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CN108757911A - 一种双电机消间隙误差结构 - Google Patents

一种双电机消间隙误差结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械传动设备技术领域，尤其是指一种双电机消间隙误差结构，其包括主电机、辅电机、装设于主电机的输出轴的主减速器、装设于主减速器的输出轴的轴套、装设于辅电机的输出轴的辅减速器及传动连接于辅减速器的输出轴与轴套的传动组件，所述传动组件经由轴套降低主减速器的间隙误差，所述轴套的自由端突伸至传动组件外并用于与外部的结构连接。本发明的结构简单，成本低，工作稳定，有利于机械手的普及应用，其通过辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加扭矩，进而降低主减速器自身的间隙误差。

Description

一种双电机消间隙误差结构
技术领域
本发明涉及机械传动设备技术领域，尤其是指一种双电机消间隙误差结构。
背景技术
随着社会的发展、科技的进步，为了提高产品加工生产的效率，机器换人已经成为社会发展的趋势，其中，由于机械手的工作效率高，精度高，所以机械手广受厂家喜爱。现有的机械手的传动一般采用谐波减速器、摆线针轮减速器、行星减速器和蜗轮蜗杆减速器，当机械手的传动采用谐波减速器和摆线针轮减速器时，虽然传动间隙误差小，机械手的定位和传动精度高，但谐波减速器和摆线针轮减速器的价格高，导致机械手的生产成本和维护成本较高，一般的厂家无法承受昂贵的价格，使得机械手不能普及应用；当机械手的传动采用行星减速器和蜗轮蜗杆减速器时，虽然机械手的成本低，输出扭矩大，但行星减速器和蜗轮蜗杆减速器的传动间隙误差大，容易产生较大的误差，导致机械手的定位和传动精度低，达不到工业生产的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本低，工作稳定，有利于机械手的普及应用的双电机消间隙误差结构，其通过辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加扭矩，进而降低主减速器自身的间隙误差。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种双电机消间隙误差结构，其包括主电机、辅电机、装设于主电机的输出轴的主减速器、装设于主减速器的输出轴的轴套、装设于辅电机的输出轴的辅减速器及传动连接于辅减速器的输出轴与轴套的传动组件，所述传动组件经由轴套降低主减速器的间隙误差，所述轴套的自由端突伸至传动组件外并用于与外部的结构连接。
进一步地，所述传动组件包括装设于轴套的主传动轮、装设于辅减速器的输出轴的辅传动轮及缠绕于主传动轮与辅传动轮的传动带，所述主电机和辅电机平行设置，所述轴套的自由端突伸至主传动轮外。
进一步地，所述传动组件包括装设于轴套的主齿轮及装设于辅减速器的输出轴的辅齿轮，所述主齿轮与辅齿轮啮合，所述轴套的自由端突伸至主齿轮外。
进一步地，所述主减速器设置有安装部，所述安装部设置有多个安装孔。
进一步地，所述辅减速器装设有固定座，所述固定座设置有多个固定孔。
进一步地，所述双电机消间隙误差结构还包括用于将主减速器的输出轴锁紧于轴套的第一半抱轴环，所述轴套设置有与第一半抱轴环配合的第二半抱轴环。
进一步地，所述第一半抱轴环设置有第一螺纹孔，所述第二半抱轴环设置有与第一螺纹孔对应设置的第二螺纹孔。
进一步地，所述轴套的轴向设置有用于与外部的结构连接的第三螺纹孔。
进一步地，所述主电机为步进电机或交流伺服电机，所述辅电机为直流电机。
本发明的有益效果：实际使用时，主电机经由主减速器和轴套驱动摆臂转动，辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套提供扭矩，扭矩经由轴套作用于主减速器的输出轴，使得主减速器内的各个齿轮的齿面在一定预压力的作用下彼此抵触在一起，进而降低主减速器自身的间隙误差，提高了主减速器的回转精度，进而提高了摆臂转动和定位的精度，扭矩还辅助主电机驱动摆臂进行加减速转动和定位；假设，正向扭矩为辅电机提供的扭矩方向与主电机的扭矩方向相同，反之则为反向扭矩；主电机加速阶段，当主电机的转动速度小于某个设定值或转动加速度小于某个设定值时，辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加正向扭矩，当主电机的转动速度大于某一个设定值或转动加速度大于某一个设定值时，辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加恒定的正向扭矩，帮助主电机加速或维持高速；主电机减速阶段，当主电机减速且主电机的转动速度小于某个设定值时，辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加反向扭矩，帮助主电机减速，使得主电机克服负载的惯量；当主电机停止工作时，辅电机经由辅减速器和传动组件向轴套施加恒定的反向扭矩，反向扭矩经由轴套作用在主减速器上，降低主减速器自身的间隙误差，不但提高了主减速器的回转精度，辅助主电机驱动摆臂加减速转动和定位，进而提高了摆臂转动和定位的精度，还使得本发明的主减速器和辅减速器均可以采用行星减速器或蜗轮蜗杆减速器，行星减速器或蜗轮蜗杆减速器的成本低，大大降低了本发明的使用和制造成本；本双电机消间隙误差结构的结构简单，成本低，工作稳定，精度高，有利于机械手的普及应用。
附图说明
图1为本发明的实施例1的立体结构示意图。
图2为本发明的实施例1的分解结构示意图。
图3为本发明的实施例2的立体结构示意图。
附图标记说明：
1、主电机；2、辅电机；3、主减速器；31、安装部；311、安装孔；4、轴套；
41、第二半抱轴环；411、第二螺纹孔；42、第三螺纹孔；5、辅减速器；51、固定座；
511、固定孔；6、传动组件；61、主传动轮；62、辅传动轮；63、传动带；64、主齿轮；
65、辅齿轮；7、第一半抱轴环；71、第一螺纹孔。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1。
如图1和图2所示，本发明提供的一种双电机消间隙误差结构，其包括主电机1、辅电机2、装设于主电机1的输出轴的主减速器3、装设于主减速器3的输出轴的轴套4、装设于辅电机2的输出轴的辅减速器5及传动连接于辅减速器5的输出轴与轴套4的传动组件6，所述传动组件6经由轴套4降低主减速器3的间隙误差，所述轴套4的自由端突伸至传动组件6外并用于与外部的结构连接；作为优选，所述轴套4的自由端与摆臂连接，所述主电机 1和辅电机2均与电机控制系统电连接。
实际使用时，主电机1经由主减速器3和轴套4驱动摆臂转动，辅电机2经由辅减速器 5和传动组件6向轴套4提供扭矩，扭矩经由轴套4作用于主减速器3的输出轴，使得主减速器3内的各个齿轮的齿面在一定预压力的作用下彼此抵触在一起，进而降低主减速器3自身的间隙误差，提高了主减速器3的回转精度，进而提高了摆臂转动和定位的精度，扭矩还辅助主电机1驱动摆臂进行加减速转动和定位；假设，正向扭矩为辅电机2提供的扭矩方向与主电机1的扭矩方向相同，反之则为反向扭矩；主电机1加速阶段，当主电机1的转动速度小于某个设定值或转动加速度小于某个设定值时，辅电机2经由辅减速器5和传动组件6 向轴套4施加正向扭矩，当主电机1的转动速度大于某一个设定值或转动加速度大于某一个设定值时，辅电机2经由辅减速器5和传动组件6向轴套4施加恒定的正向扭矩，帮助主电机1加速或维持高速；主电机1减速阶段，当主电机1减速且主电机1的转动速度小于某个设定值时，辅电机2经由辅减速器5和传动组件6向轴套4施加反向扭矩，帮助主电机1减速，使得主电机1克服负载的惯量；当主电机1停止工作时，辅电机2经由辅减速器5和传动组件6向轴套4施加恒定的反向扭矩，反向扭矩经由轴套4作用在主减速器3上，降低主减速器3自身的间隙误差，不但提高了主减速器3的回转精度，辅助主电机1驱动摆臂加减速转动和定位，进而提高了摆臂转动和定位的精度，还使得本发明的主减速器3和辅减速器5均可以采用行星减速器或蜗轮蜗杆减速器，行星减速器或蜗轮蜗杆减速器的成本低，大大降低了本发明的使用和制造成本；本双电机消间隙误差结构的结构简单，成本低，工作稳定，精度高，有利于机械手的普及应用。
本实施例中，所述传动组件6包括装设于轴套4的主传动轮61、装设于辅减速器5的输出轴的辅传动轮62及缠绕于主传动轮61与辅传动轮62的传动带63，所述主电机1和辅电机2平行设置，所述轴套4的自由端突伸至主传动轮61外；通过主传动轮61、辅传动轮62 和传动带63传动，保证传动组件6的传动稳定性，提高了传动组件6传动的精度，有利于降低主减速器3自身的间隙误差。
本实施例中，所述主减速器3设置有安装部31，所述安装部31呈矩形，所述安装部31 设置有多个安装孔311，作为优选，所述安装孔311的数量为四个，四个安装孔311分别设置于安装部31的四个角落处，安装孔311便于对主减速器3进行固定安装，保证主减速器3工作的稳定性。
本实施例中，所述辅减速器5装设有固定座51，固定座51便于对辅减速器5进行固定安装，所述固定座51设置有多个固定孔511，多个固定孔511便于固定座51安装在外部的结构上。
本实施例中，所述双电机消间隙误差结构还包括用于将主减速器3的输出轴锁紧于轴套 4的第一半抱轴环7，所述轴套4设置有与第一半抱轴环7配合的第二半抱轴环41，所述第一半抱轴环7设置有第一螺纹孔71，所述第二半抱轴环41设置有与第一螺纹孔71对应设置的第二螺纹孔411，第一半抱轴环7与第二半抱轴环41经由螺钉进行固定连接。通过第一半抱轴环7将主减速器3的输出轴锁紧与轴套4的第二半抱轴环41，使得轴套4与主减速器3 的输出轴稳定地连接在一起，且可以降低轴套4与主减速器3的输出轴之间的间隙，进而提高了摆臂转动的精度。
本实施例中，所述轴套4的轴向设置有用于与外部的结构连接的第三螺纹孔42，第三螺纹孔42便于轴套4与外部的结构可拆卸地连接。
本实施例中，所述主电机1优选为步进电机或交流伺服电机，主要控制摆臂的转动位置，所述辅电机2为直流电机，作为优选，所述辅电机2为直流无刷电机，主要向轴套4提供扭矩，为主电机1提供辅助加力及定位时降低间隙误差；使用时，主电机1与辅电机2输出的扭矩不同，辅电机2输出的扭矩大致是主电机1的10％-60％。
实施例2。
如图3所示，本实施例2与实施例1的不同点在于：所述传动组件6包括装设于轴套4的主齿轮64及装设于辅减速器5的输出轴的辅齿轮65，所述主齿轮64与辅齿轮65啮合，所述轴套4的自由端突伸至主齿轮64外；通过主齿轮64与辅齿轮65啮合传动，使得传动组件6的结构紧凑，传动精度高，有利于降低主减速器3自身的间隙误差。
本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：包括主电机、辅电机、装设于主电机的输出轴的主减速器、装设于主减速器的输出轴的轴套、装设于辅电机的输出轴的辅减速器及传动连接于辅减速器的输出轴与轴套的传动组件，所述传动组件经由轴套降低主减速器的间隙误差，所述轴套的自由端突伸至传动组件外并用于与外部的结构连接。
2.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述传动组件包括装设于轴套的主传动轮、装设于辅减速器的输出轴的辅传动轮及缠绕于主传动轮与辅传动轮的传动带，所述主电机和辅电机平行设置，所述轴套的自由端突伸至主传动轮外。
3.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述传动组件包括装设于轴套的主齿轮及装设于辅减速器的输出轴的辅齿轮，所述主齿轮与辅齿轮啮合，所述轴套的自由端突伸至主齿轮外。
4.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述主减速器设置有安装部，所述安装部设置有多个安装孔。
5.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述辅减速器装设有固定座，所述固定座设置有多个固定孔。
6.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述双电机消间隙误差结构还包括用于将主减速器的输出轴锁紧于轴套的第一半抱轴环，所述轴套设置有与第一半抱轴环配合的第二半抱轴环。
7.根据权利要求6所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述第一半抱轴环设置有第一螺纹孔，所述第二半抱轴环设置有与第一螺纹孔对应设置的第二螺纹孔。
8.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述轴套的轴向设置有用于与外部的结构连接的第三螺纹孔。
9.根据权利要求1所述的一种双电机消间隙误差结构，其特征在于：所述主电机为步进电机或交流伺服电机，所述辅电机为直流电机。
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