專(zhuān)利名稱(chēng)：工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器的制作方法
工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人減速器技術(shù)領(lǐng)域，一種工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器。
背景技術(shù)：
本發(fā)明是在“工業(yè)機(jī)器人微回差減速機(jī)”(01102848.3)樣機(jī)取得成功 的基礎(chǔ)上將二級(jí)減速改為單級(jí)。
背景技術(shù)：
分單級(jí)減速與二級(jí)減速兩種( 一 ) 二級(jí)減速一級(jí)漸開(kāi)線行星+ —級(jí)擺線(或變厚齒)(a)日本帝人精機(jī)RV ； (b)納博特斯克株式會(huì)社“附接到工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)聯(lián)接部 分上的減速器”(200580027453. 2) ； (c)北航陳仕賢教授CORT (97100463)。三項(xiàng)發(fā)明的問(wèn)題 是①回差不能自動(dòng)補(bǔ)償；②制造精度要求極高；③結(jié)構(gòu)復(fù)雜、另件多、散熱性能不會(huì)太好；(d)變厚齒減速器大連交大魏延剛教授“新型環(huán)板式RV傳動(dòng)裝 置”(200710010135. 6)與哈工大李瑰賢教授“RV30A型變厚齒減速器”(國(guó)家863計(jì)劃)。1954年美國(guó)A. S. Beam提出“變厚齒”至今，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有建立起完整的“變厚齒”計(jì) 算理論，很少有人研究加工機(jī)床特別是磨床設(shè)計(jì)與制造理論，機(jī)床制造廠商在市場(chǎng)不明情 況下不會(huì)投入大量資金來(lái)研制加工機(jī)床，因此“變厚齒”將難以進(jìn)入工業(yè)各領(lǐng)域，這反過(guò)來(lái) 又遲緩了“變厚齒”理論研究與制造的發(fā)展。RV是很好例證我國(guó)八十年代末就開(kāi)始研究 RV,至今二十年過(guò)去了，我國(guó)863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金一再重復(fù)列項(xiàng)，至今還是“研究”。( 二)單級(jí)減速重慶大學(xué)陳小安教授“精密擺線針輪行星傳動(dòng)裝置”(200810069737. 3)的優(yōu)點(diǎn)是 能消除回差，但只有一片輪作功，回差增大時(shí)，必須停機(jī)調(diào)整。我國(guó)863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金一再重復(fù)列項(xiàng)，希望國(guó)內(nèi)名牌大學(xué)的齒輪專(zhuān)家、 教授和一流制造廠能在RV的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，研制出比日本RV更先進(jìn)、中國(guó)人自己的工業(yè) 機(jī)器人減速器。然而，至今國(guó)產(chǎn)機(jī)器人仍然必需從日本進(jìn)口 RV配套。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提出一種磨損后回差能自動(dòng)補(bǔ)償、工藝難度小、毋需高精度機(jī) 床、制造成本僅僅為RV、CORT的75-85%的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器。具體技術(shù)方案如 下(a)為消除回差，二單偏心軸承相位角不等于180°，其內(nèi)孔與輸入軸用同旋向多 頭螺紋聯(lián)結(jié)，輸入軸上依次裝置“擋圈_偏心軸承a-碟形彈簧_偏心軸承b-軸用彈性擋圈”。初始處于零回差狀態(tài)擺線輪A輪齒沿順時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼上半?yún)^(qū)針?shù)N靠緊；而 擺線輪B輪齒沿逆時(shí)針?lè)较蚺c下半?yún)^(qū)針?shù)N靠緊。當(dāng)右旋輸入軸順時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí)擺線輪A作功， 由于右旋螺紋的作用下，偏心套b在軸向移動(dòng)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，而使擺線輪B與針齒另一側(cè)靠緊， 因而二擺線輪同時(shí)作功；停電時(shí)，在碟形彈簧的作用下，擺線輪B回到初始位置。同理，當(dāng)輸 入軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擺線輪B作功，由于右旋螺紋的作用下，偏心套a在軸向移動(dòng)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)， 而使擺線輪A與針齒另一側(cè)靠緊，因而二擺線輪同時(shí)作功。(b)《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》839頁(yè)指出“影響RV減速器回差主要因素是針齒銷(xiāo)孔周向位置誤差、針齒銷(xiāo)半徑誤差、等距及移距修形誤差?！睂?shí)踐證明，針齒殼上針?shù)N孔用中慢 絲線切割機(jī)床割出一連續(xù)、光滑曲線。線切割最佳表面粗糙度為RaO. 5-0. 8μπι(相當(dāng)于磨 齒)，切割精度為士0.005mm。比之“鉆孔-鉸孔或鏜孔再車(chē)內(nèi)孔”工藝，針?shù)N直徑越小，線 切割工藝的優(yōu)點(diǎn)越顯突出，針齒殼采用中慢走絲線切割加工時(shí)，減速比可達(dá)到119。有益效果本發(fā)明對(duì)照背景技術(shù)中RV等二級(jí)減速器，其新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性 體現(xiàn)在①?lài)Ш厦婺p后回差能自動(dòng)補(bǔ)償；②去掉三偏心軸、6只軸承及7只齒輪，簡(jiǎn)化了結(jié) 構(gòu)，增加了散熱空間，消除了三偏心軸帶來(lái)的加工與裝配誤差；③工藝難度小、毋需高精度 機(jī)床；④制造成本僅僅為RV、C0RT的75-85% ；⑤均載環(huán)可提高柱銷(xiāo)的剛度與彎曲強(qiáng)度。

圖1.本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意2.本發(fā)明偏心軸承內(nèi)圈與空心輸入軸多頭螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)示意3.本發(fā)明偏心軸承內(nèi)孔二螺旋槽或斜槽與輸入軸帶銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)示意4.標(biāo)準(zhǔn)軸承K內(nèi)圈緊配偏心套內(nèi)孔二螺旋槽或斜槽與輸入軸帶銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)示意 圖
具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1、2、3與4. 一種工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，包括輸入軸(3)、擺線輪八、 B及裝在擺線輪內(nèi)孔的偏心軸承a、b、針齒銷(xiāo)(7)、針齒殼(8)及W輸出機(jī)構(gòu)，其中W機(jī)構(gòu) 由左機(jī)架(1)、右機(jī)架(12)、柱銷(xiāo)(5)及柱套(4)組成，依靠柱銷(xiāo)將左、右機(jī)架緊配合聯(lián)接一 體，左、右機(jī)架分別依靠軸承(6)、(10)支承在針齒殼(8)兩側(cè)內(nèi)孔，輸入軸(3)兩端分別用 軸承(2)與(11)支承在左、右機(jī)架內(nèi)孔，其特征在于(a)從輸入軸(3)到W輸出機(jī)構(gòu)輸出，輸入與輸出同軸，單級(jí)減速，根據(jù)RV減速器 輸出轉(zhuǎn)速為15-60r/min，而當(dāng)針齒殼采用中慢走絲線切割加工時(shí)，減速比可達(dá)到119，因此 可選用1000、2000r/min伺服電機(jī)，以1000r/min最好，F(xiàn)A高精度減速器輸入為1500r/min ；(b)擺線輪A與B之間有一套在柱銷(xiāo)(5)上的均載環(huán)(9)，柱套(4)寬度等于擺線 輪寬度。均載環(huán)可提高柱銷(xiāo)的剛度與彎曲強(qiáng)度；長(zhǎng)套改短可改善潤(rùn)滑與受力更合理。(c) 二單偏心軸承a與b相位角不等于180°，其內(nèi)孔與輸入軸(3)用同旋向多頭 螺紋聯(lián)接，輸入軸上依次裝置彈性擋圈、偏心軸承a、碟形彈簧、偏心軸承b及彈性擋圈，多 頭螺紋的螺紋升角為λ =22° -30°，其初始狀態(tài)是，擺線輪A輪齒沿順時(shí)針?lè)较蚺c針齒 殼上半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊，而擺線輪B輪齒沿逆時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼(8)下半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊。初始處于零回差狀態(tài)擺線輪A輪齒沿順時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼上半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊； 而擺線輪B輪齒沿逆時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼(8)下半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊。當(dāng)右旋輸入軸順時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí) 擺線輪A作功，由于右旋螺紋的作用下，偏心套b在軸向移動(dòng)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，而使擺線輪B與針 齒另一側(cè)靠緊，因而二擺線輪同時(shí)作功；停電時(shí)，在碟形彈簧的作用下，擺線輪B回到初始 位置。同理，當(dāng)輸入軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擺線輪B作功，由于右旋螺紋的作用下，偏心套a在軸 向移動(dòng)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，而使擺線輪A與針齒另一側(cè)靠緊，因而二擺線輪同時(shí)作功。所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn)軸承K內(nèi)孔緊配偏心套(14)而成，二偏心套內(nèi)孔為升角λ =22° -30°同旋向多頭螺紋。偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)孔緊配偏心套的目的在于降低偏心軸承的機(jī)加工難度，同時(shí)還由于標(biāo)準(zhǔn)軸承價(jià) 廉物美。所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn)軸承K內(nèi)孔緊 配偏心套(14)而成，二偏心套內(nèi)孔有二條同旋向螺旋槽(或斜槽)，二槽錯(cuò)開(kāi)180°，螺旋 槽升角(或斜角)為λ = 22° -30°，輸入軸(3)徑向裝配兩只圓柱銷(xiāo)(13)，圓柱銷(xiāo)兩端 伸出部分各自置于二偏心軸承內(nèi)孔螺旋槽(或斜槽)內(nèi)。螺旋槽、斜槽機(jī)加工藝比多頭螺 紋簡(jiǎn)單。所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于輸入軸(3)為空心軸，輸入端聯(lián) 接一從動(dòng)齒輪(未畫(huà)出)，左機(jī)架(1)有一中心孔與輸入軸內(nèi)孔相通。輸入端從動(dòng)齒輪用 以與伺服電機(jī)主動(dòng)齒輪嚙合，形成中空結(jié)構(gòu)，用來(lái)取代日本的RV-C、RD-C中空減速器。背景 技術(shù)如日本納博特斯克株式會(huì)社的發(fā)明專(zhuān)利“附接到工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)聯(lián)接部分上的減速 器”(200580027453. 2)實(shí)施例二、三與四為二級(jí)減速之外附加一對(duì)減速齒輪。上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單變換后 的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，包括輸入軸(3)、擺線輪A、B及裝在輪內(nèi)孔的偏心軸承a、b、針齒銷(xiāo)(7)、針齒殼(8)及W輸出機(jī)構(gòu)，其中W機(jī)構(gòu)由左機(jī)架(1)、右機(jī)架(12)、柱銷(xiāo)(5)及柱套(4)組成，依靠柱銷(xiāo)將左、右機(jī)架緊配合聯(lián)接一體，左、右機(jī)架分別依靠軸承(6)、(10)支承在針齒殼(8)兩側(cè)內(nèi)孔，輸入軸(3)兩端分別用軸承(2)與(11)支承在左、右機(jī)架內(nèi)孔，其特征在于(a)輸入軸(3)與W輸出機(jī)構(gòu)同軸，單級(jí)減速；(b)擺線輪A與B之間有一套在柱銷(xiāo)(5)上的均載環(huán)(9)，柱套(4)與擺線輪等寬；(c)二單偏心軸承a、b之間的相位角不等于180°，偏心軸承內(nèi)孔與輸入軸(3)用同旋向多頭螺紋聯(lián)接，螺紋升角為λ＝22°-30°，輸入軸上依次裝置彈性擋圈、偏心軸承a、碟形彈簧、偏心軸承b及彈性擋圈，初始狀態(tài)是，擺線輪A輪齒沿順時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼上半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊，而擺線輪B輪齒沿逆時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼(8)下半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn) 軸承K內(nèi)孔緊配偏心套(14)而成，二偏心套內(nèi)孔為升角\ =22° -30°同旋向多頭螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn) 軸承K內(nèi)孔緊配偏心套(14)而成，二偏心套內(nèi)孔有二條同旋向螺旋槽(或斜槽)，二槽錯(cuò)開(kāi) 180°，螺旋槽升角(或斜角)為入=22° -30°，輸入軸(3)徑向裝配兩只圓柱銷(xiāo)(13)， 圓柱銷(xiāo)兩端伸出部分各自置于二偏心軸承內(nèi)孔螺旋槽(或斜槽)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器，其特征在于輸入軸(3)為 空心軸，輸入端聯(lián)接一從動(dòng)齒輪(未畫(huà)出)，左機(jī)架(1)有一中心孔與輸入軸內(nèi)孔相通。
全文摘要
本發(fā)明涉及精密減速器技術(shù)領(lǐng)域，一種工業(yè)機(jī)器人單級(jí)擺線減速器。其特征在于(a)輸入與輸出同軸，單級(jí)減速；(b)二單偏心軸承相位角不等于180°，偏心軸承由標(biāo)準(zhǔn)軸承K內(nèi)圈內(nèi)孔緊配偏心套(14)而成，其內(nèi)孔與輸入軸用多頭螺紋聯(lián)結(jié)，輸入軸上依次裝置軸用彈性擋圈、偏心軸承a、碟形彈簧、偏心軸承b及軸用彈性擋圈。初始狀態(tài)擺線輪A輪齒沿順時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼上半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊，而擺線輪B輪齒沿逆時(shí)針?lè)较蚺c針齒殼下半?yún)^(qū)針齒銷(xiāo)靠緊。有益效果①?lài)Ш厦婺p后，回差能自動(dòng)補(bǔ)償；②工藝難度小、毋需高精度機(jī)床；③設(shè)備投資少；④制造成本僅僅為RV、CORT的75-85％；⑤生產(chǎn)周期短；⑥單級(jí)減速比之RV二級(jí)減速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，另件少，散熱性能好。
文檔編號(hào)F16H1/32GK101832365SQ20101016994
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月17日
發(fā)明者吳聲震 申請(qǐng)人:吳聲震