專利名稱：機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人減速關(guān)節(jié)的改進(jìn)，具體地說是一種機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人已廣泛用于重工、機(jī)械、礦山、電子等領(lǐng)域，其中機(jī)器人的關(guān)節(jié)是一個(gè)最重要、最基礎(chǔ)、最復(fù)雜的部件，它起著轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、升降、伸縮等多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)功能。目前，機(jī)器人關(guān)節(jié)主要有兩種:一種是電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)裝置定位精度高，剛性好，承載能力強(qiáng)，但存在輸出力矩小、摩擦力大、動(dòng)作平滑性差的缺點(diǎn)，同時(shí)，主要依賴進(jìn)口，價(jià)格高、進(jìn)貨周期長(zhǎng)；另一種是采用人工肌肉驅(qū)動(dòng)，以拉伸鋼纜傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)裝置柔順性好、動(dòng)作平滑、響應(yīng)快，但存在只是單向驅(qū)動(dòng)的不足。機(jī)器人關(guān)節(jié)根據(jù)部位的不同，其結(jié)構(gòu)也不同，針對(duì)不同部位的關(guān)節(jié)，要單獨(dú)設(shè)計(jì)。本發(fā)明側(cè)重于具有搬運(yùn)功能的機(jī)器人的腰部關(guān)節(jié)。具有搬運(yùn)功能的機(jī)器人的腰部關(guān)節(jié)，其結(jié)構(gòu)包括:回轉(zhuǎn)機(jī)架、支撐機(jī)械臂、沿垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主關(guān)節(jié)和機(jī)械臂前后擺動(dòng)的第一副關(guān)節(jié)、控制抓橫臂運(yùn)動(dòng)的第二副關(guān)節(jié)，主關(guān)節(jié)和副關(guān)節(jié)均為齒輪傳動(dòng)，安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)架上，傳輸線纜有的布設(shè)在減速機(jī)構(gòu)外側(cè)。這種具有搬運(yùn)功能的機(jī)器人的腰部關(guān)節(jié)的不足在于:一是由于仍采用齒輪傳動(dòng)，所以輸出力矩小、摩擦力大、動(dòng)作平滑性差、沒有自鎖功能、電機(jī)需加抱閘防自轉(zhuǎn)；二是由于傳輸線纜有的布設(shè)在減速機(jī)外側(cè)，所以結(jié)構(gòu)不緊湊，使用不方便。通過檢索可知，目前尚未見既具有齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，又具有摩擦力小、動(dòng)作平滑性好、具有自鎖功能、且將傳輸線纜從減速關(guān)節(jié)中心穿過、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作方便的具有搬運(yùn)功能的機(jī)器人腰部關(guān)節(jié)的報(bào)導(dǎo)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既具有齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，又具有摩擦力小、動(dòng)作平滑性好、具有自鎖功能、且傳輸線纜從減速關(guān)節(jié)中心穿過、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作方便的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，包括主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)盤和支撐機(jī)械臂以及傳輸線纜，第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，其特征在于:所述的主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸端連接上主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)盤通過連接螺栓與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的蝸輪上口固定連接；所述的第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸端連接上第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭與支撐機(jī)械臂的底端固定連接；所述的第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸端連接上第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的內(nèi)側(cè)“N”形拐柄通過銷軸與連桿的底端連接，連桿的上端與抓手臂的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿處在支撐機(jī)械臂的后側(cè)；抓手口水平控制拉桿的底端與固定在第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置外壁上的三角拐板活動(dòng)連接，通過抓手口水平控制拉桿實(shí)現(xiàn)抓手口的始終水平。本發(fā)明還通過如下措施實(shí)施:所述的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，包括蝸桿和蝸輪，蝸桿與蝸輪相觸及的一段為弧度配合段，通過弧度配合段可增加力的傳動(dòng)面積；在蝸桿的弧度配合段上設(shè)有滾珠螺槽，在滾珠螺槽內(nèi)設(shè)有連續(xù)排列的、直徑相同的滾珠，滾珠螺槽與 蝸輪上的齒槽對(duì)合構(gòu)成滾珠的滾動(dòng)通道；在蝸桿的滾珠螺槽的終止端設(shè)有滾珠回落孔，在蝸桿的弧度配合段內(nèi)設(shè)有內(nèi)回珠通道，滾珠回落孔通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道相連通，在滾珠回落孔的口部設(shè)有滾珠回滾導(dǎo)向條；在滾珠螺槽的起始端設(shè)有滾珠往返孔，滾珠往返孔通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道的往返端相連通，同時(shí)，滾珠往返孔與滾珠螺槽的起始端口相對(duì)應(yīng)，在滾珠往返孔的口部設(shè)有滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條；在蝸桿的弧度配合段的外側(cè)設(shè)有滾珠保護(hù)套，在滾珠保護(hù)套的一側(cè)設(shè)有與蝸輪的保護(hù)外殼固定的卡入口，在滾珠保護(hù)套的端壁上設(shè)有蝸桿安裝槽；所述的蝸輪為環(huán)狀，套裝在固定環(huán)上，在固定環(huán)的外壁和蝸輪的內(nèi)壁之間設(shè)有交叉滾子軸承，固定環(huán)的中心為軸向通孔，固定環(huán)通過固定螺栓與底板固定；在蝸桿的一端還設(shè)有與主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的的電機(jī)軸安裝孔。所述的滾珠螺槽設(shè)有4-8環(huán)；蝸桿與蝸輪相觸及的一段為弧度配合段或直桿配合段中的一種。所述的滾珠回滾導(dǎo)向條纏繞在蝸桿上的滾珠螺槽內(nèi)，一端為固定端，另一端為導(dǎo)向端，固定端插入蝸桿的徑向盲孔內(nèi)，導(dǎo)向端擋在滾珠回落孔的口沿后側(cè)；所述的滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條的結(jié)構(gòu)與滾珠回滾導(dǎo)向條的結(jié)構(gòu)相同，方向相反。所述的內(nèi)回珠通道通過電火花旋轉(zhuǎn)加工而成。所述的第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)相同，但其中的蝸輪所在平面為垂直；其主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為1:80，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為1:60。蝸桿上的滾珠向齒廓呈弧分布，同時(shí)接觸齒數(shù)可達(dá)4-6個(gè)齒，傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲。所述的傳輸線纜依次穿過主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的蝸輪內(nèi)部固定環(huán)內(nèi)的軸向通孔內(nèi)和第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置、第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的相應(yīng)的軸向通孔內(nèi)。本發(fā)明，也可以根據(jù)關(guān)節(jié)部位的不同，通過改變傳動(dòng)比用于其他部位的減速關(guān)節(jié)。本發(fā)明的有益效果在于:與目前具有搬運(yùn)功能的機(jī)器人的腰部關(guān)節(jié)相比，由于采用了滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置取代了齒輪傳動(dòng)裝置，所以具有承載能力大、傳動(dòng)率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲、使用壽命長(zhǎng)、具有自鎖功能、安裝簡(jiǎn)便、易于維護(hù)、更大程度上節(jié)省了安裝空間，同時(shí)，降低了制作成本；由于將傳輸線纜安裝于滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置內(nèi)，所以可防止傳輸線纜纏繞，而且操作方便，使結(jié)構(gòu)更加美觀。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后視局剖示意圖。圖2為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)剖視放大示意圖。
圖3為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的蝸桿結(jié)構(gòu)俯視放大示意圖。圖4為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的滾珠保護(hù)套俯視放大示意圖。圖5為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的滾珠循環(huán)原理放大示意圖。圖6為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的內(nèi)回珠通道結(jié)構(gòu)剖視放大示意圖。圖7為本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的滾珠回滾導(dǎo)向條結(jié)構(gòu)側(cè)視放大示意圖。圖8為本發(fā)明的安裝應(yīng)用狀態(tài)側(cè)視示意圖。圖9給出了蝸桿與渦輪觸及段為直桿段傳動(dòng)的剖視原理放大示意圖。圖中:1、主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)；3、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)；4、轉(zhuǎn)動(dòng)盤；5、支撐機(jī)械臂；6、主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置；601、蝸桿；602、蝸輪；603、弧度配合段；604、滾珠螺槽；605、滾珠；606、滾珠回落孔；607、內(nèi)回珠通道；608、滾珠回滾導(dǎo)向條；609、滾珠往返孔；610、滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條；611、滾珠保護(hù)套；612、卡入口 ；613、蝸桿安裝槽；614、電機(jī)軸安裝孔；615、軸向通孔；616、保護(hù)外殼；617、固定環(huán)；618、交叉滾子軸承；
7、第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置；8、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭；9、第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置；10、抓手口水平控制拉桿；11、“N”形拐柄；12、連桿；13、傳輸線纜；14、底板；15、三角拐板；16、連接螺栓；17、固定螺 栓；18、底架。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。該機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，包括主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、轉(zhuǎn)動(dòng)盤4和支撐機(jī)械臂5以及傳輸線纜13，第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)3固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤4上，其特征在于:所述的主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)I的軸端連接上主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6，轉(zhuǎn)動(dòng)盤4通過連接螺栓16與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6的蝸輪上口固定連接，通過主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤4的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)支撐機(jī)械臂5的沿垂直軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的軸端連接上第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9，第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭8與支撐機(jī)械臂5的底端固定連接，通過第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9實(shí)現(xiàn)支撐機(jī)械臂5的前、后擺動(dòng)；所述的第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的軸端連接上第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7的內(nèi)側(cè)“N”形拐柄11通過銷軸與連桿12的底端連接，連桿12的上端與抓手臂的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿12處在支撐機(jī)械臂5的后側(cè)，通過第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7的“N”形拐柄11推拉連桿12實(shí)現(xiàn)抓手臂前端的升降；抓手口水平控制拉桿10的底端與固定在第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9外壁上的三角拐板15活動(dòng)連接，通過抓手口水平控制拉桿10實(shí)現(xiàn)抓手口的始終水平。作為本發(fā)明的改進(jìn):所述的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6，包括蝸桿601和蝸輪602，蝸桿601與蝸輪602相觸及的一段為弧度配合段603，通過弧度配合段603可增加力的傳動(dòng)面積；在蝸桿601的弧度配合段603上設(shè)有滾珠螺槽604，在滾珠螺槽604內(nèi)設(shè)有連續(xù)排列的、直徑相同的滾珠605，滾珠螺槽604與蝸輪602上的齒槽對(duì)合構(gòu)成滾珠605的滾動(dòng)通道，滾珠605 —邊沿滾動(dòng)通道滾動(dòng)，一邊撥動(dòng)蝸輪602轉(zhuǎn)動(dòng)，將蝸桿蝸輪的斜齒摩擦傳動(dòng)，變成滾動(dòng)摩擦傳動(dòng)，從而降低了傳動(dòng)中的摩擦力；在蝸桿601的滾珠螺槽604的終止端設(shè)有滾珠回落孔606，在蝸桿601的弧度配合段603內(nèi)設(shè)有內(nèi)回珠通道607，滾珠回落孔606通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道607相連通，在滾珠回落孔606的口部設(shè)有滾珠回滾導(dǎo)向條608，當(dāng)滾珠605滾至滾珠螺槽604的終端時(shí)，在滾珠回滾導(dǎo)向條608的阻擋和引導(dǎo)作用下，使?jié)L珠605順利的落入滾珠回落孔606內(nèi)，在滾珠連續(xù)落入的推力下，滾珠605滾至內(nèi)回珠通道607的往返端；在滾珠螺槽604的起始端設(shè)有滾珠往返孔609，滾珠往返孔609通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道607的往返端相連通，同時(shí)，滾珠往返孔609與滾珠螺槽604的起始端口相對(duì)應(yīng)，在滾珠往返孔609的口部設(shè)有滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條610，當(dāng)滾珠605從滾珠往反孔609內(nèi)滾出時(shí)，在滾珠導(dǎo)入 螺槽導(dǎo)向條610的阻擋和引導(dǎo)下滾入滾珠螺槽604的起始端，從而再次沿滾珠螺槽604滾動(dòng)，依次周而復(fù)始；在蝸桿601的弧度配合段603的外側(cè)設(shè)有滾珠保護(hù)套611，在滾珠保護(hù)套611的一側(cè)設(shè)有與蝸輪602的保護(hù)外殼616固定的卡入口 612，在滾珠保護(hù)套611的端壁上設(shè)有蝸桿安裝槽613，通過滾珠保護(hù)套611使?jié)L珠605脫離滾珠螺槽604與蝸輪602上的齒槽對(duì)合構(gòu)成滾珠605的滾動(dòng)通道時(shí)不會(huì)掉出，同時(shí)，使?jié)L珠605處在密封狀態(tài)下運(yùn)行；所述的蝸輪602為環(huán)狀，套裝在固定環(huán)617上，在固定環(huán)617的外壁和蝸輪602的內(nèi)壁之間設(shè)有交叉滾子軸承618，固定環(huán)617的中心為軸向通孔615，固定環(huán)617通過固定螺栓17與底板14固定；在蝸桿601的一端還設(shè)有與主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)I連接的電機(jī)軸安裝孔614。所述的滾珠螺槽604設(shè)有4-8環(huán)；蝸桿601與蝸輪602相觸及的一段為弧度配合段603或直桿配合段中的一種
所述的滾珠回滾導(dǎo)向條608纏繞在蝸桿601上的滾珠螺槽604內(nèi)，一端為固定端608A，另一端為導(dǎo)向端608B,固定端608A插入蝸桿601的徑向盲孔內(nèi)，導(dǎo)向端608B擋在滾珠回落孔606的口沿后側(cè)；所述的滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條610的結(jié)構(gòu)與滾珠回滾導(dǎo)向條608的結(jié)構(gòu)相同，方向相反。所述的內(nèi)回珠通道607通過電火花旋轉(zhuǎn)加工而成。所述的第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9的結(jié)構(gòu)與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6的結(jié)構(gòu)相同，但其中的蝸輪所在平面為垂直；其主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6的傳動(dòng)比為1:80，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9的傳動(dòng)比為1:60。眾所周知，蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合，利用蝸桿蝸輪傳動(dòng)，可具有減速比大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；另外，當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小於嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用，這一特性使得關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)大大提升了機(jī)器人的工作穩(wěn)定性；但是，通常的蝸輪蝸桿為齒嚙合傳動(dòng)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低 ’另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大，使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。為此，本發(fā)明中，采用了滾珠驅(qū)動(dòng)，使其具有承載能力大、傳動(dòng)率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異特性，蝸桿上的滾珠向齒廓呈弧分布，同時(shí)接觸齒數(shù)可達(dá)4-6個(gè)齒，傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲。所述的傳輸線纜13依次穿過主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6的蝸輪內(nèi)部固定環(huán)617內(nèi)的軸向通孔615內(nèi)和第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置7、第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置9的相應(yīng)的軸向通孔內(nèi)，這樣，可防止傳輸線纜暴露在外邊的纏繞，而且操作方便，使結(jié)構(gòu)更加美觀。圖8給出了本發(fā)明的機(jī)器人腰關(guān)節(jié)安裝應(yīng)用狀態(tài)側(cè)視圖。使用本發(fā)明時(shí)，將本發(fā)明的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置6底側(cè)的底板14與底架18固定，在支撐機(jī)械臂5的上端安裝上抓手臂和抓手水平控制轉(zhuǎn)動(dòng)三角，連桿12的上端與抓手臂的后端連接，抓手口水平控制拉桿10的上端與抓手水平控制轉(zhuǎn)動(dòng)三角的后端連接，即可正常啟動(dòng)使用。本發(fā)明，也可以根據(jù)關(guān)節(jié)部位的不同，通過改變傳動(dòng)比用于其他部位的減速關(guān)節(jié)。實(shí)施例2
圖9給出了蝸桿與渦輪觸及段為直桿段傳動(dòng)的剖視原理示意圖。在實(shí)施例2中，主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、轉(zhuǎn)動(dòng)盤4和支撐機(jī)械臂5以及傳輸線纜13，以及與主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)
2、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的軸端連接的滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)均相同，所不同之處在于:蝸桿與蝸輪相觸及的一段為直桿蝸桿段，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，包括主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)、第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)、第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)、轉(zhuǎn)動(dòng)盤(4)和支撐機(jī)械臂(5)以及傳輸線纜(13)，第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)和第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)盤(4)上，其特征在于:所述的主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)的軸端連接上主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(4)通過連接螺栓(16)與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)的蝸輪上口固定連接；所述的第二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)的軸端連接上第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)，第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭(8)與支撐機(jī)械臂(5)的底端固定連接；所述的第一副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2)的軸端連接上第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(7)，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(7)的內(nèi)側(cè)“N”形拐柄(11)通過銷軸與連桿(12)的底端連接，連桿(12)處在支撐機(jī)械臂(5)的后側(cè)；抓手口水平控制拉桿(10)的底端與固定在第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)外壁上的三角拐板(15)活動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)，包括蝸桿(601)和蝸輪(602)，蝸桿(601)與蝸輪(602)相觸及的一段為弧度配合段(603);在蝸桿(601)的弧度配合段(603)上設(shè)有滾珠螺槽(604)，在滾珠螺槽(604)內(nèi)設(shè)有連續(xù)排列的、直徑相同的滾珠(605)，滾珠螺槽(604)與蝸輪(602)上的齒槽對(duì)合構(gòu)成滾珠(605)的滾動(dòng)通道；在蝸桿(601)的滾珠螺槽(604)的終止端設(shè)有滾珠回落孔(606 )，在蝸桿(601)的弧度配合段(603 )內(nèi)設(shè)有內(nèi)回珠通道(607 )，滾珠回落孔(606 )通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道(607)相連通，在滾珠回落孔(606)的口部設(shè)有滾珠回滾導(dǎo)向條(608 );在滾珠螺槽(604 )的起始端設(shè)有滾珠往返孔(609 )，滾珠往返孔(609 )通過弧度過度通道與內(nèi)回珠通道(607)的上返端相連通，同時(shí)，滾珠往返孔(609)與滾珠螺槽(604)的起始端口相對(duì)應(yīng)，在滾珠往返孔(609)的口部設(shè)有滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條(610);在蝸桿(601)的弧度配合段(603)的外側(cè)設(shè)有滾珠保護(hù)套(611)，在滾珠保護(hù)套(611)的一側(cè)設(shè)有與蝸輪(602)的保護(hù)外殼(616)固定的卡入口(612)，在滾珠保護(hù)套(611)的端壁上設(shè)有蝸桿安裝槽(613);所述的蝸輪(602 )為環(huán)狀，套裝在固定環(huán)(617)上，在固定環(huán)(617)的外壁和蝸輪(602)的內(nèi)壁之間設(shè)有交叉滾子軸承(618)，固定環(huán)(617)的中心為軸向通孔(615)，固定環(huán)(617)通過固定螺栓(17)與底板(14)固定；在蝸桿(601)的一端還設(shè)有與主減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)連接的電機(jī)軸安裝孔(614)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的滾珠螺槽(604)設(shè)有4-8環(huán)；蝸桿(601)與蝸輪(602)相觸及的一段為弧度配合段(603)或直桿配合段中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的滾珠回滾導(dǎo)向條(608)纏繞在蝸桿(601)上的滾珠螺槽(604)內(nèi)，一端為固定端(608A),另一端為導(dǎo)向端(608B),固定端(608A)插入蝸桿(601)的徑向盲孔內(nèi)，導(dǎo)向端(608B)擋在滾珠回落孔(606)的口沿后側(cè)；所述的滾珠導(dǎo)入螺槽導(dǎo)向條(610)的結(jié)構(gòu)與滾珠回滾導(dǎo)向條(608)的結(jié)構(gòu)相同，方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(7)和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)的結(jié)構(gòu)與主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)的結(jié)構(gòu)相同，但其中的蝸輪所在平面為垂直；其主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)的傳動(dòng)比為1:80，第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(7)和第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)的傳動(dòng)比為1:60。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，其特征在于:所述的傳輸線纜(13)依次穿過主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(6)的蝸輪內(nèi)部固定環(huán)(617)內(nèi)的軸向通孔(615)內(nèi)和第一副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(7)、第二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置(9)的相應(yīng)的軸向 通孔內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了機(jī)器人滾珠式蝸輪減速關(guān)節(jié)，包括主、第一、二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)和支撐機(jī)械臂以及傳輸線纜，其特征在于所述的主、第一、二副減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸端均連接上滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)盤安裝在主滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置的上側(cè)；所述第一、二副滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置分別接支撐機(jī)械臂和連桿，連桿的上端與抓手臂的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。該減速關(guān)節(jié)，由于采用了滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置，所以具有承載能力大、傳動(dòng)率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲、壽命長(zhǎng)、能自鎖、安裝簡(jiǎn)便、易于維護(hù)、更大程度上節(jié)省了安裝空間，同時(shí)降低了制作成本；由于將傳輸線纜安裝于滾珠式蝸輪減速傳動(dòng)裝置內(nèi)，所以可防止傳輸線纜纏繞，而且操作方便，使結(jié)構(gòu)更加美觀。
文檔編號(hào)B25J17/00GK103213141SQ20131017692
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者王玉恒, 王鵬 申請(qǐng)人:萊蕪精瑞模具有限公司