机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法与流程

Tekninen tiivistelmä:

本发明针对现有谐波减速器存在的问题, 即传动比固定, 不能满足智能机器人需求, 先提出在刚轮内周加工两排不同齿数的齿, 再通过台阶状结构设计, 接着通过环形凹槽设计, 以此实现两种传动比的切换。在加工时预留齿宽、另外设置V型凹槽, 这样做先是便于碎屑排出, 同时又能提升润滑效果, 进而保证柔轮去顺利安装与啮合, 来满足机器人对多传动比的那种灵活需求。

关键词：谐波减速器刚轮加工,双传动比设计,环形凹槽结构

涉及机器人方面, 具体而言, 是有一种关于机器人高精密谐波减速器当中刚轮的加工方法 , 这就是所说本发明 的内容。

Taustatekniikka:

现有的工业机器人主要被划分成两大类, 一类是直角坐标机器人, 另一类是关节式机器人。直角坐标机器人主要是由一些直线运动单元构成, 还有驱动电机, 以及控制系统和末端操作器等。这种机器人能够针对不同应用, 方便且快速地组合成不同维数, 具备各种行程以及不同带载能力的壁挂式的直角坐标机器人, 或者悬臂式的直角坐标机器人, 又或者龙门式的直角坐标机器人, 甚至是倒挂式等多种形式的直角坐标机器人。关节式机器人主要由一些旋转运动单元驱动电机组成, 还有控制系统和末端操作器等。关节式机器人不像直角坐标机器人那般可以快速组合成不同维数。针对不同的应用，只能选用固定的不同维度的关节式机器人。

大多关节式机器人的减速传动部件会采用谐波减速器, 谐波减速传动这般的新型机械传动, 是依靠柔性齿轮带来的可控弹性变形, 来传递运动和力量, 该产品的基本构件总计有加椭圆形状波形发生器、内壁很薄且是筒状构成组件叫做且柔轮、刚性较好因而称作刚轮。在波发生器开始转动时, 将强行使得柔轮这个部件产生弹性变形, 使得柔轮齿与刚轮齿进行相互作用, 进而实现传动目的。现有的智能工业机器人的减速器柔轮, 仅有一组齿轮, 且仅与对应的钢轮啮合。这种减速器在进行传动的过程中, 其传动比是固定不变的。这导致它很难去满足智能机器人对于传动比的需求, 这样会存在一定的问题。

Teknologian mahdollistavat tekijät:

对于上述所表述的技术方面的问题, 本发明给出了一种能够实现两种传动比的, 有关机器人高精密谐波减速器刚轮的加工办法。

如下技术方案被本发明所采用: 针对机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法, 此方法涵盖以下步骤:

（1）分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；

（2）在刚轮坯体的内圈的一侧, 依照第一排齿的齿根圆直径, 进行车削操作, 从而形成第一圆柱面, 在这个圆柱面上, 预留着第一排齿齿宽的轴向长度。

（3）于刚轮坯体的內圈另一侧, 依照第二排齿的齿根圆直径, 进行车削操作, 将其加工成第二圆柱面, 在这个圆柱面上, 预留出第二排齿齿宽拥有的轴向长度。

（4）在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；

将其作为优选情况, 在对齿进行加工之际, 是从距离环形凹槽较远的那一侧, 朝着靠近环形凹槽的这一侧, 进行进刀操作。

作为优选，所述第一圆柱面和第二圆柱面呈台阶状。

作为优先选择, 处于较高圆柱面上的那一排齿, 其齿顶圆的直径, 要小于另外一排齿的齿顶圆直径。

作为优选，所述两排齿的齿数不相等。

作为优选，呈台阶状的两圆柱面的台阶以倾斜面过渡。

作为优选，所述环形凹槽的截面呈V型。

作为优先选择, V型截面的环形凹槽, 其一侧的斜面被认定为所述倾斜面, 另一侧重的斜面, 是从环形凹槽的槽底开始, 一直延伸到较低的圆柱面处。

从以上所提及的技术方案能够知道, 本发明能够在刚轮的内周部分对两排具有不一样齿数的齿给加工成型出来, 这两排齿能够同相应柔轮的齿相啮合, 在传动的这个进程当中呢, 能够依照具体需求选择任意的一种齿开来进行传动, 以此便使得达成用来实现传递两种不同传动比的这种目的变得可行, 进而可以满足机器人对于传动比的要求的了。

käytännöllinen tapa tehdä mitä tahansa.

下面会对本发明作出细致讲解, 这里用到的是本发明的示意性实施例, 并且利用其来说明本发明, 不过这并非是对本发明的限定。

机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括以下步骤：

首先, 要分别去确定两排齿各自的齿宽和齿根圆直径, 这是第一步。接着, 在刚轮坯体的内圈一侧, 依循第一排齿的齿根圆直径进行车削操作, 进而形成第一圆柱面。此圆柱面上预留出了第一排齿齿宽所对应的轴向长度。而且, 刚轮轴向的一侧需要设置开口。要通过这个开口来安装柔轮, 这样做还方便加工。同样的道理, 在刚轮坯体的内圈另一侧, 按照第二排齿的齿根圆直径进行车削, 从而得到第二圆柱面。在这第二圆柱面上, 预留出了第二排齿齿宽的轴向长度。然后, 在第一圆柱面与第二圆柱面的交汇之处进行加工, 做出环形凹槽, 环形凹槽的截面呈现出V型。一方面, 在加工齿的时间段里, 环形凹槽能够让碎屑流入其中, 为加工给予便利。另一方面, 在对两排齿进行润滑的时候, 环形凹槽内的润滑油可以沉淀一部分废渣, 以此保证齿处的润滑油能较为洁净。最后, 在第一、二圆柱面上的预留部分, 依据确定好的齿参数分别开展加工齿的工作, 如此便实现了在一个刚轮上加工两排齿, 并且能够与对应的柔轮啮合, 达成采用两种不同传动比进行传动的目的。

作为优选, 在加工齿的时候, 进刀方向是从远离环形凹槽的那一侧朝着靠近环形凹槽的那一侧, 并且每一个齿的齿槽都是与环形凹槽相通的, 还要让齿槽的槽底高于环形凹槽的槽底或者和环形凹槽的槽底处于齐平状态；如此一来能够使在加工过程中的碎屑流入环形V槽, 从而为加工提供便利条件；与此同时, 在对两排齿进行润滑时, 环形凹槽内部的润滑油能够沉淀一部分废渣, 以此保证齿处的润滑油比较洁净；环形V槽能够方便碎屑和废渣沿着倾斜的槽壁流入槽底, 进而防止碎屑和废渣等出现飞溅情况。

于本发明里, 所述第一圆柱面以及第二圆柱面呈台阶状, 其不但加工便捷, 并且能够确保对应的柔轮顺利安装于刚轮的内圈；在实施进程中, 处在较高圆柱面上的第一排齿的齿顶圆直径小于第二排齿的齿顶圆直径，如此便决定了与它啮合的柔轮的一排齿的齿顶圆直径比另一排齿的齿顶圆直径小, 所以, 在安装时, 柔轮齿顶圆直径较小的一排齿能够穿过刚轮齿顶圆直径较大的第二排齿, 进而和刚轮齿顶圆直径较小的第一排齿啮合, 确保顺利安装, 不出现干涉现象。

刚刚的轮两排齿之间的齿数最好不要相等，柔轮那里的齿数同样也可以不相等, 并且要让刚轮两排齿以及与之对应的柔轮的齿数比不一样, 进而能够提供两种不一样的传动比, 以此来满足机器人的传动需要；于实施的过程当中, 呈现为台阶状的两圆柱面的台阶借助倾斜面来过渡, 如此一来能够在加工进程里减少碎屑四处飞溅, 具体来讲, 所说的环形凹槽的截面呈现为V型, 有着V型截面的环形凹槽的一侧斜面就是那个倾斜面, 另一侧的斜面是从环形凹槽槽底一直延伸到较低圆柱面的, 这样方便碎屑和废渣顺着倾斜的槽壁流进槽底，具有一定的缓冲作用。

对本发明实施例给出的技术方案, 上面进行了详尽的介绍, 在本文里, 运用具体个例, 对本发明实施例的原理以及实施方式予以了阐述, 上面实施例的说明, 仅适用于辅助理解本发明实施例的原理, 并且, 对于本领域的一般技术人员而言, 依据本发明实施例, 在具体实施方式以及应用范围方面, 均会存在改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应被理解成是对本发明的限制。