一種消防救援機器人驅動器的加工裝配方法與流程
2023-09-22 03:41:20 2
本發明涉及機器人驅動器，具體說是一種消防救援機器人驅動器的加工裝配方法。
背景技術：
現有的機器人主要分兩大類：直角坐標機器人和關節式機器人。直角坐標機器人主要由一些直線運動單元、驅動電機、控制系統和末端操作器等組成。這種機器人可針對不同的應用，方便快速組合成不同維數、各種行程和不同帶載能力的壁掛式、懸臂式、龍門式或倒掛式等多種形式的直角坐標機器人。關節式機器人主要由一些旋轉運動單元驅動電機、控制系統和末端操作器等組成。關節式機器人不像直角坐標機器人可以快速組合成不同維數。針對不同的應用，只能選用固定的不同維度的關節式機器人，如弧焊機器人、搬運機器人、消防救援機器人等。
在當前的自動化工業生產中，機器人是核心，然而機器人的一些操作要求速度都比較慢，需要大傳動比減速器傳動，現有的機器人一般採用的是關節式機器人，其傳動減速機構大多是採用行星加擺線減速機或諧波減速機，由於這些減速機的驅動裝置大多採用單軸以及固定的齒輪組等進行傳動，使得減速機的傳動比固定，很難滿足機器人對傳動比的需求；且這些驅動裝置在加工裝配方面同軸度不夠高。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明提供一種同軸度較高的消防救援機器人驅動器的加工裝配方法。
本發明採用的技術方案為：一種消防救援機器人驅動器的加工裝配方法，其包括以下步驟：
（1）在內軸一端和空心外軸一端外壁分別加工定位槽；
（2）在兩個橢圓驅動輪上分別加工裝配孔；
（3）在每一個裝配孔內設置一個圈簧；
（4）再將兩個橢圓驅動輪通過裝配孔分別安裝在所述內外軸上，並使圈簧嵌入對應的定位槽內；
（5）然後將內軸安裝在空心外軸內腔，並使內軸另一端伸出空心外軸另一端；
（6）接著在柔輪坯體的軸向中間位置沿周向車削一平底環形凹槽；再在平底環形凹槽槽底沿周向加工一環形V槽；
（7）在柔輪坯體外周位於環形凹槽兩側分別加工一排齒，每一齒的齒槽與環形凹槽相通，且槽底高於環形凹槽槽底或與環形凹槽槽底齊平；
（8）將柔輪坯體連接輸出軸的一端加工成向外傾斜的緩衝段；
（9）最後將裝配有內外軸的兩橢圓驅動輪安裝至柔輪內，使兩橢圓驅動輪與兩排齒對應對正。
作為優選，沿每一所述裝配孔孔壁徑向加工有環槽，先將所述圈簧設置於對應的環槽內，再將橢圓驅動輪通過裝配孔安裝在對應的軸上。
作為優選，所述內軸通過軸承安裝在空心外軸內腔。
作為優選，所述空心外軸兩端分別加工有容納空間，每一個容納空間內固定安裝一個所述軸承，所述內軸兩端通過該兩軸承安裝在空心外軸內腔。
作為優選，安裝內軸時，先將內軸另一端從空心外軸所述一端的軸承穿入內腔，然後從空心外軸另一端的軸承穿出。
作為優選，首先將空心外軸豎直放置，其所述一端位於上方，然後將內軸所述另一端置於空心外軸所述一端的軸承中心孔，接著對內軸所述一端施加向下的壓力，使其另一端穿入內腔，再從空心外軸另一端的軸承中心孔穿出。
作為優選，內軸另一端從空心外軸另一端的軸承中心孔穿出時，對空心外軸另一端的軸承從下向上施加壓力。
作為優選，加工齒時，從遠離環形凹槽一側向靠近環形凹槽一側進刀。
作為優選，所述緩衝段從齒槽槽底軸向傾斜延伸至坯體表面。
作為優選，兩排齒的齒數不相等；兩排齒的齒頂圓直徑不相等。
從以上技術方案可知，本發明採用內外兩軸的安裝方式，可提供兩種驅動動力，可改變減速機等的傳動比；同時，在加工裝配方面，通過圈簧固定橢圓驅動輪，有利於減小摩擦力，避免損壞橢圓驅動輪；且兩個軸承安裝內軸，可確保內外軸的同軸度。
具體實施方式
下面將詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。
一種消防救援機器人驅動器的加工裝配方法，其包括以下步驟：
在內軸一端和空心外軸一端外壁分別加工定位槽；內外軸可由兩個電機分別驅動，也可由一個電機通過不同的兩個傳動機構分別驅動；定位槽可使橢圓驅動輪安裝在軸的指定位置。
在兩個橢圓驅動輪上分別加工裝配孔，通過裝配孔可將橢圓驅動輪安裝在對應的軸上；兩個橢圓驅動輪可驅動不同齒數的齒輪，橢圓驅動輪作為諧波減速器的波發生器。作為波發生器時，可在所述橢圓驅動輪的外周分布有軸向設置的數個滾輪，這樣就可驅動兩個不同齒數的柔輪轉動，從而輸出不同傳動比的動力。
在每一個裝配孔內設置一個圈簧；在實施過程中，沿每一所述裝配孔孔壁徑向加工有環槽，所述圈簧設置於對應的環槽內，橢圓驅動輪通過對應的圈簧固定安裝在對應的軸上；這樣一方面可避免橢圓驅動輪直接與對應的軸接觸而損壞橢圓驅動輪，另一方面圈簧的彈力可使裝配更加方便；同時，橢圓驅動輪與對應軸甚至可採用間隙配合的方式進行傳動，避免兩者接觸，出現磨損現象，且一旦軸與圈簧的磨損影響傳動時，只需更換圈簧即可，節約維修和維護成本。在本發明中，圈簧是具有徑向彈力的彈力部件，在其彈力的作用下，可將橢圓驅動輪固定在軸上，保證軸帶動橢圓驅動輪轉動。
將兩個橢圓驅動輪通過裝配孔分別安裝在所述內外軸上，並使圈簧嵌入對應的定位槽內；定位槽的加工不宜過深過寬，甚至只需一個向下凹的壓痕就可以，因為定位槽的作用是限位，而橢圓驅動輪安裝在軸上時，圈簧與軸之間的徑向力較大，只需淺淺的凹槽就可避免橢圓驅動輪軸向移動，從而實現軸向定位。
然後將內軸安裝在空心外軸內腔，並使內軸另一端伸出空心外軸另一端；作為優選，所述內軸通過軸承安裝在空心外軸內腔；具體來說，所述空心外軸兩端分別加工有容納空間，每一個容納空間內固定安裝一個所述軸承，所述內軸兩端通過該兩軸承安裝在空心外軸內腔；安裝內軸時，先將內軸另一端從空心外軸所述一端的軸承穿入內腔，然後從空心外軸另一端的軸承穿出。作為優選，首先將空心外軸豎直放置，其所述一端位於上方，然後將內軸所述另一端置於空心外軸所述一端的軸承中心孔，接著對內軸所述一端施加向下的壓力，使其另一端穿入內腔，再從空心外軸另一端的軸承中心孔穿出；內軸另一端從空心外軸另一端的軸承中心孔穿出時，對空心外軸另一端的軸承從下向上施加壓力，防止該軸承因內軸向下的壓力使其脫離外軸。
在實施過程中，軸承的端面可與外軸端面齊平，不僅可節省空間，而且在傳動過程中避免與其他部件發生幹涉；內軸所述兩端安裝在兩軸承上，這樣不僅使內外軸可發生相對轉動，保證內外軸具有較高的同軸度；而且可使得內軸支撐更牢固，傳動更平穩。內外軸的相對運動可採用這樣方式，在內軸由電機帶動轉動時，可使外軸不轉動，僅由橢圓驅動輪驅動外部齒輪轉動，從而輸出動力；在外軸由電機帶動轉動時，可使內軸不轉動，僅由橢圓驅動輪驅動另外不同齒數的齒輪轉動，從而輸出與外軸不同傳動比的動力，可見本發明可實現不同傳動比的傳動。
接著在柔輪坯體的軸向中間位置沿周向車削一平底環形凹槽，再在平底環形凹槽槽底沿周向加工一環形V槽，然後在柔輪坯體外周位於環形凹槽一側加工一排齒，在柔輪坯體外周位於環形凹槽另一側加工另一排齒；在加工過程中，應從遠離環形凹槽一側向靠近環形凹槽一側進刀，且每一齒的齒槽與環形凹槽相通，還應使齒槽槽底高於環形凹槽槽底或與環形凹槽槽底齊平；這樣可使加工過程中的碎屑流入環形V槽，為加工提供便利；同時，在潤滑兩排齒時，環形凹槽內的潤滑油可沉澱一部分廢渣，保證齒處的潤滑油較為潔淨；環形V槽可方便碎屑和廢渣沿傾斜的槽壁流入槽底，防止碎屑和廢渣等飛濺。
最後將裝配有內外軸的兩橢圓驅動輪安裝至柔輪內，使兩橢圓驅動輪與兩排齒對應對正，即使得每一驅動輪位於齒對應的柔輪內圈，在柔輪傳動過程中，由於輪體在橢圓形波發生器的驅動過程中產生變形，其輸出一端會產生變形，可能導致傳動不夠平穩，進而使輸出軸傳動不夠平穩，而將柔輪坯體連接輸出軸的一端加工成向外傾斜的緩衝可緩解上述變形，保證輸出軸的傳動更平穩。本發明的緩衝段從齒槽槽底軸向傾斜延伸至坯體表面，所述傾斜延伸為直線延伸或為向下凹的弧形延伸，使得靠近輸出軸一側的直徑較大；由於輪體在傳動過程中產生的是徑向增大的變形，其有使靠近輸出軸一側的輪體產生徑向變形增大的趨勢，因此在傳遞動力的過程中，靠近輸出軸一側的大直徑緩衝部受到的變形影響較小，從而保證法蘭的傳動的平穩性。在本發明中，所述兩排齒的齒數不相等，從而提供兩種不同的傳動比，以滿足機器人的傳動要求；兩排齒的齒頂圓直徑不相等，便於與剛輪的齒進行裝配。
以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用於幫助理解本發明實施例的原理；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在具體實施方式以及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。