[实用新型]一种双编码器型中空走线式智能模块化关节

说明书

本实用新型公开一种双编码器型中空走线式智能模块化关节，包括左端外壳、中间外壳、右端外壳、左端盖、驱动器、制动器、增量式编码器码盘、转子谐波轴、一号角接触轴承、输出法兰、活动连接板、增量式编码器、二号角接触轴承、中空走线管、连接法兰、中空无框力矩电机、谐波减速器、绝对值编码器。本实用新型关节采用双编码器的方式，分别通过增量式编码器与绝对值编码器来测量电机角度与连杆(机械臂)角度，所述码盘通过螺钉连接在转子轴向紧固零件上；本实用新型关节设计为多凸台式外壳，结构设计紧凑，中空走线方式减少了线缆汇总的复杂性，避免关节运动时对线缆的影响，具有很高的灵活性，模块化设计能够更加方便的组装。

技术领域

本实用新型应用于模块化机械臂技术领域，具体是一种双编码器型中空走线式智能模块化关节。

背景技术

目前，国内外机器人所使用的机械臂都是传统的一体化机械臂，不仅体积比较庞大，而且当某些部分零件的损坏时，机械臂的组装和拆卸也较为麻烦，同时机械臂的外部走线方式不仅影响美观，而且往往造成线缆的缠绕。因而无论是在服务行业还是工业行业的机器人，现如今对机械臂的要求越来越严格，一方面需要有足够的灵活性及其可靠性，另一方面，组装起来需要安全便捷，可重复组装拆卸，结构紧凑，此外，在一些特殊场合，所应用的机械臂对走线的方式也有相当严格的要求，防止外部走线影响美观以及造成线缆的缠绕，针对这一技术问题，国内外研发了中空走线的方式，这一种方式为外部走线及线缆缠绕问题提供了一种解决办法。专利文献“一种中空智能模块化关节CN104416579A”涉及的中空模块化关节虽然采用通过法兰和外壳连接，结构紧凑，连接可靠，但是整体的重量较大，制动装置的结构设计复杂，通过齿轮传动需要的力矩较大，电机拆装的方式较为复杂，输出法兰没有和谐波减速器直接连接，因此产生传动间隙，制动装置与增量式编码器偏置，通过齿轮传动导致间隙较大，除此之外，该模块化关节设有霍尔传感器元器件，谐波的波发生器没有轴向定位，使得整个结构在运转时不稳定。

实用新型内容

针对现有技术的不足之处，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双编码器型中空走线式智能模块化关节。该双编码器型中空走线式智能模块化关节解决了外部走线混乱、易缠线、质量和体积大、模块化程度不高等问题，不需定制硬件，有效的降低了成本。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：一种双编码器型中空走线式智能模块化关节，一种双编码器型中空走线式智能模块化关节，其特征在于，包括左端外壳、中间外壳、右端外壳、左端盖、驱动器、制动器、增量式编码器码盘、转子谐波轴、一号角接触轴承、输出法兰、活动连接板、增量式编码器、二号角接触轴承、中空走线管、连接法兰、中空无框力矩电机、谐波减速器、绝对值编码器；中空无框力矩电机包括电机转子轴向紧固件、电机定子轴向紧固件、电机定子、电机转子、霍尔传感器，谐波减速器包括波发生器、柔轮、刚轮，绝对值编码器包括绝对值编码器定子、绝对值编码器转子；

所述左端盖、左端外壳、中间外壳、右端外壳、输出法兰构成一个腔体，左端外壳、中间外壳、右端外壳三段外壳通过螺钉依次紧固密封连接；左端外壳的内部设置有第一连接板，中间外壳的内部设置有第一环状凸台和第二环状凸台，右端外壳的内部设置有第二连接板，第一连接板、第一环状凸台、第二环状凸台、第二连接板从左到右依次设置，其上均设置有连接孔，第二环状凸台上设有第二环状凸台阵列孔；

电机转子轴向紧固件的左端设置在第一连接板的中间，并通过二号角接触轴承与第一连接板连接；驱动器固定安装在第一连接板的左侧面上，制动器设置在第一连接板右侧的电机转子轴向紧固件上并与第一连接板紧固连接；制动器右侧的电机转子轴向紧固件上设置有增量式编码器码盘；

所述活动连接板边缘通过螺钉与左端外壳内侧壁连接；所述增量式编码器包括增量式编码器码盘和增量式编码器电刷，增量式编码器码盘通过顶丝连接在电机转子轴向紧固件上，增量式编码器电刷通过螺栓与活动连接板相连；