CN106141598A - 机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人，具体说是机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度；在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿。本发明可在刚轮内周加工成型两排不同齿数的齿，其可与相应的柔轮的齿啮合，在传动过程中，可根据需要选择任意一种齿进行传动，从而达到实现传递两种传动比的目的，满足机器人对传动比的要求。

Description

机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法
技术领域
本发明涉及机器人，具体说是机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法。
背景技术
现有的工业机器人主要分两大类：直角坐标机器人和关节式机器人。直角坐标机器人主要由一些直线运动单元、驱动电机、控制系统和末端操作器等组成。这种机器人可针对不同的应用，方便快速组合成不同维数、各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等多种形式的直角坐标机器人。关节式机器人主要由一些旋转运动单元驱动电机、控制系统和末端操作器等组成。关节式机器人不像直角坐标机器人可以快速组合成不同维数。针对不同的应用，只能选用固定的不同维度的关节式机器人。
关节式机器人的减速传动部件大多采用谐波减速器，谐波减速传动是一种依靠柔性齿轮所产生的可控弹性变形来传递运动和力的新型机械传动，其基本构件包括椭圆形的波发生器、薄壁筒体状的柔轮和有很好刚性的刚轮。当波发生器转动时，迫使柔轮产生弹性变形，使它的齿与刚轮齿相互作用，从而实现传动的目的。现有的智能工业机器人的减速器柔轮只有一组齿轮与对应的钢轮啮合，这种减速器在传动时的传动比时固定的，很难满足智能机器人对传动比的需求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种实现两种传动比的机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法。
本发明采用的技术方案为：机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括以下步骤：
（1）分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；
（2）在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度；
（3）在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；
（4）在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；
（5）在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿。
作为优选，加工齿时，从远离环形凹槽一侧向靠近环形凹槽一侧进刀。
作为优选，所述第一圆柱面和第二圆柱面呈台阶状。
作为优选，位于较高圆柱面上的一排齿的齿顶圆直径小于另一排齿的齿顶圆直径。
作为优选，所述两排齿的齿数不相等。
作为优选，呈台阶状的两圆柱面的台阶以倾斜面过渡。
作为优选，所述环形凹槽的截面呈V型。
作为优选，V型截面的环形凹槽的一侧斜面为所述倾斜面，另一侧的斜面从环形凹槽槽底延伸至较低圆柱面。
从以上技术方案可知，本发明可在刚轮内周加工成型两排不同齿数的齿，其可与相应的柔轮的齿啮合，在传动过程中，可根据需要选择任意一种齿进行传动，从而达到实现传递两种传动比的目的，满足机器人对传动比的要求。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括以下步骤：
首先，分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；再在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度，该刚轮轴向的一侧应设置开口，须从开口处安装柔轮，也便于加工；同理，在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；接着在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽，环形凹槽的截面可呈V型；一方面可在加工齿的过程中，环形凹槽可使碎屑流入其内，为加工提供便利；另一方面，在润滑两排齿时，环形凹槽内的润滑油可沉淀一部分废渣，保证齿处的润滑油较为洁净；最后在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿，从实现了在一个刚轮上加工两排齿，可与对应的柔轮啮合实现采用两种不同传动比进行传动的目的。
作为优选，加工齿时，从远离环形凹槽一侧向靠近环形凹槽一侧进刀，且每一齿的齿槽与环形凹槽相通，还应使齿槽槽底高于环形凹槽槽底或与环形凹槽槽底齐平；这样可使加工过程中的碎屑流入环形V槽，为加工提供便利；同时，在润滑两排齿时，环形凹槽内的润滑油可沉淀一部分废渣，保证齿处的润滑油较为洁净；环形V槽可方便碎屑和废渣沿倾斜的槽壁流入槽底，防止碎屑和废渣等飞溅。
在本发明中，所述第一圆柱面和第二圆柱面呈台阶状，不仅加工方便，而且可保证对应的柔轮顺利安装在刚轮的内圈；在实施过程中，位于较高圆柱面上的第一排齿的齿顶圆直径小于第二排齿的齿顶圆直径，这样就决定了与其啮合的柔轮的一排齿的齿顶圆直径小于另一排齿的齿顶圆直径，因此，在安装时，柔轮齿顶圆直径较小的一排齿可穿过刚轮齿顶圆直径较大的第二排齿，从而与刚轮齿顶圆直径较小的第一排齿啮合，保证顺利安装，不发生干涉现象。
刚轮两排齿的齿数最好不相等，柔轮的齿数也可不相等，且使刚轮两排齿和对应柔轮的齿数比不同，从而提供两种不同的传动比，以满足机器人的传动要求；在实施过程中，呈台阶状的两圆柱面的台阶以倾斜面过渡，这样可在加工过程中减少碎屑飞溅，具体来说，所述环形凹槽的截面呈V型，V型截面的环形凹槽的一侧斜面为所述倾斜面，另一侧的斜面从环形凹槽槽底延伸至较低圆柱面，这样方便碎屑和废渣沿倾斜的槽壁流入槽底，具有一定的缓冲作用。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括以下步骤：
（1）分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；
（2）在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度；
（3）在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；
（4）在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；
（5）在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿。
2.如权利要求1所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：加工齿时，从远离环形凹槽一侧向靠近环形凹槽一侧进刀。
3.如权利要求1或2所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：所述第一圆柱面和第二圆柱面呈台阶状。
4.根据权利要求3所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：位于较高圆柱面上的一排齿的齿顶圆直径小于另一排齿的齿顶圆直径。
5.根据权利要求4所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：所述两排齿的齿数不相等。
6.根据权利要求3所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：呈台阶状的两圆柱面的台阶以倾斜面过渡。
7.根据权利要求6所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：所述环形凹槽的截面呈V型。
8.根据权利要求7所述机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其特征在于：V型截面的环形凹槽的一侧斜面为所述倾斜面，另一侧的斜面从环形凹槽槽底延伸至较低圆柱面。
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