一种轻型机器人关节减速机的制作方法

本发明涉及减速机，更具体地涉及一种轻型机器人关节减速机。

背景技术：

1、机器人关节常使用的减速机分为两种，一种是rv减速机，其是在摆线针轮传动基础上发展起来的，具有二级减速和中心圆盘支撑结构；另一种是谐波减速机，谐波减速机在进行使用时，利用其内部的其核心原理是柔轮产生可控的弹性变形，靠柔轮和钢轮啮合达到减速传动目的，相较于rv减速机，对轻型机器人的实用性而言，谐波传动无疑是更好的选择，它具有结构简单、重量轻、传动精度高等优点，同时，谐波传动也更适合于小型化和轻量化的设计。

2、这种减速机主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件组成，当波发生器为主动时，凸轮在柔轮内转动，使柔轮与轴承产生可控弹性变形，柔轮齿在变形的过程中进入啮合或啮离刚轮的齿间。当波发生器长轴处于完全啮合以短轴方向的齿处于完全脱开时，波发生器一般为椭圆形的凸轮，将凸轮装入轴承内将他们装入柔轮内。这时候柔轮会由圆形变成椭圆形，椭圆长轴的两端柔轮和配合的刚轮齿则处于完全啮合状态，柔轮的外齿和刚轮的内齿沿齿高啮合。

3、目前，谐波减速机在关节处使用时，由于柔轮需要长时间的发生形变，为保证其工作的稳定性，需要对其进行降温和润滑，而现有的减速机2为保证结构的紧凑型通过装配时添加降温润滑剂实现降温和润滑作用，这种方式可以降低操作难度，但随着使用时齿轮内部的摩擦生热，润滑油在长期处于高温环境中必然会导致润滑效果的降低，无法实现长时间的连续性低温高效工作。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种轻型机器人关节减速机，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种轻型机器人关节减速机，包括外壳组件，所述外壳组件包括外壳基座，外壳基座的正面与背面分别安装有波发生器与输出轴，输出轴的外侧安装有垫片与第二轴承，输出轴的外侧安装有后盖板，外壳基座内部位于波发生器的背面依次安装有柔轮与中控组件，外壳基座正面位于波发生器的外侧固定连接有前盖板，前盖板背面位于波发生器的外侧安装有第一轴承，所述外壳基座的内部开设有刚性齿槽，柔轮安装在刚性齿槽的内部，刚性齿槽的内部开设有固定齿槽，固定齿槽与柔轮啮合连接，所述外壳基座位于刚性齿槽的背面开设有降温槽，降温槽的外侧开设有伸缩杆槽，伸缩杆槽的外侧开设有升降槽，所述外壳基座内部位于刚性齿槽的外侧开设有内环槽与外环槽，内环槽与外环槽通过回流孔连通，所述外壳基座的顶部开设有润滑油箱，所述伸缩杆槽的侧面开设有输油方槽，伸缩杆槽的内部安装有循环组件；

3、进一步的，所述外壳基座的内部安装有检测模块、信息处理模块与控制模块，检测模块包括温度检测单元与图像检测单元，温度检测单元用于检测内部各齿轮间温度，形成第一判断信息，同时温度检测单元还用于温度上升速度的检测形成第二判断信息，图像检测单元用于对各齿轮表面进行检测，形成第三判断信息；

4、信息处理模块对第一判断信息进行处理，在温度逐渐上升超出阈值时判断减速机内部需要进行降温处理，控制模块控制球形杆伸出，使球形杆的球体与行星杆可以正常接触，形成降温循环；

5、信息处理模块对第二判断信息进行处理，在温度上升速度过快出现异常时，结合第三判断信息，判断各齿槽表面是否需要进行润滑，控制模块控制磁吸块通电充磁，形成油液补充。

6、进一步的，所述内环槽开设于固定齿槽的外侧，所述外环槽包括前后两层，前层的厚度大于后层，前层的内部安装有多个栅板，栅板呈辐射状安装在外环槽的内部，所述回流孔开设于前层的底部与内环槽连通，所述回流孔的内部安装有单向阀。

7、进一步的，所述循环组件包括球形杆，球形杆的顶部固定连接有第一升降杆，第一升降杆的外侧安装有磁吸块，第一升降杆的内部安装有永磁体，所述第一升降杆外侧的顶部安装有负压弹簧，所述球形杆的底部安装有球体，球体的外表面做金属硬化处理。

8、进一步的，所述磁吸块的侧面安装有放油杆，放油杆的外侧安装有第二弹簧.放油杆的一端位于输油方槽的内部安装有放油方板，放油杆另一端的底部开设有斜面，磁吸块的边缘固定连接有圆杆。

9、进一步的，所述第一升降杆的正面固定连接第二升降杆，第二升降杆的底部安装有单向压板，所述单向压板的内部安装有单向阀，单向压板安装在外环槽后层与内环槽的管路中。

10、进一步的，所述输出轴由三个行星轮与输出连接轴组成，外壳基座内部位于刚性齿槽的背面开设有行星齿槽，行星轮安装在外壳基座的内部分别与行星齿槽与中齿轮啮合连接。

11、进一步的，所述中控组件包括同步圆板，同步圆板的外侧固定连接有外方架，外方架的内部安装有行星杆，所述同步圆板的正面开设有多个螺纹孔，中控组件通过螺纹孔内安装的螺栓固定连接在柔轮的背面，所述同步圆板的背面固定连接有行星杆，行星杆安装在降温槽的内部。

12、进一步的，所述输油方槽的正面与背面均开设有导油孔，其背面油孔的另一端开设于行星齿槽处，其正面油孔的另一端开设于固定齿槽处。

13、本发明的技术效果和优点：

14、1.本发明通过设有循环组件，有利于行星杆向上推动球形杆，单向压板带动内环槽内部的冷却液进入外环槽中，经过外环槽内部多个栅板的降温后，从回流孔流回到内环槽中形成冷却循环，实现关节的减速机高效降温。

15、2.本发明通过设有中控组件，有利于对磁吸块进行通电充磁后，磁吸块向外侧推动放油方板在输油方槽的内部进行往复运动，放油方板向内侧移动时，润滑油箱内部的润滑油进入到输油方槽中，在放油方板向外侧移动时，输油方槽内部的润滑油进入到各齿槽啮合处，实现各齿轮间隙处的自动润滑。

16、3.本发明通过设有波发生器、柔轮、中控组件与输出轴，有利于利用谐波减速机构与行星减速机构形成轻型大速比减速机构，有效的稳定了减速过程，降低减速机的实际重量，增加减速机的适用性。

技术特征：

1.一种轻型机器人关节减速机，包括外壳组件(1)，其特征在于：所述外壳组件(1)包括外壳基座(101)，外壳基座(101)的正面与背面分别安装有波发生器(2)与输出轴(10)，输出轴(10)的外侧安装有垫片(8)与第二轴承(9)，输出轴(10)的外侧安装有后盖板(11)，外壳基座(101)内部位于波发生器(2)的背面依次安装有柔轮(5)与中控组件(7)，外壳基座(101)正面位于波发生器(2)的外侧固定连接有前盖板(3)，前盖板(3)背面位于波发生器(2)的外侧安装有第一轴承(4)，所述外壳基座(101)的内部开设有刚性齿槽(102)，柔轮(5)安装在刚性齿槽(102)的内部，刚性齿槽(102)的内部开设有固定齿槽，固定齿槽与柔轮(5)啮合连接，所述外壳基座(101)位于刚性齿槽(102)的背面开设有降温槽(103)，降温槽(103)的外侧开设有伸缩杆槽(104)，伸缩杆槽(104)的外侧开设有升降槽(105)，所述外壳基座(101)内部位于刚性齿槽(102)的外侧开设有内环槽(107)与外环槽(108)，内环槽(107)与外环槽(108)通过回流孔(110)连通，所述外壳基座(101)的顶部开设有润滑油箱(106)，所述伸缩杆槽(104)的侧面开设有输油方槽(109)，伸缩杆槽(104)的内部安装有循环组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述外壳基座(101)的内部安装有检测模块、信息处理模块与控制模块，检测模块包括温度检测单元与图像检测单元，温度检测单元用于检测内部各齿轮间温度，形成第一判断信息，同时温度检测单元还用于温度上升速度的检测形成第二判断信息，图像检测单元用于对各齿轮表面进行检测，形成第三判断信息；

3.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述内环槽(107)开设于固定齿槽的外侧，所述外环槽(108)包括前后两层，前层的厚度大于后层，前层的内部安装有多个栅板，栅板呈辐射状安装在外环槽(108)的内部，所述回流孔(110)开设于前层的底部与内环槽(107)连通，所述回流孔(110)的内部安装有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述循环组件(6)包括球形杆(601)，球形杆(601)的顶部固定连接有第一升降杆(603)，第一升降杆(603)的外侧安装有磁吸块(602)，第一升降杆(603)的内部安装有永磁体，所述第一升降杆(603)外侧的顶部安装有负压弹簧(604)，所述球形杆(601)的底部安装有球体，球体的外表面做金属硬化处理。

5.根据权利要求4所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述磁吸块(602)的侧面安装有放油杆(607)，放油杆(607)的外侧安装有第二弹簧(608).放油杆(607)的一端位于输油方槽(109)的内部安装有放油方板(609)，放油杆(607)另一端的底部开设有斜面，磁吸块(602)的边缘固定连接有圆杆。

6.根据权利要求4所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述第一升降杆(603)的正面固定连接第二升降杆(605)，第二升降杆(605)的底部安装有单向压板(606)，所述单向压板(606)的内部安装有单向阀，单向压板(606)安装在外环槽(108)后层与内环槽(107)的管路中。

7.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述输出轴(10)由三个行星轮与输出连接轴组成，外壳基座(101)内部位于刚性齿槽(102)的背面开设有行星齿槽，行星轮安装在外壳基座(101)的内部分别与行星齿槽与中齿轮(703)啮合连接。

8.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述中控组件(7)包括同步圆板(701)，同步圆板(701)的外侧固定连接有外方架(702)，外方架(702)的内部安装有行星杆(705)，所述同步圆板(701)的正面开设有多个螺纹孔(704)，中控组件(7)通过螺纹孔(704)内安装的螺栓固定连接在柔轮(5)的背面，所述同步圆板(701)的背面固定连接有行星杆(705)，行星杆(705)安装在降温槽(103)的内部。

9.根据权利要求1所述的一种轻型机器人关节减速机，其特征在于：所述输油方槽(109)的正面与背面均开设有导油孔，其背面油孔的另一端开设于行星齿槽处，其正面油孔的另一端开设于固定齿槽处。

技术总结
本发明涉及减速机技术领域，更具体的公开了一种轻型机器人关节减速机，包括外壳组件，所述外壳组件包括外壳基座，外壳基座的正面与背面分别安装有波发生器与输出轴，输出轴的外侧安装有垫片与第二轴承，输出轴的外侧安装有后盖板，外壳基座内部位于波发生器的背面依次安装有柔轮与中控组件，外壳基座正面位于波发生器的外侧固定连接有前盖板，前盖板背面位于波发生器的外侧安装有第一轴承，所述外壳基座的内部开设有刚性齿槽；本发明通过设有循环组件，有利于行星杆向上推动球形杆，单向压板带动内环槽内部的冷却液进入到外环槽中，经过外环槽内部多个栅板的降温后，从回流孔流回到内环槽中形成冷却循环，实现关节的减速机高效降温。

技术研发人员：乔维华,段建丽,郭杰
受保护的技术使用者：陕西捷泰智能传动有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10