CN108789481A - 臂固定装置以及减速器更换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种臂固定装置以及减速器更换方法，该臂固定装置在更换将动力传递至臂的减速器时，支撑臂相对于基座不移动。该臂固定装置将臂固定于支撑部件上，该臂被支撑为相对于支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，且利用伺服马达的动力经由减速器而围绕该轴线旋转驱动，该臂固定装置具有支架以及紧固件，该支架具有紧贴面，该紧贴面与设置于支撑部件上的接触面和设置于臂上的接触面或将驱动力传递至该臂的连杆上的接触面紧贴；并且在紧贴面的与设置于接触面上的螺纹孔或贯穿孔中的一方相一致的位置，具有贯穿而形成的螺纹孔或贯穿孔中的另一方，该支架以使各紧贴面与各接触面紧贴的方式架设于接触面之间，该紧固件贯穿贯穿孔而与各螺纹孔紧固。

Description

臂固定装置以及减速器更换方法
技术领域
本发明涉及臂固定装置以及减速器更换方法。
背景技术
以往，在产业用机器人中，作为臂的驱动机构，具有内置有制动器的伺服马达，当切断伺服马达的驱动电流时，通过使制动器自动运行，从而防止臂因重力而落下。另外，已知如下机器人：在由于故障等的原因而更换伺服马达时，为了代替伺服马达而暂时防止臂的落下，能够无级地更改抵住臂的止动器的位置(例如，参照专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-163414号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的方法中，在更换伺服马达时，虽然能够保持臂不旋转，但存在不能应用于更换减速器的场合的不良情况。即，在更换减速器时，由于臂不仅在旋转方向上而且还在重力方向上移动，因此用仅对被支撑为能够旋转的状态的臂的旋转进行固定的现有的固定方法不能应对。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种臂固定装置以及减速器更换方法，其在更换将动力传递至臂的减速器时，能够支撑臂相对于基座不移动。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供以下方案。
本发明的一个方案提供一种臂固定装置，其将臂固定于支撑部件上，所述臂被支撑为相对于所述支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由减速器而围绕所述轴线旋转驱动，所述臂固定装置具有：
支架，其具有紧贴面，该紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于所述臂或将驱动力传递至该臂的连杆上的接触面紧贴，并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的螺纹孔或贯穿孔中的一方相一致的位置，具有贯穿而形成螺纹孔或贯穿孔中的另一方，所述支架以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式架设于所述接触面之间；以及
紧固件，其贯穿所述贯穿孔而与各所述螺纹孔紧固。
根据本方案，将臂相对于支撑部件配置于预定的旋转位置上，以使设置于支架的一个紧贴面上的贯穿孔或螺纹孔与设置于支撑部件的接触面上的螺纹孔或贯穿孔相一致，并且使设置于另一个紧贴面上的贯穿孔或螺纹孔与设置于臂或连杆的接触面上的螺纹孔或贯穿孔相一致，并使贯穿孔贯穿的紧固件与螺纹孔紧固，从而使各紧贴面与各接触面紧贴，利用其摩擦力能够固定臂，使臂相对于支撑部件不仅在旋转方向上，而且在半径方向以及轴向上也不发生相对移动。由此，即使拆卸掉将臂支撑为相对于支撑部件能够旋转的减速器，也能够保持臂在相对于支撑部件不移动，从而容易地更换减速器。
在上述方案中，上述支架还可以具有：第一支架，其具有与所述支撑部件的所述接触面紧贴的第一紧贴面；第二支架，其具有所述臂或与所述连杆的所述接触面紧贴的第二紧贴面；以及支架间紧固件，其能够在使所述第一支架和所述第二支架相对移动后的多个位置对所述第一支架和所述第二支架进行固定。
通过如此，能够使第一支架的第一紧贴面与支撑部件的接触面紧贴并用紧固件固定，使第二支架的第二紧贴面与臂或连杆的接触面紧贴并用紧固件固定，由支架间紧固件固定第一支架和第二支架。
由此，在支撑部件与臂之间配置利用支架间紧固件固定了第一支架和第二支架的支架，能够固定臂，使臂相对于支撑部件不仅在旋转方向上，而且在半径方向以及轴向上也不发生相对移动。在该情况下，能够在使臂相对于支撑部件围绕轴线旋转的多个位置相互固定第一支架和第二支架。
另外，在上述方案中，所述支架间紧固件能够在使所述第一支架和第二支架无级地相对移动的位置对所述第一支架和所述第二支架进行固定也可。
通过如此，能够在使臂相对于支撑部件围绕轴线旋转的任意的位置相互固定第一支架和第二支架。
另外，在上述方案中，所述支撑部件还可以是基座部件。
通过如此，将臂固定于基座部件上，即使拆卸掉连接二者之间的减速器，也能够防止二者的错开。
另外，在上述方案中，所述支撑部件还可以是其他的臂。
通过如此，将臂固定于其他的臂上，即使拆卸掉连接二者之间的减速器，也能够防止二者的错开。
另外，本发明的另一个方案提供一种臂固定装置，其将臂固定于支撑部件上，所述臂被支撑相对于所述支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由减速器而围绕所述轴线旋转驱动，该臂固定装置具有：支架，其具有紧贴面，该紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于臂或将驱动力传递至该臂的连杆上的接触面紧贴，并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的第一贯穿孔相一致的位置，具有贯穿而形成的第二贯穿孔，所述支架以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式架设于所述接触面之间；螺栓，其从一侧贯穿地插入所述第一贯穿孔以及所述第二贯穿孔；以及螺母，其能够从另一侧与该螺栓紧固。
另外，本发明的另一个方案提供一种减速器更换方法，其是更换具有臂的机器人的减速器的方法，该臂被支撑为相对于支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由所述减速器而围绕所述轴线旋转驱动，支架具有紧贴面，所述紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于所述臂或与该臂连接且能够摆动的连杆上的接触面紧贴；并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的螺纹孔或贯穿孔中的一方相一致的位置，具有贯穿而形成的螺纹孔或贯穿孔中的另一方，通过以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式将所述支架架设于所述接触面之间，并将紧固件贯穿所述贯穿孔而与各所述螺纹孔紧固，从而在所述臂固定于所述支撑部件上的状态下更换所述减速器。
发明效果
根据本发明起到如下效果：在更换将动力传递至臂的减速器时，能够支撑臂相对于基座不移动。
附图说明
图1是从一个方向观察安装有本发明的一个实施方式所涉及的臂固定装置的将第一臂固定于基座部件上的臂固定装置的机器人的立体图。
图2是从另一个方向观察安装有图1的臂固定装置的机器人的立体图。
图3是从一个方向观察安装有为图1的臂固定装置的变形例的将第二臂固定于基座部件上的臂固定装置的机器人的立体图。
图4是从另一个方向观察安装有图3的臂固定装置的机器人的立体图。
图5是从一个方向观察安装有为图1的臂固定装置的另一个变形例的将第二臂固定于第一臂上的臂固定装置的机器人的立体图。
图6是从另一个方向观察安装有图5的臂固定装置的机器人的立体图。
图7是从一个方向观察安装有为图1的臂固定装置的另一个变形例的将第一臂固定于基座部件上且将第二臂固定于第一臂上的臂固定装置的机器人的立体图。
附图标记说明
1、13、14：臂固定装置
2：基座部件(支撑部件)
3：第一臂(臂、支撑部件)
4：第二臂(臂)
6、7、12：接触面
8：支架
8a：紧贴面
9：螺栓(紧固件)
10：马达(伺服马达)
15：第一支架部(第一支架)
15a：第一紧贴面(紧贴面)
16：第二支架部(第一支架、第二支架)
16a：第二紧贴面(紧贴面)
18、19、20、21、22：贯穿孔
B：第二轴线(轴线)
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的一个实施方式所涉及的臂固定装置1进行说明。
如图1和图2所示，本实施方式所涉及的臂固定装置1是固定如下部件的装置：基座部件(支撑部件)2，其被支撑为能够围绕竖直的第一轴线A旋转；以及第一臂(臂)3，其被支撑为相对于该基座部件2能够围绕水平的第二轴线(轴线)B旋转。在图中，附图标记4为第二臂，该第二臂被支撑为相对于第一臂3能够围绕与第二轴线B平行的第三轴线C旋转，附图标记5是与第二臂4的基端连接的连杆。
第一臂3由轴承(省略图示)和减速器(省略图示)以二者握持的状态支撑在基座部件2上，且能够旋转，该轴承配置于第一臂3和沿着第二轴线B的方向的一侧的基座部件2之间，该减速器配置于第一臂3与沿着第二轴线B的方向的另一侧的基座部件2之间。在基座部件2的上端部附近的两侧面以及第一臂3的两侧面上分别设置有沿着竖直方向的接触面6、7，并且在该接触面6、7上设置有多个螺纹孔。附图标记10是驱动第一臂3的马达(伺服马达)，附图标记11是经由连杆5而驱动第二臂4的马达。
接触面6、7以及螺纹孔还可以是为了安装固定部件而准备的，该固定部件是在基座部件2以及第一臂3的侧面上安装任意的装置，或者经由基座部件2以及第一臂3的侧面而铺设配线和配管等线条体时的固定部件。
臂固定装置1具有：支架8，其具有从基座部件2架设到第一臂3的形状；以及多个螺栓(紧固件)，其将该支架8固定于基座部件2以及第一臂3上。
支架8在将第一臂3相对于基座部件2配置于预定的角度位置、例如如图1以及图2所示朝向竖直方向的角度位置的状态下，具有如下形状：具有配置于与基座部件2的接触面6和第一臂3的接触面7相对应的位置的两个紧贴面8a。
另外，在支架8的各紧贴面8a上，在与设置于对应的接触面6、7上的螺纹孔相对应的位置，设置有贯穿的多个贯穿孔。另外，支架8在固定于基座部件2的接触面6上的状态下，具有如下形状：不遮挡沿着第二轴线B拆卸马达10以及减速器的拆装路径。
以下对使用如此构成的本实施方式的臂固定装置1的减速器更换方法进行说明。
为了更换驱动第一臂3的减速器，使第一臂3相对于基座部件2围绕第二轴线B摆动，以将第一臂3配置于预定的位置。在由于马达10或减速器发生故障，而不能驱动马达10以将第一臂3摆动至预定的位置时，在将比第一臂3靠上侧的部分用起重机吊起来的状态下，拆卸掉马达10，并由起重机使第一臂3摆动至预定的位置。
接着，在第一臂3的沿着第二轴线B的方向的两侧，使支架8的各紧贴面8a与基座部件2的接触面6以及第一臂3的接触面7紧贴。然后操作起重机来调整第一臂3的角度，并且使支架8的贯穿孔与第一臂3的螺纹孔相一致。
在该状态下，将螺栓9经由贯穿孔而与接触面6、7的螺纹孔紧固。由此，使支架8的紧贴面8a与各接触面6、7牢固地紧贴，并且利用其摩擦力，保持第一臂3不仅相对于基座部件2围绕第二轴线B不旋转，而且在半径方向以及轴向上也不移动。
然后，在该状态下，将吊起第一臂3的起重机从第一臂3拆卸掉，取而代之，利用安装于减速器上的吊环螺栓等由起重机吊起减速器。拆卸掉将减速器固定于基座部件2以及第一臂3上的固定用螺栓(省略图示)，并将减速器沿着第二轴线B的方向拔出。然后以相反的顺序安装新的减速器，并在安装完马达10之后，拆卸掉臂固定装置1，从而结束减速器的更换作业。
根据本实施方式所涉及的臂固定装置1以及减速器更换方法，由于将支架8固定于基座部件2以及第一臂3上以禁止二者的相对移动，因此即使拆卸掉使第一臂3支撑于基座部件2上的减速器，也能够防止第一臂3相对于基座部件2的位置错开，从而容易地进行减速器的更换。
另外，在由本实施方式所涉及的臂固定装置1将第一臂3固定于基座部件2上的时刻，由于不需要用起重机吊起第一臂3，因此具有如下优点：能够将起重机切换为用于减速器的吊起，从而只用一台起重机就能够进行减速器的更换作业。
此外，在本实施方式中，举例说明了将第一臂3相对于基座部件2固定的臂固定装置1，但取而代之，还可以应用在将第二臂(臂)4相对于基座部件2固定的臂固定装置13上。
例如，在图3以及图4所示的例子中，示出了由马达11以及减速器经由连杆5使第二臂4摆动的方式的机器人的情况，其中，该第二臂4以能够围绕水平的第三轴线C摆动的方式被支撑于第一臂3的前端，该马达11以及减速器使第一臂3相对于基座部件2围绕第二轴线B旋转。
在该情况下，在设置于基座部件2的两侧面上的接触面6和设置于连杆5的两侧面上的接触面12之间以架设的方式配置支架8，并通过将螺栓9紧固于接触面6、12的螺纹孔中，能够使支架8的紧贴面8a紧贴，从而将连杆5固定为相对于基座部件2不运动，并且经由连杆5将第二臂4固定于基座部件2上。
此外，在本实施方式中，作为臂固定装置1，采用了如下臂固定装置：在接触面6、7上设置螺纹孔，并且使螺栓9贯穿紧贴面8a的贯穿孔而与接触面6、7的螺纹孔紧固，由此支架8固定于第一臂3以及第二臂4上，但不限于此。例如，臂固定装置1还可以具有能够与螺栓9紧固的螺母，在接触面6、7上设置贯穿孔(第一贯穿孔)以代替螺纹孔，从一侧将螺栓9插入接触面6、7的贯穿孔以及紧贴面8a的贯穿孔(第二贯穿孔)，并且从另一侧将螺母安装在螺栓9上以紧固。
另外，如图5以及图6所示，作为固定第二臂4的臂固定装置13，还可以采用固定第二臂4和第一臂(支撑部件)3的臂固定装置。
另外，在上述各实施方式中，举例说明了由具有两个紧贴面8a的单一部件构成的支架8，其中该两个紧贴面8a与第一臂3的接触面7和基座部件2的接触面6这二者紧贴，但取而代之，如图7所示，还可以将支架8分离。
即，在图7所示的例子中，臂固定装置14具有：第一支架部(第一支架)15，其具有固定(紧贴)于基座部件2的接触面6上的第一紧贴面(紧贴面)15a；第二支架部(第一支架、第二支架)16，其具有固定(紧贴)于第一臂3的接触面7上的第二紧贴面(紧贴面)16a；第三支架部17，其固定于第二臂4的接触面12上；螺栓(省略图示)，其与该三个支架部15、16、17所对应的接触面6、7、12的螺栓孔紧固；螺栓(支架间紧固件：省略图示)，其连接第一支架部15与第二支架部16；以及螺栓(省略图示)，其连接第二支架部16与第三支架部17。
图中，附图标记18是使将第一支架部15固定于基座部件2的接触面6上的螺栓贯穿的贯穿孔，附图标记19是使将第二支架部16固定于第一臂3的接触面7上的螺栓贯穿的贯穿孔，附图标记20是使将第三支架部17固定于第二臂4的接触面12上的螺栓贯穿的贯穿孔。
在第一支架部15上，在围绕第二轴线B的圆周上沿周向以等间距设置有多个螺纹孔23。
在第二支架部16上，以在将该第二支架部16固定于第一臂3上时配置于与第一支架部15的螺纹孔23相对应的位置的方式，在与螺纹孔23相同的半径的圆周上以与螺纹孔23等间距设置有多个贯穿孔21。贯穿孔21设置能够产生用于固定第一臂3以免第一臂3发生错位所需的摩擦力的数量，并且螺纹孔23设置有比贯穿孔21还足够多的数量。
另外，在第二支架部16上设置有多个螺纹孔24，该多个螺纹孔24在将该第二支架部16固定于第一臂3上时，以等间距配置在以第三轴线C为中心的圆周上。
而且，在第三支架部17上，在与第二支架部16的螺纹孔24为相同的半径的圆周上，与螺纹孔24为等间距地设置有多个贯穿孔22，以便在将该第三支架部17固定于第二臂4上时该多个贯穿孔22配置于与第二支架部16的螺纹孔24相对应的位置上。贯穿孔22设置能够产生用于固定第二臂4以免第二臂4发生错位所需的摩擦力的数量，螺纹孔24设置有比贯穿孔22还足够多的数量。
根据如此构成的臂固定装置14，在固定于第一臂3上的第二支架部16的贯穿孔21与固定于基座部件2上的第一支架部15上的任一个螺纹孔23相一致的第一臂3的角度位置，能够由螺栓固定第一支架部15和第二支架部16。同样地，在固定于第二臂4上的第三支架部17的贯穿孔22与固定于第一臂3上的第二支架部16上的任一个螺纹孔24相一致的第二臂4的角度位置，能够由螺栓固定第二支架部16和第三支架部17。
由此，由于第一臂3以及第二臂4被固定为相对于基座部件2不发生错位，因此能够拆卸掉马达10、11、以及减速器，从而容易地更换成新的减速器。
在该情况下，根据本实施方案，能够在第一臂3的多个角度位置使设置于第二支架部16上的贯穿孔21与设置于第一支架部15上的螺纹孔23相一致，从而能够在多个位置将第一臂3相对于基座部件2固定。另外，同样地，能够在第二臂4的多个角度位置使设置于第三支架部17上的贯穿孔22与设置于第二支架部16上的螺纹孔24相一致，从而能够在多个位置将第二臂4相对于第一臂3固定。
其结果是，具有如下优点：即使在因减速器或马达10、11的故障等而不能使第一臂3返回至预定的位置的情况下、或者不能使第二臂4返回至水平的位置的情况下，只要使贯穿孔22移动至与螺纹孔24相一致的最近的位置，就能够将第一臂3以及第二臂4相对于基座部件2固定。由此，能够更容易地进行减速器的更换作业。
另外，在实施方案中，举例说明了由三个支架部15、16、17构成臂固定装置14的结构，但取而代之，支架部15、16、17可以是两组，还可以只应用于第一臂3或第二臂4。
另外，关于设置于第二支架部16以及第三支架部17上的贯穿孔21、22，还可以设定为分别沿着围绕第二轴线B以及围绕第三轴线C的周向延伸的长孔。由此，能够在任意的角度位置，将第一臂3相对于基座部件2固定，将第二臂4相对于第一臂3固定。
另外，在图7中，臂固定装置14将第一臂3固定于基座部件2上，并且将第二臂4固定于第一臂3上，但取而代之，还可以分别准备用于将第一臂3相对于基座部件2固定的第二支架部16，以及用于将第二臂4相对于第一臂3固定的第二支架部16。

Claims (7)

1.一种臂固定装置，其特征在于，将臂固定于支撑部件上，所述臂被支撑为相对于所述支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由减速器而围绕所述轴线旋转驱动，所述臂固定装置具有：
支架，其具有紧贴面，该紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于所述臂或将驱动力传递至该臂的连杆上的接触面紧贴，并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的螺纹孔或贯穿孔中的一方相一致的位置，具有贯穿而形成的螺纹孔或贯穿孔中的另一方，所述支架以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式架设于所述接触面之间；以及
紧固件，其贯穿所述贯穿孔而与各所述螺纹孔紧固。
2.根据权利要求1所述的臂固定装置，其特征在于，
所述支架具有：
第一支架，其具有与所述支撑部件的所述接触面紧贴的第一紧贴面；
第二支架，其具有与所述臂或所述连杆的所述接触面紧贴的第二紧贴面；以及
支架间紧固件，其能够在使所述第一支架和所述第二支架相对移动的多个位置对所述第一支架和所述第二支架进行固定。
3.根据权利要求2所述的臂固定装置，其特征在于，
所述支架间紧固件能够在使所述第一支架和第二支架无级地相对移动的位置对所述第一支架和所述第二支架进行固定。
4.根据权利要求1或2所述的臂固定装置，其特征在于，
所述支撑部件是基座部件。
5.根据权利要求1或2所述的臂固定装置，其特征在于，
所述支撑部件是其他的臂。
6.一种臂固定装置，其特征在于，将臂固定于支撑部件上，所述臂被支撑为相对于所述支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由减速器而围绕所述轴线旋转驱动，所述臂固定装置具有：
支架，其具有紧贴面，该紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于臂或将驱动力传递至该臂的连杆上的接触面紧贴；并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的第一贯穿孔相一致的位置，具有贯穿而形成的第二贯穿孔，该支架以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式架设于所述接触面之间；
螺栓，其从一侧贯穿地插入所述第一贯穿孔以及所述第二贯穿孔中；以及
螺母，其能够从另一侧与该螺栓紧固。
7.一种减速器更换方法，其特征在于，是更换具有臂的机器人的减速器的方法，所述臂被支撑为相对于支撑部件能够围绕水平的轴线旋转，并且利用伺服马达的动力经由所述减速器而围绕所述轴线旋转驱动，
支架具有紧贴面，所述紧贴面与设置于所述支撑部件上的接触面和设置于所述臂或与该臂连接且能够摆动的连杆上的接触面紧贴；并且在该紧贴面的与设置于所述接触面上的螺纹孔或贯穿孔中的一方相一致的位置，具有贯穿而形成的螺纹孔或贯穿孔中的另一方，通过以使各所述紧贴面与各所述接触面紧贴的方式将所述支架架设于所述接触面之间，并将紧固件贯穿所述贯穿孔而与各所述螺纹孔紧固，从而在所述臂固定于所述支撑部件上的状态下更换所述减速器。
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