CN101493131B - 机器人手腕驱动用的动力传递装置以及动力传递装置 - Google Patents

机器人手腕驱动用的动力传递装置以及动力传递装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不影响轻量紧凑性且可提高下一级部件(包括配件)的安装孔的设计自由度的机器人手腕驱动用的动力传递装置。通过将取出外齿齿轮(138)的自转成分的内销(136)和第1输出凸缘体(100)用1个部件形成为一体，而在第1输出凸缘体(100)的内部不必嵌合作为另外部件的内销或支架螺栓。结果，提高了向第1输出凸缘体100的、下一级部件(131)的安装孔170的设计自由度。

Description

机器人手腕驱动用的动力传递装置以及动力传递装置
本发明申请是本申请人于2006年2月16日提交的，申请号为200610008524.0，发明名称为“机器人手腕驱动用的动力传递装置以及动力传递装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种动力传递装置，特别是涉及一种适用于将输入的动力向下级部件(含有配件)传递的机器人(机械手)手腕驱动用的较佳的动力传递装置。
背景技术
以往，已知专利文献1记载的动力传递装置。此动力传递装置将输出轴作成凸缘状，并可直接安装到下级部件(例如，产业用机器人的配件等)上。
图4示出与上述专利文献1记载的动力传递装置大致同样结构的动力传递装置290。(A)为该动力传递装置290的正视图，(B)为沿箭头所示IVB线的剖视图，(C)为里面图。
动力传递装置290具有：输入轴260；随着输入轴260的回轴而偏心回转的偏心体240；传递偏心体240的偏心回转的偏心体用轴承230；与偏心体用轴承230嵌合的外齿齿轮238；以及与外齿齿轮238内接啮合的内齿齿轮234。内齿齿轮234与外齿齿轮238之间存在很少的齿数差。另外，内齿齿轮234还兼有罩体250。
在外齿齿轮238上具有多个内销孔238a，内销236及内滚轮232松动插入此内销孔238a中。
内销236与第1输出凸缘体200及第2输出凸缘体202嵌合。第1输出凸缘体200与第2输出凸缘体202通过支架螺栓(キヤリヤボルト)228而被连接。
图中符号270是用于将机器人(robot)配件(图示略)安装到该动力传递装置290上的安装孔。
输入轴260以轴心04为中心回转时，设在输入轴260外周上的偏心体240就回转。通过偏心体240的回转，外齿齿轮238也要围绕着输入轴260摆动回转，但因通过内齿齿轮234限制了其自转，外齿齿轮238与内齿齿轮234接合的同时几乎只摆动。
该外齿齿轮238的回转其摆动成分通过内销孔238a及内销236(及内滚232)被吸收，且仅由外齿齿轮238与内齿齿轮242的齿数差生成的自转成分经由第1输出凸缘体200向配件(attachment)传递。
专利文献1：日本专利公开特开2002-61720号公报
特别是将这样的动力传递装置使用于产业用机器人的情况下，与产业用机器人的目的，例如焊接、搬运、装配等相对应地，安装的配件等的下一级部件(以下仅存在表现为配件等的场合)必然是不同的。即，要求能够对于多种类的配件等传递动力。
为此，在动力传递装置的输出凸缘体上切出安装孔(例如螺孔)，在要通过安装螺钉等来安装配件等的情况下，在输出凸缘体内嵌合有其它部件(例如内销和支架螺栓等)时，必然需要避开该部件地设置安装孔，安装孔的形成位置和可形成的数目受到限制(参照图4(A))。
换句话说，根据要安装的配件等的种类，存在着不能获得充分的安装强度地设置安装孔而不得不准备另外的连接凸缘来连接的情况、或者产生需要进行动力传递装置自身或安装的配件等的安装部分需再设计等的不良情况。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种动力传递装置，具有安装配件等用的安装孔的设计自由度高的输出凸缘体，不用准备另外的连接凸缘或再设计动力传递装置等就可直接安装更多种类的配件等。
本发明通过下述结构解决了上述的目的，一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向配件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述配件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
一种动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向配件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述配件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
一种动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
根据本发明，通过将内销与输出凸缘体一体地形成，能够避免必须避开内销的位置来设计用于安装配件等的安装孔的不良现象，能够更自由地设计用于安装配件等的安装孔。
另外，本发明可适用于如上述例或后述例那样的、两端支承内销型的减速机，或也可适用于从输出凸缘体以外伸状态突出型的减速机。对于两端支承型的减速机，并不否定支架螺栓的存在，但因本发明的内销与输出凸缘体一体化且具有可充分获得作为支架螺栓的功能的强度，从而在全部废除支架螺栓，得到作为全部的内销功能时，可更显著地获得本发明的作用。
另外，在本说明书中，在产业用机器人中，将更靠近作业部(配件)的一方表示为“下一级”。
发明的效果
根据本发明，可避免与配件等相配合地准备另外用途的连接凸缘、或变更动力传递装置等设计，能够实现紧凑且回转平衡好、强度高的动力传递装置的设计。
附图说明
图1为本发明实施方式的安装到机器人手腕部分的动力传递装置190的整体局剖视图。
图2为本发明实施方式的动力传递装置部分的整体图，(A)为正视图，(B)为沿箭头所示IIB线的剖视图。
图3为设有下一级部件安装孔的图2记载的动力传递装置，(A)为正视图，(B)为沿箭头所示IIIB线的剖视图。
图4为以往技术的动力传递装置的整体图，(A)为正视图，(B)为沿箭头IVB所示线的剖视图，(C)为里面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的一例详细地进行说明。另外，与上述说明的以往例相同或类似的部分，在后二位使用相同的符号，重复部分的说明适当省略，只说明不同的部分。
图1为示出本发明实施方式的一例的动力传递装置被安装到机器人手腕部分状态的整体局剖视图。另外，在以下说明中，机器人手腕部分指在机器人具有的多根轴中、第4轴以下的部分。更具体地指由回转、前后、上下这基本3轴构成的机器人腕部以下(靠近配件侧)的部分。
在由腕部连接的机器人的臂154上，设置有具有3个关节J4、J5、J6的手腕，在最后安装有配件176(只图示部分)。在本实施方式中，手腕中的关节有3个，但并不限于此，可由大于等于4个，或小于等于2个的关节构成。这些关节J4、J5、J6上分别具有动力传递装置。关节J4上具有动力传递装置190，关节J5上具有动力传递装置490(只图示外观)，关节J6上具有动力传递装置390。关节J4可以轴心O1为中心，在X方向回转，关节J5可以轴心O2中心，在Y方向回转，关节J6可以轴心O3中心，在Z方向回转。即，通过这些关节J4、J5、J6协同回转，可将配件176自由地三维旋转(繰る)。
这些关节J4、J5、J6上具备的动力传递装置190、390、490尽管细节有所不同，但基本上为同样的结构。
下面使用图2以动力传递装置190为代表进行说明。因其他的动力传递装置也为大致同样的结构，因此对于相同或类似的部件，后两位保留使用相同的符号，省略对其重复说明。图2为上述动力传递装置190的整体图，(A)为正视图，(B)为沿IIB线的剖视图。
在本实施方式中，内销136与第1输出凸缘体(输出凸缘体)100由1个部件一体地形成。在此，“由1个部件一体地形成”不是指通过用压入或粘接等方法固定多个部件而成为一体的构件，而指通过锻造等保持原本具有的一体性而形成。
另外，与上述内销136成为一体的第1输出凸缘体100、和第2输出凸缘体(第2输出凸缘体)102通过从第2输出凸缘体102的反内销侧旋进的螺钉128、并经由内销136而被连接、固定。在此，不使用支架螺栓。在第1输出凸缘体100上，在图2(A)中施加了斜线的整体上什么也没有、并且平的第1输出凸缘面100a被确保在反内销侧。为此，可预先在此、或在与下一级部件131侧的孔位置相重合地、在事后自由形成安装孔。该形成例如图3所示。另外，图中符号170表示形成的安装孔一例。
接下来，对本实施方式的作用进行说明，但在此省略了重复的部分，只对不同的部分进行说明。
传递外齿齿轮138自转成分的内销136与第1输出凸缘体100一体地形成，因此在第1输出凸缘体100的下一级部件131侧(反内销侧)上确保了施加了斜线的第1输出凸缘面100a(参照图2(A))。图3中，为简化而在此第1输出凸缘面100a、与图4同样的位置上形成了螺栓孔170，但从与图4的比较可明了，形成位置并不完全限定于此。这是因为以往存在的内销236或支架螺栓228等的端面完全不面对此第1输出凸缘面100a的缘故。
为此，即使下一级部件变更，也减少了准备另外的连接凸缘、或进行动力传递装置自体适合于此的设计变更的必要性。
特别是，在产业用机器人的手腕部上安装使用的动力传递装置时，为了机器人的正确控制(定位)、确保大的作业范围及省电，优选更轻量且紧凑的装置。
因而，如本实施方式那样不会导致重量增大等、提高安装孔170的加工位置的自由度的意义很大。
此外，在本实施方式中，废止了以往的支架螺栓，全部只用内销136连接第1输出凸缘体100和第2输出凸缘体102。但是，因第1输出凸缘体与内销136形成为一体、而第2输出凸缘体通过螺钉128牢固地连接，因此各内销136也充分实现了作为各以往支架螺栓的连接功能。
而且，由于可由全部的内销136提供动力传递，所以每个内销的负载减轻内销136新配置在以往支架螺栓的位置上的程度。
再有，因可在半径方向均等的配置构成内销136或螺钉128，因此能够实现运转时的回转平衡优良的动力传递装置。
另外，在本实施方式中，成为内销136的前端由第2输出凸缘体102支承的结构，但也可为省略第2输出凸缘体、内销136以外伸状态从第1输出凸缘体100突出的构成。即，内销136的前端侧(上述实施方式中为第2输出凸缘体侧)的结构没有特别的限定。
此外，在本实施方式中，外齿齿轮由3枚构成，但并不限于此，也可由与传递容量相称的枚数(例如1枚或2枚)构成。
产业上的可利用性
本发明作为用实施方式说明的、安装在产业用机器人手腕部分的传递动力装置来利用可得到最显著的效果，但也可适用于相对其以外的配对机械(相手機械)等传递动力的动力传递装置。

Claims (6)

1.一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向配件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述配件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
2.一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
3.一种动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的第一输出凸缘体及第二输出凸缘体，
所述内销和所述第一输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且所述第一输出凸缘体和第二输出凸缘体通过从所述第二输出凸缘体的反内销侧旋进的螺钉、并经由所述内销而被连接、固定，
在所述第一输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
在上述内销的端面形成所述螺钉所旋进的孔，而在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置形成有所述安装孔。
4.一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向配件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述配件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
5.一种机器人手腕驱动用的动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
6.一种动力传递装置，具有内齿齿轮和与该内齿齿轮内接啮合的多个外齿齿轮，可将输入的动力向下一级部件传递，其特征在于，
具有用于取出所述内齿齿轮与外齿齿轮的相对回转成分的内销、以及与该内销连接的输出凸缘体，
所述内销和所述输出凸缘体由1个部件一体地形成，并且在所述输出凸缘体的反内销面上形成有用于与所述下一级部件连接的安装孔，
所述内销以外伸状态从所述输出凸缘体突出，并且在该内销的端面没有形成孔，由此在所述输出凸缘体的反内销面的与内销对应的位置能够形成有所述安装孔。
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