一种双编码器机器人关节及机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双编码器机器人关节及机器人，所述双编码器机器人关节包括外壳、电机、减速器和两个编码器，所述外壳具有一容纳腔；所述电机包括电机壳体和转动设置在所述电机壳体内的电机转轴，所述电机壳体设置在所述容纳腔内，所述电机转轴贯穿所述外壳顶壁，所述减速器包括固定端、输入端及输出端，且设置有贯穿减速器中心的通孔；所述固定端与所述外壳固定连接，所述输入端与所述电机转轴固定连接；所述电机转轴贯穿所述通孔并延伸至机器人关节输出端；两个编码器有相应的读头和转子，两个读头分别安装在外壳靠近电机壳体一侧以及固定端远离电机壳体一侧，两个转子分别对应安装在电机转轴两端，简化了关节结构且减轻了重量和成本。了重量和成本。了重量和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双编码器机器人关节及机器人


[0001]本技术涉及机器人
，进一步地涉及一种双编码器机器人关节及机器人。

技术介绍

[0002]目前，在传统关节机器人的应用中，机器人关节通常由外壳，驱动电机，减速机，关节输出端，编码器等部分组成。驱动电机输出的转速和扭矩经过减速机将力矩放大且速度降低后由关节输出端输出。编码器作为主要部件通常用来获取机器人输出端的绝对位置。
[0003]现有技术中，编码器通常有两种技术路线：一种是编码器采用多圈绝对式编码器结构，此种结构只安装于电机端，安装方便，缺点是需要为多圈绝对式编码器提供外部电源，否则机器人断电后无法记住当前位置；另一种是采用双编码器结构，此结构为一个单圈编码器安装于电机端，反馈电机的实时位置信息，另一个编码器的读头安装在电机端固定在关节的外壳上，再用一根转轴通过关节的中空孔固定在减速机的低速端将低速端的转动信息传递到电机端，再将编码器的转子安装在转轴上，以获取低速端的的绝对位置，由于两个编码器都是单圈绝对式编码器，可以不再为编码器提供电池就能获取低速端的绝对位置，但缺点是需要在关节内部增加一根贯穿整个关节的转动轴，电机等部件也需要设置中空孔来过转动轴，使关节结构变得复杂，也增加了关节的重量和成本。
[0004]综上所述，需要一种双编码器机器人关节来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本技术的目的在于提供一种双编码器机器人关节及机器人，该关节结构简单，使得关节的重量和成本都可得到减轻，且能够获取关节低速端的位置信息使得机器人的运作更加精准。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种双编码器机器人关节，包括：外壳、电机、减速器、编码器，其中所述外壳具有一容纳腔；所述电机包括电机壳体和转动设置在所述电机壳体内的电机转轴，所述电机壳体设置在所述容纳腔内，所述电机转轴贯穿所述外壳顶壁，所述减速器包括固定端、输入端及输出端，且设置有一个贯穿所述减速器中心的通孔；所述固定端与所述外壳固定连接，所述输入端与所述电机转轴固定连接；所述电机转轴贯穿所述通孔并延伸至机器人关节输出端；所述编码器的数量为两个，两个所述编码器分别有相应的读头和转子，两个所述读头分别安装在所述外壳靠近所述电机壳体一侧以及所述固定端远离所述电机壳体一侧，两个所述转子分别对应安装在所述电机转轴两端。
[0007]其中，所述电机转轴通过所述减速器上的通孔与其连接，使得机器人关节的结构更加简单，可以使得关节的重量和成本都得到减轻，同时两个转子都安装在所述电机转轴上，使得操作人员安装时也更加方便。
[0008]在一些实施方式中，两个所述编码器分别为高速端编码器和低速端编码器，相应的两个所述读头分别为高速端编码器读头、低速端编码器读头，两个所述转子分别为高速
端编码器转子、低速端编码器转子；其中所述高速端编码器读头固定安装在所述外壳靠近所述电机壳体一侧外侧壁，所述低速端编码器读头固定安装在所述固定端远离所述电机壳体一侧。
[0009]需要说明的是，高速端编码器和低速端编码器分别用于读取所述电机一侧的位置信息以及所述减速器一侧的位置信息，则可以通过这两个信息的差值获得机器人关节低速端的位置信息。
[0010]在一些实施方式中，所述高速端编码器转子设置在所述电机转轴靠近所述容纳腔底部一端，所述低速端编码器转子设置在所述电机转轴靠近所述输出端一侧，且所述高速端编码器和所述低速端编码器沿所述电机转轴轴向对称设置。
[0011]其中，所述高速端编码器转子和所述低速端编码器转子对应设置在电机转轴上，使得在安装时无需增设多余的连接轴，避免了还需要通过连接轴来传递减速器低速端的位置信息。
[0012]在一些实施方式中，所述双编码器机器人关节还包括：输出法兰，所述输出法兰连接在所述固定端远离所述电机壳体的顶壁，所述低速端编码器读头固定在所述输出法兰上。
[0013]需要说明的是，此处设置有输出法兰，则所述低速端编码器读头可以读取到电机转轴相对于输出法兰的位置。
[0014]在一些实施方式中，所述电机转轴穿过所述输出法兰上的连接孔与其固定连接，且所述电机转轴的伸出段与所述输出法兰平齐。
[0015]在一些实施方式中，所述高速端编码器和所述低速端编码器为单圈绝对值编码器。
[0016]其中，高速端编码器和低速端编码器采用了单圈绝对值编码器，可以不用外接电源进行运作，使整个机器人关节的可靠性更高。
[0017]在一些实施方式中，所述高速端编码器和所述低速端编码器的分辨率相同。
[0018]在一些实施方式中，所述容纳腔内设置有减速器安装槽和电机安装槽用于固定所述减速器及所述电机壳体，且在所述减速器和所述电机壳体之间还设置有一圈环槽，所述环槽可用于添加润滑油。
[0019]在一些实施方式中，所述电机转轴上套设有一减震垫，所述减震垫设置在所述电机壳体和所述减速器之间。
[0020]需要说明的是，设置减震垫后可以减少由于电机运作产生的震动，使得两个编码器都可以在比较稳定的情况下进行位置的读取。
[0021]本技术的另一方面，也提供一种机器人，包括有上述的一种双编码器机器人关节。
[0022]与现有技术相比，本技术所提供的一种双编码器机器人关节及机器人具有以下有益效果：
[0023]1、本技术所提供的一种双编码器机器人关节，电机转轴直接与减速器连接，无需多余的连接轴进行固定，使得整体结构简单，减轻了机器人关节重量。
[0024]2、本技术所提供的一种双编码器机器人关节，采用了双编码器的设置，两个编码器的读头对应设置在了电机转轴上，安装方便，降低了关节成本。
[0025]3、本技术所提供的一种机器人，设置有上述双编码器机器人关节使得操作人员可及时获取机器人关节低速端位置，且双编码器采用单圈绝对值编码器，可以不用提供外接电源，更加便捷。
附图说明
[0026]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0027]图1是本技术一个实施例的剖面示意图。
[0028]附图标号说明：1、外壳；2、电机；21、电机壳体；22、电机转轴；3、减速器；4、输出法兰；5、高速端编码器；51、高速端编码器读头；52、高速端编码器转子；6、低速端编码器；61、低速端编码器读头；62、低速端编码器转子。
具体实施方式
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
[0030]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双编码器机器人关节，其特征在于，包括：外壳，所述外壳具有一容纳腔；电机，所述电机包括电机壳体和转动设置在所述电机壳体内的电机转轴，所述电机壳体设置在所述容纳腔内，其中所述电机转轴贯穿所述外壳顶壁，减速器，所述减速器包括固定端、输入端及输出端，且设置有一个贯穿所述减速器中心的通孔，所述固定端与所述外壳固定连接，所述输入端与所述电机转轴固定连接，并且所述电机转轴贯穿所述通孔再延伸至机器人关节输出端；编码器，所述编码器的数量为两个，两个所述编码器分别有相应的读头和转子，两个所述读头分别安装在所述外壳靠近所述电机壳体一侧以及所述固定端远离所述电机壳体一侧，两个所述转子分别对应安装在所述电机转轴两端。2.根据权利要求1所述的一种双编码器机器人关节，其特征在于，两个所述编码器分别为高速端编码器和低速端编码器，相应的两个所述读头分别为高速端编码器读头、低速端编码器读头，两个所述转子分别为高速端编码器转子、低速端编码器转子；其中所述高速端编码器读头固定安装在所述外壳靠近所述电机壳体一侧外侧壁，所述低速端编码器读头固定安装在所述固定端远离所述电机壳体一侧。3.根据权利要求2所述的一种双编码器机器人关节，其特征在于，所述高速...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡爱军，赵仕勤，
申请(专利权)人：上海岭先机器人科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：