一种双编码器装置及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及电机生产技术领域，特别是涉及一种双编码器装置以及机器人。


背景技术：

2.随着科技的快速发展，机器人的应用领域愈加广泛，协作机器人作为与人类协同工作的自动化劳力，进入到了更多的轻工业生产中。而新的应用领域也为协作机器人提出了更高的要求指标，即其需要专业技术要求低的易操作性，以及与人共同协作的高安全性。
3.编码器是一种重要的检测部件，通常能够用于获取位置、速度等信息。编码器通常包括码盘、读头，码盘和读头需要安装至对应的位置以使得读头可以正常读取码盘的信息。
4.现有技术中，协作机器人编码器主要包括电机编码器和关节编码器，上述两种编码器各带有单独的支架，分别安装到关节外壳上，模块化程度不够高，不便于后期维护。
5.因此，有必要设计一种模块化程度高、利于装配及售后维护的双编码器装置及机器人。


技术实现要素：

6.鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种模块化程度高、利于装配及售后维护的双编码器装置及机器人。
7.本实用新型可采用如下技术方案：一种双编码器装置，所述双编码器装置包括编码器支架、安装于所述编码器支架的第一旋转组件和第二旋转组件、以及两个编码器码盘和对应的读头，所述两个编码器码盘的其一连接于所述第一旋转组件，另一连接于所述第二旋转组件，所述编码器支架包括用于固定所述双编码器装置的安装部以及形成于所述编码器支架表面的凸台，所述凸台用于将所述读头安装至各自的码盘一侧。
8.进一步的，所述第一旋转组件和第二旋转组件设置于所述编码器支架的两侧，所述编码器支架的两侧分别包括凸台以将所述读头安装至各自的码盘一侧。
9.进一步的，所述两个编码器码盘包括光码盘和磁码盘，所述对应的读头包括光码盘读头和磁码盘读头，所述第一旋转组件连接光码盘，所述第二旋转组件连接磁码盘。
10.进一步的，所述编码器支架包括设置于第一旋转组件外侧的防尘盖，以对所述光码盘防尘保护。
11.进一步的，所述第一旋转组件和第二旋转组件用于连接不同的输出轴，所述第一旋转组件用于连接高速输出轴，所述第二旋转组件用于连接低速输出轴。
12.进一步的，所述第一旋转组件和第二旋转组件分别包括转轴和轴承。
13.进一步的，所述两个编码器码盘为相同类型的码盘或不同类型的码盘，所述两个编码器码盘的类型包括光码盘、磁码盘、感应码盘、电容码盘中其一或其二，所述双编码器装置的读头类型对应包括光码盘读头、磁码盘读头、感应码盘读头、电容码盘读头中其一或其二。
14.本实用新型还可采用如下方案：一种机器人，包括连杆和若干关节，所述关节包
括：壳体；谐波减速器，包括谐波减速器输入轴和输出轴；电机，包括电机轴，所述电机轴连接于所述谐波减速器的输入轴；关节法兰，包括法兰轴，所述法兰轴连接于所述谐波减速器的输出轴；所述关节包括上文中任一项所述的双编码器装置，所述双编码器装置用于检测所述谐波减速器输入轴和输出轴的位置和速度信息，所述谐波减速器输入轴的端部与所述第一旋转组件连接，所述谐波减速器输出轴的端部与所述第二旋转组件连接，所述双编码进一步的，所述机器人为协作机器人。
15.与现有技术相比，本实用新型具体实施方式的有益效果为：所述双编码器装置包括独立旋转的第一旋转组件和第二旋转组件分别连接编码器码盘，并通过编码器支架的凸台将读头安装至各自的码盘一侧，避免了所述编码器码盘和读头之间位置不稳定使得编码器检测不稳定，同时，双编码器装置集成设置两个编码器，避免传统的安装两个编码器需要各自的组成零件及安装支架的问题，双编码器装置模块化程度高，利于装配及售后维护。
附图说明
16.以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：
17.图1是本实用新型一个实施例的双编码器装置的示意图
18.图2是本实用新型一个实施例的双编码器装置的主视图
19.图3是图2所示的双编码器装置沿a
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a剖面线的剖视图
20.图4是本实用新型一个实施例的双编码器装置的分解图
21.图5是本实用新型一个实施例的机器人关节的剖面图
22.图6是本实用新型一个实施例的机器人的示意图
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
24.本实用新型保护一种双编码器装置，参图1
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4，所述双编码器装,1包括编码器支架10、安装于所述编码器支架的第一旋转组件21和第二旋转组件22，以及两个编码器码盘30和对应的读头31，所述两个编码器码盘30的其一连接于所述第一旋转组件21，另一连接于所述第二旋转组件22，所述编码器支架10包括用于固定所述双编码器装置的安装部12以及形成于所述编码器支架表面的凸台11，所述凸台11用于将所述读头31安装至各自的码盘30一侧。具体的，所述第一旋转组件21和第二旋转组件22分别包括转轴和轴承，所述转轴和轴承连接，所述第一旋转组件的轴承和第二旋转组件的轴承分别连接于所述编码器支架10，具体的，所述编码器支架10为环形结构，所述第一旋转组件21的轴承和所述第二旋转组件22的轴承连接于所述环形结构内部，所述第一旋转组件和第二旋转组件可分别相对所述编码器支架转动，所述第一旋转组件21和第二旋转组件22独立转动。所述编码器支架10可以安装两个编码器码盘30，每个编码器码盘30有对应的读头31，所述两个编码器码盘30各自安装于所述第一旋转组件21和第二旋转组件22，所述编码器支架10的凸台11用于将编码器
码盘的对应码头31安装至相应的码盘30一侧。通过设置第一旋转组件21和第二旋转组件22，所述双编码器装置1能够产生两个独立的转动，分别可以安装编码器码盘30，两个编码器码盘30可以独立工作。进一步的，所述两个编码器码盘30分别包括对应的读头31，所述编码器支架的凸台11可以将读头31安装至各自的码盘30一侧以分别检测各自的码盘信息。两个编码器码盘30各自安装于第一旋转组件21和第二旋转组件22，对应的读头安装至凸台11，使得对应的码盘30和凸台11之间的位置恒定，仅通过设计编码器支架的凸台尺寸可以使得码盘和凸台之间始终保持适当的距离，便于检测，同时安装于第一旋转组件、第二旋转组件的两个编码器码盘位置较为稳定，使得编码器装置的检测效果较为稳定。传统技术中存在将编码器码盘安装于转轴上的方式使得码盘的位置相对不固定，码盘和凸台之间的距离需要调整，编码器检测的稳定性受影响。同时，通过将第一旋转组件、第二旋转组件、两个编码器码盘和对应的读头集成于所述双编码器装置，相对于所述单独设计编码器并单独使用编码器安装支架进行安装的方式而言，本实用新型的双编码器装置模块化程度高、减少装配零件、利于装配和售后维护。
25.所述双编码器装置1包括安装于所述编码器支架10的第一旋转组件21和第二旋转组件22，在本实用新型的一个实施例中，所述第一旋转组件21和所述第二旋转组件22设置于所述编码器支架10的两侧，所述编码器支架10的两侧分别包括凸台11以将所述读头安装至各自的码盘30一侧。可以理解的是，编码器码盘30包括读数侧与非读数侧，所述读头正对所述读数侧安装。
26.所述双编码器装置1包括两个编码器码盘30，在本实用新型的一个实施例中，所述两个编码器码盘30包括光码盘和磁码盘，所述对应的读头31包括光码盘读头和磁码盘读头，所述第一旋转组件21连接光码盘，所述第二旋转组件22连接磁码盘。在本实用新型的其他实施例中，所述两个编码器码盘为相同类型的码盘或不同类型的码盘，所述两个编码器码盘的类型包括光码盘、磁码盘、感应码盘、电容码盘中其一或其二，所述双编码器装置的读头类型对应包括光码盘读头、磁码盘读头、感应码盘读头、电容码盘读头中其一或其二。在本实用新型的一个实施例中，所述第一旋转组件21和第二旋转组件22用于连接不同的输出轴，第一旋转组件用于连接高速输出轴，所述第二旋转组件用于连接低速输出轴。例如，参图5，所述双编码器装置1通常可用于连接于谐波减速器70的输入轴71和输出轴72，谐波减速器70的输入轴71连接高速输出轴，谐波减速器70的输出轴72连接低速输出轴。所述第一旋转组件21一侧的转速较高，所述第二旋转组件22一侧的转速较低，光电编码器相对精度较高且成本相对高，将所述第一旋转组件连接光码盘，将第二旋转组件连接磁码盘，使得所述双编码器的检测精度较好且成本较低。具体的，所述编码器支架包括设置于所述第一旋转组件外侧的防尘盖，以对所述光码盘防尘保护，以保证所述双编码器装置的光编码器部分的检测精度。
27.在本实用新型的一个实施例中，所述第一旋转组件21和第二旋转组件22用于连接不同的输出轴，所述第一旋转组件21用于连接高速输出轴，所述第二旋转组件22用于连接低速输出轴，所述第一旋转组件21和第二旋转组件22独立工作以使得编码器码盘能够独立检测不同输出轴的信息。
28.以上优选实施例的有益效果是：所述双编码器装置包括独立旋转的第一旋转组件和第二旋转组件分别连接编码器码盘，并通过编码器支架的凸台将读头安装至各自的码盘
一侧，避免了所述编码器码盘和读头之间位置不稳定使得编码器检测不稳定，同时，双编码器装置集成设置两个编码器，避免传统的安装两个编码器需要各自的组成零件及安装支架的问题，双编码器装置模块化程度高，利于装配及售后维护。
29.本实用新型还保护一种机器人5，参图6，包括连,50和若干关节60，参图5，所述关节60包括壳体61；谐波减速器70，包括谐波减速器输入轴71和输出轴72；电机80，包括电机轴，所述电机轴连接于所述谐波减速器70的输入轴71；关节法兰90，包括法兰轴，所述法兰轴连接于所述谐波减速器的输出轴72；所述关节60包括上文中任一项所述的双编码器装置1，所述双编码器装置1用于检测所述谐波减速器输入轴71和输出轴72的位置和速度信息，所述谐波减速器输入轴71的端部与所述第一旋转组件21连接，所述谐波减速器输出轴72的端部与所述第二旋转组件22连接，所述双编码器装置1通过所述安装部12连接于所述壳体。进一步的，所述机器人5为协作机器人。所述机器人的关节60包括双编码器装置1，所述双编码器装置1分别检测谐波减速器输入端71和输出端72的位置和速度信息，以通过双编码器装置1实现机器人的冗余安全检测机制。同时，机器人采用的双编码器装置1相对于单独安装两个编码器的方式而言，模块化程度高、结构紧凑，因此，本实用新型提供的机器人安全性较好、结构紧凑、易于维护。
30.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。