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关节模组的装配方法和关节机器人与流程

2022-06-25 08:28:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及驱动设备技术领域,特别涉及一种关节模组的装配方法及关节机器人。


背景技术:

2.随着工业自动化技术的快速发展,机器人作为一种重要的工业自动化设备,越来越得到重视,并且应用越来越广泛。在机器人有关技术中,对机器人关节等运动部件的控制最为重要和关键。
3.相关技术的机器人关节模组中,电机组件的外壳与减速器通常是通过紧固件连接,使得外壳和减速器之间的轴向位置固定。在一些方案中,外壳对减速器的挤压力将影响减速器的传动精度。由于现在的外壳和减速器之间的轴向位置不可调,使得外壳对减速器的挤压力不可以调节。使得减速器的传动精度得不到保障。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的是提出一种关节模组的装配方法,旨在解决如何提高关节模组的传动精度的技术问题。
5.为实现上述目的,本发明提出的关节模组的装配方法包括:
6.所述关节模组的装配方法包括:
7.获取所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力;
8.比较当前压力和预设压力范围;
9.确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈和所述外壳的轴向相对位置,以使所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力处于预设压力范围;
10.其中,所述关节模组包括:
11.电机组件,包括外壳、电机定子和电机转子,所述外壳设有一端开口的安装腔,所述电机定子和电机转子安装于所述安装腔;
12.减速器,安装于所述电机组件的开口端,所述减速器具有输入轴和输出轮,所述输入轴伸入所述安装腔并与所述电机转子连接,所述输出轮与所述输入轴差速配合并外露于所述安装腔;
13.支撑轴承,包括转动配合的内圈和外圈,所述内圈与所述输出轮固定连接,所述外圈的外周壁设有外螺纹,所述外壳开口端的内周壁设有内螺纹,所述外圈与所述外壳的开口端通过螺纹固定配合;
14.其中,所述减速器设置为谐波传动减速器;所述减速器还包括柔性轴承和柔性传动轮,所述输入轴通过所述柔性轴承与所述柔性传动轮配合,所述输出轮套设于所述柔性传动轮并与所述柔性传动轮通过啮齿可传动配合,所述柔性传动轮的一端伸入所述安装腔并沿径向朝外翻折形成外翻边;所述安装腔内对应所述柔性传动轮端面的位置设置有支撑台阶,所述支撑台阶抵接所述外翻边。
15.可选地,获取所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力的步骤包括:
16.获取所述支撑台阶和所述外翻边之间多个检测位置的挤压力,多个检测位置沿支撑台阶的周向排布;
17.获取多个挤压力中的挤压最大值和挤压最小值;
18.将挤压最大值和挤压最小值均作为当前压力。
19.可选地,所述比较当前压力和预设压力范围的步骤包括:
20.比较挤压最大值与预设压力范围的最大值,比较挤压最小值与预设压力范围的最小值。
21.可选地,所述确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈和所述外壳的轴向相对位置,以使所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力处于预设压力范围的步骤包括:
22.确定当前压力大于预设压力范围的最大值,旋转调节外圈和外壳,以减小所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力;
23.确定当前压力小于预设压力范围的最小值,旋转调节外圈和外壳,以增加所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力。
24.可选地,所述确定当前压力大于预设压力范围的最大值,旋转调节外圈和外壳,以减小所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力的步骤包括:
25.获取当前压力大于预设压力范围最大值的第一压力差值;
26.比较第一压力差值与第一预设压力差值和第二预设压力差值,其中,第一预设压力差值大于第二预设压力差值;
27.确定第一压力差值大于第一预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转两圈;;
28.确定第一压力差值小于第二预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转1/4~4/5圈;
29.确定第一压力差值小于或者等于第一预设压力差值,大于或者等于第二预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转4/5~2圈。
30.可选地,所述确定当前压力小于预设压力范围的最小值,旋转调节外圈和外壳,以增加所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力的步骤包括:
31.获取当前压力小于预设压力范围最小值的第二压力差值;
32.比较第二压力差值与第一预设压力差值和第二预设压力差值,其中,第一预设压力差值大于第二预设压力差值;
33.确定第二压力差值大于第一预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转两圈;;
34.确定第二压力差值小于第二预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转1/4~4/5圈;
35.确定第二压力差值小于或者等于第一预设压力差值,大于或者等于第二预设压力差值,使外圈和外壳相对旋转4/5~2圈。
36.可选地,所述外翻边包括连接部和抵接部,所述连接部连接柔性传动轮和所述抵接部,所述抵接部的厚度d大于所述连接部的厚度d;和/或,
37.所述关节模组还包括端盖,所述端盖套设于所述输出轮远离支撑轴承的一侧,所述端盖上设置有第一止口,所述输出轮设置有第一凸筋,所述第一凸筋与所述第一止口对应设置;和/或,所述端盖上设置有第二凸筋,所述输出轮设置有第二止口,所述第二凸筋与所述第二止口对应设置。
38.可选地,所述外圈位于所述安装腔内的一端端壁抵接于所述抵接部,所述外圈的端壁与所述抵接部之间设有第二密封圈。
39.可选地,所述抵接部呈环形设置,所述抵接部的外侧壁与所述外圈的外侧壁平齐,所述抵接部的宽度大于所述外圈的侧壁厚度。
40.可选地,所述外圈上设有所述外螺纹部分的轴向尺寸设置为4mm至6mm;和/或,所述外壳上设有所述内螺纹部分的轴向尺寸设置为4mm至6mm。
41.可选地,所述外壳开口端的壁厚设置为3mm至4mm。
42.可选地,所述支撑轴承设置为交叉滚子轴承。
43.可选地,所述内圈包括沿轴向相接的第一环段和第二环段,所述第一环段与所述外圈转动配合,所述第二环段设于所述第一环段背离所述安装腔的一端;所述输出轮设于所述第二环段背离所述第一环段的一端,所述输出轮的端壁连接于所述第二环段的端壁。
44.可选地,所述外圈背离所述安装腔的一端凸设有凸环,所述凸环沿所述第二环段的周向延伸;所述凸环的内周壁与所述第二环段的外周壁之间形成密封槽,所述关节模组还包括设于所述密封槽的第一密封圈。
45.可选地,所述凸环的外周面凸出于所述外圈的外周面以形成限位台阶,所述限位台阶抵接于所述外壳开口端的端壁。
46.本发明还提出一种关节机器人,包括一种关节模组,该关节模组包括:电机组件,包括外壳、电机定子和电机转子,所述外壳设有一端开口的安装腔,所述电机定子和电机转子安装于所述安装腔;
47.减速器,安装于所述电机组件的开口端,所述减速器具有输入轴和输出轮,所述输入轴伸入所述安装腔并与所述电机转子连接,所述输出轮与所述输入轴差速配合并外露于所述安装腔;
48.支撑轴承,包括转动配合的内圈和外圈,所述内圈与所述输出轮固定连接,所述外圈的外周壁设有外螺纹,所述外壳开口端的内周壁设有内螺纹,所述外圈与所述外壳的开口端通过螺纹固定配合;
49.其中,所述减速器设置为谐波传动减速器;所述减速器还包括柔性轴承和柔性传动轮,所述输入轴通过所述柔性轴承与所述柔性传动轮配合,所述输出轮套设于所述柔性传动轮并与所述柔性传动轮通过啮齿可传动配合,所述柔性传动轮的一端伸入所述安装腔并沿径向朝外翻折形成外翻边;所述安装腔内对应所述柔性传动轮端面的位置设置有支撑台阶,所述支撑台阶抵接所述外翻边;
50.该关节模组的装配方法包括:
51.获取所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力;
52.比较当前压力和预设压力范围;
53.确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈和所述外壳的轴向相对位置,以使所述支撑台阶和所述外翻边之间的当前压力处于预设压力范围。
54.本发明通过将外圈和外壳设置为螺纹连接,使得外壳上的支撑台阶与柔性传动轮的外翻边之间的挤压力可以调节,在关节模组的装配过程中,先将关节模组进行预装配,再获取支撑台阶和外翻边之间的当前压力;然后比较当前压力和预设压力范围;确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈和所述外壳的轴向相对位置,以使所述支撑台阶
和所述外翻边之间的当前压力处于预设压力范围。也即若当前压力小于预设压力范围的最小值时,继续正向旋转外圈和外壳,使得当前压力增加至大于或者等于最小值,以使得当前压力落入到预设压力范围,从而避免由于当前压力太小使得柔性传动轮安装不可靠(将使得柔性传动轮和输出轮之间的同轴度精度得不到保证,从而直接的影响二者之间的传动比)的现象出现,如此有利于提高柔性传动轮的安装可靠性,提高减速器的传动精度;同样的,若当前压力大于预设压力范围的最大值时,需要反向旋转外圈和外壳,使得当前压力减小至小于或者等于最大值,以使得当前压力落入到预设压力范围,从而避免由于当前压力太大使得柔性传动轮形变、易已损坏的现象出现(变形或者损坏的柔性传动轮和输出轮之间的同轴度精度得不到保证,将直接的影响二者之间的传动比),如此有利于提高柔性传动轮的安装精度和使用寿命,提高减速器的工作可靠性的同时保证关节模组的传动精度。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
56.图1为本发明关节模组一实施例的结构拆解示意图;
57.图2为本发明关节模组一实施例的拆解剖面示意图;
58.图3为本发明关节模组另一实施例的拆解剖面示意图;
59.图4为本发明关节模组一实施例的剖面示意图;
60.图5为本发明关节模组另一实施例的剖面示意图;
61.图6为本发明中减速器一实施例的剖面示意图;
62.图7为本发明关节模组的装配方法一实施例的流程示意图;
63.图8为图7中步骤s100的细化流程示意图;
64.图9为图7中步骤s300的细化流程示意图。
65.附图标号说明:
66.标号名称标号名称标号名称10外壳11安装腔20输入轴30输出轮40支撑轴承41内圈42外圈411第一环段412第二环段421凸环50第一密封圈422限位台阶60柔性轴承70柔性传动轮71外翻边80第二密封圈711连接部712抵接部111支撑台阶90端盖91中轴92第一止口31第一凸筋93第三密封圈
67.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
68.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
69.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
70.另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“a和/或b为例”,包括a方案,或b方案,或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
71.本发明提出一种关节模组,应用于关节机器人。
72.在本发明实施例中,如图1、图4和图5所示,该关节模组包括:电机组件,包括外壳10、电机定子和电机转子,所述外壳10设有一端开口的安装腔11,所述电机定子和电机转子安装于所述安装腔11;减速器,安装于所述电机组件的开口端,所述减速器具有输入轴20和输出轮30,所述输入轴20伸入所述安装腔11并与所述电机转子连接,所述输出轮30与所述输入轴20差速配合并外露于所述安装腔11;支撑轴承40,包括转动配合的内圈41和外圈42,所述内圈41与所述输出轮30固定连接,所述外圈42的外周壁设有外螺纹,所述外壳10开口端的内周壁设有内螺纹,所述外圈42与所述外壳10的开口端通过螺纹固定配合。
73.外壳10呈筒状设置且一端开口,电机定子固定安装于安装腔11内,电机转子可通过轴承与外壳10可转动配合,从而通过电磁感应现象,可使电机转子相对电机定子转动。减速器用以将电机转子调整至预设转速后再输出做功。具体地,输入轴20与电机转子固定配合,以使输入轴20随电机转子同步转动,再通过与输出轮30差速配合来使输出轴的转速被控制在预设值,从而满足输出要求。
74.支撑轴承40用以实现输出轮30与外壳10的转动配合,从而使输出轴在承受负载时,可将负载分散至电机组件,以避免输出轮30或减速器集中受力,从而提高关节模组的整体结构稳定性。具体的,所述支撑轴承40设置为交叉滚子轴承;支撑轴承40还包括设于内圈41和外圈42之间的多个圆柱滚子,相邻两圆柱滚子的轴向呈十字交叉状设置;如此,可提高支撑轴承40在轴向上的支撑强度,以提高关节模组在轴向上的整体承载能力。
75.现有技术的关节模组中,外圈42和外壳10的周壁会凸设凸台,两凸台开设有固定孔,两固定孔再通过紧固件连接。这种连接方式使得支撑轴承40与外壳10的连接位置较单一,配合面积也较少,容易造成紧固件或者凸台处受力集中,从而使支撑轴承40与电机组件的连接处容易损坏或因长期集中受力而松脱。
76.而在本技术的关节模组中,支撑轴承40的外圈42与外壳10是通过螺纹实现固定配合的,螺纹沿外圈42和外壳10的周向延伸,从而可有效增加支撑轴承40与外壳10的配合位置和配合面积。如此,可将支撑轴承40所受的力沿周向分散至与外壳10配合的各个部位,以提高关节模组的装配结构稳定性,从而提高关节模组的整体负载能力。
77.在一实施例中,如图6所示,减速器可设置为谐波减速器;谐波减速器还包括柔性轴承60和柔性传动轮70,所述输入轴20通过所述柔性轴承60与所述柔性传动轮70配合,所述输出轮30套设于所述柔性传动轮70并与所述柔性传动轮70通过啮齿可传动配合。
78.柔性轴承60套设于输入轴20,柔性传动轮70套设于柔性轴承60,输出轮30套设于柔性传动轮70。输出轮30的内周壁设有内啮齿,柔性传动轮70的外周壁设有外啮齿;外啮齿与内啮齿的齿数不等。由谐波减速器的工作原理可知,输入轴20转动时,会使柔性传动轮70发生变形,柔性传动轮70的变形会使其与输出轮30的啮合状态不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入
……
,周而复始地进行,从而实现柔性传动轮70相对输出轮30缓慢旋转。而在本实施例中,由于输出轮30是可转动的,因此可以理解,柔性传动轮70与输出轮30啮合时会使输出轮30转动,以实现输出轮30相对输入轴20的减速转动。将减速器设置为谐波减速器,可提高减速器的减速精度,从而进一步满足关节模组的输出需求。
79.具体的,如图6所示,所述柔性传动轮70的一端伸入所述安装腔11并沿径向朝外翻折形成外翻边71,所述外圈42位于所述安装腔11内的一端端壁抵接于所述外翻边71,所述外圈42的端壁与所述外翻边71之间设有第二密封圈80。外圈42朝向安装腔11的一端端壁可开设嵌槽,第二密封圈80嵌设于密封槽内,以提高第二密封圈80的安装稳定性。外翻边71和第二密封圈80能提高柔性传动轮70与支撑轴承40之间的密封性,防止润滑油从柔性传动轮70与支撑轴承40之间的间隙流出减速器,从而提高关节模组的整体密封性。
80.在一实施例中,如图2和图3所示,所述内圈41包括沿轴向相接的第一环段411和第二环段412,所述第一环段411与所述外圈42转动配合,所述第二环段412设于所述第一环段411背离所述安装腔11的一端;所述输出轮30设于所述第二环段412背离所述第一环段411的一端,所述输出轮30的端壁连接于所述第二环段412的端壁。
81.将内圈41沿轴向分为第一环段411和第二环段412,可使内圈41与输出轮30有足够的连接面积,以提高与输出轮30的连接强度,同时提高内圈41的承载能力。第二环段412的端壁可开设固定孔,输出轮30的端壁可开设过孔,固定孔与过孔通过紧固件串接,以实现输出轮30与第二环段412的固定。关节模组还可包括输出端盘,输出端盘安装于输出轮30背离安装腔11的一端,以随输出轮30转动。输出端盘用以供待驱动部件连接,以对输出轮30起到保护作用。
82.具体的,如图2和图5所示,所述外圈42背离所述安装腔11的一端凸设有凸环421,所述凸环421沿所述第二环段412的周向延伸;所述凸环421的内周壁与所述第二环段412的外周壁之间形成密封槽,所述关节模组还包括设于所述密封槽的第一密封圈50。凸环421与外圈42一体注塑成型,以提高凸环421与外圈42的连接强度。第一密封圈50可将内圈41与外圈42之间的配合间隙封堵,以防止润滑油从支撑轴承40的缝隙处漏出。
83.在实际应用中,如图2和图5所示,所述凸环421的外周面凸出于所述外圈42的外周面以形成限位台阶422,所述限位台阶422抵接于所述外壳10开口端的端壁。限位台阶422沿外圈42的周向延伸。在支撑轴承40的外圈42与外壳10的开口端通过螺纹配合到位后,限位台阶422会抵接于外壳10开口端的端部,以防止外圈42继续深入安装腔11。此外,限位台阶422还能增加外壳10与支撑轴承40在轴向上的抵接面积,以提高关节模组整体沿轴向的承载能力。
84.在一实施例中,如图2所示,所述外圈42上设有所述外螺纹部分的轴向尺寸设置为
4mm至6mm;和/或,所述外壳10上设有所述内螺纹部分的轴向尺寸设置为4mm至6mm。可以理解,外螺纹的轴向尺寸可与内螺纹的轴向尺寸相同,以提高螺纹的利用率。将外螺纹和内螺纹的轴向尺寸设置为4mm至6mm,可在有效增加配合面积,以提高配合强度的基础上,降低关节模组的整体轴向尺寸。具体的,所述外壳10开口端的壁厚设置为3mm至4mm,以提高外壳10与支撑轴承40连接处的结构强度,同时合理控制关机模组的整体径向尺寸。
85.在一些实施例中,所述安装腔11内对应所述柔性传动轮70端面的位置设置有支撑台阶111,所述支撑台阶111抵接所述外翻边71。本实施例中,通过对应柔性传动轮70的端面设置支撑台阶111,使得柔性传动轮70可以在支撑台阶111的作用下,稳定可靠的安装于安装腔11内。在外壳10和外圈42配合后,支撑台阶111抵接外翻边71,通过调节外壳10和外圈42螺纹连接的长度,可以调节外壳10和外圈42轴向上的相对位置,从而调节支撑台阶111和外翻边71之间的挤压程度,进而影响柔性传动轮70的安装稳定性。
86.在一些实施例中,为了提高柔性传动轮70的工作稳定性,所述外翻边71包括连接部711和抵接部712,所述连接部711连接柔性传动轮70和所述抵接部712,所述抵接部712的厚度d1大于所述连接部711的厚度d2。具体地,本实施例中,抵接部712靠近所述安装腔11的内侧壁,其厚度d1为连接部711的厚度d2的1.2~3倍,可以为1.5、1.6、1.7、1.8倍等。通过将抵接部712的厚度设置为大于连接部711的厚度,使得抵接部712在与支撑台阶111进行抵接和挤压的过程中,不容易被损坏。并且可以承载调节过程中的摩擦,使得外翻边71的使用寿命和支撑稳定性得到大幅的增加。抵接部712的厚度不能太厚,由于抵接部712具有弹性,其厚度大于连接部711厚度的3倍时,在挤压过程中容易出现大幅的变形,使得支撑台阶111与抵接部712发生较大的错位,从而影响支撑稳定性。抵接部712的厚度不能太薄,当其厚度小于连接部711的1.2倍时,难以达到提高稳定性的效果。
87.在一些实施例中,为了进一步提高外翻边71的安装稳定性和密封性,所述外圈42位于所述安装腔11内的一端端壁抵接于所述抵接部712,所述外圈42的端壁与所述抵接部712之间设有第二密封圈80。具体地,本实施例中,通过将第二密封圈80设置在抵接部712与外圈42的端壁之间,由于抵接部712的另一侧被支撑台阶111抵接,使得第二密封圈80间接的被支撑台阶111抵接。如此,使得第二密封圈80受到支撑台阶111的挤压力,在确保第二密封圈80的安全稳定性的同时,还有利于提高第二密封圈80的密封效果。在一些实施例中,在外圈42的端壁上开设有安装凹槽,第二密封圈80安装在安装凹槽内,抵接部712封堵安装凹槽的槽口,使得第二密封圈80安。同时,由于抵接部712的厚度较厚,可以很好的封堵槽口,提高了风道槽口的稳定性,从而提高了第二密封圈80安装的稳定性。
88.在一些实施例中,所述关节模组还包括端盖90,所述端盖90套设于所述输出轮远离支撑轴承的一侧,所述端盖90上设置有第一止口92,所述输出轮设置有第一凸筋31,所述第一凸筋31与所述第一止口92对应设置;和/或,所述端盖90上设置有第二凸筋,所述输出轮设置有第二止口,所述第二凸筋与所述第二止口对应设置。
89.具体地,本实施例中,端盖90面向输出轮的一侧开设有第一止口92,或者设置第二凸筋,或者,同时设置有第一止口92和第二凸筋。输出轮上设置有与第一止口92对应的第一凸筋31,或者设置有与第二凸筋对应的第二止口,或者同时设置有第一凸筋31和第二止口。在一些实施例中,第一凸筋31可以插设于所述第一止口92内,第二凸筋可以插入到第二止口内,以提高输出轮和端盖90的连接紧密度和同轴度。在一些实施例中,第一止口92和/或
第二止口内还设置有第三密封圈93,以大幅提高端盖90和输出轮之间的密封性,同时,端盖90和输出轮通过紧固件连接,第三密封圈93可以同时给端盖90和输出轮以反向作用力,起到一定的锁止作用,使得端盖90和输出轮之间的连接更加可靠。
90.值得说明是的,在一些实施例中,端盖90与关节模组的中轴91固定连接(在一些实施例中端盖90和中轴91一体成型设置),中轴91沿关节模组的轴线贯穿并与关节模组的另一端连接,如此,可以通过中轴91将外部载荷的作用力快速的传递至整个关节模组,使得关节模组内各部件之间相互的扭矩大幅降低,大幅的提高关节模组整体的同轴度和端盖90的承载强度。
91.在一些实施例中,为了提高外翻边71的抵接稳定性,所述抵接部712呈环形设置,所述抵接部712的外侧壁与所述外圈42的外侧壁平齐,所述抵接部712的宽度大于所述外圈42的侧壁厚度。具体地,本实施例中,抵接部712的外侧壁与其抵接的外圈42的外侧壁位于同一柱面上,均与安装腔11的内侧壁抵接。通过将抵接部712设置为环形,使得外圈42端面和支撑台阶111与抵接部712接触的面为圆环面,不仅使得挤压力均匀,还大幅的增加了挤压面积,提高了支撑稳定性。抵接部712的宽度大于外圈42的侧壁厚度,使得抵接部712向安装腔11内伸入的长度大于外圈42向安装腔11内伸入的长度,从而使得抵接部712的侧面积大于外圈42端面的面积,确保内圈端面全部抵接在抵接部712的侧面上。如此,有利于大幅的提高外翻边71的抵接稳定性。
92.本发明进一步提出一种关节模组的装配方法,
93.所述关节模组的装配方法包括:
94.s100:获取所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力;
95.s200:比较当前压力和预设压力范围;
96.s300:确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈42和所述外壳10的轴向相对位置,以使所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力处于预设压力范围。
97.具体地,本实施例中,获取支撑台阶111和外翻边71之间的压力,即获取支撑台阶111与抵接部712之间的压力。获取的方式有很多,可以在支撑台阶111上设置压力传感器,也可以在抵接部712上设置压力传感器,或者在支撑台阶111和抵接部712之间设置压力传感器,以在外壳10的支撑台阶111上设置压力传感器为例。在外壳10与外圈42螺纹配合时,支撑台阶111逐渐挤压抵接部712,由于抵接部712具有一定的弹性,在挤压(旋转配合)的过程中,支撑台阶111和抵接部712之间的压力会发生逐渐变化。在外壳10和外圈42初步装配后,通过压力传感器检测出支撑台阶111和抵接部712之间的当前压力。将当前压力与预设压力范围进行比较,若当前压力大于预设压力范围的最大值,则说明当前压力已经超出了预设压力范围,需要反向旋转外壳10和外圈42,以使得支撑台阶111和抵接部712之间的当前压力减小至预设压力范围内。若当前压力小于预设压力范围的最小值,则说明当前压力已经超出了预设压力范围,需要继续正向旋转外壳10和外圈42,以使得支撑台阶111和抵接部712之间的当前压力增加至预设压力范围内。值得说明的是,当前压力小于预设压力范围的最小值时,使得支撑台阶111对抵接部712的挤压力不够,此时,柔性传动轮70的安装不可靠,在传动过程中容易出现松动、错位的情况,这将使得减速器的传动比不可靠,影响传动精度。当前压力大于预设压力范围的最大值时,使得支撑台阶111对抵接部712的挤压力过大,此时,柔性传动轮70与输出轮30配合的部分可能产生轻微的变形,影响柔性传动轮70与
输出轮30的配合精度,不利于减速传动;另外,支撑台阶111长时间的对抵接部712施加较大的挤压力,也容易使得抵接部712损坏,不利于减速器长时间的运行。
98.本实施例中,通过将外圈42和外壳10设置为螺纹连接,使得外壳10上的支撑台阶111与柔性传动轮70的外翻边71之间的挤压力可以调节,在关节模组的装配过程中,先将关节模组进行预装配,再获取支撑台阶111和外翻边71之间的当前压力;然后比较当前压力和预设压力范围;确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈42和所述外壳10的轴向相对位置,以使所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力处于预设压力范围。也即若当前压力小于预设压力范围的最小值时,继续正向旋转外圈42和外壳10,使得当前压力增加至大于或者等于最小值,以使得当前压力落入到预设压力范围,从而避免由于当前压力太小使得柔性传动轮70安装不可靠(将使得柔性传动轮70和输出轮之间的同轴度精度得不到保证,从而直接的影响二者之间的传动比)的现象出现,如此有利于提高柔性传动轮70的安装可靠性,提高减速器的传动精度;同样的,若当前压力大于预设压力范围的最大值时,需要反向旋转外圈42和外壳10,使得当前压力减小至小于或者等于最大值,以使得当前压力落入到预设压力范围,从而避免由于当前压力太大使得柔性传动轮70形变、易已损坏的现象出现(变形或者损坏的柔性传动轮70和输出轮之间的同轴度精度得不到保证,将直接的影响二者之间的传动比),如此有利于提高柔性传动轮70的安装精度和使用寿命,提高减速器的工作可靠性的同时保证关节模组的传动精度。
99.在一些实施例中,为了提高装配精度,获取所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力的步骤包括:
100.s110,获取所述支撑台阶111和所述外翻边71之间多个检测位置的挤压力,多个检测位置沿支撑台阶111的周向排布;
101.s120,获取多个挤压力中的挤压最大值和挤压最小值;
102.s130,将挤压最大值和挤压最小值均作为当前压力。
103.具体地,本实施例中,支撑台阶111和外翻边71之间的接触面为环状,由于外圈42和外壳10之间通过螺纹连接,使得支撑台阶111和外翻边71之间的挤压力存在细微的差别,同时也由于工艺误差、装配误差等可能造成支撑台阶111和外翻边71之间的挤压力存在差别。为了确保支撑台阶111和外翻边71之间的挤压力均在预设压力范围内,沿支撑台阶111的周向排布有多个压力传感器,对二者之间的挤压力进行多个检测位置的测试。如此,可以获取到多个检测位置的挤压力。比较各个挤压力的大小,获取多个挤压力中的最大值(挤压最大值)和最小值(挤压最小值)。将获取的挤压最大值和挤压最小值均作为当前压力,也即将挤压最大值和挤压最小值分别与预设压力范围进行比较。如此,当挤压最大值和挤压最小值均落入到预设压力范围时,可以确保所有检测位置所对应的挤压力均落入到预设压力范围。从而可以确保所有挤压位置均符合转配要求。
104.在获取多个检测位置的挤压力后,所述比较当前压力和预设压力范围的步骤包括:
105.比较挤压最大值与预设压力范围的最大值,比较挤压最小值与预设压力范围的最小值。
106.具体地,本实施例中,首先比较挤压最大值与预设压力范围的最大值,如果挤压最大值大于最大值,则调节外壳10和外圈42的配合,将挤压最大值调节至小于或者等于预设
压力范围的最大值。如果挤压最大值小于或者等于最大值,则比较挤压最小值与预设压力范围的最小值,若挤压最小值大于或者等于预设压力范围的最小值,则无需调节。若挤压最小值小于预设压力范围的最小值,则调节外壳10和外圈42的配合,将挤压最小值调节至大于或者等于预设压力范围的最小值。
107.在一些实施例中,为了进一步提高调节精度和提高调节效率,所述确定当前压力超出所述预设压力范围,调节所述外圈42和所述外壳10的轴向相对位置,以使所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力处于预设压力范围的步骤包括:
108.s310,确定当前压力大于预设压力范围的最大值,旋转调节外圈42和外壳10,以减小所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力;
109.具体地,本实施例中,所述确定当前压力大于预设压力范围的最大值,旋转调节外圈42和外壳10,以减小所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力的步骤包括:
110.获取当前压力大于预设压力范围最大值的第一压力差值;
111.比较第一压力差值与第一预设压力差值和第二预设压力差值,其中,第一预设压力差值大于第二预设压力差值;
112.确定第一压力差值大于第一预设压力差值,使外圈42和外壳10相对旋转两圈;
113.确定第一压力差值小于第二预设压力差值,使外圈42和外壳10相对旋转1/4~4/5圈;
114.确定第一压力差值小于或者等于第一预设压力差值,大于或者等于第二预设压力差值,使外圈42和外壳10相对旋转4/5~2圈。
115.在确定当前压力大于预设压力范围的最大值的情况下,计算当前压力大于预设压力范围的最大值的量(第一压力差值),可以使用当前压力与预设压力范围的最大值作差获得。再根据第一压力差值的大小来确定调节的量,当第一压力差值越大时,说明当前压力超过预设压力范围的最大值越多(例如第一压力差值大于第一预设压力差值),需要调整的量比较大,此时可以调整两圈。当第一压力差值越小时,说明当前压力超过预设压力范围的最大值越少(例如第一压力差值小于第二预设压力差值),需要调整的量比较小,此时可以调整1/4~4/5圈(不包括4/5圈的端点值)。若第一压力差值小于或者等于第一预设压力差值,并且大于或者等于第二预设压力差值,则使外圈42和外壳10相对旋转4/5~2圈(不包括2圈的端点值)。
116.s320,确定当前压力小于预设压力范围的最小值,旋转调节外圈42和外壳10,以增加所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力。
117.具体地,本实施例中,所述确定当前压力小于预设压力范围的最小值,旋转调节外圈42和外壳10,以增加所述支撑台阶111和所述外翻边71之间的当前压力的步骤包括:
118.获取当前压力小于预设压力范围最小值的第二压力差值;
119.比较第二压力差值与第三预设压力差值和第四预设压力差值,其中,第三预设压力差值大于第四预设压力差值;
120.确定第二压力差值大于第三预设压力差值,使外圈42和外壳10相对旋转两圈;
121.确定第二压力差值小于第四预设压力差值,使外圈42和外壳10相对旋转1/4~4/5圈;
122.确定第二压力差值小于或者等于第三预设压力差值,大于或者等于第四预设压力
差值,使外圈42和外壳10相对旋转4/5~2圈。
123.在确定当前压力小于预设压力范围的最小值的情况下,计算当前压力小于预设压力范围的最小值的量(第二压力差值),可以使用预设压力范围的最小值与当前压力作差获得。再根据第二压力差值的大小来确定调节的量,当第二压力差值越大时,说明当前压力低于预设压力范围的最小值越多(例如第二压力差值大于第三预设压力差值),需要调整的量比较大,此时可以调整两圈。当第二压力差值越小时,说明当前压力低于预设压力范围的最小值越少(例如第二压力差值小于第四预设压力差值),需要调整的量比较小,此时可以调整1/4~4/5圈(不包括4/5圈的端点值)。若第二压力差值小于或者等于第三预设压力差值,并且大于或者等于第四预设压力差值,则使外圈42和外壳10相对旋转4/5~2圈(不包括2圈的端点值)。
124.本发明还提出一种关节机器人,该关节机器人包括关节模组,该关节模组的具体结构参照上述实施例,由于本关节机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
125.以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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