[實用新型]一種柔輪剛度可調的諧波減速器

有效

• 申請號: 201820773879.7
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN208474441U
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 楊振勇
• 申請（專利權）人: 國人機器人（天津）有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H55/17
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

一種柔輪剛度可調的諧波減速器，包括減速器殼體、剛輪、柔輪及諧波發生器，其中減速器殼體頂部同軸固裝剛輪，且減速器殼體內部轉動安裝柔輪及諧波發生器，柔輪的外壁上滑動套裝有定位軸承，且定位軸承的外圈上同軸套裝有剛度調節環，該剛度調節環的外圈與減速器殼體內壁滑動配合連接；剛輪頂部固裝有多個電機，該電機的輸出軸依次穿透剛輪、減速器殼體及剛度調節環，且輸出軸底部轉動連接有定位銷，該定位銷與減速器殼體固定連接；輸出軸中部制有外螺紋，且輸出軸與剛度調節環螺紋連接；減速器殼體內安裝有溫度傳感器。該諧波減速器可通過溫度傳感器監測工作溫度并控制剛度調節環的升降位移，實現對柔輪剛度的實時調節。

技術領域

本實用新型涉機械自動化領域，涉及一種諧波減速器，尤其是一種柔輪剛度可調的諧波減速器。

背景技術

諧波減速器具有體積小、重量輕、傳動平穩、無沖擊、無噪音、運動精度高、傳動比大、承載能力高等優點，且已廣泛應用于電子、航天航空、機器人等行業。諧波減速器包括帶有內齒圈的剛性齒輪(剛輪)、帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪)和波發生器。其中柔輪是諧波發生器的重要部件，其形狀結構和制作材料等影響諧波減速器的使用壽命，且當諧波減速器工作時間較長時，柔輪與剛輪的齒紋嚙合摩擦，以及柔輪的反復變形做功均會產生較高的熱量，上述因素配合環境溫度升高，極易對柔輪剛度產生不利影響。

諧波減速器工作時柔輪的剛度特點如下：1、柔輪的外齒圈部分因需與剛輪的內齒圈嚙合的硬性連接，故需承受較大的作用力，此處的柔輪必須保證一定的剛度；2、柔輪底部的碗形結構因需承受諧波發生器傳遞給柔輪的變形力，故此處的柔輪必須保證一定的韌性。然而在柔輪上述兩處的連接位置極易因溫度上升而產生剛度下降且加速金屬疲勞甚至斷裂等問題，因此急需一種可根據工作溫度改變柔輪剛度的諧波減速器。

通過公開專利檢索，發現與本技術方案最相關的如下專利：

一種可變剛度柔性轉動關節(CN106182067A)公開了一種可變剛度柔性轉動關節，包括用于線性調節關節的輸出剛度值大小變化、實現關節從純剛性到柔性大范圍自由轉變的剛柔控制組件(1)；用于實現對輕質搖臂(4)平衡位置調節控制的搖臂位置控制組件(2)；用于檢測和采集輕質搖臂(4)相對于平衡位置轉動的角度信號的角度位移檢測組件(3)；剛柔控制組件串聯在輕質搖臂和搖臂位置控制組件之間，角度位移檢測組件安裝在剛柔控制組件與搖臂位置控制組件的結合部以及輕質搖臂上，同時在輕質搖臂末端固定有負載；本發明特別適用于服務類機器人的柔性關節上，以提高人機交互的安全性，具有關節結構緊湊、剛度線性調節容易、剛度變化范圍大、能效高等優點。

一種模塊化變剛度關節(CN105328711B)公開了一種模塊化變剛度關節，它涉及一種基于扭簧特性和模塊化設計的變剛度關節，以解決現有變剛度關節結構復雜，體積大，布局不合理，輸出剛度不能連續大范圍變化的問題，它包括輸入機構、輸出機構、支架、編碼器和兩套扭簧機構；輸入機構包括主電機、減速器和輸入盤；輸出機構包括副輸出盤、主輸出盤、調剛電機、帶輪、鋼絲繩、滑塊、滑軌、兩個惰輪和兩個滾子；每套扭簧機構包括扭簧和扭簧架；副輸出盤轉動安裝在支架上，主電機的輸出軸與減速器的輸入端連接，減速器固裝在支架上，輸入盤安裝在減速器的輸出端且穿出副輸出盤；調剛電機、滑軌和兩個惰輪分別安裝在主輸出盤上。本發明用于柔性機器人領域。

通過對比分析，申請人認為上述公開文獻與本方案的結構、功能及具體使用方式均不相同，故可證明本方案的新穎性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種柔輪剛度可調的諧波減速器，該諧波減速器可通過溫度傳感器監測工作溫度并控制剛度調節環的升降位移，實現對柔輪剛度的實時調節。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：