CN210210456U - 机械臂关节组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械臂关节组件，包括：关节本体；关节转动组件，所述关节转动组件可绕所述关节本体轴向转动地连接于所述关节体的一端；电路板，包括编码器芯片，且所述电路板固定于所述关节本体连接所述关节转动组件的一端；以及编码器组件，通过传动桥架连接于所述关节转动组件，以随所述关节转动组件转动，且使得所述编码器组件与所述电路板的所述编码器芯片相对。本实用新型提供的机械臂关节组件降低机械臂关节组件加工与装配难度，并降低制作成本。

Description

机械臂关节组件

技术领域

本实用新型涉及机器臂领域，尤其涉及一种机械臂关节组件。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。

现有机械臂关节转动端的编码器往往是通过穿过减速器的同心轴传回至减速器下方的电路板区域，由编码器芯片读出关节输出端的精确位置。

现有的机械臂关节结构如图1所示，现有机械臂关节结构的电路板2安装在关节体3的下方，与关节体相对静止固定，减速器输出端4、同心轴5、编码器1之间相互刚性连接，减速器输出端4的精确位置需要由减速器输出端通过一个减速器的同心轴5传递至关节体3下方的电路板区域，带动编码器1与输出端同步旋转，该方式需要在减速器输入轴中设计同心轴传动方式，内部还需若干轴承结构，加工与装配难度较大。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种机械臂关节组件，降低机械臂关节组件加工与装配难度，并降低制作成本。

根据本实用新型的一个方面，提供一种机械臂关节组件，包括：关节本体；关节转动组件，所述关节转动组件可绕所述关节本体轴向转动地连接于所述关节体的一端；电路板，包括编码器芯片，且所述电路板固定于所述关节本体连接所述关节转动组件的一端；以及编码器组件，通过传动桥架连接于所述关节转动组件，以随所述关节转动组件转动，且使得所述编码器组件与所述电路板的所述编码器芯片相对。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器组件包括：编码器支架，固定于所述传动桥架；编码器，固定于所述编码器支架。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器设置有第一内孔，所述编码器支架设有支架轴，所述编码器支架的支架轴与所述编码器的第一内孔过盈配合。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器通过胶粘固定于所述编码器支架。

在本实用新型的一个实施例中，所述机械臂关节组件还包括：编码器底座，所述编码器底座固定于所述关节本体连接所述关节转动组件的一端，所述编码器底座设置有第二内孔以供所述编码器组件于所述编码器底座的第二内孔内旋转。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器支架通过一轴承可转动地连接于所述编码器底座。

在本实用新型的一个实施例中，所述机械臂关节组件还包括：固定支架，固定于所述关节本体，且自所述关节本体穿过所述关节转动组件，以于所述关节转动组件背向所述关节本体的一侧形成固定端，所述固定端供所述电路板连接固定。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器底座通过螺栓固定于所述电路板上。

在本实用新型的一个实施例中，所述传动桥架通过螺栓固定于所述关节转动组件，且所述传动桥架通过螺栓固定于编码器组件。

在本实用新型的一个实施例中，所述传动桥架为弯折片。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

无需采用同心轴的结构，通过传动桥架实现关节转动组件与编码器组件的传动，结构简单，便于加工与装配；且相较于同心轴的结构，减少了轴承的使用，降低了机械臂关节组件的制作成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了现有技术的机械臂关节结构的示意图。

图2示出了根据本实用新型第一实施例的机械臂关节结构的示意图。

图3示出了根据本实用新型第一实施例的机械臂关节结构的立体图。

图4示出了根据本实用新型第一实施例的机械臂关节结构的编码器支架和编码器连接的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供一种机械臂关节组件，降低机械臂关节组件加工与装配难度，并降低制作成本。

下面结合图2和图3描述描述本实用新型提供的机械臂关节组件。本实用新型提供的机械臂关节组件包括关节本体110、关节转动组件120、电路板140以及编码器组件。

关节转动组件120可绕所述关节本体110轴向转动地连接于所述关节体110的一端。具体而言，关节转动组件120和关节本体110可以多种不同的方式连接，例如，关节转动组件120可以通过轴承套接于关节本体110的一端，以使得关节转动组件120可以绕所述关节本体110的轴转动。本领域技术人员可以实现更多的变化方式，本实用新型不对关节转动组件120和关节本体110的连接方式进行限定。

电路板140包括编码器芯片141。且所述电路板140固定于所述关节本体110连接所述关节转动组件120的一端。

编码器组件通过传动桥架150连接于所述关节转动组件120，以随所述关节转动组件120转动，且使得所述编码器组件与所述电路板140的所述编码器芯片141相对。

具体而言，所述编码器组件包括编码器支架131和编码器132。编码器支架131固定于所述传动桥架150。编码器132固定于所述编码器支架131。编码器132和编码器芯片141共同组成了磁角度传感器，由此，可以通过磁场的变化，确定编码器132旋转的角度，进而确定关节转动组件120可绕所述关节本体110轴向转动的角度。

在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，所述编码器132设置有第一内孔133。所述编码器支架131设有支架轴134。所述编码器支架131的支架轴134与所述编码器131的第一内孔133过盈配合，以实现编码器132和编码器支架131的连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述编码器132直接通过胶粘固定于所述编码器支架131。

以上描述了两种编码器132与编码器支架131的连接方式，编码器132与编码器支架131的上述连接方式可以单独使用或组合使用，本实用新型并非以此为限制，编码器132与编码器支架131的其它连接方式也在本实用新型的保护范围之内。由此，通过编码器支架131与所述传动桥架150的固定，编码器132与编码器支架131的固定，实现传动桥架150的对编码器132的传动。同时，通过不同的编码器支架131的尺寸的设置，可以调整编码器132与电路板140上的编码器芯片141之间的距离。本实用新型还可以实现更多的变化方式，例如使得编码器支架131与传动桥架150一体成型，从而减少编码器支架131与所述传动桥架150的装配步骤，在此不予赘述。

在本实用新型的一个实施例中，所述机械臂关节组件还包括编码器底座170。所述编码器底座170固定于所述关节本体110连接所述关节转动组件120的一端。所述编码器底座170设置有第二内孔以供所述编码器组件于所述编码器底座170的第二内孔内旋转。在本实用新型的该实施例中，所述编码器支架131可以通过一轴承180可转动地连接于所述编码器底座170。由此加强对编码器组件转动限位，避免编码器组件在转动过程中产生其它方向的位移。

在本实用新型的一个实施例中，所述机械臂关节组件还包括固定支架160。固定支架160固定于所述关节本体110，且自所述关节本体110穿过所述关节转动组件120，以于所述关节转动组件120背向所述关节本体110的一侧形成固定端，所述固定端供所述电路板140连接固定。由此，关节转动组件120位于固定支架160和关节本体110之间，且固定支架160和关节本体110保持相对静止，关节转动组件120可相对于固定支架160和关节本体110绕关节本体110的轴转动。进一步地，关节转动组件120设置有内孔，以供固定支架160穿过。电路板140可以通过螺栓等固定元件，以固定至固定支架160的固定端，从而使得电路板140与关节本体110保持相对静止。

在本实用新型的上述实施例中，所述编码器底座170可以通过螺栓固定于所述电路板140上，由此，使得编码器底座170和电路板140保持相对静止，从而使得编码器底座170和关节本体110保持相对静止。

在本实用新型的一个实施例中，所述传动桥架150通过螺栓固定于所述关节转动组件120，且所述传动桥架150通过螺栓固定于编码器组件。具体而言，所述传动桥架150通过螺栓固定于所述关节转动组件120的外侧壁，且所述传动桥架150通过螺栓固定于编码器组件的编码器支架131，从而实现关节转动组件120与编码器支架131之间的传动。在本实用新型的上述实施例中，所述传动桥架150可以是弯折片。传动桥架150自关节转动组件120的周向外侧壁经由第一次弯折从而于关节转动组件120的轴向方向上与编码器支架131连接，再经由第二次弯折，从而连接至关节转动组件120的相对侧的周向外侧壁。传动桥架150还可以设置有多个通孔，从而减少传动桥架150的重量和材料成本。传动桥架150也可以具有其它形状，例如，形成部分环绕关节转动组件120的盖状传动桥架150，本实用新型并非以此为限制。

在本实用新型的上述描述中，转动和静止都是相对的，关节本体110、电路板140、编码器底座170保持相对静止；关节转动组件120、传动桥架150、编码器支架131、编码器132保持相对静止。由此，当关节转动组件120相对于关节本体110转动时(也就是关节本体110相对于关节转动组件120转动时)，编码器132相对于电路板140转动，从而可以通过电路板140的编码器芯片141确定关节转动组件120相对于关节本体110转动的精确角度。

以上仅仅是示意性地描述本实用新型的多个实现方式，本实用新型并非以此为限制，多个实施例可以单独或组合来使用。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

无需采用同心轴的结构，通过传动桥架实现关节转动组件与编码器组件的传动，结构简单，便于加工与装配；且相较于同心轴的结构，减少了轴承的使用，降低了机械臂关节组件的制作成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种机械臂关节组件，其特征在于，包括：

关节本体；

关节转动组件，所述关节转动组件可绕所述关节本体轴向转动地连接于所述关节本体的一端；

电路板，包括编码器芯片，且所述电路板固定于所述关节本体连接所述关节转动组件的一端；以及

编码器组件，通过传动桥架连接于所述关节转动组件，以随所述关节转动组件转动，且使得所述编码器组件与所述电路板的所述编码器芯片相对。

2.如权利要求1所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述编码器组件包括：

编码器支架，固定于所述传动桥架；

编码器，固定于所述编码器支架。

3.如权利要求2所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述编码器设置有第一内孔，所述编码器支架设有支架轴，所述编码器支架的支架轴与所述编码器的第一内孔过盈配合。

4.如权利要求2所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述编码器通过胶粘固定于所述编码器支架。

5.如权利要求2所述的机械臂关节组件，其特征在于，还包括：

编码器底座，所述编码器底座固定于所述关节本体连接所述关节转动组件的一端，所述编码器底座设置有第二内孔以供所述编码器组件于所述编码器底座的第二内孔内旋转。

6.如权利要求5所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述编码器支架通过一轴承可转动地连接于所述编码器底座。

7.如权利要求5所述的机械臂关节组件，其特征在于，还包括：

固定支架，固定于所述关节本体，且自所述关节本体穿过所述关节转动组件，以于所述关节转动组件背向所述关节本体的一侧形成固定端，所述固定端供所述电路板连接固定。

8.如权利要求5所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述编码器底座通过螺栓固定于所述电路板上。

9.如权利要求1至8任一项所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述传动桥架通过螺栓固定于所述关节转动组件，且所述传动桥架通过螺栓固定于编码器组件。

10.如权利要求1至8任一项所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述传动桥架为弯折片。

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