CN216742698U - 一种太阳轮分体式结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种太阳轮分体式结构，包括太阳轮主体和锁紧隔套，太阳轮主体内设有轴向贯通的通孔，通孔内设有与轴线平行的键槽，太阳轮主体的尾端外侧设有向外凸起的齿轮边，太阳轮主体的尾端内侧设有阶梯凹槽；锁紧隔套内设有贯穿的锁固孔，锁紧隔套的尾端外侧设有阶梯凸边；锁紧隔套插卡固定在太阳轮主体的尾端内侧，阶梯凸边抵卡在阶梯凹槽内。在本申请中,由于太阳轮主体内部做成了通孔结构，使得加工工艺变的简单，通孔中键槽的加工也变得简单，同时加工精度及形位公差更容易保证。热处理后磨削太阳轮主体内的通孔也变得容易，不再需要退刀槽等工艺结构。

Description

一种太阳轮分体式结构

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，尤其涉及一种太阳轮分体式结构。

背景技术

现有技术中，机器人各转动轴一般是太阳轮与减速机直接连接，太阳轮在轮齿磨削时，采用双顶尖在磨床上磨齿。目前有两种磨齿方案，一种是直接用磨床双顶尖顶在安装伺服电机大孔与太阳轮吊装螺钉通孔内，这种定位方式与太阳轮使用状况不同，太阳轮使用的是内孔；另一种磨齿方案是加工一芯棒定位，但由于与太阳轮配合的伺服电机轴头吊紧螺钉比较小，例M4、M5、M6或M8，特别是小负载机器人，导致太阳轮磨削工装做的一头粗，一头特别细。比较细的那端形成了细长杆，磨床双顶尖一端顶在工装粗的一端，另外一个顶尖顶在工装细的一端，由于细长杆工装扰度大，太阳轮在磨削时有抖动，导致磨削后的太阳轮齿形、齿向等参数不稳定，有的在公差要求范围内，有的不良。装在电机轴头上时，轮齿跳动大小不稳定。这两张磨齿方案都会导致：1、有部分太阳轮与减速机啮合时机器人轴噪音大，有的甚至产生异音。2、机器人轴产生抖动，影响机器人重复定位精度和轨迹定位精度。

现有技术的缺陷和不足：如图1至图2所示，现有的太阳轮的设计，头端内设有键槽的内孔，内孔与伺服电机外伸的轴头配合连接。太阳轮尾端中间设有一小尺寸通孔，通孔内安装螺钉，螺钉将太阳轮与伺服电机的轴头连接在一起，尾端的通孔尺寸根据电机外伸的轴头端部的螺孔大小进行确定。外伸的轴头端部的螺孔一般为M4、M5、M6或M8等较小尺寸，导致太阳轮尾端用于螺钉固定通孔较小。

1、这样的太阳轮结构，如果直接使用太阳轮两端的倒角做中心孔，由于加工与实际使用状况不符合，则磨削后的齿轮齿形、齿向等参数不稳定。

2、此种太阳轮在磨齿时由于头端阶梯通孔的存在，只能做一阶梯轴磨齿芯棒工装套在太阳轮中间阶梯通孔内，阶梯轴磨齿芯棒工装两端打中心孔，阶梯轴细的一端在磨削张力的作用下会产生抖动，从而导致磨削后齿形、齿向等参数的不稳定，使磨削后的太阳轮参数时良莠不齐，而导致太阳轮的不良率增加。以上，可见太阳轮的这种阶梯孔设计方案难以避免磨削工装做阶梯轴方案设计，也难以避免太阳轮磨削不良率的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种太阳轮分体式结构，便于进行轮齿磨削。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种太阳轮分体式结构，包括太阳轮主体和锁紧隔套，所述太阳轮主体内设有轴向贯通的通孔，所述通孔内设有与轴线平行的键槽，所述太阳轮主体的尾端外侧设有向外凸起的齿轮边，所述太阳轮主体的尾端内侧设有阶梯凹槽；所述锁紧隔套内设有贯穿的锁固孔，所述锁紧隔套的尾端外侧设有阶梯凸边；所述锁紧隔套插卡固定在所述太阳轮主体的尾端内侧，所述阶梯凸边抵卡在所述阶梯凹槽内。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述太阳轮主体套装固定在电机的轴头上，所述轴头与所述锁紧隔套在所述通孔内相抵，所述锁固孔内设有吊紧螺钉，所述锁紧隔套通过所述吊紧螺钉与所述轴头锁固。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述轴头上固定设有平键，所述平键卡置在所述键槽内。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述平键的长度小于所述键槽的深度。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述轴头上套设有调整隔套，所述调整隔套置于所述电机的前端盖与所述太阳轮主体之间。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述调整隔套内设有与所述通孔内径一致的调整槽，所述调整槽内设有与所述键槽尺寸一致的穿插槽。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述锁固孔包括连接的钉杆槽和钉帽槽，所述钉帽槽的内径大于所述钉杆槽的内径，所述钉帽槽位于所述锁紧隔套的尾端，所述钉杆槽的内径比所述吊紧螺钉的外径大0.5毫米。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述太阳轮主体套装固定在磨齿芯棒上，所述磨齿芯棒上一端为安装段，另一端为紧固段，所述安装段与所述紧固段之间设有径向凸起的挡边，所述紧固段远离所述挡边的端部设有锁头，所述太阳轮主体套设在所述紧固段上，且所述锁头上设有锁紧螺母。

进一步地，在所述的太阳轮分体式结构中，所述安装段的外径大于等于所述紧固段的外径，所述紧固段的外径等于所述通孔的内径，所述锁头的外径小于所述通孔的内径，所述锁紧螺母的外径大于所述阶梯凹槽的外径，所述锁紧螺母的内径小于所述齿轮边的内径。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：

1、太阳轮主体加工方便

由于太阳轮主体内部做成了通孔结构，使得加工工艺变的简单，通孔中键槽的加工也变得简单，同时加工精度及形位公差更容易保证。热处理后磨削太阳轮主体内的通孔也变得容易，不再需要退刀槽等工艺结构。

2、降低或消除太阳轮磨齿加工不良引起的机器人噪音、异音、抖动不良

将太阳轮做成中间与伺服电机轴头的轴径相同的通孔孔径后，磨齿芯棒做成一端带挡边，方便挡边挡住太阳轮主体靠近电机端，另一端的锁头带有较大尺寸的外螺纹工装，方便外螺纹通过锁紧螺母将太阳轮主体固定在磨齿芯棒的紧固段上,磨齿芯棒工装的两端打中心孔，中心孔尺寸根据太阳轮尺寸的大小确定。这样就完全模仿太阳轮实际使用情况进行磨齿，消除了因定位不准或不合理造成的磨齿不良。消除了噪音、异音、抖动不良，避免了机器人返工带来的质量成本及效率成本损失。

附图说明

图1为现有太阳轮结构的一体式结构示意图；

图2为图1的左视结构示意图；

图3为本实用新型中太阳轮分体式结构的结构示意图；

图4为图3的左视结构示意图；

图5为本实用新型中锁紧隔套的结构示意图；

图6为图5的左视结构示意图；

图7为本实用新型中调整隔套的结构示意图；

图8为图7的左视结构示意图；

图9为本实用新型中太阳轮分体式结构的装配示意图。

图10为本实用新型中磨齿芯棒的结构示意图；

图11为本实用新型中太阳轮主体磨齿加工时的装配示意图。

其中：太阳轮主体1、通孔11、键槽12、齿轮边13、阶梯凹槽14、锁紧隔套2、锁固孔21、阶梯凸边22、吊紧螺钉3、平键4、调整隔套5、调整槽51、穿插槽52、钉杆槽61、钉帽槽62、磨齿芯棒7、安装段71、紧固段72、挡边 73、锁头74、锁紧螺母8、轴头9。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的太阳轮分体式结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

既然伺服电机的结构及吊紧螺钉孔都是标准的，且一般不能改变。本发明便从太阳轮的结构上着眼进行重新设计，根据磨齿机的加工原理，然后再此基础上设计出一款方便磨齿的芯棒工装装夹在机床上。

如图3至图4所示，本实用新型提出一种太阳轮分体式结构，包括太阳轮主体1和锁紧隔套2，太阳轮主体1内设有轴向贯通的通孔11，通孔11内设有与轴线平行的键槽12，太阳轮主体1的尾端外侧设有向外凸起的齿轮边13，太阳轮主体1的尾端内侧设有阶梯凹槽14。如图5至图6所示，锁紧隔套2内设有贯穿的锁固孔21，锁紧隔套2的尾端外侧设有阶梯凸边22。如图3所示，锁紧隔套2插卡固定在太阳轮主体1的尾端内侧，阶梯凸边22抵卡在阶梯凹槽14 内。

进一步地，如图9所示，太阳轮主体1套装固定在电机的轴头9上，将太阳轮主体1的内部设计成通孔11，且通孔11的大小与机器人伺服电机轴头9的直径相同，为了将太阳轮主体1固定在电机轴头9上，在太阳轮主体1端部设置与电机轴头9连接的锁紧隔套2进行限位锁固。即轴头9与锁紧隔套2在通孔11内相抵，锁固孔21内设有吊紧螺钉3，锁紧隔套2通过吊紧螺钉3与轴头 9锁固，锁紧隔套2不需要太厚，且具有足够的强度。

同时，如图9所示，轴头9上固定设有平键4，平键4卡置在键槽12内，平键4的长度小于键槽12的深度。

进一步地，如图7至图8所示，调整隔套5内设有与通孔11内径一致的调整槽51，调整槽51内设有与键槽12尺寸一致的穿插槽52。具体地，如图9所示，轴头9上套设有调整隔套5，调整隔套5置于电机的前端盖与太阳轮主体1 之间。调整隔套5的作用是放在太阳轮主体1的头端，靠近伺服电机前端盖的安装止口，定位在伺服电机的前端盖轴承前面，以此通过调整隔套5和锁紧隔套2配合将之间的太阳轮主体1牢固的固定在伺服电机轴头9上。

具体地，锁固孔21包括连接的钉杆槽61和钉帽槽62，钉帽槽62的内径大于钉杆槽61的内径，避免吊紧螺钉3脱离锁固孔21，钉帽槽62位于锁紧隔套 2的尾端，钉杆槽61的内径比吊紧螺钉3的外径大0.5毫米。

如图9所示，本申请的分体式太阳轮结构由3个零件组合装配，装配步骤如下：先将调整隔套5放在伺服电机轴头9内，然后将分体式太阳轮主体1安装在伺服电机轴头9上，安装时注意将电机平键4与键槽12对齐；接着将锁紧隔套2的阶梯凸边22卡置在太阳轮主体1齿轮端的阶梯凹槽14内，最后用吊紧螺钉3将分体式太阳轮组件与伺服电机轴头端部的螺孔锁紧固定，完成分体式太阳轮的装配。

此外，如图10至图11所示，为了方便太阳轮主体1进行磨齿加工，太阳轮主体1套装固定在磨齿芯棒7上，磨齿芯棒7上一端为安装段71，另一端为紧固段72，安装段71固定在电机上，安装段71与紧固段72之间设有径向凸起的挡边73，方便挡边73挡住太阳轮主体1靠近电机端，紧固段72远离挡边73 的端部设有锁头74，锁头74上带有较大尺寸的外螺纹工装，太阳轮主体1套设在紧固段72上，且锁头74上设有锁紧螺母8，方便外螺纹通过锁紧螺母8将太阳轮主体1固定在磨齿芯棒7的紧固段72上。同时，磨齿芯棒7的两端打中心孔，通过磨齿芯棒7上两端的中心孔将要磨齿的太阳轮主体1放在磨齿机上磨齿，这样能很好的模拟机器人实际装配的情况。

具体地，如图10至图11所示，安装段71的外径大于等于紧固段72的外径，紧固段72的外径等于通孔11的内径，锁头74的外径小于通孔11的内径，锁紧螺母8的外径大于阶梯凹槽14的外径，锁紧螺母8的内径小于齿轮边13 的内径。方便太阳轮主体1的头端与挡边73相抵，锁紧螺母8与太阳轮主体1 的尾端相抵。

综上，在本实施例中，提出的太阳轮分体式结构，具有以下优点：

1、太阳轮主体加工方便

由于太阳轮主体内部做成了通孔结构，使得加工工艺变的简单，通孔中键槽的加工也变得简单，同时加工精度及形位公差更容易保证。热处理后磨削太阳轮主体内的通孔也变得容易，不再需要退刀槽等工艺结构。

2、降低或消除太阳轮磨齿加工不良引起的机器人噪音、异音、抖动不良

将太阳轮做成中间与伺服电机轴头的轴径相同的通孔孔径后，磨齿芯棒做成一端带挡边，方便挡边挡住太阳轮主体靠近电机端，另一端的锁头带有较大尺寸的外螺纹工装，方便外螺纹通过锁紧螺母将太阳轮主体固定在磨齿芯棒的紧固段上,磨齿芯棒工装的两端打中心孔，中心孔尺寸根据太阳轮尺寸的大小确定。这样就完全模仿太阳轮实际使用情况进行磨齿，消除了因定位不准或不合理造成的磨齿不良。消除了噪音、异音、抖动不良，避免了机器人返工带来的质量成本及效率成本损失。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳轮分体式结构，其特征在于，包括太阳轮主体(1)和锁紧隔套(2)，所述太阳轮主体(1)内设有轴向贯通的通孔(11)，所述通孔(11)内设有与轴线平行的键槽(12)，所述太阳轮主体(1)的尾端外侧设有向外凸起的齿轮边(13)，所述太阳轮主体(1)的尾端内侧设有阶梯凹槽(14)；所述锁紧隔套(2)内设有贯穿的锁固孔(21)，所述锁紧隔套(2)的尾端外侧设有阶梯凸边(22)；所述锁紧隔套(2)插卡固定在所述太阳轮主体(1)的尾端内侧，所述阶梯凸边(22)抵卡在所述阶梯凹槽(14)内。

2.根据权利要求1所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述太阳轮主体(1)套装固定在电机的轴头(9)上，所述轴头(9)与所述锁紧隔套(2)在所述通孔(11)内相抵，所述锁固孔(21)内设有吊紧螺钉(3)，所述锁紧隔套(2)通过所述吊紧螺钉(3)与所述轴头(9)锁固。

3.根据权利要求2所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述轴头(9)上固定设有平键(4)，所述平键(4)卡置在所述键槽(12)内。

4.根据权利要求3所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述平键(4)的长度小于所述键槽(12)的深度。

5.根据权利要求2所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述轴头(9)上套设有调整隔套(5)，所述调整隔套(5)置于所述电机的前端盖与所述太阳轮主体(1)之间。

6.根据权利要求5所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述调整隔套(5)内设有与所述通孔(11)内径一致的调整槽(51)，所述调整槽(51)内设有与所述键槽(12)尺寸一致的穿插槽(52)。

7.根据权利要求2所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述锁固孔(21)包括连接的钉杆槽(61)和钉帽槽(62)，所述钉帽槽(62)的内径大于所述钉杆槽(61)的内径，所述钉帽槽(62)位于所述锁紧隔套(2)的尾端，所述钉杆槽(61)的内径比所述吊紧螺钉(3)的外径大0.5毫米。

8.根据权利要求1所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述太阳轮主体(1)套装固定在磨齿芯棒(7)上，所述磨齿芯棒(7)上一端为安装段(71)，另一端为紧固段(72)，所述安装段(71)与所述紧固段(72)之间设有径向凸起的挡边(73)，所述紧固段(72)远离所述挡边(73)的端部设有锁头(74)，所述太阳轮主体(1)套设在所述紧固段(72)上，且所述锁头(74)上设有锁紧螺母(8)。

9.根据权利要求8所述的太阳轮分体式结构，其特征在于，所述安装段(71)的外径大于等于所述紧固段(72)的外径，所述紧固段(72)的外径等于所述通孔(11)的内径，所述锁头(74)的外径小于所述通孔(11)的内径，所述锁紧螺母(8)的外径大于所述阶梯凹槽(14)的外径，所述锁紧螺母(8)的内径小于所述齿轮边(13)的内径。

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