双编码器、机器人关节模组及机器人的制作方法

本申请涉及电机，具体而言，涉及一种双编码器、机器人关节模组及机器人。

背景技术：

1、随着协作机器人应用领域不断扩展，使用场景覆盖工业、科研教育、食品医疗、商用家电等，对于协作机器人核心组成部件即机器人关节模组提出更高的性能要求，即控制准确、精度高、结构紧凑、成本低廉及安装简单方便。目前通常采用双编码器检测机器人关节模组的运动信息，现有技术的双编码器并不是一个完整的组件，通常是两个编码器的检测芯片与码盘分别独立组装，复杂的装配不仅会增加整个机器人关节模组的尺寸，还会增大装配误差影响编码器的性能。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种双编码器、机器人关节模组及机器人，其通过将两个编码器的检测芯片集成在同一pcb板，降低定位装配难度，大幅提升装配精度，且有利于缩小整个机器人关节模组尺寸。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种双编码器，包括芯片检测模块、转动轴线重合的第一码盘和第二码盘；所述第一码盘、所述芯片检测模块以及所述第二码盘间隔分布且互相平行；所述芯片检测模块用于对所述第一码盘的运动及所述第二码盘的运动进行检测，以使所述第一码盘与所述第二码盘共用所述芯片检测模块。

4、作为一种可选的实施方式，所述芯片检测模块包括pcb板，所述pcb板包括位于所述第一码盘的转动路径上的第一检测芯片，以及位于所述第二码盘的转动路径上的第二检测芯片；所述第一检测芯片用于对所述第一码盘的运动进行检测；所述第二检测芯片用于对所述第二码盘的运动进行检测，以使所述第一码盘对应的所述第一检测芯片，与所述第二码盘对应的所述第二检测芯片共用所述pcb板。

5、作为一种可选的实施方式，所述pcb板位于所述第一码盘与所述第二码盘之间，所述第一检测芯片与所述第二检测芯片分别对应设在所述pcb板的两侧表面。

6、作为一种可选的实施方式，所述双编码器包括至少一个绝对值磁式编码器。

7、作为一种可选的实施方式，还包括可与机器人关节模组连接的固定支座；所述固定支座包括固定连接的第一支座与第二支座；所述双编码器包括设置在所述第一支座上的低速轴编码器及设置在所述第二支座上的高速轴编码器。

8、作为一种可选的实施方式，所述固定支座上设置有同轴的第一安装孔和第二安装孔；所述低速轴编码器设置有与所述第一安装孔插接配合的第一套轴；所述高速轴编码器设置有与所述第二安装孔插接配合的第二套轴。

9、作为一种可选的实施方式，所述第一套轴外周套设有与所述第一安装孔嵌入配合的第一轴承；所述第二套轴外周套设有与所述第二安装孔嵌入配合的第二轴承。

10、作为一种可选的实施方式，所述第一套轴上设有与机器人关节模组的低速轴连接的第一连接结构，机器人关节模组的低速轴与所述第一套轴同轴并带动所述第一码盘转动；所述第二套轴上设置有与机器人关节模组的高速轴连接的第二连接结构，机器人关节模组的高速轴与所述第二套轴同轴并带动所述第二码盘转动。

11、作为一种可选的实施方式，所述第一连接结构包括设置在所述第一套轴上的第一安装盘以及设置在所述第一安装盘上的连接件；所述第一安装盘与机器人关节模组低速轴端面贴合抵持，所述连接件绕所述第一套轴中心轴线的周向间隔分布，用于连接固定所述第一安装盘与机器人关节模组低速轴。

12、作为一种可选的实施方式，所述第二连接结构包括设置在所述第二套轴上的第二安装盘以及一端与所述第二安装盘连接的弹性转接环；所述弹性转接环的另一端与机器人关节模组高速轴端面连接。

13、作为一种可选的实施方式，所述第一支座和/或所述第二支座上设置有用于连接pcb板的定位结构。

14、作为一种可选的实施方式，所述定位结构包括多个绕第一码盘中心轴线间隔分布的定位销，所述pcb板上设置有与所述定位销配合的定位孔；或，所述定位结构包括多个绕第一码盘中心轴线间隔分布的定位槽；所述pcb板上设置有与所述定位槽配合的定位凸起。

15、第二方面，本申请实施例提供了一种机器人关节模组，包括机器人关节模组本体以及上述的双编码器；所述机器人关节模组本体包括壳体、高速轴以及低速轴；所述双编码器通过连接件与所述壳体固定连接，所述低速轴可带动第一码盘转动，所述高速轴可带动第二码盘转动。

16、第三方面，本申请实施例还提供了一种机器人，包括上述的机器人关节模组。

17、本申请实施例的有益效果包括：

18、本申请实施例提供了一种双编码器，配置于机器人关节模组内，双编码器包括固定支座以及设置在固定支座上的pcb板；固定支座上设置有转动轴线重合的第一码盘和第二码盘；本申请实施例的第一码盘、第二码盘以及pcb板间隔分布且互相平行，pcb板位于第一码盘与第二码盘之间；本申请实施例在pcb板靠近第一码盘的表面设置有位于第一码盘的转动路径上的第一检测芯片，在pcb板靠近第二码盘的表面设置有位于第二码盘的转动路径上的第二检测芯片。相较于现有技术，本申请实施例将第一检测芯片与第二检测芯片分别设置在一个pcb板的两侧，通过第一检测芯片对第一码盘的运动进行检测，通过第二检测芯片对第二码盘的运动进行检测。本申请实施例提供的双编码器的检测芯片不需要分两次组装，可避免产生装配误差，有利于保证编码器的装配精度。本申请实施例将第一检测芯片与第二检测芯片集成设置在pcb板的两侧，有利于简化双编码器的结构，使得双编码器的结构更加紧凑，便于与机器人关节模组进行装配。

19、本申请实施例提供了一种机器人关节模组，包括机器人关节模组本体以及上述的双编码器；机器人关节模组本体包括与第一码盘连接的机器人关节模组低速轴以及与第二码盘连接的机器人关节模组高速轴。本申请实施例提供的机器人关节模组采用上述的双编码器，通过将两个编码器的检测芯片集成在同一pcb板，有效降低定位装配难度，大幅提升装配精度，且有利于缩小整个机器人关节模组尺寸。本申请实施例提供机器人关节模组可应用于机器人转动关节处，较小尺寸便于进行结构布置。

技术特征：

1.一种双编码器，其特征在于，包括芯片检测模块、转动轴线重合的第一码盘和第二码盘；所述第一码盘、所述芯片检测模块以及所述第二码盘间隔分布且互相平行；所述芯片检测模块用于对所述第一码盘的运动及所述第二码盘的运动进行检测，以使所述第一码盘与所述第二码盘共用所述芯片检测模块。

2.根据权利要求1所述的双编码器，其特征在于，所述芯片检测模块包括pcb板，所述pcb板包括位于所述第一码盘的转动路径上的第一检测芯片，以及位于所述第二码盘的转动路径上的第二检测芯片；所述第一检测芯片用于对所述第一码盘的运动进行检测；所述第二检测芯片用于对所述第二码盘的运动进行检测，以使所述第一码盘对应的所述第一检测芯片，与所述第二码盘对应的所述第二检测芯片共用所述pcb板。

3.根据权利要求2所述的双编码器，其特征在于，所述pcb板位于所述第一码盘与所述第二码盘之间，所述第一检测芯片与所述第二检测芯片分别对应设在所述pcb板的两侧表面。

4.根据权利要求1所述的双编码器，其特征在于，所述双编码器包括至少一个绝对值磁式编码器。

5.根据权利要求2所述的双编码器，其特征在于，还包括可与机器人关节模组连接的固定支座；所述固定支座包括固定连接的第一支座与第二支座；所述双编码器包括设置在所述第一支座上的低速轴编码器及设置在所述第二支座上的高速轴编码器。

6.根据权利要求5所述的双编码器，其特征在于，所述固定支座上设置有同轴的第一安装孔和第二安装孔；所述低速轴编码器设置有与所述第一安装孔插接配合的第一套轴；所述高速轴编码器设置有与所述第二安装孔插接配合的第二套轴。

7.根据权利要求6所述的双编码器，其特征在于，所述第一套轴外周套设有与所述第一安装孔嵌入配合的第一轴承；所述第二套轴外周套设有与所述第二安装孔嵌入配合的第二轴承。

8.根据权利要求6所述的双编码器，其特征在于，所述第一套轴上设有与机器人关节模组的低速轴连接的第一连接结构，机器人关节模组的低速轴与所述第一套轴同轴并带动所述第一码盘转动；所述第二套轴上设置有与机器人关节模组的高速轴连接的第二连接结构，机器人关节模组的高速轴与所述第二套轴同轴并带动所述第二码盘转动。

9.根据权利要求8所述的双编码器，其特征在于，所述第一连接结构包括设置在所述第一套轴上的第一安装盘以及设置在所述第一安装盘上的连接件；所述第一安装盘与机器人关节模组低速轴端面贴合抵持，所述连接件绕所述第一套轴中心轴线的周向间隔分布，用于连接固定所述第一安装盘与机器人关节模组低速轴。

10.根据权利要求8所述的双编码器，其特征在于，所述第二连接结构包括设置在所述第二套轴上的第二安装盘以及一端与所述第二安装盘连接的弹性转接环；所述弹性转接环的另一端与机器人关节模组高速轴端面连接。

11.根据权利要求5所述的双编码器，其特征在于，所述第一支座和/或所述第二支座上设置有用于连接pcb板的定位结构。

12.根据权利要求11所述的双编码器，其特征在于，所述定位结构包括多个绕第一码盘中心轴线间隔分布的定位销，所述pcb板上设置有与所述定位销配合的定位孔；或，所述定位结构包括多个绕第一码盘中心轴线间隔分布的定位槽；所述pcb板上设置有与所述定位槽配合的定位凸起。

13.一种机器人关节模组，其特征在于，包括机器人关节模组本体以及权利要求1-12任意一项所述的双编码器；所述机器人关节模组本体包括壳体、高速轴以及低速轴；所述双编码器通过连接件与所述壳体固定连接，所述低速轴可带动第一码盘转动，所述高速轴可带动第二码盘转动。

14.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求13所述的机器人关节模组。

技术总结
本申请涉及电机技术领域，具体公开了一种双编码器、机器人关节模组及机器人，包括芯片检测模块、转动轴线重合的第一码盘和第二码盘；所述第一码盘、所述芯片检测模块以及所述第二码盘间隔分布且互相平行；所述芯片检测模块用于对所述第一码盘的运动及所述第二码盘的运动进行检测，以使所述第一码盘与所述第二码盘共用所述芯片检测模块。本申请将两个编码器的检测芯片集成在同一PCB板，降低定位装配难度，大幅提升装配精度，且有利于缩小整个机器人关节模组尺寸。

技术研发人员：季洪超,尚唯坚,闫长骥,徐宁,欧奂辰
受保护的技术使用者：杭州网易轩之辕智能科技有限公司
技术研发日：20231225
技术公布日：2025/3/6