專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人驅(qū)動(dòng)臂自轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。具體是一種用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)多螺旋增力機(jī)構(gòu)的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，包括與伺服電機(jī)連接的輸入接頭，其特征是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小升角滾動(dòng)螺旋副、止推副、滾動(dòng)花鍵副、大升角滾動(dòng)螺旋副及輸出接頭順序連接完成轉(zhuǎn)動(dòng)變移動(dòng)，再變轉(zhuǎn)動(dòng)的增力矩變換及輸出接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述結(jié)構(gòu)中采用小升角滾動(dòng)螺旋副完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，采用同步套保證鋼球有序運(yùn)動(dòng)。
所述止推副采用三向止推副保證其后的傳動(dòng)副套只能作轉(zhuǎn)動(dòng)，不能作軸向移動(dòng)。三向止推軸承由裝球孔、堵塞和鎖緊銷(xiāo)組成。
所述滾動(dòng)花鍵副保證桿只作移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述大升角滾動(dòng)螺旋副完成直線運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
附圖
中1-輸入接頭、2-司服電機(jī)、3-端蓋、4-外套、5-螺桿、6-同步套、7-鋼球、8-外環(huán)、9-堵塞、10-外套、11-同步套、12-外套、13-同步套、14-輸出接頭。
在附圖給出的實(shí)例中，輸入接頭(1)與司服電機(jī)(2)固定；小升角滾動(dòng)螺旋副由外套(4)、螺桿(5)、位于外套與螺桿之間的同步套(6)及鋼球(7)組成；其中，外套的輸入端與由司服電機(jī)帶動(dòng)的端蓋(3)固定；由此完成低速適當(dāng)力矩的傳遞。當(dāng)伺服電機(jī)(2)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)蓋(3)帶動(dòng)小升角滾珠絲桿外套(4)較高速轉(zhuǎn)動(dòng)。小升角滾動(dòng)螺旋副的任務(wù)是將外套(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺桿(5)小螺線角段的慢速軸向移動(dòng)，同步套用于鋼球的有序運(yùn)動(dòng)，優(yōu)化各設(shè)計(jì)參數(shù)，在工作時(shí)，使鋼球剛好在外套[4]的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而省去了復(fù)雜的回珠機(jī)構(gòu)。
所述滾動(dòng)花鍵副由外套(10)、螺桿(5)花鍵段、同步套(11)和鋼球組成，它的任務(wù)是只允許桿(5)軸向移動(dòng)，不允許其轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，花鍵副外套(10)應(yīng)與機(jī)體固定。所述大升角螺旋副由外套(12)、螺桿(5)、同步套(13)和鋼球組成，它的任務(wù)是當(dāng)桿(5)軸向移動(dòng)時(shí)，外套[12]作低速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)輸出接頭(14)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述止推軸承副為三向止推軸承副，位于小升角滾動(dòng)螺旋副與滾動(dòng)花鍵副之間及滾動(dòng)花鍵副與大升角滾動(dòng)螺旋副之間，由外環(huán)(8)、堵塞(9)、兼作小升角滾動(dòng)螺旋副外套的止推軸承內(nèi)環(huán)(4)、兼作滾動(dòng)花鍵副外套的止推軸承內(nèi)環(huán)(10)和鋼球組成；其中采用加開(kāi)裝球孔技術(shù)，可以在止推軸承內(nèi)環(huán)的圓周滾道內(nèi)，裝滿(mǎn)鋼球，從而最大限度的增大止推軸承的承載能力。同時(shí)，此軸承能承受徑向力，正、反軸向力，稱(chēng)為三向軸承，它可以代替幾個(gè)軸承的功能。此止推軸承的功能主要是限制滾動(dòng)花鍵副外套(10)只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能軸向正、反移動(dòng)。
本機(jī)構(gòu)的螺桿(5)由小螺旋槽段，花鍵段，大螺旋槽段組成，其各段中徑和外徑是一樣的，各段可以互相進(jìn)入其它外套內(nèi)。各同步套亦具有同樣的外徑和內(nèi)徑，也可以進(jìn)出其它外套。從而顯著地縮短了關(guān)節(jié)長(zhǎng)度。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，包括與司服電機(jī)連接的輸入接頭，其特征是由司服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小升角滾動(dòng)螺旋副、止推副、滾動(dòng)花鍵副、大升角滾動(dòng)螺旋副及輸出接頭順序連接完成轉(zhuǎn)動(dòng)變移動(dòng)，再變轉(zhuǎn)動(dòng)的增力矩變換及輸出接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，其特征在于所述小升角滾動(dòng)螺旋副由外套(4)、螺桿(5)、位于外套與螺桿之間的同步套(6)及鋼球(7)組成，完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；其中，外套的輸入端與由司服電機(jī)帶動(dòng)的端蓋(3)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，其特征在于所述滾動(dòng)花鍵副由外套(10)、螺桿(5)花鍵段、同步套(11)和鋼球組成，其中，花鍵副外套(10)應(yīng)與機(jī)體固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，其特征在于所述大升角螺旋副由外套(12)、螺桿(5)、同步套(13)和鋼球組成，其外套(12)與輸出接頭(14)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，其特征在于止推軸承副為三向止推軸承副，位于小升角滾動(dòng)螺旋副與滾動(dòng)花鍵副之間及滾動(dòng)花鍵副與大升角滾動(dòng)螺旋副之間，由外環(huán)(8)、堵塞(9)、兼作小升角滾動(dòng)螺旋副外套的止推軸承內(nèi)環(huán)(4)、兼作滾動(dòng)花鍵副外套的止推軸承內(nèi)環(huán)(10)和鋼球組成；其中在止推軸承內(nèi)環(huán)的圓周滾道內(nèi)，裝滿(mǎn)鋼球；承受徑向力，正、反軸向力，限制滾動(dòng)花鍵副外套(10)只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能軸向正、反移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，其特征在于螺桿(5)由小螺旋槽段，花鍵段，大螺旋槽段組成，其各段中徑和外徑相同，各段可以互相進(jìn)入其它外套內(nèi)；各同步套亦具有同樣的外徑和內(nèi)徑，也可以進(jìn)出其它外套。
全文摘要
一種機(jī)器人電螺縱關(guān)節(jié)，包括與伺服電機(jī)連接的輸入接頭，其特征是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小升角滾動(dòng)螺旋副、止推副、滾動(dòng)花鍵副、大升角滾動(dòng)螺旋副及輸出接頭順序連接完成轉(zhuǎn)動(dòng)變移動(dòng)，再變轉(zhuǎn)動(dòng)的增力矩變換及輸出接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明為采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)多螺旋增力的縱關(guān)節(jié)，采用一個(gè)小升角滾動(dòng)螺旋副將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為低速移動(dòng)，再采用一個(gè)大升角滾動(dòng)螺旋副將移動(dòng)轉(zhuǎn)換回低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而用一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)達(dá)到增力矩的目的。本縱關(guān)節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出力矩較大，尺寸小，精度高的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的機(jī)器人通用的，模塊化的、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)節(jié)。
文檔編號(hào)B25J17/02GK1436640SQ03117458
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者梁錫昌 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)