[发明专利]一种模块化机器人关节、编码器读头位置调节机构及读头位置调节方法

说明书

本发明提供一种模块化的机器人关节、其编码器读头位置调节机构及调节方法。该编码器读头位置调节机构设置于编码器读头支架的一侧，包括读头位置调节机构下支架和读头位置调节机构上支架，下支架和上支架之间通过限位连接件相互连接并限位，上支架通过顶紧连接件顶紧于下支架，编码器读头固定于读头位置调节机构上支架的上表面，并与编码器磁环相对，编码器磁环固定于电机轴或中空轴。通过调整限位连接件及顶紧连接件可调整下支架和上支架之间的距离，从而使得读头与磁环的轴向间距调整至预定值。这一技术方案能够合理降低该尺寸链上相关零件的加工精度，降低加工成本，且在机器人关节装配调试时便于调节控制，因而取得了良好的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种机器人领域，特别是涉及一种模块化机器人关节及其内部的具体结构。

背景技术

机器人模块化关节的紧凑化和小型化是协作机器人的重要发展方向，并直接关系到整机的参数指标。模块化关节的运行稳定性和准确性对机械臂的性能至关重要。现有技术中模块化关节大多在紧凑的结构空间里采用无框中空电机，并且设计有高速轴和低速轴编码器用以读取电机和关节输出轴的转速，从而利用这些信息对关节进行控制。通常，编码器读头的检测面与编码器磁环的表面之间有精确的安装间距要求，在一些编码器手册中要求该实际安装间距与理论安装间距的误差≤0.5mm。

现有技术CN 207548790 U披露了一种驱动装置和机器人，现有技术CN 109715348A披露了用于操纵器的驱动单元。其机器人模块化关节的驱动传感器装置18和从动传感器装置22设置在电路板13上。电路板13又通过螺柱12固定在盖11上。对应驱动传感器装置18的传感器环17安装在保持环19上，使得传感器环17随驱动轴8转动。对应从动传感器装置22的传感器环20安装在传感器轴16上，并通过保持环21对其进行固定。该方案中驱动传感器装置18和传感器环17的间距，以及从动传感器装置22和传感器环20的间距无法调节。该间距的误差范围只能靠相关零件的尺寸公差来保证。但模块化关节零部件众多，尺寸链较为复杂，通过控制所有相应零件公差的方式来保证传感器装置和传感器环之间的距离将使制造成本升高，且在装配调试时不便于调节控制。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种模块化的机器人关节，包括电机、减速器、中空轴、输出法兰、制动器、编码器，所述中空轴与所述输出法兰固定连接，所述电机通过减速器将动力输出到所述输出法兰，所述编码器用于检测所述电机输入端或所述中空轴的转速并将信息反馈至控制系统，所述编码器包括磁环、读头，所述磁环固定于所述电机的电机轴或所述中空轴；

设置有读头支架，所述读头支架上设置有读头位置调节机构，所述读头设置于所述读头位置调节机构上并与所述磁环相对，通过调节所述读头位置调节机构可以将所述读头与所述磁环的轴向间距调整至预定值。

进一步的，所述读头位置调节机构包括读头位置调节机构下支架和读头位置调节机构上支架，所述读头位置调节机构下支架和读头位置调节机构上支架之间通过限位连接件相互连接并限位，所述读头位置调节机构上支架通过顶紧连接件顶紧于所述读头位置调节机构下支架，所述读头固定于所述读头位置调节机构上支架的上表面。

进一步的，所述读头通过读头固定件固定于所述读头位置调节机构上支架的上表面。

进一步的，所述读头固定件为读头固定螺钉。

进一步的，所述限位连接件为限位螺钉。

进一步的，所述顶紧连接件为顶紧螺钉。

进一步的，所述编码器为高速编码器，所述磁环为高速侧磁环，所述读头为高速侧读头，所述读头支架为高速侧读头支架，所述高速侧读头支架固定在制动器外壳上。

进一步的，所述限位连接件为一组或多组，和/或所述顶紧连接件为一组或多组。