[发明专利]一种非偏置协作机器人一体化关节

说明书

本发明提供了一种非偏置协作机器人一体化关节，涉及协作机器人技术领域。该非偏置协作机器人一体化关节，包括关节壳体一，关节壳体一的两侧分别设有关节壳体二和关节壳体三，中空的关节轴依次贯穿关节壳体二、关节壳体一和关节壳体三内腔轴心设置，关节壳体一和关节壳体二可绕关节轴的轴线同步运动。本发明提高了关节的整体刚性，减少关节轴转动时因输入轴过长造成的编码器组件晃动，谐波减速器配合无刷电机使转动更加稳定，提高了编码器组件反馈位置的准确性；非偏置的连接设计将负载均匀分配，提高了关节轴系整体的刚度，确保各部位之间保持高同轴度。

技术领域

本发明涉及协作机器人技术领域，尤其涉及一种非偏置协作机器人一体化关节。

背景技术

现有的人机隔离生产模式已适应不了新兴应用市场如3C电子、医疗等行业的高精细化、高灵活度的要求，协作机器人的人机协作特性成为行业内企业的最优选择，同时采用协作机器人符合中小企业以低成本实现自动化转型升级的需要。

目前主流的协作机器人模块化关节结构主要是采用谐波减速器、电机、制动器、驱动控制器依次串联的结构，谐波减速器的输出轴偏置，协作机器人关节间连接刚性较差且占用空间较大，中空型关节内部布线过程中存在与转动轴摩擦损耗的情况，影响使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种非偏置协作机器人一体化关节。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种非偏置协作机器人一体化关节，包括关节壳体一，关节壳体一的两侧分别设有关节壳体二和关节壳体三，中空的关节轴依次贯穿关节壳体二、关节壳体一和关节壳体三内腔轴心设置，关节壳体一的顶部装配有连接法兰一，关节壳体二、关节壳体三的底部装配有连接法兰二，关节壳体二和关节壳体三可绕关节轴的轴线同步运动，所述连接法兰一、连接法兰二均可与其他一体化关节连接；

所述关节壳体一的内腔安装有谐波减速器，关节壳体二的内腔安装有磁编码器组件、光栅编码器组件和驱动控制器，关节壳体三的内腔安装有无刷电机和刹车制动组件。

进一步的，所述关节壳体二内壁固定有中心线支架一，关节壳体三内壁固定有中心线支架二，走线隔离套的一端固定在中心线支架一上，穿过中空的关节轴后另一端固定在中心线支架二上。

进一步的，关节壳体二外壁连接有关节盖一，关节壳体三外壁连接有关节盖二。

进一步的，所述谐波减速器包括谐波减速器柔轮、谐波减速器刚轮和谐波减速器波发生器，谐波减速器柔轮的一侧与关节壳体一连接，另一侧与柔轮连接法兰连接，谐波减速器刚轮与刚轮连接法兰连接。

进一步的，所述谐波减速器波发生器与关节轴的中部连接，关节轴的一侧通过轴承一与柔轮连接法兰配合连接，另一侧通过轴承三与刚轮连接法兰配合连接。

进一步的，所述磁编码器组件包括磁编码器磁环和磁编码器读数头，磁编码器磁环安装在柔轮连接法兰上，磁编码器读数头安装在磁编读数头支架上，磁编读数头支架安装在关节壳体二上。

进一步的，所述光栅编码器组件包括光栅编码器读数头和光栅片，光栅片的两侧由光栅压紧片一和光栅压紧片二压紧后通过光栅编码器法兰安装在关节轴的一端，光栅编码器读数头安装在驱动控制器上。

进一步的，所述无刷电机包括电机轴套、无刷电机转子、无刷电机定子，电机轴套安装在关节轴的一端，无刷电机转子安装在电机轴套上。

进一步的，所述刹车制动器包括刹车制动组件、刹车柱套、刹车柱、压缩弹簧和继电器，刹车制动组件安装于电机轴套上，刹车柱套固定在关节壳体三上，压缩弹簧放置在刹车柱套内，刹车柱滑动设置在刹车柱套内，刹车柱顶部与继电器底部接触。

本发明的有益效果：