[发明专利]工业机器人零回差摆线减速器

说明书

【技术领域】

本发明涉及摆线减速技术领域，一种在国产机床上，采用中级制造精度并结合慢走丝线切割技术的工业机器人零回差摆线减速器。

【背景技术】

国家863计划机器人技术专家组指出：“因关键部件配套瓶颈而衍生的整机企业制造成本居高不下，已经成为中国工业机器人市场发展的严重掣肘。特别是高精度机器人关节减速器产品主要依赖进口，目前75％的市场被Nabtesco和Harmonic Drive公司垄断。”

据前瞻产业研究院《报告》，2014、15年国内工业机器人减速器市场规模为26-30亿元。

二十多年来，科技部多次下达RV减速器863计划，下拨了大量资金，希望我国工业机器人整机企业不再进口昂贵的日本RV减速器。最近，《2011.1～2012.12》两联合组发布：

天津组2014.05.13：“五家联合《国家863工业机器人高精度高效率减速器》课题组经两年努力，于2013.12月通过了科技部专家组验收，专家结论：完成了合同任务书规定的内容，达到了性能指标要求，掌握了工业机器人用高精度减速器研发及制造技术，对于推进我国工业机器人核心部件国产化具有重要意义。”只是，有资料称研制中出现了下述问题：

(1)摆线轮需要在昂贵的LFG-3540数控齿轮成型磨床上加工，必需在德国温泽公司开发的WGT850/1000齿轮测量中心试验台上测量，摆线轮磨削精度为4级；

(2)考虑引进价值几百万元的曲柄磨床加工曲柄轴，曲柄轴满滚子轴承出现摆线轮死点；

(3)刚性盘拆卸困难，一旦拆卸会造成零件损坏，刚性盘菱形柱加工费用昂贵。

温州组于2013.12.07：“2013年9月5日，经过国家科技部专家严格而缜密的审查，五家联合申报的《国家863工业机器人高精度高效率减速器》顺利通过技术验收。标志着在创新能力、工艺水平及制造水平等方面进入了先进制造技术领域。”

但，科技部为什麽再次下达《2015年工业机器人高精度减速器863计划》？

国内实现larc min回差技术方案是：“高精度机床、高精度制造”，高精度机床需要高级制造人才及大量资金，使制造成本过高，企业必然受到日本RV减速器降价打压，直至被挤垮。

因此，本发明不得不提出：《中级制造精度》减速器能否实现零回差？能否用低制造成本减速器取代日本高精度RV减速器？本发明构思的理论依据有二：

(一)数控机床进给系统的消除齿轮副间隙设计给本发明的启示：

数控机床进给系统要求机械结构具有高传动刚度和尽可能消除齿轮副的传动间隙，因为传动间隙会造成进给系统每次反向运动滞后于指令信号，丢失指令脉冲并差生反向死区，对传动精度影响很大。数控机床采用两个薄齿轮的左右面分别与宽齿轮的左右面贴紧，以消除齿侧间隙；湖北汽车工程学院邱新桥提出了《圆柱齿轮齿侧间隙自动补偿新方法》：“在伺服驱动系统的齿轮传动机构中，为了保证双向传动精度，必需采取措施消除齿侧间隙，附图系滑销滑动错齿调隙机构，齿侧间隙可自动补偿。”

秦大同、谢里阳主编《现代机械设计手册》卷5第22篇(光机电一体化系统设计)中给出了直齿与斜齿轮消除齿轮间隙方法(详见卷5-22-168、169页)：主动齿轮与两片从动齿轮A及B啮合关系是：主动轮正转时与从动齿轮A啮合；主动轮反转时与从动齿轮A啮合。

(二)重庆大学陈小安博士导师发明专利《精密摆线针轮行星传动装置》(ZL200810069737)：

该发明的技术特征：若针齿壳A中的摆线轮a与针齿啮合的齿廓面方向为顺时针；则针齿壳B中的摆线轮b与针齿啮合的齿廓面方向为逆时针，因而正、反转时零回差。

原理与(一)所述相同。中等制造精度，正、反转时零回差；缺点：单片摆线轮做功。

【发明内容】目的：提出国产机床、中级制造精度的一种工业机器人零回差摆线减速器。

“数控机床进给系统的启示”与发明专利《精密摆线针轮行星传动装置》ZL200810069737是本发明解决“零回差”的理论依据，本发明技术方案如下：

行星轴上设有二弹性挡圈，二弹性挡圈紧靠轴承内圈端面，二弹性挡圈间设有二偏心套，第一偏心套紧固在行星轴上，第二偏心套与行星轴滑配，第二偏心套与第二弹性挡圈间设复位弹簧，第一、二偏心套内侧端面为梯形齿、或三角齿啮合；

摆线轮A轮齿与针齿壳上半区针销逆时针一侧靠紧，而摆线轮B轮齿与针齿壳下半区针销顺时针一侧靠紧，二摆线轮相位角θ(摆线轮修形后偏转角α)：(180°-α)＜θ＜180°；