CN109695695A - 一种内置谐波减速器的气动转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置谐波减速器的气动转台，包括机体、谐波减速器、回转盘，谐波减速器位于机体内，还包括涡轮扇叶、后轴承座，谐波减速器设有输入端和输出端，涡轮扇叶固定安装在输入端上，后轴承座安装在输出端，回转盘与后轴承座连接；气体驱动涡轮扇叶旋转，旋转运动传递给谐波减速器的输入端，经谐波减速器的减速后传递给后轴承座，回转盘跟随后轴承座一起转动。本发明采用内置谐波减速器的方式，并采用气体驱动作为输入，在满足切削扭矩的前提下大大减小了转台的整体尺寸，且降低了整机成本；且在后轴承座上安装微调装置，通过旋转调整螺杆实现回转盘的角度微调，方便快捷，定位精度高，结构简单降低成本。

Description

一种内置谐波减速器的气动转台

技术领域

本发明涉及转台技术技术领域，尤其涉及一种内置谐波减速器的气动转台。

背景技术

谐波减速器相对一般齿轮传动具有减速比高、齿隙小、精度高、体积小、重量轻等优点，因此被广泛应用于工业机器人关节中。一般结构的谐波减速器，其主要包含三大基本构件：带有内齿圈的刚轮、带有外齿圈的柔轮、波发生器。通常情况下，谐波减速器工作时需要通过波发生器与外部电机连接作为输入。这种方式不可避免的受限于工业机器人的尺寸，所以谐波减速器的扁平化、轻量化已成为一种必然的发展趋势。

常见的车铣复合加工中心一般采取三轴联动的方式。但在实际加工中，许多零件具有非常复杂的结构，尤其在需要对零件的多个面进行加工时，三轴联动的方式便具有其加工的局限性，体现在对多个面的加工时需要多次装夹完成，大大的降低了加工效率。实际中，为实现一次装夹完成多个面的加工，提高加工效率，节省加工时间，许多车铣复合加工中心都会配备转台充当第四轴。同时，由于在切削加工中，转台输出端的扭矩一般较大，从而导致直接与输出轴连接的电机的整体尺寸较大，不符合设备的轻量化、扁平化的发展趋势。

因此，急需一种新型转台满足切削加工中的高扭矩的要求，并且尽可能的减小转台的整体的尺寸，满足轻量化、扁平化的趋势。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种内置谐波减速器的气动转台，其能解决现有转台尺寸尺寸过大、不能满足高扭矩的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种内置谐波减速器的气动转台，包括机体、谐波减速器、回转盘，所述谐波减速器位于所述机体内，还包括涡轮扇叶、后轴承座，所述谐波减速器设有输入端和输出端，所述涡轮扇叶固定安装在所述输入端上，所述后轴承座安装在所述输出端，所述回转盘与所述后轴承座连接；气体驱动所述涡轮扇叶旋转，旋转运动传递给谐波减速器的输入端，经所述谐波减速器的减速后传递给所述后轴承座，所述回转盘跟随所述后轴承座一起转动。

进一步地，所述内置谐波减速器的气动转台还包括微调装置，所述微调装置安装在所述后轴承座上。

进一步地，所述微调装置包括调整块、调整螺杆，所述调整块固定安装在所述后轴承座上，所述调整螺杆与所述调整块在同一平面上，旋转所述调整螺杆驱动所述调整块实现所述回转盘的角度微调。

进一步地，所述内置谐波减速器的气动转台还包括前盖、前轴承座，所述前轴承座固定安装于所述机体，前盖固定安装于所述前轴承座，所述前盖与所述前轴承座之间设有一收容腔，所述涡轮扇叶的叶片位于所述收容腔内。

进一步地，所述前轴承座设有第一气腔，所述第一气腔连通外部气源与所述收容腔。

进一步地，所述前盖设有第二气腔，所述第二气腔连通外部气源与所述收容腔。

进一步地，所述第一气腔设有若干第一通气孔，所述第一气腔通过第一通气孔与所述收容腔连通，每个所述第一通气孔内安装有阻尼塞。

进一步地，所述第二气腔设有若干第二通气孔，所述第二气腔通过第二通气孔与所述收容腔连通，每个所述第二通气孔内安装有阻尼塞。

进一步地，所述谐波减速器包括柔轮、刚轮、柔性轴承，所述输入端上设有椭圆部，所述柔轮与所述刚轮啮合，所述柔性轴承安装在所述椭圆部。

进一步地，所述谐波减速器还包括谐波交叉滚子轴承，所述刚轮与谐波交叉滚子轴承的内圈固定连接，所述柔轮与所述谐波交叉滚子轴承的外圈固定连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明采用内置谐波减速器的方式，并采用气体驱动作为输入，在满足切削扭矩的前提下大大减小了转台的整体尺寸，且降低了整机成本；且在后轴承座上安装微调装置，通过旋转调整螺杆实现回转盘的角度微调，方便快捷，定位精度高，结构简单降低成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种内置谐波减速器的气动转台一较佳实施例的剖面图；

图2为本发明一种内置谐波减速器的气动转台一较佳实施例的局部剖面图；

图3为图1中A-A的剖面图；

图4为图2中B处的放大图。

图中：10、机体；11、夹紧装置；20、谐波减速器；21、输入端；22、椭圆部；23、柔轮；24、柔性轴承；25、刚轮；26、谐波交叉滚子轴承；30、涡轮扇叶；40、后盖；50、后轴承座；60、回转盘；70、微调装置；71、调整螺杆；72、调整块；80、前轴承座；81、第一气腔；82、阻尼塞；90、前盖；91、第二气腔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-4，一种内置谐波减速器的气动转台，包括机体10、谐波减速器20、涡轮扇叶30、后盖40、后轴承座50、回转盘60、微调装置70、前轴承座80、前盖90。

前轴承座80通过螺钉固定安装于机体10，前盖90通过螺钉固定安装于前轴承座80，前盖90与前轴承座80之间设有一收容腔，涡轮扇叶30的叶片位于收容腔内。

前轴承座80设有第一气腔81，第一气腔81连接外部气源，第一气腔81设有若干第一连通孔，第一气腔81通过第一连通孔与收容腔连通。优选地，每个第一通气孔内安装有阻尼塞82。阻尼塞82使进气更加均匀。

前盖90设有第二气腔91，第二气腔91连接外部气源，第二气腔91设有若干第二通气孔，第二气腔91通过第二通气孔与收容腔连通。优选地，每个第二通气孔内安装有阻尼塞。

第一通气孔与第二通气孔相对设置，第一气腔81或者第二气腔91内的气体通过阻尼塞82均匀泄露到收容腔内并作用于涡轮扇叶30从而实现叶片的正反转。

谐波减速器20位于机体10内，谐波减速器20设有输入端21和输出端，涡轮扇叶30固定安装在输入端21上。谐波减速器20包括柔轮23、刚轮25、柔性轴承24、谐波交叉滚子轴承26。输入端21上设有椭圆部22，柔轮23与刚轮25啮合，柔性轴承24固定安装在输入端21的椭圆部22上，由于柔轮23具有外齿而刚轮25具有内齿，在椭圆部22的长轴方向上，柔性轴承24的外圈与柔轮23内孔配合时，柔轮23的外齿与刚轮25的内齿便处于啮合状态。

刚轮25通过螺钉与前轴承座80固定在一起，从而一起固定在机体10上，同时刚轮25通过螺钉与谐波交叉滚子轴承26的内圈固定连接；柔轮23、谐波交叉滚子轴承26的外圈、后轴承座50三者通过螺钉连接在一起。而后轴承座50通过螺钉与回转盘60固定连接，使后轴承座50与回转盘60的运动一致。

微调装置70包括调整块72、调整螺杆71，调整块72通过螺钉固定安装在后轴承座50上，调整螺杆71与调整块72在同一平面上，且调整螺杆71有两个分别位于调整块72的两端，调整螺杆71与抵触调整块72，旋转调整螺杆71驱动调整块72稍微转动，从而实现回转盘60的角度微调。

后盖40通过螺钉固定在机体10上且为了密封，在后盖40与后轴承座50之间加了油封。优选地，后盖40上设有两个螺纹孔，调整螺杆71通过螺纹孔且通过螺母固定。优选地，为避免工件切削过程中的切削力矩直接作用在谐波减速器20的齿轮啮合部，机体10上固定安装有夹紧装置11，夹紧装置11的内圈具有夹紧功能，在本实施例中，夹紧装置11设有夹紧臂，夹紧臂抵触后轴承座50，,在切削过程中，夹紧装置11工作将后轴承座50锁定从而把与之连接的回转盘60锁定，夹紧装置11提供的锁紧力矩大于切削时产生的力矩。

本发明提供的一种内置谐波减速器的气动转台在工作时，向前轴承座80或者前盖90的气腔内通入气体，气体通过阻尼塞82均匀进入收容腔内，由于气流作用，涡轮扇叶30转动，涡轮扇叶30的旋转传递给输入端21。由于输入端21具有椭圆部22，柔性轴承24压装在椭圆部22上，由于柔性轴承24壁厚较小，在压装到椭圆部分22上之后，柔性轴承24的外圈也会变为椭圆。由于柔轮23内孔与柔性轴承24外圆配合，所以柔轮23也会变为椭圆，并且在椭圆的长轴方向，柔轮23与刚轮25处于啮合状态，而在椭圆的短轴方向，柔轮23与刚轮25处于脱离状态。刚轮25的齿数比柔轮23的齿数多二，在减速器输入端21旋转一周的过程中，柔轮23会转个两个齿的角度。同时由于柔轮23通过螺钉与谐波交叉滚子轴承26外圈及后轴承座50连接，柔轮23的旋转运动便传递到后轴承座50上。回转盘60从而跟随后轴承座50一起旋转。

此外，固定在机体10上的夹紧装置11在切削加工时可夹紧后轴承座50，从而固定回转盘60。当回转盘60到达加工位置后，可通过固定在后轴承座50上的微调装置70进行角度的微调整。

本发明采用内置谐波减速器的方式，并采用气体驱动作为输入，在满足切削扭矩的前提下大大减小了转台的整体尺寸，且降低了整机成本；夹紧装置11置于输出端，夹紧性能好、刚性足、更为可靠，在切削加工中可提供足够的锁紧力矩，避免切削力矩作用于齿的啮合部，提高产品的使用寿命；且在后轴承座50上安装微调装置70，通过旋转调整螺杆71实现回转盘60的角度微调，方便快捷，定位精度高，结构简单降低成本。

以上，所有的实施方式仅为本发明的优选实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内置谐波减速器的气动转台，包括机体、谐波减速器、回转盘，所述谐波减速器位于所述机体内，其特征在于：还包括涡轮扇叶、后轴承座，所述谐波减速器设有输入端和输出端，所述涡轮扇叶固定安装在所述输入端上，所述后轴承座安装在所述输出端，所述回转盘与所述后轴承座连接；气体驱动所述涡轮扇叶旋转，旋转运动传递给谐波减速器的输入端，经所述谐波减速器的减速后传递给所述后轴承座，所述回转盘跟随所述后轴承座一起转动。

2.如权利要求1所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述内置谐波减速器的气动转台还包括微调装置，所述微调装置安装在所述后轴承座上。

3.如权利要求2所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述微调装置包括调整块、调整螺杆，所述调整块固定安装在所述后轴承座上，所述调整螺杆与所述调整块在同一平面上，旋转所述调整螺杆驱动所述调整块实现所述回转盘的角度微调。

4.如权利要求1所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述内置谐波减速器的气动转台还包括前盖、前轴承座，所述前轴承座固定安装于所述机体，前盖固定安装于所述前轴承座，所述前盖与所述前轴承座之间设有一收容腔，所述涡轮扇叶的叶片位于所述收容腔内。

5.如权利要求4所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述前轴承座设有第一气腔，所述第一气腔连通外部气源与所述收容腔。

6.如权利要求5所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述前盖设有第二气腔，所述第二气腔连通外部气源与所述收容腔。

7.如权利要求5所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述第一气腔设有若干第一通气孔，所述第一气腔通过第一通气孔与所述收容腔连通，每个所述第一通气孔内安装有阻尼塞。

8.如权利要求6所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述第二气腔设有若干第二通气孔，所述第二气腔通过第二通气孔与所述收容腔连通，每个所述第二通气孔内安装有阻尼塞。

9.如权利要求1所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述谐波减速器包括柔轮、刚轮、柔性轴承，所述输入端上设有椭圆部，所述柔轮与所述刚轮啮合，所述柔性轴承安装在所述椭圆部。

10.如权利要求9所述的内置谐波减速器的气动转台，其特征在于：所述谐波减速器还包括谐波交叉滚子轴承，所述刚轮与谐波交叉滚子轴承的内圈固定连接，所述柔轮与所述谐波交叉滚子轴承的外圈固定连接。