CN111482951A - 机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人。机器人具备：第一臂(6)；第二臂(5)，支撑第一臂；以及润滑剂用的流道(10)，设置于臂(5、6)，第一臂(6)具有：第一臂主体(6a)；第一壳体(6e)，固定于第一臂主体；以及第一齿轮(6b)，向以能够围绕第一旋转轴线(J6)旋转的方式支撑于第一壳体的旋转部件(13)传递动力，第二臂具有：第二臂主体(5a)；第二轴(5c)，具有与第一齿轮以90°的轴角啮合的第二齿轮(5b)；以及第二轴承(5d)，相对于第二臂主体以能够旋转的方式支撑该第二轴。流道的入口(10a)形成于第一臂主体的外表面，流道的出口(10b)向第二臂内的配置有第二轴的外周面以及第二轴承的空间(A)开口。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

以往，已知有一种如下的机器人：设置有用于向减速器、齿轮以及轴承等机械部件供给润滑剂的流道(例如，参照专利文献1至3。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实公平05-046864号公报

专利文献2：日本特开2012-007637号公报

专利文献3：日本特开2011-149460号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了向机器人的臂内的机械部件供给润滑剂，在臂的外表面形成有润滑脂供给口，从润滑脂供给口延伸至配置有机械部件的空间为止的流道，设置于臂内。但是，由于臂的设计上的限制，能够设置润滑脂供给口的场所以及空间有时被受限。

例如，在六轴的垂直多关节机器人的上部臂的前端部，配置有用于使手腕凸缘旋转的齿轮、轴、轴承以及动力传递部件等。但是，有时根据轴、动力传递部件的形状、配置，难以在上部臂的前端部的外表面设置与配置有机械部件的空间连通的润滑脂供给口。

用于解决问题的方案

本发明的一个方案是一种机器人，所述机器人具备：第一臂；第二臂，其支撑该第一臂；以及润滑剂用的流道，其设置于所述第一臂以及所述第二臂，所述第一臂具有：第一臂主体；第一壳体，其固定于该第一臂主体；以及第一齿轮，其对旋转部件传递动力，该旋转部件以能够围绕第一旋转轴线旋转的方式支撑于该第一壳体，所述第二臂具有：第二臂主体；第二轴，其具有与所述第一齿轮以90°的轴角啮合的第二齿轮；以及第二轴承，其以相对于所述第二臂主体能够旋转的方式支撑该第二轴，所述流道的入口形成于所述第一臂主体的外表面，所述流道的出口向所述第二臂内的配置有所述第二轴的外周面以及所述第二轴承的空间开口，所述流道从所述入口穿过所述第一臂主体内延伸至所述出口。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的机器人的外观图。

图2是表示图1的机器人的上部臂以及臂前端部的内部结构的图。

图3是图2的局部放大图。

图4是表示图1的机器人的上部臂以及臂前端部的变形例的内部结构的局部放大图。

图5是表示比较例的上部臂以及臂前端部的内部结构的局部放大图。

附图标记说明：

1：机器人

5：上部臂(第二臂)

5a：臂主体(第二臂主体)

5b：齿轮(第二齿轮)

5c：轴(第二轴)

5d：轴承(第二轴承)

5e：壳体(第二壳体)

6：臂前端部(第一臂)

6a：前端部主体(第一臂主体)

6b：齿轮(第一齿轮)

6c：轴(第一轴)

6d：轴承(第一轴承)

6e：壳体(第一壳体)

10：流道

10a：入口、润滑脂供给口

10b：出口

12：润滑脂排出口

13：手腕凸缘(旋转部件)

J5：第五轴(第二旋转轴线)

J6：第六轴(第一旋转轴线)

A：空间

B：密闭区域

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式的机器人进行说明。

如图1所示，本实施方式的机器人1是六轴的垂直多关节机器人。机器人1具备：基座2、回转部3、下部臂4、上部臂(第二臂)5、以及臂前端部(第一臂)6。

基座2固定于地面上。

回转部3配置于基座2上，并且以能够围绕竖直的第一轴线J1旋转的方式支撑于基座2。

下部臂4的基端部以能够围绕水平的第二轴线J2旋转的方式支撑于回转部3。

上部臂5的基端部以能够围绕水平的第三轴线J3旋转的方式支撑于下部臂4的前端部。而且，上部臂5的基端部以能够围绕第四轴线J4旋转的方式支撑于下部臂4的前端部，所述第四轴线J4为上部臂5的长轴。

臂前端部6的基端部以能够围绕水平的第五轴线(第二旋转轴线)J5旋转的方式支撑于上部臂5的前端部。而且，臂前端部6以能够围绕与第五轴线J5正交的第六轴线(第一旋转轴线)J6旋转的方式支撑手腕凸缘(旋转部件)13。

而且，机器人1具备使回转部3、下部臂4、上部臂5、臂前端部6以及手腕凸缘13分别围绕关节轴线J1、J2、J3、J4、J5、J6旋转的伺服马达M1、M2、M3、M4、M5、M6。如图2所示，用于使臂前端部6围绕第五轴线J5旋转的伺服马达M5以及用于使手腕凸缘13围绕第六轴线J6旋转的伺服马达M6，配置于上部臂5的内部。

此外，机器人1还可以是六轴以外的轴数的垂直多关节机器人。

图2以及图3表示上部臂5以及臂前端部6的内部结构的一个例子。

如图2以及图3所示，上部臂5具有臂主体(第二臂主体)5a、在一端具有齿轮(第二齿轮)的轴(第二轴)5c、两个轴承(第二轴承)5d、以及壳体(第二壳体)5e。

臂主体5a是沿着第四轴线J4延伸的上部臂5的外装部件。圆筒状的壳体5e与第五轴线J5同轴地配置于臂主体5a的前端部，并且相对于臂主体5a以能够围绕第五轴线J5旋转的方式被轴承5f支撑。轴5c以及轴承5d配置于壳体5e的内周面的内侧的空间。

轴5c在从第六轴线J6向与第六轴线J6正交的径向远离的位置中，与第五轴线J5同轴地配置。齿轮5b设置于轴5c的第六轴线J6侧的一端，是与轴5c同轴。

各轴承5d配置于轴5c的外周面和壳体5e的内周面之间的圆环状的空间A。两个轴承5d相互隔开间隔配置于轴5c的长度方向。轴5c相对于壳体5e以能够围绕第五轴线J5旋转的方式被两个轴承5d支撑。轴承5d的数量还可以是三个以上。

臂前端部6具有前端部主体(第一臂主体)6a、在一端具有齿轮(第一齿轮)6b的轴(第一轴)6c、两个轴承(第一轴承)6d、以及壳体(第一壳体)6e。

壳体6e是与第六轴线J6同轴地配置的筒状的部件，并且与前端部主体6a固定。手腕凸缘13以能够围绕第六轴线J6旋转的方式支撑于壳体6e。而且，前端部主体6a与壳体5e固定。

轴6c以及轴承6d容纳于前端部主体6a内。轴6c在从第六轴线J6向与第六轴线J6正交的径向远离的位置中，与第六轴线J6平行地配置。齿轮6b设置于轴6c的基端，并且与轴6c同轴。齿轮5b以及齿轮6b是以90°的轴角相互啮合的锥齿轮。轴角是齿轮5b的轴和齿轮6b的轴形成的角度。

在轴6c的前端固定有齿轮7a，在壳体6e，与第六轴线J6同轴地固定有齿轮7b。齿轮7b向壳体6e内的齿轮传递动力，使支撑于壳体6e的手腕凸缘13围绕第六轴线J6旋转。齿轮7a以及齿轮7b是相互啮合的正齿轮。

此外，如图2以及图3所示，壳体6e、手腕凸缘13、以及齿轮7b既可以具有中空部，或也可以是实心。

轴承6d相对于前端部主体6a以能够围绕长轴旋转的方式支撑轴6c。两个轴承6d相互隔开间隔配置于轴6c的长度方向。轴承6d的数量还可以是三个以上。

第六轴线J6用的伺服马达M6的输出轴S6利用动力传递部件与轴5c连接。在图2以及图3的例子中，输出轴S6与第五轴线J5平行，动力传递部件具有：带轮8a，其固定于输出轴S6；带轮8b，其固定于轴5c的另一端；以及带8c，其绕挂于带轮8a、8b。

输出轴S6的旋转经由动力传递部件8a、8b、8c、轴5c、齿轮5b、齿轮6b、齿轮6c、齿轮7a以齿轮7b传递到手腕凸缘13，手腕凸缘13相对于壳体6e围绕第六轴线J6旋转。

动力传递部件还可以是带轮8a、8b以及带8c的组合以外的部件。例如，动力传递部件还可以是从输出轴S6向轴5c传递旋转的齿轮的组合。或者，输出轴S6还可以直接与轴5c连接。

第五轴线J5用的伺服马达的输出轴S5，利用动力传递部件与前端部主体6a连接。在图2以及图3的例子中，输出轴S5与第五轴线J5平行，动力传递部件具有：带轮9a，其固定于输出轴S5；轴9b，其与第五轴线J5同轴；带轮9c，其固定于轴9b的一端；带9d，其绕挂于带轮9a、9c；壳体9e，其从设置于轴9b的另一端的齿轮传递动力；以及凸缘9f，以能够旋转的方式支撑于壳体9e。壳体9e是与第五轴线J5同轴地配置的筒状的部件，并且与前端部主体6a固定。轴9b向壳体9e内的齿轮传递动力，并且使支撑于壳体9e的凸缘9f围绕第五轴线J5旋转。凸缘9f与臂主体5a固定。

输出轴S5的旋转经由动力传递部件9a、9b、9c、9d、9e、9f传递到前端部主体6a，前端部主体6a以及壳体6e一体地围绕第五轴线J5旋转。此时，壳体5e也与前端部主体6a以及壳体6e一体地相对于臂主体5a围绕第五轴线J5旋转。

如图3所示，在上部臂5以及臂前端部6设置有润滑剂用的流道10。流道10的入口10a形成于前端部主体6a的基端面。流道10的出口10b形成于壳体5e的内周面(内表面)，并且向空间A开口。流道10设置于前端部主体6a以及壳体5e，并从入口10a穿过前端部主体6a以及壳体5e的内部延伸至出口10b为止。入口10a是用于向上部臂5以及臂前端部6的内部注入润滑剂的润滑脂供给口，在入口10a设置有润滑脂喷嘴11。如上所述，壳体5e和前端部主体6a相互固定，与臂前端部6以及手腕凸缘13的围绕关节轴线J5、J6的旋转无关地，从形成于壳体5e以及前端部主体6a的入口10a至出口10b为止的流道10不会发生变化。

在臂前端部6的外表面形成有用于从臂前端部6的内部排出润滑剂的润滑脂排出口12。润滑脂排出口12位于比所有的轴承6d更靠近前端侧的位置。在图2以及图3的例子中，润滑脂排出口12形成于壳体6e的外表面。齿轮5a、6b、7a、7b、轴5c、6c、以及轴承5d、6d，配置于利用出口10b和润滑脂排出口12之间的密封部件等密闭的密闭区域B内。在密闭区域B中，在齿轮5a、6b、7a、7b、轴5c、6c、以及轴承5d、6d等的机械部件的周围，存在由润滑剂能够穿过的间隙。

接着，对向上部臂5以及臂前端部6的内部的机械部件的润滑剂的供给方法进行说明。

在润滑脂喷嘴11连接润滑脂枪，将润滑脂或油等的润滑剂从润滑脂枪经由润滑脂供给口10a的润滑脂喷嘴11注入于流道10。图3的箭头表示从润滑脂供给口10a至润滑脂排出口12为止的润滑剂的概略的移动轨迹。润滑剂在流道10内从润滑脂供给口10a朝向出口10b移动，并且从出口10b流入至密闭区域B内的空间A，从而供给到配置于空间A的轴5c的外周面以及轴承5d。

由于空间A是密闭区域B的一部分，因此润滑剂在密闭区域B内的间隙中从空间A朝向润滑脂排出口12移动。齿轮5b、齿轮6b、轴6c、轴承6d、齿轮7a以及齿轮7b，位于空间A和润滑脂排出口12之间的润滑剂的移动轨迹上。从而，润滑剂也供给到齿轮5b、6b、7a、7b、轴6c以及轴承6d。

如此，根据本实施方式，流道10的上游部分设置于臂前端部6的前端部主体6a，流道10的下游部分设置于上部臂5的壳体5e。前端部主体6a以及壳体5e不会围绕关节轴线J5、J6相对旋转。因此，能够将润滑剂从与上部臂5邻接的臂前端部6的润滑脂供给口10a经由流道10切实地供给到上部臂5的机械部件5b、5c、5d。即，即使在由于所谓难以确保空间的设计上的限制而难以将润滑脂供给口设置于上部臂5的前端部的情况下，也能够将润滑剂切实地供给到上部臂5的前端部的机械部件5b、5c、5d，并且能够防止由于润滑剂的不足而发生机械部件5b、5c、5d的不良情况。

另外，在密闭区域B内，润滑剂朝向润滑脂排出口12移动。因此，如图5所示，假设在随着向润滑脂供给口10a的润滑剂的注入方向，使润滑剂从润滑脂供给口10a流入至密闭区域B的情况下，润滑剂沿着连接润滑脂供给口10a和润滑脂排出口12的移动轨迹(参照箭头)移动，润滑剂难以到达从移动轨迹脱离的位置的轴5c以及轴承5d。

根据本实施方式，由于流道10的出口10b向配置有轴5c的外周面以及轴承5d的空间A开口，因此也能够将润滑剂供给到轴5c以及轴承5d。

在上述实施方式中，出口10b形成于壳体5e的内周面，但只要出口10b向配置有轴5c的外周面以及轴承5d的空间A开口，就可以将出口10b形成于其他部件。

例如，如图4所示，出口10b还可以形成于轴5c的外周面。在该变形例中，流道10设置于前端部主体6a以及轴5c，并且穿过前端部主体6a以及轴5c的内部延伸至出口10b为止。具体而言，形成于轴5c的流道10的下游部分，向齿轮5b的第六轴线J6侧的端面以及轴5c的外周面开口。形成于前端部主体6a的流道10的上游部分，在与齿轮5b的开口对置的位置，向前端部主体6a的外周面开口。出口10b可以只是一个，但还可以是沿周向排列的多个出口10b形成于轴5c的外周面。利用这样的流道10，还可以将润滑剂从臂前端部6切实地供给到上部臂5的机械部件5b、5c、5d。

Claims (6)

1.一种机器人，其特征在于，

所述机器人具备：

第一臂；

第二臂，其支撑该第一臂；以及

润滑剂用的流道，其设置于所述第一臂以及所述第二臂，

所述第一臂具有：

第一臂主体；

第一壳体，其固定于该第一臂主体；以及

第一齿轮，其对旋转部件传递动力，该旋转部件以能够围绕第一旋转轴线旋转的方式支撑于该第一壳体，

所述第二臂具有：

第二臂主体；

第二轴，其具有与所述第一齿轮以90°的轴角啮合的第二齿轮；以及

第二轴承，其以相对于所述第二臂主体能够旋转的方式支撑该第二轴，

所述流道的入口形成于所述第一臂主体的外表面，所述流道的出口向所述第二臂内的配置有所述第二轴的外周面以及所述第二轴承的空间开口，所述流道从所述入口穿过所述第一臂主体内延伸至所述出口。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述第二臂以能够围绕与所述第一旋转轴线正交的第二旋转轴线旋转的方式支撑所述第一臂，

所述第二臂具有容纳所述第二轴的第二壳体，所述第二臂主体以及所述第二壳体能够围绕所述第二旋转轴线相对旋转。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，

所述流道的出口形成于所述第二壳体的内表面，并且向所述第二壳体的内表面和所述第二轴的外周面之间的空间开口，

所述流道从所述入口穿过所述第一臂主体以及所述第二壳体内延伸至所述出口。

4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，

所述流道的出口形成于所述第二轴的外周面，并且向所述第二壳体的内表面和所述第二轴的外周面之间的空间开口，

所述流道从所述入口穿过所述第一臂主体以及所述第二轴内延伸至所述出口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述第一臂具有：

第一轴，其容纳于所述第一臂主体内且具有所述第一齿轮；

第一轴承，其以相对于所述第一臂主体能够旋转的方式支撑所述第一轴；以及

润滑脂排出口，其在比该第一轴承更靠近所述第一臂的前端侧的位置，形成于所述第一臂的外表面，

所述第一轴、所述第一轴承、所述第二轴以及所述第二轴承，配置于所述流道的出口和所述润滑脂排出口之间的密闭的密闭区域内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述第一臂是支撑作为所述旋转部件的手腕凸缘的垂直多关节机器人的臂前端部，

所述第二臂是所述垂直多关节机器人的上部臂。

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