CN107461396A - 曲柄轴组件、减速器及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曲柄轴组件、减速器及机器人。曲柄轴组件包括花键轴和多个偏心轮，偏心轮与花键轴分别加工后组装为一体。由于本发明中的曲柄轴组件的花键轴和偏心轮是分别加工后组装为一体的，相对于现有技术中一体设置的结构而言，本发明中的曲柄轴组件的误差小，将花键轴和偏心轮分别加工完成之后，只需要将多个偏心轮按照预定的相位需求组装在花键轴上即可，能够满足偏心轮的绝对相位需求，简化了曲柄轴组件的加工工艺，降低了曲柄轴组件的加工难度，有效提高减速器的使用精度和使用寿命，提高了减速器整机的装配可靠性。

Description

曲柄轴组件、减速器及机器人

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体而言，涉及一种曲柄轴组件、减速器及机器人。

背景技术

作为机器人传动核心部件之一的RV减速机在机器人制造中的成本最高，其重要性不言而喻。与其它减速方式相比，RV减速器具有减速比大、同轴线传动、传动精度高、刚度大、结构紧凑等优点，广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业。

如图1所示，机器人RV减速器结构复杂，包括行圆锥滚子1、垫圈2、曲柄轴3、滚针保持架轴承4、输入轴5、行星架6、针齿壳7、摆线轮8、刚性盘9等，要实现机器人动作的准确以及满足其使用寿命，这些部件的加工精度要求以及安装精度要求非常高，曲柄轴是机器人RV减速器的重要组成部分。

如图2所示，由于机器人RV减速器的运动精度要求非常高，因此要求曲柄轴的制造精度和装配精度也就非常高，目前传统RV的减速器中曲柄轴结构，两个偏心轮的相位差为180°。

现有加工技术在对曲柄轴加工时需要通过多道工序才能加工出曲柄轴上的两个偏心轮，由于两个偏心轮无法一次加工成型，使得偏心轮之间的相位差无法绝对保证180°，偏心距和外圆直径尺寸也无法保持一致，这样将会产生减速器的回位误差，这些都将是影响机器人RV减速器的使用精度和使用寿命的重要原因，由于曲柄轴是整体加工，修改一个尺寸曲柄轴就必须重新加工，无法实现曲柄轴系列化问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种曲柄轴组件、减速器及机器人，以解决现有技术中的曲柄轴的难于加工的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种曲柄轴组件，包括花键轴和多个偏心轮，偏心轮与花键轴分别加工后组装为一体。

进一步地，花键轴上设置有安装段，偏心轮安装在安装段上，安装段与花键轴同轴线设置且安装段的横截面积大于花键轴的除安装段之外的部分的横截面积。

进一步地，安装段的长度与多个偏心轮的沿偏心轮的轴向上的厚度之和相等。

进一步地，安装段的横截面为等边多边形或腰鼓形或圆形。

进一步地，安装段位于花键轴的中部，安装段先于花键轴的其他部位加工而成。

进一步地，偏心轮为两个，两个偏心轮的相位差为180°。

进一步地，多个偏心轮一起加工而成。

进一步地，偏心轮与花键轴之间为过盈配合连接。

进一步地，安装段的两端均设置有用于将偏心轮压紧的垫片和轴承。

根据本发明的另一方面，提供了一种减速器，包括曲柄轴组件，曲柄轴组件为上述的曲柄轴组件。

根据本发明的再一方面，提供了一种机器人，包括曲柄轴组件，曲柄轴组件为上述的曲柄轴组件。

应用本发明的技术方案，由于本发明中的曲柄轴组件的花键轴和偏心轮是分别加工后组装为一体的，相对于现有技术中一体设置的结构而言，本发明中的曲柄轴组件的误差小，将花键轴和偏心轮分别加工完成之后，只需要将多个偏心轮按照预定的相位需求组装在花键轴上即可，能够满足偏心轮的绝对相位需求，简化了曲柄轴组件的加工工艺，降低了曲柄轴组件的加工难度，有效提高减速器的使用精度和使用寿命，提高了减速器整机的装配可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的RV减速器的剖视图；

图2示意性示出了现有技术中的曲柄轴的立体图；

图3示意性示出了本发明中的曲柄轴组件的偏心轮安装在花键轴上时的立体图；

图4示意性示出了图3的分解图；

图5示意性示出了本发明的一种优选的花键轴的立体图；以及

图6示意性示出了本发明的曲柄轴组件的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、花键轴；11、安装段；20、偏心轮；30、垫片；40、轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图3至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种曲柄轴组件，本实施例中的曲柄轴组件包括花键轴10和多个偏心轮20，偏心轮20与花键轴10分别加工后组装为一体。

由于本实施例中的曲柄轴组件的花键轴10和偏心轮20是分别加工后组装为一体的，相对于现有技术中一体设置的结构而言，本实施例中的曲柄轴组件的误差小，将花键轴10和偏心轮20分别加工完成之后，只需要将多个偏心轮20按照预定的相位需求组装在花键轴10上即可，能够满足偏心轮20的绝对相位需求，简化了曲柄轴组件的加工工艺，降低了曲柄轴组件的加工难度，有效提高减速器的使用精度和使用寿命，提高了减速器整机的装配可靠性。

本实施例的花键轴10上设置有安装段11，偏心轮20安装在安装段11上，安装段11与花键轴10同轴线设置且安装段11的横截面积大于花键轴10的除安装段11之外的部分的横截面积，便于将偏心轮20安装在安装段11上。当然，在本发明的其他实施例中，还可以使得安装段11的横截面积与花键轴10的横截面积相等，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

本实施例中的安装段11的长度与多个偏心轮20的沿偏心轮20的轴向上的厚度之和相等，保证多个偏心轮20能够正好安装在安装段11上，进而便于通过其他结构将偏心轮20限定在在安装段11上，防止偏心轮20在花键轴10上发生窜动。

具体来说，本实施例中的安装段11的两端均设置有用于将偏心轮20压紧的垫片30和轴承40。通过设置在安装段11的两端的垫片30和轴承40的作用，便于稳定地将偏心轮20固定在安装段11上，进而有效防止偏心轮20在花键轴10上发生窜动。

优选地，本实施例中的轴承40为圆锥滚子轴承。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以采用挡板夹紧固件的结构将偏心轮20固定在安装段11上，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

参见图3和图4所示，在本发明的一种优选地的实施例中，安装段11的横截面为等边多边形，例如方形、等边三角形或正五边形，参见图5所示，在本发明的另一种优选的实施例中，安装段11的横截面为腰鼓形。当然，在本发明的其他实施例中安装段11的横截面还可以是椭圆形或者圆形，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

再次结合图3至图6所示，本实施例中的安装段11位于花键轴10的中部，加工时，安装段11先于花键轴10的其他部位加工而成，首先加工出安装段11，然后再以安装段11作为定位基准来加工花键轴10的其他部位，使加工出的花键轴10的结构更加精准。

优选地，本实施例中的偏心轮20为两个，两个偏心轮20的相位差为180°，安装时，两个偏心轮20沿相反的方向装入安装段11，能够达到绝对的180°相位差。

由于本实施例中的偏心轮20和花键轴10是分别加工形成的，在加工多个偏心轮20时，将多个偏心轮20一起加工而成。也就是说，本实施例中的偏心轮20相对于原来的曲柄轴可以将两个或者整套减速器中的多个偏心轮20叠加起来分别外圆一起加工、方孔部分也一起加工，这样既可以保证偏心轮20的尺寸精度，又可以保证配合后整个曲轴组件上两个偏心轮的相位精度为180°和偏心量精度的一致性。

在实际组装的过程中，偏心轮20与花键轴10之间为过盈配合连接固定，保证装配后曲柄轴组件的高精度要求。

如图3所示，本发明能够通过将整体曲柄轴组件分成花键轴10和两个偏心轮20组合而成的曲柄轴，相对于原来的曲柄轴结构形式，新的结构花键轴10和偏心轮20在加工过程中可以减小工艺上的难度。

由于RV减速器内一般使用2～3曲柄轴组件，如果偏心轮20的尺寸稍微有所改变，所有的曲柄轴组件就都需要重新加工，采用分体式曲柄轴组件，只需要更换偏心轮20就可以避免曲柄轴全部重新加工的必要，这样既可以降低曲柄轴加工成本，还可以实现曲柄轴组件的系列化变更。

根据本发明的另一方面，提供了一种减速器，该减速器优选为RV减速器，该减速器包括曲柄轴组件，曲柄轴组件为上述实施例中的曲柄轴组件。

根据本发明的再一方面，提供了一种机器人，包括曲柄轴组件，曲柄轴组件为上述的曲柄轴组件。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明通过改变曲柄轴结构设计，将偏心轮与花键轴分开加工，再进行组装构成曲柄轴组件，降低了曲柄轴组件的加工难度，提高了零件的加工精度，解决了两个偏心轮不一致以及相位精度问题，保证了曲柄轴的相位精度，并有效解决了曲柄轴组件与滚针保持架轴承的适应性问题，优化了花键轴上偏心轮对滚针轴承的适应性提高减速器整机装配的可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种曲柄轴组件，其特征在于，包括花键轴(10)和多个偏心轮(20)，所述偏心轮(20)与所述花键轴(10)分别加工后组装为一体。

2.根据权利要求1所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述花键轴(10)上设置有安装段(11)，所述偏心轮(20)安装在所述安装段(11)上，所述安装段(11)与所述花键轴(10)同轴线设置且所述安装段(11)的横截面积大于所述花键轴(10)的除所述安装段(11)之外的部分的横截面积。

3.根据权利要求2所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述安装段(11)的长度与多个所述偏心轮(20)的沿所述偏心轮(20)的轴向上的厚度之和相等。

4.根据权利要求2所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述安装段(11)的横截面为等边多边形或腰鼓形或圆形。

5.根据权利要求2所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述安装段(11)位于所述花键轴(10)的中部，所述安装段(11)先于所述花键轴(10)的其他部位加工而成。

6.根据权利要求1所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述偏心轮(20)为两个，两个所述偏心轮(20)的相位差为180°。

7.根据权利要求1所述的曲柄轴组件，其特征在于，多个所述偏心轮(20)一起加工而成。

8.根据权利要求1所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述偏心轮(20)与所述花键轴(10)之间为过盈配合连接。

9.根据权利要求2所述的曲柄轴组件，其特征在于，所述安装段(11)的两端均设置有用于将所述偏心轮(20)压紧的垫片(30)和轴承(40)。

10.一种减速器，包括曲柄轴组件，其特征在于，所述曲柄轴组件为权利要求1至9中任一项所述的曲柄轴组件。

11.一种机器人，包括曲柄轴组件，其特征在于，所述曲柄轴组件为权利要求1至9中任一项所述的曲柄轴组件。