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技术摘要:
一种应变波齿轮,该应变波齿轮包括外环和能够旋转地布置在外环中的内环。内环包括内齿齿轮,并且挠性键齿被布置在内环中并且包括柔性部件,柔性部件包括外齿齿轮。波发生器能够相对于挠性键齿旋转,并且被构造成使柔性部件在径向上挠曲,以使外齿齿轮与内齿齿轮部分地 全部
背景技术:
在机器人领域中,其中机器人手臂包括连接机器人手臂的不同部件的许多机器人 关节,并且其中关节马达被构造成使部件相对于彼此移动,已知将应变波齿轮用作关节马 达和可移动部件之间的传动系统,因为应变波齿轮传动较大的力而不产生反冲。 现有技术公开了带有柔性外部齿轮的波齿轮驱动装置。通常,这种柔性外部齿轮 包括挠性键齿、从主体的一个开口端沿径向向外或向内延伸的圆形隔膜(通常被称为丝绸 帽或杯型)、在隔膜的周向外周边缘上一体形成的圆形凸出部,以及形成在主体的另一个开 口端部分的周向外表面上的外部齿。有时应变波齿轮被设计成其柔性齿轮部件为带有外部 齿的圆柱形环(这种类型通常被称为环型齿轮)。 应变波齿轮用于各种应用,诸如CNC机器、机器人技术、卫星、太阳能跟踪等。它们 非常精确,几乎没有反冲,因此在需要高输出精确度和准确度的应用中通常是首选。在这些 应用中,经常使用反馈系统,诸如连接至控制电子器件的电子编码器,该控制电子器件运行 驱动应变波齿轮的输入侧的电动马达。 该设置使得可能以高精确度和高准确度控制齿轮的输出。通常,用于编码器的读 取轨道被放置在应变波齿轮的输出部件上的某个位置,该输出部件在平坦的端面上或在输 出轴的外径上。编码器读取头部通常被放置在一些外部齿轮几何结构上,或者被放置在保 持应变波齿轮的壳体/机壳中。这种方法通常需要进行调整,以使编码器读取头部相对于读 取轨道正确定位。编码器技术可以是磁性的、光学的、感应的或其他技术。另一种经常使用 的方法是用从应变波齿轮的输出侧到编码器的读取轨道的柔性机构/轴为编码器建立平 台/轴承设置。这样,编码器读取头部相对于编码器读取轨道的定位可以通过由平台保持在 适当位置的单独的轴承来控制。这种方法需要许多额外的部件,这会增加成本、占用空间, 并且如果部件的质量或公差失控,则有可能发生故障。 应变波齿轮通常由许多单独的部件构建和组装。即,将输出轴承部件与单独的圆 形键齿部件放在一起,同样与单独的输出凸缘部件放在一起。这种方法使得可能通过将不 同的输出轴承和不同的输出凸缘与圆形键齿组合在一起使部件适应不同的应用。有时可以 看到,输出轴承部件已经与圆形键齿部件一起加工为组合部件。使用单独的零件的不利之 4 CN 111615602 A 说 明 书 2/16 页 处在于,这些单独的零件的组装要求部件交接部中的高精度,并且需要大量坚固的螺杆来 支承通常在应变波齿轮组件上的沉重负载。 US 5,906,142公开了一种波动齿轮驱动器,该波动齿轮驱动器具有第一端板和第 二端板,该第一端板和第二端板被布置成使用定位在板之间的交叉滚子轴承相对于彼此旋 转。交叉滚子轴承的内座圈与内部齿轮在周向内表面上一体形成。内座圈被直接固定到第 一端板,交叉滚子轴承的外座圈则以柔性外部齿轮的圆形凸出部保持在外座圈和第二端板 之间的方式紧固到第二端板。内齿约被定位在交叉滚子轴承的滚道的径向内侧。因此,波动 齿轮驱动器(1)小且紧凑,并且刚度得到了增加。 US 5,775,178公开了一种波齿轮装置,该波齿轮装置具有圆形键齿,被布置在圆 形键齿内的挠性键齿,以及设置在挠性键齿内的波发生器,用于使挠性键齿在径向上偏转, 以使形成在挠性键齿上的外部齿与形成在圆形键齿上的内部齿轮齿部分地接合,以及根据 圆形键齿和挠性键齿之间的内部齿轮齿和外部齿轮齿的齿数之差,沿周向方向移动接合位 置以引起相对旋转。圆形键齿具有沿其内周形成有内部齿轮齿的环形刚性齿部分,被刚性 地固定在装置壳体和可旋转地支承在装置壳体中的支承构件中的一个上的紧固部分,以及 连接刚性齿部分和紧固部分的连接部分。与刚性齿部分相比,连接部分至少在装置的轴线 的方向和垂直于该轴线的方向中的一个上具有较低的刚度。 US 8,991,282公开了一种波齿轮单元,该波齿轮单元具有通过第一输入轴承和第 二输入轴承沿中心轴线定位的输入轴。在第一输入轴承侧的第一单元端板是复合构件,其 中铁基材料的轴承容纳构件与轻质材料的端板主体构件一体化。第二输入轴承侧的第二单 元端板与刚性的内齿齿轮一体形成,并且是其中轻质材料的第二构件与轻质材料的第一构 件成一体的复合构件。第一构件具有第二单元端板的端板主体部分和刚性内齿齿轮的齿轮 主体部分,而第二构件具有第二单元端板的轴承容纳部分和刚性内齿齿轮的齿形成部分。
技术实现要素:
本发明的目的是解决现有技术的上述限制或用于机器人手臂的现有应变波齿轮 的其他问题,例如通过提供一种更高性价比、可以用更少的部件来构建并且可以应对输出 端上的更高负载并且具有增强的刚度的应变波齿轮来解决。另外,本发明的目的是提供一 种应变波齿轮,该应变波齿轮具有比现有解决方案更精确的编码器,并且不需要手动调节 读取头部和读取轨道在径向或轴向上的距离。这通过由独立权利要求限定的应变波齿轮来 实现。从属权利要求描述了应变波齿轮的可能的实施方案。在本发明的