[发明专利]一种具有零位输出和行程限位的谐波减速器

说明书

本发明涉及减速器技术领域，具体为一种具有零位输出和行程限位的谐波减速器，包括外壳组件、传动组件、输出轴零位组件。设计的输出轴零位输出模块，方便机器每次开机启动时准确找到零点，并且能够对输出轴转过角度和速度进行测量；设计的减速器行程限位，能够防止机器因超行程运作发生机器碰撞进而损坏机器，该限位设计在减速器内部且尺寸极小，但不需要时限位螺栓还可随时取出。因此用户使用该减速器时，无需再额外设计安装独立的零位触发和限位机构。本发明适用于轻质量、小体积、高精度、需要零位触发、输出轴转过角度和转速测量、限位保护的机器人、机械臂和其他一些高精密传动领域。

技术领域

本发明涉及减速器技术领域，尤其涉及一种具有零位输出和行程限位的谐波减速器

背景技术

随着社会的发展，在很多领域里，因机器人拥有较高的精度和效率，正在逐步取代传统的人力，比如在工厂里，机器人进行装配、焊接、码垛、搬运、分拣等等已经十分常见，在航空领域和深海探测领域，机器人发挥的作用也越来越大；机器人及机械臂都有相应的执行机构，多数执行机构都是由电机提供动力，经过减速器输出合适的扭矩和速度，绝大多数机器人执行机构的传动首选谐波减速器，因谐波减速器具有回差小、单级减速比范围大、运动平稳、噪声低、效率大、承载能力大等一些优点，成为各个国家争相研究的对象，如美国、德国、英国、瑞士，特别是日本，几乎垄断了全部的高精度谐波减速器的市场，我们国家研究谐波齿轮传动时间远远晚于国外，虽然取得一些成就但是相比国外仍然有很大差距，目前我们的高端谐波减速器严重依赖进口，这严重影响到我国机器人及相关行业的发展，我国随时都会面临发达国家技术封锁和禁止出口的问题。

机器人或者机械臂大多都不需要周转，安装到机器人和机械臂上都会有一个确定的运动范围，调试和运行时难免会发生意外超范围运动，进而导致机器损坏，造成更大的损失，并且机器人每次启动都需要进行准确的零位校对，并对转过的角度和速度进行测量反馈，但如果再单独设计独立外置的限位保护和零位校对机构，那么机器的体积和质量就会无比庞大。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种具有零位触发、输出轴转过角度和转速测量、限位保护一体、结构设计紧凑、体积小、轻质量、大输出转矩的高精密谐波减速器。

本发明提供具体的技术方案如下：

一种具有零位输出和行程限位的谐波减速器，包括外壳组件、传动组件、输出轴零位组件，所述的外壳组件由输出轴端上外壳、中外壳、输入轴端下外壳组成，所述传动组件包括输入轴、波发生器、柔轮、与柔轮啮合的谐波齿轮、输出轴，外壳组件形成内腔，传动组件依次安装于其中，所述谐波齿轮固定于中外壳内腔上，柔轮一端固定于输出轴上，输出轴零位组件安装于输出轴末端，输出轴零位组件用于对输出轴进行零位校对、转过角度和速度进行测量。

进一步地优选，所述输出轴零位组件包括定位下外壳、定位上外壳、输出轴连接件、第一检测组件、第二检测组件、码盘、设于定位下外壳内底部的控制板，码盘设于输出轴连接件和输出轴之间，第一检测组件由自上而下同轴线的第一光源、第一透镜支座、第一平行光透镜、第一光栅板、第一栅板支座和第一光敏元件组成，第一光源和第一平行光透镜通过第一透镜支座固定于定位上外壳内，第一栅板支座和第一光敏元件固定于控制板上，第二检测组件由自上而下同轴线的第二光源、第二透镜支座、第二平行光透镜、第二光栅板、第二栅板支座和第二光敏元件组成，第二光源和第二平行光透镜通过第二透镜支座固定于定位上外壳内，第二栅板支座和第二光敏元件固定于控制板上，第一检测组件和第二检测组件成180度分布，第一检测组件与输出轴中心的距离大于第二检测组件与输出轴中心的距离，码盘上设有一圈均匀分布的多个孔，孔与第一检测组件位置相对应，对应于第二检测组件位置处的码盘上设有一零位孔。

进一步地优选，所述输出轴、码盘、输出轴连接件通过螺栓连接，定位上外壳安装在定位下外壳上，定位下外壳安装在输出轴端上外壳上，定位下外壳上开有导线孔。