工業機器人高剛性中空RV減速器制造技術

本發明專利技術涉及減速器技術領域，一種工業機器人高剛性中空RV減速器，包括左、右剛性盤、針齒殼、針銷、擺線輪與曲軸的擺線部件及包括太陽輪與行星輪的行星部件，其特征在于：剛性盤、擺線輪、從動齒輪及太陽輪均有中心孔；曲軸隔擋兩側偏心段上有軸用彈性擋圈，擋圈與隔擋間有轉臂軸承組件，包括套圈、彈性擋圈與向心軸承，向心軸承處于軸向預緊結構，套圈與擺線輪相應孔配合，或融于孔，向心軸承為深溝球軸承，或向心推力球軸承，或單列圓錐滾子軸承，或單只雙列圓錐滾子軸承。有益效果：轉臂軸承用軸向預緊結構，提高了軸承剛性，保證包括軸承彈性變形引起的總回差不超過6arc?min；國產機床，常規制造精度，工藝簡單，成本低55?70％。

High rigidity hollow RV reducer for industrial robot

The present invention relates to the technical field of reducer, an industrial robot rigid hollow RV reducer, including the left and right parts of the cycloid pin gear housing, rigid disk, pin and cycloid gear and the crankshaft and the planetary components including the sun wheel and planetary wheel, which is characterized in that: rigid disk, cycloid gear, and the driven gear the sun wheel are blocked on both sides of the center hole; the crankshaft eccentric section with circlip for shaft, a retaining ring and a barrier between the turning arm bearing assembly includes a ferrule, an elastic retaining ring and radial bearing in the axial preload structure, radial bearings, rings with cycloid corresponding holes, or into the hole, radial bearing deep groove ball bearings, or radial thrust ball bearings, or single or single row tapered roller bearing, double row tapered roller bearing. The beneficial effect of the turning arm bearing axial pre tightening structure, improve the bearing rigidity, guarantee including caused total return difference of not more than 6arc min bearing elastic deformation; domestic machine tool, the conventional manufacturing precision, simple process, low cost 55 70%.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工業機器人減速器
，采用國產機床，常規制造精度，包括彈性變形引起的的總回差不超過6arcmin，一種工業機器人高剛性中空RV減速器。
技術介紹
國家863機器人專家說：“因關鍵部件配套瓶頸而衍生的整機企業制造成本居高不下，已經成為中國工業機器人市場發展的嚴重掣肘。特別是高精度機器人關節減速器產品主要依賴進口，目前75％的市場被Nabtesco和HarmonicDrive公司壟斷。”多年來，科技部再而三下達RV減速器863計劃，希望我國機器人整機企業不再遭受昂貴的日本RV的羞辱，可喜的是《(2011.1-2012.12)863計劃》兩課題組經過兩年努力，取得了重大突破，通過了國家科技部專家組的嚴格驗收，標志著兩課題組在創新能力、工藝及制造水平等已跨入了世界先進制造技術行列，不足的是兩課題組均沒有自主知識產權：①《第一863課題組》2014.05.13發布：“百利天星傳動公司、天津大學、天津職大、沈陽新松公司及娃哈哈集團五家聯合的《國家863工業機器人高精度高效率減速器》課題組經過兩年努力，于2013年12月通過了國家科技部專家組驗收，達到了性能指標要求。”②《第二863課題組》于2013.12.07發布：“2013年9月5日，經過國家科技部專家嚴格而縝密的審查，恒豐泰、溫州大學、奇瑞裝備、蘇州博實、蘭州愛賽特等申報的《國家863工業機器人高精度高效率減速器工程化研究》通過技術驗收。標志著恒豐泰在創新能力、工藝及制造水平等進入了先進制造
”但，《華創證劵》記者卻指出：“國產機器人核心部件減速器制造商-秦川發展、山東帥克、南通振康及浙江恒豐泰與日本的差距是：精度差、壽命短、質量不穩定。”(2015-11-12)間隙回差又稱幾何回差，是指施加3％額定轉矩、且各部件良好接觸情況下，由漸開線行星和擺線針輪傳動中的齒側隙、軸承間隙等幾何因素引起的輸出轉角值(1～1.5arcmin)。朱孝錄《齒輪傳動設計手冊》指出：“機器人用高精度RV傳動有兩項極嚴格技術指標：一為運動精度誤差不超過1arcmin；一為間隙回差，規定不超過1～1.5arcmin，此外，在負載情況下，包括彈性變形引起的回差在內的總回差不能超過6arcmin。”(827頁)
技術介紹
主要存在問題：RV減速器曲軸上的轉臂軸承彈性變形回差大，現闡述如下：《齒輪傳動設計手冊》指出：“從計算結果看出(表7-77)，在額定轉矩作用下，軸承變形最大，剛度最小…由于軸承的剛度很小，難于提高，而機器人傳動對RV減速器整體抗扭剛度又有很高的要求，所以必須盡可能增大其他零件的剛度，以弭補軸承剛度的不足。”(852頁)表7-77彈性變形引起輸出軸的轉角影響剛度的因素引起輸出軸的轉角影響剛度的因素引起輸出軸的轉角擺線針輪傳動部分的彈性變形17.97(″)曲柄軸的彈性變形11.4(″)漸開線齒輪輪齒的變形0.243(″)軸承的彈性變形192.1(″)行星輪的彈性變形24.76(″)彈性變形總和246.47(″)現在來分析表7-77中，哪一軸承的彈性變形高達192.1″≈3.2′？(1)剛性盤兩側支承的向心推力球軸承、曲軸及輸入軸兩側的圓錐滾子軸承：向心推力球軸承與圓錐滾子軸承均屬于向心軸承系列，理論研究表明：向心軸承系列可以采用消除徑向間隙的軸向預緊來提高剛性。(2)彈性變形高達192.1″的軸承應該是曲軸上圓柱滾子軸承：這是因為：
技術介紹
用以支承擺線輪的轉臂軸承是‘單只’圓柱滾子軸承，單只圓柱滾子軸承是無法軸向移動內圈消除徑向間隙，即不能通過軸向預緊來提高軸承剛性。專家說“盡可能增大其他零件剛度弭補軸承剛度不足”，增大其他零件剛度不可能弭補轉臂補軸承192.1″的彈性變形。查閱文獻知，至今未見
技術介紹
中有涉及減小彈性變形的技術方案。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種工業機器人高剛性中空RV減速器，采用國產機床、常規制造精度解決高剛性轉臂軸承技術問題，從而保證了在負載情況下，包括彈性變形引起的回差在內的總回差不能超過6arcmin。解決上述彈性變形技術問題所采用的具體技術方案如下：所述左、右剛性盤、二擺線輪、從動齒輪及太陽輪均有一中心通孔，用以穿插電纜等；所述曲軸隔擋的兩側偏心段上分別設有第一、第二軸用彈性擋圈，二彈性擋圈與隔擋之間分別設有第一、第二轉臂軸承組件，二轉臂軸承組件包括第一、第二套圈及套圈內孔的第一、第二孔用彈性擋圈與彈性擋圈兩側的第一、第二向心軸承，所述第一、第二套圈分別與第一、第二擺線輪上相應的孔配合，兩只第一、第二向心軸承處于軸向預緊的剛性結構。所述第一、第二轉臂軸承組件分別去掉第一、第二套圈，此時：第一轉臂軸承組件包括第一孔用彈性擋圈及設在彈性擋圈兩側的第一向心軸承；第二轉臂軸承組件包括第二孔用彈性擋圈及設在彈性擋圈兩側的第二向心軸承，去掉二套圈目的是加大向心軸承的負荷能力。所述第一、第二向心軸承為深溝球軸承。所述第一、第二向心軸承為向心推力球軸承。所述第一、第二向心軸承為單列圓錐滾子軸承。所述第一、第二向心軸承為單只雙列圓錐滾子軸承，此時去掉二孔用彈性擋圈。【有益效果】(1)曲軸上轉臂軸承采用軸向預緊結構，提高了軸承剛性，保證了包括轉臂軸承彈性變形引起的回差在內的總回差不超過6arcmin；(2)國產機床，常規制造精度，工藝簡單，成本低55-70％【附圖說明】圖1本專利技術實施例的結構示意圖圖2本專利技術實施例的曲軸上擺線輪與帶套圈軸承組件結構示意圖圖3本專利技術實施例的曲軸上擺線輪與無套圈軸承組件結構示意圖【具體實施方式】如圖1～3所示，一種工業機器人高剛性中空RV減速器，包括擺線及行星部件，所述擺線部件包括左、右剛性盤1、24、針齒殼11、針齒殼半埋孔中的針銷25、第一、第二擺線輪13、14及均布的曲軸19，所述左剛性盤1端面上均布的凸緣2穿過第一、第二擺線輪13、14上相應的孔與右剛性盤24連接成剛性體，所述左、右剛性盤1、24分別用第一、第二軸承10、15支承在針齒殼11兩側內孔，所述行星部件包括太陽輪4及行星輪7，太陽輪4設在輸入軸22上，輸入軸22分別用第三、第四軸承3、23支承在左、右剛性盤1、24中心孔，所述行星輪7設在曲軸19上，曲軸19兩端用第五、第六軸承9、18分別支承在左、右剛性盤1、24上相應的孔中，所述曲軸19上第一與第二偏心段之間有隔擋，其特征在于：所述左、右剛性盤、二擺線輪、從動齒輪及太陽輪均有一中心通孔，用以穿插電纜等；所述曲軸19隔擋的兩側偏心段上分別設有第一、第二軸用彈性擋圈8、20，二彈性擋圈8、20與隔擋之間分別設有第一、第二轉臂軸承組件，二轉臂軸承組件包括第一、第二套圈5、16及套圈內孔的第一、第二孔用彈性擋圈12、21與彈性擋圈兩側的第一、第二向心軸承6、17，所述第一、第二套圈5、16分別與第一、第二擺線輪13、14上相應的孔配合，兩只第一、第二向心軸承6、17處于軸向預緊的剛性結構，其技術效果：一是，消除了向心軸承的徑向間隙，從而減小轉臂軸承的間隙回差；二是，軸向預緊可提高向心軸承剛性，因而減小了轉臂軸承彈性變形引起的彈性回差。所述工業機器人高剛性中空RV減速器，其特征在于：所述第一、第二套圈5、16分別與第一、第二擺線輪13、14上相應的孔融為一體，目的是：一方面可選大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種工業機器人高剛性中空RV減速器，包括平行軸輸入、擺線及行星部件，所述平行軸輸入包括主動齒輪及從動齒輪(7)，擺線部件包括左、右剛性盤(1、24)、針齒殼(11)、設在針齒殼半埋孔中的針銷(25)、第一、第二擺線輪(13、14)、及均布的三曲軸(19)，所述左剛性盤(1)端面上均布的三凸緣(2)穿過第一、第二擺線輪(13、14)上相應孔與右剛性盤(22)連接成剛性體，所述左、右剛性盤(1、22)分別用第一、第二軸承(10、15)支承在針齒殼(11)兩側內孔，所述行星部件包括與從動齒輪(7)連接的太陽輪(4)及行星輪(3)，所述行星輪(3)設在曲軸(19)上，曲軸(19)兩端用第三、第四軸承(9、18)分別支承在左、右剛性盤(1、22)上相應的孔中，所述曲軸(19)上設有等偏心距的第一、第二偏心段，第一與第二偏心段之間有隔擋，其特征在于：所述左、右剛性盤(1、22)、第一、第二擺線輪(13、14)、從動齒輪(7)及太陽輪(4)均有一中心通孔，用以穿插電纜等；所述曲軸(19)隔擋的兩側偏心段上分別設有第一、第二軸用彈性擋圈(8、20)，二彈性擋圈(8、20)與隔擋之間分別設有第一、第二轉臂軸承組件，二轉臂軸承組件包括第一、第二套圈(5、16)及套圈內孔的第一、第二孔用彈性擋圈(12、21)與彈性擋圈兩側的第一、第二向心軸承(6、17)，兩只第一、第二向心軸承(6、17)處于軸向預緊的剛性結構，所述第一、第二套圈(5、16)分別與第一、第二擺線輪(13、14)上相應的孔配合。...

【技術特征摘要】
1.一種工業機器人高剛性中空RV減速器，包括平行軸輸入、擺線及行星部件，所述平行軸輸入包括主動齒輪及從動齒輪(7)，擺線部件包括左、右剛性盤(1、24)、針齒殼(11)、設在針齒殼半埋孔中的針銷(25)、第一、第二擺線輪(13、14)、及均布的三曲軸(19)，所述左剛性盤(1)端面上均布的三凸緣(2)穿過第一、第二擺線輪(13、14)上相應孔與右剛性盤(22)連接成剛性體，所述左、右剛性盤(1、22)分別用第一、第二軸承(10、15)支承在針齒殼(11)兩側內孔，所述行星部件包括與從動齒輪(7)連接的太陽輪(4)及行星輪(3)，所述行星輪(3)設在曲軸(19)上，曲軸(19)兩端用第三、第四軸承(9、18)分別支承在左、右剛性盤(1、22)上相應的孔中，所述曲軸(19)上設有等偏心距的第一、第二偏心段，第一與第二偏心段之間有隔擋，其特征在于：所述左、右剛性盤(1、22)、第一、第二擺線輪(13、14)、從動齒輪(7)及太陽輪(4)均有一中心通孔，用以穿插電纜等；所述曲軸(19)隔擋的兩側偏心段上分別設有第一、第二軸用彈性擋圈(8、20)，二彈性擋圈(8、20)與隔擋之間分別設有第一、第二轉臂軸承組件，二轉臂軸承組件包括第一、第二套圈(5、16)及套圈內孔的第一、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳聲震，
申請(專利權)人：吳小杰，
類型：發明
國別省市：浙江;33