CN107461480A - 一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构 - Google Patents
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Abstract
一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,涉及机器人技术领域;包括底板、控制盒、伺服电机、行星减速器、电机安装板、支架、左、右齿隙调节组件、双导程蜗杆涡轮轴承组件、左轴承座和右轴承座;控制盒固定安装在底板上表面的一端;伺服电机位于控制盒的一侧;电机安装板固定安装在伺服电机的输出端;伺服电机的输出轴穿过电机安装板;行星减速器一端与伺服电机的输出轴连接;左轴承座套装在左齿隙调节组件的一侧;右齿隙调节组件固定安装在右轴承座的向外侧面;左轴承座和右轴承座之间固定安装有双导程蜗杆涡轮轴承组件;本发明可以方便地调节方位传动机构的传动间隙,从而保证方位传动机构具有较高的传动精度,磨损小、工作寿命长、结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人技术领域,特别是一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构。
背景技术
目前,市场上常见的大部分排爆机器人,其方位传动机构的传动间隙大,而且传动间隙不可调节,由此导致其方位传动机构的传动精度低。在使用这一类排爆机器人开展相关工作时,对操作员的经验、技巧等要求比较高,一般人员无法使用此类排爆机器人进行高效、精确的工作。
同时,市场上也有一小部分排爆机器人,可以对其方位传动机构的传动间隙进行调节,但此类排爆机器人方位传动机构的传动间隙调节,是通过调节传动副的蜗杆沿着涡轮的径向移动来实现的。这一类排爆机器人方位传动机构,由于改变了传动副的中心距,会使传动副齿面的接触情况变差,甚至是加剧传动副的磨损,不利于保持排爆机器人方位传动机构的传动精度。要想保持这一类排爆机器人方位传动机构的传动精度,需要对磨损的传动副进行更换,这又进一步增加了排爆机器人的使用成本。
此外,通过调节排爆机器人方位传动副的蜗杆沿着涡轮的径向移动,来实现排爆机器人方位传动机构的传动间隙调节这一方式,其传动间隙的调节范围也非常小。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,具有在不更换方位传动机构中的传动副,并且不改变传动副的中心距的条件下,可以方便地调节方位传动机构的传动间隙,从而保证方位传动机构具有较高的传动精度,传动机构磨损小、工作寿命长、结构简单紧凑等特点。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的:
一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,包括底板、控制盒、伺服电机、行星减速器、电机安装板、支架、左齿隙调节组件、右齿隙调节组件、双导程蜗杆涡轮轴承组件、左轴承座和右轴承座;其中,底板为矩形平板结构,水平位于传动机构的底部;控制盒固定安装在底板上表面的一端;电机安装板和支架均为矩形板状结构,且电机安装板和支架均固定安装在底板的上表面;伺服电机位于控制盒的一侧,且伺服电机的输出端固定安装在电机安装板的一侧;伺服电机的输出轴穿过电机安装板;行星减速器为L形结构,L形行星减速器的一端与伺服电机的输出轴连接,L形行星减速器的另一端固定安装在支架的一侧;左轴承座位于支架的另一侧,且左轴承座固定安装在底板的上表面;左齿隙调节组件套装在左轴承座的内部;右轴承座同轴固定安装在左轴承座的一侧;右齿隙调节组件固定安装在右轴承座的向外侧面;左轴承座和右轴承座之间固定安装有双导程蜗杆涡轮轴承组件。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,所述双导程蜗杆涡轮轴承组件包括双导程蜗杆、涡轮、左轴承和右轴承;其中,双导程蜗杆为杆状结构;双导程蜗杆的一端设置有左轴承,双导程蜗杆的另一端设置有右轴承;设置有左轴承的双导程蜗杆的一端固定安装在左轴承座内部;设置有右轴承的双导程蜗杆的一端固定安装在右轴承座内部;涡轮固定安装在双导程蜗杆的一侧,且与双导程蜗杆的侧壁接触。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,所述左齿隙调节组件包括左齿隙调节轮、左调整垫片、左紧固螺钉和左定位螺钉;其中,左齿隙调节轮的横截面为中空T形结构;T形左齿隙调节轮的小径一端沿轴向伸入左轴承座;且T形左齿隙调节轮小径的端面与左轴承外壁之间设置有左调整垫片;左齿隙调节轮内壁与双导程蜗杆外壁之间沿周向设置有左紧固螺钉;左紧固螺钉将左齿隙调节轮和左调整垫片固定在一起;安装于支架上的左定位螺钉与左齿隙调节轮的轴向外端面接触。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,所述的右齿隙调节组件包括右齿隙调节轮、右调整垫片、右紧固螺钉和右定位螺钉;其中,右调整垫片固定安装在右轴承的外端面;右齿隙调节轮固定安装在右轴承座的轴向外端,且右齿隙调节轮伸入右轴承座内,并与右调整垫片接触;右齿隙调节轮与右调整垫片之间通过右紧固螺钉固定连接;右定位螺钉固定安装在右轴承座的轴向一端,且右定位螺钉与右调整垫片侧壁接触。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,右齿隙调节轮为中空结构;右紧固螺钉沿轴向固定安装在右齿隙调节轮的中空处。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,所述双导程蜗杆包括n个齿;n为不小于5的正整数;各齿的齿厚h从一端到另一端为等差数列。
在上述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,相邻两个齿的齿厚左边间距为第一导程Pa,齿厚右边间距为第二导程Pb;Pa≠Pb。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
(1)本发明采用了双导程蜗杆涡轮轴承组件,在不更换方位传动机构中传动副的基础上,实现了排爆机器人方位传动机构的传动间隙调节,提高了排爆机器人方位传动机构的传动精度;
(2)本发明采用了左齿隙调节组件和右齿隙调节组件,在不改变方位传动机构中传动副中心距的基础上,实现了双导程蜗杆的轴向调节,提高了排爆机器人方位传动机构的传动间隙调节范围;
(3)本发明采用了左齿隙调节组件和右齿隙调节组件,在实现排爆机器人方位传动机构传动间隙调节的基础上,提高了排爆机器人方位传动机构传动间隙调节的便捷性;
(4)本发明采用了双导程蜗杆沿着轴向运动以调节传动间隙的方式,实现了方位传动机构磨损的显著降低,提高了方位传动机构的工作寿命。
附图说明
图1为本发明传动机构轴侧示意图;
图2为本发明左、右齿隙调节组件和双导程蜗杆涡轮轴承组件示意图;
图3为本发明涡杆示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
如图1所示,本发明的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,包括底板1、控制盒2、伺服电机3、行星减速器4、电机安装板5、支架6、左齿隙调节组件7、右齿隙调节组件8、双导程蜗杆涡轮轴承组件9、左轴承座10和右轴承座11;其中,底板1为矩形平板结构,水平位于传动机构的底部;控制盒2固定安装在底板1上表面的一端;电机安装板5和支架6均为矩形板状结构,且电机安装板5和支架6均固定安装在底板1的上表面;伺服电机3位于控制盒2的一侧,且伺服电机3的输出端固定安装在电机安装板5的一侧;伺服电机3的输出轴穿过电机安装板5;行星减速器4为L形结构,L形行星减速器4的一端与伺服电机3的输出轴连接,L形行星减速器4的另一端固定安装在支架6的一侧;左轴承座10位于支架6的另一侧,且左轴承座10固定安装在底板1的上表面;左齿隙调节组件7套装在左轴承座10的内部;右轴承座11同轴固定安装在左轴承座10的一侧;右齿隙调节组件8固定安装在右轴承座11的向外侧面;左轴承座10和右轴承座11之间固定安装有双导程蜗杆涡轮轴承组件9。
如图2所示,双导程蜗杆涡轮轴承组件9包括双导程蜗杆901、涡轮902、左轴承903和右轴承904;其中,双导程蜗杆901为杆状结构;双导程蜗杆901的一端设置有左轴承903,双导程蜗杆901的另一端设置有右轴承904;设置有左轴承903的双导程蜗杆901的一端固定安装在左轴承座10内部;设置有右轴承904的双导程蜗杆901的一端固定安装在右轴承座11内部;涡轮902固定安装在双导程蜗杆901的一侧,且与双导程蜗杆901的侧壁接触。
左齿隙调节组件7包括左齿隙调节轮701、左调整垫片702、左紧固螺钉703和左定位螺钉704;其中,左齿隙调节轮701的横截面为中空T形结构;T形左齿隙调节轮701的小径一端沿轴向伸入左轴承座10;且T形左齿隙调节轮701小径的端面与左轴承903外壁之间设置有左调整垫片702;左齿隙调节轮701内壁与双导程蜗杆901外壁之间沿周向设置有左紧固螺钉703;左紧固螺钉703将左齿隙调节轮701和左调整垫片702固定在一起;安装于支架6上的左定位螺钉704与左齿隙调节轮701的轴向外端面接触。
右齿隙调节组件8包括右齿隙调节轮801、右调整垫片802、右紧固螺钉803和右定位螺钉804;其中,右调整垫片802固定安装在右轴承904的外端面;右齿隙调节轮801固定安装在右轴承座11的轴向外端,且右齿隙调节轮801伸入右轴承座11内,并与右调整垫片802接触;右齿隙调节轮801与右调整垫片802之间通过右紧固螺钉803固定连接;右定位螺钉804固定安装在右轴承座11的轴向一端,且右定位螺钉804与右调整垫片802侧壁接触。
且右齿隙调节轮801为中空结构;右紧固螺钉803沿轴向固定安装在右齿隙调节轮801的中空处
如图3所示,所述的双导程蜗杆901双导程蜗杆901包括n个齿;n为不小于5的正整数;各齿的齿厚h从一端到另一端为等差数列。
双导程蜗杆901含有2个导程,分别用Pa和Pb表示,相邻两个齿的齿厚左边间距为第一导程Pa,齿厚右边间距为第二导程Pb;并且Pa≠Pb。正是由于双导程蜗杆901的导程Pa≠Pb,使得双导程蜗杆901的齿厚a、b、c、d、e成等差数列(公差可以是正值,也可以是负值)逐渐变大或变小。在实际的双导程蜗杆设计和机械加工过程中,可以根据方位传动机构的工作需求,设置导程Pa大于导程Pb,或者是设置导程Pa小于导程Pb。
本发明的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,具有在不更换方位传动机构中的传动副,并且不改变传动副的中心距的条件下,可以方便地调节方位传动机构的传动间隙,从而保证方位传动机构具有较高的传动精度;此外,该排爆机器人方位传动机构的磨损小、工作寿命长、结构简单紧凑;
以下设定将双导程蜗杆涡轮轴承组件9沿着双导程蜗杆901的轴线方向向右调整时,排爆机器人方位传动机构的间隙变小;反之,排爆机器人方位传动机构的间隙变大。在这种情况下,双导程蜗杆901的导程Pa大于导程Pb,并且齿厚a、b、c、d、e成等差数列逐渐变小。
当需要将排爆机器人方位传动机构的间隙调小时,操作步骤如下所述:
1a.松开右齿隙调节组件8中的四个右定位螺钉804至适当位置;
1b.旋转右齿隙调节轮801,调节右齿隙调节组件8中的右齿隙调节轮801、右调整垫片802和右紧固螺钉803整体,使其相对于右轴承座11向右移动至适当位置;
1c.旋转左齿隙调节轮701,调节左齿隙调节组件7中的左齿隙调节轮701、左调整垫片702和左紧固螺钉703整体,使其相对于左轴承座10向右移动,从而推动左轴承903、双导程蜗杆901和右轴承904整体向右移动。在左齿隙调节组件7的调节过程中,需要右齿隙调节组件8配合调节。直到排爆机器人方位传动机构的间隙调节到所需状态时,停止旋转左齿隙调节轮701;
1d.旋转右齿隙调节轮801,调节右齿隙组件8中的右齿隙调节轮801、右调整垫片802和右紧固螺钉803整体,使其相对于右轴承座11向左移动,直至右调整垫片802抵住右轴承904;
1e.拧紧右齿隙调节组件8中的四个右定位螺钉804,使其抵住右调整垫片802;
1f.拧紧左齿隙调节组件7中的三个左定位螺钉704,使其抵住左齿隙调节轮701。
经过上述6个步骤,即可完成将排爆机器人方位传动机构的间隙调小的目标。
当需要将排爆机器人方位传动机构的间隙调大时,操作步骤如下所述:
2a.松开左齿隙调节组件7中的三个左定位螺钉704至适当位置;
2b.旋转左齿隙调节轮701,调节左齿隙调节组件7中的左齿隙调节轮701、左调整垫片702和左紧固螺钉703整体,使其相对于左轴承座10向左移动至适当位置;
2c.旋转右齿隙调节轮801,调节右齿隙调节组件8中的右齿隙调节轮801、右调整垫片802和右紧固螺钉803整体,使其相对于右轴承座11向左移动,从而推动右轴承904、双导程蜗杆901和左轴承903整体向左移动。在右齿隙调节组件8的调节过程中,需要左齿隙调节组件7配合调节。直到排爆机器人方位传动机构的间隙调节到所需状态时,停止旋转右齿隙调节轮801;
2d.旋转左齿隙调节轮701,调节左齿隙组件7中的左齿隙调节轮701、左调整垫片702和左紧固螺钉703整体,使其相对于左轴承座10向右移动,直至左调整垫片702抵住左轴承903;
2e.拧紧左齿隙调节组件7中的三个左定位螺钉704,使其抵住左间隙调节轮701;
2f.拧紧右齿隙调节组件8中的四个右定位螺钉804,使其抵住右调整垫片802。
经过上述6个步骤,即可完成将排爆机器人方位传动机构的间隙调大的目标。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:包括底板(1)、控制盒(2)、伺服电机(3)、行星减速器(4)、电机安装板(5)、支架(6)、左齿隙调节组件(7)、右齿隙调节组件(8)、双导程蜗杆涡轮轴承组件(9)、左轴承座(10)和右轴承座(11);其中,底板(1)为矩形平板结构,水平位于传动机构的底部;控制盒(2)固定安装在底板(1)上表面的一端;电机安装板(5)和支架(6)均为矩形板状结构,且电机安装板(5)和支架(6)均固定安装在底板(1)的上表面;伺服电机(3)位于控制盒(2)的一侧,且伺服电机(3)的输出端固定安装在电机安装板(5)的一侧;伺服电机(3)的输出轴穿过电机安装板(5);行星减速器(4)为L形结构,L形行星减速器(4)的一端与伺服电机(3)的输出轴连接,L形行星减速器(4)的另一端固定安装在支架(6)的一侧;左轴承座(10)位于支架(6)的另一侧,且左轴承座(10)固定安装在底板(1)的上表面;左齿隙调节组件(7)套装在左轴承座(10)的内部;右轴承座(11)同轴固定安装在左轴承座(10)的一侧;右齿隙调节组件(8)固定安装在右轴承座(11)的向外侧面;左轴承座(10)和右轴承座(11)之间固定安装有双导程蜗杆涡轮轴承组件(9)。
2.根据权利要求1所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:所述双导程蜗杆涡轮轴承组件(9)包括双导程蜗杆(901)、涡轮(902)、左轴承(903)和右轴承(904);其中,双导程蜗杆(901)为杆状结构;双导程蜗杆(901)的一端设置有左轴承(903),双导程蜗杆(901)的另一端设置有右轴承(904);设置有左轴承(903)的双导程蜗杆(901)的一端固定安装在左轴承座(10)内部;设置有右轴承(904)的双导程蜗杆(901)的一端固定安装在右轴承座(11)内部;涡轮(902)固定安装在双导程蜗杆(901)的一侧,且与双导程蜗杆(901)的侧壁接触。
3.根据权利要求2所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:所述左齿隙调节组件(7)包括左齿隙调节轮(701)、左调整垫片(702)、左紧固螺钉(703)和左定位螺钉(704);其中,左齿隙调节轮(701)的横截面为中空T形结构;T形左齿隙调节轮(701)的小径一端沿轴向伸入左轴承座(10);且T形左齿隙调节轮(701)小径的端面与左轴承(903)外壁之间设置有左调整垫片(702);左齿隙调节轮(701)内壁与双导程蜗杆(901)外壁之间沿周向设置有左紧固螺钉(703);左紧固螺钉(703)将左齿隙调节轮(701)和左调整垫片(702)固定在一起;安装于支架(6)上的左定位螺钉(704)与左齿隙调节轮(701)的轴向外端面接触。
4.根据权利要求2所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:所述的右齿隙调节组件(8)包括右齿隙调节轮(801)、右调整垫片(802)、右紧固螺钉(803)和右定位螺钉(804);其中,右调整垫片(802)固定安装在右轴承(904)的外端面;右齿隙调节轮(801)固定安装在右轴承座(11)的轴向外端,且右齿隙调节轮(801)伸入右轴承座(11)内,并与右调整垫片(802)接触;右齿隙调节轮(801)与右调整垫片(802)之间通过右紧固螺钉(803)固定连接;右定位螺钉(804)固定安装在右轴承座(11)的轴向一端,且右定位螺钉(804)与右调整垫片(802)侧壁接触。
5.根据权利要求4所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:右齿隙调节轮(801)为中空结构;右紧固螺钉(803)沿轴向固定安装在右齿隙调节轮(801)的中空处。
6.根据权利要求2所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:所述双导程蜗杆(901)包括n个齿;n为不小于5的正整数;各齿的齿厚h从一端到另一端为等差数列。
7.根据权利要求6所述的一种间隙可调的排爆机器人方位传动机构,其特征在于:相邻两个齿的齿厚左边间距为第一导程Pa,齿厚右边间距为第二导程Pb;Pa≠Pb。
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