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      一種公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器的制作方法

      文檔序號:11801686閱讀:516來源:國知局

      本發(fā)明涉及機器人,具體說是公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器。



      背景技術(shù):

      現(xiàn)有的機器人主要分兩大類:直角坐標(biāo)機器人和關(guān)節(jié)式機器人。直角坐標(biāo)機器人主要由一些直線運動單元、驅(qū)動電機、控制系統(tǒng)和末端操作器等組成。這種機器人可針對不同的應(yīng)用,方便快速組合成不同維數(shù)、各種行程和不同帶載能力的壁掛式、懸臂式、龍門式或倒掛式等多種形式的直角坐標(biāo)機器人。關(guān)節(jié)式機器人主要由一些旋轉(zhuǎn)運動單元驅(qū)動電機、控制系統(tǒng)和末端操作器等組成。關(guān)節(jié)式機器人不像直角坐標(biāo)機器人可以快速組合成不同維數(shù)。針對不同的應(yīng)用,只能選用固定的不同維度的關(guān)節(jié)式機器人,如弧焊機器人、搬運機器人等。

      公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器的減速傳動部件大多采用諧波減速器,諧波減速傳動是一種依靠柔性齒輪所產(chǎn)生的可控彈性變形來傳遞運動和力的新型機械傳動,其基本構(gòu)件包括橢圓形的波發(fā)生器、薄壁筒體狀的柔輪和有很好剛性的剛輪。當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動時,迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形,使它的齒與剛輪齒相互作用,從而實現(xiàn)傳動的目的?,F(xiàn)有的智能工業(yè)機器人的減速器柔輪只有一組齒輪與對應(yīng)的剛輪嚙合,這種減速器在傳動時的傳動比時固定的,很難滿足智能機器人對傳動比的需求。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)兩種傳動比的公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器。

      本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器,包括分別由電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動的內(nèi)軸和空心外軸,所述內(nèi)軸插入空心外軸內(nèi)腔,內(nèi)軸兩端伸出該空心外軸,所述內(nèi)軸一端的伸出端由電機驅(qū)動,另一端的伸出端安裝有隨該內(nèi)軸轉(zhuǎn)動的第一橢圓驅(qū)動輪,所述空心外軸上安裝有隨該空心外軸轉(zhuǎn)動的第二橢圓驅(qū)動輪,所述內(nèi)軸和空心外軸上分別設(shè)置阻擋所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪徑向移動的止擋片;所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪外側(cè)配合設(shè)有一柔輪,該柔輪一端開口,另一端設(shè)置有可連接輸出軸的法蘭,所述柔輪外周壁成型有與所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪對應(yīng)的兩排齒,該兩排齒之間成型有環(huán)形凹槽。

      作為優(yōu)選,所述空心外軸兩端分別成型有容納空間,每一容納空間內(nèi)固定設(shè)置有一個軸承,內(nèi)軸兩端安裝在該兩軸承上。

      作為優(yōu)選,第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪中間均開設(shè)有供對應(yīng)軸穿過的通孔,在每一通孔的周壁徑向開設(shè)有環(huán)槽,環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有圈簧,第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪通過對應(yīng)的圈簧固定安裝在對應(yīng)的軸上,第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動均與所述止擋片軸向相接。

      作為優(yōu)選,所述止擋片包括與對應(yīng)軸過盈配合的軸向擋套,擋套一端徑向延伸有擋片,所述圈簧固定套設(shè)在擋套上,所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪均與擋片軸向相接,所述擋套周壁成型有軸向設(shè)置的數(shù)個凸齒,每一凸齒徑向伸入圈簧的間隙內(nèi)。

      作為優(yōu)選,所述兩排齒的齒數(shù)不相等,兩排齒的齒頂圓直徑不相等。

      作為優(yōu)選,所述柔輪與法蘭之間設(shè)置有緩沖部。

      作為優(yōu)選,所述緩沖部為所述柔輪向法蘭一側(cè)延伸的錐部,該錐部與法蘭固定連接。

      作為優(yōu)選,所述錐部靠近柔輪一側(cè)的直徑小于靠近法蘭一側(cè)的直徑。

      作為優(yōu)選,所述緩沖部為所述柔輪向法蘭一側(cè)延伸的圓弧過渡部,該圓弧過渡部與法蘭固定連接。

      作為優(yōu)選,該圓弧過渡部從小直徑圓過渡到大直徑圓。

      從以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明采用內(nèi)外兩軸作為減速機構(gòu)的驅(qū)動軸,其基本不會增大減速機的體積;且內(nèi)外兩軸上均可安裝驅(qū)動輪,兩個驅(qū)動輪可驅(qū)動不同齒數(shù)的齒輪,因此在傳動過程中,可根據(jù)傳動需要選擇指定的驅(qū)動輪驅(qū)動相應(yīng)齒數(shù)的齒輪,從而可采用指定傳動比進行傳動,實現(xiàn)改變傳動比的目的。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實施方式

      下面結(jié)合圖1詳細介紹本發(fā)明:

      公共服務(wù)機器人的驅(qū)動器包括分別由電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動的內(nèi)軸1和空心外軸2,內(nèi)外軸可由兩個電機分別驅(qū)動,也可由一個電機通過不同的兩個傳動機構(gòu)分別驅(qū)動,所述內(nèi)軸插入空心外軸內(nèi)腔21,可節(jié)省空間;內(nèi)軸兩端伸出該空心外軸,所述內(nèi)軸一端的伸出端由電機驅(qū)動,另一端的伸出端安裝有隨該內(nèi)軸轉(zhuǎn)動的第一橢圓驅(qū)動輪3,所述空心外軸上安裝有隨該空心外軸轉(zhuǎn)動的第二橢圓驅(qū)動輪4;在實施過程中,兩個驅(qū)動輪可驅(qū)動不同齒數(shù)的齒輪,因此,在內(nèi)軸由電機帶動轉(zhuǎn)動時,可使外軸不轉(zhuǎn)動,僅由第一橢圓驅(qū)動輪驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動,從而輸出動力;在外軸由電機帶動轉(zhuǎn)動時,可使內(nèi)軸不轉(zhuǎn)動,僅由第二橢圓驅(qū)動輪驅(qū)動另外不同齒數(shù)的齒輪轉(zhuǎn)動,從而輸出與第一橢圓驅(qū)動輪不同傳動比的動力,可見本發(fā)明可實現(xiàn)不同傳動比的傳動;同時在所述內(nèi)軸和空心外軸上分別設(shè)置阻擋所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪徑向移動的止擋片9,從而保證驅(qū)動輪不會軸向移動。

      所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪外側(cè)配合設(shè)有一可徑向彎曲的柔輪11,該柔輪一端開口,另一端設(shè)置有可連接輸出軸12的法蘭13,所述柔輪外周壁成型有與所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪對應(yīng)的兩排齒14,每排齒可與剛輪的齒嚙合,從而提供兩種傳動比;該兩排齒之間成型有環(huán)形凹槽15;一方面可在加工齒的過程中,環(huán)形凹槽可使碎屑流入其內(nèi),為加工提供便利;另一方面,在潤滑兩排齒時,環(huán)形凹槽內(nèi)的潤滑油可沉淀一部分廢渣,保證齒處的潤滑油較為潔凈。

      在實施過程中,所述內(nèi)軸1兩端通過軸承5安裝在空心外軸內(nèi)腔,具體來說,所述空心外軸兩端分別成型有容納空間22,每一容納空間內(nèi)固定設(shè)置有一個所述軸承5,軸承的端面可與外軸端面齊平,不僅可節(jié)省空間,而且在傳動過程中避免與其他部件發(fā)生干涉;內(nèi)軸所述兩端安裝在兩軸承上,這樣不僅使內(nèi)外軸可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,保證內(nèi)外軸具有較高的同軸度;而且可使得內(nèi)軸支撐更牢固,傳動更平穩(wěn)。

      在本發(fā)明中,第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪中間均開設(shè)有供對應(yīng)軸穿過的通孔6,在每一通孔的周壁徑向開設(shè)有環(huán)槽7,環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有圈簧8,第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪通過對應(yīng)的圈簧固定安裝在對應(yīng)的軸上;這樣一方面可避免驅(qū)動輪直接與對應(yīng)的軸接觸而損壞驅(qū)動輪,另一方面圈簧的彈力可使裝配更加方便;同時,驅(qū)動輪與對應(yīng)軸甚至可采用間隙配合的方式進行傳動,避免兩者接觸,出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,且一旦軸與圈簧的磨損影響傳動時,只需更換圈簧即可,節(jié)約維修和維護成本。在本發(fā)明中,圈簧是具有徑向彈力的彈力部件,在其彈力的作用下,可將驅(qū)動輪固定在軸上,保證軸帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。在實施過程中,所述止擋片9包括與對應(yīng)軸過盈配合的軸向擋套91,使止擋片隨軸轉(zhuǎn)動,擋套一端徑向延伸有擋片92,所述圈簧固定套設(shè)在擋套上,可使圈簧不直接與軸接觸,避免損壞圈簧,所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪均與擋片軸向相接,防止驅(qū)動輪軸向移動;所述擋套周壁成型有軸向設(shè)置的數(shù)個凸齒93,每一凸齒徑向伸入圈簧的間隙內(nèi),從而卡住圈簧,這樣可確保圈簧隨著軸轉(zhuǎn)動。

      在本發(fā)明中,所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪作為波發(fā)生器時,可在所述第一橢圓驅(qū)動輪和第二橢圓驅(qū)動輪的外周分布有軸向設(shè)置的數(shù)個滾輪10。在本發(fā)明中,所述兩排齒的齒數(shù)不相等,從而提供兩種不同的傳動比,以滿足機器人的傳動要求;兩排齒的齒頂圓直徑不相等,便于與剛輪的齒進行裝配;所述環(huán)形凹槽的截面呈V型,方便碎屑和廢渣沿傾斜的槽壁流入槽底;所述柔輪與法蘭之間設(shè)置有緩沖部16,由于柔輪在橢圓形波發(fā)生器的驅(qū)動過程中產(chǎn)生變形,其法蘭一端會產(chǎn)生變形,可能導(dǎo)致法蘭的傳動不夠平穩(wěn),進而使輸出軸傳動不夠平穩(wěn),而緩沖部16可緩解上述變形,保證法蘭和輸出軸的傳動更平穩(wěn)。

      本發(fā)明的所述緩沖部16為所述柔輪向法蘭一側(cè)延伸的錐部,錐部采用的材料與柔輪的材料一樣,均具有彈性,具有緩沖作用,錐部與法蘭固定連接,從而保證法蘭傳動平穩(wěn);在實施過程中,所述錐部靠近柔輪一側(cè)的直徑小于靠近法蘭一側(cè)的直徑,由于柔輪在傳動過程中產(chǎn)生的是徑向增大的變形,其有使靠近法蘭一側(cè)的柔輪產(chǎn)生徑向變形增大的趨勢,在傳遞動力的過程中,靠近法蘭一側(cè)的大直徑錐部受到的變形影響較小,從而保證法蘭的傳動的平穩(wěn)性。作為另一種優(yōu)選方案,所述緩沖部為所述柔輪向法蘭一側(cè)延伸的圓弧過渡部,該圓弧過渡部與法蘭固定連接,該圓弧過渡部從小直徑圓過渡到大直徑圓,其作用與上述錐部作用相同,只不過加工方便一些。

      上述實施方式僅供說明本發(fā)明之用,而并非是對本發(fā)明的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,還可以作出各種變化和變型,因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。

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