在于，所述关节模组还包括旋转变压器(17)，所述旋转变压器(17)套设于所述转子组件(132)，所述旋转变压器(17)和所述减速模块(14)分设于所述转子组件(132)的轴向两端。

7.根据权利要求6所述的关节模组，其特征在于，所述旋转变压器(17)包括变压器转子(171)和变压器定子(172)，所述变压器转子(171)套设于所述转子组件(132)，所述变压器定子(172)套设于所述变压器转子(171)外侧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的关节模组，其特征在于，所述关节模组还包括制动器模块(18)，所述制动器模块(18)套设于所述支撑轴(11)，并与所述驱动模块(13)连接。

9.一种活动关节，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的活动关节，其特征在于，所述活动关节还包括基座(30)，所述基座(30)与所述第一套筒(21)连接，所述基座(30)和所述第一套筒(21)之间设置有静密封结构。

11.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：

技术总结
本申请提供一种关节模组、关节连接结构及机械臂，涉及核工业技术领域。关节模组包括支撑轴、线缆模块和驱动模块；支撑轴构造有沿自身轴向贯穿的走线通道；线缆模块用于连接操作终端；线缆模块包括插头、导线和插座，插头和插座分设于支撑轴沿自身轴向的两端，并与支撑轴的端部连接，导线穿设于走线通道并连接于插头与插座之间；驱动模块套设于支撑轴，驱动模块用于连接操作连杆。支撑轴设置有沿自身轴向贯穿的走线通道，以将线缆模块中的导线穿设在走线通道内，且在支撑轴的两端分别连接线缆模块中的插头和插座，以满足操作终端的电能需求，无需为线缆模块的布置预留空间，提高了空间利用率，关节模块的结构更为紧凑，提高机械臂的使用灵活性。

技术研发人员：林建斌,侯琨,陈建国,袁沛
受保护的技术使用者：杭州景业智能科技股份有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/3/12