用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机

摘要

本发明涉及用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机，包括输入轴、输出轴、机体、十字滑块、传动滚珠、轨迹控制器及驱动滚珠；所述机体内安装输入轴、十字滑块、轨迹控制器和输出轴；所述十字滑块上设有用于安装传动滚珠的传动轨迹，传动滚珠在传动轨迹内运动以将输入轴的运动传递给轨迹控制器；轨迹控制器下表面设有用于安装所述驱动滚珠的运动轨迹，轨迹控制器通过驱动滚珠调整输出轴的输出。本发明实现了自动调整输入偏心轴的运动与偏心量完全吻合，使减速机的传动滚珠和轨迹控制器的轨迹完全吻合，减速机输出平稳、机械磨损率低。

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动减速技术，具体涉及用于多关节机器人的十字滑块驱 动减速机。

背景技术

目前市面上的机械传动减速机，大多数采用齿轮或蜗轮传动，其主要原理 是利用改变齿轮齿数来实现变速。这类机械传动减速机所存在的缺陷与不足是： 由于传动件加工精度不高，齿轮或蜗轮减速机在设计和安装过程中，均存在一 定的工艺间隙而影响输出精度，加上齿与齿之间是以高副形式运动，容易产生 机件磨损、传动不平稳、噪声大、输出精度差等问题。

在2012年7月31日公布的中国发明专利申请CN102767600A中，披露了 一种利用S形摆线槽及其内置的滚珠实现减速的BS减速机，这项技术不需要借 助齿轮或蜗轮传动来实现变速，在一定程度上降低了减速机的噪音，提高了传 动效率。但是，BS减速机的S形摆线槽限定了偏心轴的偏心量，使其在运动的 过程中无法完全控制减速机的运动轨迹，滚珠在S形摆线槽中产生的机械干涉 容易产生减速机输出不平稳、步进震动、发热量大、磨损率高等不良的现象。

发明内容

为了解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供用于多关节机器人的十 字滑块驱动减速机，采用十字滑块、传动滚珠、轨迹控制器及驱动滚珠实现自 动调整输入偏心轴的运动与偏心量完全吻合，使减速机的传动滚珠和轨迹控制 器的轨迹完全吻合，减速机输出平稳、机械磨损率低。

本发明所采用的技术方案如下：用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机， 包括输入轴、输出轴、机体、十字滑块、传动滚珠、轨迹控制器及驱动滚珠； 所述机体内安装输入轴、十字滑块、轨迹控制器和输出轴；所述十字滑块上设 有用于安装传动滚珠的传动轨迹，传动滚珠在传动轨迹内运动以将输入轴的运 动传递给轨迹控制器；轨迹控制器下表面设有用于安装所述驱动滚珠的运动轨 迹，轨迹控制器通过驱动滚珠调整输出轴的输出。

所述传动滚珠包括A面传动滚珠和B面传动滚珠，十字滑块上、下表面分 别设有用于安装A面传动滚珠和B面传动滚珠的A面传动轨迹和B面传动轨迹。

所述十字滑块驱动减速机还包括间隙调整板、交叉滚子轴承上盖、交叉滚 柱及交叉滚子轴承下盖，所述间隙调整板设置在轨迹控制器与交叉滚子轴承上 盖之间，所述输出轴设置在交叉滚子轴承上盖与交叉滚子轴下盖内，交叉滚柱 安装在输出轴上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：

1、不采用齿轮做传动，用输入偏心轴作为轨迹发生器，经过轨迹控制器由 十字滑块配合输入偏心轴运动完成输出来实现减速。具有结构紧凑、噪音低、 重量轻、体积小、零间隙、传动平稳可靠、输出精度高等优点，传动比和传动 效率高达93％。

2、通过十字滑块、传动滚珠、轨迹控制器及驱动滚珠实现自动调整输入偏 心轴的运动与偏心量完全吻合，使减速机的传动滚珠和轨迹控制器的轨迹完全 吻合，从而实现减速机输出平稳，机械磨损率低，消除了BS减速机S形摆线槽 的设计缺陷。

附图说明

图1为本发明的整体结构平面图；

图2为本发明的整体结构截面图；

图3为本发明的分解图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施 方式不限于此。

实施例

参见图1-3，本发明用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机，包括输入偏 心轴1、机体2、A面传动滚珠3、十字滑块4、B面传动滚珠5、轨迹控制器6、 驱动滚珠7、间隙调整板8、交叉滚子轴承上盖9、交叉滚柱10、输出轴11、交 叉滚子轴承下盖12及紧固螺钉13。

机体2内安装输入偏心轴1、十字滑块4、轨迹控制器6、交叉滚子轴承和 输出轴11。所述十字滑块4的结构根据减速机的钢性和平稳性要求，在上、下 表面(即A、B面)分别设有用于安装A面传动滚珠3和B面传动滚珠5的A 面传动轨迹和B面传动轨迹，A面传动轨迹设计有两条以上平行的滚珠轨道， 相应地B面传动轨迹以同样的方式旋转90度设置有两条以上的滚珠轨道，A面 传动滚珠在A面传动轨迹的滚珠轨道上做直线往复运动，B面传动滚珠在B面 传动轨迹的滚珠轨道上做直线往复运动，A面传动滚珠3在A面传动轨迹和B 面传动滚珠5在B面传动轨迹上的相对运动刚好形成90度坐标，使十字滑块在 平面空间可以自由活动，配合输入偏心轴的偏心量做相对应于偏心量的圆周运 动。A面传动滚珠3位于机体2内的定位孔上，B面传动滚珠5位于轨迹控制器 6上表面的定位孔上。轨迹控制器6的下表面设有滚珠运动轨迹，用于安装输出 轴的驱动滚珠7，驱动滚珠7位于输出轴11的定位孔上，轨迹控制器通过驱动 滚珠调整输出轴的输出。

间隙调整板8设置在轨迹控制器6与交叉滚子轴承上盖9之间。输出轴11 设置在交叉滚子轴承上盖9与交叉滚子轴下盖12内，交叉滚柱10安装在输出 轴11上。机体2与交叉滚子轴承下盖12之间通过紧固螺钉13连接。交叉滚柱 10起到径向和轴向输出轴承的作用。

本发明的原理如下：通过十字滑块及其上、下表面的传动滚珠，将输入偏 心轴的运动传递给轨迹控制器，自动调整输入偏心轴的运动与偏心量完全吻合， 使传动滚珠和轨迹控制器的运动轨迹完全吻合；轨迹控制器根据偏心量，通过 驱动滚珠自动调整输出轴的输出，实现减速机平稳的减速输出功能，100％的同 步啮合轨迹控制器可以传递非常大的扭矩，并且确保减速机的性能和零间隙， 降低了机械磨损，提高了传动精度。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精 神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方 式，都包含在本发明的保护范围之内。