发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种用于微小型谐波减速器的具有自适应调心功能的、能够极大地提高主轴和外壳间同轴度的主轴调心装配装置及其使用方法，为了解决主要应用于工业、家居机器人上的微小型高精密谐波器装配精度要求高的现有问题，本发明基于小型谐波器刚性相对不高的特点，充分运用了气压与液压结构原理与柔性壳体和薄膜原理，创造性地提出了自动调心定位式后铸造装置，结合环形气囊增压后膨胀的特点和同一腔体内流体的压力相等的原理，通过耐高温高压自动调心气囊对谐波器主轴本体进行调整和固定，自适应地提高谐波器主轴本体和谐波器外壳本体之间的同轴度，不仅在没有任何测量、反馈元件的情况下，仅仅依靠巧妙的机械结构便实现了谐波器外壳本体和谐波器主轴本体之间同轴安装的自适应位置调节，还规避了普通的机械加工方式带来的误差累计，在耐高温高压自动调心气囊固定好谐波器主轴本体的位置之后，通过后成型的方式将液态铝填充在谐波器外壳本体和底部后铸造模具之间，完成了最终对谐波器主轴本体的固定，有效地解决了目前的谐波器主轴的加工、装配流程误差累计大(已经达到工艺瓶颈阶段)，以及主轴与壳体之间同轴度难以进一步提高的问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种小型谐波减速器主轴调心装配装置，包括自动调心定位式后铸造装置、谐波器壳体组件、谐波器驱动装置和调心装配工作台，所述自动调心定位式后铸造装置设于调心装配工作台上，自动调心定位式后铸造装置和调心装配工作台具有自适应调心定位，提高同轴度的作用，所述谐波器壳体组件设于自动调心定位式后铸造装置上，谐波器壳体组件具有防护功能，所述谐波器驱动装置设于谐波器壳体组件中，谐波器驱动装置具有驱动作用。

进一步地，所述自动调心定位式后铸造装置包括底部后铸造模具、后铸造式镂空顶壳、耐高温高压自动调心气囊和谐波减速装置，所述底部后铸造模具设于调心装配工作台上，所述底部后铸造模具上设有模具环形挡圈，底部后铸造模具具有盛装液态铝的作用，所述底部后铸造模具上环形均布设有模具扇形凸台，模具扇形凸台具有格挡作用，所述底部后铸造模具在模具扇形凸台的其中一组上设有模具避位圆孔，所述底部后铸造模具上设有模具底部凸台，所述底部后铸造模具在模具底部凸台上设有模具进料底孔，后铸造式镂空顶壳在调心完成之后通过后成型的方式制作，完美规避了加工误差对装配同轴度的影响，所述后铸造式镂空顶壳上设有顶壳外部挡圈，所述后铸造式镂空顶壳通过顶壳外部挡圈卡合设于模具环形挡圈中，所述后铸造式镂空顶壳上设有顶壳沟槽，所述后铸造式镂空顶壳上环形均布设有顶壳扇形镂空槽，所述模具扇形凸台卡合设于顶壳扇形镂空槽中，所述后铸造式镂空顶壳上设有顶壳中心圆环，所述耐高温高压自动调心气囊上设有高压气囊中心环，所述耐高温高压自动调心气囊通过高压气囊中心环卡合设于谐波器驱动装置上，所述耐高温高压自动调心气囊上设有高压气囊充气口，所述高压气囊充气口卡合设于模具避位圆孔中，所述谐波减速装置卡合设于谐波器壳体组件中，所述谐波减速装置上设有减速装置中心孔。

进一步地，所述谐波器壳体组件包括谐波器外壳本体和外壳底部维护封板，谐波器外壳本体具有防护作用，所述谐波器外壳本体的一端设有外壳端部圆孔，所述外壳底部维护封板卡合设于外壳端部圆孔中，通过便于拆装的外壳底部维护封板，能够提高检修的效率，所述谐波器外壳本体的另一端设有外壳开放式外圈，所述外壳开放式外圈卡合设于顶壳沟槽中。

进一步地，所述谐波器驱动装置包括微型驱动电机、驱动轮盘、驱动支撑轴承、轮盘支撑座、谐波器主轴本体和主轴端部支撑小轴承，所述微型驱动电机设于谐波器外壳本体中，微型驱动电机起驱动作用，所述微型驱动电机上设有电机转子圆台，所述微型驱动电机在电机转子圆台上设有电机输出轴，所述驱动轮盘卡合设于电机输出轴上，所述驱动轮盘和谐波减速装置固接，所述驱动支撑轴承卡合设于驱动轮盘上，所述轮盘支撑座卡合设于谐波器外壳本体中，所述驱动支撑轴承卡合设于轮盘支撑座中，轮盘支撑座起支撑作用，所述谐波器主轴本体卡合设于减速装置中心孔中，所述主轴端部支撑小轴承卡合设于谐波器主轴本体上，所述主轴端部支撑小轴承卡合设于顶壳中心圆环中，主轴端部支撑小轴承起支撑作用。

进一步地，所述调心装配工作台包括主体工作台、增压式自动调心装置和后铸造进料装置，增压式自动调心装置具有增大耐高温高压自动调心气囊中压力的作用，所述主体工作台上设有工作台底部方槽，所述底部后铸造模具设于主体工作台上，所述模具底部凸台位于工作台底部方槽中，所述高压气囊充气口位于工作台底部方槽中。

作为优选地，所述增压式自动调心装置包括高压气泵和进气管道，所述进气管道的一端设于高压气泵上，所述进气管道的另一端卡合设于高压气囊充气口中。

作为本发明的进一步优选，所述后铸造进料装置包括电热式融铝槽、进料管道和进料驱动装置，后铸造进料装置具有将后铸造式镂空顶壳的原材料融化并输送至底部后铸造模具中的作用，所述进料管道的一端设于电热式融铝槽中，所述进料管道的另一端设于模具进料底孔中，所述进料驱动装置设于进料管道上。

其中，所述后铸造式镂空顶壳的材质为铝。

本方案还公开了一种小型谐波减速器主轴调心装配装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将谐波器壳体组件、谐波减速装置和谐波器驱动装置安装完成；

步骤二：将耐高温高压自动调心气囊套在谐波器主轴本体上，并且将组装完成的谐波器壳体组件、谐波减速装置和谐波器驱动装置倒置在底部后铸造模具上，并将进气管道与高压气囊充气口连接、进料管道与模具进料底孔连接；

步骤三：启动高压气泵和电热式融铝槽，通过进气管道和高压气囊充气口向耐高温高压自动调心气囊中充入空气，随着耐高温高压自动调心气囊的膨胀，耐高温高压自动调心气囊对谐波器主轴本体的支撑从柔性支撑慢慢变为相对固定的刚性支撑，由于耐高温高压自动调心气囊内的气体压力一定相等，所以在此过程中能够自动调节谐波器主轴本体和谐波器外壳本体之间的同轴度，由于耐高温高压自动调心气囊和底部后铸造模具之间存在距离，后铸造式镂空顶壳的热量不足破坏耐高温高压自动调心气囊；

步骤四：启动进料驱动装置，将电热式融铝槽中融化的液态铝通过进料管道和模具进料底孔输送到底部后铸造模具中，使底部后铸造模具和谐波器外壳本体的间隙、以及底部后铸造模具和主轴端部支撑小轴承之间的间隙中充满液态铝，随着失去热量供应，底部后铸造模具中的液态铝凝固成型之后，将谐波器外壳本体及其连接的整体从底部后铸造模具上脱离；

步骤五：将耐高温高压自动调心气囊中的气体排出之后使用刀具将耐高温高压自动调心气囊划破，然后从顶壳扇形镂空槽中取出即可。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提出了一种用于微小型谐波减速器的具有自适应调心功能、能够极大地提高主轴和外壳间同轴度的主轴调心装配装置及其使用方法，为了解决主要应用于工业机器人上的微小型高精密谐波器装配精度要求极高的现有问题，本发明基于小型谐波器刚性相对不高的特点，充分运用了气压与液压结构原理与柔性壳体和薄膜原理，创造性地提出了自动调心定位式后铸造装置，结合环形气囊增压后膨胀的特点和同一腔体内流体的压力相等的原理，通过耐高温高压自动调心气囊对谐波器主轴本体进行调整和固定，自适应地提高谐波器主轴本体和谐波器外壳本体之间的同轴度，不仅在没有任何测量、反馈元件的情况下，仅仅依靠巧妙的机械结构便实现了谐波器外壳本体和谐波器主轴本体之间同轴安装的自适应位置调节，还规避了普通的机械加工方式带来的误差累计，在耐高温高压自动调心气囊固定好谐波器主轴本体的位置之后，通过后成型的方式将液态铝填充在谐波器外壳本体和底部后铸造模具之间，完成了最终对谐波器主轴本体的固定，有效地解决了目前的谐波器主轴的加工、装配流程误差累计大(已经达到工艺瓶颈阶段)，以及主轴与壳体之间同轴度难以进一步提高的问题。