谐波减速器的柔轮法兰、谐波减速器和气动装置组件的制作方法

1.本发明涉及谐波减速器技术领域，具体涉及一种谐波减速器的柔轮法兰、谐波减速器和气动装置组件。


背景技术：

2.谐波减速器属于精密传动装置广泛应用于工业机器人的关节模组，该装置是由波动变形原理发展而来的。谐波减速器通常由三大构件组成，即柔轮、刚轮和波发生器，其中柔轮为弹性构件在波发生器的作用下产生周期性弹性变形，该变形使柔轮齿和刚轮齿进行啮合，从而实现运动和扭矩的传递。通常工业机器人运行程序，更换末端执行机构是机器人工作运行前必要操作步骤，这是由于每个工况有与之相对应的末端执行机构；一般通过螺纹连接将谐波减速器与末端执行机构连接，在拆装过程中，需要手动持续托持末端执行机构，操作困难，费时费力；螺纹连接导致谐波减速器与末端执行机构连接的安装精度无法保证。
3.关于谐波减速器与末端执行机构连接结构，该领域研究者提出不同设计方案，专利cn216000561u提出一种机器人末端夹具快换结构，利用转轴、转盘、锁止机构和传动机构的设置，对夹具等末端执行机构进行更换。该连接结构复杂、更换时需要转动转杆并不能提高谐波减速器更换末端执行机构的速度以及保证较高的安装精度。
4.由于现有技术中的谐波减速器通过螺纹连接结构或锁止机构等与末端执行机构进行连接，导致谐波减速器与末端执行机构的拆装复杂，拆装效率低等技术问题，因此本发明研究设计出一种谐波减速器的柔轮法兰、谐波减速器和气动装置组件。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的谐波减速器通过螺纹连接结构或锁止机构等与末端执行机构进行连接，导致谐波减速器与末端执行机构拆装效率低的缺陷，从而提供一种谐波减速器的柔轮法兰、谐波减速器和气动装置组件。
6.为了解决上述问题，本发明提供一种谐波减速器的柔轮法兰，其包括：
7.柔轮法兰盘一和柔轮法兰盘二，所述柔轮法兰盘一与所述柔轮法兰盘二能够拼接为一体结构，所述柔轮法兰盘一在朝向所述柔轮法兰盘二的端面上设置有滑动内腔一，所述柔轮法兰盘二在朝向所述柔轮法兰盘一的端面上设置有滑动内腔二，所述滑动内腔一与所述滑动内腔二相对拼接为完整的滑动腔，所述滑动腔中设置有锁紧机构，当需要将所述柔轮法兰与末端执行机构本体连接时，所述锁紧机构能被所述滑动腔中一侧的气压推动而运动以与所述末端执行机构本体进行锁止，当需要将所述柔轮法兰与末端执行机构本体拆卸时，所述滑动腔中一侧的气压卸载使得所述锁紧机构运动以与所述末端执行机构本体进行解锁。
8.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一在朝向所述柔轮法兰盘二的端面上还设置有气动内槽一，所述气动内槽一的一端与所述滑动内腔一的一端连通，所述柔轮法兰盘二
在朝向所述柔轮法兰盘一的端面上还设置有气动内槽二，所述气动内槽二的一端与所述滑动内腔二的一端连通，所述气动内槽一与所述气动内槽二相对拼接成气动槽，所述气动槽中能通入气体以产生气压作用于所述滑动腔中的所述锁紧机构。
9.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一上还设置有通气孔，所述通气孔的一端与所述气动内槽一的另一端连通，另一端能够连通具有压力的气体。
10.在一些实施方式中，所述通气孔位于所述柔轮法兰盘一的中心位置且沿轴向方向贯穿所述柔轮法兰盘一而设置。
11.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一在朝向所述柔轮法兰盘二的端面上还设置有气动内槽三，所述气动内槽三的一端与所述滑动内腔一的另一端连通，所述柔轮法兰盘二在朝向所述柔轮法兰盘一的端面上还设置有气动内槽四，所述气动内槽四的一端与所述滑动内腔二的另一端连通，所述气动内槽三与所述气动内槽四相对拼接成气动内槽五，所述气动内槽五中设置有锁杆；
12.所述柔轮法兰盘一上还设置有固定槽一，所述固定槽一的一端与所述气动内槽三的另一端连通，所述柔轮法兰盘二上还设置有固定槽二，所述固定槽二的一端与所述气动内槽四的另一端连通，所述固定槽一与所述固定槽二相对拼接成固定槽三；
13.所述末端执行机构本体上设置有固定杆，当所述柔轮法兰与所述末端执行机构本体相接时所述固定杆能够插设入所述固定槽三中；且在所述固定杆插设入所述固定槽三中后，所述锁杆能被所述锁紧机构推动伸入所述固定槽三中并与所述固定杆限位连接。
14.在一些实施方式中，所述固定槽一为设置在所述柔轮法兰盘一上且朝向所述柔轮法兰盘二的端面上的沉槽，所述固定槽二为设置在所述柔轮法兰盘二上且贯穿其轴向两端面的通孔。
15.在一些实施方式中，沿着所述柔轮法兰的径向从内到外的方向，所述气动槽、所述滑动腔、所述气动内槽五和所述固定槽三依次连通。
16.在一些实施方式中，所述气动槽、所述滑动腔、所述气动内槽五和所述固定槽三形成一组气动槽单元，所述气动槽单元有至少两个，每个所述气动槽单元均沿所述柔轮法兰的径向方向延伸，且至少两个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰的周向方向间隔设置，且至少两个所述气动槽单元的所述气动槽的径向内侧端彼此连通且均与所述通气孔连通。
17.在一些实施方式中，所述气动槽单元有4个，且4个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰的周向方向均匀间隔设置，相邻2个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰的周向方向间隔90
°
的圆心角而设置。
18.在一些实施方式中，所述锁紧机构包括限位板、连接杆、弹性结构和固定板，所述限位板位于所述滑动腔中且与所述气动槽连通的一侧，所述固定板位于所述滑动腔中且与所述气动内槽五连通的一侧，所述连接杆的一端与所述限位板固接、另一端穿过所述固定板后与所述锁杆连接，所述弹性结构套设于所述连接杆上，且所述弹性结构的一端与所述限位板相接、另一端与所述固定板相接，所述限位板能被所述气动槽内的气压推动而驱动所述锁杆运动，进而通过所述锁杆运动至所述固定槽三中以对所述末端执行机构本体锁止；在所述气动槽内的气压卸载后所述限位板能被所述弹性结构的弹力驱动进而带动所述锁杆朝所述滑动腔运动，以对所述末端执行机构本体解锁。
19.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一上以围绕所述气动内槽一、所述滑动内腔
一、所述气动内槽三和所述固定槽一的方式形成有密封槽。
20.在一些实施方式中，当所述气动槽、所述滑动腔、所述气动内槽五和所述固定槽三形成一组气动槽单元，且当所述气动槽单元具有多个时，所述密封槽为依次环绕各个气动槽单元而形成的封闭的环形槽。
21.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一上设置有至少一个第一安装孔，所述柔轮法兰盘二上设置有至少一个第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔相对并通过第一螺纹紧固件同时穿过所述第一安装孔与所述第二安装孔，以形成对所述柔轮法兰盘一和所述柔轮法兰盘二的紧固。
22.在一些实施方式中，所述第一安装孔为位于两个相邻的固定槽一之间的孔，所述第二安装孔为位于两个相邻的固定槽二之间的孔，且所述第一安装孔为至少一个，所述第二安装孔为至少一个，所述第一安装孔与所述第二安装孔一一对应设置。
23.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘二的背离所述柔轮法兰盘一的一侧端面上还设置有导向孔，所述导向孔能与所述末端执行机构本体配合以对所述末端执行机构本体进行导向。
24.本发明还提供一种谐波减速器，其包括前任一项所述的谐波减速器的柔轮法兰，还包括柔轮、刚性轴承、刚轮、刚轮法兰和中空轴，沿着所述谐波减速器的轴向，所述柔轮法兰、所述柔轮、所述刚性轴承、所述刚轮和所述刚轮法兰依次连接设置，所述中空轴穿设于所述柔轮法兰、所述柔轮、所述刚性轴承、所述刚轮和所述刚轮法兰的径向内侧。
25.在一些实施方式中，所述中空轴分别与所述柔轮法兰、所述柔轮和所述刚轮法兰间隙配合；所述柔轮法兰、所述柔轮和所述刚性轴承通过第二螺纹紧固件紧固连接，所述刚性轴承、所述刚轮和所述刚轮法兰通过第三螺纹紧固件紧固连接。
26.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰盘一上还设置有通气孔时，所述谐波减速器还包括气管和气动装置，所述通气孔的一端与所述气管连通、另一端与所述气动内槽一的另一端连通，所述气动装置能够对所述气管提供具有压力的气体。
27.在一些实施方式中，所述气动内槽一与所述气管分别位于所述柔轮法兰盘一的两个相背的轴向端面上。
28.本发明还提供一种气动装置组件，其包括前任一项所述的谐波减速器，还包括末端执行机构本体，所述柔轮法兰与所述末端执行机构本体可拆卸地连接。
29.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰还包括锁杆和固定槽三时，所述末端执行机构本体朝向所述柔轮法兰盘二的一侧设置有固定杆，所述固定杆能够插设进入所述固定槽三中，所述固定杆上沿所述锁杆的运动方向开设有锁止孔，所述锁杆能够运动至插设进入所述锁止孔中，以形成所述末端执行机构本体与所述柔轮法兰的连接。
30.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰盘二的背离所述柔轮法兰盘一的一侧端面上还设置有导向孔时，所述末端执行机构本体朝向所述柔轮法兰盘二的一侧设置有导向柱，所述导向柱能够插设进入所述导向孔中以形成所述末端执行机构本体与所述柔轮法兰之间的限位和定位。
31.在一些实施方式中，所述导向孔为圆形沉孔，所述导向柱也为圆柱导向柱。
32.本发明提供的一种谐波减速器的柔轮法兰、谐波减速器和气动装置组件具有如下有益效果：
33.本发明通过将柔轮法兰设置为柔轮法兰盘一和柔轮法兰盘二的两部分的拼接结构，能够在二者相对的面上分别设置滑动内腔一和滑动内腔二，从而使得滑动内腔一与滑动内腔二形成相对拼接的滑动腔，并且在滑动腔中设置锁紧机构，能够在需要将末端执行机构本体与柔轮法兰连接时通过通入气压的方式驱动锁紧机构运动进而完成与末端执行机构本体的连接，在需要对末端执行机构拆卸时能够通过卸载气压的方式从而使得锁紧机构运动而与末端执行机构本体解除锁止，从而实现末端执行机构本体与谐波减速器的快速拆卸和安装，使得谐波减速器与末端执行机构直接连接，实现谐波减速器与末端执行机构间的快速拆装；由于使用锁紧机构与气动装置相配套的锁紧方式，还能够避免因螺钉松动使谐波减速器与末端执行机构间窜动，导致连接结构损坏，从而提高连接结构使用寿命，进而实现持续、重复使用；本发明还通过在柔轮法兰的连接结构设置导向结构进行导向定位，能够使末端执行机构快速定位，提高安装速度；本发明的气动装置能够精准、快速的提供锁紧力，保证安装精度，使之锁紧末端执行机构；本发明通过上述手段的综合作用能够共同提高谐波减速器与末端执行机构的连接的安装速度和安装精度。
附图说明
34.图1是本发明的谐波减速器与末端执行机构本体的剖视结构图；
35.图2是本发明的柔轮法兰的局部剖视图；
36.图3是本发明的柔轮法兰盘二(即柔轮法兰上盘)的仰视结构图；
37.图3a是图3中的a-a部分的局部剖视图；
38.图4是本发明的柔轮法兰盘一(即柔轮法兰下盘)的俯视结构图；
39.图4a是图4中的b-b部分的局部剖视图；
40.图5是图1中的锁紧机构的局部放大结构图；
41.图6是本发明的末端执行机构的立体结构图；
42.图7是本发明谐波减速器与末端执行机构本体相结合的爆炸示意图。
43.附图标记表示为：
44.1、柔轮法兰；2、柔轮；3、刚性轴承；4、刚轮；5、刚轮法兰；6、中空轴；7、锁紧机构；8、通气孔；9、末端执行机构本体；10、气管；11、气动装置；101、柔轮法兰盘一；102、柔轮法兰盘二；13、导向孔；14、第一螺纹紧固件；15’、第一安装孔；15、第二安装孔；201、滑动腔；19、滑动内腔一；20、滑动内腔二；202、气动槽；18、气动内槽一；12、气动内槽二；203、气动内槽五；18’、气动内槽三；12’、气动内槽四；204、固定槽三；17、固定槽一；16、固定槽二；21、密封槽；211、密封件；701、限位板；702、弹性结构；703、固定板；704、锁杆；705、连接杆；22、导向柱；23、固定杆；231、锁止孔。
具体实施方式
45.如图1-7所示，本发明提供一种谐波减速器的柔轮法兰，其包括：柔轮法兰盘一101和柔轮法兰盘二102，所述柔轮法兰盘一101与所述柔轮法兰盘二102能够拼接为一体结构，所述柔轮法兰盘一101在朝向所述柔轮法兰盘二102的端面上设置有滑动内腔一19，所述柔轮法兰盘二102在朝向所述柔轮法兰盘一101的端面上设置有滑动内腔二20，所述滑动内腔一19与所述滑动内腔二20相对拼接为完整的滑动腔201，所述滑动腔201中设置有锁紧机构
7，当需要将所述柔轮法兰1与末端执行机构本体9连接时，所述锁紧机构7能被所述滑动腔201中一侧的气压推动而运动以与所述末端执行机构本体9进行锁止，当需要将所述柔轮法兰1与末端执行机构本体9拆卸时，所述滑动腔201中一侧的气压卸载使得所述锁紧机构7运动以与所述末端执行机构本体9进行解锁。
46.本发明通过将柔轮法兰设置为柔轮法兰盘一和柔轮法兰盘二的两部分的拼接结构，能够在二者相对的面上分别设置滑动内腔一和滑动内腔二，从而使得滑动内腔一与滑动内腔二形成相对拼接的滑动腔，并且在滑动腔中设置锁紧机构，能够在需要将末端执行机构本体与柔轮法兰连接时通过通入气压的方式驱动锁紧机构运动进而完成与末端执行机构本体的连接，在需要对末端执行机构拆卸时能够通过卸载气压的方式从而使得锁紧机构运动而与末端执行机构本体解除锁止，从而实现末端执行机构本体与谐波减速器的快速拆卸和安装，使得谐波减速器与末端执行机构直接连接，实现谐波减速器与末端执行机构间的快速拆装；由于使用锁紧机构与气动装置相配套的锁紧方式，还能够避免因螺钉松动使谐波减速器与末端执行机构间窜动，导致连接结构损坏，从而提高连接结构使用寿命，进而实现持续、重复使用。
47.在现有的谐波减速器与末端执行机构本体的连接结构中，连接紧固件作为中间连接件，用螺钉将谐波减速器输出端柔轮法兰、连接紧固件、末端执行机构本体连接在一起，由于螺钉径向跳动误差大，工作时锁不紧容易松动，导致装配精度差，进而影响工业机器人的工作精度。机器人末端连接的末端执行机构体积大、质量重、结构复杂，在拆装末端执行机构过程中，作业工作人员需要持续手动夹持，费时费力，不方便安装，影响机器人的正常工作运行。
48.1.为解决上述问题，本发明更改了连接结构，在谐波减速器输出端柔轮法兰设计连接接口，设计了一种主要由导向、锁紧机构和气动装置组成的柔轮法兰结构，代替传统谐波减速器、连接紧固件及末端执行机构本体连接的连接方式，使谐波减速器与末端执行机构直接连接。
49.2.本发明设计的锁紧方式由锁紧机构与气动装置构成，保证装配精度，其中气动装置可以快速响应，驱动锁紧机构的锁杆移动，使其缩进固定杆的锁止槽，谐波减速器与末端执行机构连接时可以锁紧末端执行机构。
50.本发明具有以下有益效果：
51.1.由于输出端柔轮法兰采用新型的连接结构并配合锁紧机构和气动装置，使柔轮法兰与末端执行机构直接连接，可以实现谐波减速器与末端执行机构快速拆装。
52.2.由于使用锁紧机构与气动装置相配套的锁紧方式；避免因螺钉松动使谐波减速器与末端执行机构间窜动，导致连接结构损坏，从而提高连接结构使用寿命。
53.3.由于在柔轮法兰的连接结构设置导向定位，使末端执行机构快速定位，提高安装速度；气动装置，可以精准、快速的提供锁紧力，保证安装精度，使之锁紧末端执行机构；最终提高谐波减速器与末端执行机构的连接的安装速度和安装精度。
54.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一101在朝向所述柔轮法兰盘二102的端面上还设置有气动内槽一18，所述气动内槽一18的一端与所述滑动内腔一19的一端连通，所述柔轮法兰盘二102在朝向所述柔轮法兰盘一101的端面上还设置有气动内槽二12，所述气动内槽二12的一端与所述滑动内腔二20的一端连通，所述气动内槽一18与所述气动内槽二12
相对拼接成气动槽202，所述气动槽202中能通入气体以产生气压作用于所述滑动腔201中的所述锁紧机构7。这是本发明的柔轮法兰的进一步优选结构形式，通过柔轮法兰盘一上开设的气动内槽一和柔轮法兰盘二上开设的气动内槽二，二者能够拼接成气动槽，气动槽中能够通入气体以实现对锁紧机构的压力驱动作用，从而能够在需要将末端执行机构本体与谐波减速器固定时通入气压以实现有效安装，在需要将末端执行机构本体与谐波减速器拆卸时卸载气压以实现快速拆卸的效果。
55.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一101上还设置有通气孔8，所述通气孔8的一端与所述气动内槽一18的另一端连通，另一端能够连通具有压力的气体。本发明还通过柔轮法兰盘一上设置的通气孔，能够通过通气孔引入气体并导通至气动内槽一中，实现压力气体的导入作用。
56.在一些实施方式中，所述通气孔8位于所述柔轮法兰盘一101的中心位置且沿轴向方向贯穿所述柔轮法兰盘一101而设置。这是本发明的通气孔的优选设置位置，将通气孔设置于中心位置并贯穿柔轮法兰盘一能够使得气体从柔轮法兰盘一的轴向一侧端面导通至另一侧端面，并与气动内槽一实现连通，气动内槽一朝向柔轮法兰盘二，柔轮法兰盘二位于柔轮法兰盘一与末端执行机构本体之间。
57.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一101在朝向所述柔轮法兰盘二102的端面上还设置有气动内槽三18’，所述气动内槽三18’的一端与所述滑动内腔一19的另一端连通，所述柔轮法兰盘二102在朝向所述柔轮法兰盘一101的端面上还设置有气动内槽四12’，所述气动内槽四12’的一端与所述滑动内腔二20的另一端连通，所述气动内槽三18’与所述气动内槽四12’相对拼接成气动内槽五203，所述气动内槽五203中设置有锁杆704；
58.所述柔轮法兰盘一101上还设置有固定槽一17，所述固定槽一17的一端与所述气动内槽三18’的另一端连通，所述柔轮法兰盘二102上还设置有固定槽二16，所述固定槽二16的一端与所述气动内槽四12’的另一端连通，所述固定槽一17与所述固定槽二16相对拼接成固定槽三204；
59.所述末端执行机构本体9上设置有固定杆23，当所述柔轮法兰1与所述末端执行机构本体9相接时所述固定杆23能够插设入所述固定槽三204中；且在所述固定杆23插设入所述固定槽三204中后，所述锁杆704能被所述锁紧机构7推动伸入所述固定槽三204中并与所述固定杆23限位连接。
60.这是本发明的柔轮法兰的进一步优选结构形式，通过柔轮法兰盘一上设置的气动内槽三和柔轮法兰盘二上设置的气动内槽四，能够使得二者拼接成为气动内槽五，气动内槽五连通在滑动腔的另一端连通，且气动内槽五中设置锁杆，能够通过滑动腔中的锁紧机构在压力的作用下推动锁杆进行运动，固定槽一和固定槽二的设置能够容纳末端执行机构本体上的固定杆穿过，并且在需要将末端执行机构本体安装到谐波减速器上时，先将末端执行机构本体上的固定杆穿设进入固定槽三中，并对通气孔通入气体进行加压，从而通过气体压力驱动锁紧机构进而推动锁杆运动至固定槽三中以与锁杆进行连接，从而完成谐波减速器的柔轮法兰与末端执行机构本体之间的有效安装连接。
61.在一些实施方式中，所述固定槽一17为设置在所述柔轮法兰盘一101上且朝向所述柔轮法兰盘二102的端面上的沉槽，所述固定槽二16为设置在所述柔轮法兰盘二102上且贯穿其轴向两端面的通孔。这是本发明的固定槽一和固定槽二的优选结构形式，固定槽一
为设置在柔轮法兰一上，固定槽二设置在柔轮法兰二上，由于柔轮法兰二与末端执行机构本体相接，因此固定槽二被设置成通孔结构，能够容许固定杆从中穿过并进入固定槽一中，固定槽一被设置成沉孔能够防止固定杆穿出。
62.在一些实施方式中，沿着所述柔轮法兰1的径向从内到外的方向，所述气动槽202、所述滑动腔201、所述气动内槽五203和所述固定槽三204依次连通。这是本发明的气动槽、滑动腔、气动内槽五和固定槽三的进一步优选结构形式，其形成从径向内侧至径向外侧沿径向方向延伸的槽结构，能够在径向内侧的气动槽处接收气体的压力，驱动滑动腔中的锁紧机构运动，进而驱动锁杆从气动内槽五运动至固定槽三中，以在径向外侧的固定槽三中形成锁杆与末端执行机构本体的固定杆之间的有效连接作用。
63.在一些实施方式中，所述气动槽202、所述滑动腔201、所述气动内槽五203和所述固定槽三204形成一组气动槽单元，所述气动槽单元有至少两个，每个所述气动槽单元均沿所述柔轮法兰1的径向方向延伸，且至少两个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰1的周向方向间隔设置，且至少两个所述气动槽单元的所述气动槽202的径向内侧端彼此连通(优选连通于所述柔轮法兰1的中心位置)且均与所述通气孔8连通。这是本发明的进一步优选结构形式，气动槽202、所述滑动腔201、所述气动内槽五203和所述固定槽三204形成一组气动槽单元，而气动槽单元具有多个，能够在圆周方向的多处均能形成柔轮法兰与末端执行机构本体之间的有效连接，从而增强了对末端执行机构本体与柔轮法兰之间的连接牢固性，提高结合强度。
64.在一些实施方式中，所述气动槽单元有4个，且4个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰1的周向方向均匀间隔设置，相邻2个所述气动槽单元沿所述柔轮法兰1的周向方向间隔90
°
的圆心角而设置。这是本发明的最优实施例的气动槽单元的个数和布置形式，即4个沿圆周方向呈90
°
圆心角的夹角布置的气动槽单元，能够在4个方向形成柔轮法兰与末端执行机构本体之间的有效连接，并且提高了连接的强度和均匀性。
65.在一些实施方式中，所述锁紧机构7包括限位板701、连接杆705、弹性结构702和固定板703，所述限位板701位于所述滑动腔201中且与所述气动槽202连通的一侧，所述固定板703位于所述滑动腔201中且与所述气动内槽五203连通的一侧，所述连接杆705的一端与所述限位板701固接、另一端穿过所述固定板703后与所述锁杆704连接，所述弹性结构702套设于所述连接杆705上，且所述弹性结构702的一端与所述限位板701相接、另一端与所述固定板703相接，所述限位板701能被所述气动槽202内的气压推动而驱动所述锁杆704运动，进而通过所述锁杆704运动至所述固定槽三204中以对所述末端执行机构本体9锁止；在所述气动槽202内的气压卸载后所述限位板701能被所述弹性结构702的弹力驱动进而带动所述锁杆704朝所述滑动腔201运动，以对所述末端执行机构本体9解锁。
66.这是本发明的锁紧机构的优选结构形式，通过限位板、连接杆、弹性结构和固定板的结构，限位板能够用于接收气动槽中的气压的作用，连接杆用于传递力，连接杆一端与限位板刚性连接、另一端与锁杆刚性连接，能够使得限位板被气压驱动进而带动锁杆运动，最终通过锁杆完成对末端执行机构本体的固定杆之间的连接；而弹性结构用于在气压卸载后通过弹性结构的弹性力能够驱动限位板朝气动槽的方向回复运动，进而带动锁杆运动，完成对末端执行机构本体的解锁；有效地实现需要安装连接时通入足够的气体压力，在需要拆卸时解除气体压力，便能快速地完成末端执行机构本体与谐波减速器的柔轮法兰之间的
快速拆装；本发明的固定板优选固定在滑动腔的一侧，其不运动，作用是用于对弹性结构进行限位和提供弹性支撑力。
67.本发明的柔轮法兰连接结构，如图2-4所示，包括柔轮法兰上盘(柔轮法兰盘二102)、柔轮法兰下盘(柔轮法兰盘一101)、导向孔13、固定槽二16、固定槽一17、气动内槽二12、气动内槽一18、滑动内腔一19、滑动内腔二20以及密封槽21。柔轮法兰上盘中间开设一个导向孔13，四周均布四个固定槽二16及均布八个锁紧孔(第二安装孔15)，柔轮法兰下盘的下表面设置四个气动内槽二12延伸至固定槽二16，气动内槽二12中部设置一个滑动内腔二20；柔轮法兰下盘上表面中央有一通气孔8，四周设置四个气动内槽一18延伸至固定槽一17，气动内槽一18中部设置一个滑动内腔一19，气动内槽一18四周有一密封槽21，密封圈安装在密封槽21上；柔轮法兰上盘和柔轮法兰下盘用八颗圆柱头螺钉(第一螺纹紧固件14)锁紧组成柔轮法兰；滑动内腔一19和滑动内腔二20中安装锁紧机构7，其中包括限位板701、复位弹簧(弹性结构702)、固定板703以及锁杆704和连接杆705；固定板703固定在滑动内腔外侧，锁杆704穿过固定板703安装在限位板701内且置于气动槽五内，复位弹簧套在锁杆704上，弹簧首端与固定板703连接，尾端与限位板701连接；柔轮法兰下盘中央的通气孔8与气动内槽二12和气动内槽一18相连通，通气孔8一侧与气管10连通，气管10另一侧与气动装置11连接，其中气动装置11包括控制系统、驱动系统及气缸；在谐波减速器与末端执行机构连接时气动装置11提供夹紧力。
68.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一101上以围绕所述气动内槽一18、所述滑动内腔一19、所述气动内槽三18’和所述固定槽一17的方式形成有密封槽21。本发明还通过在气动内槽一18、所述滑动内腔一19、所述气动内槽三18’和所述固定槽一17的外围以环绕的方式设置有密封槽21，密封槽21能设置密封件211(优选密封条)，能够通过密封槽和密封件对通入的气体起到有效的密封作用，保证气压不外漏，从而提高拆装过程的效率和可靠性。
69.在一些实施方式中，当所述气动槽202、所述滑动腔201、所述气动内槽五203和所述固定槽三204形成一组气动槽单元，且当所述气动槽单元具有多个时，所述密封槽21为依次环绕各个气动槽单元而形成的封闭的环形槽。这是本发明的密封槽的进一步优选结构形式，其形成为依次环绕各个气动槽单元而形成的封闭的环形槽，如图4所示，其为在俯视图上形成的类似十字架的结构，能够进一步有效地提高对气动槽单元内部的气体的有效密封作用。
70.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘一101上设置有至少一个第一安装孔15’，所述柔轮法兰盘二102上设置有至少一个第二安装孔15，所述第一安装孔15’与所述第二安装孔15相对并通过第一螺纹紧固件14同时穿过所述第一安装孔15’与所述第二安装孔15，以形成对所述柔轮法兰盘一101和所述柔轮法兰盘二102的紧固。本发明的柔轮法兰盘一与柔轮法兰盘二之间通过第一安装孔、第二安装孔和第一螺纹紧固件实现紧固连接，在紧固之间需先将锁紧金钩和锁杆等结构安装于滑动腔和气动内槽五中，因此形成对锁紧机构等的有效安装和固定。
71.在一些实施方式中，所述第一安装孔15’为位于两个相邻的固定槽一17之间的孔，所述第二安装孔15为位于两个相邻的固定槽二16之间的孔，且所述第一安装孔15’为至少一个，所述第二安装孔15为至少一个，所述第一安装孔15’与所述第二安装孔15一一对应设置。这是本发明的第一安装孔和第二安装孔的优选设置位置和设置形式，设置在两个相邻
的固定槽一之间的第一安装孔和设置在两个相邻的固定槽二之间的第二安装孔，能够使得固定槽一和二用于穿设固定杆，以对末端执行机构本体进行固定，其周向方向的安装孔用于将柔轮法兰盘一和二进行有效地固定，提高固定效果。
72.在一些实施方式中，所述柔轮法兰盘二102的背离所述柔轮法兰盘一101的一侧端面上还设置有导向孔13，所述导向孔13能与所述末端执行机构本体9配合以对所述末端执行机构本体9进行导向。本发明还通过柔轮法兰盘二上朝向末端执行机构本体的一侧设置导向孔能够与末端执行机构本体进行配合，以提高在安装时的定位效果，提高安装效率。
73.本发明还提供一种谐波减速器，其包括前任一项所述的谐波减速器的柔轮法兰1，还包括柔轮2、刚性轴承3、刚轮4、刚轮法兰5和中空轴6，沿着所述谐波减速器的轴向，所述柔轮法兰1、所述柔轮2、所述刚性轴承3、所述刚轮4和所述刚轮法兰5依次连接设置，所述中空轴6穿设于所述柔轮法兰1、所述柔轮2、所述刚性轴承3、所述刚轮4和所述刚轮法兰5的径向内侧。这是本发明的谐波减速器的优选结构形式，中空轴为带有波发生器的中空轴，其能够转动以提供传输动力，并且采用嵌设的柔轮法兰，能够在需要将末端执行机构本体与柔轮法兰连接时通过通入气压的方式驱动锁紧机构运动进而完成与末端执行机构本体的连接，在需要对末端执行机构拆卸时能够通过卸载气压的方式从而使得锁紧机构运动而与末端执行机构本体解除锁止，从而实现末端执行机构本体与谐波减速器的快速拆卸和安装。
74.具体地，如图1所示，本发明公开的谐波减速器，其中包括刚轮4、柔轮2(优选礼帽型柔轮)、中空轴6(带有波发生器的中空轴，下称中空轴)、刚性轴承3(或称滚子轴承)、刚轮法兰5以及柔轮法兰1。刚轮4安装在刚性轴承3右侧，柔轮2安装在刚性轴承3左侧，中空轴6安装在刚性轴承3内，刚轮法兰5扣在刚轮4上，圆柱头螺钉将刚轮4和刚轮法兰5固定在刚性轴承3上；柔轮法兰1扣在柔轮2上，圆柱头螺钉将将柔轮法兰1、柔轮2与刚性轴承3紧固在一起。
75.在一些实施方式中，所述中空轴6分别与所述柔轮法兰1、所述柔轮2和所述刚轮法兰5间隙配合；所述柔轮法兰1、所述柔轮2和所述刚性轴承3通过第二螺纹紧固件紧固连接，所述刚性轴承3、所述刚轮4和所述刚轮法兰5通过第三螺纹紧固件紧固连接。这是本发明的中空轴与柔轮法兰1、所述刚轮4和所述刚轮法兰5之间的优选连接形式，以及柔轮法兰1、所述柔轮2和所述刚性轴承3紧固连接，刚性轴承3、所述刚轮4和所述刚轮法兰5紧固连接，实现多个部件连接为一个整体的结构的效果。
76.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰盘一101上还设置有通气孔8时，所述谐波减速器还包括气管10和气动装置11，所述通气孔8的一端与所述气管10连通、另一端与所述气动内槽一18的另一端连通，所述气动装置11能够对所述气管10提供具有压力的气体。本发明还通过气管和气动装置，能够提供对气动内槽中通入具有压力的气体的作用。
77.在一些实施方式中，所述气动内槽一18与所述气管10分别位于所述柔轮法兰盘一101的两个相背的轴向端面上。即气动内槽一位于柔轮法兰盘一的一侧轴向端面，气管位于柔轮法兰盘一的另一侧的轴向端面上，这是本发明的气动内槽和气管的优选布置形式，即从背离气动内槽一的一侧轴向端面通入气体穿过通气孔进入气动内槽一中以形成气体压力以实现安装末端执行机构本体的目的。
78.本发明还提供一种气动装置组件，其包括前任一项所述的谐波减速器，还包括末端执行机构本体9，所述柔轮法兰1与所述末端执行机构本体9可拆卸地连接。本发明的气动
装置组件，能够在需要将末端执行机构本体与柔轮法兰连接时通过通入气压的方式驱动锁紧机构运动进而完成与末端执行机构本体的连接，在需要对末端执行机构拆卸时能够通过卸载气压的方式从而使得锁紧机构运动而与末端执行机构本体解除锁止，从而实现末端执行机构本体与谐波减速器的快速拆卸和安装。
79.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰1还包括锁杆704和固定槽三204时，所述末端执行机构本体9朝向所述柔轮法兰盘二102的一侧设置有固定杆23，所述固定杆23能够插设进入所述固定槽三204中，所述固定杆23上沿所述锁杆704的运动方向开设有锁止孔231，所述锁杆704能够运动至插设进入所述锁止孔231中，以形成所述末端执行机构本体9与所述柔轮法兰1的连接。本发明还通过固定杆上设置的锁止孔，能够使得锁杆穿设进入锁止孔中，有效实现锁杆与固定杆之间的有效固定，实现柔轮法兰与末端执行机构本体之间的安装。
80.在一些实施方式中，当所述柔轮法兰盘二102的背离所述柔轮法兰盘一101的一侧端面上还设置有导向孔13时，所述末端执行机构本体9朝向所述柔轮法兰盘二102的一侧设置有导向柱22，所述导向柱22能够插设进入所述导向孔13中以形成所述末端执行机构本体9与所述柔轮法兰1之间的限位和定位。本发明还通过导向孔和导向柱，能够在柔轮法兰与末端执行机构本体安装时形成有效的定位和限位作用，提高安装精度，从而提高安装效率。
81.在一些实施方式中，所述导向孔13为圆形沉孔，所述导向柱22也为圆柱导向柱。这是本发明的导向孔和导向柱的优选结构形式。
82.当谐波减速器输出端与末端执行机构本体连接，导向柱22安装到导向孔13上，能使谐波减速器与末端执行机构本体同心；固定杆23安装到固定槽一17和固定槽二16上对末端执行机构本体进行定位；气动装置11以空气为能量来源，在控制系统和驱动系统驱动作用下，控制气缸做机械运动，空气进入气缸，把空气压力转化为机械能作为夹紧力，驱使限位板701向前运动，压缩复位弹簧，从而使锁杆704移动到固定杆23内，达到定位与锁紧效果。当更换末端执行机构，气动装置停止工作，气缸暂停吸入空气，机械能消失，导致夹紧力消除，压缩的复位弹簧(弹性结构702)复原，使锁杆704返回原始位置，谐波减速器与末端执行机构本体分离；气动装置快速响应，精准控制夹紧力，在连接中有效的控制夹紧力与卸载夹紧力，实现谐波减速器与末端执行机构连接的快速拆卸和安装。
83.本发明解决了如下技术问题：
84.1.谐波减速器与末端执行机构直接连接，实现谐波减速器与末端执行机构间的快速拆装；
85.2.提高连接结构使用寿命，进而实现持续、重复使用；
86.3.提高安装效率，保证谐波减速器与末端执行机构连接安装精度。
87.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。