一种柔性协作机器人模块化关节制造技术

一种柔性协作机器人模块化关节，它涉及一种模块化关节。本实用新型专利技术为了解决现有的协作机器人模块化关节存在设计柔性差及线缆磨损严重的问题。本实用新型专利技术的电机组件和谐波减速器安装在关节壳体内，输出法兰安装在谐波减速器上，护线管与输出法兰连接并穿设在电机轴内，制动器组件安装在关节壳体内，电机端编码器读数头通过电机端编码器读数头安装座安在关节壳体内，电机端编码器码盘安在电机轴上，关节端编码器读数头通过关节端编码器读数头安装座与关节壳体连接，关节端编码器码盘安装在护线管上，关节伺服驱动器与关节壳体连接；后盖与关节壳体连接；关节端编码器读数头和电机端编码器读数头的轴向距离通过垫片调整。本实用新型专利技术用于机器人领域。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性协作机器人模块化关节
本技术涉及一种模块化关节，具体涉及一种柔性协作机器人模块化关节，属于机器人关节

技术介绍
在德国工业4.0的背景下，对高端智能装备提出要求，智能机器人行业迎来一轮新的发展契机。目前，世界制造业的生产模式正在面临着从批量生产向用户定制的转变，对柔性、智能、个性化制造有着强劲的需求。协作机器人作为机器人的重要分支，自诞生以来，便取得了高速发展，产业化进程不断加速，新晋厂商不断增加，应用领域不断拓展，商业模式不断创新。人机协作型机器人具有人机优势互补、环境感知能力强、工作范围大、操作灵巧、工作效率高等突出优点，必将成为未来柔性制造中不可替代的重要装备和自动化手段。除了制造业以外，先进的人机协作机器人技术还可广泛应用于家政服务、3C电子、汽车零部件等多个行业领域以及核能、载人航天、探月等特殊领域，具有广阔发展前景。用于协作机器人的模块化关节是核心部件，具有以下发展趋势：模块化、简化设计流程，缩短设计周期；具有高负载/自重比、高集成度、轻量化、高灵敏度、高精度、安全易于装配的特点。目前的协作机器人模块化关节，在布线和走线过程中由于主轴转速高，对线缆磨损严重，而且无法适用于不同型号的编码器，存在设计柔性差的问题。综上所述，现有的协作机器人模块化关节存在设计柔性差及线缆磨损严重的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的协作机器人模块化关节存在设计柔性差及线缆磨损严重的问题。进而提供一种柔性协作机器人模块化关节。本技术的技术方案是：一种柔性协作机器人模块化关节包括关节壳体；它还包括电机端编码器读数头安装座、关节伺服驱动器、关节端编码器码盘、关节端编码器读数头、关节端编码器码盘安装座、关节端编码器读数头安装座、电机端编码器码盘、电机端编码器读数头、后盖、制动器组件、电机组件、谐波减速器、护线管和输出法兰；电机组件和谐波减速器由左至右依次安装在关节壳体内，且电机组件与谐波减速器的输入端连接，输出法兰安装在谐波减速器的输出端上，护线管穿设在电机组件的电机轴内并与输出法兰连接，制动器组件安装在关节壳体内并位于电机组件的左侧，且制动器组件与电机轴连接，电机端编码器读数头通过电机端编码器读数头安装座安装在制动器组件左侧关节壳体，电机端编码器码盘安装在电机轴上，关节端编码器读数头通过关节端编码器读数头安装座与关节壳体连接，关节端编码器读数头位于电机端编码器码盘的左侧，关节端编码器码盘通过关节端编码器码盘安装座安装在护线管上，关节端编码器码盘位于电机端编码器码盘与关节端编码器读数头之间，关节伺服驱动器通过连接柱与关节壳体连接；后盖与关节壳体连接；关节端编码器读数头和电机端编码器读数头的轴向距离通过垫片调整。进一步地，电机组件包括电机定子、电机转子和电机轴，电机定子固定安装在关节壳体的内侧壁上，电机轴水平穿设在关节壳体内，电机转子位于电机定子和电机轴之间，且电机转子与电机轴固定连接。进一步地，制动器组件为磁吸摩擦式制动器。进一步地，后盖与关节壳体之间采用密封圈密封。更进一步地，它还包括密封圈安装座和密封圈，密封圈通过密封圈安装座与制动器组件的内孔相连，密封圈的内圈与电机轴连接。更进一步地，它还包括护线套和护线套支架，护线套通过护线套支架安装在护线管的左侧端部。更进一步地，它还包括防尘支架和橡胶环，防尘支架安装在关节壳体的右侧内壁与输出法兰之间，橡胶环套装在防尘支架上。优选地，护线管的管径自输出法兰一侧至关节伺服驱动器一侧逐渐小。优选地，护线管为铝合金制成的护线管。优选地，护线管与输出法兰之间通过螺钉连接，关节端编码器码盘安装座与护线管之间通过螺纹连接。本技术与现有技术相比具有以下效果：1、本技术的电机轴与谐波减速器输入端之间通过螺钉连接，电机轴能够根据设计方案要求灵活调整更换，增加设计柔性和多样性，避免因为谐波减速器货期长，影响设计迭代。2、本技术的护线管与输出法兰通过螺钉连接，关节端编码器码盘安装座与低速护线管通过螺纹连接；护线管与关节端编码器码盘安装座能够根据设计方案要求灵活配置，增加设计柔性和多样性的同时而不影响输出法兰。护线管与输出法兰分体连接，降低加工成本。3、本技术电机端编码器读数头与关节端编码器读数头均通过调整垫片来调整轴向距离，满足不同编码器的使用条件及制造误差带来的影响，增加设计柔性；4、本技术制动器组件为磁吸摩擦式，断电时制动器通过内置弹簧抱死摩擦片，通过制动器轮毂使得电机轴无法转动；通电时电磁铁吸开摩擦片压住弹簧，制动器组件解除制动，由于采用摩擦制动式原理，当机器人急停时，相比插销式制动器更加安全可靠。不存在插销打弯和上电关节晃动问题；5、本技术采用轻量化超硬航空铝合金材料实现大负载轻自重，高集成度；6、本技术采用中心孔走线，解决传统工业机器人布线困难和走线缠绕问题；护线管与输出法兰相连，转速低，减少线缆磨损；7、本技术采用模块化设计，相同关节应用于机器人各关节，各组成部分均可具有互换性，易于维护。附图说明图1是本技术设计柔性的协作机器人模块化关节的结构剖面图；图2是本技术设计柔性的协作机器人模块化关节的输出法兰和护线管；图3是本技术设计柔性的协作机器人模块化关节的谐波减速器；图4是本技术设计柔性的协作机器人模块化关节的制动器组件；图5是本技术设计柔性的协作机器人模块化关节的电机轴；其中1-电机端编码器读数头安装座、2-关节伺服驱动器、3-关节端编码器码盘、4-关节端编码器读数头、5-关节端编码器码盘安装座、6-护线套、7-护线套支架、8-关节端编码器读数头安装座、9-密封圈安装座、10-密封圈、11-电机端编码器码盘、12-电机端编码器读数头、13-关节后盖、14-制动器组件、15-关节壳体、16-电机轴、17-电机组件、18-谐波减速器、19-防尘支架、20-橡胶环、21-护线管、22-输出法兰。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的一种柔性协作机器人模块化关节包括关节壳体15；它还包括电机端编码器读数头安装座1、关节伺服驱动器2、关节端编码器码盘3、关节端编码器读数头4、关节端编码器码盘安装座5、关节端编码器读数头安装座8、电机端编码器码盘11、电机端编码器读数头12、后盖13、制动器组件14、电机组件17、谐波减速器18、护线管21和输出法兰22；电机组件17和谐波减速器18由左至右依次安装在关节壳体15内，且电机组件17与谐波减速器18的输入端连接，输出法兰22安装在谐波减速器18的输出端上，护线管21穿设在电机组件17的电机轴16内并与输出法兰22连接，制动器组件14安装在关节壳体15内并位于电机组件17的左侧，且制动器组件14与电机轴16连接，电机端编码器读数头12通过电机端编码器读数头安装座1安装在制动器组件14左侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性协作机器人模块化关节，它包括关节壳体(15)；其特征在于：它还包括电机端编码器读数头安装座(1)、关节伺服驱动器(2)、关节端编码器码盘(3)、关节端编码器读数头(4)、关节端编码器码盘安装座(5)、关节端编码器读数头安装座(8)、电机端编码器码盘(11)、电机端编码器读数头(12)、后盖(13)、制动器组件(14)、电机组件(17)、谐波减速器(18)、护线管(21)和输出法兰(22)；/n电机组件(17)和谐波减速器(18)由左至右依次安装在关节壳体(15)内，且电机组件(17)与谐波减速器(18)的输入端连接，输出法兰(22)安装在谐波减速器(18)的输出端上，护线管(21)穿设在电机组件(17)的电机轴(16)内并与输出法兰(22)连接，制动器组件(14)安装在关节壳体(15)内并位于电机组件(17)的左侧，且制动器组件(14)与电机轴(16)连接，电机端编码器读数头(12)通过电机端编码器读数头安装座(1)安装在制动器组件(14)左侧的关节壳体(15)上，电机端编码器码盘(11)安装在电机轴(16)上，关节端编码器读数头(4)通过关节端编码器读数头安装座(8)与关节壳体(15)连接，关节端编码器读数头(4)位于电机端编码器码盘(11)的左侧，关节端编码器码盘(3)通过关节端编码器码盘安装座(5)安装在护线管(21)上，关节端编码器码盘(3)位于电机端编码器码盘(11)与关节端编码器读数头(4)之间，关节伺服驱动器(2)通过连接柱与关节壳体(15)连接；后盖(13)与关节壳体(15)连接；关节端编码器读数头(4)和电机端编码器读数头(12)的轴向距离通过垫片调整。/n...

【技术特征摘要】
1.一种柔性协作机器人模块化关节，它包括关节壳体(15)；其特征在于：它还包括电机端编码器读数头安装座(1)、关节伺服驱动器(2)、关节端编码器码盘(3)、关节端编码器读数头(4)、关节端编码器码盘安装座(5)、关节端编码器读数头安装座(8)、电机端编码器码盘(11)、电机端编码器读数头(12)、后盖(13)、制动器组件(14)、电机组件(17)、谐波减速器(18)、护线管(21)和输出法兰(22)；
电机组件(17)和谐波减速器(18)由左至右依次安装在关节壳体(15)内，且电机组件(17)与谐波减速器(18)的输入端连接，输出法兰(22)安装在谐波减速器(18)的输出端上，护线管(21)穿设在电机组件(17)的电机轴(16)内并与输出法兰(22)连接，制动器组件(14)安装在关节壳体(15)内并位于电机组件(17)的左侧，且制动器组件(14)与电机轴(16)连接，电机端编码器读数头(12)通过电机端编码器读数头安装座(1)安装在制动器组件(14)左侧的关节壳体(15)上，电机端编码器码盘(11)安装在电机轴(16)上，关节端编码器读数头(4)通过关节端编码器读数头安装座(8)与关节壳体(15)连接，关节端编码器读数头(4)位于电机端编码器码盘(11)的左侧，关节端编码器码盘(3)通过关节端编码器码盘安装座(5)安装在护线管(21)上，关节端编码器码盘(3)位于电机端编码器码盘(11)与关节端编码器读数头(4)之间，关节伺服驱动器(2)通过连接柱与关节壳体(15)连接；后盖(13)与关节壳体(15)连接；关节端编码器读数头(4)和电机端编码器读数头(12)的轴向距离通过垫片调整。


2.根据权利要求1所述的一种柔性协作机器人模块化关节，其特征在于：电机组件(17)包括电机定子、电机转子和电机轴(16)，电机定子固定安装在关节壳体(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敬颋，郭廷山，
申请(专利权)人：敬科深圳机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44