CN208992622U - 自动调心机构和减速器的装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动调心机构，包括：调心组件和连接调心组件的固定组件。调心组件包括：固定座和连接在固定座上的调整块；固定座与调整块之间为可相对活动；固定组件包括：连接调整块的定位座；定位座用于收容连接有波发生器的电机。同时，还提供一种包含上述自动调心机构的减速器的装配装置。本实用新型的有益效果为：在波发生器进入到柔轮中时，波发生器在柔轮的约束下会带着电机被动地自行调整转轴的位置，最终使得电机的转轴与柔轮的轴心达到共轴，其作业的稳定性和工作效率都得到提升。而且，轻松地将波发生器插入到柔轮中，并且可以降低对柔轮的损伤。而且波发生器与柔轮的同轴度高，使得减速器具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

Description

自动调心机构和减速器的装配装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种自动调心机构和一种减速器的装配装置。

背景技术

目前机器人厂家装配SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂)机器人的减速机通常是靠人工的方式，将波发生器对准柔轮，然后用手按压，从而将波发生器压入到柔轮中。这种人工装配方式的缺点是：

其一、人工装配方式安装对工人要求较高，波发生器不容易插入到柔轮中；

其二、人工按压波发生器可能会导致波发生器和柔轮接触面出现划伤，损坏减速机；

其三、人工装配方式无法保证波发生器与柔轮的同轴度，可能会导致装配后波发生器与柔轮不同轴，产生噪声，降低减速机的精度，同时会降低减速机的使用寿命；

其四、人工装配方式依赖工人的经验，在作业的稳定性和工作效率上都存在不稳定性。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种自动调心机构，工作时，启动电机以带动波发生器跟随电机的转轴转动，然后自动调心机构带着电机和波发生器一起向着安装了柔轮的减速器的机械臂移动，使得波发生器在转动的状态下与柔轮对接。并且在波发生器进入到柔轮中时，波发生器在柔轮的约束下会带着电机被动地自行调整转轴的位置，最终使得电机的转轴与柔轮的轴心达到共轴，其作业的稳定性和工作效率都得到提升。而且，在波发生器与柔轮对接的过程中，波发生器是被动地在柔轮的约束下自行调整轴心位置的，故可以轻松地将波发生器插入到柔轮中，并且可以降低对柔轮的损伤。而且波发生器与柔轮的同轴度高，使得装配完毕的减速器具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

一种自动调心机构，包括：

调心组件；调心组件包括：固定座和连接在固定座上的调整块；固定座与调整块之间为可相对活动；以及

连接调心组件的固定组件；固定组件包括：连接调整块的定位座；定位座用于收容连接有波发生器的电机。

上述自动调心机构，调心组件中的调整块和固定座之间为可相对活动，而调整块与固定组件的定位座连接在一起，所以定位座与固定座之间也是可相对活动的。因此，将连接有波发生器的电机固定在定位座上，当波发生器遭受到外部的作用力时，可以迫使电机被动地自行调整转轴的位置。工作时，启动电机以带动波发生器跟随电机的转轴转动，然后自动调心机构带着电机和波发生器一起向着安装了柔轮的减速器的机械臂移动，使得波发生器在转动的状态下与柔轮对接。并且在波发生器进入到柔轮中时，波发生器在柔轮的约束下会带着电机被动地自行调整转轴的位置，最终使得电机的转轴与柔轮的轴心达到共轴，其作业的稳定性和工作效率都得到提升。而且，在波发生器与柔轮对接的过程中，波发生器是被动地在柔轮的约束下自行调整轴心位置的，故可以轻松地将波发生器插入到柔轮中，并且可以降低对柔轮的损伤。而且波发生器与柔轮的同轴度高，使得装配完毕的减速器具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

在其中一个实施例中，调整块与固定座之间设有滚珠；调整块和固定座朝向滚珠的一面分别设有用于收容滚珠的凹槽。通过滚珠和凹槽配合，实现调整块与固定座之间的可相对活动。

在其中一个实施例中，固定座包括：第一固定块和连接第一固定块的第二固定块；调整块收容在第一固定块与第二固定块之间；第一固定块与第二固定块之间为相对静止；调整块与第一固定块之间为可相对活动。第一固定块和第二固定块构成用于收容调整块的固定座，不仅可以让调整块具备活动的能力，也能避免调整块因动作幅度过大而脱离固定座。

在其中一个实施例中，固定组件还包括：连接在定位座上的定位销；定位销用于在电机与定位座组合时对电机的安装位置进行校准。定位销的作用在于，可以对电机的安装板的定位孔配合，使得电机能够精准地固定在定位座上，间接实现波发生器与柔轮的初步定位。

在其中一个实施例中，固定组件还包括：连接在定位座上的锁定件；锁定件用于连接电机的安装板以锁定电机与定位座之间的相对位置。锁定件用于实现电机在定位座上的固定，并且在波发生器与柔轮对接成功后，锁定件可以解锁以将定位座与电机分离。

同时，还提供一种减速器的装配装置。

一种减速器的装配装置，包括上述任一项的自动调心机构，还包括：相对于自动调心机构设置的定位机构和连接自动调心机构的驱动机构；定位机构用于对安装有带有柔轮的减速器的机械臂进行定位；驱动机构用于带动自动调心机构朝向定位机构移动以使得在电机带动下的波发生器与机器人的机械臂上的柔轮对接。

上述减速器的装配装置，使用时，安装有带有柔轮的减速器的机械臂固定在定位机构上，而波发生器则与电机组装在一起后固定在自动调心机构上，而且此时波发生器与柔轮相对，接着，启动电机运转，使得波发生器转动。然后驱动机构带着自动调心机构朝向定位机构移动，使得转动状态下的波发生器与柔轮对接，最终完成减速机的装配。在对接过程中，自动调心机构可以使得波发生器可以在柔轮的约束下自行调整轴心，以达到与柔轮共轴的目的，作业稳定性强，工作效率高，并且提高波发生器与柔轮的同轴度，减少对柔轮的损伤，并且装配完毕的减速器具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

在其中一个实施例中，定位机构包括：底座、连接在底座上的固定件、以及连接在底座上的调节件；固定件与调节件相对设置；调节件与固定件之间形成用于夹持机械臂的夹槽且该夹槽的大小通过调节件进行调整。

在其中一个实施例中，驱动机构包括：连接定位机构的机架、滑动连接在机架上的滑座、以及连接滑座的驱动件；滑座连接固定座。工作时，驱动件带动滑座在机架上移动，以带动固定座移动。

在其中一个实施例中，驱动件包括：穿设在滑座上的螺杆、连接在螺杆一端的手轮、以及套接在螺杆上的螺母套；螺母套连接在滑座上。采用手动操作手轮的方式，带动螺杆转动以驱动连接有螺母套的滑座移动，实现固定座的移动。并且在波发生器与柔轮对接的过程中，操作者可以根据转动手轮时所感知扭矩大小以评估当前对接的状态。

在其中一个实施例中，该减速器的装配装置还包括：用于为电机提供电源的驱动器。驱动器可以对电机供电以驱动电机运转。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的自动调心机构的示意图；

图2为图1所示的自动调心机构的分解示意图；

图3为图1所示的自动调心机构的半剖示意图；

图4为图1所示的自动调心机构中的调心组件的示意图；

图5为图4所示的调心组件的半剖示意图；

图6为图4所示的调心组件的分解示意图；

图7为本实用新型的一种实施例的减速器的装配装置的示意图；

图8为图7所示的减速器的装配装置中的驱动机构的示意图；

图9为图7所示的减速器的装配装置的使用状态的示意图；

图10为图9所示的减速器的装配装置的局部剖视图。

附图中各标号的含义为：

100-减速器的装配装置；

10-自动调心机构，11-调心组件，111-固定座，1111-第一固定块，1112-第二固定块，112-调整块，113-滚珠，114-凹槽，12-固定组件，121-定位座，122-定位销，123-锁定件；

20-定位机构，21-底座，22-固定件，23-调节件；

30-驱动机构，31-机架，32-滑座，33-驱动件，331-螺杆，332-手轮，333-螺母套；

40-驱动器；

200-电机，210-安装板；

300-减速器，310-波发生器，320-柔轮；

400-机械臂，410-第一机械臂，420-第二机械臂。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。

下文，结合图1至图6，其为本实用新型的一种实施例的自动调心机构10。

如图1至图3所示，该自动调心机构10包括：调心组件11和连接调心组件11的固定组件12。其中，调心组件11用于波发生器与柔轮对接时实现自动调心，而固定组件12则用于固定安装了波发生器的电机。

如图4至图6所示，调心组件11包括：固定座111和连接在固定座111上的调整块112。固定座111与调整块112之间为可相对活动。

关于调整块112与固定座111之间的可相对活动，其可以有多种实现方式。

例如，在本实施例中，如图5和图6所示，调整块112与固定座111之间设有滚珠113。调整块112和固定座111朝向滚珠113的一面分别设有用于收容滚珠113的凹槽114。通过滚珠113和凹槽114配合，实现调整块112与固定座111之间的可相对活动。滚珠113和凹槽114的配合方式结构简单，而且在调整块112移动时，滚珠113与凹槽114之间的摩擦力较小。如图5所示，在本实施例中，凹槽114的大小是大于滚珠113的直径的，而两者之间的差值可以根据实际需求的调心幅度来设置，目的通过控制滚珠113的可偏移幅度来间接控制调整块112的可活动幅度。例如，在本实施例中，如图5的摆放姿态为参考，可以将滚珠113的可偏移幅度控制在4mm，意味着调整块112最大程度可以水平方向上向左或者向右偏移4mm。而在竖直方向上，滚珠113被凹槽114所限制而无法上下移动，即实现了调整块112与固定座111之间在竖直方向上的相对静止。

又例如，在其他实施例中，也可以采用滑块和导轨的组合结构实现调整块112与固定座111之间的可相对活动。

在本实施例中，如图5和图6所示，固定座111包括：第一固定块1111和连接第一固定块1111的第二固定块1112。调整块112收容在第一固定块1111与第二固定块1112之间。第一固定块1111与第二固定块1112之间为相对静止。调整块112与第一固定块1111之间为可相对活动。第一固定块1111和第二固定块1112构成用于收容调整块112的固定座111，不仅可以让调整块112具备活动的能力，也能避免调整块112因动作幅度过大而脱离固定座111。

如图2所示，固定组件12包括：连接调整块112的定位座121。定位座121用于收容连接有波发生器的电机。

如图2和图3所示，在本实施例中，固定组件12还包括：连接在定位座121上的定位销122。定位销122用于在电机与定位座121组合时对电机的安装位置进行校准。定位销122的作用在于，可以对电机的安装板的定位孔配合，使得电机能够精准地固定在定位座121上，间接实现波发生器与柔轮的初步定位。

如图2所示，在本实施例中，固定组件12还包括：连接在定位座121上的锁定件123。锁定件123用于连接电机的安装板以锁定电机与定位座121之间的相对位置。锁定件123用于实现电机在定位座121上的固定，并且在波发生器与柔轮对接成功后，锁定件123可以解锁以将定位座121与电机分离。进一步地，在本实施例中，该锁定件123为螺丝，通过旋动该螺丝可以将电机的安装板与定位座121锁定在一起，在波发生器与柔轮对接完毕后，反向旋动螺丝使得定位座121与电机的安装板解锁。

上述自动调心机构10，调心组件11中的调整块112和固定座111之间为可相对活动，而调整块112与固定组件12的定位座121连接在一起，所以定位座121与固定座111之间也是可相对活动的。因此，将连接有波发生器的电机固定在定位座121上，当波发生器遭受到外部的作用力时，可以迫使电机被动地自行调整转轴的位置。工作时，启动电机以带动波发生器跟随电机的转轴转动，然后自动调心机构10带着电机和波发生器一起向着安装了柔轮的减速器的机械臂移动，使得波发生器在转动的状态下与柔轮对接。并且在波发生器进入到柔轮中时，波发生器在柔轮的约束下会带着电机被动地自行调整转轴的位置，最终使得电机的转轴与柔轮的轴心达到共轴，其作业的稳定性和工作效率都得到提升。而且，在波发生器与柔轮对接的过程中，波发生器是被动地在柔轮的约束下自行调整轴心位置的，故可以轻松地将波发生器插入到柔轮中，并且可以降低对柔轮的损伤。而且波发生器与柔轮的同轴度高，使得装配完毕的减速器具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

在图1至图6的基础上，结合附图7至图10，其展示了一种减速器的装配装置100。

如图7所示，该减速器的装配装置100包括自动调心机构10、相对于自动调心机构10设置的定位机构20、以及连接自动调心机构10的驱动机构30。其中，定位机构20用于对安装有带有柔轮320的减速器300的机械臂400进行定位。驱动机构30用于带动自动调心机构10朝向定位机构20移动以使得在电机200带动下的波发生器310与机器人的机械臂400上的柔轮320对接。

自动调心机构10的说明请参阅上文，此处不再赘述。

如图7所示，在本实施例中，定位机构20包括：底座21、连接在底座21上的固定件22、以及连接在底座21上的调节件23。固定件22与调节件23相对设置。调节件23与固定件22之间形成用于夹持机械臂400的夹槽且该夹槽的大小通过调节件23进行调整。例如，如图9所示，在本实施例中，机械臂400中的第一机械臂410被夹持固定在固定件22和调节件24之间。

如图8所示，在本实施例中，驱动机构30包括：连接定位机构20的机架31、滑动连接在机架31上的滑座32、以及连接滑座32的驱动件33。滑座32连接自动调心机构10中的固定座111。工作时，驱动件33带动滑座32在机架31上移动，以带动固定座111移动。

进一步地，该驱动件33可以是以机械化的动力源(例如电机或者气缸等)搭建的自动化的驱动结构，又可以是人工操作式的驱动结构。

例如，如图8所示，其展示了一种人工操作式的驱动结构，该驱动件33包括：穿设在滑座32上的螺杆331、连接在螺杆331一端的手轮332、以及套接在螺杆331上的螺母套333。螺母套333连接在滑座32上。采用手动操作手轮332的方式，带动螺杆331转动以驱动连接有螺母套333的滑座32移动，实现固定座111的移动。并且在波发生器310与柔轮320对接的过程中，操作者可以根据转动手轮332时所感知扭矩大小以评估当前对接的状态。

此外，由于电机200转动需要电源，为了便于操作，在本实施例中，如图7所示，该减速器的装配装置100还包括：用于为电机提供电源的驱动器40。驱动器40可以对电机200供电以驱动电机运转。另外，也可以通过该驱动器40对电机的转速进行调控。

结合图9和图10，其展示了本实施例的减速器的装配装置100的一种操作步骤：

a、准备阶段：

a1、将电机200与电机200的安装板210组装在一起；

a2、将波发生器310固定在电机200的转轴上；

a3、将含有柔轮320和刚轮的减速机300固定在第一机械臂410上；

a4、将第二机械臂420与减速机300的刚轮固定(柔轮320和刚轮预先已经组合完毕)。

b、安装阶段：

b1、将电机200的安装板210与自动调心机构10固定在一起，并通过定位销122保证波发生器310和柔轮320初步定位(即波发生器310与柔轮320相对)，并将机械臂400的第一机械臂410、第二机械臂420放置在定位机构20上，进行粗定位，定位第一机械臂410；

b2、启动电机200，并且电机200以100rpm的速度进行转动；

b3、转动驱动机构30上的手轮332，让电机200向下移动，波发生器310缓慢进入到柔轮320中，通过自动调心机构10调整波发生器310与柔轮320的同轴度，直至电机200的安装板210与第二机械臂420接触；

b4、松开用于固定电机200的安装板210与自动调心机构10的锁定件123；

b5、摇动手轮332，抬起自动调心机构10；

b6、将电机200的安装板210用螺钉固定在第二机械臂420上。

上述减速器的装配装置100，使用时，安装有带有柔轮320的减速器300的机械臂400固定在定位机构20上，而波发生器310则与电机200组装在一起后固定在自动调心机构10上，而且此时波发生器310与柔轮320相对，接着，启动电机200运转，使得波发生器310转动。然后驱动机构30带着自动调心机构10朝向定位机构20移动，使得转动状态下的波发生器310与柔轮320对接，当波发生器310与柔轮320对接完毕后，电机200与定位座121分离，驱动机构30复位以让出操作空间，将电机200的安装板210与机械臂400上的对接位锁合，最终完成减速机300的装配。在对接过程中，自动调心机构10可以使得波发生器310可以在柔轮320的约束下自行调整轴心，以达到与柔轮320共轴的目的，作业稳定性强，工作效率高，并且提高波发生器310与柔轮320的同轴度，减少对柔轮320的损伤，并且装配完毕的减速器400具有噪音小、精度高和使用寿命长的优点。

补充说明的是，在上述的实施例中，调整块112的可活动的方向与整个自动调心机构10的移动方向垂直，而调整块112在自动调心机构10的移动方向上相对于固定座111是静止的，其一方面是确保波发生器310初次定位时的准确度，并且确保波发生器310与柔轮320之间的距离的可控性和精确度，另一方面是又给调整块112提供了活动的空间以实现波发生器310与柔轮320之间的自动调心的目的。例如，以图10的摆放姿态为参考，在竖直方向上，调整块112与固定座111之间是相对静止的。而在水平方向上，调整块112与固定座111之间是可相对活动的。自动调心机构10在驱动机构30的带动下沿竖直方向移动。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动调心机构，其特征在于：包括：

调心组件；所述调心组件包括：固定座和连接在所述固定座上的调整块；所述固定座与所述调整块之间为可相对活动；以及

连接所述调心组件的固定组件；所述固定组件包括：连接所述调整块的定位座；所述定位座用于收容连接有波发生器的电机。

2.根据权利要求1所述的自动调心机构，其特征在于，所述调整块与所述固定座之间设有滚珠；所述调整块和所述固定座朝向所述滚珠的一面分别设有用于收容所述滚珠的凹槽。

3.根据权利要求1所述的自动调心机构，其特征在于，所述固定座包括：第一固定块和连接所述第一固定块的第二固定块；所述调整块收容在所述第一固定块与所述第二固定块之间；所述第一固定块与所述第二固定块之间为相对静止；所述调整块与所述第一固定块之间为可相对活动。

4.根据权利要求1所述的自动调心机构，其特征在于，所述固定组件还包括：连接在所述定位座上的定位销；所述定位销用于在电机与所述定位座组合时对电机的安装位置进行校准。

5.根据权利要求1所述的自动调心机构，其特征在于，所述固定组件还包括：连接在所述定位座上的锁定件；所述锁定件用于连接电机的安装板以锁定电机与所述定位座之间的相对位置。

6.一种减速器的装配装置，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的自动调心机构，还包括：相对于所述自动调心机构设置的定位机构和连接所述自动调心机构的驱动机构；所述定位机构用于对安装有带有柔轮的减速器的机械臂进行定位；所述驱动机构用于带动所述自动调心机构朝向所述定位机构移动以使得在电机带动下的波发生器与机器人的机械臂上的柔轮对接。

7.根据权利要求6所述的减速器的装配装置，其特征在于，所述定位机构包括：底座、连接在所述底座上的固定件、以及连接在所述底座上的调节件；所述固定件与所述调节件相对设置；所述调节件与所述固定件之间形成用于夹持机械臂的夹槽且该夹槽的大小通过所述调节件进行调整。

8.根据权利要求6所述的减速器的装配装置，其特征在于，所述驱动机构包括：连接所述定位机构的机架、滑动连接在所述机架上的滑座、以及连接所述滑座的驱动件；所述滑座连接所述固定座。

9.根据权利要求8所述的减速器的装配装置，其特征在于，所述驱动件包括：穿设在所述滑座上的螺杆、连接在所述螺杆一端的手轮、以及套接在所述螺杆上的螺母套；所述螺母套连接在所述滑座上。

10.根据权利要求6所述的减速器的装配装置，其特征在于，还包括：用于为电机提供电源的驱动器。