一种降噪减振工业机器人RV减速机的制作方法
本发明属于工业机器人零件,具体涉及到一种降噪减振工业机器人rv减速机。
背景技术:
1、工业机器人 rv 减速器作为机器人关节的核心传动部件,承担着传递扭矩、减速增矩、保证运动精度的关键作用,广泛应用于六轴及多轴工业机器人的各运动关节。随着工业机器人向高速化、重载化、高精度方向发展,对 rv 减速机的振动、噪声控制提出越来越严苛的要求;减速机运行过程产生的振动与噪声,不仅会造成机器人整机抖动,降低重复定位精度,还会加剧内部零件疲劳磨损,缩短减速器使用寿命,恶化车间作业环境,现有技术中,rv 减速机主要由一级行星减速机构与二级摆线针轮减速机构组成,伺服电机输出扭矩经由输入轴驱动太阳轮,再通过行星轮驱动曲柄轴旋转,进而带动摆线轮完成减速输出。
2、现有常规 rv 减速机的输入轴与太阳轮大多采用花键刚性直连或者一体轴结构,传动链刚性程度高,在机器人频繁启停、正反转换向、加减速工况下,电机输出的扭转冲击、行星齿轮啮合产生的交变振动会无缓冲地直接从输入轴传递至太阳轮,再经由行星轮、曲柄轴传递至后端摆线-针齿啮合副,激发摆线轮、针齿销、行星架的啮合冲击振动,容易产生金属敲击异响以及整机共振啸叫。同时花键副存在装配侧隙,换向时侧隙会进一步放大撞击噪声。
3、另外,现有 rv 减速机针齿销多为简单圆柱销直接装配于针齿壳,针齿销与摆线轮齿面啮合时为刚性接触,啮合过程的冲击载荷直接作用在针齿销本体,进一步加剧整机振动。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点,提供一种降噪减振工业机器人rv减速机。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种降噪减振工业机器人rv减速机,包括固定盘,所述固定盘的前端面设置有降噪组件,所述降噪组件上安装有定位套,所述定位套的内壁设置有输入组件;
3、所述降噪组件的内壁设置有减速组件,所述减速组件上安装有输出盘,所述固定盘上开设有多个用于安装螺栓的固定孔。
4、进一步的,所述降噪组件包括安装于固定盘前端面的针齿架,所述针齿架的外侧设置为中空状,所述针齿架的内部安装有多个安装架,多个所述安装架上均安装有消音棉,多个所述消音棉的内壁均开设有若干个吸音孔。
5、通过上述技术方案,中空针齿架为噪声传播留出空间,安装架稳定固定消音棉,内部吸音孔可收纳传动产生的声波并通过摩擦耗散声能,从噪声传播路径实现降噪;该结构依托原有针齿架布置,无需大幅改动传动结构,可与输入端缓冲减振结构协同作用,有效降低减速机向外辐射噪音,改善整机运行声学环境。
6、进一步的,多个所述安装架沿针齿架圆周布置,多个所述消音棉均与对应的安装架之间紧密贴合。
7、通过上述技术方案,圆周排布的安装架可对消音棉均匀支撑定位,避免消音棉运行中移位脱落;消音棉与安装架紧密贴合可消除间隙漏声,充分吸附减速机内部传动产生的噪声,全方位阻断噪声向外传播;整体结构拆装便捷,便于后期检修更换消音棉,持续稳定发挥吸声作用,配合输入端缓冲结构共同降低整机运行噪音。
8、进一步的,所述输入组件包括转动安装于定位套内壁的输入轴,所述输入轴的外壁套设有太阳轮,所述太阳轮的后端面转动安装有转动盘,所述输入轴的外壁螺纹安装有螺纹盘。
9、通过上述技术方案,定位套为输入轴提供回转支撑,保障输入轴转动同轴度;转动盘隔离太阳轮与螺纹盘,降低相对转动产生的摩擦损耗;螺纹盘通过螺纹锁紧,配合转动盘对太阳轮实施轴向限位,抑制太阳轮轴向窜动,保证齿轮啮合精度,同时方便零部件拆装检修,提升输入组件装配可靠性与运转平稳性。
10、进一步的,所述输入轴由两段直径不同的轴组成,所述太阳轮套设于输入轴的尾段,且太阳轮的齿外径小于定位套的内径。
11、通过上述技术方案,太阳轮齿外径小于定位套内径,可避免装配剐蹭干涉,方便输入轴与太阳轮预装组件穿入定位套完成组装,预留充足转动间隙,防止工作时发生摩擦剐蹭,简化装配流程,保障输入传动运转流畅稳定。
12、进一步的,所述输入组件还包括开设于太阳轮前端面的多个定位槽,所述输入轴的尾段安装有多个定位块,多个所述定位块均位于对应的定位槽内部,多个所述定位槽的两侧均开设有导向槽,两个所述导向槽的内部均滑动安装有导向柱,多组所述导向槽的中段均开设有安装槽,多组所述导向柱的外壁均固定安装有位于对应安装槽内部的安装板,多组所述安装板上均安装有弹簧,多组所述弹簧的另一端均与相对应的安装槽内壁连接,多组所述导向柱的一端均安装有位于对应的定位槽内部的挡板。
13、通过上述技术方案,导向槽对导向柱起到滑动导向作用,弹簧配合挡板实现扭矩弹性传递,能够吸收启停换向带来的扭转冲击,消除周向传动间隙;定位槽与定位块可实现过载刚性限位,防止弹簧超量压缩失效,在实现输入端减振降噪的同时,保证传动整体刚度,维持输入组件运转的可靠性。
14、进一步的,多个所述定位块均与两侧相对应的挡板相贴合。
15、通过上述技术方案,定位块与两侧挡板贴合可消除周向传动间隙,避免换向工况下金属撞击异响;正常运转时可借助挡板挤压弹簧实现扭矩弹性传递,吸收启停加减速的瞬时冲击;过载工况下定位块可直接刚性抵靠挡板完成力的传导,限制弹簧过度形变损坏,兼顾弹性减振效果与传动系统刚度,保障输入传动环节工作稳定可靠。
16、进一步的,所述减速组件包括多个针齿销,多个所述针齿销之间啮合有两个摆线轮,两个所述摆线轮之间安装有多个曲柄轴,多个所述曲柄轴的一端均安装有行星轮,多个所述行星轮均与太阳轮相啮合。
17、通过上述技术方案,多组行星轮共同与太阳轮啮合可分摊传动载荷,降低单轮受力;双摆线轮相位错位布置,能够抵消部分偏心径向振动,减小整机抖动;多根曲柄轴同步传递动力,实现载荷均匀分配,提升扭矩承载能力,降低传动部件交变应力,弱化啮合冲击,保障减速机传动平稳,抑制振动与噪声的生成。
18、进一步的,多个所述针齿销的外壁均开设有多个缓冲槽。
19、通过上述技术方案,缓冲槽作为储油节流槽可储存润滑油,在针齿销与摆线轮啮合位置形成有效油膜,改善啮合副润滑状态,减少摩擦磨损;同时利用槽体产生流体节流阻尼,耗散啮合冲击带来的振动能量,削弱振动向机体传递;与输入端弹性缓冲结构相配合,从啮合位置抑制振动噪声产生,在不破坏传动承载能力的前提下,提升减速机减振降噪的综合性能。
20、进一步的,多个所述曲柄轴的另一端均安装于输出盘上,通过公转带动输出盘转动。
21、通过上述技术方案,多根曲柄轴圆周布置可共同驱动输出盘,能够分摊传动扭矩,降低单根构件承受的载荷,提升整机承载能力;曲柄轴公转驱动的传动形式,可抵消部分摆线轮带来的径向偏心振动,减少运行偏摆,保证输出盘转动同轴度与输出扭矩平稳;还可以让动力多点均匀输入输出盘,减小交变冲击,降低振动噪声,保障减速机高精度稳定输出。
22、本发明的有益效果如下:
23、(1)本发明中的设置的输入组件,在输入轴与太阳轮之间设置弹性缓冲传动结构,机器人启停换向产生的扭转冲击可得到有效缓冲,削弱冲击振动向减速组件后端传递,避免传动间隙带来的金属敲击异响,从传动源头降低振动激励,改善减速机运行抖动现象,保护内部传动零件,延长零部件的服役寿命;
24、(2)本发明通过在针齿架内侧配置带有吸音孔的消音棉结构,能够对减速机内部传动产生的噪声进行吸收衰减,区别于单纯依靠结构减振的方式,配合传动端缓冲结构形成源头减振加内部吸声的组合降噪方案,有效弱化向外辐射的噪音,改善设备工作时的声学环境;
25、(3)本发明通过在针齿销外壁设置缓冲槽结构,运行过程中可留存润滑介质,在摆线轮与针齿销啮合区域形成连续油膜,改善啮合副润滑状态,降低啮合部位摩擦损耗;同时槽道具备节流阻尼效应,耗散啮合产生的振动能量,与输入端弹性缓冲结构相互协同,在保障传动承载能力的基础上,进一步提升减速机整体减振降噪性能。
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