一種串聯式輕型滾珠關節的制作方法

本發明涉及一種機械裝置，尤其涉及一種串聯式輕型滾珠關節。

背景技術：

現有機器人關節主要包括動力機構(如電機)、傳動機構(如齒輪)、減速機，現有機器人關節用減速機多為RV減速機，現有的RV減速機核心零件是擺線輪、針齒殼、行星架、偏心軸，都屬于薄壁、異形零件，國內的生產條件很難達到微米級的加工精度，很難進行大批量生產，在裝配時有嚴格的相位要求，調整環節繁復，導致RV減速機價格昂貴，同時，傳統的RV減速機為了保證無運動死區，必須預留很小的嚙合間隙，導致空回差只能控制在1弧分以內，既降低了定位精度，又降低了RV減速機的剛性，同時，RV減速機結構復雜，體積大，很難應用于協作機器人、DELTA機器人、SCARA機器人。鑒于上述缺陷，實有必要設計一種串聯式輕型滾珠關節。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于：提供一種串聯式輕型滾珠關節，來解決現有RV減速機體積大，價格昂貴且重復定位精度差的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種串聯式輕型滾珠關節，包括高速絲杠、第一滾珠、靜圈、進給螺母、第二滾珠、轉動套、第三滾珠、動圈、第四滾珠，所述的第一滾珠位于高速絲杠左端外側，所述的第一滾珠與高速絲杠滾動相連，所述的靜圈位于第一滾珠外側，所述的靜圈與第一滾珠滾動相連，所述的高速絲杠貫穿進給螺母，所述的進給螺母與高速絲杠螺紋相連，所述的第二滾珠位于靜圈右端外側，所述的第二滾珠與靜圈滾動相連，所述的轉動套位于第二滾珠外側且位于進給螺母外側，所述的轉動套與第二滾珠滾動相連且與進給螺母一體相連，所述的第三滾珠位于靜圈左端外側，所述的第三滾珠與靜圈滾動相連，所述的動圈位于第三滾珠外側且位于轉動套外側，所述的動圈與第三滾珠滾動相連且與轉動套活動相連，所述的第四滾珠位于動圈內側且位于轉動套外側，所述的第四滾珠與動圈滾動相連且與轉動套滾動相連。

本發明進一步的改進如下：

進一步的，所述的高速絲杠還設有轉動部，所述的轉動部與高速絲杠一體相連。

進一步的，所述的轉動部還設有第一限位槽，所述的第一限位槽位于轉動部外側，所述的第一限位槽不貫穿轉動部。

進一步的，所述的轉動部還設有安裝孔，所述的安裝孔不貫穿轉動部。

進一步的，所述的靜圈還設有第二限位槽，所述的第二限位槽位于靜圈內側，所述的第二限位槽不貫穿靜圈，第一滾珠在第一限位槽和第二限位槽組成的空腔內轉動，從而對高速絲杠進行支撐，使得高速絲杠實現轉動。

進一步的，所述的靜圈還設有第一滾道，所述的第一滾道位于靜圈外側，所述的第一滾道不貫穿靜圈。

進一步的，所述的轉動套還設有第二滾道，所述的第二滾道位于轉動套外側，所述的第二滾道不貫穿轉動套。

進一步的，所述的轉動套還設有數量不少于3件的第一導向槽，所述的第一導向槽位于轉動套外側，所述的第一導向槽不貫穿轉動套。

進一步的，所述的動圈還設有第二導向槽，所述的第二導向槽位于動圈內側，所述的第二導向槽不貫穿動圈，所述的第二導向槽數量與第一導向槽數量相同。

與現有技術相比，該串聯式輕型滾珠關節，靜圈固定時，動力設備帶動高速絲杠轉動，高速絲杠、進給螺母構成初級絲杠副，而轉動套、第二滾珠、靜圈構成次級絲杠副，當高速絲杠初始轉動時，進給螺母與轉動套固連而無法轉動，只能沿高速絲杠移動，由于靜圈固定，因此，進給螺母又沿高速絲杠轉動，從而通過第四滾珠帶動動圈轉動，實現減速傳動，第三滾珠位于靜圈和動圈之間，從而對動圈進行支撐，使得動圈轉動平順，無沖擊。該裝置結構簡單，通過二級絲杠副實現減速傳動，不僅傳動精度高，而且制造成本低，傳動效率高，同時，進給螺母與轉動套固連，有效降低設備體積，且幾乎為純滾動運動，摩擦系數極低，降低了傳動中的滯后現象，減小了滾珠關節的空回差，從源頭上提高了機器人關節的重復定位精度。

附圖說明

圖1示出本發明剖視圖

圖2示出本發明高速絲杠三維圖

圖3示出本發明靜圈三維圖

圖4示出本發明動圈三維圖

高速絲杠 1 第一滾珠 2

靜圈 3 進給螺母 4

第二滾珠 5 轉動套 6

第三滾珠 7 動圈 8

第四滾珠 9 轉動部 101

第一限位槽 102 安裝孔 103

第二限位槽 301 第一滾道 302

第二滾道 601 第一導向槽 602

第二導向槽 801

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種串聯式輕型滾珠關節，包括高速絲杠1、第一滾珠2、靜圈3、進給螺母4、第二滾珠5、轉動套6、第三滾珠7、動圈8、第四滾珠9，所述的第一滾珠2位于高速絲杠1左端外側，所述的第一滾珠2與高速絲杠1滾動相連，所述的靜圈3位于第一滾珠2外側，所述的靜圈3與第一滾珠2滾動相連，所述的高速絲杠1貫穿進給螺母4，所述的進給螺母4與高速絲杠1螺紋相連，所述的第二滾珠5位于靜圈3右端外側，所述的第二滾珠5與靜圈3滾動相連，所述的轉動套6位于第二滾珠5外側且位于進給螺母4外側，所述的轉動套6與第二滾珠5滾動相連且與進給螺母4一體相連，所述的第三滾珠7位于靜圈3左端外側，所述的第三滾珠7與靜圈3滾動相連，所述的動圈8位于第三滾珠7外側且位于轉動套6外側，所述的動圈8與第三滾珠7滾動相連且與轉動套6活動相連，所述的第四滾珠9位于動圈8內側且位于轉動套6外側，所述的第四滾珠9與動圈8滾動相連且與轉動套6滾動相連，所述的高速絲杠1還設有轉動部101，所述的轉動部101與高速絲杠1一體相連，所述的轉動部101還設有第一限位槽102，所述的第一限位槽102位于轉動部101外側，所述的第一限位槽102不貫穿轉動部101，所述的轉動部101還設有安裝孔103，所述的安裝孔103不貫穿轉動部101，所述的靜圈3還設有第二限位槽301，所述的第二限位槽301位于靜圈3內側，所述的第二限位槽301不貫穿靜圈3，第一滾珠2在第一限位槽102和第二限位槽301組成的空腔內轉動，從而對高速絲杠1進行支撐，使得高速絲杠1實現轉動，所述的靜圈301還設有第一滾道302，所述的第一滾道302位于靜圈301外側，所述的第一滾道302不貫穿靜圈301，所述的轉動套6還設有第二滾道601，所述的第二滾道601位于轉動套6外側，所述的第二滾道601不貫穿轉動套6，所述的轉動套6還設有數量不少于3件的第一導向槽602，所述的第一導向槽602位于轉動套6外側，所述的第一導向槽602不貫穿轉動套6，所述的動圈8還設有第二導向槽801，所述的第二導向槽801位于動圈8內側，所述的第二導向槽801不貫穿動圈8，所述的第二導向槽801數量與第一導向槽602數量相同，該串聯式輕型滾珠關節，靜圈3固定時，動力設備帶動高速絲杠1轉動，高速絲杠1、進給螺母4構成初級絲杠副，而轉動套6、第二滾珠5、靜圈3構成次級絲杠副，當高速絲杠1初始轉動時，進給螺母4與轉動套6固連而無法轉動，只能沿高速絲杠1移動，由于靜圈3固定，因此，進給螺母4又沿高速絲杠1轉動，從而通過第四滾珠8帶動動圈8轉動，實現減速傳動，第三滾珠7位于靜圈3和動圈8之間，從而對動圈8進行支撐，使得動圈8轉動平順，無沖擊。該裝置結構簡單，通過二級絲杠副實現減速傳動，不僅傳動精度高，而且制造成本低，傳動效率高，同時，進給螺母4與轉動套6固連，有效降低設備體積，且幾乎為純滾動運動，摩擦系數極低，降低了傳動中的滯后現象，減小了滾珠關節的空回差，從源頭上提高了機器人關節的重復定位精度。

本發明不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所做出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。