CN208966994U - 一种机器人减速器及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人减速器及相应的机器人，机器人减速器包括输入动力的主轴部、套设于主轴部上的减速和动力输出机构、减速器底板和减速器端盖，减速和动力输出机构包括摆线轮和与摆线轮外齿啮合的减速器内齿圈，减速器内齿圈为动力输出端，减速器底板和减速器端盖设置于主轴部和减速和动力输出机构两侧将减速器锁紧一体，减速和动力输出机构相对减速器底板和减速器端盖自由转动，减速器内齿圈靠近齿部端面设置容置沟槽，容置沟槽与齿部之间设置沟槽通道。本实用新型增加了磨损碎屑处理通道和空间以及润滑持续供应储存容置空间，减速器通过减速器柱销整体连接方式增强了减速器的刚度和抗扭转力，降低了制造难度和成本，更有益于应用推广。

Description

一种机器人减速器及机器人

技术领域

本实用新型涉及机械技术传动技术领域，具体说为一种更加适用于小型协作机器人的，小型化，轻量化，减少磨损，延长寿命，且减少材料浪费，优化资源配比的一种机器人减速器，以及采用该减速器的机器人。

背景技术

轴承减速器主要应用在机器人、高端数控机床、医疗设备、国防军事等诸多领域。此类产品的主要用户需求是精度高、承载能力大、传递扭矩大、抗倾覆能力强、体积小、寿命长，但针对小型机器人特别是协作机器人，又有小型化、轻量化、有价格优势，增长维护周期，便于广泛推广的独特要求。

目前国内市场主要由日本HarmonicDrive(哈默纳科公司)的谐波减速器、Nabtesco(纳博特斯克公司)的RV型摆线齿轮减速器所占据。在现有小型机器人减速器上的应用也比较成熟，但仍也存在以下问题：1.一般采用的谐波减速器为满足扭矩要求，柔轮需要采用高强度并且柔韧的金属制造，制造精度要求高，工艺复杂。柔轮周期性地发生变形产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏，耐冲击性差。2.通常采用的RV减速器一般需要使用交叉滚子轴承，对轴承刚性以及回转精度有较高要求，加工难度较大，一直是国内轴承企业研发的难点，而且成本高。3.对于新型的摆线齿轮减速器在小型机器人上的应用，通常采用针齿销与摆线轮传动，通过柱销轴作为动力输出臂，制造成本高，排线复杂，安装复杂，金属材料重量较重，资源浪费严重，价格较高，在小型机器人上难广泛应用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种新型结构的摆线减速器和相应的机器人，通过改变减速器的输出机构和对减速器内齿圈和摆线轮的特殊结构设计，增加了磨损碎屑处理通道和空间以及润滑持续供应储存容置空间，减速器通过减速器柱销整体连接方式增强了减速器的刚度和抗扭转力，降低了制造难度和成本，对于在小型机器人上应用推广具有重要的意义。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种机器人减速器，包括输入动力的主轴部、套设于主轴部上的减速和动力输出机构，还包括减速器底板和减速器端盖，减速和动力输出机构包括摆线轮和与摆线轮的外齿啮合的减速器内齿圈，减速器内齿圈为动力输出端，减速器底板和减速器端盖位于主轴部和减速和动力输出机构两侧，固定设置，将减速器锁紧一体，减速和动力输出机构相对减速器底板和减速器端盖自由转动，减速器内齿圈和/或减速器底板和/或减速器端盖靠近齿部的端面设置用于容纳齿部摩擦碎屑和润滑油脂的容置沟槽，容置沟槽与齿部之间设置沟槽通道。

进一步的，摆线轮为轴向并列设置的一个或两个或多个，主轴部设置相应数量的驱动摆线轮做偏心运动的偏心部。

进一步的，容置沟槽设置于减速器内齿圈的两侧端面上，围绕轴线环状设置。

进一步的，至少摆线轮采用轻质合金或高强工程塑料制造。

进一步的，至少减速器内齿圈采用轻质合金或高强工程塑料制造，至少减速器底板和减速器端盖采用轻质合金或高强工程塑料制造。

进一步的，减速器内齿圈的两侧与减速器底板和减速器端盖的配合面上设置导向锥面，提高安装同心度，便于控制装配精度。

进一步的，减速和动力输出机构还包括减速器柱销，减速器柱销为空心圆柱结构，穿过摆线轮的柱销孔分别与减速器端盖和减速器底板直接相连，将机器人减速器连接为一体。

进一步的，减速器端盖和减速器底板设置与减速器柱销相连通的通孔，用于导通机器人减速器两侧，便于整齐排线。

进一步的，减速器柱销内设置螺柱和螺母，用于锁紧减速器端盖和减速器底板。

一种机器人，包括机械臂、机械手、机器人关节，机械臂与机械臂之间、以及机械臂与机械手之间通过机器人关节连接，机器人关节包括壳体、电机和上述的机器人减速器，机器人减速器位于壳体内，电机与机器人减速器的输入轴相连，驱动机器人减速器，通过减速器内齿圈输出动力使机器人关节转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:本发明结构简单，机器人减速器，包括输入动力的主轴部、套设于主轴部上的减速和动力输出机构，还包括用于固定和定位的减速器底板和减速器端盖，减速和动力输出机构包括摆线轮和与摆线轮的外齿啮合的减速器内齿圈，主轴部的偏心部带动摆线轮做偏心摆动，减速器内齿圈为动力输出端，通过与摆线轮的齿差进行减速，直接减速，减少能量浪费，转矩大，可以更加小型化设计。减速器底板和减速器端盖设置于主轴部和减速和动力输出机构两侧将减速器锁紧一体，减速器底板和减速器端盖相对机器人壳体固定设置，方便安装固定，同时减速器通过减速器柱销整体连接方式增强了减速器的刚度和抗扭转力，柱销可同时作为固定通道和排线通道，更加适合机器人关节的旋转作业工况，避免了排线的凌乱的绕行，同时降低了制造难度和成本。减速和动力输出机构相对减速器底板和减速器端盖自由转动，减速器内齿圈和/或减速器底板和/或减速器端盖靠近齿部的端面设置用于容纳齿部摩擦碎屑和润滑油脂的容置沟槽，容置沟槽与齿部之间设置沟槽通道，一方面有利于摩擦碎屑的及时排除，降低磨损因素的叠加协同作用，另一方面可以储存多余润滑油脂，延长润滑油脂的添加周期，延长使用寿命，减少维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种机器人减速器的结构示意图；

图2是图1中I部的局部放大示意图；

其中，1-减速器内齿圈，2-减速器底板，3-减速器柱销，4-螺栓，5-螺母，6-减速器偏心轴，7-减速器安装轴承，8-摆线轮安装轴承，9-减速器端盖，10-减速器衬套，11-第一摆线轮，12-第二摆线轮，13-间隙垫片和波形垫片组，14-容置沟槽，15-导向锥面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1、2所示，一种机器人减速器，包括输入动力的主轴部、套设于主轴部上的减速和动力输出机构，还包括用于固定和定位的减速器底板2和减速器端盖9，减速和动力输出机构包括摆线轮和与摆线轮的外齿啮合的减速器内齿圈1，摆线轮为轴向并列设置的两个，分别为第一摆线轮11和第二摆线轮12，主轴部包括提供动力的减速器偏心轴6，减速器偏心轴6具有偏心结构，减速器偏心轴6的偏心部安装有两个摆线轮安装轴承8。第一摆线轮11和第二摆线轮12在偏心部的驱动下做偏心运动，同时与减速器内齿圈1啮合，通过齿差，减速器内齿圈1相对减速器偏心轴6减速，并作为动力输出端直接把动力输出。

减速器偏心轴6两侧安装减速器安装轴承7，减速器安装轴承7与摆线轮安装轴承8之间设置间隙垫片和波形垫片组件13用于消除减速器安装轴承7和摆线轮安装轴承8的轴向间隙，减速器底板2和减速器端盖9安装于减速器安装轴承7上，并设置于主轴部和减速和动力输出机构两侧将减速器锁紧一体，减速和动力输出机构相对减速器底板2和减速器端盖9自由转动，减速器内齿圈1靠近齿部的端面设置用于容纳齿部摩擦碎屑和润滑油脂的容置沟槽14，容置沟槽14围绕轴线环状设置，容置沟槽14与齿部之间设置沟槽通道，有效防止齿面磨损的加剧，同时减少齿轮润滑油脂的溢出，不但提高了齿轮的润滑性还有利于减速器的寿命。

第一摆线轮11、第二摆线轮12和减速器内齿圈1采用高强工程塑料制造，从而使整个减速器轻量化、磨损小，减少材料浪费，生产加工方便。减速器内齿圈1的两侧与减速器底板2和减速器端盖9的配合面上设置导向锥面15，提高安装同心度，减少磨损，便于控制装配精度，降低噪音。

减速和动力输出机构还包括圆周设置的6个减速器柱销3，减速器柱销3为空心圆柱结构，第一摆线轮11和第二摆线轮12的设置相应的6个柱销孔，柱销孔内设置减速器衬套10，减速器柱销3穿过减速器衬套10分别与减速器端盖9和减速器底板2直接相连，减速器端盖9和减速器底板2设置与减速器柱销3相连通的相应的6个通孔，用于导通机器人减速器两侧。相间的3个减速器柱销3内设置螺柱4和螺母5，用于锁紧减速器端盖9和减速器底板2，将机器人减速器连接为一体，安装定位好，可靠性强，减速器通过减速器柱销3整体连接方式增强了减速器的刚度和抗扭转力，使第一摆线轮11和第二摆线轮12围绕减速器柱销3的传动更加稳定；同时也降低了对减速器柱销3承载力及扭转力等特性功能的要求标准，降低了制造难度和成本，另外相间的3个减速器柱销3用作排线通孔，便于整齐排线，减少安装和运转空间。

实施例2

本实施例中的机器人减速器，减速器底板2和减速器端盖9靠近啮合齿部的端面上设置用于容纳齿部摩擦碎屑和润滑油脂的容置沟槽14，一方面可以保证减速器内齿圈1的强度，同时也能起到容置齿部摩擦碎屑和润滑油脂，减少齿部啮合时摩擦因素的叠加协同，延长润滑周期的作用。本实施例的其它结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例中的机器人减速器，第一摆线轮11、第二摆线轮12和减速器内齿圈1采用铝合金制作，减速器底板2和减速器端盖9采用工程塑料制作，既能满足慢转速要求的机器人减速器配置，又质轻，造价低，生产加工方便，适合更新速度快的小型协作机器人，更便于广泛的市场化推广。本实施例的其它结构与实施例1相同。

实施例4

一种机器人，包括机械臂、机械手、机器人关节，机械臂与机械臂之间、以及机械臂与机械手之间通过机器人关节连接，机器人关节包括壳体、电机和实施例1中所述的机器人减速器，机器人减速器位于壳体内，电机与机器人减速器的输入轴相连，驱动机器人减速器，通过减速器内齿圈1输出动力使机器人关节转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，如对减速器柱销3数量设定作出的改变等，凡在本实用新型的精神和原则之内，作出的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人减速器，其特征在于，包括输入动力的主轴部、套设于所述主轴部上的减速和动力输出机构，还包括减速器底板和减速器端盖，所述减速和动力输出机构包括摆线轮和与所述摆线轮的外齿啮合的减速器内齿圈，所述减速器内齿圈为动力输出端，所述减速器底板和减速器端盖位于所述主轴部和所述减速和动力输出机构两侧，固定设置，将减速器锁紧一体，所述减速和动力输出机构相对所述减速器底板和减速器端盖自由转动，所述减速器内齿圈和/或所述减速器底板和/或所述减速器端盖靠近齿部的端面设置用于容纳齿部摩擦碎屑和润滑油脂的容置沟槽，所述容置沟槽与齿部之间设置沟槽通道。

2.根据权利要求1所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述摆线轮为轴向并列设置的一个或两个或多个，所述主轴部设置相应数量的驱动所述摆线轮做偏心运动的偏心部。

3.根据权利要求1所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述容置沟槽设置于所述减速器内齿圈的两侧端面上，围绕轴线环状设置。

4.根据权利要求1或2所述的一种机器人减速器，其特征在于，至少所述摆线轮采用轻质合金或高强工程塑料制造。

5.根据权利要求1所述的一种机器人减速器，其特征在于，至少所述减速器内齿圈采用轻质合金或高强工程塑料制造，至少所述减速器底板和所述减速器端盖采用轻质合金或高强工程塑料制造。

6.根据权利要求1所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述减速器内齿圈的两侧与所述减速器底板和减速器端盖的配合面上设置导向锥面，提高安装同心度，便于控制装配精度。

7.根据权利要求1所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述减速和动力输出机构还包括减速器柱销，所述减速器柱销为空心圆柱结构，穿过所述摆线轮的柱销孔分别与所述减速器端盖和所述减速器底板直接相连，将所述机器人减速器连接为一体。

8.根据权利要求7所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述减速器端盖和所述减速器底板设置与所述减速器柱销相连通的通孔，用于导通所述机器人减速器两侧，便于整齐排线。

9.根据权利要求7所述的一种机器人减速器，其特征在于，所述减速器柱销内设置螺柱和螺母，用于锁紧所述减速器端盖和所述减速器底板。

10.一种机器人，包括机械臂、机械手、机器人关节，所述机械臂与机械臂之间、以及所述机械臂与所述机械手之间通过所述机器人关节连接，其特征在于，所述机器人关节包括壳体、电机和根据权利要求1至9任一项所述的机器人减速器，所述机器人减速器位于所述壳体内，所述电机与所述机器人减速器的输入轴相连，驱动所述机器人减速器，通过所述减速器内齿圈输出动力使所述机器人关节转动。