DE102016003953B4 - Gelenkstruktur für einen Roboter mit Motor und Reduktionsgetriebe - Google Patents

Gelenkstruktur für einen Roboter mit Motor und Reduktionsgetriebe Download PDF

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Abstract

Gelenkstruktur für einen Roboter, umfassend:ein erstes Element (1);ein Reduktionsgetriebe (2), das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts (1b) des ersten Elements (1) gekoppelt ist, wobei eine Welle (2b) einer Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) durch den Wandabschnitt (1b) hindurch gegeben wird;einen Motor (4), der sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts (1b) befindet;ein erstes Zahnrad (5), das an einer Welle des Motors (4) angebracht ist;ein zweites Zahnrad (7), das an der Welle (2b) der Eingangseinheit angebracht ist und in das erste Zahnrad (5) eingreift; undein zweites Element (3), das an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) angebracht ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass:das zweite Zahnrad (7) einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser (D) einer Kopplungseinheit (2a) des Reduktionsgetriebes (2) ist, das mit dem ersten Element (1) gekoppelt ist;das erste Element (1) mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt (14) versehen ist, der das erste Zahnrad (5) und das zweite Zahnrad (7) aufnimmt, die ineinandergreifen; undder Zahnradaufnahmeabschnitt (14) durch ein Abdeckelement gebildet ist, welches das erste Zahnrad (5) und das zweite Zahnrad (7), die ineinandergreifen, abdeckt,das Abdeckelement abnehmbar an dem ersten Element (1) befestigt ist und sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts (1b) befindet, undder Motor (4) an dem Abdeckelement gehalten wird.

Description

  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkstruktur für einen Roboter und genauer gesagt eine Gelenkstruktur für einen Roboter, der einen Motor und ein Reduktionsgetriebe umfasst.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Ein mehrgelenkiger Manipulator ist als Industrieroboter bekannt. Der Roboter umfasst mehrere Gelenke, wie etwa ein Schultergelenk oder ein Ellbogengelenk, und an jedem Gelenk sind ein erstes Element und ein zweites Element anhand eines Drehantriebsmechanismus miteinander gekoppelt. Für den Drehantriebsmechanismus werden ein Motor, ein Reduktionsgetriebe, Zahnräder und so weiter verwendet.
  • 4 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Gelenkstruktur für einen Roboter aus dem Stand der Technik abbildet. Mit Bezug auf 4 ist ein zweites Element 3 anhand eines Reduktionsgetriebes 2 mit einem ersten Element 1 gekoppelt. Für das Reduktionsgetriebe 2 wird ein Planeten-Reduktionsgetriebe, eine Wellengetriebevorrichtung oder dergleichen verwendet. Ein derartiges Reduktionsgetriebe 2 besteht aus einer Ausgangseinheit, einer Eingangseinheit und einer Befestigungseinheit, doch in 4 ist jegliche Form von Ausgangseinheit, Eingangseinheit und Befestigungseinheit des Reduktionsgetriebes 2 ausgelassen.
  • Wie in 4 abgebildet, ist das Reduktionsgetriebe 2 mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts 1b des ersten Elements 1 mit Bolzen 6 gekoppelt, und ein Motor 4 befindet sich in einem Raum 1a auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche. Ein erstes Zahnrad 5 ist an einer Welle des Motors 4 angebracht. Ferner ist das zweite Element 3 mit der Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 gekoppelt. Ein zweites Zahnrad 7 ist an einer Welle der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht.
  • Ferner ist der Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 mit einer Vertiefung 8 gebildet, die das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 aufnimmt. Die Vertiefung 8 wird durch Vertiefen des Wandabschnitts 1b gebildet. Eine Öffnung 8a der Vertiefung 8 ist derart gebildet, dass das zweite Zahnrad 7 hindurchgehen kann. Ferner ist auf dem Boden der Vertiefung 8 des ersten Elements 1 ein Verbindungsloch 9 gebildet, das eine Verbindung des Innenraums der Vertiefung 8 mit dem Raum 1a ermöglicht. Die Welle des Motors 4 wird durch das Verbindungsloch 9 hindurch gegeben, und der Motor 4 wird von einer Peripherie des Verbindungslochs 9 getragen und daran befestigt, um das Verbindungsloch 9 zu schließen.
  • Wie in 4 abgebildet, wenn das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 gekoppelt ist, wird das zweite Zahnrad 7 derart in der Vertiefung 8 des ersten Elements 1 angeordnet, dass es in das erste Zahnrad 5 eingreift. Die Drehantriebskraft des Motors 4 wird durch das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 verstärkt und dann in das Reduktionsgetriebe 2 eingegeben, und die eingegebene Drehantriebskraft wird im Innern des Reduktionsgetriebes 2 weiter verstärkt, wodurch das zweite Element 3 um eine vorbestimmte Drehachse herum geschwenkt wird.
  • Bei der zuvor beschriebenen Struktur, wenn das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 gekoppelt ist, um das zweite Zahnrad 7 in die Vertiefung 8 zu setzen, schließt das Reduktionsgetriebe 2 ferner die Öffnung 8a der Vertiefung. Bevor das Reduktionsgetriebe 2 daher mit dem ersten Element 1 gekoppelt wird, wird es bevorzugt, dass das zweite Zahnrad 7 an der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 vorläufig angebracht wird. Falls das zweite Zahnrad 7 durch ein Zahnrad ersetzt würde, das einen größeren Durchmesser aufweist, um das Untersetzungsverhältnis zu erhöhen, käme es somit zu einem Problem, bei dem sich das zweite Zahnrad 7, das an dem Reduktionsgetriebe 2 angebracht ist, mit dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 überlagert, wenn das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt ist. Um ferner das Problem zu verhindern, falls die Öffnung 8a der Vertiefung 8 in dem ersten Element 1 größer als der Durchmesser D eines Teils 2a (nachstehend als Kopplungseinheit bezeichnet) des Reduktionsgetriebes 2 gemacht wird, wodurch das Reduktionsgetriebe mit dem ersten Element 1 gekoppelt werden kann, wäre es nicht möglich, das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 zu koppeln. Wenn daher das Untersetzungsverhältnis geändert wird, ist es nicht möglich, den Außendurchmesser des zweiten Zahnrads 7 größer als den Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 zu machen.
  • Folglich besteht bei der in 4 abgebildeten Struktur eine Grenze für die Einstellung eines größeren Untersetzungsverhältnisses durch das Erhöhen des Zahnraddurchmessers der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 zum Zweck der Erhöhung des Drehmoments zum Antreiben des zweiten Elements 3.
  • Dagegen offenbart die japanische Patent-Auslegeschrift JP H08-155 881 A eine Struktur, bei der ein Reduktionsgetriebe mit einem Armabschnitt gekoppelt ist, in dem ein Motor aufgenommen ist, wobei ein Wandabschnitt des Armabschnitts, mit dem das Reduktionsgetriebe gekoppelt ist, konfiguriert ist, um teilbar zu sein, damit ein Zahnrad verwendet werden kann, das einen größeren Durchmesser als der Körper des Reduktionsgetriebes aufweist. 5 ist eine schematische Schnittansicht der Struktur. In 5 sind Bauteile, die ähnlich wie diejenigen sind, die in 4 abgebildet sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bei der in 5 abgebildeten Struktur befindet sich eine Kopplungsplatte 10, um ein erstes Element 1 und ein Reduktionsgetriebe 2 miteinander zu koppeln, zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2. Die Kopplungsplatte 10 ist mit Bolzen 6 abnehmbar an einem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 befestigt. Ferner ist das Reduktionsgetriebe 2 mit Bolzen 11 abnehmbar an der Kopplungsplatte 10 befestigt, die an dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 befestigt ist.
  • Ferner geht bei der in 5 abgebildeten Struktur eine Antriebskraft zum Bewegen des zweiten Elements 3 mit dem ersten Element 1 als Bezugspunkt über einen Kraftübertragungsweg 12, wie etwa in 5 mit einem gestrichelten Pfeil angegeben. Mit anderen Worten wird die Antriebskraft, die durch den Motor 4 und die Zahnräder 5 und 7 generiert wird, von dem ersten Element 1 an das zweite Element 3 nacheinander anhand der Bolzen 6, der Kopplungsplatte 10, der Bolzen 11 und des Reduktionsgetriebes 2 übertragen. Somit werden für den Fall der in 5 abgebildeten Struktur Bolzen, die in der Lage sind, der Kraftübertragung standzuhalten, als die Bolzen 6 und 11 verwendet.
  • Gemäß der in 5 abgebildeten Struktur sind das erste Element 1 und das Reduktionsgetriebe 2 anhand der Kopplungsplatte 10 miteinander gekoppelt, und somit kann die Öffnung 8a der Vertiefung 8 des ersten Elements 1 erweitert werden, um größer als der Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 zu sein. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Außendurchmesser des zweiten Zahnrads 7 zu vergrößern, damit er größer als der Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 ist.
  • Bei der in 5 abgebildeten Struktur wird der Kraftübertragungsweg 12 zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 jedoch von der Kopplungsplatte 10 gekreuzt, die das erste Element 1 und das Reduktionsgetriebe 2 miteinander koppelt. Somit wird es bevorzugt, dass nicht nur die Bolzen 6 und 11 sondern auch die Kopplungsplatte 10 eine Festigkeit aufweisen, die in der Lage ist, der Kraftübertragung standzuhalten. Folglich entsteht das Problem, dass die Bauteilkosten und die Anzahl der Arbeitsstunden ansteigen.
  • Ohne den Durchmesser des zweiten Zahnrads 7 kleiner als das Teil zu machen, mit dem die Kopplungsplatte 10 des ersten Elements 1 gekoppelt ist, d.h. die Peripherie der Öffnung 8a der Vertiefung 8, wie in 5 abgebildet, ist es ferner nicht möglich, die Platte 10 mit der Peripherie zu koppeln. Somit entsteht für den Fall der in 5 abgebildeten Struktur ein neues Problem, bei dem, obwohl der Durchmesser des zweiten Zahnrads 7 vergrößert werden kann, um größer als der Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 zu sein, die Vergrößerung des Zahnraddurchmessers durch die Größe der Öffnung 8a der Vertiefung 8 in dem ersten Element 1 eingeschränkt ist.
  • Ferner entsteht auch ein Problem, bei dem das zweite Zahnrad 7 nicht ohne Weiteres ausgetauscht werden kann, da es bevorzugt wird, das relativ schwere Reduktionsgetriebe und das zweite Element 3, das an dem Reduktionsgetriebe angebracht ist, von dem ersten Element 1 abzunehmen, wenn das zweite Zahnrad 7 zu Wartungszwecken ausgetauscht wird.
  • Eine aus dem Stand der Technik bekannte Gelenkstruktur für einen Roboter ist beispielsweise in dem Dokument JP H01-252 387 A offenbart. Diese Gelenkstruktur umfasst ein Reduktionsgetriebe, das mit einem Motor gekoppelt ist.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Gelenkstruktur für einen Roboter bereit, bei welcher der Durchmesser eines Zahnrads einer Eingangseinheit eines Reduktionsgetriebes frei eingestellt werden kann, ohne die Bauteilkosten und die Anzahl von Arbeitsstunden zu steigern, und bei der ein Austausch des Zahnrads erleichtert wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gelenkstruktur für einen Roboter bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
    • ein erstes Element;
    • ein Reduktionsgetriebe, das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts des ersten Elements gekoppelt ist, wobei eine Welle einer Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes durch den Wandabschnitt hindurch gegeben wird;
    • einen Motor, der sich auf einer Seite des Wandabschnitts gegenüber der einen Oberfläche befindet;
    • ein erstes Zahnrad, das an einer Welle des Motors angebracht ist;
    • ein zweites Zahnrad, das an der Welle der Eingangseinheit angebracht ist und in das erste Zahnrad eingreift; und
    • ein zweites Element, das an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes angebracht ist, wobei
    • das zweite Zahnrad einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser einer Kopplungseinheit des Reduktionsgetriebes ist, das mit dem ersten Element gekoppelt ist,
    • das erste Element mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt versehen ist, der das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad, die ineinandergreifen, aufnimmt, und
    • der Zahnradaufnahmeabschnitt durch ein Abdeckelement gebildet ist, welches das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad, die ineinandergreifen, abdeckt,
    • wobei das Abdeckelement abnehmbar an dem ersten Element befestigt ist und sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts befindet, und der Motor an dem Abdeckelement gehalten wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gelenkstruktur für einen Roboter bereitgestellt, die Folgendes umfasst:
    • ein erstes Element;
    • ein Reduktionsgetriebe, das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts des ersten Elements gekoppelt ist, wobei eine Welle einer Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes durch den Wandabschnitt hindurch gegeben wird;
    • einen Motor, der sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts befindet;
    • ein erstes Zahnrad, das an einer Welle des Motors angebracht ist;
    • ein zweites Zahnrad, das an der Welle der Eingangseinheit angebracht ist und in das erste Zahnrad eingreift; und
    • ein zweites Element, das an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes angebracht ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass:
    • das zweite Zahnrad einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser einer Kopplungseinheit des Reduktionsgetriebes ist, das mit dem ersten Element gekoppelt ist;
    • das erste Element mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt versehen ist, der das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad aufnimmt, die ineinandergreifen; und
    • der Zahnradaufnahmeabschnitt folgendes umfasst:
    • einen Motorhalteabschnitt, der mit dem ersten Element einstückig ausgebildet ist und das erste Zahnrad aufnimmt und den Motor hält; und
    • ein Abdeckelement, das an dem ersten Element abnehmbar befestigt ist und das zweite Zahnrad abdeckt.
  • Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus einer ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet sind, besser hervorgehen.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht, die eine Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch abbildet;
    • 2 eine Schnittansicht, die eine Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch abbildet;
    • 3 eine Schnittansicht, die eine Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch abbildet;
    • 4 eine Schnittansicht, die eine Gelenkstruktur für einen Roboter aus dem Stand der Technik schematisch abbildet; und
    • 5 eine Schnittansicht, die eine andere Konfiguration der Gelenkstruktur für einen Roboter aus dem Stand der Technik schematisch abbildet.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Um das Verständnis zu erleichtern, kann der Maßstab der Zeichnungen beliebig geändert sein. Ferner werden bei jeder Ausführungsform Bauteile, welche die gleichen wie die aus dem in 4 und 5 abgebildeten Stand der Technik sind, beschrieben, indem ihnen die gleichen Bezugszeichen zugeteilt werden.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch abbildet.
  • Die Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß der ersten Ausführungsform umfasst ein erstes Element 1, ein Reduktionsgetriebe 2, das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts 1b des ersten Elements 1 gekoppelt ist, ein zweites Element 3, das an dem Reduktionsgetriebe 2 angebracht ist, und einen Motor 4, der sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts 1b des ersten Elements 1 befindet, wie in 1 abgebildet. Ein erstes Zahnrad 5 ist an einer Welle des Motors 4 angebracht.
  • Als Reduktionsgetriebe 2 kann ein Planeten-Reduktionsgetriebe, ein Cyclo- (eingetragenes Warenzeichen) Reduktionsgetriebe, ein RV- (eingetragenes Warenzeichen) Reduktionsgetriebe, eine Wellengetriebevorrichtung oder dergleichen verwendet werden. Dieses Reduktionsgetriebe 2 besteht aus einer Ausgangseinheit, einer Eingangseinheit und einer Befestigungseinheit, doch in 1 wird jegliche Form von Ausgangseinheit, Eingangseinheit und Befestigungseinheit des Reduktionsgetriebes 2 ausgelassen.
  • Das Reduktionsgetriebe 2 ist mit den Bolzen 6 mit einer Oberfläche des Wandabschnitts 1b des ersten Elements 1 gekoppelt. Ein zweites Element 3 ist an der Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht. An einer Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 ist ein zweites Zahnrad 7 angebracht, das in das erste Zahnrad 5 des Motors 4 eingreift.
  • Wie in 1 abgebildet, ist in dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 ein Öffnungsabschnitt 13 gebildet, der die Welle 2b des Reduktionsgetriebes 2 hindurchgehen lässt. Der Öffnungsabschnitt 13 ist kleiner als ein Durchmesser D einer Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2. Auf diese Art und Weise, wie in 1 abgebildet, wird der Öffnungsabschnitt 13 durch das Reduktionsgetriebe 2 geschlossen, wenn das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 gekoppelt ist. Ferner ist das zweite Zahnrad 7 an der Welle 2b des Reduktionsgetriebes 2 von einem Raum 1a des ersten Elements 1 auf der Seite gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 angebracht, nachdem das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 gekoppelt wurde.
  • Zudem ist das erste Element 1 mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 versehen, der das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 aufnimmt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 abgebildet, ist der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 in Form eines Abdeckelements gebildet, welches das zweite Zahnrad 7 und das darin eingreifende erste Zahnrad 5 abdeckt. Ferner ist das Abdeckelement, bei dem es sich um den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 handelt, an dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 mit den Bolzen 17 in dem Raum 1a des ersten Elements 1 auf der Seite gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 abnehmbar befestigt.
  • Wie in 1 abgebildet, ist der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 mit einem Öffnungsabschnitt 14a gebildet, der die Welle des Motors 4 hindurchgehen lässt. Die Welle des Motors 4, die sich in dem Raum 1a des ersten Elements 1 auf der Seite gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 befindet, wird durch den Öffnungsabschnitt 14a des Zahnradaufnahmeabschnitts 14 gegeben, und der Motor 4 wird durch eine Peripherie des Öffnungsabschnitts 14a derart getragen und daran befestigt, dass er den Öffnungsabschnitt 14a schließt. Mit anderen Worten ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Peripherie des Öffnungsabschnitts 14a des Zahnradaufnahmeabschnitts 14 als Motorhalteabschnitt gebildet.
  • Wie in 1 abgebildet, wenn das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt ist und der Motor 4 an dem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 befestigt ist, greift das erste Zahnrad 5 des Motors 4 in das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 ein. Die Drehantriebskraft des Motors 4 wird durch das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 verstärkt und dann in das Reduktionsgetriebe 2 eingegeben, und die eingegebene Drehantriebskraft wird im Innern des Reduktionsgetriebes 2 weiter verstärkt. Auf diese Art und Weise wird das zweite Element 3 um eine vorbestimmte Drehachse herum geschwenkt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zweite Zahnrad 7 in einem geschlossenen Raum aufgenommen, der durch den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 und das Reduktionsgetriebe 3, das den Öffnungsabschnitt 13 des ersten Elements 1 schließt, definiert wird. In dem Raum 1a des ersten Elements 1 auf der Seite gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 kann der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 von dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 abgenommen werden. Somit kann das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt bleibt.
  • Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform nur eine Reaktionskraft, die durch die Drehantriebskraft des Motors 4 verursacht wird, bevor er durch das Reduktionsgetriebe 2 abgebremst wird, auf den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 ausgeübt. Somit ist es möglich, relativ kleine Befestigungsbolzen für die Bolzen 17 zu verwenden, um den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 an dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 fest zu sichern.
  • Gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform, nachdem das erste Element 1 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt wurde, wird das zweite Zahnrad 7 an der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht, und der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 wird an dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 befestigt. Nachdem ferner der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 von dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 abgenommen wurde, kann das zweite Zahnrad 7 von der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das erste Element 1 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt ist. Mit anderen Worten kann das Anbringen oder Abnehmen des zweiten Zahnrads 7 an bzw. von der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 erfolgen, wobei das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt ist. Somit ist es bezüglich des Durchmessers des zweiten Zahnrads 7 möglich, den Durchmesser des zweiten Zahnrads 7 frei einzustellen, ohne den Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2, das bewirkt, dass das zweite Zahnrad 7 mit dem ersten Element gekoppelt wird, und/oder die Größe des Öffnungsabschnitts 13, welche die Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 hindurchgehen lässt, zu berücksichtigen.
  • Wenn daher ein höheres Untersetzungsverhältnis eingestellt wird, um das Drehmoment zum Antreiben des zweiten Elements 3 zu erhöhen, ist es möglich, das zweite Zahnrad 7, das einen größeren Durchmesser als der Öffnungsabschnitt 13 des ersten Elements 1 und die Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 aufweist, wie in 1 abgebildet, zu verwenden.
  • Wenn ferner versucht wird, das höhere Untersetzungsverhältnis zu erreichen, wie etwa zuvor erwähnt, ist es nicht notwendig, eine Kopplungsplatte 10 zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 bereitzustellen wie bei der in 5 abgebildeten Struktur aus dem Stand der Technik. Mit anderen Worten ist es möglich, das zweite Zahnrad 7 zu verwenden, das einen größeren Durchmesser als die Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 aufweist, ohne den Kraftübertragungsweg zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 zu kreuzen. Da ferner die Kopplungsplatte 10 und die Bolzen 11 zum festen Sichern der Kopplungsplatte 10 an dem Reduktionsgetriebe 2 nicht benötigt werden, ist es auch möglich das Problem zu verhindern, dass die Bauteilkosten und die Anzahl von Arbeitsstunden ansteigen.
  • Wenn zudem das zweite Zahnrad 7 zu Wartungszwecken ausgetauscht wird, ist es nicht notwendig, das relativ schwere Reduktionsgetriebe 2 und das zweite Element 3, das an dem Reduktionsgetriebe 2 angebracht ist, von dem ersten Element 1 abzunehmen. Es ist möglich, das zweite Zahnrad 7 auszutauschen, indem der Zahnradaufnahmeabschnitt 14, der aus dem relativ leichten Abdeckelement besteht, abgenommen wird. Mit anderen Worten kann das Zahnrad der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes ausgetauscht werden, ohne die Basis und den Arm abzunehmen, welche die Verbindung des Roboters, des Reduktionsgetriebes und so weiter bilden; dadurch verbessert sich die Wartungsfähigkeit.
  • Zweite Ausführungsform
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform hauptsächlich mit Bezug auf die Unterschiede gegenüber der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform (1) wurde eine Struktur abgebildet, bei der: sich der Motor 4 und das Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 in dem ersten Element 1 befinden; das erste Element 1 feststeht; und das zweite Element 3 um die vorbestimmte Drehachse herum geschwenkt wird. Da das erste Element 1 und das zweite Element 3 zusammenhängen, um anhand des Reduktionsgetriebes 2 relativ bewegt zu werden, kann sich jedoch bei der vorliegenden Erfindung die Antriebsquelle entweder in dem ersten Element 1 oder in dem zweiten Element 3 befinden. Daher wird bei der zweiten Ausführungsform eine Struktur abgebildet, bei der sich der Motor 4 und das Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 in dem zweiten Element 3, das als angetriebenes Element dient, befinden. Ferner sei vorausgesetzt, dass die Begriffe „erstes Element“ und „zweites Element“ in den beiliegenden Ansprüchen auswechselbar sind.
  • 2 ist eine Schnittansicht, welche die Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß der zweiten Ausführungsform abbildet.
  • Wie in 2 abgebildet, umfasst die Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß der zweiten Ausführungsform ein erstes Element 1, ein Reduktionsgetriebe 2, das an dem ersten Element 1 angebracht ist, ein zweites Element 3, das mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt ist, und einen Motor 4, der sich auf einer Seite des zweiten Elements 3 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 befindet. Ein erstes Zahnrad 5 ist an einer Welle des Motors 4 angebracht.
  • Das Reduktionsgetriebe 2 ist mit Bolzen 6 mit einem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 gekoppelt. Das erste Element 1 ist an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht. Wie in 2 abgebildet, ist der Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 ferner mit einem Öffnungsabschnitt 13 gebildet, der die Welle 2b des Reduktionsgetriebes 2 hindurchgehen lässt. Der Öffnungsabschnitt 13 ist kleiner als der Durchmesser D einer Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2. Wenn somit das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 gekoppelt ist, wie in 2 abgebildet, wird der Öffnungsabschnitt 13 durch das Reduktionsgetriebe 2 geschlossen. Ferner ist ein zweites Zahnrad 7 an der Welle 2b des Reduktionsgetriebes 2 von einem Raum 3a auf einer Seite des zweiten Elements 3 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 angebracht, nachdem das Reduktionsgetriebe 2 mit dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 gekoppelt wurde.
  • Ferner ist das zweite Element 3 mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 versehen, der das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 aufnimmt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 abgebildet, wird der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 in Form eines Abdeckelements gebildet, welches das zweite Zahnrad 7 und das darin eingreifende erste Zahnrad 5 abdeckt. Ferner ist das Abdeckelement, bei dem es sich um den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 handelt, an dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 mit den Bolzen 17 in dem Raum 3a auf der Seite des zweiten Elements 3 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 abnehmbar befestigt.
  • Wie in 2 abgebildet, ist der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 mit einem Öffnungsabschnitt 14a gebildet, der die Welle des Motors 4 hindurchgehen lässt. Die Welle des Motors 4, die sich in dem Raum 3a auf der Seite des zweiten Elements 3 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 befindet, wird durch den Öffnungsabschnitt 14a des Zahnradaufnahmeabschnitt 14 gegeben, und der Motor 4 wird durch die Peripherie des Öffnungsabschnitts 14a derart getragen und daran befestigt, dass er den Öffnungsabschnitt 14a schließt. Mit anderen Worten, wie bei der ersten Ausführungsform und auch bei der zweiten Ausführungsform, wird die Peripherie des Öffnungsabschnitts 14a des Zahnradaufnahmeabschnitts 14 als Motorhalteabschnitt gebildet.
  • Wie in 2 abgebildet, greift bei der Konfiguration, bei der das Reduktionsgetriebe 2 mit dem zweiten Element 3 gekoppelt ist und der Motor 4 an dem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 befestigt ist, das erste Zahnrad 5 des Motors 4 in das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 ein. Die Drehantriebskraft des Motors 4 wird durch das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 verstärkt und dann in das Reduktionsgetriebe 2 eingegeben. Die somit eingegebene Drehantriebskraft wird ferner im Innern des Reduktionsgetriebes 2 verstärkt und dann auf das erste Element 1 übertragen. Das erste Element 1 und das zweite Element 3 hängen zusammen, um anhand des Reduktionsgetriebes 2 relativ bewegt zu werden, und wenn das erste Element 1 feststeht, wird das zweite Element 3 somit um eine vorbestimmte Drehachse herum gedreht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zweite Zahnrad 7 in einem geschlossenen Raum aufgenommen, der durch den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 und das Reduktionsgetriebe 3, das den Öffnungsabschnitt 13 des zweiten Elements 3 schließt, definiert wird. In dem Raum 3a auf der Seite des zweiten Elements 3 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 kann der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 von dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 abgenommen werden. Somit kann das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das Reduktionsgetriebe 2 mit dem zweiten Element 3 gekoppelt bleibt.
  • Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform nur die Reaktionskraft, die durch die Drehantriebskraft des Motors 4 verursacht wird, bevor er durch das Reduktionsgetriebe 2 abgebremst wird, auf den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 ausgeübt. Somit ist es möglich, relativ kleine Befestigungsbolzen für die Bolzen 17 zu verwenden, um den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 an dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 fest zu sichern.
  • Bei der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform ist es auch möglich, ähnliche Effekte wie die der ersten Ausführungsform zu erzielen. Nachdem das zweite Element 3 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt wurde, wird bei der zweiten Ausführungsform das zweite Zahnrad 7 an der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht, und der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 wird an dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 befestigt. Nachdem ferner der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 von dem Wandabschnitt 3b des zweiten Elements 3 abgenommen wurde, kann das zweite Zahnrad 7 von der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das zweite Element 3 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt ist. Mit anderen Worten ist es möglich, das zweite Zahnrad 7 anzubringen und abzunehmen, während das Reduktionsgetriebe 2 mit dem zweiten Element 3 gekoppelt ist. Somit kann der Durchmesser des zweiten Zahnrads 7 frei eingestellt werden, ohne den Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2, die es ermöglicht, das Reduktionsgetriebe 2 mit dem zweiten Element zu koppeln, und die Größe des Öffnungsabschnitts 13, welche die Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 hindurchgehen lässt, zu berücksichtigen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein größeres Untersetzungsverhältnis einzustellen.
  • Ferner kann im Vergleich zu einer Struktur, bei der die Kopplungsplatte 10 für die Kopplungseinheit zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 benötigt wird, wie bei der in 5 abgebildeten Struktur aus dem Stand der Technik, das zweite Zahnrad 7, das einen größeren Durchmesser als die Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 aufweist, verwendet werden, ohne den Kraftübertragungsweg zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 zu kreuzen. Da die Kopplungsplatte 10 nicht benötigt wird, ist es auch möglich, das Problem zu verhindern, dass die Bauteilkosten und die Anzahl von Arbeitsstunden ansteigen. Da ferner das zweite Zahnrad 7 ausgetauscht werden kann, indem einfach nur der Zahnradaufnahmeabschnitt 14, der aus dem relativ leichten Abdeckelement besteht, abgenommen wird, verbessert sich die Wartungsfähigkeit.
  • Dritte Ausführungsform
  • Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform hauptsächlich mit Bezug auf die Unterschiede gegenüber der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 aus einem Abdeckelement gebildet, welches das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 abdeckt, wie in 1 abgebildet, und der Motor 4 wird von dem Abdeckelement gehalten. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 jedoch aus einer beliebigen Konfiguration bestehen, vorausgesetzt es handelt sich um eine Struktur, bei der das Teil des Zahnradaufnahmeabschnitts 14, das mindestens das zweite Zahnrad 7 abdeckt, im Verhältnis zu dem ersten Element 1 anbringbar und abnehmbar ist. Als Beispiel einer derartigen Konfiguration wird nachstehend die dritte Ausführungsform angegeben.
  • 3 ist eine Schnittansicht, welche die Gelenkstruktur für einen Roboter gemäß der dritten Ausführungsform abbildet.
  • Wie in 3 abgebildet, ist ein erstes Element 1 mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 versehen, der das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 aufnimmt. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 aus einem Motorhalteabschnitt 15, der einen Motor 4 hält, und einem Abdeckelement 16, welches das zweite Zahnrad 7 abdeckt.
  • Der Motorhalteabschnitt 15 ist mit dem ersten Element 1 einstückig geformt und in der Lage, ein erstes Zahnrad 5 des Motors 4 aufzunehmen. Das Abdeckelement 15 ist mit Bolzen 18 an den Wandabschnitten fest gesichert, die jeweils den Motorhalteabschnitt 15 und das erste Element 1 bilden.
  • Ferner ist der Motorhalteabschnitt 15 mit einem Öffnungsabschnitt 15a gebildet, der die Welle des Motors 4 hindurchgehen lässt. Die Welle des Motors 4, die sich in dem Raum 1a auf einer Seite des ersten Elements 1 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 befindet, wird durch den Öffnungsabschnitt 15a des Motorhalteabschnitts 15 gegeben, und der Motor 4 wird durch eine Peripherie des Öffnungsabschnitts 15a derart getragen und daran befestigt, dass er den Öffnungsabschnitt 15a schließt. Das erste Zahnrad 5 des Motors 4, das an der Peripherie des Öffnungsabschnitts 15a befestigt ist, ist von dem Wandabschnitt umgeben, der den Motorhalteabschnitt 15 bildet.
  • Bei der Konfiguration, bei der das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt ist und der Motor 4 an dem Motorhalteabschnitt 15 befestigt ist, greift das erste Zahnrad 5 des Motors 4 in das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 ein. Eine Drehantriebskraft des Motors 4 wird durch das erste Zahnrad 5 und das zweite Zahnrad 7 verstärkt und dann in das Reduktionsgetriebe 2 eingegeben, und die eingegebene Drehantriebskraft wird im Innern des Reduktionsgetriebes 2 weiter verstärkt. Auf diese Art und Weise wird ein zweites Element 3 um eine vorbestimmte Drehachse herum geschwenkt.
  • Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 strukturiert ist, um in den Motorhalteabschnitt 15 und das Abdeckelement 16 unterteilt zu werden, ist das Abdeckelement 16 von einer Antriebskraft, die von dem Motor 4 generiert wird, nicht betroffen. Somit wird nur bevorzugt, dass das Abdeckelement 16 die Funktion aufweist, das zweite Zahnrad 7 abzudecken, und in einer einfachen plattenartigen Form gebildet sein kann. Ferner müssen die Bolzen 18, die verwendet werden, um den Abdeckabschnitt 16 zu befestigen, nicht von der Art sein, die einer Kraftübertragung widersteht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner das zweite Zahnrad 7 in einem Raum aufgenommen, der durch den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 und das Reduktionsgetriebe 3, das den Öffnungsabschnitt 13 des ersten Elements 1 schließt, definiert wird. In dem Raum 1a auf der Seite des ersten Elements 1 gegenüber dem Reduktionsgetriebe 2 ist das Abdeckelement 16 des Zahnradaufnahmeabschnitts 14 abnehmbar. Somit kann das zweite Zahnrad 7 des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 gekoppelt bleibt.
  • Bei der zuvor beschriebenen dritten Ausführungsform ist es auch möglich, ähnliche Effekte wie die der ersten Ausführungsform zu erzielen. Nachdem das erste Element 1 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt wurde, wird bei der dritten Ausführungsform das zweite Zahnrad 7 an der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 angebracht, und der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 wird an einem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 befestigt. Nachdem ferner der Zahnradaufnahmeabschnitt 14 von dem Wandabschnitt 1b des ersten Elements 1 abgenommen wurde, kann das zweite Zahnrad 7 von der Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 abgenommen werden, wobei das erste Element 1 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt ist. Mit anderen Worten ist es möglich, das zweite Zahnrad 7 anzubringen und abzunehmen, während das erste Element 1 mit dem Reduktionsgetriebe 2 gekoppelt ist. Somit kann der Durchmesser des zweiten Zahnrads 7 frei eingestellt werden, ohne den Durchmesser D der Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2, die das Reduktionsgetriebe 2 mit dem ersten Element 1 koppelt, und die Größe des Öffnungsabschnitts 13, welche die Welle 2b der Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes 2 hindurchgehen lässt, zu berücksichtigen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, ein größeres Untersetzungsverhältnis einzustellen.
  • Ferner kann im Vergleich mit einer Struktur, bei der die Kopplungsplatte 10 für die Kopplungseinheit zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 benötigt wird, wie bei der in 5 abgebildeten Struktur aus dem Stand der Technik, das zweite Zahnrad 7, das einen größeren Durchmesser als die Kopplungseinheit 2a des Reduktionsgetriebes 2 aufweist, verwendet werden, ohne den Kraftübertragungsweg zwischen dem ersten Element 1 und dem Reduktionsgetriebe 2 zu kreuzen. Da die Kopplungsplatte 10 nicht benötigt wird, ist es auch möglich, das Problem zu verhindern, dass die Bauteilkosten und die Anzahl von Arbeitsstunden ansteigen. Da ferner das zweite Zahnrad 7 ausgetauscht werden kann, indem nur das relativ leichte Abdeckelement 16 abgenommen wird, verbessert sich die Wartungsfähigkeit. Ferner wird bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der Motor 4 an dem Zahnradaufnahmeabschnitt 14 gehalten, der im Verhältnis zu dem ersten Element 1 anbringbar und abnehmbar ist, wohingegen bei der dritten Ausführungsform der Motorhalteabschnitt 15 mit dem ersten Element 1 einstückig gebildet ist, wie in 3 abgebildet. Somit wird die Genauigkeit der Position des Motors 4, der an dem ersten Element 1 angebracht ist, nur in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgenauigkeit des ersten Elements 1 bestimmt. Somit ist es im Vergleich zu der Struktur, bei welcher der Motor 4 durch den Zahnradaufnahmeabschnitt 14 gehalten wird, der an dem ersten Element 1 oder dem zweiten Element 3 angebracht ist, wie bei der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform, einfach, die Genauigkeit des Achsabstands zwischen dem ersten Zahnrad 5 und dem zweiten Zahnrad 7 sicherzustellen. Folglich wird das Spiel des Antriebszahnradabschnitts verhindert, so dass die Betriebsgenauigkeit des Roboters verbessert werden kann.
  • Wenn mit anderen Worten der Strukturabschnitt, an dem der Motor 4 und das Reduktionsgetriebe 2 angebracht sind, aus einer Vielzahl von Bauteilen besteht, kann ein Problem entstehen, bei dem die Genauigkeit des Achsabstands zwischen dem ersten Zahnrad 5 und dem zweiten Zahnrad 7 durch die Dimensionsgenauigkeit jedes Bauteils und die Montagegenauigkeit zwischen den Bauteilen beeinträchtigt wird. Bei der dritten Ausführungsform tritt dieses Problem nicht auf.
  • Die Struktur der zuvor beschriebenen dritten Ausführungsform kann auch auf die Struktur der zweiten Ausführungsform (2) angewendet werden.
  • Bei jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die abgebildete Form des ersten Elements 1 oder des zweiten Elements 3 eine Form, so dass sich der Motor innerhalb des ersten Elements 1 oder des zweiten Elements 3 befindet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Form eingeschränkt. Mit anderen Worten kann die Form des ersten Elements 1 oder des zweiten Elements 3 eine Form sein, so dass sich der Motor 4 außerhalb des ersten Elements 1 oder des zweiten Elements 3 befindet.
  • Vorteil der Erfindung
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Reduktionsgetriebe mit einer Oberfläche des Wandabschnitts des ersten Elements gekoppelt. Das erste Zahnrad wird an der Welle des Motors angebracht, und der Motor befindet sich auf der Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts des ersten Elements. Ferner ist das erste Element mit dem Zahnradaufnahmeabschnitt versehen, der das erste Zahnrad des Motors und das zweite Zahnrad des Reduktionsgetriebes, das darin eingreift, aufnimmt. Das Teil des Zahnradaufnahmeabschnitts, das mindestens das zweite Zahnrad abdeckt, ist im Verhältnis zu dem ersten Element anbringbar und abnehmbar. Durch das Abnehmen des Teils des Zahnradaufnahmeabschnitts, welches das zweite Zahnrad gegenüber dem ersten Element abdeckt, ist es somit möglich, das zweite Zahnrad des Reduktionsgetriebes abzunehmen, wobei das Reduktionsgetriebe mit dem ersten Element 1 gekoppelt bleibt.
  • Da ferner das Teil des Zahnradaufnahmeabschnitts, welches das zweite Zahnrad abdeckt, von dem ersten Element abgenommen werden kann, kann das Anbringen des zweiten Zahnrads erfolgen, während das Reduktionsgetriebe mit dem ersten Element gekoppelt ist. Somit ist es möglich, den Durchmesser des zweiten Zahnrads, das an dem Reduktionsgetriebe angebracht ist, frei einzustellen, ohne den Durchmesser der Kopplungseinheit des Reduktionsgetriebes, die es ermöglicht, das Reduktionsgetriebe mit dem ersten Element zu koppeln, zu berücksichtigen. Folglich ist es möglich, unter Verwendung des zweiten Zahnrads, das einen größeren Durchmesser als die Kopplungseinheit des Reduktionsgetriebes aufweist, ein größeres Untersetzungsverhältnis einzustellen.
  • Wenn ferner das zweite Zahnrad, das einen größeren Durchmesser als die Kopplungseinheit des Reduktionsgetriebes aufweist, verwendet wird, ist es nicht notwendig, eine Kopplungsplatte zwischen dem ersten Element und dem Reduktionsgetriebe anzuordnen, wie bei der in 5 abgebildeten Struktur aus dem Stand der Technik, so dass es keine Möglichkeit gibt, dass der Kraftübertragungsweg zwischen dem ersten Element und dem Reduktionsgetriebe gekreuzt wird. Zudem wären die Kopplungsplatte und die Bolzen zum festen Sichern der Kopplungsplatte an dem ersten Element und dem Reduktionsgetriebe nicht notwendig, und demnach ist es möglich zu verhindern, dass die Bauteilkosten und die Anzahl der Arbeitsstunden ansteigen.
  • Wenn ferner das zweite Zahnrad zu Wartungszwecken ausgetauscht wird, ist es nicht notwendig, das relativ schwere Reduktionsgetriebe und das zweite Element, das an dem Reduktionsgetriebe angebracht ist, von dem ersten Element abzunehmen. Da es möglich ist, das zweite Zahnrad auszuwechseln, indem einfach das Teil des Zahnradaufnahmeabschnitts abgenommen wird, das mindestens das zweite Zahnrad abdeckt, verbessert sich die Wartungsfähigkeit.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Zahnradaufnahmeabschnitt durch das Abdeckelement gebildet, welches das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad abdeckt. Somit ist es möglich, mühelos eine Konfiguration zu erreichen, die den Zahnradaufnahmeabschnitt im Verhältnis zu dem ersten Element anbringbar und abnehmbar macht. Wenn zudem das zweite Zahnrad zu Wartungszwecken ausgetauscht wird, wird das relativ leichte Abdeckelement abgenommen, und somit ist es möglich, das zweite Zahnrad mühelos auszutauschen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht der Zahnradaufnahmeabschnitt ferner aus dem Motorhalteabschnitt und dem Abdeckelement, welches das zweite Zahnrad abdeckt. Das Abdeckelement ist abnehmbar an dem ersten Element befestigt, wohingegen der Motorhalteabschnitt mit dem ersten Element einstückig geformt ist. Somit wird die Genauigkeit der Position des Motors, der an dem ersten Element angebracht ist, nur basierend auf der Genauigkeit des ersten Elements bestimmt. Auf diese Art und Weise ist es leicht, die Genauigkeit des Achsabstands zwischen dem ersten Zahnrad des Motors und dem zweiten Zahnrad des Reduktionsgetriebes im Vergleich zu einer Struktur, bei welcher der Motor von einem Element gehalten wird, das an dem ersten Element angebracht ist, sicherzustellen. Folglich wird das Spiel des Antriebszahnradabschnitts verhindert, so dass die Betriebsgenauigkeit des Roboters verbessert werden kann.

Claims (2)

  1. Gelenkstruktur für einen Roboter, umfassend: ein erstes Element (1); ein Reduktionsgetriebe (2), das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts (1b) des ersten Elements (1) gekoppelt ist, wobei eine Welle (2b) einer Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) durch den Wandabschnitt (1b) hindurch gegeben wird; einen Motor (4), der sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts (1b) befindet; ein erstes Zahnrad (5), das an einer Welle des Motors (4) angebracht ist; ein zweites Zahnrad (7), das an der Welle (2b) der Eingangseinheit angebracht ist und in das erste Zahnrad (5) eingreift; und ein zweites Element (3), das an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) angebracht ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass: das zweite Zahnrad (7) einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser (D) einer Kopplungseinheit (2a) des Reduktionsgetriebes (2) ist, das mit dem ersten Element (1) gekoppelt ist; das erste Element (1) mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt (14) versehen ist, der das erste Zahnrad (5) und das zweite Zahnrad (7) aufnimmt, die ineinandergreifen; und der Zahnradaufnahmeabschnitt (14) durch ein Abdeckelement gebildet ist, welches das erste Zahnrad (5) und das zweite Zahnrad (7), die ineinandergreifen, abdeckt, das Abdeckelement abnehmbar an dem ersten Element (1) befestigt ist und sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts (1b) befindet, und der Motor (4) an dem Abdeckelement gehalten wird.
  2. Gelenkstruktur für einen Roboter, umfassend: ein erstes Element (1); ein Reduktionsgetriebe (2), das mit einer Oberfläche eines Wandabschnitts (1b) des ersten Elements (1) gekoppelt ist, wobei eine Welle (2b) einer Eingangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) durch den Wandabschnitt (1b) hindurch gegeben wird; einen Motor (4), der sich auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des Wandabschnitts (1b) befindet; ein erstes Zahnrad (5), das an einer Welle des Motors (4) angebracht ist; ein zweites Zahnrad (7), das an der Welle (2b) der Eingangseinheit angebracht ist und in das erste Zahnrad (5) eingreift; und ein zweites Element (3), das an einer Ausgangseinheit des Reduktionsgetriebes (2) angebracht ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass: das zweite Zahnrad (7) einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser (D) einer Kopplungseinheit (2a) des Reduktionsgetriebes (2) ist, das mit dem ersten Element (1) gekoppelt ist; das erste Element (1) mit einem Zahnradaufnahmeabschnitt (14) versehen ist, der das erste Zahnrad (5) und das zweite Zahnrad (7) aufnimmt, die ineinandergreifen; und der Zahnradaufnahmeabschnitt (14) folgendes umfasst: einen Motorhalteabschnitt (15), der mit dem ersten Element (1) einstückig ausgebildet ist und das erste Zahnrad (5) aufnimmt und den Motor (4) hält; und ein Abdeckelement (16), das an dem ersten Element (1) abnehmbar befestigt ist und das zweite Zahnrad (7) abdeckt.
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