一種公共服務機器人的驅動器的製作方法
2023-10-09 06:07:59
本發明涉及機器人，具體說是公共服務機器人的驅動器。
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、搬運機器人等。
公共服務機器人的驅動器的減速傳動部件大多採用諧波減速器，諧波減速傳動是一種依靠柔性齒輪所產生的可控彈性變形來傳遞運動和力的新型機械傳動，其基本構件包括橢圓形的波發生器、薄壁筒體狀的柔輪和有很好剛性的剛輪。當波發生器轉動時，迫使柔輪產生彈性變形，使它的齒與剛輪齒相互作用，從而實現傳動的目的。現有的智能工業機器人的減速器柔輪只有一組齒輪與對應的剛輪嚙合，這種減速器在傳動時的傳動比時固定的，很難滿足智慧機器人對傳動比的需求。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明提供一種可實現兩種傳動比的公共服務機器人的驅動器。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種公共服務機器人的驅動器，包括分別由電機驅動轉動的內軸和空心外軸，所述內軸插入空心外軸內腔，內軸兩端伸出該空心外軸，所述內軸一端的伸出端由電機驅動，另一端的伸出端安裝有隨該內軸轉動的第一橢圓驅動輪，所述空心外軸上安裝有隨該空心外軸轉動的第二橢圓驅動輪，所述內軸和空心外軸上分別設置阻擋所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪徑向移動的止擋片；所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪外側配合設有一柔輪，該柔輪一端開口，另一端設置有可連接輸出軸的法蘭，所述柔輪外周壁成型有與所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪對應的兩排齒，該兩排齒之間成型有環形凹槽。
作為優選，所述空心外軸兩端分別成型有容納空間，每一容納空間內固定設置有一個軸承，內軸兩端安裝在該兩軸承上。
作為優選，第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪中間均開設有供對應軸穿過的通孔，在每一通孔的周壁徑向開設有環槽，環槽內設置有圈簧，第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪通過對應的圈簧固定安裝在對應的軸上，第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動均與所述止擋片軸向相接。
作為優選，所述止擋片包括與對應軸過盈配合的軸向擋套，擋套一端徑向延伸有擋片，所述圈簧固定套設在擋套上，所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪均與擋片軸向相接，所述擋套周壁成型有軸向設置的數個凸齒，每一凸齒徑向伸入圈簧的間隙內。
作為優選，所述兩排齒的齒數不相等，兩排齒的齒頂圓直徑不相等。
作為優選，所述柔輪與法蘭之間設置有緩衝部。
作為優選，所述緩衝部為所述柔輪向法蘭一側延伸的錐部，該錐部與法蘭固定連接。
作為優選，所述錐部靠近柔輪一側的直徑小於靠近法蘭一側的直徑。
作為優選，所述緩衝部為所述柔輪向法蘭一側延伸的圓弧過渡部，該圓弧過渡部與法蘭固定連接。
作為優選，該圓弧過渡部從小直徑圓過渡到大直徑圓。
從以上技術方案可知，本發明採用內外兩軸作為減速機構的驅動軸，其基本不會增大減速機的體積；且內外兩軸上均可安裝驅動輪，兩個驅動輪可驅動不同齒數的齒輪，因此在傳動過程中，可根據傳動需要選擇指定的驅動輪驅動相應齒數的齒輪，從而可採用指定傳動比進行傳動，實現改變傳動比的目的。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合圖1詳細介紹本發明：
公共服務機器人的驅動器包括分別由電機驅動轉動的內軸1和空心外軸2，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，所述內軸插入空心外軸內腔21，可節省空間；內軸兩端伸出該空心外軸，所述內軸一端的伸出端由電機驅動，另一端的伸出端安裝有隨該內軸轉動的第一橢圓驅動輪3，所述空心外軸上安裝有隨該空心外軸轉動的第二橢圓驅動輪4；在實施過程中，兩個驅動輪可驅動不同齒數的齒輪，因此，在內軸由電機帶動轉動時，可使外軸不轉動，僅由第一橢圓驅動輪驅動齒輪轉動，從而輸出動力；在外軸由電機帶動轉動時，可使內軸不轉動，僅由第二橢圓驅動輪驅動另外不同齒數的齒輪轉動，從而輸出與第一橢圓驅動輪不同傳動比的動力，可見本發明可實現不同傳動比的傳動；同時在所述內軸和空心外軸上分別設置阻擋所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪徑向移動的止擋片9，從而保證驅動輪不會軸向移動。
所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪外側配合設有一可徑向彎曲的柔輪11，該柔輪一端開口，另一端設置有可連接輸出軸12的法蘭13，所述柔輪外周壁成型有與所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪對應的兩排齒14，每排齒可與剛輪的齒嚙合，從而提供兩種傳動比；該兩排齒之間成型有環形凹槽15；一方面可在加工齒的過程中，環形凹槽可使碎屑流入其內，為加工提供便利；另一方面，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。
在實施過程中，所述內軸1兩端通過軸承5安裝在空心外軸內腔，具體來說，所述空心外軸兩端分別成型有容納空間22，每一容納空間內固定設置有一個所述軸承5，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。
在本發明中，第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪中間均開設有供對應軸穿過的通孔6，在每一通孔的周壁徑向開設有環槽7，環槽內設置有圈簧8，第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪通過對應的圈簧固定安裝在對應的軸上；這樣一方面可避免驅動輪直接與對應的軸接觸而損壞驅動輪，另一方面圈簧的彈力可使裝配更加方便；同時，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，可將驅動輪固定在軸上，保證軸帶動驅動輪轉動。在實施過程中，所述止擋片9包括與對應軸過盈配合的軸向擋套91，使止擋片隨軸轉動，擋套一端徑向延伸有擋片92，所述圈簧固定套設在擋套上，可使圈簧不直接與軸接觸，避免損壞圈簧，所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪均與擋片軸向相接，防止驅動輪軸向移動；所述擋套周壁成型有軸向設置的數個凸齒93，每一凸齒徑向伸入圈簧的間隙內，從而卡住圈簧，這樣可確保圈簧隨著軸轉動。
在本發明中，所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪作為波發生器時，可在所述第一橢圓驅動輪和第二橢圓驅動輪的外周分布有軸向設置的數個滾輪10。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；所述環形凹槽的截面呈V型，方便碎屑和廢渣沿傾斜的槽壁流入槽底；所述柔輪與法蘭之間設置有緩衝部16，由於柔輪在橢圓形波發生器的驅動過程中產生變形，其法蘭一端會產生變形，可能導致法蘭的傳動不夠平穩，進而使輸出軸傳動不夠平穩，而緩衝部16可緩解上述變形，保證法蘭和輸出軸的傳動更平穩。
本發明的所述緩衝部16為所述柔輪向法蘭一側延伸的錐部，錐部採用的材料與柔輪的材料一樣，均具有彈性，具有緩衝作用，錐部與法蘭固定連接，從而保證法蘭傳動平穩；在實施過程中，所述錐部靠近柔輪一側的直徑小於靠近法蘭一側的直徑，由於柔輪在傳動過程中產生的是徑向增大的變形，其有使靠近法蘭一側的柔輪產生徑向變形增大的趨勢，在傳遞動力的過程中，靠近法蘭一側的大直徑錐部受到的變形影響較小，從而保證法蘭的傳動的平穩性。作為另一種優選方案，所述緩衝部為所述柔輪向法蘭一側延伸的圓弧過渡部，該圓弧過渡部與法蘭固定連接，該圓弧過渡部從小直徑圓過渡到大直徑圓，其作用與上述錐部作用相同，只不過加工方便一些。
上述實施方式僅供說明本發明之用，而並非是對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也應屬於本發明的範疇。