[发明专利]监控云台用谐波减速器及云台

说明书

本发明提供了一种监控云台用谐波减速器及云台，包括由内及外设置的凸轮、柔轮、钢轮以及固定在凸轮上的同步轮；柔轮为中空圆筒状杯型柔轮或者帽型柔轮，凸轮与柔轮扣合设置且扣合处通过柔性轴承支承；同步轮位于柔轮、钢轮端部外的凸轮上，并设置为外部动力从同步轮上输入而带动凸轮旋转而使得波发生器按照设定波形作用于柔轮；钢轮设置在柔轮外圈并在凸轮作用下与柔轮间歇性接触配合；轴一端依次穿过同步轮、凸轮、柔轮并与底座连接；柔轮固定在轴上或与轴一体设置，钢轮连接外部零件。兼容传统云台结构不用改变传统云台设计，同时具有系统平衡性好、精度高、背隙小、成本低的特点。

技术领域

本发明属于监控云台传动技术领域，具体涉及一种兼容传动云台传动系统的谐波传动减速器及采用其的监控云台。

技术背景

谐波减速器具有结构紧凑、体积小、质量轻、承载能力大、背隙小与传动精度高等优点，被广泛应用于工业机器人、航空航天、精密机床领域中。谐波减速机由钢轮、柔轮和波发生器构成，椭圆变形的波发生器安装在具有弹性的柔轮内部，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离，进而实现少齿差减速的效果。

传统的监控云台采用同步带传动或者蜗轮蜗杆实现传递动力和减速目的，具有结构简单和成本低的优势。但随着监控云台技术的发展，特别是球机联动技术的要求，同步带传动和蜗轮蜗杆的传动精度低、速比小的缺点就突显出来。

而如果要将现有谐波减速器简单应用到传动监控云台以满足高精度需求，则必须要改变监控云台的结构，改变后云台的重心平衡度是否与谐波运行精度匹配也面临着结构失衡和兼容的考验；同时由于结构改变，造成生产和制造成本的进一步增加；同时由于谐波减速器本身的昂贵价格，也没有企业能成熟的工业化批量生产，制约了高精度云台技术的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种兼容传统云台结构、系统平衡性好、精度高、背隙小、成本低和高传递精度的监控云台用谐波减速器及采用其的监控云台。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种监控云台用谐波减速器，其特征在于主要包括由内及外设置的凸轮、柔轮、钢轮以及固定在凸轮上与凸轮共同构成波发生器的同步轮；柔轮为中空圆筒状杯型体，凸轮与柔轮扣合设置且扣合处通过柔性轴承支承；同步轮位于柔轮、钢轮端部外的凸轮上，并设置为外部动力从同步轮上输入而带动凸轮旋转使得波发生器按照设定波形作用于柔轮；钢轮设置在柔轮外圈并在凸轮作用下与柔轮间歇性接触配合；轴一端依次穿过同步轮、凸轮、柔轮并与固定端连接，轴另一端从同步轮伸出；柔轮固定在轴上或与轴一体设置，钢轮连接外部零件；同步轮与轴之间、凸轮与轴之间均可旋转地支承连接。

上述技术方案中，柔轮为带有端盖的圆筒状杯型体或者帽型体，柔轮的圆筒壁上缘倒扣插入钢轮和柔性轴承之间，圆筒外壁面设置与钢轮内壁配合的柔轮齿形。

上述技术方案中，柔轮为带有端盖的圆筒状杯型体或者帽型体，柔轮的端盖中心设置供轴通过的轴孔，轴孔外围设置有固定螺栓孔，用于将柔轮的端盖与轴的法兰盖结合固定。

上述技术方案中，凸轮为椭圆形台阶状空心轴，台阶窄部靠近柔轮端盖设置；台阶窄部外壁和柔轮之间设置柔性轴承，台阶窄部内壁和轴之间设置第一深沟球轴承；台阶宽部内壁和轴之间设置第二深沟球轴承，台阶宽部外壁固定同步轮，同步轮与轴之间径向设置第三深沟球轴承，第二深沟球轴承和第三深沟球轴承中间沿轴向由安装在轴上的垫片隔开。

上述技术方案中，第三深沟球轴承外端与轴结合部设置密封件。

上述技术方案中，钢轮为齿圈结构，中心通孔直径与柔轮的圆筒壁外壁相匹配，形成间隙配合或紧配合结构；齿圈结构外围法兰盘上设置有固定螺栓孔用于连接外部零件。

上述技术方案中，柔轮使用特种金属材料加工或者特种塑料注塑成型的杯型柔轮或者帽型柔轮。