一种带角度机械限位的谐波减速机的制作方法

本发明涉及一种带角度机械限位的谐波减速机，属于谐波减速机技术领域。

背景技术：

谐波减速机相对于普通减速机，由于其结构上同时啮合的齿数多且柔轮采用高强度材料，故其承载能力高；同时因为啮合的齿数多，致使误差平均化，即多齿啮合对误差有相互补偿作用，故传动精度高；且由于啮入和啮出时，齿轮两侧都参加工作，故其运动平稳、与一般减速机比较，谐波减速机的体积可减小2/3，重量可减轻1/2，正是由于谐波减速机具有以上这些优点，因此谐波减速机在很多领域得到了广泛应用。

传统杯式谐波减速机输入端为浮动结构，而谐波减速机的波发生器安装位置是有严格要求的，谐波减速机需要安装在客户的设备上，由于客户对安装位置控制的不合理，导致谐波齿啮合位置产生偏差，同时由于客户接口的设计不合理带来了输入轴端很大的轴向窜动，这将严重影响减速机寿命，而且在装配时需要客户具备一定谐波减速机装机技巧和能力，加大了客户的装机难度。且针对目前市场的需求，一些特殊客户及特殊的应用场合，需要一种精准定位，且能够实现角度机械限位的谐波减速机，但是目前传统谐波减速机的输入轴和输出轴传输时都是360°旋转，无法实现角度机械限位和缓冲，满足不了客户的特殊需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种带角度机械限位的谐波减速机，该谐波减速机可实现角度机械限位，且定位精准，运行平稳，承载能力强，安装方便。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带角度机械限位的谐波减速机，至少包括柔轮、刚轮、输入轴和输出轴，所述输出轴由左侧的轴身和右侧的法兰部组成，输出轴的法兰部的左侧面上设有扇形凸台，所述输出轴的轴身上套设有前法兰，前法兰与输出轴凸台对应的位置开设有扇形凹槽，输出轴的凸台可沿扇形凹槽滑动；输出轴的轴身与前法兰之间设有轴承a；输出轴的法兰部右侧设有轴承b，输出轴法兰部右侧面与轴承b的内圈左侧面固定连接，轴承b的内圈右侧面与所述柔轮固定连接；所述柔轮的外齿与所述刚轮的内齿相啮合；所述柔轮齿圈内部设有输入轴，输入轴由左侧的凸轮部和右侧的轴身组成，输入轴的凸轮部与柔轮齿圈之间设有轴承c。

对本技术方案的进一步改进是：

所述前法兰凹槽内两端各设置有一个限位调整块，限位调整块与前法兰固定连接。

所述限位调整块内侧面贴紧前法兰凹槽的一个端面，外侧面外侧设置有缓冲垫。

所述前法兰凹槽两端各设置有一个缓冲垫。

所述输入轴的轴身上套设有后法兰，输入轴的轴身和后法兰之间设置有轴承d。

所述谐波减速机由伺服电机控制。

由本发明的技术方案可知，本发明的带角度机械限位的谐波减速机，其输出轴的法兰部的左侧面上设有扇形凸台，前法兰上设有扇形凹槽，输出轴的凸台可沿扇形凹槽滑动，扇形凹槽可限制输出轴的旋转角度，即对输出轴进行角度限位。使用扇形结构凸台，其接触区域大，使强度得到可靠保证。在减速机内部增加角度机械限位可以避免电机失控情况下的超程，从减速机内部防止超程，防止旋转超程后终端部件损坏和对谐波减速机造成冲击，同时满足对客户终端设备的机械限位要求，保护终端设施和操作人员人身安全，以及防止误动作。该机械限位位于减速机内部，非常节省空间，使整个设备结构更加紧凑。输出轴的轴身与前法兰之间设有轴承a，输出轴法兰部右侧面与轴承b的内圈左侧面固定连接，从而使输出轴端支撑刚性提高，以及使输出轴端可以承受较大的径向载荷，同时使谐波减速机在偏摆转动中更为平稳。前法兰凹槽内两端各设置有一个限位调整块，可根据客户的具体要求调整限位调整块的尺寸，从而限定谐波减速机相对于零位正反两个方向的偏摆角度。该结构可以限制相对于减速机零位正反方向不对称的偏摆，例如：正方向顺时针偏摆50°、反方向逆时针偏摆100°；或者正反方向对称的偏摆，例如：；正、反方向皆偏摆60°。且限位调整块可设置多套，以满足客户在一台设备上实现多种偏摆角度的需求。限位调整块外侧面外侧设置的缓冲垫或是前法兰凹槽两端各设置的缓冲垫，能够在谐波减速机达到限位位置时进行缓冲减震，同时提高了谐波减速机上各零件的使用寿命。输入轴的轴身和后法兰之间设置有轴承d，对输入轴起到了支撑的作用，大幅度减弱输入轴轴向窜动，提高了输入端回转精度和平稳性，降低谐波减速机的振动，也降低了客户的装机难度。通过采用伺服电机控制谐波减速机进行转动，能精确进行偏摆角的控制，重复定位精度高。

附图说明

图1为本发明实施例谐波减速机的结构示意图。

图2为图1的a-a剖视示意图。

图中：1.轴承a，2.轴用挡圈，3.前法兰，4.轴套，5.输出轴，6.轴承b，7.柔轮、8.柔轮压盖，9.刚轮，10.挡板，11.轴承c，12.输入轴，13.后法兰，14.孔用挡圈，15.轴承d，16.限位调整块，17.缓冲垫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示(图1中的三个视图从左至右分别为本实施例的右视图、主视图和左视图)，本发明实施例的带角度机械限位的谐波减速机，包括柔轮7、刚轮9、输入轴12和输出轴5，所述输出轴5由左侧的轴身和右侧的法兰部组成，输出轴5的法兰部的左侧面上设有扇形凸台，所述输出轴5的轴身上套设有前法兰3，前法兰3与输出轴5凸台对应的位置开设有扇形凹槽，输出轴5的凸台可沿扇形凹槽滑动；所述前法兰3凹槽内两端各设置有一个限位调整块16，限位调整块16与前法兰3通过螺钉固定连接。每个限位调整块16的外侧面外侧各设置有一个聚氨酯缓冲垫17。输出轴5的轴身上套有轴套4，轴套4与前法兰3之间设有两个轴承a1，所述轴承a1为深沟球轴承；轴承a1的个数为两个,可使输出端支撑刚性提高，使输出端可以承受较大的径向载荷，同时使谐波减速机在偏摆转动中更为平稳。输出轴5的法兰部右侧设有轴承b6，所述轴承b6为十字交叉滚子轴承，输出轴5法兰部右侧面与轴承b6的内圈左侧面固定连接，轴承b6的内圈右侧面与所述柔轮7固定连接；所述柔轮7的外齿与所述刚轮9的内齿相啮合；在所述柔轮7左侧紧贴柔轮7表面设置有柔轮压盖8，柔轮压盖8与柔轮7固定连接。所述柔轮7齿圈内部设有输入轴12，输入轴12由左侧的凸轮部和右侧的轴身组成，凸轮部左侧通过螺钉固定连接有挡板10，输入轴12的凸轮部与柔轮7齿圈之间设有轴承c11，所述轴承c11为柔性轴承。所述输入轴12的轴身上套设有后法兰13，输入轴12的轴身和后法兰13之间设置有轴承d15，所述轴承d15为深沟球轴承，在轴承d15的左右两侧面分别安装有孔用挡圈14和轴用挡圈2。所述谐波减速机由伺服电机控制其转动，进行偏摆角度的控制。

本实施例的安装及工作原理如下：输出轴5一端装在轴承b6内圈上，一端装入轴套4，然后装入两个轴承a1，然后将其装在前法兰3中，在前法兰3上加工扇形凹槽，输出轴5上加工一个扇形凸台，输出轴5上扇形凸台可沿前法兰3扇形凹槽滑动，当输出轴5上扇形凸台撞到前法兰3凹槽内装入的限位调整块16上的防撞缓冲垫17后，减速机输出轴端到达极限位置，被迫停止，从而限定谐波减速机相对于零位正反两个方向的偏摆角度。前法兰3凹槽内用螺钉固定有限位调整块16，通过安装不同尺寸的限位调整块16，能使一台谐波减速机能有多种角度限位，满足客户有旋转角度控制范围的需求。在限位调整块16与输出轴5上扇形凸台接触的面上装上聚氨酯防撞缓冲垫17，能够在谐波减速机达到限位位置时进行缓冲减震，同时提高了谐波减速机上各零件使用寿命。将柔轮7和轴承b6的内圈另一边连接在一起，然后将柔轮压盖8固定在柔轮7上，接着将刚轮9装在轴承b6外圈，然后将输入轴12、柔性轴承、挡板10组装成组件后装入后法兰13中，此时后法兰13已经装入轴承d15和孔用挡圈14，之后装入轴用挡圈2，最终将整套输入端组件装入柔轮7中。

当需要正反两个方向上旋转角度相同时，则只需在前法兰3扇形凹槽两端设置两个相同尺寸的限位调整块16；当需要正反两个方向上偏转角度不同时，则需要根据角度要求分别在前法兰3扇形凹槽两端设置两个不同尺寸的限位调整块16。

本发明的带角度机械限位的谐波减速机，可消除客户在安装过程中误操作导致的谐波减速机效率严重损失以及寿命极度缩短。满足了客户在一台谐波减速机上的多种正反角度偏摆要求，且本发明的带角度机械限位的谐波减速机运动平稳，径向力承载能力强。本发明将输入端改成了后法兰加轴承支撑的结构，限定了波发生器的安装位置，从而降低了客户的装机难度，并同时提高了输入端的回转精度和平稳性。