[发明专利]一种协作机器人模块化关节

说明书

本发明公开了一种协作机器人模块化关节，属于机器人技术领域。协作机器人模块化关节包括关节壳体、电机、谐波减速机、刹车结构，用于驱动谐波减速机旋转的电机安装在关节壳体内部，谐波减速机作为关节壳体的前盖安装在关节壳体端部且谐波减速机的输出端设置在关节壳体内部且与编码器组件连接，电机的输出端安装有刹车片，用于控制刹车片处于制动或非制动状态的刹车结构安装在编码器组件上。本发明提供的协作机器人模块化关节位置制动精度足、制动力足以及力反馈灵敏度高、结构紧凑，替换性好、可大批量生产，协同性强和安全性高的协作机器人模块。

技术领域

本发明涉及协作机器人技术领域，更具体的说是涉及一种协作机器人模块化关节。

背景技术

随着“工业4.0”的提出，国家和企业更加注重智能化制造关键技术的发展。随着机器人领域的不断进步。协作机器人已经成为工业机器人发展的新方向。大量的分析指出，下一个产业的爆发点，都聚焦在协作机器人身上。协作机器人具有模块化、轻量化、大负载/自重比、安全可靠、可以快速部署等特点。

在协作机器人技术中，有一些问题还需要解决，主要包括:

(1)中空电机问题

中空电机需要内部走线，且内部有与线摩擦情况

(2)减速机输入与输出问题

减速机的输入轴末端存在装配精度差，输出轴端与绝对式编码器连接结构不紧凑。

(3)抱闸问题

传统的磁粉制动器存在对加工精度要求高、产生热量高，且价格贵，结构不紧凑，不能满足现有设计需求。

(4)伺服驱动板问题

伺服驱动板因需要内置于关节壳体内部，伺服驱动板需要小型化设计。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种关节位置制动精度足、制动力足以及力反馈灵敏度高、结构紧凑，替换性好、可大批量生产，协同性强和安全性高的协作机器人模块。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种协作机器人模块化关节，包括关节壳体、电机、谐波减速机、刹车结构，用于驱动谐波减速机旋转的电机安装在关节壳体内部，谐波减速机作为关节壳体的前盖安装在关节壳体端部且谐波减速机的输出端设置在关节壳体内部且与编码器组件连接，电机的输出端安装有刹车片，用于控制刹车片处于制动或非制动状态的刹车结构安装在编码器组件上。

进一步的，所述谐波减速机包括谐波减速机本体和与谐波减速机本体连接的谐波减速机端盖，其中，谐波减速机端盖和谐波减速机本体的输出轴连接，编码器组件连接在谐波减速机本体的输出轴的另一端，谐波减速机本体的输出轴为中空结构，谐波减速机本体与电机的输出端连接。

进一步的，所述电机包括电机转子、转子轴和电机定子，电机定子安装在关节壳体内部，电机转子固定在转子轴上在电机定子内转动，所述转子轴固定于谐波减速机本体的输入轴上，所述刹车片安装于转子轴上。

进一步的，所述编码器组件包括增量式编码器动盘和增量式编码器静盘，增量式编码器动盘安装于转子轴上，增量式编码器静盘安装于增量式编码器静盘法兰上，增量式编码器静盘法兰安装于关节壳体上。

进一步的，所述编码器组件还包括绝对式编码器静盘和绝对式编码器动盘，绝对式编码器静盘倒装于绝对式编码器静盘法兰上，绝对式编码器静盘法兰安装在增量式编码器静盘法兰上；绝对式编码器动盘通过绝对式编码器动盘法兰安装于谐波减速机本体的输出轴的另一端。