CN206522414U - 一种串联式轻型滚珠关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串联式轻型滚珠关节，包括高速丝杠、第一滚珠、静圈、进给螺母、第二滚珠、转动套、第三滚珠、动圈、第四滚珠，动力设备带动高速丝杠转动，高速丝杠、进给螺母构成初级丝杠副，而转动套、第二滚珠、静圈构成次级丝杠副，当高速丝杠初始转动时，进给螺母与转动套固连而无法转动，只能沿高速丝杠移动，由于静圈固定，因此，进给螺母又沿高速丝杠转动，从而通过第四滚珠带动动圈转动，实现减速传动，第三滚珠位于静圈和动圈之间，从而对动圈进行支撑，使得动圈转动平顺，无冲击。该装置结构简单，通过二级丝杠副实现减速传动，不仅传动精度高，而且制造成本低，传动效率高，同时，进给螺母与转动套固连，有效降低设备体积。

Description

一种串联式轻型滚珠关节

技术领域

本实用新型涉及一种机械装置，尤其涉及一种串联式轻型滚珠关节。

背景技术

现有机器人关节主要包括动力机构(如电机)、传动机构(如齿轮)、减速机，现有机器人关节用减速机多为RV减速机，现有的RV减速机核心零件是摆线轮、针齿壳、行星架、偏心轴，都属于薄壁、异形零件，国内的生产条件很难达到微米级的加工精度，很难进行大批量生产，在装配时有严格的相位要求，调整环节繁复，导致RV减速机价格昂贵，同时，传统的RV减速机为了保证无运动死区，必须预留很小的啮合间隙，导致空回差只能控制在1弧分以内，既降低了定位精度，又降低了RV减速机的刚性，同时，RV减速机结构复杂，体积大，很难应用于协作机器人、DELTA机器人、SCARA机器人。鉴于上述缺陷，实有必要设计一种串联式轻型滚珠关节。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种串联式轻型滚珠关节，来解决现有RV减速机体积大，价格昂贵且重复定位精度差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种串联式轻型滚珠关节，包括高速丝杠、第一滚珠、静圈、进给螺母、第二滚珠、转动套、第三滚珠、动圈、第四滚珠，所述的第一滚珠位于高速丝杠左端外侧，所述的第一滚珠与高速丝杠滚动相连，所述的静圈位于第一滚珠外侧，所述的静圈与第一滚珠滚动相连，所述的高速丝杠贯穿进给螺母，所述的进给螺母与高速丝杠螺纹相连，所述的第二滚珠位于静圈右端外侧，所述的第二滚珠与静圈滚动相连，所述的转动套位于第二滚珠外侧且位于进给螺母外侧，所述的转动套与第二滚珠滚动相连且与进给螺母一体相连，所述的第三滚珠位于静圈左端外侧，所述的第三滚珠与静圈滚动相连，所述的动圈位于第三滚珠外侧且位于转动套外侧，所述的动圈与第三滚珠滚动相连且与转动套活动相连，所述的第四滚珠位于动圈内侧且位于转动套外侧，所述的第四滚珠与动圈滚动相连且与转动套滚动相连。

本实用新型进一步的改进如下：

进一步的，所述的高速丝杠还设有转动部，所述的转动部与高速丝杠一体相连。

进一步的，所述的转动部还设有第一限位槽，所述的第一限位槽位于转动部外侧，所述的第一限位槽不贯穿转动部。

进一步的，所述的转动部还设有安装孔，所述的安装孔不贯穿转动部。

进一步的，所述的静圈还设有第二限位槽，所述的第二限位槽位于静圈内侧，所述的第二限位槽不贯穿静圈，第一滚珠在第一限位槽和第二限位槽组成的空腔内转动，从而对高速丝杠进行支撑，使得高速丝杠实现转动。

进一步的，所述的静圈还设有第一滚道，所述的第一滚道位于静圈外侧，所述的第一滚道不贯穿静圈。

进一步的，所述的转动套还设有第二滚道，所述的第二滚道位于转动套外侧，所述的第二滚道不贯穿转动套。

进一步的，所述的转动套还设有数量不少于3件的第一导向槽，所述的第一导向槽位于转动套外侧，所述的第一导向槽不贯穿转动套。

进一步的，所述的动圈还设有第二导向槽，所述的第二导向槽位于动圈内侧，所述的第二导向槽不贯穿动圈，所述的第二导向槽数量与第一导向槽数量相同。

与现有技术相比，该串联式轻型滚珠关节，静圈固定时，动力设备带动高速丝杠转动，高速丝杠、进给螺母构成初级丝杠副，而转动套、第二滚珠、静圈构成次级丝杠副，当高速丝杠初始转动时，进给螺母与转动套固连而无法转动，只能沿高速丝杠移动，由于静圈固定，因此，进给螺母又沿高速丝杠转动，从而通过第四滚珠带动动圈转动，实现减速传动，第三滚珠位于静圈和动圈之间，从而对动圈进行支撑，使得动圈转动平顺，无冲击。该装置结构简单，通过二级丝杠副实现减速传动，不仅传动精度高，而且制造成本低，传动效率高，同时，进给螺母与转动套固连，有效降低设备体积，且几乎为纯滚动运动，摩擦系数极低，降低了传动中的滞后现象，减小了滚珠关节的空回差，从源头上提高了机器人关节的重复定位精度。

附图说明

图1示出本实用新型剖视图

图2示出本实用新型高速丝杠三维图

图3示出本实用新型静圈三维图

图4示出本实用新型动圈三维图

高速丝杠 1 第一滚珠 2

静圈 3 进给螺母 4

第二滚珠 5 转动套 6

第三滚珠 7 动圈 8

第四滚珠 9 转动部 101

第一限位槽 102 安装孔 103

第二限位槽 301 第一滚道 302

第二滚道 601 第一导向槽 602

第二导向槽 801

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，一种串联式轻型滚珠关节，包括高速丝杠1、第一滚珠2、静圈3、进给螺母4、第二滚珠5、转动套6、第三滚珠7、动圈8、第四滚珠9，所述的第一滚珠2位于高速丝杠1左端外侧，所述的第一滚珠2与高速丝杠1滚动相连，所述的静圈3位于第一滚珠2外侧，所述的静圈3与第一滚珠2滚动相连，所述的高速丝杠1贯穿进给螺母4，所述的进给螺母4与高速丝杠1螺纹相连，所述的第二滚珠5位于静圈3右端外侧，所述的第二滚珠5与静圈3滚动相连，所述的转动套6位于第二滚珠5外侧且位于进给螺母4外侧，所述的转动套6与第二滚珠5滚动相连且与进给螺母4一体相连，所述的第三滚珠7位于静圈3左端外侧，所述的第三滚珠7与静圈3滚动相连，所述的动圈8位于第三滚珠7外侧且位于转动套6外侧，所述的动圈8与第三滚珠7滚动相连且与转动套6活动相连，所述的第四滚珠9位于动圈8内侧且位于转动套6外侧，所述的第四滚珠9与动圈8滚动相连且与转动套6滚动相连，所述的高速丝杠1还设有转动部101，所述的转动部101与高速丝杠1一体相连，所述的转动部101还设有第一限位槽102，所述的第一限位槽102位于转动部101外侧，所述的第一限位槽102不贯穿转动部101，所述的转动部101还设有安装孔103，所述的安装孔103不贯穿转动部101，所述的静圈3还设有第二限位槽301，所述的第二限位槽301位于静圈3内侧，所述的第二限位槽301不贯穿静圈3，第一滚珠2在第一限位槽102和第二限位槽301组成的空腔内转动，从而对高速丝杠1进行支撑，使得高速丝杠1实现转动，所述的静圈301还设有第一滚道302，所述的第一滚道302位于静圈301外侧，所述的第一滚道302不贯穿静圈301，所述的转动套6还设有第二滚道601，所述的第二滚道601位于转动套6外侧，所述的第二滚道601不贯穿转动套6，所述的转动套6还设有数量不少于3件的第一导向槽602，所述的第一导向槽602位于转动套6外侧，所述的第一导向槽602不贯穿转动套6，所述的动圈8还设有第二导向槽801，所述的第二导向槽801位于动圈8内侧，所述的第二导向槽801不贯穿动圈8，所述的第二导向槽801数量与第一导向槽602数量相同，该串联式轻型滚珠关节，静圈3固定时，动力设备带动高速丝杠1转动，高速丝杠1、进给螺母4构成初级丝杠副，而转动套6、第二滚珠5、静圈3构成次级丝杠副，当高速丝杠1初始转动时，进给螺母4与转动套6固连而无法转动，只能沿高速丝杠1移动，由于静圈3固定，因此，进给螺母4又沿高速丝杠1转动，从而通过第四滚珠8带动动圈8转动，实现减速传动，第三滚珠7位于静圈3和动圈8之间，从而对动圈8进行支撑，使得动圈8转动平顺，无冲击。该装置结构简单，通过二级丝杠副实现减速传动，不仅传动精度高，而且制造成本低，传动效率高，同时，进给螺母4与转动套6固连，有效降低设备体积，且几乎为纯滚动运动，摩擦系数极低，降低了传动中的滞后现象，减小了滚珠关节的空回差，从源头上提高了机器人关节的重复定位精度。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种串联式轻型滚珠关节，其特征在于包括高速丝杠、第一滚珠、静圈、进给螺母、第二滚珠、转动套、第三滚珠、动圈、第四滚珠，所述的第一滚珠位于高速丝杠左端外侧，所述的第一滚珠与高速丝杠滚动相连，所述的静圈位于第一滚珠外侧，所述的静圈与第一滚珠滚动相连，所述的高速丝杠贯穿进给螺母，所述的进给螺母与高速丝杠螺纹相连，所述的第二滚珠位于静圈右端外侧，所述的第二滚珠与静圈滚动相连，所述的转动套位于第二滚珠外侧且位于进给螺母外侧，所述的转动套与第二滚珠滚动相连且与进给螺母一体相连，所述的第三滚珠位于静圈左端外侧，所述的第三滚珠与静圈滚动相连，所述的动圈位于第三滚珠外侧且位于转动套外侧，所述的动圈与第三滚珠滚动相连且与转动套活动相连，所述的第四滚珠位于动圈内侧且位于转动套外侧，所述的第四滚珠与动圈滚动相连且与转动套滚动相连。

2.如权利要求1所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的高速丝杠还设有转动部，所述的转动部与高速丝杠一体相连。

3.如权利要求2所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的转动部还设有第一限位槽，所述的第一限位槽位于转动部外侧，所述的第一限位槽不贯穿转动部。

4.如权利要求3所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的转动部还设有安装孔，所述的安装孔不贯穿转动部。

5.如权利要求1所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的静圈还设有第二限位槽，所述的第二限位槽位于静圈内侧，所述的第二限位槽不贯穿静圈。

6.如权利要求1所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的静圈还设有第一滚道，所述的第一滚道位于静圈外侧，所述的第一滚道不贯穿静圈。

7.如权利要求1所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的转动套还设有第二滚道，所述的第二滚道位于转动套外侧，所述的第二滚道不贯穿转动套。

8.如权利要求1所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的转动套还设有数量不少于3件的第一导向槽，所述的第一导向槽位于转动套外侧，所述的第一导向槽不贯穿转动套。

9.如权利要求8所述的串联式轻型滚珠关节，其特征在于所述的动圈还设有第二导向槽，所述的第二导向槽位于动圈内侧，所述的第二导向槽不贯穿动圈，所述的第二导向槽数量与第一导向槽数量相同。