[發明專利]擺線針輪減速器及機器人

有效

• 申請號: 201310514585.4
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104565217B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 王春曉
• 申請（專利權）人: 北京配天技術有限公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/08;B25J17/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明提供一種擺線針輪減速器以及采用該擺線針輪減速器的機器人，該擺線針輪減速器包括輸入動力的主軸、減速機構和輸出動力的輸入端蓋和輸出端蓋；所述減速機構包括針齒殼和設置在針齒殼內壁的針齒銷，所述針齒銷與針齒殼組成針輪；所述主軸位于針齒殼的中央，所述輸入端蓋和輸出端蓋分別設置所述針齒殼的兩端，通過固定件固定在一起，可以相對針齒殼自由轉動；所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑小于所述針齒殼內壁的直徑。

技術領域

本發明涉及擺線針輪減速器以及采用該擺線針輪減速器的機器人，尤其涉及擺線針輪減速器中由針齒殼和針齒銷組成的針輪的改進。

背景技術

擺線針輪減速器是一種應用行星式傳動原理，采用擺線針齒嚙合的新穎傳動裝置，具有傳動比大（單級減速比在7至87之間，兩級減速比在121至7569之間），傳動效率高（在90%以上），保養方便，體積小、質量輕，拆裝方便、容易維修，壽命長、噪音小等優點，在工業機器人、高精密機床、醫療等行業有著廣泛的用途。

這種擺線針輪減速器一般包括主軸，用于引入電動機的動力；減速機構，將主軸的轉速降至合理的范圍；輸入端蓋和輸出端蓋，用于將減速機構的動力輸出。減速機構一般包括針齒殼和沿針齒殼內壁圓周方向分布的多個針齒銷，所述針齒銷與針齒殼組成針輪。針齒銷設置在針齒孔內，為了保證針齒銷在針齒孔內的徑向定位，針齒孔一般做成半圓狀或者略大于半圓狀，即針齒銷所在分布圓直徑大于針齒殼內壁的直徑。但這種半圓孔狀的針齒孔不利于針齒銷的在其中順利滾動會增加針齒銷嚙合傳動時的摩擦，進而增加針齒銷的磨損以及溫升，以至于影響減速器的壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種磨損和溫升小，壽命長的擺線針輪減速器以及采用該擺線針輪減速器的機器人。

本發明的提供的一種擺線針輪減速器，包括輸入動力的主軸、減速機構和輸出動力的輸入端蓋和輸出端蓋；所述減速機構包括針齒殼和設置在針齒殼內壁的針齒銷，所述針齒銷與針齒殼組成針輪；所述主軸位于針齒殼的中央，所述輸入端蓋和輸出端蓋分別設置所述針齒殼的兩端，通過固定件固定在一起，可以相對針齒殼自由轉動；所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑小于所述針齒殼內壁的直徑。

當針齒銷的直徑大于16mm時，所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內壁的直徑之差在4mm至4.5mm之間；當針齒銷的直徑在8mm與16mm之間時，所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內壁的直徑之差在2mm至2.5mm之間；當針齒銷的直徑小于8mm時，所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內壁的直徑之差在1mm至1.5mm之間。

所述減速機構還包括擺線輪和柱銷軸，所述擺線輪位于針齒殼內，所述主軸設置有驅動所述擺線輪做偏心擺動的偏心部，所述擺線輪在做偏心擺動的同時與針輪嚙合，產生與其偏心擺動方向相反的自轉，所述柱銷軸的兩端與輸入端蓋和輸出端蓋連接，中部穿過擺線輪，所述擺線輪的自轉通過柱銷軸傳遞給輸入端蓋和輸出端蓋。

所述減速機構包括位于針齒殼內主動齒輪、行星齒輪、行星軸和擺線輪；所述主動齒輪固定在主軸上，以主軸為圓心的分布圓上設有與所述主動齒輪嚙合的行星齒輪；所述行星齒輪固定在行星軸上，所述行星軸兩端通過圓錐滾子軸承支撐在輸入端蓋和輸出端蓋上，中部設有帶動擺線輪作偏心擺動的偏心部；所述擺線輪在做偏心擺動的同時與針輪嚙合，產生與主軸的運動方向相反的自轉；所述擺線輪的自轉通過行星軸傳遞給輸入端蓋和輸出端蓋。

本發明提供的機器人包括機械臂、機械手、機器人關節，所述機械臂與機械臂之間、以及所述機械臂與所述機械手之間通過所述機器人關節連接，所述機器人關節包括殼體、電機和上述擺線針輪減速器，所述擺線針輪減速器位于所述殼體內，所述電機與擺線針輪減速器的主軸相連，驅動所述擺線針輪減速器通過輸入端蓋或者輸出端蓋實現機器人關節的轉動。