CN209737645U - 机械臂关节及具有该机械臂关节的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械臂关节及具有该机械臂关节的机械臂，该机械臂关节包括外壳、驱动装置和编码器，编码器包括码盘、读头、转接件和固定件，所述码盘固定安装于所述转子的一端端面，所述读头通过所述转接件固定安装于所述固定件，所述固定件固定安装于所述外壳，所述码盘与所述转子同步转动，所述读头可检测所述码盘的转动角度，从而获取转子的旋转角度值。基于上述结构，在需要将读头拆卸下来时，只需将将转接件连同读头一起从固定件上卸下，而无需拆卸码盘，从而能够快速完成机械臂关节的安装和拆卸。

Description

机械臂关节及具有该机械臂关节的机械臂

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别是涉及机械臂关节及具有该机械臂关节的机械臂。

背景技术

随着机电一体化技术的进步以及人工智能浪潮大力发展，工业产品朝着智能化、系统化、微型化、模块化与人机协作的方向发展。尤其是在轻型机械臂领域，机械臂有着高精化、模块化、轻量化和多自由度化的发展趋势。

目前，对于现有的机械臂而言，为使得其能够完成高精度并且复杂的作业任务，现有的机械臂需要具有复杂的结构，因而导致在生产和维修过程中，机械臂的拆卸和组装非常麻烦，需要复杂的操作步骤并浪费大量时间。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是如何通过对机械臂关节的结构进行改进，从而使得机械臂关节的拆卸和组装更加简便快捷。

本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种能够便于拆卸和组装的机械臂关节，包括:

外壳；

驱动装置，具有转子；

编码器，包括码盘、读头、转接件和固定件，所述码盘固定安装于所述转子的一端端面，所述读头通过所述转接件固定安装于所述固定件，所述固定件固定安装于所述外壳，所述码盘与所述转子同步转动，所述读头可检测所述码盘的转动角度，从而获取转子的旋转角度值。

在一些实施例中，所述读头以螺纹连接的方式固定安装于所述转接件，所述转接件以螺纹连接的方式固定安装于所述固定件。

在一些实施例中，所述读头朝向所述转接件的表面设置有两个第一贯孔，所述第一贯孔贯穿所述读头；所述转接件设置有两个第二贯孔和两个第三贯孔，所述第二贯孔和第三贯孔均由所述转接件朝向所述固定件的表面贯穿至所述转接件朝向所述读头的表面，用螺栓或者螺丝穿过所述第一贯孔和所述第三贯孔，使得所述读头固定安装于所述转接件上。

在一些实施例中，所述固定件，包括固定部和环形部，所述固定部环绕于所述环形部,并且所述环形部与所述固定部固定连接，所述固定部的侧边设置有两个连接孔，用螺栓或者螺丝穿过所述连接孔和所述第二贯孔，使得所述转接件固定安装于所述固定部。

在一些实施例中，所述转接件朝向所述固定件的表面设置有凸块；所述凸块位于两个所述第二贯孔之间；所述固定部的侧边还设置有卡槽，所述卡槽位于两个所述连接孔之间，所述凸块插入所述卡槽内，并抵接所述卡槽。

在一些实施例中，所述转接件朝向所述固定件的表面设置有凸块，所述卡块共有两个，两个所述卡块分别位于所述转接件的两端，两个所述卡块分别卡住所述读头的两端。

在一些实施例中，所述转子的一端端面设置有卡接部和安装孔，所述卡接部呈圆环状，所述卡接部固定于所述转子的一端端面，并且所述卡接部的轴线与所述转子的轴线重合；所述码盘呈圆盘状，所述码盘设置有圆孔和安装槽，所述安装槽开设于所述圆孔的边缘，所述码盘通过所述圆孔套设于所述卡接部，并且所述安装槽分别与所述安装孔对齐，使用螺栓或者螺丝穿过安装槽并旋入所述安装孔内，使得所述码盘固定安装于所述转子的一端端面。

在一些实施例中，所述安装孔共有三个，三个所述安装孔均匀环绕于所述卡接部；所述安装槽共有三个，均匀环绕于所述圆孔，三个所述安装槽分别与三个所述安装孔对应。

在一些实施例中，所述读头朝向所述码盘的表面开设有收容槽，所述码盘的部分边缘位于所述收容槽内。

本实用新型还采用的一个技术方案是：提供一种机械臂，包括以上所述的机械臂关节。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中机械臂关节包括外壳、驱动装置和编码器，编码器包括码盘、读头、转接件和固定件，所述码盘固定安装于所述转子的一端端面，所述读头通过所述转接件固定安装于所述固定件，所述固定件固定安装于所述外壳，所述码盘与所述转子同步转动，所述读头可检测所述码盘的转动角度，从而获取转子的旋转角度值。基于上述结构，在需要将读头拆卸下来时，只需将将转接件连同读头一起从固定件上卸下，而无需拆卸码盘，从而能够快速完成机械臂关节的安装和拆卸。

附图说明

图1是本实用新型实施例的机械臂关节的立体图；

图2是本实用新型实施例的机械臂关节的分解图；

图3是本实用新型实施例的机械臂关节的俯视图；

图4是本实用新型实施例的机械臂关节的A-A剖视图；

图5是本实用新型实施例的机械臂关节中转子的立体图；

图6是本实用新型实施例的机械臂关节中编码器的立体图；

图7是本实用新型实施例的机械臂关节中编码器的分解图；

图8是本实用新型实施例的编码器中转接件的立体图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种便于拆卸和组装的机械臂关节以及具有该机械臂关节的机械臂，请参阅图1-3，本实用新型实施例提供的机械臂关节100包括：外壳20、驱动装置30和编码器40。所述驱动装置30和编码器40均安装于所述外壳20内，所述编码器40用于检测所述驱动装置30的旋转角度值。

如图2所示，所述外壳20大致呈圆筒状，所述外壳20的内侧面设置有固定柱21，所述固定柱21沿所述外壳20轴线设置，所述固定柱21的一端设置有第一固定孔211。在本实施例中所述固定柱21共有两个，两个固定柱21分别固设于所述外壳20的内侧面。

如图4和图5所示，所述驱动装置30具有转子31，该转子31大致中空轴状。在本实施例中驱动装置30为电机。所述转子31的一端端面设置有卡接部311和安装孔312，所述卡接部311呈圆环状，所述卡接部311固定于所述转子31的一端端面，并且所述卡接部311的轴线与所述转子31的轴线重合。所述安装孔312共有三个，三个安装孔312均匀环绕于所述卡接部311。

如图6所示，所述编码器40包括码盘41、读头42、转接件43和固定件44。所述码盘41固定安装于所述转子31的一端端面，所述读头42通过所述转接件43固定安装于所述固定件44，所述固定件44固定安装于所述外壳20。所述码盘41与所述转子31同步转动，所述读头42可检测所述码盘41的转动角度，从而获取转子31的旋转角度值。

如图7所示，所述码盘41呈圆盘状，所述码盘41中央设置有圆孔411，所述码盘41设置有安装槽412，所述安装槽412沿圆孔411边缘开设。所述安装槽412共有三个，均匀环绕于所述圆孔411。所述码盘41通过其圆孔411套设于所述卡接部311，并且三个安装槽412分别与三个安装孔312对齐。使用螺栓或者螺丝穿过安装槽412并旋入安装孔312内，使得所述码盘41固定安装于所述转子31的一端端面。通过上述固定方式，可使得码盘41在固定安装于转子31之后，码盘41和转子31的同轴度更高，从而使得读头42获取的转子31的旋转角度值更加精确。

所述读头42朝向所述转接件43的表面设置有第一贯孔421，所述第一贯孔421贯穿所述读头42。所述读头42朝向所述码盘41的表面开设有收容槽423。所述码盘41的部分边缘位于所述收容槽423内，所述收容槽423内具有感应区域，用于感应码盘41的转动角度。

请结合图7和图8，所述转接件43大致呈长方体状，所述转接件43朝向所述固定件44的表面设置有凸块431。所述凸块431呈长方体状，其凸出于所述转接件43朝向所述固定件44的表面。所述转接件43朝向所述读头42的表面设置有卡块432，所述卡块432共有两个，两个卡块432分别位于所述转接件43的两端。所述转接件43设置有第二贯孔433和第三贯孔434，所述第二贯孔433和第三贯孔434均由所述转接件43朝向所述固定件44的表面贯穿至所述转接件43朝向所述读头42的表面。所述第二贯孔433共有两个，两个第二贯孔433分别贯穿两个卡块432。所述凸块431位于两个第三贯孔434之间。第一贯孔421共有两个，两个第一贯孔421分别与两个第三贯孔434对齐；用螺栓或者螺丝穿过第一贯孔421和第三贯孔434，使得所述读头42固定安装于所述转接件43上。为使得读头42与所述转接件43固定更加牢固，两个卡块432分别卡住所述读头42的两端。

请再次参阅图7，所述固定件44包括固定部441和环形部442，所述固定部441大致呈环形，所述环形部442呈圆环状，所述固定部441环绕于所述环形部442,并且所述环形部442的外侧面一部分与所述固定部441内侧面一部分固定连接。所述固定部441设置有第二固定孔4411，所述第二固定孔4411共有两个，并分别与两个第一固定孔211对齐，用螺栓或者螺丝穿过第二固定孔4411后旋入所述第一固定孔211内，使得固定件44固定于所述外壳20的固定柱21。所述固定部441的侧边设置有卡槽4412和连接孔4413。所述连接孔4413共有两个，所述卡槽4412位于两个连接孔4413之间。两个所述连接孔4413分别与两个所述第二贯孔433对齐，用螺栓或者螺丝穿过连接孔4413和第二贯孔433，使得所述转接件43固定安装于固定件44的固定部441。所述凸块431插入所述卡槽4412内，并抵接所述卡槽4412，可使得所述转接件43固定安装于所述固定件44更加牢固。

在本实用新型中，在需要将读头42拆卸下来时，只需将连接孔4413内的螺丝或者螺栓卸下，就可以将转接件43连同读头20一起从固定件44上卸下，而无需拆卸码盘41。由此可见，上述拆卸步骤非常简单快捷，能够快速完成机械臂关节100的安装和拆卸。另外，在机械臂关节100中读头42的安装和拆卸过程中，无需拆卸码盘41，减少了码盘的安装次数，提高了机械臂关节100的安装精度。

上述机械臂关节100应用于机械臂中，为机械臂的关键部件。本实用新型实施例还提供一种机械臂包括上述机械臂关节100。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械臂关节(100)，其特征在于，包括:

外壳(20)；

驱动装置(30)，具有转子(31)；

编码器(40)，包括码盘(41)、读头(42)、转接件(43)和固定件(44)，所述码盘(41)固定安装于所述转子(31)的一端端面，所述读头(42)通过所述转接件(43)固定安装于所述固定件(44)，所述固定件(44)固定安装于所述外壳(20)，所述码盘(41)与所述转子(31)同步转动，所述读头(42)可检测所述码盘(41)的转动角度，从而获取转子(31)的旋转角度值。

2.根据权利要求1所述的机械臂关节(100)，其特征在于，所述读头(42)以螺纹连接的方式固定安装于所述转接件(43)，所述转接件(43)以螺纹连接的方式固定安装于所述固定件(44)。

3.根据权利要求2所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述读头(42)朝向所述转接件(43)的表面设置有两个第一贯孔(421)，所述第一贯孔(421)贯穿所述读头(42)；

所述转接件(43)设置有两个第二贯孔(433)和两个第三贯孔(434)，所述第二贯孔(433)和第三贯孔(434)均由所述转接件(43)朝向所述固定件(44)的表面贯穿至所述转接件(43)朝向所述读头(42)的表面，用螺栓或者螺丝穿过所述第一贯孔(421)和所述第三贯孔(434)，使得所述读头(42)固定安装于所述转接件(43)上。

4.根据权利要求3所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述固定件(44)，包括固定部(441)和环形部(442)，所述固定部(441)环绕于所述环形部(442),并且所述环形部(442)与所述固定部(441)固定连接，所述固定部(441)的侧边设置有两个连接孔(4413)，用螺栓或者螺丝穿过所述连接孔(4413)和所述第二贯孔(433)，使得所述转接件(43)固定安装于所述固定部(441)。

5.根据权利要求4所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述转接件(43)朝向所述固定件(44)的表面设置有凸块(431)；所述凸块(431)位于两个所述第二贯孔(433)之间；

所述固定部(441)的侧边还设置有卡槽(4412)，所述卡槽(4412)位于两个所述连接孔(4413)之间，所述凸块(431)插入所述卡槽(4412)内，并抵接所述卡槽(4412)。

6.根据权利要求3所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述转接件(43)朝向所述固定件(44)的一表面设置有凸块(431)，另一表面设置有卡块(432)，所述卡块(432)共有两个，两个所述卡块(432)分别位于所述转接件(43)的两端，两个所述卡块(432)分别卡住所述读头(42)的两端。

7.根据权利要求1所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述转子(31)的一端端面设置有卡接部(311)和安装孔(312)，所述卡接部(311)呈圆环状，所述卡接部(311)固定于所述转子(31)的一端端面，并且所述卡接部(311)的轴线与所述转子(31)的轴线重合；

所述码盘(41)呈圆盘状，所述码盘(41)设置有圆孔(411)和安装槽(412)，所述安装槽(412)开设于所述圆孔(411)的边缘，所述码盘(41)通过所述圆孔(411)套设于所述卡接部(311)，并且所述安装槽(412)分别与所述安装孔(312)对齐，使用螺栓或者螺丝穿过安装槽(412)并旋入所述安装孔(312)内，使得所述码盘(41)固定安装于所述转子(31)的一端端面。

8.根据权利要求7所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述安装孔(312)共有三个，三个所述安装孔(312)均匀环绕于所述卡接部(311)；

所述安装槽(412)共有三个，均匀环绕于所述圆孔(411)，三个所述安装槽(412)分别与三个所述安装孔(312)对应。

9.根据权利要求1所述的机械臂关节(100)，其特征在于，

所述读头(42)朝向所述码盘(41)的表面开设有收容槽(423)，所述码盘(41)的部分边缘位于所述收容槽(423)内。

10.一种机械臂，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的机械臂关节(100)。