[发明专利]包括制动组件的机器人关节

说明书

机器人关节能够经由输出凸缘连接到至少另一个机器人关节。该机器人关节包括关节马达，该关节马达具有被构造成使输出凸缘旋转的马达轴。该机器人关节包括制动组件，该制动组件包括可旋转的环形制动构件和布置在马达轴上的弹力构件。环形制动构件和弹力构件布置在第一锁定构件和可定位锁定构件之间，其中该可定位锁定构件可固定在沿着马达轴并在马达轴处的多个位置处。接合构件能够在接合位置和非接合位置之间移动，其中在接合位置，接合构件与环形制动构件接合并且防止环形制动构件围绕马达轴线旋转。环形制动构件可包括制动突起部，该制动突起部包括形成类三角形形状的两个板条。

技术领域

本发明涉及机器人关节，该机器人关节能够经由输出凸缘连接到至少另一个机器人关节。该机器人关节包括被构造成旋转输出凸缘的关节马达和被构造作为摩擦制动器的制动组件，该摩擦制动器可以激活和停用并且提供输出凸缘的受控制动。

背景技术

协作式机器人是一种可被设置为在接近人类的环境中工作以及甚至被设置为一起工作或辅助人类工作的机器人。典型的协作式机器人被形成为机器人臂，该机器人臂包括多个互连的机器人关节，使得机器人臂能够移动。机器人关节包括可连接到另一机器人关节的输出凸缘和被构造成旋转输出凸缘的关节马达。机器人关节可以直接连接在一起，或者可以在机器人关节之间设置连接元件。

此外，机器人关节包括制动组件，该制动组件被构造成防止输出凸缘旋转并防止机器人关节相对于彼此旋转。制动组件通常被构造成在马达断电时或响应于机器人的安全功能而被激活。因此，关节马达的制动组件使得可以在机器人臂关闭时将机器人臂保持在给定位置，并且在机器人的操作期间还用作安全制动器。

图1a和图1b示出了具有现有技术中已知的制动组件的机器人臂的机器人关节，其中图1a示出了机器人关节的分解透视图，并且图1b示出了由图1a中的圆A环绕的部分的放大视图。

机器人关节101能够经由输出凸缘103连接到至少另一个机器人关节(未示出)。机器人关节101包括关节马达，该关节马达具有联接到马达轴111的马达定子和马达转子(在图1a中，马达定子和马达转子没有从关节外壳分解)。马达轴能够围绕马达轴线113旋转。马达轴111被构造成经由应变波齿轮117相对于关节外壳115旋转输出凸缘103，其中马达轴驱动布置在环形柔性键齿内部的波发生器，该环形柔性键齿具有外齿状物，该外齿状物接合连接到输出凸缘的输出轴的内齿状物的环形圈，如应变波齿轮领域中所公知的。关节马达、马达轴和应变波齿轮布置在关节外壳115内部。所示关节还包括附接凸缘127，该附接凸缘被构造成直接连接到另一个关节的输出凸缘或经由连接元件连接到另一个关节。

机器人关节包括制动组件129，该制动组件包括环形制动构件131、两个环形间隔件构件133a和133b、弹力构件135、第一锁定构件137a、第二锁定构件137b和接合构件139。

环形制动构件131可旋转地布置在马达轴上。环形制动构件被设置为环形圈，该环形圈包括相对于环形圈向外延伸的8个制动突起部132。

两个环形间隔件构件133a、133b可旋转地固定在马达轴上；其中环形制动构件131布置在两个环形间隔件构件之间。环形间隔件构件被设置为两个平金属环。

弹力构件135被设置在马达轴处，并且弹力构件135被设置为布置在马达轴处的环形片簧。

第一锁定构件137a和第二锁定构件137b布置在环形制动构件的相对两侧，使得环形制动构件、第一间隔件构件和第二间隔件构件以及弹力构件以张紧状态布置在第一锁定构件和第二锁定构件之间。因此，弹力构件被构造成将压紧力施加到环形制动构件。第一锁定构件和第二锁定构件被设置为弹力锁定环，该弹力锁定环具有比马达轴小的直径，并且可以被推压到马达轴处的对应锁定凹槽140a和140b中。