机械臂及其关节模组、编码组件制造技术

本申请主要是涉及机械臂及其关节模组、编码组件，编码组件用于检测待检测轴的转动状态，编码组件包括底座、转轴和编码盘，转轴设置成转动支撑在底座上，编码盘与转轴连接，转轴和待检测轴中的一者部分插入另一者，并形成一对接触面，一对接触面在垂直于转轴的轴向上的横截面积沿转轴的轴向逐渐变大或者变小，底座被固定后沿转轴的轴向为一对接触面提供压紧力，以使得转轴在一对接触面之间的摩擦力的作用下跟随待检测轴转动。相较于相关技术通过螺栓、胶水、插接等方式将编码器的转轴与待检测轴连接在一起，本申请无需担心最小壁厚不足、胶水老化、空行程等问题，而且编码组件的装拆也更加便捷。也更加便捷。也更加便捷。

【技术实现步骤摘要】
机械臂及其关节模组、编码组件


[0001]本申请涉及机械臂的
，具体是涉及机械臂及其关节模组、编码组件。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展，生产制造不仅需要机械臂取代单调、重复性高、危险性强的工作，以提高自动化程度，降低人力成本，还需要机械臂与操作人员实现人机协作，以协同完成更加高难度、更加复杂、更加高精度的特殊任务。其中，机械臂的关节模组中一般会设置相应的编码器，以检测诸如驱动组件的输出轴的待检测轴的转动状态，进而进行相应的控制。然而，相关技术一般会通过螺栓、胶水、插接等方式将编码器的转轴与待检测轴连接在一起，这样会相应地存在最小壁厚不足、胶水老化、空行程等问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种编码组件，编码组件用于检测待检测轴的转动状态，编码组件包括底座、转轴和编码盘，转轴设置成转动支撑在底座上，编码盘与转轴连接，转轴和待检测轴中的一者部分插入另一者，并形成一对接触面，一对接触面在垂直于转轴的轴向上的横截面积沿转轴的轴向逐渐变大或者变小，底座被固定后沿转轴的轴向为一对接触面提供压紧力，以使得转轴在一对接触面之间的摩擦力的作用下跟随待检测轴转动。
[0004]本申请实施例提供了一种编码组件，编码组件用于检测待检测轴的转动状态，编码组件包括底座、转轴和编码盘，转轴设置成转动支撑在底座上，编码盘与转轴连接，转轴和待检测轴中的一者部分插入另一者，并形成一对接触面，一对接触面与转轴的轴向之间的夹角介于2
°
与33
°
之间，底座被固定后沿转轴的轴向为一对接触面提供压紧力，以使得转轴在一对接触面之间的摩擦力的作用下跟随待检测轴转动。
[0005]本申请实施例还提供了一种机械臂的关节模组，关节模组包括驱动组件和上述实施例所述的编码组件，驱动组件包括输出轴，输出轴作为待检测轴。
[0006]本申请实施例提供了一种编码组件，关节模组包括关节外壳，以及设置在关节外壳内的驱动组件和编码组件，驱动组件包括输出轴，编码组件包括底座、转轴、光栅盘和上罩，转轴设置成转动支撑在底座上，光栅盘与转轴的一端连接，上罩罩设在光栅盘上，并与底座连接，转轴的另一端伸出编码组件，并与输出轴接插，底座与关节外壳可拆卸连接。
[0007]本申请实施例还提供了一种机械臂，机械臂包括上述实施例所述的关节模组。
[0008]本申请的有益效果是：本申请提供的编码组件中，编码组件的转轴和待检测轴设置成相匹配的渐变结构，以在编码组件的底座被固定之后在转轴和待检测轴的接触面之间形成压紧力，使得转轴在摩擦力的作用下跟随待检测轴转轴，这样相较于转轴与待检测轴通过诸如螺栓的紧固件直接连接，本申请无需考虑转轴或者待检测轴的最小壁厚以及紧固件所占用的空间，使得转轴和待检测轴的设计更加灵活，编码组件和驱动组件的整体结构也更加紧凑；相较于转轴与待检测轴通过胶水直接连接，本申请不存在胶水老化的问题，整体结构更加可靠；相较于转轴与待检测轴设置成相匹配的非圆形孔以直接插接，本申请不
存在插接的配合间隙，有效避免空行程，使得转轴跟随待检测轴转动的同步性更高；除此之外，编码组件的装拆也更加便捷。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是本申请提供的机械臂一实施例的结构示意图；
[0011]图2是本申请提供的关节模组一实施例的截面结构示意图；
[0012]图3是本申请提供的驱动组件和关节外壳一实施例的截面结构示意图；
[0013]图4是本申请提供的下轴承座一实施例的截面结构示意图；
[0014]图5是本申请提供的上轴承座一实施例的截面结构示意图；
[0015]图6是本申请提供的减速组件一实施例的截面结构示意图；
[0016]图7是本申请提供的制动组件一实施例的分解结构示意图；
[0017]图8是本申请提供的制动组件和编码组件一实施例的截面结构示意图；
[0018]图9是本申请提供的摩擦片一实施例的俯视结构示意图；
[0019]图10是本申请提供的转接件一实施例的俯视结构示意图；
[0020]图11是本申请提供的转接件一实施例的截面结构示意图；
[0021]图12是本申请提供的支架一实施例的截面结构示意图；
[0022]图13是本申请提供的关节模组一实施例的截面结构示意图；
[0023]图14是本申请提供的编码组件一实施例的分解结构示意图；
[0024]图15中(a)和(b)是本申请提供的转轴与输出轴接插各种实施例的结构示意图；
[0025]图16是本申请提供的编码组件一实施例的截面结构示意图；
[0026]图17是本申请提供的转接件一实施例的截面结构示意图；
[0027]图18是本申请提供的编码组件一实施例的截面结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
[0030]结合图1，机械臂10可以包括关节模组11、连接臂12和基座13，关节模组11和连接臂12的数量可以分别为多个，他们可以按照一定的排列方式直接地或者间接地与基座13连接，以使得机械臂10远离基座13的末端在三维空间中具有不同的自由度和位置，进而满足各种应用场景的操作需求。其中，机械臂10可以为工业机械臂。相较于其他诸如教育型桌面
机械臂的机械臂，工业机械臂的末端所抓取的物体较重，负载较大，因此需要对关节模组11等结构进行合理的设计。
[0031]作为示例性地，结合图2，关节模组11可以包括关节外壳111、驱动组件112、减速组件113、制动组件114和编码组件115。其中，关节外壳111可以兼作驱动组件112的机壳，也即驱动组件112的相关结构均可以直接安装在关节外壳111上，减速组件113、制动组件114和编码组件115等结构也可以按照一定的组装顺序直接地或者间接地安装在关节外壳111上，以使得关节模组11在结构上一体化，也即“一体化关节模组”。如此，有利于简化关节模组11的结构，进而降低关节模组11的成本。当然，在其他一些诸如一体化要求不高的实施方式中，驱动组件112也可以具有独立于关节外壳111的壳体，也即驱动组件112脱离于关节外壳111之后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码组件，其特征在于，所述编码组件用于检测待检测轴的转动状态，所述编码组件包括底座、转轴和编码盘，所述转轴设置成转动支撑在所述底座上，所述编码盘与所述转轴连接，所述转轴和所述待检测轴中的一者部分插入另一者，并形成一对接触面，一对所述接触面在垂直于所述转轴的轴向上的横截面积沿所述转轴的轴向逐渐变大或者变小，所述底座被固定后沿所述转轴的轴向为一对所述接触面提供压紧力，以使得所述转轴在一对所述接触面之间的摩擦力的作用下跟随所述待检测轴转动。2.根据权利要求1所述的编码组件，其特征在于，所述底座设有轴承孔，所述编码组件包括嵌设在所述轴承孔内的轴承，所述转轴包括连接部、接插部和外延部，所述接插部和所述外延部分别与所述连接部的两端连接，所述连接部嵌设在所述轴承的内圈上，所述接插部和所述外延部分别从所述轴承的两侧伸出，所述接插部的外径在沿所述转轴的轴向且远离所述外延部的方向上逐渐变小，以允许所述接插部插入所述待检测轴，进而形成一对所述接触面，所述外延部沿所述转轴的轴向压持所述轴承的内圈，所述编码盘与所述外延部连接。3.根据权利要求2所述的编码组件，其特征在于，所述接插部的外轮廓面与所述转轴的轴向之间的夹角介于2
°
与33
°
之间。4.根据权利要求3所述的编码组件，其特征在于，所述接插部的最小外径与最大外径之间的差值的绝对值和所述接插部的最大外径之间的比值介于0.05与0.2之间。5.根据权利要求3所述的编码组件，其特征在于，所述接插部在所述转轴的轴向上插入所述待检测轴的深度介于6mm与10mm之间。6.根据权利要求2所述的编码组件，其特征在于，所述外延部包括与所述连接部连接的第一外延段和与所述第一外延段连接的第二外延段，所述第一外延段环绕所述连接部，所述第二外延段环绕所述第一外延段，所述第二外延段在所述转轴的轴向上的厚度小于所述第一外延段在所述转轴的轴向上的厚度，所述第一外延段沿所述转轴的轴向压持所述轴承的内圈，所述第二外延段分别与所述轴承的外圈和所述底座在所述转轴的轴向上间隔设置，所述编码盘与所述第二外延段背离所述轴承的一侧连接，所述编码盘背离所述第二外延段的一侧在所述转轴的轴向上不凸出所述第一外延段。7.根据权利要求6所述的编码组件，其特征在于，所述编码组件包括嵌套在所述连接部的卡环，所述卡环和所述第一外延段一同夹持所述轴承的内圈。8.根据权利要求7所述的编码组件，其特征在于，所述轴承在所述转轴的轴向上层叠设置至少两个，相邻两个所述轴承的外圈或者内圈之间夹持垫片。9.根据权利要求2所述的编码组件，其特征在于，沿所述转轴的轴向观察，所述底座的边缘区域设有多个绕所述转轴间隔设置的安装孔，所述底座在所述安装孔处被固定，所述安装孔的中心与所述轴承孔的中心之间具有第一距离，所述第一距离介于26mm与40mm之间；所述安装孔在所述底座被固定前后沿所述转轴的轴向移动第二距离，所述第二距离介于0.1与1mm之间。10.根据权利要求2所述的编码组件，其特征在于，所述编码盘设置成光栅盘，所述底座包括外台阶部和与所述外台阶部连接的中间台阶部，所述中间台阶部在所述转轴的径向上相较于所述外台阶部更靠近所述转轴，所述中间台阶部在所述转轴的轴向上的厚度大于所述外台阶部在所述转轴的轴向上的厚度，所述外台阶部被固定，所述编码组件包括与所述
底座连接的上罩，所述上罩包括外筒状侧壁和与所述外筒状侧壁的一端连接的顶盖，所述外筒状侧壁支撑在所述外台阶部上，并环绕所述中间台阶部。11.根据权利要求10所述的编码组件，其特征在于，所述底座包括与所述中间台阶部连接的内台阶部，所述内台阶部在所述转轴的径向上相较于所述中间台阶部更靠近所述转轴，所述内台阶部在所述转轴的轴向上的厚度大于所述中间台阶部在所述转轴的轴向上的厚度，所述轴承孔设于所述内台阶部，所述编码盘沿所述转轴的轴向正投影至所述底座时与所述中间台阶部部分重叠，所述编码盘与所述中间台阶部在所述转轴的轴向上的间距大于所述编码盘与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王重彬，姜宇，张明，雷应波，叶伟智，王伦，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：