一種串聯式微型滾珠關節的製作方法

2023-04-26 12:17:16 5

本實用新型涉及一種機械裝置，尤其涉及一種串聯式微型滾珠關節。

背景技術：

現有機器人關節主要包括動力機構(如電機)、傳動機構(如齒輪)、減速機，現有機器人關節用減速機多為RV減速機，現有的RV減速機核心零件是擺線輪、針齒殼、行星架、偏心軸，都屬於薄壁、異形零件，國內的生產條件很難達到微米級的加工精度，很難進行大批量生產，在裝配時有嚴格的相位要求，調整環節繁複，導致RV減速機價格昂貴，同時，傳統的RV減速機為了保證無運動死區，必須預留很小的嚙合間隙，導致空回差只能控制在1弧分以內，既降低了定位精度，又降低了RV減速機的剛性，同時，RV減速機結構複雜，體積大，很難應用於協作機器人、DELTA機器人、SCARA機器人。鑑於上述缺陷，實有必要設計一種串聯式微型滾珠關節。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在於：提供一種串聯式微型滾珠關節，來解決現有RV減速機體積大，價格昂貴且重複定位精度差的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種串聯式微型滾珠關節，包括高速絲槓、第一滾珠、靜圈、第二滾珠、螺母、第三滾珠、第四滾珠、第五滾珠、動圈，所述的第一滾珠位於高速絲槓右端外側，所述的第一滾珠與高速絲槓滾動相連，所述的靜圈位於第一滾珠外側，所述的靜圈與第一滾珠滾動相連，所述的第二滾珠位於高速絲槓左端外側，所述的第二滾珠與高速絲槓滾動相連，所述的螺母位於第二滾珠外側，所述的螺母與第二滾珠滾動相連，所述的第三滾珠位於螺母右端外側且位於靜圈內側，所述的第三滾珠與螺母滾動相連且與靜圈滾動相連，所述的第四滾珠位於螺母左端外側，所述的第四滾珠與螺母滾動相連，所述的第五滾珠位於靜圈左端外側，所述的第五滾珠與靜圈滾動相連，所述的動圈位於第五滾珠外側且位於第四滾珠外側，所述的動圈與第五滾珠滾動相連且與第四滾珠滾動相連。

本實用新型進一步的改進如下：

進一步的，所述的高速絲槓還設有轉動部，所述的轉動部與高速絲槓一體相連。

進一步的，所述的轉動部還設有第一限位槽，所述的第一限位槽位於轉動部外側，所述的第一限位槽不貫穿轉動部。

進一步的，所述的轉動部還設有安裝孔，所述的安裝孔不貫穿轉動部。

進一步的，所述的靜圈還設有第二限位槽，所述的第二限位槽位於靜圈內側，所述的第二限位槽不貫穿靜圈，第一滾珠在第一限位槽和第二限位槽組成的腔體內轉動，從而對高速絲槓進行支撐。

進一步的，所述的靜圈還設有第一滾道，所述的第一滾道位於靜圈內側，所述的第一滾道不貫穿靜圈。

進一步的，所述的螺母還設有數量不少於3件的第一導向槽，所述的第一導向槽位於螺母外側，所述的第一導向槽不貫穿螺母。

進一步的，所述的螺母還設有第二滾道，所述的第二滾道位於螺母外側，所述的第二滾道不貫穿螺母，第三滾珠在第二滾道和第一滾道組成的空腔內滾動，使得動圈轉動平順、無衝擊。

進一步的，所述的動圈還設有第二導向槽，所述的第二導向槽位於動圈內側，所述的第二導向槽不貫穿動圈，所述的第二導向槽數量與第一導向槽數量相同，第四滾珠在第一導向槽和第二導向槽組成的空腔內滾動，從而實現限位和導向。

與現有技術相比，該串聯式微型滾珠關節，靜圈固定時，動力設備帶動高速絲槓轉動，高速絲槓、第二滾珠、螺母構成初級絲槓副，而螺母、第三滾珠、靜圈構成次級絲槓副，當高速絲槓初始轉動時，螺母被第三滾珠限制轉動，而只能沿高速絲槓移動，由於靜圈固定，因此，螺母又沿高速絲槓轉動，從而通過第四滾珠帶動動圈轉動，實現減速傳動；動圈固定時，動力設備帶動高速絲槓轉動，高速絲槓、第二滾珠、螺母構成初級絲槓副，而螺母、第三滾珠、靜圈構成次級絲槓副，當高速絲槓初始轉動時，第四滾珠限制螺母轉動，因此，高速絲槓將旋轉運動轉化為螺母的直線運動，從而帶動靜圈轉動，實現減速傳動。該裝置結構簡單，通過二級絲槓副實現減速傳動，不僅傳動精度高，而且製造成本低，傳動效率高，且幾乎為純滾動運動，摩擦係數極低，降低了傳動中的滯後現象，減小了滾珠關節的空回差，從源頭上提高了機器人關節的重複定位精度。

附圖說明

圖1示出本實用新型爆炸圖

圖2示出本實用新型剖視圖

圖3示出本實用新型高速絲槓三維圖

圖4示出本實用新型靜圈剖視圖

圖5示出本實用新型動圈三維圖

高速絲槓 1 第一滾珠 2

靜圈 3 第二滾珠 4

螺母 5 第三滾珠 6

第四滾珠 7 第五滾珠 8

動圈 9 轉動部 101

第一限位槽 102 安裝孔 103

第二限位槽 301 第一滾道 302

第一導向槽 501 第二滾道 502

第二導向槽 901

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種串聯式微型滾珠關節，包括高速絲槓1、第一滾珠2、靜圈3、第二滾珠4、螺母5、第三滾珠6、第四滾珠7、第五滾珠8、動圈9，所述的第一滾珠2位於高速絲槓1右端外側，所述的第一滾珠2與高速絲槓1滾動相連，所述的靜圈3位於第一滾珠2外側，所述的靜圈3與第一滾珠2滾動相連，所述的第二滾珠4位於高速絲槓1左端外側，所述的第二滾珠4與高速絲槓1滾動相連，所述的螺母5位於第二滾珠4外側，所述的螺母5與第二滾珠4滾動相連，所述的第三滾珠6位於螺母5右端外側且位於靜圈3內側，所述的第三滾珠6與螺母5滾動相連且與靜圈3滾動相連，所述的第四滾珠7位於螺母5左端外側，所述的第四滾珠7與螺母5滾動相連，所述的第五滾珠8位於靜圈3左端外側，所述的第五滾珠8與靜圈3滾動相連，所述的動圈9位於第五滾珠8外側且位於第四滾珠7外側，所述的動圈9與第五滾珠8滾動相連且與第四滾珠7滾動相連，所述的高速絲槓1還設有轉動部101，所述的轉動部101與高速絲槓1一體相連，所述的轉動部101還設有第一限位槽102，所述的第一限位槽102位於轉動部101外側，所述的第一限位槽102不貫穿轉動部101，所述的轉動部102還設有安裝孔103，所述的安裝孔103不貫穿轉動部102，所述的靜圈3還設有第二限位槽301，所述的第二限位槽301位於靜圈3內側，所述的第二限位槽301不貫穿靜圈3，第一滾珠2在第一限位槽102和第二限位槽301組成的腔體內轉動，從而對高速絲槓1進行支撐，所述的靜圈3還設有第一滾道302，所述的第一滾道302位於靜圈3內側，所述的第一滾道302不貫穿靜圈3，所述的螺母5還設有數量不少於3件的第一導向槽501，所述的第一導向槽501位於螺母5外側，所述的第一導向槽501不貫穿螺母5，所述的螺母501還設有第二滾道502，所述的第二滾道502位於螺母5外側，所述的第二滾道502不貫穿螺母5，第三滾珠6在第二滾道502和第一滾道302組成的空腔內滾動，使得動圈9轉動平順、無衝擊，所述的動圈9還設有第二導向槽901，所述的第二導向槽901位於動圈9內側，所述的第二導向槽901不貫穿動圈9，所述的第二導向槽數量與第一導向槽數量相同，第四滾珠7在第一導向槽501和第二導向槽901組成的空腔內滾動，從而實現限位和導向，該串聯式微型滾珠關節，靜圈3固定時，動力設備帶動高速絲槓1轉動，高速絲槓1、第二滾珠4、螺母5構成初級絲槓副，而螺母5、第三滾珠6、靜圈3構成次級絲槓副，當高速絲槓1初始轉動時，螺母5被第三滾珠6限制轉動，而只能沿高速絲槓1移動，由於靜圈3固定，因此，螺母5又沿高速絲槓1轉動，從而通過第四滾珠7帶動動圈9轉動，實現減速傳動；動圈9固定時，動力設備帶動高速絲槓1轉動，高速絲槓1、第二滾珠4、螺母5構成初級絲槓副，而螺母5、第三滾珠6、靜圈3構成次級絲槓副，當高速絲槓1初始轉動時，第四滾珠7限制螺母5轉動，因此，高速絲槓1將旋轉運動轉化為螺母5的直線運動，從而帶動靜圈3轉動，實現減速傳動。該裝置結構簡單，通過二級絲槓副實現減速傳動，不僅傳動精度高，而且製造成本低，傳動效率高，且幾乎為純滾動運動，摩擦係數極低，降低了傳動中的滯後現象，減小了滾珠關節的空回差，從源頭上提高了機器人關節的重複定位精度。

本實用新型不局限於上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所做出的種種變換，均落在本實用新型的保護範圍之內。