一种多回转执行机构同轴无隙位置反馈装置的制作方法

1.本技术涉及反馈装置技术领域，尤其涉及一种多回转执行机构同轴无隙位置反馈装置。


背景技术：

2.多回转执行机构在工作时，需要实时检测、反馈其旋转圈数或者旋转位置，以便于能够准确进行控制。现有的多回转执行机构位置反馈通常采用多圈编码器或者由多个柱形齿轮构成的减速装置来实现。在高可靠的技术要求下一般使用机械方式进行反馈（限位），但现有的由多个柱形齿轮构成的减速装置需要的零部件较多，因而其体积较大，想在不改变多回转执行机构的结构的前提下装上由多个柱形齿轮构成的对反馈装置是很困难的，此外，采用由多个柱形齿轮构成的反馈装置由于采用的是传统的齿轮啮合，存在较大间隙，导致反馈信号不准确，也由于采用多个柱形齿轮相互啮合的缘故，想要在不大改动结构的情况下改变其减速比是很困难的，因此无法灵活适用在需要改变减速比的环境中。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本技术采用如下技术方案实现：一种多回转执行机构同轴无隙位置反馈装置，包括：环形齿轮，其为一设有内齿的环形结构；行星齿轮，其可转动设置在所述环形齿轮内并与环形齿轮相互啮合；所述行星齿轮上轴向贯通开设有行星轮轴孔和销轴孔；所述行星轮轴孔位于行星齿轮的轴心处，所述销轴孔设置有多个，其以行星轮轴孔为圆心环形分布；输出轮，其包括输出轮盘，所述输出轮盘的一面沿着其轴心环形分布设置有销轴，所述销轴能够插入所述销轴孔中；所述销轴与所述销轴孔滑动配合；偏心轴套，其包括偏心轴套本体以及偏心轮，所述偏心轴套本体的底部固定设置有所述偏心轮，该偏心轮与所述偏心轴套本体不在同一轴线上；所述偏心轮可转动设置在所述行星齿轮的行星轮轴孔内。工作时，环形齿轮和多回转执行机构固定连接，多回转执行机构的一个输出轴与所述偏心轴套本体相连接，带动偏心轴套本体转动，偏心轴套本体带动其上的偏心轮转动，偏心轮和行星齿轮的行星轮轴孔之间可以相对运动，因此偏心轴套转动的同时也通过偏心轮带动行星齿轮反方向摆动，行星齿轮的销轴孔内可转动穿设有输出轮的销轴，行星齿轮转动的同时通过销轴孔推动销轴，也让输出轮转动起来，输出轮与反馈凸轮、指示盘或者编码器连接以实现反馈，或者输出轮又与另外一级相同结构的变速装置的偏心轴套连接，实现多级减速。通过设置行星齿轮的齿数和环形齿轮的齿数关系，就可以实现一定比例的减速。
4.优选地，还设置有前盖和后盖；所述环形齿轮包括环本体，所述环本体的内侧设有内齿，所述环本体上沿轴向贯通开设有齿环固定孔；所述齿环固定孔内穿设有环形齿轮固定螺钉，所述环形齿轮通过所
述环形齿轮固定螺钉与所述前盖固定连接；环形齿轮通过环形齿轮固定螺钉与前盖可拆卸固定连接，便于拆卸，在需要调整减速比时，只要扭动螺钉替换不同齿数的环形齿轮即可实现减速比的改变，这样的方式简单、快捷、成本低廉。
5.所述后盖呈中空柱体结构，其通过螺钉固定在所述环形齿轮远离前盖的一侧；所述后盖内可转动设置有所述偏心轴套。
6.优选地，所述输出轮还设有输出转轴，所述输出转轴位于所述输出轮盘远离销轴的一面；所述输出转轴与所述输出轮盘同轴设置；所述前盖上开设有输出转轴轴孔，所述输出转轴穿过所述输出转轴轴孔。
7.优选地，所述输出转轴为中空圆柱体结构，其上固定设置有第一反馈凸轮和第二反馈凸轮。输出转轴设计成中空圆柱体结构主要是考虑到整个装置用于反馈，没有太大的扭矩输出，为了减轻重量，采用中空的轴结构。第一反馈凸轮和第二反馈凸轮是用于输出触点信号，凸轮和行程开关相互配合即可实现限位控制。
8.优选地，所述销轴的数量与所述销轴孔相互对应；销轴孔的孔径大于销轴的外径，并且二者的间隙足够大，能够保证偏心轮运动时不会被卡死。
9.优选地，所述行星齿轮为一直齿齿轮，在所述直齿齿轮上沿着轴心环设多个所述销轴孔。这样的方式便于生产、加工，能够进一步降低制造的成本。
10.优选地，所述行星齿轮包括齿环、齿、行星轮轴孔、销轴孔、轴环以及辐条；所述齿环呈环形结构，其外周设置有所述齿；齿环和齿构成一个外齿齿轮环。
11.所述齿环的中线设置有所述轴环，所述轴环上设有所述行星轮轴孔；所述齿环与轴环之间通过多根所述辐条固定连接；每两根相邻的辐条为一组，每组辐条上固定设置有销轴孔座，所述销轴孔座上面开设有所述销轴孔；所述辐条采用具体弹性的材料制成。这样的设计，使得行星齿轮具有足够的弹性，通过弹性接触，能够减小齿轮上齿与齿之间的间隙，从而提高传动的精度。
12.优选地，所述辐条呈弧形结构。弧形结构的辐条具有更多的弹性形变空间和长度。
13.优选地，所述销轴采用弹性材料制成，所述销轴上开设有分割槽，该所述分割槽呈“十”字结构，其沿着销轴的轴心方向切割。设置分割槽的目的在于让销轴增加弹性形变的空间，使得销轴与销轴孔接触时通过弹性形变减少间隙并减少噪音的产生，更进一步提高传动的精度。
14.优选地，所述行星齿轮采用弹性材料一体制成。这样的工艺更便于生产，进一步降低成本。
15.本技术通过在一设有内齿的环形齿轮中啮合转动设置一行星齿轮，该行星齿轮上开设有行星轮轴孔，并环形分布有销轴孔。行星齿轮带动输出轮转动，其中输出轮包括输出轮盘，所述输出轮盘的一面沿着其轴心环形分布设置有销轴，所述销轴能够插入所述销轴孔中；所述销轴与所述销轴孔滑动配合。行星齿轮通过偏心轴套与动力源连接，其中偏心轴套包括偏心轴套本体以及偏心轮，所述偏心轴套本体的底部固定设置有所述偏心轮，所述偏心轮可转动设置在行星轮轴孔内。通过设置行星齿轮的齿数和环形齿轮的齿数关系，就可以实现一定比例的减速，这样的结构设计合理，结构巧妙，体积小，重量轻，稳定性好，成本低廉，便于组装和检修。此外还对行星齿轮和输出轮的材料以及结构进行了消除间隙的
设计，使得整个装置传动精准。
附图说明
16.图1是本技术提供的实施例总体结构示意图；图2是本技术提供的实施例爆炸示意图；图3是本技术提供的实施例另一视角的爆炸示意图；图4是本技术提供的实施例中环形齿轮的立体结构示意图；图5是本技术提供的实施例中行星齿轮的立体结构示意图；图6是本技术提供的实施例中输出轮的立体结构示意图；图7是本技术提供的实施例中偏心轴套的立体结构示意图；图8是本技术提供的实施例中偏心轴套的主视图；图9是本技术提供的实施例中偏心轴套的俯视图；图10是本技术提供的实施例中偏心轴套的仰视图；图11是多回转执行机构同轴无隙位置反馈装置拆除后盖之后的立体结构示意图；图12是图11的右视图；图13是本技术提供的另一实施例结构示意图；图14是本技术提供的另一实施例中行星齿轮的立体结构示意图；图15是本技术提供的另一实施例中行星齿轮的主视图；图16是本技术提供的另一实施例中输出轮的立体结构示意图；图17是本技术提供的另一实施例中行星齿轮与输出轮配合时的示意图。
具体实施方式
17.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的图1~17，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
18.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
19.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
20.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
21.如图1~12所示，一种多回转执行机构同轴无隙位置反馈装置，包括环形齿轮1、行星齿轮2、输出轮3、偏心轴套4以及壳体。
22.环形齿轮1，其为一设有内齿的环形结构。进一步地，如图4所示，所述环形齿轮1包括环本体10，所述环本体10的内侧设有内齿11，所述环本体10上沿轴向贯通开设有齿环固定孔12。
23.行星齿轮2，其可转动设置在所述环形齿轮1内并与环形齿轮1相互啮合。如图5所示，所述行星齿轮2上轴向贯通开设有行星轮轴孔22和销轴孔23。所述行星轮轴孔22位于行星齿轮2的轴心处，所述销轴孔23设置有多个，其以行星轮轴孔22为圆心环形分布。本实施例中，所述行星齿轮2为一直齿齿轮，在所述直齿齿轮上沿着轴心环设多个所述销轴孔23。这样的方式便于生产、加工，能够进一步降低制造的成本。
24.如图6所示，输出轮3包括输出轮盘30，所述输出轮盘30的一面沿着其轴心环形分布设置有销轴32，所述销轴32能够插入所述销轴孔23中，所述销轴32与所述销轴孔23滑动配合。所述销轴32的数量与所述销轴孔23相互对应，销轴孔23的孔径大于销轴32的外径，并且二者的间隙足够大，能够保证偏心轮运动时不会被卡死。
25.本实施例中，所述输出轮3还设有输出转轴31，所述输出转轴31位于所述输出轮盘30远离销轴32的一面；所述输出转轴31与所述输出轮盘30同轴设置。进一步地，如图2和图3以及图6所示，所述输出转轴31为中空圆柱体结构，其上固定设置有第一反馈凸轮7和第二反馈凸轮8。输出转轴31设计成中空圆柱体结构主要是考虑到整个装置用于反馈，没有太大的扭矩输出，为了减轻重量，采用中空的轴结构。第一反馈凸轮7和第二反馈凸轮8是用于输出触点信号，凸轮和行程开关相互配合即可实现限位控制。此外，为了增加反馈的准确性以及易于观察，还可以在输出转轴31上设置向外传动的齿轮组9，如图13所示，齿轮组可以带动其他如显示盘、刻度盘之类的显示装置进行转动。
26.如图7所示，偏心轴套4包括偏心轴套本体40以及偏心轮41，偏心轴套本体40是一个中空圆柱体结构，其一端敞口，用于与执行机构的输出转轴连接。所述偏心轴套本体40的底部固定设置有所述偏心轮41，偏心轮41是一个圆柱体结构，该偏心轮41与所述偏心轴套本体40不在同一轴线上。所述偏心轮41可转动设置在所述行星齿轮2的行星轮轴孔22内。
27.壳体包括前盖6和后盖5。如图2和图3所示，前盖6为一圆盘状结构，其上中心位置开设有输出转轴轴孔，所述输出转轴31穿过所述输出转轴轴孔。请参看图4，所述齿环固定孔12内穿设有环形齿轮固定螺钉，所述环形齿轮1通过所述环形齿轮固定螺钉与所述前盖6固定连接。环形齿轮1通过环形齿轮固定螺钉与前盖6可拆卸固定连接，便于拆卸，在需要调
整减速比时，只要扭动螺钉替换不同齿数的环形齿轮1即可实现减速比的改变，这样的方式简单、快捷、成本低廉。
28.所述后盖5呈中空柱体结构，其通过螺钉固定在所述环形齿轮1远离前盖6的一侧。所述后盖5内可转动设置有所述偏心轴套4。
29.工作时，壳体和多回转执行机构固定连接，多回转执行机构的一个输出轴与所述偏心轴套本体40相连接，带动偏心轴套本体40转动，偏心轴套本体40带动其上的偏心轮41转动，偏心轮41和行星齿轮2的行星轮轴孔22之间可以相对运动，因此偏心轴套4转动的同时也通过偏心轮41带动行星齿轮2反方向摆动，行星齿轮2的销轴孔23内可转动穿设有输出轮3的销轴32，行星齿轮2转动的同时通过销轴孔23推动销轴32，也让输出轮3转动起来，输出轮3与反馈凸轮、指示盘或者编码器连接以实现反馈，或者输出轮3又与另外一级相同结构的变速装置的偏心轴套4连接，实现多级减速。通过设置行星齿轮2的齿数和环形齿轮1的齿数关系，就可以实现一定比例的减速。
30.在一实施例中，为了减小齿轮传动的间隙，对行星齿轮2进行了深入优化，如图14和图15所示，所述行星齿轮2包括齿环20、齿21、行星轮轴孔22、销轴孔23、轴环24以及辐条25。所述齿环20呈环形结构，其外周设置有所述齿21，即齿环20和齿21构成一个外齿齿轮环。所述齿环20的轴心上设置有所述轴环24，所述轴环24上设有所述行星轮轴孔22。所述齿环20与轴环24之间通过多根所述辐条25固定连接。每两根相邻的辐条为一组，每组辐条上固定设置有销轴孔座，所述销轴孔座上面开设有所述销轴孔23。所述辐条25采用具体弹性的材料制成。这样的设计，使得行星齿轮2具有足够的弹性，通过弹性接触，能够减小齿轮上齿与齿之间的间隙，从而提高传动的精度。更进一步地，所述辐条25呈弧形结构。弧形结构的辐条25具有更多的弹性形变空间和长度。上述行星齿轮2采用弹性材料一体制成。这样的工艺更便于生产，进一步降低成本。
31.更进一步地，为了进一步减少齿轮传动的间隙，也对输出轮3进行了优化改进，如图16所示，所述销轴32采用弹性材料制成，所述销轴32上开设有分割槽320，该所述分割槽320呈“十”字结构，其沿着销轴32的轴心方向切割。设置分割槽320的目的在于让销轴32增加弹性形变的空间，使得销轴32与销轴孔23接触时通过弹性形变减少间隙并减少噪音的产生，更进一步提高传动的精度，优化后的输出轮3与行星齿轮2配合时的示意图如图17所示。
32.工作的时候，由于输入轴为偏心结构，加上辐条25具有弹性，销轴32中开设十”字结构的分割槽320进一步增加了其弹性，齿轮在啮合、传动时有足够的弹性形变空间，使得其与一般齿轮传动相比间隙非常小，因而减少了误差和噪音。
33.本技术通过在一设有内齿的环形齿轮1中啮合转动设置一行星齿轮2，该行星齿轮2上开设有行星轮轴孔22，并环形分布有销轴孔23。行星齿轮2带动输出轮3转动，其中输出轮3包括输出轮盘30，所述输出轮盘30的一面沿着其轴心环形分布设置有销轴32，所述销轴32能够插入所述销轴孔23中；所述销轴32与所述销轴孔23滑动配合。行星齿轮2通过偏心轴套4与动力源连接，其中偏心轴套4包括偏心轴套本体40以及偏心轮41，所述偏心轴套本体40的底部固定设置有所述偏心轮41，所述偏心轮41可转动设置在行星轮轴孔22内。通过设置行星齿轮2的齿数和环形齿轮1的齿数关系，就可以实现一定比例的减速，这样的结构设计合理，结构巧妙，体积小，重量轻，稳定性好，成本低廉，便于组装和检修。此外还对行星齿轮2和输出轮3的材料以及结构进行了消除间隙的设计，使得整个装置传动精准。