專利名稱：諧波減速器及機械手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種諧波減速器及機械手。
背景技術：
諧波減速器廣泛應用于電子、航天航空、機器人等行業(yè)，它是依靠柔輪產(chǎn)生彈性機械波來傳遞力和運動的。諧波減速器主要由呈橢圓形狀的波發(fā)生器、環(huán)設在波發(fā)生器外圍的帶有外齒圈的柔輪以及環(huán)設在柔輪外圍的帶有內齒圈的剛輪組成，其中柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個，諧波減速器通常采用剛輪固定、波發(fā)生器輸入、柔輪輸出的方式來實現(xiàn)減速的目的。由于柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少，柔輪與剛輪的嚙合是靠橢圓形狀的波發(fā)生器擠壓柔輪后，迫使柔輪由原先的圓形變成橢圓形，方能使得柔輪長軸兩端附近的齒與剛輪進行嚙合，由于一般柔輪和剛輪均為合金鋼制成，柔輪的齒和剛輪的齒都是剛性的，兩個剛性元件在嚙合時，它們之間仍然存在有些許間隙，如此，柔輪在高速旋轉之下，相對剛輪會產(chǎn)生額外的晃動，而柔輪是用來輸出動力的，從而會嚴重影響諧波減速器的傳動精度。因此，有必要設計一種新型諧波減速器，以克服上述缺陷。
發(fā)明內容針對背景技術所面臨的問題，本實用新型的目的在于提供一種柔輪的外部齒與剛輪的內部齒無間隙嚙合的諧波減速器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型可以通過這樣的方式實現(xiàn)，一種諧波減速器，包括一波發(fā)生器，所述波發(fā)生器包括呈橢圓形狀的一凸輪以及環(huán)設在所述凸輪外圍的一薄壁軸承；一柔輪，所述柔輪具有一環(huán)狀本體，所述環(huán)狀本體套設在所述薄壁軸承的外圍，所述環(huán)狀本體一端具有一開口，多個外部齒設于所述環(huán)狀本體開口端的外緣表面，且所述柔輪由塑膠材料制成，所述凸輪使所述柔輪彎曲呈橢圓形狀；一環(huán)形剛輪，所述柔輪設于所述環(huán)形剛輪內，多個內部齒設于所述環(huán)形剛輪一端的內周，使得所述柔輪長軸方向的外部齒與所述內部齒無間隙嚙合。進一步，所述環(huán)狀本體另一端具有一底座，所述底座高度低于所述環(huán)形剛輪，以使得所述柔輪完全位于所述環(huán)形剛輪內。進一步，所述底座上設有一固定件，所述固定件具有低于所述環(huán)形剛輪的一本體部以及凸出于所述環(huán)形剛輪的一凸出部，所述凸出部用來將所述諧波減速器與其他部件連接。進一步，所述環(huán)形剛輪的另一端設有一蓋板，所述蓋板壓制固定所述本體部于所述環(huán)形剛輪內，以將所述固定件固定于所述環(huán)形剛輪。本實用新型還提供一種機械手，包括一基座；一第一臂，樞接于所述基座上；一第二臂，樞接于所述第一臂的一端；二第一諧波減速器，分別設于所述基座上以及所述第二臂上，每一所述第一諧波減速器包括一第一波發(fā)生器，環(huán)設在所述第一波發(fā)生器外圍的一第一柔輪，所述第一柔輪由塑膠材料制成，以及環(huán)設在所述柔輪外圍的一第一環(huán)形剛輪，所述第一諧波減速器為所述第一臂以及所述第二臂減速；一第一馬達，固定于所述基座內，為位于所述基座上的所述第一諧波減速器的傳動以及所述第一臂的轉動提供動力；一第二馬達，固定于所述第二臂上，為位于所述第二臂上的所述第一諧波減速器的傳動以及所述第二臂的轉動提供動力；所述第一臂與所述第二臂為塑膠材料制成。進一步，每一所述第一諧波減速器設有一第一凸出部，所述第一臂對應每一所述第一凸出部分別鑲埋成型有一第一樞接件以及一第二樞接件，所述第一樞接件與所述第二樞接件分別與所述第一凸出部樞接配合，分別用以樞接所述第一臂與位于所述基座上的所述第一諧波減速器以及所述第一臂與所述第二臂。進一步，位于所述第二臂上的所述第一諧波減速器的所述第一環(huán)形剛輪鑲埋成型于所述第二臂，使得所述第一諧波減速器定位于所述第二臂。進一步，所述第一臂與所述第二臂的周緣向下設有加強筋，以加強所述第一臂與所述第二臂的強度。進一步，所述第二臂進一步側向延伸一延伸臂，所述延伸臂與所述第二臂一體成型，所述延伸臂為塑膠材料制成。進一步，所述第二臂上固設有一第三馬達，所述延伸臂上設有一固定座，一絲桿固定于所述固定座，所述第三馬達為所述絲桿提供動力。進一步，所述延伸臂上設有一第二諧波減速器，所述第二諧波減速器具有一第二波發(fā)生器、一第二柔輪以及一第二環(huán)形剛輪，所述第二環(huán)形剛輪鑲埋成型于所述延伸臂，以將所述第二諧波減速器定位于所述延伸臂。進一步，所述第二臂上固設有一第四馬達，一花鍵軸貫穿所述延伸臂與所述第二波發(fā)生器，所述第四馬達為所述第二諧波減速器的傳動以及所述花鍵軸的轉動提供動力。進一步，所述花鍵軸與所述絲桿之間連接有一第一固定塊，所述花鍵軸設有一第一軸承位于所述第一固定塊內，所述絲桿套設有一螺帽位于所述第一固定塊內，所述延伸臂下方設有一第二固定塊，所述第二固定塊將所述花鍵軸固定于所述延伸臂，所述絲桿轉動以帶動所述花鍵軸上下移動。進一步，所述固定座設有一第三固定塊，所述第三固定塊位于所述第一軸承和所述延伸臂之間，所述花鍵軸上進一步套設有一第二軸承，所述第二軸承位于所述第三固定塊內，所述第二軸承為所述花鍵軸的轉動提供導向，并且所述第三固定塊使得所述花鍵軸在轉動時不會搖晃。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型諧波減速器中，當所述波發(fā)生器裝入所述柔輪后，迫使所述柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形，其長軸兩端附近的所述外部齒與所述環(huán)形剛輪的所述內部齒嚙合，而短軸兩端附近的所述外部齒則與所述環(huán)形剛輪脫開，由于所述柔輪由塑膠材料制成，其具有更好的伸縮性，使得所述柔輪長軸方向的所述外部齒與所述環(huán)形剛輪的所述內部齒達到無間隙嚙合，以致無間隙嚙合的所述柔輪和所述環(huán)形剛輪能夠保持相對運動，以實現(xiàn)所述諧波減速器的傳動，并提高其傳動精度；進一步說，將所述諧波減速器運用到機械手，可以更精準地使所述機械手減速，進而實現(xiàn)所述機械手準確無誤的定位。
[0023]圖I為本實用新型機械手的立體分解圖；圖2為本實用新型諧波減速器的立體分解圖；圖3為本實用新型諧波減速器與馬達配合后的立體圖；圖4為圖3的剖視俯視圖；圖5為本實用新型機械手的立體組合圖；圖6為本實用新型機械手沒有運作時，花鍵 軸處于靜止狀態(tài)的側視圖；圖7為本實用新型機械手運作時，花鍵軸上下移動的示意圖。
具體實施方式
的附圖標號說明
權利要求1.一種諧波減速器，其特征在于，包括 一波發(fā)生器，所述波發(fā)生器包括呈橢圓形狀的一凸輪以及環(huán)設在所述凸輪外圍的一薄壁軸承； 一柔輪，所述柔輪具有一環(huán)狀本體，所述環(huán)狀本體套設在所述薄壁軸承的外圍，所述環(huán)狀本體一端具有一開口，多個外部齒設于所述環(huán)狀本體開口端的外緣表面，且所述柔輪由塑膠材料制成，所述凸輪使所述柔輪彎曲呈橢圓形狀； 一環(huán)形剛輪，所述柔輪設于所述環(huán)形剛輪內，多個內部齒設于所述環(huán)形剛輪一端的內周，使得所述柔輪長軸方向的外部齒與所述內部齒無間隙嚙合。
2.如權利要求I所述的諧波減速器，其特征在于所述環(huán)狀本體另一端具有一底座，所述底座高度低于所述環(huán)形剛輪。
3.如權利要求2所述的諧波減速器，其特征在于所述底座上設有一固定件，所述固定件具有低于所述環(huán)形剛輪的一本體部以及凸出于所述環(huán)形剛輪的一凸出部。
4.如權利要求3所述的諧波減速器，其特征在于所述環(huán)形剛輪的另一端設有一蓋板，所述蓋板壓制固定所述本體部于所述環(huán)形剛輪內。
5.一種機械手，其特征在于，包括 一基座； 一第一臂，樞接于所述基座上； 一第二臂，樞接于所述第一臂的一端； 二第一諧波減速器，分別設于所述基座上以及所述第二臂上，每一所述第一諧波減速器包括一第一波發(fā)生器，環(huán)設在所述第一波發(fā)生器外圍的一第一柔輪，所述第一柔輪由塑膠材料制成，以及環(huán)設在所述柔輪外圍的一第一環(huán)形剛輪，所述第一諧波減速器為所述第一臂以及所述第二臂減速； 一第一馬達，固定于所述基座內，為位于所述基座上的所述第一諧波減速器的傳動以及所述第一臂的轉動提供動力； 一第二馬達，固定于所述第二臂上，為位于所述第二臂上的所述第一諧波減速器的傳動以及所述第二臂的轉動提供動力； 所述第一臂與所述第二臂為塑膠材料制成。
6.如權利要求5所述的機械手，其特征在于每一所述第一諧波減速器設有一第一凸出部，所述第一臂對應每一所述第一凸出部分別鑲埋成型有一第一樞接件以及一第二樞接件，所述第一樞接件與所述第二樞接件分別與所述第一凸出部樞接配合。
7.如權利要求5所述的機械手，其特征在于位于所述第二臂上的所述第一諧波減速器的所述第一環(huán)形剛輪鑲埋成型于所述第二臂。
8.如權利要求5所述的機械手，其特征在于所述第一臂與所述第二臂的周緣向下設有加強筋。
9.如權利要求5所述的機械手，其特征在于所述第二臂進一步側向延伸一延伸臂，所述延伸臂與所述第二臂一體成型，所述延伸臂為塑膠材料制成。
10.如權利要求9所述的機械手，其特征在于所述第二臂上固設有一第三馬達，所述延伸臂上設有一固定座，一絲桿固定于所述固定座，所述第三馬達為所述絲桿提供動力。
11.如權利要求10所述的機械手，其特征在于所述延伸臂上設有一第二諧波減速器，所述第二諧波減速器具有一第二波發(fā)生器、一第二柔輪以及一第二環(huán)形剛輪，所述第二環(huán)形剛輪鑲埋成型于所述延伸臂。
12.如權利要求11所述的機械手，其特征在于所述第二臂上固設有一第四馬達，一花鍵軸貫穿所述延伸臂與所述第二波發(fā)生器，所述第四馬達為所述第二諧波減速器的傳動以及所述花鍵軸的轉動提供動力。
13.如權利要求12所述的機械手，其特征在于所述花鍵軸與所述絲桿之間連接有一第一固定塊，所述花鍵軸設有一第一軸承位于所述第一固定塊內，所述絲桿套設有一螺帽位于所述第一固定塊內，所述延伸臂下方設有一第二固定塊，所述第二固定塊將所述花鍵軸固定于所述延伸臂，所述絲桿轉動以帶動所述花鍵軸上下移動。
14.如權利要求13所述的機械手，其特征在于所述固定座設有一第三固定塊，所述第 三固定塊位于所述第一軸承和所述延伸臂之間，所述花鍵軸上進一步套設有一第二軸承，所述第二軸承位于所述第三固定塊內。
專利摘要本實用新型提供一種諧波減速器及機械手，包括一波發(fā)生器，所述波發(fā)生器包括呈橢圓形狀的一凸輪以及環(huán)設在所述凸輪外圍的一薄壁軸承；一柔輪，所述柔輪具有一環(huán)狀本體，所述環(huán)狀本體套設在所述薄壁軸承的外圍，所述環(huán)狀本體一端具有一開口，多個外部齒設于所述環(huán)狀本體開口端的外緣表面，且所述柔輪由塑膠材料制成，所述凸輪使所述柔輪彎曲呈橢圓形狀；一環(huán)形剛輪，所述柔輪設于所述環(huán)形剛輪內，多個內部齒設于所述環(huán)形剛輪一端的內周，使得所述柔輪長軸方向的外部齒與所述內部齒無間隙嚙合。
文檔編號B25J9/00GK202756546SQ20122040347
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者袁金桃, 曠愛華 申請人:番禺得意精密電子工業(yè)有限公司