CN219284553U - 一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于刹车检测技术领域，涉及一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，包括扭矩测量模块、刹车扭矩转换模块、关节承载模块和转动施加模块，刹车扭矩转换模块安装在扭矩测量模块上，关节承载模块用于放置待测机器人关节，并能够调节待测机器人关节的高度位置，待测机器人关节通过刹车扭矩转换模块与扭矩测量模块相连接，且待测机器人关节还与转动施加模块相连接。本实用新型结构简单、操作方便，通过控制转动扳手对协作机器人关节电机轴施加扭矩来克服机器人关节的刹车扭矩使其产生旋转运动，再通过刹车扭矩转换模块和扭矩测量模块即可测量出协作机器人关节的刹车扭矩，具有检测精度高、成本低廉、适应性广、节约人力物力等优点。

Description

一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置

技术领域

本实用新型属于刹车检测技术领域，具体涉及一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置。

背景技术

由于协作机器人具有人机友好、能够适应复杂工作环境等特点，被广泛应用于各种复杂的人机交互场景中，因此需要良的刹车装置来保证较高的安全性和可靠性。目前大多数的协作机器人关节都装有刹车装置，用于使机器人关节具有减速、停止或保持停止状态等功能。通常刹车装置包括弹簧、制动爪等，波形弹簧压缩产生轴向压力，通过所述弹簧与制动爪发生摩擦来产生刹车扭矩，来实现关节的制动，因此，刹车扭矩的检测至关重要。

但现有技术中，大多是在整个机械臂安装完成后再进行刹车扭矩的检测，由于机器人关节刹车安装过程中技术要求比较高，如果在整个机械臂安装完成后再进行检测刹车扭矩，返工会比较麻烦，因此亟需设计一种机器人关节的刹车扭矩测量装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，设计的一种结构简单，稳定可靠，既方便有效，又提高检测效率、节约人力物力的用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，包括扭矩测量模块、刹车扭矩转换模块、关节承载模块和转动施加模块，所述刹车扭矩转换模块安装在扭矩测量模块上，所述关节承载模块用于放置待测机器人关节，并能够调节待测机器人关节的高度位置，使所述待测机器人关节通过刹车扭矩转换模块与所述扭矩测量模块相连接，且所述待测机器人关节还与转动施加模块相连接。

优选的，所述扭矩测量模块包括壳体以及设置在壳体内部的高精度扭矩传感器和扭矩测量控制系统，所述刹车扭矩转换模块设置在壳体上，并与高精度扭矩传感器和扭矩测量控制系统电连接。

优选的，所述关节承载模块包括设置在扭矩测量模块左右两侧的关节支撑脚和设置在关节支撑脚上方的关节支撑板，所述关节支撑板能够在关节支撑脚上进行上下高度调节，并能够通过螺母进行位置锁紧。

优选的，所述关节支撑板设置在扭矩测量模块的上方，且关节支撑板上设有与刹车扭矩转换模块相匹配的通孔，所述刹车扭矩转换模块一端与扭矩测量模块连接，另一端贯穿该通孔与待测机器人关节连接。

优选的，所述转动施加模块包括转动连接轴和转动扳手，所述转动连接轴通过螺栓连接在待测机器人关节的电机轴上，所述转动扳手通过自锁机构连接在转动连接轴上。

优选的，所述转动扳手具有棘轮机构，能够实现转动方向可调。

优选的，还包括底座组件，所述底座组件包括固定底板，所述固定底板下方通过螺钉连接有底座支撑脚，上方设有对扭矩测量模块进行位置限定的锁紧模块。

优选的，所述锁紧模块包括设置在固定底板上的夹紧板，所述夹紧板上设有夹紧旋钮和与夹紧旋钮连接的夹紧块。

优选的，所述固定底板上还设有拉手。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置具有以下有益效果：

本实用新型通过扭矩测量模块的设计能够实时检测，将刹车扭矩数值实时显示在液晶屏上，并能够将数值存储起来；通过关节承载模块的设计能够根据实际需要进行高度调节，灵活方便；通过转动施加模块的设计，能够根据待测机器人关节选择合适的转动连接轴。因此，本实用新型结构简单、操作方便，通过控制转动扳手对协作机器人关节电机轴施加扭矩来克服机器人关节的刹车扭矩使其产生旋转运动，再通过刹车扭矩转换模块和扭矩测量模块即可测量出协作机器人关节的刹车扭矩，具有检测精度高、成本低廉、适应性广、节约人力物力等优点。

附图说明

图1为本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置的结构爆炸图；

图2为本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置的侧视图；

图4为本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置安装底座组件的结构示意图。

其中：扭矩测量模块1、关节支撑脚2、螺母3、关节支撑板4、刹车扭矩转换模块5、待测机器人关节6、转动连接轴7、螺栓8、转动扳手9、底座支撑脚12、螺钉13、拉手14、夹紧板15、夹紧旋钮16、夹紧块17、固定底板18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，如图1-3所示，包括扭矩测量模块1、刹车扭矩转换模块5、关节承载模块和转动施加模块。

所述刹车扭矩转换模块5安装在扭矩测量模块1上，具体的，所述扭矩测量模块1包括壳体以及设置在壳体内部的高精度扭矩传感器和扭矩测量控制系统，所述刹车扭矩转换模块设置在壳体上，并与高精度扭矩传感器和扭矩测量控制系统电连接。

所述关节承载模块用于放置待测机器人关节6，并能够调节待测机器人关节6的高度位置，具体的，所述关节承载模块包括设置在扭矩测量模块1左右两侧的关节支撑脚2和设置在关节支撑脚2上方的关节支撑板4，所述关节支撑板4能够在关节支撑脚2上进行上下高度调节，并能够通过螺母3进行位置锁紧，所述关节支撑板4设置在扭矩测量模块1的上方，且关节支撑板4上设有与刹车扭矩转换模块5相匹配的通孔，所述刹车扭矩转换模块5一端与扭矩测量模块1连接，另一端贯穿该通孔与待测机器人关节6连接。

所述待测机器人关节6通过刹车扭矩转换模块5与扭矩测量模块1相连接，且待测机器人关节6还与转动施加模块相连接，具体的，所述转动施加模块包括转动连接轴7和转动扳手9，所述转动连接轴7通过螺栓8连接在待测机器人关节6的电机轴上，所述转动扳手9通过自锁机构连接在转动连接轴7上，进一步的，所述转动扳手9具有棘轮机构，能够实现转动方向可调。

本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，还包括底座组件，如图4所示，所述底座组件包括固定底板18，所述固定底板18下方通过螺钉13连接有底座支撑脚12，上方设有对扭矩测量模块1进行位置限定的锁紧模块，所述锁紧模块包括设置在固定底板18上的夹紧板15，所述夹紧板15上设有夹紧旋钮16和与夹紧旋钮16连接的夹紧块17，用于将扭矩测量模块1调整到合适位置，所述固定底板18上还设有拉手14。

本实用新型一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置使用时，把刹车扭矩转换模块5安放在扭矩测量模块1上，并用顶丝锁紧，根据待测机器人关节6选择合适的转动连接轴7，通过螺母3和关节支撑脚2把关节支撑板4调到合适的高度，把关节承载模块和安装刹车扭矩转换模块5后的扭矩测量模块1组合在一起，用螺钉8固定转动连接轴7待测机器人关节6的电机轴上，借助转动扳手9的自锁机构把转动扳手9与固定转动连接轴7相连，把待测机器人关节6安放到合适的位置，然后，一只手轻压机器人关节6，另一只手给转动扳手9施加推力，使待测机器人关节6的电机轴均匀转动，此时弹簧与制动爪之间会产生相对滑动，产生的刹车扭矩则会通过刹车扭矩转换模块5传递到扭矩测量模块1的传感器上，扭矩测量模块1进行测量，把刹车扭矩数据存储起来，并把当前值显示在液晶屏上，读出测量模块的值，与标准值对比分析，即完成检测工作。

综上所述，本实用新型提供的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，结构简单、操作方便，通过控制转动扳手对协作机器人关节电机轴施加扭矩来克服机器人关节的刹车扭矩使其产生旋转运动，再通过刹车扭矩转换模块和扭矩测量模块即可测量出协作机器人关节的刹车扭矩，具有检测精度高、成本低廉、适应性广、节约人力物力等优点，具有很大的市场价值，值得广泛推广应用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：包括扭矩测量模块(1)、刹车扭矩转换模块(5)、关节承载模块和转动施加模块，所述刹车扭矩转换模块(5)安装在扭矩测量模块(1)上，所述关节承载模块用于放置待测机器人关节(6)，并能够调节待测机器人关节(6)的高度位置，使所述待测机器人关节(6)通过刹车扭矩转换模块(5)与扭矩测量模块(1)相连接，且所述待测机器人关节(6)还与转动施加模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述扭矩测量模块(1)包括壳体以及设置在壳体内部的高精度扭矩传感器和扭矩测量控制系统，所述刹车扭矩转换模块(5)设置在所述壳体上，并与所述高精度扭矩传感器和所述扭矩测量控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述关节承载模块包括设置在扭矩测量模块(1)左右两侧的关节支撑脚(2)和设置在关节支撑脚(2)上方的关节支撑板(4)，所述关节支撑板(4)能够在关节支撑脚(2)上进行上下高度调节，并能够通过螺母(3)进行位置锁紧。

4.根据权利要求3所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述关节支撑板(4)设置在扭矩测量模块(1)的上方，且关节支撑板(4)上设有与刹车扭矩转换模块(5)相匹配的通孔，所述刹车扭矩转换模块(5)一端与扭矩测量模块(1)连接，另一端贯穿该通孔与待测机器人关节(6)连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述转动施加模块包括转动连接轴(7)和转动扳手(9)，所述转动连接轴(7)通过螺栓(8)连接在待测机器人关节(6)的电机轴上，所述转动扳手(9)通过自锁机构连接在转动连接轴(7)上。

6.根据权利要求5所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述转动扳手(9)具有棘轮机构，能够实现转动方向可调。

7.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：还包括底座组件，所述底座组件包括固定底板(18)，所述固定底板(18)下方通过螺钉(13)连接有底座支撑脚(12)，上方设有对扭矩测量模块(1)进行位置限定的锁紧模块。

8.根据权利要求7所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述锁紧模块包括设置在固定底板(18)上的夹紧板(15)，所述夹紧板(15)上设有夹紧旋钮(16)和与夹紧旋钮(16)连接的夹紧块(17)。

9.根据权利要求7所述的一种用于协作机器人关节的刹车扭矩检测装置，其特征在于：所述固定底板(18)上还设有拉手(14)。

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