CN113015602A - 多关节机器人 - Google Patents

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Abstract

一种多关节机器人,其包括基部及连结于基部的第1臂部。多关节机器人还包括:第1关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,第1构件固定于基部,第2构件以与所述第1构件相向的状态固定于第1臂部;空气导入部,设置在基部上;第1联通道,经由第1关节构件的内部而使基部与第1臂部连通;以及,第1节流通道,是使基部的内部与第1关节构件的内部连通的通道,且具有第1关节构件侧的通道面积小于反关节构件侧的通道面积的部分。

Description

多关节机器人
技术领域
本发明涉及多关节机器人。
背景技术
多关节机器人为公知的工业用机器人。在专利文献1,作为多关节机器人的一个例子公开了一种垂直多关节机器人(以下简称为机器人)。
专利文献1所公开的机器人具备:基部(基台部);第1臂部,可绕水平轴转动地被连结于所述基部;第2臂部,可绕水平轴转动地被连结于所述第1臂部的远端;腕部,可转动地被连结于所述第2臂部的远端。
专利文献1中记载了如下的内容:通过将机器人的基部、第1、第2臂部及腕部设为空心结构,并且将空气从基部送入到机器人内部来使内部成为正压,从而防止来自外部的灰尘的入侵。也就是说,通过在臂部彼此的连结部分等难以被完全密封(密闭)的非密封部分主动地使空气从机器人内部喷出,来防止灰尘往机器人内部的入侵。
然而,仅仅从基部送入空气,实际上难以使空气恰当地从所希望的非密封部分泄出。即,由于空气会从形成在基部上的构件之间的间隙等无秩序地泄出,其结果,有时会使从所希望的非密封部的空气喷出量减少,从而无法获得所预期的防尘效果。此外,由于空气往臂远端侧的流动没有得到促进,因此,在该臂远端侧的非密封件部分有时无法获得所预期的防尘效果。
另外,也可考虑在机器人内部设置空气配管来将空气可靠地引导到所希望的非密封部,然而,在狭窄的机器人内部设置空气配管实际上较难。而且,因设置空气配管还会导致第1、第2臂部的重量增加,从而存在对该臂部的动作速度产生影响这样的弊端。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2000-141270号
发明内容
本发明鉴于上述的课题而作,其目的在于针对通过内部的气压来防止灰尘从外部入侵的多关节机器人,提供一种能够更可靠地抑制灰尘从外部入侵的技术。
本发明的多关节机器人包括:空心结构的基部;以及,空心结构的第1臂部,连结于所述基部;该多关节机器人还包括:第1关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,所述第1构件固定于所述基部,所述第2构件以与所述第1构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第1臂部;空气导入部,为了将空气导入到所述基部的内部而设置在该基部上;第1联通道,经由所述第1关节构件的内部而使所述基部与所述第1臂部连通;以及,第1节流通道,是在与所述第1联通道不同的位置使所述基部的内部与所述第1关节构件的内部连通或者使所述第1臂部的内部与所述第1关节构件的内部连通的通道,且具有第1关节构件侧的通道面积小于反关节构件侧的通道面积的部分。
附图说明
图1是应用了本发明所涉及的多关节机器人的工业用机器人的侧视图。
图2是工业用机器人的剖视图。
图3是工业用机器人的立体图(从斜下方进行观察时的状态)。
图4是工业用机器人的剖面放大图。
图5是工业用机器人的剖面放大图。
图6是表示关节型机器人内的空气流的工业用机器人的剖视图。
具体实施方式
图1至图3表示应用了本发明所涉及的多关节机器人的工业用机器人,图1、图2及图3分别以侧视图、剖视图及立体图来表示工业用机器人。此外,为了方便说明,在各个图中表示了XYZ的直角坐标系。在本例,Z方向为上下方向。
工业用机器人1为复合型机器人,其具备:作为多关节机器人之中的一个种类的关节型机器人(水平多关节机器人)2;使该关节型机器人2直动(直线地移动)的单轴机器人3。在本例,单轴机器人3使关节型机器人2沿Z方向移动(升降)。
[单轴机器人3的结构]
单轴机器人3包含:空心的壳体10,包含沿Z方向延伸的结构体;滑件12,沿着所述壳体10在Z方向上可移动地被支撑;驱动机构14,驱动所述滑件12。
滑件12在固定在壳体10的内壁面上的沿Z方向延伸的一对导轨(省略图示)上移动自如地被支撑。壳体10的侧面上形成有沿Z方向延伸的呈缝状的开口部10a,滑件12的局部经由该开口部10a露出到外部。
所述驱动机构14是所谓的进给丝杠机构,其包含被组装于滑件12的螺母构件12a、被插入在该螺母构件12a中且与所述导轨平行地延伸的丝杠轴16、以及与该丝杠轴16的一端连结的电动马达18。也就是说,驱动机构14通过马达18来使丝杠轴16转动,使该丝杠轴16的转动运动通过螺母构件12a及导轨而转换为滑件12的沿Z方向的直线运动。滑件12基于该结构而沿Z方向移动。
[关节型机器人2的结构]
关节型机器人2包含基部20和与该基部20连结的机械臂22。基部20被固定于单轴机器人3的所述滑件12,由此,关节型机器人2便随着滑件12的移动而与该滑件12一起沿Z方向移动。
机械臂22具备:第1臂部23,可绕第1转轴Ax1转动地被连结于基部20;第2臂部24,可绕第2转轴Ax2转动地被连结于所述第1臂部23;工具安装部25,可绕第3转轴Ax3转动地被连结于所述第2臂部24。工具安装部25是装卸自如地装配机器手等对应于各种用途的末端执行器的部分。此外,第1转轴Ax1、第2转轴Ax2及后述的第3转轴Ax3是沿Z方向延伸的相互平行的虚拟轴。
第1臂部23具有由沿水平方向(与Z方向正交的方向)延伸的侧视下呈长方形的具有刚性的空心的箱形结构体构成的壳体231,第2臂部24也具有由沿水平方向延伸的具有刚性的空心的箱形结构体构成的壳体241。第1臂部23在其的长边方向的一端部(基端部)通过后述的第1减速器40连结于基部20,第2臂部24在其的一端部(基端部)通过后述的第2减速器50连结于第1臂部23的远端部。工具安装部25通过后述的第3减速器70连结于第2臂部24的远端部。
关节型机器人2具备作为第1臂部23的驱动源的第1马达31和将该第1马达31所产生的转动力传递给所述第1臂部23的第1动力传递机构PT1。此外,关节型机器人2具备作为第2臂部24的驱动源的第2马达32和将该第2马达32所产生的转动力传递给所述第2臂部23的第2动力传递机构PT2。此外,关节型机器人2具备作为工具安装部25的驱动源的第3马达33和将该第3马达31所产生的转动力传递给工具安装部25的第3动力传递机构PT3。
第1马达31至第3马达33全部搭载于基部20。基部20具备由向下方开口的空心且呈箱形的具有刚性的结构体构成的壳体201,马达31至33以第1转轴Ax1为中心而被配置在其周围,分别通过支架而被固定于壳体201的顶部202。具体而言,第1马达31被配置在相对于第1转轴Ax1在X方向上相邻的位置。第2马达32和第3马达33分别被配置在隔着第1转轴Ax1在Y方向上并排的位置。盖203可装拆地被固定在壳体201的下侧面。
[第1动力传递机构PT1的结构]
图4是工业用机器人1的剖面放大图。如该图所示,所述第1动力传递机构PT1包含:第1减速器40,设置在基部20与机械臂22之间;第1传动机构46,将第1马达31的输出轴31a的转动传递给第1减速器40。
第1减速器40(相当于本发明的第1关节构件)包含由波动齿轮减速机构构成的减速器主体42和由组装有该减速器主体42的具有刚性的结构体构成的壳体44,其具有沿着第1转轴Ax1贯通的大致圆环状的结构。
壳体44包含具备周壁部的具有顶面的圆筒状的上部壳体45a(相当于本发明的第1构件)和具备周壁部的具有底面的圆筒状的下部壳体45b(相当于本发明的第2构件),其具有以在周壁部彼此之间形成有呈迷宫状的间隙44a的方式而由该上下的壳体45a、45b彼此相向配置而成的空心结构。上部壳体45a被固定于第1臂部23的壳体231的下侧面232,下部壳体45b被固定于基部20的壳体201的上侧面。
减速器主体42由具备波发生器(wave generator)、圆形花键、柔性花键等的周知的波动齿轮减速机构构成。减速器主体42被组装在壳体44的内部。波发生器为第1马达31的转动力的输入部,上部壳体45a为减速后的转动力的输出部。即,第1减速器40将输入到输入部(波发生器)的转动力的转速减速且使之从输出部(上部壳体45a)输出。
所述第1传动机构46为带式传动机构。即,第1传动机构46包含:固定于第1马达31的输出轴31a的带轮47a;固定于第1减速器36的输入部的带轮47b;挂设在这些带轮47a、47b上的传动带48。
基于该结构,第1马达31的输出轴31a的转动被传递到第1减速器40的输入部,并且在该第1减速器40中被降低转速后被传递到第1臂部23。由此,第1臂部23相对于基部20以指定的转速绕第1转轴Ax1转动(旋转)。
[第2动力传递机构PT2的结构]
如图2所示,所述第2动力传递机构PT2包含:第2减速器50,设置在第1臂部23与第2臂部24之间;第1传动轴56,在从基部20至第1臂部23的范围穿通第1减速器40内侧地延伸;第2传动机构57,在基部20将所述第2马达32的输出轴32a(省略图示)的转动传递到第1传动轴56,并且在第1臂部23将该第1传动轴56的转动传递到第2减速器50。
图5是工业用机器人1的剖面放大图。如该图所示,第2减速器50(相当于本发明的第2关节构件)包含由波动齿轮减速机构构成的减速器主体52和由组装有该减速器主体52的具有刚性的结构体构成的壳体54,其具有整体沿着第2转轴Ax2贯通的大致圆环状的结构。该第2减速器50的基本结构基本上与第1减速器40的结构共通。
壳体54包含具备周壁部的具有顶面的圆筒状的上部壳体55a(相当于本发明的第3构件)和具备周壁部的具有底面的圆筒状的下部壳体55b(相当于本发明的第4构件),其具有以在周壁部彼此之间形成有迷宫状的间隙54a的方式而由该上下的壳体55a、55b彼此相向配置而成的空心结构。上部壳体55a被固定于第1臂部23的壳体231的下侧面232,下部壳体55b被固定于第2臂部24的壳体241的上侧面243。
减速器主体52由具备波发生器、圆形花键、柔性花键等的周知的波动齿轮减速机构构成。减速器主体52被组装在壳体54的内部。波发生器为第2马达32的转动力的输入部,固定柔性花键的上部壳体55a为减速后的转动力的输出部。即,第2减速器50将输入到输入部(波发生器)的转动力的转速减速且使之从输出部(上部壳体55a)输出。此外,在第2减速器50中,由于上部壳体45a被固定于第1臂部23,因此,基于固定圆形花键的下部壳体45b的相对转动,转动力便被传递到第2臂部24。
所述第2传动机构57为带式传动机构。即,如图3至图5所示,第2传动机构57包含:固定于第2马达32的输出轴32a的带轮58a;在基部20固定于第1传动轴56的下端部的带轮58b;挂设在这些带轮58a、58b上的传动带59。此外,第2传动机构57包含:在第1臂部23固定于第1传动轴56的上端部的带轮61a;固定于第2减速器50的输入部的带轮61b;挂设在这些带轮61a、61b上的传动带62。
所述第1传动轴56由空心轴构成,其穿通第1动力传递机构PT1的第1减速器40及第1传动机构46的带轮47b而沿Z方向延伸。第1传动轴56通过轴承以可以相对转动的状态被保持于第1减速器40的上部壳体45a及第1传动机构46的带轮47b。
基于该结构,第2马达32的输出轴32a的转动通过第1臂部23而被传递到第2减速器50的输入部(波发生器),并且在该第2减速器50中被降低转速后被传递到第2臂部24。由此,第2臂部24相对于第1臂部23以指定的转速绕第2转轴Ax2转动(旋转)。
[第3动力传递机构PT3的结构]
所述第3动力传递机构PT3包含:第3减速器70,设置在第2臂部24与工具安装部25之间;第2传动轴76,配置在与第1传动轴56同一轴心上,并且在从基部20至第1臂部23的范围穿通第1减速器40内侧地延伸;第3传动轴77,在从第1臂部23至第2臂部24的范围穿通第2减速器50内侧地延伸;第3传动机构78,在基部20将所述第3马达33的输出轴33a(省略图示)的转动传递到第2传动轴76,在第1臂部23将该第2传动轴76的转动传递到第3传动轴77,在第2臂部将该第3传动轴77的转动传递到第3减速器70。
如图5及图6所示,第3减速器70(相当于本发明的第3关节构件)包含由波动齿轮减速机构构成的减速器主体72和由组装有该减速器主体72的具有刚性的结构体构成的壳体74,其具有整体沿着第3转轴Ax3贯通的大致圆环状的结构。该第3减速器70的基本结构基本上与第1、第2减速器40、50的结构共通。
壳体74包含具备周壁部的具有顶面的圆筒状的上部壳体75a(相当于本发明的第5构件)和具备周壁部的具有底面的圆筒状的下部壳体75b(相对于本发明的第6构件),其具有以在周壁部彼此之间形成有迷宫状的间隙74a的方式而由该上下的壳体75a、75b彼此相向配置而成的空心结构。上部壳体75a被固定于第2臂部24的壳体241的下侧面242,下部壳体75b被固定于工具安装部25的上部。
减速器主体72由具备波发生器、圆形花键、柔性花键等的周知的波动齿轮减速机构构成。减速器主体72被组装在壳体74的内部。波发生器为第3马达33的转动力的输入部,固定柔性花键的上部壳体75a为减速后的转动力的输出部。即,第3减速器70将输入到输入部(波发生器)的转动力的转速减速且使之从输出部(上部壳体75a)输出。此外,在第3减速器70中,由于上部壳体75a被固定于第2臂部24,因此,基于固定圆形花键的下部壳体75b的相对转动,转动力便被传递到工具安装部25。
所述第3传动机构78为带式传动机构。即,如图3至图5所示,第3传动机构78包含:固定于第3马达33的输出轴33a的带轮79a;在基部20固定于第2传动轴76的下端部的带轮79b;挂设在这些带轮79a、79b上的传动带80。此外,第3传动机构78包含:在第1臂部23固定于第2传动轴76的上端部的带轮82a;固定于第3传动轴77的上端部的带轮82b;挂设在这些带轮82a、82b上的传动带83。此外,第3传动机构78包含:在第2臂部24固定于第3传动轴77的下端部的带轮84a;固定于第3减速器70的输入部的带轮84b;挂设在这些带轮84a、84b上的传动带85。
所述第2传动轴76由外径比所述第1传动轴56的内径小的空心轴构成,其穿通第1传动轴56的内侧而沿Z方向延伸。第2传动轴76与第1传动轴56以第1转轴Ax1为中心呈同心圆地被配置。第2传动轴76通过轴承以可以相对转动的状态被保持于第1传动轴56。
第3传动轴77由空心轴构成,其穿通第2动力传递机构PT2的第1传动机构46的带轮61b及第2减速器50而沿Z方向延伸。第3传动轴77通过轴承以可以相对转动的状态被保持于第1传动机构46的带轮61b及第2减速器50的下部壳体55b。
基于该结构,第3马达33的输出轴33a的转动通过第1臂部23及第2臂部24而被传递到第3减速器70的输入部(波发生器),并且在该第3减速器70中被降低转速后被传递到工具安装部25。由此,工具安装部25相对于第2臂部24以指定的转速绕第3转轴Ax3转动。
此外,在第3动力传递机构PT3的第2传动轴76的内侧配置有穿通该第2传动轴76而在从基部20至第1臂部23的范围延伸的由空心轴构成的第1配线保护轴90。此外,在第3传动轴77的内侧配置有穿通该第3传动轴77而在从第1臂部23至第2臂部24的范围延伸的由空心轴构成的第2配线保护轴94。第1配线保护轴90、第2传动轴76及第1传动轴56均为剖面圆形的空心轴(圆筒体),这些第1配线保护轴90、第2传动轴76及第1传动轴56依此顺序以第1转轴Ax1为中心呈同心圆地从内侧起被配置。此外,第2配线保护轴94及第3传动轴77均为剖面圆形的空心轴(圆筒体),这些第2配线保护轴94及第3传动轴77依此顺序以第2转轴Ax2为中心呈同心圆地从内侧起被配置。
这些第1、第2配线保护轴90、94用于保护布设在关节型机器人2内的电线类也就是装配于工具安装部25的工具驱动用的电线及/或具有挠性的管(软管)。该管例如用于压缩空气等的供排。虽然省略了图示,但是在关节型机器人2的内部,所述电线类被布设在从基部20至工具安装部25的范围。简略而言,电线类以从基部20通过第1配线保护轴90、第1臂部23、第2配线保护轴94、第2臂部24及第3减速器70的方式而被布设。
如后所述,第1、第2配线保护轴90、94还具备使导入到基部20内的空气(清洁空气)在机械臂22的范围流动的功能。即,第1配线保护轴90形成使导入到基部20的空气通过第1减速器40的内部导入到第1臂部23的第1联通道101,第2配线保护轴94形成使导入到第1臂部23的空气通过第2减速器50的内部导入到第2臂部24的第2联通道102。
第1配线保护轴90经由轴承92可相对转动地由固定于第3动力传递机构PT3的带轮79b的连结件91支撑。此外,第2配线保护轴94经由轴承96可相对转动地由固定于第3动力传递机构PT3的带轮84a的连结件95支撑。这两配线保护轴90、94的上端部不可转动地被连结于第1臂部23的壳体231。
[关节型机器人2的防尘结构]
如图2及图4所示,基部20上设有空气导入部110。经由清净过滤器等而连接于图外的压气机等的空气供应软管112的末端部分被连接于所述空气导入部110。由此,一定压力的空气(清洁空气)便被导入到基部20的内部。
被导入到基部20内的空气如图6中由实线箭头(符号FL1)所示那样通过由第1配线保护轴90构成的第1联通道101(参照图4)而被导入到第1臂部23的内部,并且通过由配线保护轴94构成的第2联通道102(参照图5)而从第1臂部23被导入到第2臂部24,并且进一步通过第3减速器70的内侧的空间(称作第3联通道103/参照图5)而被导入到工具安装部25。由此,关节型机器人2的内部整体成为正压,空气便从关节型机器人2中所形成的各种间隙喷出(漏出)到外部,从而防止灰尘往关节型机器人2的内部的入侵。
此外,为了能够从第1至第3减速器40、50、70的所述间隙44a、54a、74a恰当地喷射空气,该关节型机器人2中设有:第1节流通道120,使基部20的内部与第1减速器40的内部连通;第2节流通道130,使第2臂部24的内部与第2减速器50的内部连通;第3节流通道140,使工具安装部25的内部与第3减速器70的内部连通。
如图4所示,第1节流通道120是设置在第1减速器40的壳体44的周壁部近傍的位置上的沿Z方向延伸的通道。该第1节流通道120具备第1减速器40侧的通道面积小于反第1减速器40侧(基部20侧)的通道面积的部分。具体而言,第1节流通道120由具有规定直径的孔部121和节流接头122构成,所述孔部121在第1减速器40的壳体44(下部壳体45b)及基部20的壳体231中以沿Z方向穿通这些壳体的方式形成,所述节流接头122在基部20的内部可装拆地螺合于所述孔部121。“节流接头”为圆筒状的构件,该构件在内部具有通道,而且具有让该通道的直径随着其从一侧往另一侧延伸而急剧地缩窄的部分。
如图5所示,第2节流通道130是设置在第2减速器50的壳体54的周壁部近傍的位置上的沿Z方向延伸的通道。该第2节流通道130具备第2减速器50侧的通道面积小于反第2减速器50侧(第2臂部24侧)的通道面积的部分。具体而言,第2节流通道130由具有规定直径的孔部131和节流接头132构成,所述孔部131在第2减速器50的壳体54(下部壳体55b)及第2臂部24的壳体241中以沿Z方向穿通这些壳体的方式形成,所述节流接头132在基部20的内部可装拆地螺合于所述孔部121。
第3节流通道140是设置在第3减速器70的壳体74的周壁部近傍的位置上的沿Z方向延伸的通道。该第3节流通道140具备第3减速器70侧的通道面积小于反第3减速器70侧(工具安装部25侧)的通道面积的部分。具体而言,第3节流通道140由具有规定直径的孔部141和节流接头142构成,所述孔部141在第3减速器70的壳体74(下部壳体75b)中以沿Z方向穿通该壳体的方式形成,所述节流接头142在工具安装部25的内部可装拆地螺合于所述孔部141。
通过设置这样的第1至第3节流通道120、130、140,能够从第1至第3减速器40、50、70的所述间隙44a、54a、74a恰当地喷出空气,能够可靠地抑制灰尘从该间隙44a、54a、74a的入侵。即,在未设置节流通道120、130、140的情况下,关节型机器人2内的空气流未必会使图6中以符号FL1所示的流动占主导地位。例如导入到基部20的空气一方面通过第1联通道101而流动到第1臂部23,另一方面通过机构部分的间隙或构件之间的间隙而流动到第1减速器40并从所述间隙44a漏出,而且从关节型机器人2中所形成的其它的间隙(例如构件彼此的组装部分的间隙)无秩序地漏出。因此,会使空气流量越往机械臂22的远端而变得越少,有时在第2、第3减速器50、70(间隙54a、74a)处无法获得充分的防尘效果。
对此,基于设置有第1至第3节流通道120、130、140的上述关节型机器人2的结构,从空气导入部110被导入到基部20的空气的大部分通过第1联通道101而被导入到第1臂部23的内部。而且,空气通过第1节流通道120还被导入到第1减速器40的内部。空气一旦通过第1节流通道120而被导入到第1减速器40后,便可以确立通过该第1节流通道120的空气流路(参照图6中被附以符号FL2的虚线箭头),空气便可以能动地被导入到第1减速器40的内部。由此,能够抑制大量的空气从第1减速器40周围所形成的其它的间隙(构件彼此的组装部分的间隙)等无秩序地漏出,促进空气往第1臂部23及第1减速器40的导入。此时,由于第1节流通道120内的流路面积被缩小,因此能够抑制过量的空气被导入到第1减速器40。
此外,通过第1联通道101而被导入到第1臂部23的空气通过第2联通道102被导入到第2臂部24的内部。而且,在第2臂部24内,空气通过第2节流通道130还被导入到第2减速器50的内部。空气一旦通过第2节流通道130而被导入到第2减速器50的内部后,便可以确立通过该第2节流通道130的空气流路(参照图6中被附以符号FL3的虚线箭头),空气便可以能动地被导入到第2减速器50的内部。由此,能够抑制大量的空气从第2减速器50周围所形成的其它的间隙(构件彼此的组装部分的间隙)等无秩序地漏出,促进空气往工具安装部25及第2减速器50的导入。此时,由于第2节流通道130内的流路面积被缩小,因此能够抑制过量的空气被导入到第2减速器50。
此外,从第2臂部24通过第3联通道103而被导入到工具安装部25的空气通过第3节流通道140被导入到第3减速器70的内部,可以确立通过该第3节流通道140的空气流路(参照图6中被附以符号FL4的虚线箭头),空气可以能动地被导入到第3减速器70的内部。由此,能够抑制大量的空气从第3减速器70周围所形成的其它的间隙(构件彼此的组装部分的间隙)等无秩序地漏出,促进空气往第2减速器50的导入。
因此,基于上述关节型机器人2,既能够在从基部20至机械臂22的范围恰当地提高其内部压力,又能够针对第1至第3所有的减速器40、50、70而使空气从它们的间隙44a、54a、74a喷出,其结果,能够针对所有的减速器40、50、70而可靠地抑制灰尘的入侵。
此外,上述关节型机器人2中,第1至第3节流通道120、130、140均采用让节流接头122、132、142可装拆地螺合于具有规定直径的孔部121、131、141中的结构,但是,也可以不使用节流接头122、132、142而采用使孔部121、131、141的内径在中途发生变化的结构。但是,因关节型机器人2内部发生的灰尘等异物的积聚而有可能引起第1至第3节流通道120、130、140的孔堵塞(不通),因此,考虑到维护性,较为理想的是采用具备节流接头122、132、142的结构。即,根据该结构,即使第1至第3节流通道120、130、140发生了孔堵塞,通过交换节流接头122、132、142便能够迅速地使节流通道120、130、140开通。
此外,在上述关节型机器人2,通过第1配线保护轴90来形成从基部20将空气导入到第1臂部23的第1联通道101,通过第2配线保护轴94来形成从第1臂部23将空气导入到第2臂部24的第2联通道102。然而,关节型机器人2也可以采用省略了这些第1、第2配线保护轴90、94的结构。此情况下,通过第3动力传递机构PT3的第2传动轴76来形成从基部20将空气导入到第1臂部23的第1联通道101,通过第3动力传递机构PT3的第3传动轴77来形成从第1臂部23将空气导入到第2臂部24的第2联通道102。
[变形例]
以上,对应用了本发明所涉及的关节型机器人2的工业用机器人1的实施方式进行了说明,但是,上述关节型机器人2只不过是本发明所涉及的多关节机器人的优选实施方式的例示,关节型机器人2或包含该关节型机器人的工业用机器人1的具体结构是可以在不脱离本发明主旨的范围内进行相应的变更的。例如,也可以采用如下的技术方案。
(1)在所述实施方式,第1节流通道120使基部20的内部与第1减速器40的内部连通,但是,第1节流通道120也可以使第1臂部23的内部与第1减速器40的内部连通。此外,在所述实施方式,第2节流通道130使第2臂部24的内部与第2减速器50的内部连通,但是,第2节流通道130也可以使第1臂部23的内部与第1减速器40的内部连通。此外,在所述实施方式,第3节流通道140使工具安装部25的内部与第3减速器70的内部连通,但是,第3节流通道140也可以使第2臂部24与第3减速器70的内部连通。
(2)在所述实施方式,电线类100布设在关节型机器人2的内部,但是,在有必要的情况下,也可以将电线类100设置在关节型机器人2的外部。此情况下,第1、第2配线保护轴90、94可省略。在省略第1、第2配线保护轴90、94的情况下,也可以将第2传动轴76及第3传动轴77设为实心轴。
(3)在所述实施方式,关节型机器人2被固定在单轴机器人3的滑件12上,由此,形成关节型机器人2沿Z方向移动的结构。然而,关节型机器人2也可以是基部20被固定在接置面上而被使用的机器人。
(4)所述实施方式的关节型机器人2采用了第2臂部24相对于第1臂部23位于上方的结构,但是,也可以采用第2臂部24相对于第1臂部23位于下方的结构。
(5)在所述实施方式,对将本发明应用于关节型机器人2(水平多关节机器人)的例子进行了说明了,但是,本发明还可以应用于垂直多关节机器人等其它的多关节机器人。
[本发明的总结]
以上所说明的本发明总结如下。
本发明的一个方面所涉及的多关节机器人包括:空心结构的基部;以及,空心结构的第1臂部,连结于所述基部;该多关节机器人还包括:第1关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,所述第1构件固定于所述基部,所述第2构件以与所述第1构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第1臂部;空气导入部,为了将空气导入到所述基部的内部而设置在该基部上;第1联通道,经由所述第1关节构件的内部而使所述基部与所述第1臂部连通;以及,第1节流通道,是在与所述第1联通道不同的位置使所述基部的内部与所述第1关节构件的内部连通或者使所述第1臂部的内部与所述第1关节构件的内部连通的通道,且具有第1关节构件侧的通道面积小于反关节构件侧的通道面积的部分。
根据该多关节机器人,从空气导入部被导入到基部的空气的大部分通过第1联通道而被导入到第1臂部的内部。而且,空气一旦通过第1节流通道而被导入到第1关节构件的内部后,便可确立通过该第1节流通道的空气流路,空气便可以能动地被导入到第1关节构件的内部。由此,能够抑制空气从第1关节构件周围所形成的其它的间隙无秩序地漏出,促进空气往第1关节构件的导入。因此,通过第1联通道,既能够恰当地确保从基部往第1臂部的空气导入量,又能够使空气从第1关节构件的所述间隙恰当地漏出(喷出),从而能够抑制灰尘往该间隙的入侵。
此情况下,较为理想的是所述第1节流通道包括:孔部,使所述基部的内部与所述第1关节构件的内部连通或者使所述第1臂部的内部与所述第1关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第1节流通道的所述孔部。
根据该结构,即使在因异物侵入等而导致第1节流通道不通的情况下,通过交换节流接头便能够迅速地使第1节流通道开通。由此来提高维护性。
在上述各技术方案的多关节机器人,较为理想的是所述第1关节构件包括具有圆环状结构的减速器,所述第1联通道由空心轴形成,该空心轴以穿通所述减速器的内侧的方式沿着所述第1转轴在从所述基部至所述第1臂部的范围延伸。
根据该结构,利用减速器的内侧(中心部分)的空间能够将空气顺利地从基部导入到第1臂部。因此,能够以合理的结构将空气从基部导入到第1臂部。
在上述各技术方案的多关节机器人,还可以包括:空心结构的第2臂部,连结于所述第1臂部;第2关节构件,具有具备第3构件及第4构件的空心结构,且将所述第1臂部和所述第2臂部以能够绕第2转轴相对转动的方式连结,所述第3构件固定于所述第1臂部,所述第4构件以与所述第3构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第2臂部;第2联通道,使导入到所述第1臂部的空气经由所述第2关节构件的内部而导入到所述第2臂部;以及,第2节流通道,是在与所述第2联通道不同的位置使所述第1臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通或者使所述第2臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通的通道,且具有第2关节构件侧的通道面积小于反第2关节构件侧的通道面积的部分。
根据该结构,从基部被导入到第1臂部的空气的大部分通过第2联通道而被导入到第2臂部的内部。而且,空气一旦通过第2节流通道而被导入到第2关节构件的内部后,便可确立通过该第2节流通道的空气流路,空气便可以能动地被导入到第2关节构件的内部。由此,能够抑制空气从第2关节构件周围所形成的其它的间隙等无秩序地漏出,促进空气往第2关节构件的导入。因此,通过第2联通道,既能够恰当地确保从第1臂部往第2臂部的空气导入量,又能够使空气从第2关节构件的所述间隙恰当地漏出(喷出),从而能够抑制灰尘往该间隙的入侵。
此情况下,较为理想的是所述第2节流通道包括:孔部,使所述第1臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通或者使所述第2臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第2节流通道的所述孔部。
根据该结构,即使在因异物侵入等而导致第2节流通道不通的情况下,通过交换节流接头便能够迅速地使第2节流通道开通。由此来提高维护性。
此外,在上述的多关节机器人,较为理想的是所述第2关节构件包括具有圆环状结构的减速器,所述第2联通道由空心轴形成,该空心轴以穿通所述减速器的内侧的方式在从所述第1臂部至所述第2臂部的范围延伸。
根据该结构,利用减速器的内侧(中心部分)的空间能够将空气顺利地从第1臂部导入到第2臂部。因此,能够以合理的结构将空气从第1臂部导入到第2臂部。
在上述各技术方案的多关节机器人,还可以包括:空心结构的工具安装部,连结于所述第2臂部;第3关节构件,具有具备第5构件及第6构件的空心结构,且将所述第2臂部和所述工具安装部以能够绕第3转轴相对转动的方式连结,所述第5构件固定于所述第2臂部,所述第6构件以与所述第5构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述工具安装部;第3联通道,使导入到所述第2臂部的空气经由所述第3关节构件的内部而导入到所述工具安装部;以及,第3节流通道,是在与所述第3联通道不同的位置使所述第2臂部的内部与所述第3关节构件的内部连通或者使所述工具安装部的内部与所述第3关节构件的内部连通的通道,且具有第3关节构件侧的通道面积小于反第3关节构件侧的通道面积的部分。
根据该结构,从第1臂部被导入到第2臂部的空气的大部分通过第3联通道而被导入到工具安装部的内部。而且,空气一旦通过第3节流通道而被导入到第3关节构件的内部后,便可确立通过该第3节流通道的空气流路,空气便可以能动地被导入到第3关节构件的内部。由此,能够抑制空气从第3关节构件周围所形成的其它的间隙等无秩序地漏出,促进空气往第3关节构件的导入。因此,通过第3联通道,既能够恰当地确保从第2臂部往工具安装部的空气导入量,又能够使空气从第3关节构件的所述间隙恰当地漏出(喷出),从而能够抑制灰尘往该间隙的入侵。
此情况下,较为理想的是所述第3节流通道包括:孔部,使所述第2臂部的内部与所述第3关节构件的内部连通或者使所述工具安装部的内部与所述第3关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第3节流通道的所述孔部。
根据该结构,即使在因异物侵入等而导致第3节流通道不通的情况下,通过交换节流接头便能够迅速地使第3节流通道开通。由此来提高维护性。
本发明的另一个方面所涉及的多关节机器人包括:空心结构的基部;以及,第1臂部,连结于所述基部;该多关节机器人还包括:关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,所述第1构件固定于所述基部,所述第2构件以与所述第1构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第1臂部;空气导入部,为了将空气导入到所述基部的内部而设置在该基部上;以及,节流通道,是使所述基部的内部与所述关节构件的内部连通的通道,且具有关节构件侧的通道面积小于基部侧的通道面积的部分。
根据该多关节机器人,在从空气导入部被导入到基部的空气一旦通过节流通道而被导入到关节构件的内部后,便能够确立通过该节流通道的空气流路,能够能动地将空气导入到关节构件的内部。由此,能够抑制空气从基部上所形成的其它的间隙等无秩序地漏出,促进空气往关节构件的导入。因此,能够使空气恰当地从关节构件的所述间隙漏出(喷出),抑制灰尘往该间隙的入侵。
此情况下,较为理想的是所述节流通道包括:孔部,使所述基部的内部与所述关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该节流通道的所述孔部。
根据该结构,即使在因异物侵入等而导致节流通道不通的情况下,通过交换节流接头便能够迅速地使节流通道开通。由此来提高维护性。

Claims (10)

1.一种多关节机器人,其包括:空心结构的基部;以及,空心结构的第1臂部,连结于所述基部;该多关节机器人的特征在于还包括:
第1关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,所述第1构件固定于所述基部,所述第2构件以与所述第1构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第1臂部;
空气导入部,为了将空气导入到所述基部的内部而设置在该基部上;
第1联通道,经由所述第1关节构件的内部而使所述基部与所述第1臂部连通;以及,
第1节流通道,是在与所述第1联通道不同的位置使所述基部的内部与所述第1关节构件的内部连通或者使所述第1臂部的内部与所述第1关节构件的内部连通的通道,且具有第1关节构件侧的通道面积小于反关节构件侧的通道面积的部分。
2.根据权利要求1所述的多关节机器人,其特征在于:
所述第1节流通道包括:孔部,使所述基部的内部与所述第1关节构件的内部连通或者使所述第1臂部的内部与所述第1关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第1节流通道的所述孔部。
3.根据权利要求1或2所述的多关节机器人,其特征在于:
所述第1关节构件包括具有圆环状结构的减速器,
所述第1联通道由空心轴形成,该空心轴以穿通所述减速器的内侧的方式沿着所述第1转轴在从所述基部至所述第1臂部的范围延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多关节机器人,其特征在于还包括:
空心结构的第2臂部,连结于所述第1臂部;
第2关节构件,具有具备第3构件及第4构件的空心结构,且将所述第1臂部和所述第2臂部以能够绕第2转轴相对转动的方式连结,所述第3构件固定于所述第1臂部,所述第4构件以与所述第3构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第2臂部;
第2联通道,使导入到所述第1臂部的空气经由所述第2关节构件的内部而导入到所述第2臂部;以及,
第2节流通道,是在与所述第2联通道不同的位置使所述第1臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通或者使所述第2臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通的通道,且具有第2关节构件侧的通道面积小于反第2关节构件侧的通道面积的部分。
5.根据权利要求4所述的多关节机器人,其特征在于:
所述第2节流通道包括:孔部,使所述第1臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通或者使所述第2臂部的内部与所述第2关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第2节流通道的所述孔部。
6.根据权利要求4或5所述的多关节机器人,其特征在于:
所述第2关节构件包括具有圆环状结构的减速器,
所述第2联通道由空心轴形成,该空心轴以穿通所述减速器的内侧的方式在从所述第1臂部至所述第2臂部的范围延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的多关节机器人,其特征在于还包括:
空心结构的工具安装部,连结于所述第2臂部;
第3关节构件,具有具备第5构件及第6构件的空心结构,且将所述第2臂部和所述工具安装部以能够绕第3转轴相对转动的方式连结,所述第5构件固定于所述第2臂部,所述第6构件以与所述第5构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述工具安装部;
第3联通道,使导入到所述第2臂部的空气经由所述第3关节构件的内部而导入到所述工具安装部;以及,
第3节流通道,是在与所述第3联通道不同的位置使所述第2臂部的内部与所述第3关节构件的内部连通或者使所述工具安装部的内部与所述第3关节构件的内部连通的通道,且具有第3关节构件侧的通道面积小于反第3关节构件侧的通道面积的部分。
8.根据权利要求7所述的多关节机器人,其特征在于:
所述第3节流通道包括:孔部,使所述第2臂部的内部与所述第3关节构件的内部连通或者使所述工具安装部的内部与所述第3关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该第3节流通道的所述孔部。
9.一种多关节机器人,其包括:空心结构的基部;以及,第1臂部,连结于所述基部;该多关节机器人的特征在于还包括:
关节构件,具有具备第1构件及第2构件的空心结构,且将所述基部和所述第1臂部以能够绕第1转轴相对转动的方式连结,所述第1构件固定于所述基部,所述第2构件以与所述第1构件隔着指定间隔地相向的状态固定于所述第1臂部;
空气导入部,为了将空气导入到所述基部的内部而设置在该基部上;以及,
节流通道,是使所述基部的内部与所述关节构件的内部连通的通道,且具有关节构件侧的通道面积小于基部侧的通道面积的部分。
10.根据权利要求9所述的多关节机器人,其特征在于:
所述节流通道包括:孔部,使所述基部的内部与所述关节构件的内部连通;以及,节流接头,可装拆地安装于该节流通道的所述孔部。
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