專利名稱：齒輪傳動馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動馬達，包括一個傳動馬達和其驅動的一個沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組，行星齒輪組安置在箱體內并帶有一個行星架，兩個裝在行星架上的行星輪，一個固定在箱體上的內嚙合齒輪及一個旋轉內嚙合齒輪，所述兩個內嚙合齒輪沿軸向順序安裝。
機器人的機械手齒輪傳動裝置用于以人手運動相應的方式繞一個旋轉軸并繞與該軸垂直的轉臂軸移動工具，例如抓取，焊接，倒角，粘膠等。在工具與機械手齒輪傳動裝置之間可安裝一個過載夾緊裝置，以確保工具和機械手齒輪傳動裝置之間的剛性連接，但發(fā)生碰撞時，兩者間應形成撓性連接。把電能和/或氣動或液壓能供應給各工具和過載夾緊裝置的線路以及其它供應線路，比如噴漆之類的供應線路須從外部引入這些部件，也就是說，沒有保護。在有些情況下，還要求不把驅動工具的馬達的額外重量加在機械手齒輪傳動裝置上。而這就需要一條貫穿機械手齒輪傳動裝置的引入通路。
本發(fā)明的目的是提供一種具有引入通路的齒輪傳動馬達。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的通過一個連續(xù)空心軸構造，沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組安裝在箱體與空心軸之間，與空心軸同軸，其行星架可繞空心軸旋轉，其內嚙合齒輪與兩個行星輪嚙合，由旋轉內嚙合齒輪作為輸出。
本發(fā)明的其它改進可詳見于以下說明和從屬權利要求。
本發(fā)明借助于非限定性實施例及附圖在下面進一步詳述。


圖1表出齒輪傳動馬達第一個實施例機器人手臂機械手齒輪傳動裝置的一部分，圖中一部分是簡略圖，一部分是剖面圖。
圖2表示出另兩個實施例齒輪傳動馬達的一部分，一部分是剖面圖，一部分是簡略圖。
圖3是一種提升齒輪傳動裝置，一部分采簡略圖。
圖1用于機器人手臂的兩軸機械手齒輪傳動裝置包括作為機械手齒輪傳動裝置的旋轉軸的空心軸1，它與箱體2連接，箱體2大體上呈空心圓柱體或環(huán)狀，備有蓋環(huán)2a，這樣空心軸1相對于箱體2固定不動。箱體2具有一個外側法蘭3，使傳動馬達以法蘭與之相連接。傳動馬達4有一個傳動軸5，其上裝有傘齒輪6。
傘齒輪6用于驅動五輪或沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組7。這種沒有間隙的螺旋行星齒輪組7包括一個行星架8，它支承兩相互偏離180°的行星輪銷柱9與空心軸1同軸，行星輪11通過滾針軸承10裝在行星輪銷柱9上。行星架8在其朝向傘齒輪6的一側裝有與傘齒輪6嚙合的傘齒輪12，從而行星架8由傳動馬達4驅動。
箱體2上裝有與其固定連接的內嚙合齒輪13，緊靠它裝有與其同軸的輸出內嚙合齒輪14，兩個內嚙合齒輪均與行星齒輪11嚙合。
輸出內齒輪14在位于機械手齒輪傳動裝置的一個端面上裝有安裝法蘭15，用于固定例如工具或過載限定器。密封墊16′、16″分別配備于安裝法蘭15與空心軸1之間及安裝法蘭15與箱體2之間。另外，輸出內嚙合齒輪14通過例如一個軸向和徑向作用軸承裝置17無隙安裝在箱體2中。
行星架8在朝向傘齒輪的端面區(qū)域通過滾針軸承18與空心軸1裝聯(lián)，而錐形滾珠軸承19裝在行星架朝向安裝法蘭15的端面與輸出內嚙合齒輪14之間。
這種設計非常緊湊，使得它具有大橫斷面的孔道以及相對來說較小的總橫斷面和足夠大的輸出轉矩，而五輪或沃爾夫羅姆(Wol-from)行星齒輪組7作為復合行星齒輪傳動系，具有高傳動比，例如100∶1，從而可獲得極精確的定位。
也可以采用以楔形齒皮帶嚙合的傳動馬達4來代替直接嚙合的傳動馬達4，在這種情況下，傳動軸5則應連接楔形齒皮帶輪。
腕關節(jié)轉臂軸的轉臂傳動機構20以傳動馬達或楔形齒皮帶傳動的形式作用在箱體2上，使其繞某一軸線、比方說繞與空心軸1軸線垂直的傳動軸5的軸線或者與其平行的軸線來回旋轉。
在圖2左側所示的實施例中，傳動馬達4是一種交流伺服環(huán)形馬達，帶有一個裝在箱體2內的解算器2l。解算器21將對應于傳動馬達4的旋轉角和轉速的信號傳送到一電子控制系統(tǒng)(未示出)。傳動馬達4驅動一個空心傳動齒輪22，該齒輪22通過例如滾針軸承(未示出)與空心軸裝聯(lián)并轉而與行星輪1l相嚙合，從而驅動五輪或沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組7。
在這種結構中，行星架8通過兩個滾珠軸承18′、19′與兩個內嚙合齒輪13、14裝聯(lián)，通過另一個軸承23與空心傳動齒輪22裝聯(lián)，其中輸出內嚙合齒輪14具有輸出軸部分14′，它相對于內嚙合齒輪為一獨立部件，但用例如螺釘固定在其上，而在其輸出端該可固定連接法蘭或類似部件。
另外，還裝有一個閉路定位制動裝置24，其制動襯25可與空心傳動齒輪22的卡箍26的對應共同作用面嚙合。閉路定位制動裝置24的制動力矩可迅速大于傳動馬達4額定力矩的幾倍，從而可用作安全的制動裝置。
如圖2右側所示，為了獲得軸向縮小的設計，傳動馬達4也可以安裝在箱體2的外面，且可用合適的聯(lián)接件27與空心傳動齒輪22或者行星架8相聯(lián)接。
如果空心軸1是共轉的，則應以適當?shù)姆绞脚c輸出內嚙合齒輪14聯(lián)接。
沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組7也可以有更多的行星輪11，例如三個或四個，而不是只有兩個。
圖1和圖2的實施例構成滑動斜交齒輪傳動裝置，這樣可以實現(xiàn)多用途，也就是說不只可以作為機械手齒輪傳動裝置。
圖3是一種作為提升齒輪傳動裝置的齒輪傳動馬達，蓋盤28和法蘭29以法蘭連接到其箱體2的兩端面，法蘭29與支承保護套管30套合。這里齒輪傳動馬達用于驅動滾珠心軸傳動裝置，其中滾珠心軸31由固定在箱體上的空心軸1保持不動，即不能旋轉，而輸出內嚙合齒輪14或者共轉空心軸1作為心軸螺帽。滾珠心軸的一端裝有一叉狀或球狀端頭32，另一端裝有叉形接頭34的叉子33。叉子33同時用作一個扭矩支承(扭力鎖)。波紋管接頭35或螺旋彈簧36結構的殼套裝在法蘭28和叉狀或球狀端頭32之間。限定開關(未示出)可以裝在支承保護套管30上，以便固定滾珠心軸31的行程終點的位置。
空心軸1也可以是異形空心軸結構以便裝入可作線性運動的多花鍵軸或多邊軸。根據(jù)不同需要，也可在空心軸1內安裝氣缸或液壓缸或可插入的實心軸或特種軸。
本設計體積小，重量輕，具有相當高的定位精度及很高的驅動功率，該齒輪傳動馬達具有大而無障礙的無干擾邊緣空心軸孔道，并具有一共轉或不動的空心軸1，控制電纜和/或物料可從中通過。
權利要求
1.齒輪傳動馬達，包括一傳動馬達(4)和其驅動的沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組(7)，行星齒輪組安裝在箱體(2)內，該行星齒輪組(7)具有一個行星架(8)，裝在行星架上的多個行星輪(11)，一個固定在箱體上的內嚙合齒輪(13)及一個旋轉內嚙合齒輪(14)，所述內嚙合齒輪沿軸向順序安裝，其特征在于，裝有一個連續(xù)空心軸(1)，沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組(7)裝在箱體(2)和空心軸(1)之間，并與后者同軸，其行星架(8)可繞空心軸(1)旋轉，其內嚙合齒輪(13、14)與兩個行星輪(11)嚙合，旋轉內嚙合齒輪(14)形成輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，行星齒輪組(7)可由與行星輪(11)嚙合的空心傳動齒輪(22)驅動。
3.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，行星齒輪組(7)可由置于其行星架(8)上并由傳動齒輪(6)驅動的齒輪(12)驅動。
4.根據(jù)權利要求1所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，傳動齒輪(6)是傘齒輪，齒輪(12)是傘齒輪。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，旋轉內嚙合齒輪(14)通過軸向徑向作用軸承裝置(17)與箱體(2)裝配。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，傳動馬達(4)是一個伺服馬達。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，傳動馬達(4)是環(huán)形馬達，與空心軸(1)同軸安裝在箱體(2)內。
8.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，傳動馬達(4)是環(huán)形馬達，與空心軸(1)同軸安裝在箱體(2)外面。
9.根據(jù)權利要求1至8任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，傳送旋轉角和轉速信號的解算器(21)連接在傳動馬達(4)的輸出端。
10.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，裝有一個閉路定位制動裝置(24)。
11.根據(jù)權利要求10所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，閉路定位制動裝置(24)的制動力矩大于傳動馬達(4)的額定力矩。
12.根據(jù)權利要求1至11任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，空心軸(1)固定在箱體上。
13.根據(jù)權利要求l至11任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，空心軸(1)隨旋轉內嚙合齒輪(14)共轉。
14.根據(jù)權利要求1至11任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，空心軸(1)與傳動馬達(4)連接，作為行星齒輪組(7)的驅動軸。
15.根據(jù)權利要求1至14任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，箱體2是圓筒形的。
16.根據(jù)權利要求15所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，作為機械手齒輪傳動裝置一部分的箱體(2)可以繞垂直于圓柱軸的軸線旋轉，并且其端面上具有一個安裝法蘭(15)，該法蘭(15)可以相對于箱體(2)繞所述圓柱軸旋轉，并固定在旋轉內嚙合齒輪(14)上，而空心軸(1)固定在箱體上。
17.根據(jù)權利要求1至15任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，空心軸(1)裝有一個連續(xù)滾珠心軸(31)，并且旋轉內嚙合齒輪(14)是心軸螺帽結構。
18.根據(jù)權利要求1至15任一項所述的齒輪傳動馬達，其特征在于，空心軸(1)是異形空心軸。
全文摘要
本發(fā)明涉及齒輪傳動馬達，包括傳動馬達(4)及沃爾夫羅姆(Wolfrom)行星齒輪組(7)，該齒輪組裝在箱體(2)內，具有行星星架(8)，兩個裝在行星架上的行星輪(11)，固定在箱體上的內齒輪(13)及一個旋轉內齒輪(14)，所述兩個內齒輪同軸順序安裝。為了提供具有很大橫斷面的無阻礙通路，安裝有連續(xù)空心軸(1)，行星齒輪組安裝在箱體和空心軸之間且與后者同軸，其行星架可繞空心軸旋轉，內齒輪(13、14)與兩個行星輪嚙合，旋轉內齒輪(14)構成輸出。
文檔編號F16H1/28GK1114399SQ9510359
公開日1996年1月3日 申請日期1995年3月25日 優(yōu)先權日1994年3月26日
發(fā)明者阿道夫·施內爾 申請人:阿道夫·施內爾