CN116472149A

CN116472149A - 机器人

Info

Publication number: CN116472149A
Application number: CN202180078466.1A
Authority: CN
Inventors: 宮嵜琢弥
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202222514A; WO2022114093A1; US20230405847A1; JPWO2022114093A1; DE112021004985T5

Abstract

一种机器人，其具备能够储存流动性的润滑材料(41)的润滑室(40)，在润滑室(40)设置有贯穿润滑室(40)的壁面(40a)、(40b)、(40c)的三个以上的贯穿孔(43a)、(43b)、(43c)，对于贯穿孔(43a)、(43b)、(43c)，在润滑室(40)的两个以上的姿态下，任意一个贯穿孔(43a)以能够作为排油孔使用的方式配置于润滑室(40)的最低位置的状态下，另一个贯穿孔(43c)以能够作为通气孔使用的方式配置在与润滑室(40)中储存有所需量的润滑材料(41)时的润滑材料(41)的液位(41a)相等的位置或者比该液位更靠上方的位置，其余的任意一个贯穿孔(43b)配置在能够作为向润滑室(40)供给润滑材料(41)的供油孔使用的位置。

Description

机器人

技术领域

本公开涉及一种机器人。

背景技术

目前已知如下机器人，其具备：润滑室，其储存用于润滑齿轮机构的润滑材料；以及减速器，其设置于润滑室，具有用于将润滑材料进行注排油的注油口以及排油口(例如，参照专利文献1)。

专利文献1的机器人中设置有端面排油口和侧面排油口，端面排油口用于在机器人设置于地面的状态下更换润滑材料时，排出润滑室内的旧润滑材料，侧面排油口用于排出注入润滑室的新润滑材料中超出预定量的部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-34383号公报

发明内容

发明要解决的问题

在将专利文献1中的机器人设置于侧壁时，润滑室的姿态与设置于地面的情况相差90°，因此端面排油口和侧排油口均配置在比润滑室的最低位置高的位置。因此，若在将机器人设置于侧壁的状态下进行润滑材料的更换作业，则润滑室内的一部分旧润滑材料会残留在润滑室内，更换新润滑材料的更换作业变得困难。

因此，希望即使在改变了润滑室的姿态的状态下进行供排油的情况下，也能够便于将润滑室内的旧润滑材料更换为新润滑材料。

用于解决问题的方案

本公开的一方面是一种机器人，其具备能够储存流动性的润滑材料的润滑室，在该润滑室设置有贯穿该润滑室的壁面的三个以上的贯穿孔，对于该贯穿孔，在所述润滑室的两个以上的姿态下，任意一个所述贯穿孔以能够作为排油孔使用的方式配置于所述润滑室的最低位置的状态下，另一个所述贯穿孔以能够作为通气孔使用的方式配置在与所述润滑室中储存有所需量的润滑材料时的该润滑材料的液位相等的位置或者比该液位更靠上方的位置，其余的任意一个所述贯穿孔配置在能够作为向所述润滑室供给所述润滑材料的供油孔使用的位置。

附图说明

图1是表示本公开的一个实施方式的机器人的整体结构图。

图2是表示配置于图1的机器人的第一臂与第二臂之间的关节的内部结构的一个例子的纵向剖视图。

图3是表示设置于图2的关节的润滑室的各贯穿孔的配置的示意图。

图4是表示图3的润滑室配置为与图3的姿态不同的姿态时的各贯穿孔的配置的示意图。

图5是表示图3的润滑室配置为与图3和图4的姿态不同的姿态时的各贯穿孔的配置的示意图。

图6是表示图3的润滑室的第一变形例的示意图。

图7是表示图3的润滑室的第二变形例的示意图。

图8是表示图1的机器人的变形例的整体结构图。

图9是图8的机器人配置为与图8的姿态不同的姿态时的整体结构图。

图10是表示图2的关节的变形例的纵向剖视示意图。

图11是表示图10的关节中臂的姿态与各贯穿孔的配置的关系的示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本公开的一个实施方式的机器人1进行说明。

本实施方式的机器人1例如是如图1所示的垂直多关节型机器人，其具备：基座2，其设置于被设置面；以及旋转体3，其以能够围绕第一轴线J1旋转的方式支撑于基座2，第一轴线J1在与被设置面正交的方向上延伸。

另外，机器人1具备：第一臂(第一部件)4，其以能够围绕第二轴线J2旋转的方式支撑于旋转体3，第二轴线J2在与第一轴线J1正交的方向上延伸；以及第二臂(第二部件)5，其以能够围绕与第二轴线J2平行的第三轴线J3旋转的方式支撑于第一臂4。而且，机器人1在第二臂5的前端具备三轴的手腕单元6。

以第一臂4与第二臂5之间的关节A为例对本实施方式的机器人1的关节的结构进行说明。

如图2所示，关节A具备相对于第一臂4驱动第二臂5的伺服马达10以及减速器20。

在第一臂4固定有伺服马达10，在第一臂4与第二臂5之间固定有减速器20。在第一臂4设置有润滑室40。润滑室40中储存有油等具有流动性的润滑材料41，润滑材料41用于对传递伺服马达10的动力的齿轮11、将齿轮11可旋转地支撑于第一臂4的轴承12以及减速器20进行润滑。

图2示出了利用在竖直方向上延伸的切面切断机器人1处于图1的姿态时的润滑室40而得到的纵向剖视图的一个例子。润滑室40由筒状的周壁(壁面)40a和封闭周壁40a的轴向的两端的一对端壁(壁面)40b、40c划定。

在润滑室40设置有三个使润滑室40的内部与外部空间连通的贯穿孔43a、43b、43c。

贯穿孔43a、43b均沿径向贯穿润滑室40的周壁40a而形成。在机器人1处于图1的姿态时，贯穿孔43a配置在润滑室40的最低位置。另外，贯穿孔43b配置于在周向上与贯穿孔43a相差预定角度θ(参照图3)的位置。

另外，贯穿孔43c在板厚方向上贯穿润滑室40的端壁40b而形成。贯穿孔43c配置在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。

所需量是指能够对润滑室40内部的齿轮11、轴承12以及减速器20充分进行润滑的量，例如是润滑室40的容积的70～80％。剩余的30～20％中填充有空气或惰性气体等气体。另外，如图2所示，与液位41a相等的位置是指贯穿孔43c的下边缘与所需量的润滑材料41的液位41a一致的位置。

其中，为了便于说明，如图3至图5所示，将润滑室40的内部空间设为具有简单的圆柱状的形态。

当机器人1处于图1所示的姿态时，如图3所示，三个贯穿孔43a、43b、43c分别配置于上述位置。

当机器人1从图1的姿态使第一臂4相对于旋转体3围绕第二轴线J2旋转了预定角度θ时，如图4所示，润滑室40的姿态改变，并且贯穿孔43b移动到润滑室40的最低位置。此时，贯穿孔43c也移动预定角度θ，但移动后也保持在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。

而且，当机器人1设置于竖直的墙面并作为所谓的壁挂式使用的情况下，如图5所示，润滑室40可以采用将贯穿孔43c配置于最低位置的姿态。此时，配置于周壁40a的两个贯穿孔43a、43b中的至少一个配置于与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置即可。

另外，在各贯穿孔43a、43b、43c中形成有可拆卸地紧固塞柱44或未图示的供油用的带止回阀的螺纹接头的内螺纹(省略图示)。

通过紧固塞柱44或螺纹接头来封闭各贯穿孔43a、43b、43c，另一方面，能够通过卸下塞柱44或螺纹接头而使润滑室40内向大气开放。

对封入如此构成的本实施方式的机器人1的润滑室40中的润滑材料41的更换作业进行说明。

在对设置于本实施方式的机器人1的关节A的润滑室40中的润滑材料41进行更换时，将机器人1设定为图1所示的姿态，并卸下紧固于贯穿孔43a、43c的塞柱44。由于贯穿孔43a配置于润滑室40的最低位置，因此通过卸下塞柱44，贯穿孔43a作为排油孔发挥功能。由于贯穿孔43c的下边缘以外的部分配置于比润滑材料41的液位41a更靠上方，因此通过卸下塞柱44，贯穿孔43c作为用于将外部气体吸入润滑室40内的通气孔发挥功能。

即，只需从两个贯穿孔43a、43c卸下塞柱44，就能够经由贯穿孔43c将外部气体吸入润滑室40内，同时通过重力使润滑室40内的旧润滑材料41从贯穿孔43a顺畅地排出。并且，能够容易地从位于润滑室40的最低位置的贯穿孔43a排出润滑室40内储存的几乎所有的润滑材料41。

接着，润滑室40内的几乎所有的润滑材料41被排出后，在打开作为通气孔使用的贯穿孔43c的状态下，将塞柱44安装到作为排油孔使用的贯穿孔43a并进行封闭。在该状态下，将安装于贯穿孔43b的塞柱44更换为供油用的螺纹接头，并在更换后的螺纹接头上连接油枪等供油装置以向润滑室40内供给新的润滑材料41。

当新的润滑材料41开始填充到润滑室40内时，充满润滑室40内的空气被润滑材料41推动，经由贯穿孔43c被排出到外部。并且，当润滑室40内填充所需量的润滑材料41后，润滑材料41的液位41a到达贯穿孔43c的位置，润滑材料41从贯穿孔43c少量溢出。此时，进行供油的操作人员能够确认在润滑室40内填充了所需量的润滑材料41。

另外，即使向润滑室40内供给所需量以上的润滑材料41，超过的润滑材料41也会从贯穿孔43c排出到外部。由此，能够在润滑室40中不多不少地填充新的润滑材料41。

根据本实施方式的机器人1具有如下优点：即使在使第一臂4从图1的姿态旋转了预定角度θ的姿态下，也能够进行润滑材料41的更换作业。

即，在该情况下，由于润滑室40成为图4所示的姿态，因此能够将配置于润滑室40的最低位置的贯穿孔43b作为排油孔使用，并将贯穿孔43c作为通气孔使用，将贯穿孔43a作为供油孔使用。

由此，能够仅通过重力容易地排出润滑室40内储存的几乎所有的润滑材料41，并且能够将新的润滑材料41不多不少地填充到润滑室40内。即，根据本实施方式的机器人1，能够在多个不同的姿态下实施润滑材料41的更换作业。因此，即使在由于机器人1或者安装的工具与周边部件的干涉等导致难以采取一个用于更换作业的姿态的情况下，也能够通过其他姿态顺利地进行更换作业。

另外，在将设置于地面的机器人1变更为设置于墙面并进行使用的情况下，润滑室40能够采取图5所示的姿态，通过将贯穿孔43c作为排油孔使用、将贯穿孔43a、43b中的一个作为通气孔使用、并将另一个作为供油使用孔，能够得到与上述同样的效果。

即，根据机器人1的臂的姿态的变化或机器人1的设置方法的变更而引起的润滑室40的姿态的变更，通过变更各贯穿孔43a、43b、43c的作用，能够将供油孔、排油孔及通气孔分别配置在适当的位置。因此，在润滑室40的姿态发生变化的多个姿态下，能够可靠地进行润滑室40内的润滑材料41的充分的排出和所需量的供油。

此外，在本实施方式中，作为通气孔使用的贯穿孔均被配置在与储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。取而代之，作为通气孔使用的贯穿孔也可以配置在比储存有所需量的润滑材料41时的液位41a更靠上方的位置。

另外，在本实施方式中，在将作为排油孔使用的贯穿孔配置在润滑室40的最低位置时，作为供油孔使用的贯穿孔可以配置在比作为通气孔使用的贯穿孔更靠上方的位置。

通过这样配置，在供油时，由于储存于润滑室40的润滑材料41的液位41a不会超过通气孔的高度，因此润滑材料41的液位41a不会达到配置于比通气孔更靠上方的供油孔的高度。

因此，能够在不安装带止回阀的螺纹接头等的情况下对卸下塞柱44而处于打开状态的供油孔进行供油，能够提高供油作业的可操作性。

另外，在本实施方式中，将润滑室40设为大致圆柱状，但取而代之，也可以是图6和图7所示的大致长方体状或者其他任意的形状。

在图6所示的例子中，贯穿孔43a、43b、43c分别设置在润滑室40的三个彼此正交的表面。另外，在各贯穿孔43a、43b、43c中的任意一个配置于最低位置的情况下，其余的贯穿孔中的至少一个都配置在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位相等的位置。

另外，在图7所示的例子中，相互平行的一对侧壁面40a’、40c’上分别设置有贯穿孔43a、43c，在与侧壁面40a’、40c’之间正交配置的侧壁面(底面)40b’设置有两个贯穿孔43b、43b’。

在将贯穿孔43c配置在润滑室40的最低位置的姿态下，贯穿孔43b配置在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。另外，在将贯穿孔43a配置在润滑室40的最低位置的姿态下，贯穿孔43b’配置在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。

由此，在将贯穿孔43a作为排油孔使用的情况下，以及将贯穿孔43c作为排油孔使用的情况下，能够改变作为通气孔使用的贯穿孔，并且能够提高设置在侧壁面40b’的贯穿孔43b和43b’的配置自由度。

另外，在本实施方式中，在将贯穿孔43a、43b、43c中的任意一个配置在最低位置的润滑室40的各个的姿态下，润滑室40中储存的润滑材料41的所需量也可以相互不同。

在该情况下，根据润滑室40的姿态分别将润滑室40中储存的润滑材料41的所需量设定为能够对润滑室40内的齿轮11、轴承12以及减速器20充分进行润滑的量即可。

另外，在本实施方式中，举例说明了使第二臂5相对于第一臂4旋转的关节A，但也可以对其他关节应用同样的结构。尤其是优选为对能够采取各种姿态的手腕单元6的各轴应用同样的结构。

另外，在本实施方式中，作为机器人1，举例说明了垂直多关节型机器人，但取而代之，也可以应用于如图8所示的安装在机器人1的手腕单元6的前端的工具(机器人)50。

在如图8所示的例子中，工具50具备：长方体状的基座51、固定于基座51的一对导轨52、以能够沿导轨52移动的方式被支撑的滑块53、以及驱动滑块53的驱动机构60。滑块53可装卸地安装在机器人1的手腕单元6的前端。

驱动机构60具备：固定于基座51的齿条54、与齿条54啮合的小齿轮61、产生驱动力的伺服马达62、以及对伺服马达62的旋转进行减速并传递给小齿轮61的减速器63。

伺服马达62固定于形成润滑室(省略图示)的长方体状的壳体64，减速器63的减速器构容纳在壳体64内的润滑室中。

在壳体64设置有使壳体64内的润滑室与外部空间连通的贯穿孔65a、65b、65c，各贯穿孔65a、65b、65c根据工具50的姿态分别配置在可用于供油孔、排油孔及通气孔中的任意一个的位置。

例如，在工具50处于图8所示的姿态的情况下，将配置在壳体64的最低位置的贯穿孔65a作为排油孔使用，将其余的贯穿孔65b、65c中的一个作为通气孔使用，并将另一个作为供油孔使用。由此，能够进行润滑室内的润滑材料(省略图示)的更换作业。

另外，在工具50处于图9所示的姿态的情况下，由于在壳体64的最低位置配置有贯穿孔65c，因此将贯穿孔65c作为排油孔使用、将贯穿孔65a作为通气孔使用、并将贯穿孔65b作为供油孔使用即可。由此，即使在将工具50安装于机器人1的手腕单元6的状态、或者从手腕单元6卸下并收纳在收纳场所的状态等下，工具50配置成不同的姿态，也能够容易地进行润滑材料的更换作业。

另外，在本实施方式中，润滑室40设置于第一臂4，但取而代之，如图10所示，润滑室40也可以跨越第一臂4和第二臂5设置。

在图10中，贯穿孔43b、43c设置在第一臂44侧，贯穿孔43a设置在第二臂5侧。因此，如图11所示，在使第二臂5相对于第一臂4的姿态围绕第三轴线J3变化90°的情况下，贯穿孔43b、43c不移动，仅贯穿孔43a移动。另外，移动前后的贯穿孔43a均配置在与润滑室40中储存有所需量的润滑材料41时的液位41a相等的位置。

因此，即使在因划定润滑室40的一部分移动导致润滑室40的姿态改变的情况下，也能够针对润滑室40的多个不同姿态，适当地实施润滑材料41的更换作业。

另外，在本实施方式中，除了能够作为排油孔使用的贯穿孔43a以及能够作为通气孔使用的贯穿孔43c之外，还设置了配置于能够作为供油孔使用的位置的贯穿孔43b。取而代之，也可以通过在排油后安装带止回阀的螺纹接头，将能够作为排油孔使用的贯穿孔43a作为供油孔使用。在该情况下，设置于润滑室40的贯穿孔43a、43c可以为两个以上。

附图标记说明：

1：机器人

4：第一臂(第一部件)

5：第二臂(第二部件)

40：润滑室

40a：周壁(壁面)

40b、40c：端壁(壁面)

40a’、40c’：侧壁面

40b’：侧壁面(底面)

41：润滑材料

41a：液位

43a、43b、43b’、43c：贯穿孔

50：工具(机器人)

65a、65b、65c：贯穿孔

Claims

1.一种机器人，其特征在于，

所述机器人具备能够储存流动性的润滑材料的润滑室，

在该润滑室设置有贯穿该润滑室的壁面的三个以上的贯穿孔，

对于该贯穿孔，在所述润滑室的两个以上的姿态下，任意一个所述贯穿孔以能够作为排油孔使用的方式配置于所述润滑室的最低位置的状态下，另一个所述贯穿孔以能够作为通气孔使用的方式配置在与所述润滑室中储存有所需量的所述润滑材料时的该润滑材料的液位相等的位置或者比该液位更靠上方的位置，其余的任意一个所述贯穿孔配置在能够作为向所述润滑室供给所述润滑材料的供油孔使用的位置。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述另一个所述贯穿孔配置在与所述润滑室中储存有所需量的所述润滑材料时的该润滑材料的液位相等的位置。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

各所述贯穿孔能够使用于排油孔、供油孔以及通气孔中的任意一个，

在所述润滑室配置为任意一个所述贯穿孔配置于所述润滑室的最低位置并作为排油孔使用的姿态的情况下，

另一个所述贯穿孔也配置于能够作为供油孔使用的位置，

其余的任意一个所述贯穿孔也配置于能够作为通气孔使用的位置。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，

所述润滑室具备相互平行的一对侧壁面、以及与该侧壁面正交的底面，

在一对所述侧壁面分别形成一个以上的所述贯穿孔，

在所述底面形成两个以上的所述贯穿孔。

5.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述润滑室由第一部件和第二部件包围构成，所述第二部件以能够围绕水平旋转轴线旋转的方式支撑于所述第一部件，

在所述第一部件设置有作为排油孔的所述贯穿孔，

在所述第二部件设置有作为通气孔的所述贯穿孔。

6.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，

所述另一个所述贯穿孔配置在比所述其余的任意一个所述贯穿孔更靠上方的位置。

7.一种机器人，其特征在于，

所述机器人具备能够储存流动性的润滑材料的润滑室，

在该润滑室设置有贯穿该润滑室的壁面的两个以上的贯穿孔，

对于该贯穿孔，在所述润滑室的两个以上的姿态下，任意一个所述贯穿孔以能够作为排油孔使用的方式配置于所述润滑室的最低位置的状态下，另一个所述贯穿孔以能够作为通气孔使用的方式配置在与所述润滑室中储存有所需量的所述润滑材料时的该润滑材料的液位相等的位置或者比该液位更靠上方的位置。