电机、机器人关节模组以及机器人的制作方法

本申请涉及电机，特别涉及一种电机、机器人关节模组以及机器人。

背景技术：

1、现阶段，机器人性能的竞争，除了系统集成的性能外已经下沉到核心零部件性能的竞争。伺服电机作为核心的零部件，其功率密度直接影响机器人的性能与结构设计。为此，高功率密度的伺服电机一直是机器人厂商的不懈追求。

2、为了达到电机的高功率密度指标，一方面可以从提高电机功率输出性能出发，另一方面可以从减小电机体积、减轻电机重量出发。现有主流伺服电机内部结构布局上，电机的法兰、前轴承、定子、制动器、后轴承、后端盖整体成串联式布局，导致电机整体尺寸较长，影响了电机的紧凑性，进而降低了功率密度。

技术实现思路

1、本申请提供一种电机、机器人关节模组以及机器人。

2、第一方面，本申请提供一种电机，包括壳体、第一端盖、电机定子、输出轴、电机转子、制动器以及第一轴承。壳体设有容纳腔，第一端盖连接于壳体的一端。电机定子设置于容纳腔内且连接于壳体，电机定子设有中空孔。输出轴穿设于中空孔和第一端盖。电机转子设置于中空孔内且止转连接于输出轴。制动器设置于容纳腔内并至少部分地嵌入中空孔内，制动器包括制动器定子和制动器转子，制动器转子与输出轴止转连接，制动器定子设有第一定位孔，制动器定子固定设置于容纳腔内并通过第一定位孔套设于输出轴外，第一定位孔的孔壁与输出轴间隔设置。第一轴承套设于输出轴上且至少部分地容置于第一定位孔内。

3、在一些可选示例中，制动器定子的一端嵌入中空孔内，制动器转子连接于制动器定子背离电机转子的一侧；第一轴承设置于制动器定子位于中空孔内的一端和输出轴之间。

4、在一些可选示例中，制动器转子嵌入中空孔内，制动器定子设置于制动器转子和第一端盖之间，第一轴承位于制动器靠近端盖的一侧。

5、在一些可选示例中，制动器定子具有相背的第一端和第二端，第一端嵌入中空孔内，第一端设有容纳孔，制动器转子容置于容纳孔和中空孔内；第一轴承设置于第二端和输出轴之间。

6、在一些可选示例中，第一定位孔设置于制动器定子朝向第一端盖的一侧，第一定位孔的孔壁连接于第一轴承的外圈的周壁，第一端盖与制动器定子相贴合且抵持于第一轴承的外圈的端面。

7、在一些可选示例中，第一轴承完全容纳在第一定位孔中，第一端盖叠置于制动器定子的端面，并抵持于第一轴承的外圈的端面。

8、在一些可选示例中，第一端盖朝向制动器的一侧设有第二定位孔，第一轴承的一端容纳于第一定位孔内、另一端容纳于第二定位孔内，第二定位孔的底壁抵持于第一轴承的外圈的端面。

9、在一些可选示例中，输出轴设有轴肩，轴肩抵持于第一轴承的内圈背离第一端盖的一端，以与第一端盖共同限制第一轴承的轴向位移。

10、在一些可选示例中，第一端盖包括端盖本体和定位部，端盖本体与壳体固定连接，定位部设置于端盖本体朝向制动器的一侧且相对于端盖本体凸出，定位部环绕设置于端盖本体以与端盖本体共同限定限位槽；制动器至少部分地嵌入限位槽内。

11、在一些可选示例中，电机还包括第二端盖和第二轴承，第二端盖固定连接于壳体背离第一端盖的一端，输出轴穿设于第二端盖，第二轴承设置于第二端盖和输出轴之间。

12、第二方面，本申请还提供一种机器人关节模组，包括上述的电机以及执行件，执行件传动连接于输出轴。

13、第三方面，本申请还提供一种机器人，包括机体以及上述的机器人关节模组，机器人关节模组连接于机体。

14、本申请提供的电机中，第一轴承至少部分地容置于第一定位孔内，第一轴承和制动器在输出轴的径向上至少部分地并列设置，一定程度上实现了第一轴承和制动器的并联布局。制动器至少部分地嵌入电机定子的中空孔内，制动器和电机定子在输出轴的径向上至少部分地并列设置，一定程度上实现了制动器和电机定子的并联布局。较于串联布局的电机，第一轴承和制动器并联布局、制动器和电机定子并联布局的方式大大地缩短了电机轴向尺寸，提高了电机整体结构的紧凑性。电机的轴向尺寸缩短，则壳体的轴向尺寸也缩短，减少了壳体的重量。电机通过制动器对第一轴承限位，减少了对第一端盖限位第一轴承的需求，从而使第一端盖能够设计得更加轻薄，减轻了第一端盖的结构重量。如前所述，本申请提供的电机轴向尺寸减小、整体重量变低，具有较高的功率密度。

技术特征：

1.一种电机，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述制动器定子的一端嵌入所述中空孔内，所述制动器转子连接于所述制动器定子背离所述电机转子的一侧；所述第一轴承设置于所述制动器定子位于所述中空孔内的一端和输出轴之间。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述制动器转子嵌入所述中空孔内，所述制动器定子设置于所述制动器转子和所述第一端盖之间，所述第一轴承位于所述制动器靠近所述端盖的一侧。

4.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述制动器定子具有相背的第一端和第二端，所述第一端嵌入所述中空孔内，所述第一端设有容纳孔，所述制动器转子容置于所述容纳孔和所述中空孔内；所述第一轴承设置于所述第二端和所述输出轴之间。

5.如权利要求3或4所述的电机，其特征在于，所述第一定位孔设置于所述制动器定子朝向所述第一端盖的一侧，所述第一定位孔的孔壁连接于所述第一轴承的外圈的周壁，所述第一端盖与所述制动器定子相贴合且抵持于所述第一轴承的外圈的端面。

6.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述第一轴承完全容纳在所述第一定位孔中，所述第一端盖叠置于所述制动器定子的端面，并抵持于所述第一轴承的外圈的端面。

7.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述第一端盖朝向所述制动器的一侧设有第二定位孔，所述第一轴承的一端容纳于第一定位孔内、另一端容纳于第二定位孔内，所述第二定位孔的底壁抵持于所述第一轴承的外圈的端面。

8.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述输出轴设有轴肩，所述轴肩抵持于所述第一轴承的内圈背离所述第一端盖的一端，以与所述第一端盖共同限制所述第一轴承的轴向位移。

9.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一端盖包括端盖本体和定位部，所述端盖本体与所述壳体固定连接，所述定位部设置于所述端盖本体朝向所述制动器的一侧且相对于所述端盖本体凸出，所述定位部环绕设置于所述端盖本体以与所述端盖本体共同限定限位槽；所述制动器至少部分地嵌入所述限位槽内。

10.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机还包括第二端盖和第二轴承，所述第二端盖固定连接于所述壳体背离所述第一端盖的一端，所述输出轴穿设于所述第二端盖，所述第二轴承设置于所述第二端盖和所述输出轴之间。

11.一种机器人关节模组，其特征在于，包括：

12.一种机器人，其特征在于，包括：

技术总结本申请涉及电机技术领域，特别涉及一种电机、机器人关节模组以及机器人。电机包括壳体、第一端盖、电机定子、输出轴、电机转子、制动器以及第一轴承。输出轴穿设于中空孔和第一端盖。电机转子设置于中空孔内且止转连接于输出轴。制动器设置于容纳腔内并至少部分地嵌入中空孔内，制动器包括制动器定子和制动器转子，制动器转子与输出轴止转连接，制动器定子设有第一定位孔，制动器定子固定设置于容纳腔内并通过第一定位孔套设于输出轴外，第一定位孔的孔壁与输出轴间隔设置。第一轴承套设于输出轴上且至少部分地容置于第一定位孔内。上述电机轴向尺寸减小、整体重量变低，具有较高的功率密度。技术研发人员：蒋飞,吴昊,何保刚,游远翔,杨嘉裕,何昱锋,张祎舒受保护的技术使用者：库卡机器人（广东）有限公司技术研发日：20240314技术公布日：2024/12/12