側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動慢驅(qū)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蝸桿傳動減速裝置，特別是涉及一種用于工業(yè)機(jī)器人智能關(guān)節(jié)的側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動慢驅(qū)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人技術(shù)是具有前瞻性、戰(zhàn)略性的高技術(shù)領(lǐng)域，綜合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)與一體而形成的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。近年來，各國的機(jī)器人技術(shù)研宄機(jī)構(gòu)和制造廠商都繼續(xù)在技術(shù)深化、引進(jìn)新技術(shù)和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行探索，且國外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展趨勢為:性能不斷提高，格不斷下降，機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化(如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)及檢測系統(tǒng)三位一體模塊化)等。我國的機(jī)器人與國外還存在較大差距，其主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)零部件制造能力差及關(guān)鍵技術(shù)缺乏，攻克工業(yè)機(jī)器人本體、精密減速器、伺服驅(qū)動器和電機(jī)、控制器等核心部件的共性技術(shù)是我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的首要任務(wù)。
[0003]國外品牌的工業(yè)機(jī)器人高精密減速機(jī)有如日本帝人RV減速機(jī)、Harmonic減速機(jī)、斯洛伐克的Spinea減速機(jī)，但其價格昂貴、供貨周期長，也不易被國產(chǎn)機(jī)器人大批量生產(chǎn)采用。專利號CN103753529A公布一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)無間隙傳動機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)采用雙蝸桿消除了傳動鏈中的正、反轉(zhuǎn)傳動間隙，保證了傳動精度，但該機(jī)構(gòu)體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)模塊化發(fā)展趨勢及現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的不足，本發(fā)明提供了一種側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動慢驅(qū)裝置，具有零件少、高可靠性、高精度、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、側(cè)隙可調(diào)、磨損量可補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，適用于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)等對體積和重量有限制的精密重載傳動場合。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動慢驅(qū)裝置，包括外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)、變齒厚內(nèi)齒輪、法蘭和箱體，所述箱體為一端開口另一端封閉的圓柱筒狀，外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)通過高度可調(diào)的支架固定在箱體內(nèi)，變齒厚內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動安裝在箱體內(nèi)，且外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的外轉(zhuǎn)子與變齒厚內(nèi)齒輪嚙合形成側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動副，法蘭與變齒厚內(nèi)齒輪外端面固定連接，將箱體的開口端封閉。
[0006]作為優(yōu)選，所述外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)包括鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子、定子線圈和定子軸，鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子表面為蝸桿齒面，鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子內(nèi)部有空腔，定子軸穿過鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子，定子軸兩端固定在支架上，鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子兩端通過軸承安裝在定子軸上，定子線圈固定在定子軸上，且處于鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子的空腔中，對應(yīng)定子線圈在空腔內(nèi)壁安裝永磁體分塊。
[0007]作為優(yōu)選，鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子的蝸桿齒面是以變齒厚內(nèi)齒輪兩側(cè)齒面為母面按嚙合關(guān)系包絡(luò)形成。
[0008]作為優(yōu)選，所述變齒厚內(nèi)齒輪為兩側(cè)齒面傾角不等的平面齒內(nèi)齒輪，且其輪齒沿軸向呈楔形；或?yàn)閮蓚?cè)齒面螺旋角不等的漸開線內(nèi)齒輪，且其輪齒沿軸向呈楔形；或?yàn)閮蓚?cè)齒面螺旋角不等的圓弧齒內(nèi)齒輪，且其輪齒沿軸向呈楔形。
[0009]作為優(yōu)選，所述箱體內(nèi)底部開設(shè)與支架底部匹配的凹槽，支架底部插入凹槽中通過螺釘與箱體連接，并在箱體上對應(yīng)支架底部中間的位置設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘。
[0010]作為優(yōu)選，所述箱體內(nèi)表面沿周向設(shè)有內(nèi)滾道，變齒厚內(nèi)齒輪外圓周表面對應(yīng)設(shè)有外滾道，內(nèi)外滾道之間安裝滾動體從而形成回轉(zhuǎn)軸承。
[0011]作為優(yōu)選，所述底座與法蘭之間安裝有密封圈和圓光柵。
[0012]作為優(yōu)選，所述變齒厚內(nèi)齒輪采用軸承鋼并淬火熱處理，外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的外轉(zhuǎn)子采用中碳合金鋼調(diào)質(zhì)熱處理。
[0013]本發(fā)明中將外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的外轉(zhuǎn)子外表面制作成鼓形蝸桿齒面，采用此結(jié)構(gòu)是為了滿足該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積小和重量輕等特性，有利于該裝置在工業(yè)機(jī)器人、航空航天等對體積和重量有限制場合的應(yīng)用。
[0014]本發(fā)明采用變齒厚內(nèi)齒輪是為了滿足傳動副的側(cè)隙有效調(diào)整及齒面磨損后磨損量的有效補(bǔ)償；鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子的鼓形蝸桿齒面是采用變齒厚內(nèi)齒輪齒面包絡(luò)形成的形成原理，是為了使鼓形蝸桿傳動副具有多齒線接觸、誘導(dǎo)法曲率小計(jì)潤滑角接近90°等特性，進(jìn)而具備承載能力高、潤滑效果好及使用壽命長等特點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于精密重載場合。
[0015]本發(fā)明采用的這種箱體結(jié)構(gòu)形式使得該裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊、體積更小、重量更輕，同時也具有安裝靈活、傳動角位移可控可調(diào)、傳動回差可調(diào)、齒面磨損量可補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:具有零件少、高可靠性、高精度、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、側(cè)隙可調(diào)、磨損量可補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)等對體積和重量有限制的精密重載傳動場合。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1中A處的局部放大圖。
[0019]圖3為本發(fā)明裝置的后視圖。
[0020]圖4為圖3中的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明中的鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子與變齒厚內(nèi)齒輪的配合關(guān)系圖。
[0022]圖6為本發(fā)明中鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明去掉法蘭后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為圖7去掉變齒厚內(nèi)齒輪、鼓形蝸桿外轉(zhuǎn)子后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0026]參見圖1至圖8所示，一種側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嚙合鼓形蝸桿傳動慢驅(qū)裝置，包括外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)1、變齒厚內(nèi)齒輪2、法蘭3和箱體4，所述箱體4為一端開口另一端封閉的圓柱筒狀，外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)I通過高度可調(diào)的支架5固定在箱體4內(nèi)，變齒厚內(nèi)齒輪2回轉(zhuǎn)安裝在箱體4內(nèi)，且外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)I的外轉(zhuǎn)子1-1與變齒厚內(nèi)齒輪2嗤合形成側(cè)隙可調(diào)式內(nèi)嗤合鼓形蝸桿傳動副，變齒厚內(nèi)齒輪2外端面通過止口與法蘭3配合，并利用螺釘固定連接，使法蘭3將箱體4的開口端封閉。法蘭3上開設(shè)螺紋孔，通過螺釘與外接件連接。箱體4底端通過螺釘與基座(圖中未畫出)連接。