CN101907149B - 工业机器人双摆线单级减速器 - Google Patents

工业机器人双摆线单级减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN101907149B
CN101907149B CN201010263550A CN201010263550A CN101907149B CN 101907149 B CN101907149 B CN 101907149B CN 201010263550 A CN201010263550 A CN 201010263550A CN 201010263550 A CN201010263550 A CN 201010263550A CN 101907149 B CN101907149 B CN 101907149B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
pin
input shaft
cycloid
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010263550A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101907149A (zh
Inventor
吴声震
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU TAILAI REDUCER CO Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201010263550A priority Critical patent/CN101907149B/zh
Publication of CN101907149A publication Critical patent/CN101907149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101907149B publication Critical patent/CN101907149B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明涉及工业机器人减速器技术领域，一种工业机器人双摆线单级减速器。其特征在于：(a)单级减速；(b)输出轴采用大直径圆盘、两端支承的刚性笼形结构；(c)输入轴(3)上依次装置弹性挡圈(4)、碟形弹簧(5)、偏心轴承a、隔圈(15)、偏心轴承b、碟形弹簧(14)及弹性挡圈(12)，其中：输入轴与二单偏心轴承a、b之间用同旋向多头螺纹联接；初始时：摆线轮A轮齿沿顺时针方向与针齿壳(10)上半区针齿销(16)靠紧，而摆线轮B轮齿沿逆时针方向与针齿壳(10)下半区针齿销(16)靠紧；(d)二单偏心轴承a、b由标准无外圈滚子轴承与内偏心套紧配而成，有益效果：①结构简化、另件少、散热空间大；②采用标准轴承+内圈多头螺母结构，大大降低了多头螺母的加工难度；③可制造类RV-E及RV-C中空机型；④内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器体积可降低1个等级。

Description

工业机器人双摆线单级减速器
【技术领域】
本发明涉及工业机器人减速器技术领域，一种工业机器人双摆线单级减速器。
【背景技术】背景技术分单级减速与二级减速两种：
(一)二级减速：渐开线行星齿轮+摆线
(a)日本RV与我国CORT(97100463)的问题是：①制造精度要求极高；②结构复杂、另件多、散热性能不好；③回差不能自动补偿；④价格昂贵。
(b)工业机器人微回差摆线减速器(200910196984.4)的问题是：①结构复杂、另件多、散热性能不好；②偏心轴承内圈多头螺母加工困难；③不能制造类RV-C带中心孔机型。
(二)单级减速：(a)“内摆线针轮传动”(200610001307.9)没有解决啮合面磨损后回差能自动补偿及制造精度要求极高的困难；(b)“双圆盘摆线行星传动装置”(200510057463)：重庆大学某教授认为：该发明制造精度要求很高，如果不具备大批量生产条件，产品成本将非常高。
我国863计划、国家自然科学基金一再重复列项，希望国内齿轮专家、一流制造厂在RV基础上，研制出中国人自己减速器以取代日本RV。然而，至今仍然必需从日本进口RV配套。
【发明内容】
本发明系“工业机器人微回差摆线减速器”(200910196984.4)与RV减速器的重大改进，目的在于：提出一种中等制造精度、工艺难度小、回差能自动补偿、制造成本估算为RV、CORT的25-35％及能制造类RV-C中空机型的工业机器人双摆线单级减速器。
工业机器人减速器的回差主要包括几何回差和负载时弹性变形回差。其中：
(一)空载时的几何回差：运动精度通过传动误差(本发明为单级减速，因而只有摆线传动与输出机构两个环节)来表示，回差值1′～1.5′。摆线传动中针齿销孔周向位置误差、针齿销半径误差、等距及移距修形误差为几何回差主要因素；
(二)负载时弹性变形回差(刚性)：在负载运动情况下，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6′(朱孝录《齿轮传动设计手册》827页)。
如何设计、制造小回差工业机器人减速器的具体技术方案如下：
(A)空载时零回差：为了消除初始回差，结构上使摆线轮A沿顺针方向靠紧内摆线轮齿、摆线轮B沿逆针方向靠紧另半区内摆线轮齿。因而二单偏心轴承a、b相位角φ≈180°。相位角微小改变对静平衡影响不大，因为原整体双偏心轴承相位角也不可能严格等于180°。
(B)负载时二轮同步作功，增大啮合刚度，减小接触变形，其原理如下：
摆线轮A、B内偏心套(螺母)a、b在两侧弹簧预压力Q0作用下，分别潜在“右移逆针转”与“左移顺针转”的螺旋线运动，其潜在转矩M0＝Q0(d2/2)tg(λ+φ)。当螺母右或左移m(约0.05-0.15)时，则转矩增大为M1＝(Q0+mp′)(d2/2)tg(λ+φ)(p′为弹簧刚性指数)。
当输入轴(右旋螺杆)顺时针转时：螺杆驱动扭矩T＝T0+Ma，其中：
T0是螺母a使摆线轮A逆时针转动做功所需的扭矩；
Ma是螺母a沿轴向推动螺母b右移同时逆针转的转矩(与潜在左移、顺针转(矩)相反)，显然Ma应大于或略大于M0，并且由于弹簧压力的增大，转矩Ma也会增大。
螺母b右移同时逆针转动的瞬间使B轮轮齿沿顺时针快速靠向另半区轮齿，于是A、B轮同步逆针转实现功率输出。(中径d2，螺旋升角λ，摩擦角φ)断电后，依靠弹簧复位；再通电、螺杆反(逆时针)转、B轮作功，A轮滞后......
(C)输出轴采用大直径机架、两端支承的刚性笼形结构，刚性大、抗冲击性能高；
双摆线传动中用内摆线轮便取代了由针齿壳、很多针齿及针齿套构成的针轮。其优点：(1)结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，据称可达200(《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(3)在减速比大于59时，内摆线轮不像针轮必须抽齿，同时由于内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，体积降低1个等级。
【有益效果】本发明比照RV，其创造、新颖、实用性体现在：
①啮合面磨损后回差能自动补偿；②去掉三偏心轴、6只轴承及7只齿轮，简化了结构，增加了散热空间，消除了三偏心轴带来的加工与装配误差；③工艺难度小、毋需高精度机床；④制造成本估算为RV、CORT的25～35％。
本发明比照工业机器人微回差摆线减速器(200910196984.4)，其创造等三性体现在：
①结构简化、另件少、散热空间大；②采用标准轴承+内圈多头螺母结构，大大降低了多头螺母的加工难度；③可制造类RV-E及RV-C中空机型；④内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器体积可降低1个等级。
【附图说明】
图1.为本发明实施例的结构示意图
图2为初始状态：(2-a)摆线轮A沿顺针方向与上半区内摆线轮齿靠紧时的结构示意图；
摆线轮B沿逆针方向与下半区内摆线轮齿靠紧时的结构示意图；
(2-b)摆线轮A、B内偏心轴承a、b与输入轴螺旋副的结构示意图。
图3为工作时：(3-a)摆线轮A、B沿顺针方向与内摆线轮上、下半区轮齿靠紧时示意图；
(3-b)摆线轮A、B内偏心轴承a、b与输入轴螺旋副的结构示意图。
【具体实施方式】
参照图1、2与3.一种工业机器人双摆线单级减速器，由二摆线轮(A、B)及内孔二偏心轴承(a、b)，内摆线齿圈10、输入轴3与W输出机构组成，其特征在于：
所述动力经输入轴3输入，经二摆线轮单级减速器后由W输出机构输出；
所述W输出机构由左、右机架1、16、柱销7及柱套6组成，使用柱销7将左、右机架1、16紧配合，并用螺钉将左、右机架联接，左、右机架1、16分别用第一、二轴承8、11支承在内摆线齿圈10两侧内孔，所述输入轴3两端分别用第三、四轴承2、13支承在左、右机架1、16内孔，W输出机构采用大直径机架、两端支承的刚性笼形结构，刚性大、抗冲击性能高；
所述输入轴3上顺次装置第一弹性挡圈4、第一碟形弹簧5、第一偏心轴承(a)、第一隔圈15、第二偏心轴承(b)、第二碟形弹簧14及第二弹性挡圈12，第一隔圈15宽度应分别使摆线轮(A)轮齿沿顺时针方向与内摆线齿圈10上半区轮齿靠紧、摆线轮(B)轮齿沿逆时针方向与内摆线齿圈10下半区轮齿靠紧；
所述二偏心轴承(a、b)由标准无外圈滚子轴承与内偏心套紧配、或过渡配合加销而成，二偏心套内孔为同旋向多头螺纹，与输入轴3上多头螺纹构成螺旋副，理论计算结果表明，采用标准无外圈滚子轴承+内偏心套结构，能够满足额定使用寿命的要求。标准无外圈滚子轴承+内偏心套结构的优点是：大大降低了内偏心套的多头螺母的机加工难度；
所述的内摆线齿圈10的内摆线轮齿采用线切割加工得到，内摆线齿用中慢走丝线切割出一连续、光滑曲线，表面粗糙度Ra0.5～0.8μm(相当于磨齿)，切割精度为±0.005mm，比之其它工艺，减速比越大，线切割工艺的优点越显突出，因而当选用1000rpm或1500rpm伺服电机时，单级减速可满足实际使用要求；
所述的左、右机架1、16中的二摆线轮(A、B)之间有一套在柱销7上的均载环板9，置于二摆线轮(A、B)均布销孔中的柱套6与摆线轮等宽，均载环板9大大提高了柱销7的机械强度与刚性；
所述的输入轴3为空心轴，其输入端联接一从动齿轮，左机架1有一中心孔与输入轴内孔相通，输入端从动齿轮用以与伺服电机主动齿轮啮合，形成中空结构，用来取代日本的RV-C、RD-C中空减速器。

Claims (1)

1.一种工业机器人双摆线单级减速器，由二摆线轮(A、B)及内孔二偏心轴承(a、b)，内摆线齿圈(10)、输入轴(3)与W输出机构组成，其特征在于：
所述动力经输入轴(3)输入，经二摆线轮单级减速器后由W输出机构输出；
所述W输出机构由左、右机架(1、16)、柱销(7)及柱套(6)组成，使用柱销(7)将左、右机架(1、16)紧配合，并用螺钉将左、右机架联接，所述左、右机架(1、16)分别用第一、二轴承(8、11)支承在内摆线齿圈(10)两侧内孔，所述输入轴(3)两端分别用第三、四轴承(2、13)支承在左、右机架(1、16)内孔；
所述输入轴(3)上顺次装置第一弹性挡圈(4)、第一碟形弹簧(5)、第一偏心轴承(a)、第一隔圈(15)、第二偏心轴承(b)、第二碟形弹簧(14)及第二弹性挡圈(12)，第一隔圈(15)宽度应分别使摆线轮(A)轮齿沿顺时针方向与内摆线齿圈(10)上半区轮齿靠紧、摆线轮(B)轮齿沿逆时针方向与内摆线齿圈(10)下半区轮齿靠紧；
所述二偏心轴承(a、b)由标准无外圈滚子轴承与内偏心套紧配、或过渡配合加销而成，二偏心套内孔为同旋向多头螺纹，与输入轴(3)上多头螺纹构成螺旋副；
所述的内摆线齿圈(10)的内摆线轮齿采用线切割加工得到；
所述的左、右机架(1、16)中的二摆线轮(A、B)之间有一套在柱销(7)上的均载环板(9)，置于二摆线轮(A、B)均布销孔中的柱套(6)与摆线轮等宽；
所述的输入轴(3)为空心轴，其输入端联接一从动齿轮，左机架(1)有一中心孔与输入轴内孔相通。
CN201010263550A 2010-08-18 2010-08-18 工业机器人双摆线单级减速器 Expired - Fee Related CN101907149B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010263550A CN101907149B (zh) 2010-08-18 2010-08-18 工业机器人双摆线单级减速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010263550A CN101907149B (zh) 2010-08-18 2010-08-18 工业机器人双摆线单级减速器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101907149A CN101907149A (zh) 2010-12-08
CN101907149B true CN101907149B (zh) 2012-10-03

Family

ID=43262689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010263550A Expired - Fee Related CN101907149B (zh) 2010-08-18 2010-08-18 工业机器人双摆线单级减速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101907149B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5807355B2 (ja) * 2011-03-22 2015-11-10 セイコーエプソン株式会社 減速機、ロボットハンドおよびロボット
JP2012197916A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Seiko Epson Corp 減速機、ロボットハンド、およびロボット
CN103375542B (zh) * 2012-04-25 2016-06-08 陈伟 架空索道渐开线少齿差减速器
CN103375537B (zh) * 2012-04-25 2016-06-08 陈伟 架空索道摆线减速器
CN102853037A (zh) * 2012-10-07 2013-01-02 宏达博能自动化设备(江苏)有限公司 弧焊机器人专用中空减速机
CN103016638B (zh) * 2012-11-06 2016-01-20 陈伟 仿rv-c型搬运焊接机器人双摆线减速器
CN103016637A (zh) * 2012-11-06 2013-04-03 吴小杰 仿rv-c型搬运焊接机器人摆线减速器
CN103878282B (zh) * 2014-03-19 2015-10-21 西安交通大学 一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机
CN105987131A (zh) * 2015-03-06 2016-10-05 吴小杰 零回差内摆线减速机
CN105570437B (zh) * 2016-03-12 2019-02-15 深圳市领略数控设备有限公司 一种低背隙机器人减速机
CN106678286A (zh) * 2017-02-24 2017-05-17 绵阳威能自动化科技有限公司 一种内齿轮式摆线减速机
CN108533693A (zh) * 2017-03-02 2018-09-14 安徽欢颜机器人有限公司 一种机器人用全封闭中空rv减速机
CN107747612A (zh) * 2017-11-07 2018-03-02 江苏万基传动科技有限公司 模块化精密摆线回转关节减速器
CN107725687A (zh) * 2017-11-07 2018-02-23 江苏万基传动科技有限公司 精密摆线回转关节减速器
CN109268453B (zh) * 2018-11-29 2024-04-30 中冶赛迪技术研究中心有限公司 双环减速器
RU2733447C1 (ru) * 2020-04-20 2020-10-01 Олег Алексеевич Смирнов Двухступенчатый циклоидальный редуктор

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222922A (en) * 1991-08-13 1993-06-29 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Inscribed meshing planetary gear construction
CN1326060A (zh) * 2000-05-31 2001-12-12 吴大乐 零回差摆线减速机
CN1368422A (zh) * 2001-02-09 2002-09-11 吴声震 工业机器人微回差减速机
CN2779158Y (zh) * 2005-02-23 2006-05-10 张国林 9000系列摆线针轮减速机

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009115274A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Nabtesco Corp 偏心揺動型歯車装置及びこれを備えた産業用ロボットの関節構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222922A (en) * 1991-08-13 1993-06-29 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Inscribed meshing planetary gear construction
CN1326060A (zh) * 2000-05-31 2001-12-12 吴大乐 零回差摆线减速机
CN1368422A (zh) * 2001-02-09 2002-09-11 吴声震 工业机器人微回差减速机
CN2779158Y (zh) * 2005-02-23 2006-05-10 张国林 9000系列摆线针轮减速机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2009-115274A 2009.05.28

Also Published As

Publication number Publication date
CN101907149A (zh) 2010-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101907149B (zh) 工业机器人双摆线单级减速器
CN101949429B (zh) 工业机器人单级摆线减速器
CN101963210B (zh) 工业机器人三片式单级摆线减速器
CN105840742B (zh) 滚动推杆活齿机器人关节减速器
CN101183816B (zh) 一种控制电机用减速器
CN203130928U (zh) Rv双摆线针轮减速器
CN104696460A (zh) 轴承减速器
CN204025550U (zh) 机器人用rv减速器
CN101832364A (zh) 工业机器人双摆线单级减速器
CN103016634A (zh) Rv双摆线针轮减速器
CN202203345U (zh) 复式精密摆线减速器
CN205350235U (zh) 一种二级并联摆线钢球减速器
CN101832365A (zh) 工业机器人单级摆线减速器
CN102032324B (zh) 工业机器人三片式双摆线单级减速器
CN107882928B (zh) 一种复式摆线减速器
CN112178134B (zh) 一种大型高刚性耐冲击精密减速装置
CN101363516A (zh) 圆形活齿少齿差变速传动装置
CN210128044U (zh) 一种机器人行星减速器
CN202326939U (zh) 同轴同柱面多级正反转变速器
CN109719587B (zh) 通过螺纹丝杠改变偏心值且传动比可变的抛光机构
CN108044645B (zh) 一种变厚机器人关节传动结构
CN205136487U (zh) 机器人用减速器
CN201651187U (zh) 一种进动式减速器
CN103883693A (zh) 二级硬齿面摆线钢球行星减速机
CN202867760U (zh) 一种滚齿机用独立差动箱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JIANGSU TAILAI REDUCER CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: WU SHENGZHEN

Effective date: 20130125

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wu Shengzhen

Inventor after: Zhang Jilin

Inventor after: Ding Suoping

Inventor after: Yin Baogang

Inventor after: Zhang Jiajun

Inventor before: Wu Shengzhen

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 325400 WENZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 225419 TAIZHOU, JIANGSU PROVINCE

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: WU SHENGZHEN TO: WU SHENGZHEN ZHANG JILIN DING SUOPING YIN BAOGANG ZHANG JIAJUN

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130125

Address after: 225419, Taixing village, Zhang Qiao Town, Jiangsu four

Patentee after: Jiangsu Tailai Reducer Co., Ltd.

Address before: 325400 Zhejiang province Pingyang Kunyang town Whitehead Street No. four building 761 room

Patentee before: Wu Shengzhen

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121003

Termination date: 20200818

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee