DE102017117283B4

DE102017117283B4 - Rotationsachsmodul und knickarmroboter

Info

Publication number: DE102017117283B4
Application number: DE102017117283.1A
Authority: DE
Inventors: Kazutaka Nakayama; Kenichirou Abe; Masahiro Morioka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2021-04-29
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: US11111984B2; CN113547537B; CN107685340A; JP2018020422A; US20180038446A1; DE102017012328B3; US20190353226A1; CN107685340B; CN113547537A; JP6499620B2; DE102017117283A1; US10465768B2

Abstract

Rotationsachsmodul um eine Drehantriebskraft auf den Roboterarm eines Industrieroboters zu übertragen, umfassend:eine Eingangswelle (11), womit ein Antriebsmotor (90) gekoppelt wird;eine Ausgangswelle (12);einen Ausgangswellenflansch (15), der mit der Ausgangswelle (12) gekoppelt wird;ein Parallelwellenzahnrad (17, 19), das mit dem Ausgangswellenflansch (15) gekoppelt ist;ein Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13), worin der Ausgangswellenflansch (15) drehbar gehalten wird;eine Reihe aus zweistufigen Zahnrädern (21 bis 24), die wenigstens zwei zweistufige Zahnräder umfasst, welche in dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13) angeordnet sind; undein Übertragungszahnrad (91), das die Antriebskraft des Antriebsmotors (90) zu der Reihe aus zweistufigen Zahnrädern überträgt (21 bis 24), wobei das Parallelwellenzahnrad (17, 19) und das kleine Zahnrad eines zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) in Eingriff stehen und das große Zahnrad des anderen zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) und das Übertragungszahnrad (91) in Eingriff stehen, unddie wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) und das Übertragungszahnrad (91) so in einem Raum zwischen der Innenfläche des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses (13) und der Ausgangswelle (12) angeordnet sind, dass sie die Ausgangswelle (12) umgeben, wobei das Rotationsachsmodul weiterhin ein Lager (18a, 18b) aufweist, das in einem Raum zwischen dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13) und dem Ausgangswellenflansch (15) angeordnet ist, dessen Innenringseite mit dem Ausgangswellenflansch (15) gekoppelt ist und eine Kraft, die von außen auf die Ausgangswelle (12) wirkt, und eine Kraft von dem kleinen Zahnrad des ersten zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) aufnimmt.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotationsachsmodul und einen Knickarmroboter, der mit einem derartigen Rotationsachsmodul versehen ist.
Beschreibung des Stands der Technik
Um Drehantriebskraft von einem Elektromotor zum Beispiel zu dem Roboterarm eines Industrieroboters zu übertragen, wird herkömmlich ein aus mehreren Zahnrädern gebildeter Zahnraduntersetzungsgetriebemechanismus verwendet. Ein in der Patentoffenlegungsschrift JP H9-119 486 A offenbarter Zahnraduntersetzungsgetriebemechanismus umfasst ein Eingangszahnrad, das mit einer Drehantriebsquelle, zum Beispiel einem Elektromotor, gekoppelt ist, ein Ausgangszahnrad, das mit einem drehend angetriebenen Körper, zum Beispiel einem Roboterarm, gekoppelt ist, und einen Zwischenzahnradaufbau, der mit dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad in Eingriff steht. Der Zwischenzahnradaufbau in der Patentoffenlegungsschrift JP 09-119 486 A ist an der gleichen Anbringungsfläche wie der Anbringungsfläche der Drehantriebsquelle und des drehend angetriebenen Körpers angebracht.
In der Patentoffenlegungsschrift JP 2014-612 A ist ein Untersetzungsgetriebemechanismus offenbart, der mehrere zweistufige Stirnräder verwendet. Die mehreren zweistufigen Stirnräder sind nebeneinander auf einer geraden Linie zwischen dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad angeordnet. Daher ist bei der Anordnung eines solchen Untersetzungsgetriebemechanismus in dem Handgelenksspitzenendbereich eines Roboters eine Verkleinerung des Handgelenksspitzenendbereichs in der Dicken(Höhen)richtung und der Breitenrichtung möglich.
Kurzdarstehung der Erfindung
Doch da die mehreren zweistufigen Stirnräder bei der Patentoffenlegungsschrift JP 2014-612 A zueinander parallel auf einer geraden Linie zwischen dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad angeordnet sind, wird die Abmessung des Untersetzungsgetriebemechanismus in der Richtung der parallelen Anordnung (der Längsrichtung des Arms) groß.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts dieses Umstands und hat die Aufgabe, ein Rotationsachsmodul, das kleinformatig ausgeführt werden kann, bereitzustellen.
Zur Erfüllung der obigen Aufgabe wird ein Rotationsachsmodul bereitgestellt, das eine Eingangswelle, womit ein Antriebsmotor gekoppelt wird; eine Ausgangswelle; einen Ausgangswellenflansch, der mit der Ausgangswelle gekoppelt wird; ein Parallelwellenzahnrad, das mit dem Ausgangswellenflansch gekoppelt ist; ein Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse, worin der Ausgangswellenflansch drehbar gehalten wird; eine Reihe aus zweistufigen Zahnrädern, die wenigstens zwei zweistufige Zahnräder umfasst, welche in dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse angeordnet sind; und ein Übertragungszahnrad, das die Antriebskraft des Antriebsmotors zu der Reihe aus zweistufigen Zahnrädern überträgt, umfasst, wobei das Parallelwellenzahnrad und das kleine Zahnrad eines zweistufigen Zahnrads der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder in Eingriff stehen und das große Zahnrad des anderen zweistufigen Zahnrads der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder und das Übertragungszahnrad in Eingriff stehen, und die wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder und das Übertragungszahnrad so in einem Raum zwischen der Innenfläche des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses und der Ausgangswelle angeordnet sind, dass sie die Ausgangswelle umgeben. Das Rotationsachsmodul weist weiterhin ein Lager auf, das in einem Raum zwischen dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse und dem Ausgangswellenflansch angeordnet ist, dessen Innenringseite mit dem Ausgangswellenflansch gekoppelt ist und eine Kraft, die von außen auf die Ausgangswelle wirkt, und eine Kraft von dem kleinen Zahnrad des ersten zweistufigen Zahnrads aufnimmt
Nach einer zweiten Form werden bei der ersten Form die jeweiligen wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder durch ein Haltelager und ein Halteelement gehalten, und ist das Halteelement an einem Anbringungsflansch, der an dem Antriebsmotor angebracht wird, fixiert.
Nach einer dritten Form ist bei der ersten oder zweiten Form in der Ausgangswelle eine hohle Öffnung zum Einsetzen von Leitungen gebildet.
Nach einer vierten Form ist bei einer aus der ersten bis dritten Form das Parallelwellenzahnrad ein Innenzahnrad.
Nach einer fünften Form ist bei einer aus der ersten bis vierten Form ferner ein Lager bereitgestellt, wobei das Lager ein Back-to-Back-Duplexschräglager ist.
Nach einer sechsten Form ist bei einer aus der zweiten bis fünften Form wenigstens ein Halteelement der zweistufigen Zahnräder so ausgeführt, dass es an beiden aus der Seite des kleinen Zahnrads und der Seite des großen Zahnrads gehalten wird.
Nach einer siebenten Form sind bei einer aus der zweiten bis sechsten Form die jeweiligen Halteelemente der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder untereinander durch ein Verstärkungselement verbunden.
Nach einer achten Form umfasst bei einer aus der zweiten bis siebenten Form das Haltelager wenigstens eines der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder ein Nadellager.
Nach einer neunten Form umfasst bei einer aus der zweiten bis achten Form das Haltelager wenigstens eines der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder ein Kugellager.
Nach einer zehnten Form ist bei einer aus der ersten bis neunten Form das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Parallelwellenzahnrad und dem kleinen Zahnrad des einen zweistufigen Zahnrads größer als das Untersetzungsverhältnis zwischen dem großen Zahnrad des einen zweistufigen Zahnrads und dem kleinen Zahnrad des anderen zweistufigen Zahnrads.
Nach einer elften Form umfassen bei einer aus der ersten bis zehnten Form die wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder einen Schaftteil, der sich von der Endfläche des großen Zahnrads erstreckt, und wird dieser Schaftteil so gehalten, dass das zweistufige Zahnrad einseitig gehalten wird.
Nach einer zwölften Form weist bei einer aus der ersten bis elften Form wenigstens eine Lippe einer Öldichtung, die bei dem Rotationsachsmodul verwendet wird, in einem Umfang, in dem die Dichtungsfunktion nicht beeinträchtigt wird, eine mindesterforderliche Spannkraft auf.
Nach einer dreizehnten Form ist bei einer aus der ersten bis zwölften Form der Antriebsmotor so an der Anbringungsfläche angebracht, dass die Drehachsenlinie des Antriebsmotors in Bezug auf die Anbringungsfläche des Ausgangswellenflanschs parallel verläuft.
Nach einer vierzehnten Form wird ein Knickarmroboter bereitgestellt, der wenigstens ein Rotationsachsmodul nach einer aus der ersten bis dreizehnten Form umfasst.
Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wie auch andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der ausführlichen Erklärung typischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind, noch klarer werden.
Figurenliste

1A ist eine Seitenansicht eines Rotationsachsmoduls der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1A;
1C ist eine Endflächenansicht des in 1A gezeigten Rotationsachsmoduls;
2 ist eine teilweise zerlegte Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3A ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 1B;
3B ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 1B;
4 ist eine teilweise transparente Endflächenansicht des in 1A gezeigten Rotationsachsmoduls;
5 ist eine Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls, das ein Planetenraduntersetzungsgetriebe umfasst;
6 ist eine teilweise zerlegte Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A ist eine Vorderansicht eines zweistufigen Zahnrads;
7B ist eine Schnittansicht des zweistufigen Zahnrads;
8A ist eine erste teilweise Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls;
8B ist eine zweite teilweise Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls;
8C ist eine dritte teilweise Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls;
9A ist eine teilweise transparente Endflächenansicht eines Rotationsachsmoduls;
9B ist eine andere teilweise transparente Endflächenansicht eines Rotationsachsmoduls;
10 ist eine Schnittansicht eines zweistufigen Zahnrads;
11A ist eine teilweise Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls;
11B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Teil von 11A zeigt;
12 ist eine Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
13 ist eine Ansicht, die einen Roboter zeigt, bei dem das Rotationsachsmodul der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Ausführliche Erklärung
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt. In den nachstehenden Zeichnungen sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab dieser Zeichnungen passend verändert.
1A ist eine Seitenansicht eines Rotationsachsmoduls der vorliegenden Erfindung. 1B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1A, und 1C ist eine Endflächenansicht des in 1A gezeigten Rotationsachsmoduls.
Wie in diesen Zeichnungen gezeigt weist das Rotationsachsmodul 10 eine durch ein Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 abgedeckte ungefähr kreiszylinderförmige Form auf. Das Rotationsachsmodul 10 kann jedoch auch andere Formen als eine Kreiszylinderform aufweisen. An einer Endfläche des Rotationsachsmoduls 10 ist eine Eingangswelle 11 angeordnet, während an der anderen Endfläche eine Ausgangswelle 12 angeordnet ist.
Außerdem ist die Endfläche auf Seiten der Eingangswelle 11 ein Anbringungsflansch 16 und ist an dem Anbringungsflansch 16 ein Antriebsmotor 90 angebracht, der eine Drehantriebskraft zu der Eingangswelle 11 überträgt. Die Endfläche auf Seiten der Ausgangswelle 12 ist als Ausgangswellenflansch 15 ausgeführt, der mit der Ausgangswelle 12 gekoppelt ist.
2 ist eine teilweise zerlegte Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3A ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 1B, und 3B ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 1B. Wie in 2 und 3A gezeigt ist ein Außenzahnrad 17 als Parallelwellenzahnrad mit dem Ausgangswellenflansch 15 verbunden. Das Außenzahnrad 17 ist zum Beispiel ein Stirnrad oder ein Schrägrad oder dergleichen.
Außerdem steht ein kleines Zahnrad 21a eines ersten zweistufigen Zahnrads 21 mit dem Außenzahnrad 17 in Eingriff. Wie aus 2 und 3B erkennbar ist, steht ein kleines Zahnrad 22a eines zweiten zweistufigen Zahnrads 22 mit einem großen Zahnrad 21b des ersten zweitstufigen Zahnrads 21 in Eingriff. Ferner steht ein kleines Zahnrad 23a eines dritten zweistufigen Zahnrads 23 mit einem großen Zahnrad 22b des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 in Eingriff.
Zudem steht ein kleines Zahnrad 24a eines vierten zweistufigen Zahnrads 24 mit einem großen Zahnrad 23b des dritten zweistufigen Zahnrads 23 in Eingriff. Schließlich steht ein großes Zahnrad 24b des vierten zweistufigen Zahnrads 24 mit einem Übertragungszahnrad 91, das die Triebkraft des Antriebsmotors 90 überträgt, in Eingriff. In 2 stehen Zahnräder an fünf Stellen des ersten bis vierten zweistufigen Zahnrads 21 bis 24 und des Übertragungszahnrads 91 in Eingriff ist daher in 2 ein fünfstufiger Untersetzungsgetriebemechanismus gezeigt.
4 ist eine teilweise transparente Endflächenansicht des in 1A gezeigten Rotationsachsmoduls. Wie unter Bezugnahme auf 1B und 4 erkennbar ist, sind die mehreren zweistufigen Zahnräder 21 bis 24 und das Übertragungszahnrad 91 so in einem Raum zwischen der Innenfläche des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses 13 und der Ausgangswelle 12 angeordnet, dass sie die Ausgangswelle 12 umgeben. Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung sind die mehreren zweistufigen Zahnräder 21 bis 24 und das Übertragungszahnrad 91 nicht nebeneinander auf einer geraden Linie angeordnet. Da die mehreren zweistufigen Zahnräder 21 bis 24 und das Übertragungszahnrad 91 bei der vorliegenden Erfindung die Ausgangswelle 12 umgeben, lässt sich verstehen, dass das Rotationsachsmodul 10 kleinformatig ausgeführt werden kann. Die Anzahl der zweistufigen Zahnräder kann eine ganze Zahl von wenigstens zwei sein.
Außerdem ist das Rotationsachsmodul 10 der vorliegenden Erfindung nur durch die zweistufigen Zahnräder 21 bis 24 und das Ausgangszahnrad gebildet. Diese Zahnräder sind Parallelwellenzahnräder, und der Umkehrwirkungsgrad ist hoch. Daher wird bei einer wie später beschriebenen Anwendung des Rotationsachsmoduls 10 auf einen Roboter und insbesondere einen mit Menschen kooperierenden Roboter der Übertragungswirkungsgrad zur Übertragung einer externen Kraft von Seiten des Ausgangsarms des Roboters zu dem Eingangsmotor erhöht.
Das heißt, wenn beispielsweise ein Mensch mit dem Roboter zusammenstößt, wird diese Kraft mit hoher Empfindlichkeit zu dem Eingangsmotor übertragen. Unter Verwendung dieser Kraft kann bei dem mit Menschen kooperierenden Roboter eine hochempfindliche Kontakt-Anhalte-Funktion ausgeführt werden. Aus dem gleichen Grund wird auch leicht eine Lead-Through-Funktion ausgeführt, bei der ein Betreiber dem Roboter eine Lehrposition durch eine Handbewegung lehrt.
Da außerdem externe Kräfte leicht zu dem Eingangsteil des Rotationsachsmoduls 10 übertragen werden, wird es möglich, verschiedene Sensoren, die für die Kontakt-Anhalte-Funktion und die Lead-Through-Funktion benötigt werden, wegzulassen, oder sie durch billige Sensoren mit einem niedrigen Auflösungsvermögen zu ersetzen. Es lässt sich verstehen, dass das Rotationsachsmodul 10 daher bei geringeren Kosten als bisher hergestellt werden kann.
Wie aus 1B erkennbar ist, sind die mehreren zweistufigen Zahnräder 21 bis 24 nicht in dem rechten Raum in dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 angeordnet. Um diesen rechten überschüssigen Raum zu beseitigen, können noch mehrere zweistufige Zahnräder angeordnet werden, und in einem solchen Fall kann das gesamte Untersetzungsverhältnis des Rotationsachsmoduls 10 erhöht werden. Zur Beseitigung dieses überschüssigen Raums kann das Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 auch in einer teilweise vertieften Form ausgeführt werden, und in einem solchen Fall kann auch auf eine noch kleinere Ausführung des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses, eine Verringerung der Menge des Schmieröls, das in das Innere des Untersetzungsgetriebes gefüllt ist, und eine Gewichtsverringerung des Rotationsachsmoduls als Ganzes abgezielt werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 ist der Außenumfang des Ausgangswellenflanschs 15 mit der Innenringseite eines großen Lagers 18a, 18b verbunden, und ist das Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 mit der Außenringseite des großen Lagers 18a, 18b verbunden. Wie oben erwähnt ist das Außenzahnrad 17 mit der Umgebung der Mitte des Ausgangswellenflanschs 15 verbunden. Daher kann das große Lager 18a, 18b eine Kraft, die von außen auf die Ausgangswelle 12 wirkt, und eine Kraft von dem kleinen Zahnrad 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 aufnehmen.
Vorzugsweise ist das große Lager 18a, 18b ein verhältnismäßig großes Back-to-Back-Duplexschräglager mit geringer Drehreibung. Bei Verwendung eines Back-to-Back-Duplexschräglagers als großes Lager 18a, 18b können das auf die Ausgangswelle 12 wirkende Moment und die auf das Parallelwellenstirnrad 17 wirkende Radialbelastung gleichzeitig aufgenommen werden. Außerdem kann die Abnahme der Effizienz der Übertragung von externen Kräften von Seiten der Ausgangswelle zu der Eingangswelle auf ein Minimum gebracht werden. Wenn ein Back-to-Back-Duplexschräglager so, wie es ist, in das Rotationsachsmodul 10 eingebaut wird, besteht auch der Vorteil, dass bei der Herstellung des Rotationsachsmoduls 10 keine Tätigkeit zur Regulierung der Vorbelastung nötig ist.
5 ist eine Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls, das ein Planetenraduntersetzungsgetriebe umfasst. Das in 5 gezeigte Rotationsachsmodul umfasst einen ersten Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus 30a und einen zweiten Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus 30b. Die jeweiligen Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismen 30a, 30b umfassen ein Sonnenrad 31a, 31b, ein Innenzahnrad 33a, 33b und mehrere Planetenräder 32a, 32b, die mit dem Sonnenrad 31a, 31b und dem Innenzahnrad 33a, 33b in Eingriff stehen.
In 5 ist das Sonnenrad 31a des Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus 30a einstückig mit der Eingangswelle 11 ausgeführt und wird der Ausgang des Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus 30a über einen Träger 34 zu dem Sonnenrad 31b des zweiten Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus 30b übertragen. Zwischen dem Innenzahnrad 33b und dem Ausgangswellenflansch 15 ist ein Kreuzrollenlager 35 angeordnet.
Im Allgemeinen kann ein einstufiger Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus eine große Kraft übertragen, doch kann kein großes Untersetzungsverhältnis erhalten werden. Um das gleiche Untersetzungsverhältnis wie bei dem Rotationsachsmodul 10 mit dem in 2 gezeigten Aufbau zu erhalten, ist daher ein wenigstens dreistufiger Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus erforderlich. Als Folge wird ein Rotationsachsmodul, bei dem ein Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus verwendet wird, in der Achsenrichtung lang. Im Gegensatz dazu wird es bei dem in 2 gezeigten Rotationsachsmodul 10 möglich, die Länge in der Achsenrichtung kürzer als die axiale Länge eines Rotationsachsmoduls 10, bei dem ein Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus verwendet wird, auszuführen.
Da sich ferner bei einem Planetenraduntersetzungsgetriebemechanismus mehrere Planetenräder um ein Sonnenrad drehen, wird die Regulierung des Getriebespiels äußerst schwierig. Im Gegensatz dazu kann das Getriebespiel bei dem in 2 gezeigten Rotationsachsmodul 10 nur durch Regulieren der Anordnungspositionen bestimmter zweistufiger Zahnräder reguliert werden.
Zum Beispiel genügt eine Regulierung der Anordnungspositionen des ersten zweistufigen Zahnrads 21, des dritten zweistufigen Zahnrads 23 und des vierten zweistufigen Zahnrads 24 in 4. Das vierte zweistufige Zahnrad 24 grenzt an den Antriebsmotor 90 an, und der Einfluss des Getriebespiels kann durch das gesamte Untersetzungsverhältnis von dem dritten zweistufigen Zahnrad 23 bis zu dem ersten zweistufigen Zahnrad 21 verringert werden. Daher kann auch auf eine Tätigkeit zur Regulierung des vierten zweistufigen Zahnrads 24 verzichtet werden. Es wird sich verstehen, dass die Regulierung des Getriebespiels bei dem in 2 gezeigten Rotationsachsmodul 10 auf diese Weise äußerst leicht vorgenommen werden kann.
6 ist eine teilweise zerlegte Schrägansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 gezeigt ist ein Innenzahnrad 19 als Parallelwellenzahnrad mit dem Ausgangswellenflansch 15 verbunden. Dieses Innenzahnrad 19 ist beispielsweise etwa ein Stirnrad oder ein Schrägrad oder dergleichen. In 6 steht das kleine Zahnrad 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 mit dem Innenzahnrad 19, das mit dem Ausgangswellenflansch 15 verbunden ist, in Eingriff. Da der weitere Aufbau dem unter Bezugnahme auf 2 erklärten im Großen und Ganzen gleich ist, wird auf eine erneute Erklärung verzichtet.
Verglichen mit dem in 2 gezeigten Rotationsachsmodul 10, das das Außenzahnrad 17 verwendet, kann das in 6 gezeigte Rotationsachsmodul 10 das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Innenzahnrad 19 und dem kleinen Zahnrad 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 noch größer gestalten.
In 2 und 6 ist in der Mitte der Ausgangswelle 12 eine hohle Öffnung 12a zum Hindurchführen von Leitungen, zum Beispiel Antriebskabeln oder Luftschläuchen, gebildet. Daher wird es beim Einbau des Rotationsachsmoduls 10 in einen Roboterarm leicht, Leitungen im Inneren des Roboterarms aufzunehmen, und kann verhindert werden, dass die Leitungen freiliegen.
Vorzugsweise wird die hohle Öffnung 12a aus einem Rohrelement, das durch das Rotationsachsmodul 10 verläuft, gebildet. In einem solchen Fall ist es günstig, zwischen dem Rohrelement und dem Ausgangswellenflansch 15 einen O-Ring anzuordnen und zwischen dem Rohrelement und dem Anbringungsflansch 16 eine Öldichtung und ein Kugellager auszubilden. Dadurch kann das Rohrelement unter Abdichtung gehalten werden.
7A ist eine Vorderansicht eines zweistufigen Zahnrads, und 7B ist eine Schnittansicht des zweistufigen Zahnrads. Diese Zeichnungen zeigen als Beispiel das erste zweistufige Zahnrad 21. Doch die anderen zweistufigen Zahnräder 22 bis 24 können im Großen und Ganzen den gleichen Aufbau aufweisen.
Wie in 7A und 7B gezeigt umfasst ein Zahnradhalteteil 51 hauptsächlich eine Basis 51a, ein von der Basis 51a senkrecht verlaufendes Halteelement 51b und ein von der Basis 51a verlaufendes und mit einem Spitzenende des Halteelements 51b eingreifendes Armelement 51c. Das erste zweistufige Zahnrad 21 ist drehbar auf das Halteelement 51b gesteckt.
Auf das Halteelement des ersten zweistufigen Zahnrads wirkt im Allgemeinen ein Kippmoment. Insbesondere wirkt auf das Halteelement 51b des ersten zweistufigen Zahnrads 21, das mit dem Parallelwellenzahnrad 17 eingreift, ein großes Kippmoment. Doch da das zweistufige Zahnrad 21 bei dem Aufbau, der in 7A und 7B gezeigt ist, zweiseitig gehalten wird, kann das Halteelement 51b das zweistufige Zahnrad 21 trotz der Wirkung eines großen Kippmoments stabil halten. Daher kann das Untersetzungsverhältnis des zweistufigen Zahnrads 21 groß gestaltet werden.
Auf diese Weise erfolgt das Halten des Halteelements 51b durch die Basis 51a und das Armelement 51c auf eine zweiseitige Weise. Daher kann das Haltelement 51b nur schwer umkippen. Wie aus 2 usw. erkennbar ist, ist der Zahnradhalteteil 51 so in dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 aufgenommen, dass es nicht zu einer Behinderung im Hinblick auf den Ausgangswellenflansch 15 und das mit dem Ausgangswellenflansch 15 verbundene Ausgangszahnrad oder Eingangszahnrad kommt. Und wie aus 2 usw. erkennbar ist, ist die Basis 51a an dem Anbringungsflansch 16 des Rotationsachsmoduls 10 angebracht.
Wie in 7B gezeigt ist zwischen dem ersten zweistufigen Zahnrad 21 und dem Halteelement 51b ein Nadellager angeordnet. Da das Nadellager Lasten in der radialen Richtung tragen kann, kann der Durchmesser des kleinen Zahnrads 21a klein gestaltet werden und wird es möglich, das Untersetzungsverhältnis an der Stelle des Verzahnungsbereichs groß zu gestalten. Daher wird es möglich, das Untersetzungsverhältnis des zweistufigen Zahnrads groß auszuführen.
Wenn Schwingungen auf das Rotationsachsmodul 10 selbst wirken, tritt eine Kraft auf, die das zweite Zahnrad 21 usw. in der Achsenrichtung bewegt. Doch wenn diese Kraft nicht aufgefangen werden kann, besteht die Möglichkeit einer Beschädigung des Zahnradhalteteils 51.
Bei der vorliegenden Erfindung ist wie in 7B gezeigt über dem kleinen Zahnrad 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 ein Kugellager, zum Beispiel ein Rillenkugellager, angeordnet. Das Kugellager kann zum Beispiel die auf das zweistufige Zahnrad wirkende Druckbelastung durch das eigene Gewicht tragen und kann daher die Kraft, die das zweistufige Zahnrad 21 in der Achsenrichtung bewegt, tragen. Daher kann auch bei einer Wirkung von Schwingungen auf das Rotationsachsmodul 10 verhindert werden, dass der Zahnradhalteteil 51 beschädigt wird. Dabei kann durch eine derartige Ausführung, dass zwischen der Zylinderfläche des Außenumfangs des Außenrings des Kugellagers und der Zylinderfläche des Passbereichs der Innenfläche des kleinen Zahnrads 21a jedenfalls ein Zwischenraum entsteht, ein Aufbau ausgeführt werden, bei dem das Kugellager die auf das kleine Zahnrad 21a wirkende radiale Last nicht direkt erhält, sondern nur die Druckbelastung erhält.
8A bis 8C sind teilweise Schrägansichten von Rotationsachsmodulen 10. In diesen Zeichnungen wurde zur Erleichterung des Verständnisses auf eine Darstellung des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses 13, des Ausgangswellenflanschs 15, das großen Lagers 18a, 18b, des Parallelwellenzahnrads 17, 19 usw. verzichtet.
8A entspricht einem Teil des in 2 gezeigten Rotationsachsmoduls 10. In 8B sind das Halteelement 51b des ersten zweistufigen Zahnrads 21 und das Halteelement 51b des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 untereinander durch ein Verstärkungselement 61a, zum Beispiel ein Balkenelement, verbunden. Und in 8C sind das Armelement 51c des ersten zweistufigen Zahnrads 21 und das Halteelement 51b des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 untereinander durch ein Verstärkungselement 61b verbunden.
Auf diese Weise sind die Halteelemente 51b von zwei zueinander benachbarten zweistufigen Zahnrändern untereinander durch ein Verstärkungselement 61a verbunden. Dadurch können das Halteelement 51b des ersten zweistufigen Zahnrads 21 und das Halteelement 51b des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 noch schwerer kippen. Vorzugsweise wird das Verstärkungselement 61a nach der Regulierung des Getriebespiels der zweistufigen Zahnräder 21, 22 angebracht.
Obwohl keine Darstellung in den Zeichnungen vorgenommen wurde, können andere zwei zweistufige Zahnräder untereinander durch ein Verstärkungselement verbunden werden oder können drei oder mehr zweistufige Zahnräder durch ein Verstärkungselement verbunden werden. Außerdem ist in dem Umfang der vorliegenden Erfindung auch eine Verbindung von zwei nicht benachbarten zweistufigen Zahnrädern, zum Beispiel des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 und des vierten zweistufigen Zahnrads 24, durch ein Halteelement enthalten.
9A und 9B sind teilweise transparente Endflächenansichten von Rotationsachsmodulen. In 9A ist die Zahnanzahl des Parallelwellenzahnrads 17 verhältnismäßig gering und die Zahnanzahl des kleinen Zahnrads 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 verhältnismäßig hoch. Im Gegensatz dazu ist in 9B die Zahnanzahl eines Parallelwellenzahnrads 17' verhältnismäßig hoch und die Zahnanzahl des kleinen Zahnrads 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 verhältnismäßig gering.
Hier wird angenommen, dass das Gesamtuntersetzungsverhältnis des in 9A gezeigten Aufbaus dem Gesamtuntersetzungsverhältnis des Aufbaus, der in 9B gezeigt ist, gleich ist. Da das Untersetzungsverhältnis der fünften Stufe, das heißt, des ersten zweistufigen Zahnrads 21, in 9A klein ist, ist es bei dem in 9A gezeigten Aufbau nötig, von dem zweiten zweistufigen Zahnrad 22 bis zu dem vierten zweitstufigen Zahnrad 24 ein hohes Untersetzungsverhältnis sicherzustellen.
Was diesen Punkt betrifft, ist es bei einer Gruppe von mehreren aufeinanderfolgenden zweistufigen Zahnrädern erforderlich, den Unterschied im Durchmesser zwischen dem kleinen Zahnrad und dem großen Zahnrad des letzten zweistufigen Zahnrads groß zu gestalten. Der Grund dafür ist, dass das Untersetzungsverhältnis bei dem zweistufigen Zahnrad der Stufe vor der letzten Stufe nicht sichergestellt werden kann. Daher ist es nötig, das Untersetzungsverhältnis zwischen dem großen Zahnrad 21b des ersten zweistufigen Zahnrads 21 und dem kleinen Zahnrad 22a des zweiten zweistufigen Zahnrads 22, die in 9A gezeigt sind, sicherzustellen. Deshalb ist es bei dem in 9A gezeigten Aufbau nötig, das Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 groß auszuführen, und wird daher das Rotationsachsmodul 10 groß.
Im Gegensatz dazu ist bei dem Aufbau, der in 9B gezeigt ist, die Zahnanzahl des Parallelwellenzahnrads 17' größer als die Zahnanzahl des Parallelwellenzahnrads 17. Das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Parallelwellenzahnrad 17' und dem kleinen Zahnrad 21a des ersten zweistufigen Zahnrads 21 ist größer als das Untersetzungsverhältnis zwischen dem großen Zahnrad 21b des ersten zweistufigen Zahnrads 21 und dem kleinen Zahnrad 22a des zweiten zweistufigen Zahnrads 22. Das heißt, bei dem Aufbau, der in 9B gezeigt ist, kann der Durchmesser des großen Zahnrads 21b des ersten zweistufigen Zahnrads 21 verhältnismäßig klein ausgeführt werden, und dadurch letztendlich das Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 klein gestaltet werden.
10 ist eine Schnittansicht eines zweistufigen Zahnrads. In 10 ist beispielhaft das zweite zweistufige Zahnrad 22 gezeigt. Doch die anderen zweistufigen Zahnräder 21, 23 und 24 können im Großen und Ganzen den gleichen Aufbau aufweisen.
In 10 erstreckt sich ein Schaftteil 25 von der Mitte der äußeren Endfläche des großen Zahnrads 22b senkrecht zu der äußeren Endfläche. Außerdem ist an dem Anbringungsflansch 16 ein Haltesockel 40, in dessen oberer Fläche eine Vertiefung 41 gebildet ist, angebracht. Wie in der Figur gezeigt ist der Schaftteil 25 des zweiten zweistufigen Zahnrads 22 über ein Lager 45 drehbar in die Vertiefung 41 in der oberen Fläche eingesetzt. Folglich wird das zweite zweistufige Zahnrad 22 bei dem Aufbau, der in 10 gezeigt ist, einseitig gehalten.
Da bei diesem Aufbau das Lager auf Seiten des kleinen Zahnrads 22a weggelassen werden kann, wird es möglich, den Durchmesser des kleinen Zahnrads 22a noch kleiner als bei dem in 7B gezeigten Aufbau, bei dem das Nadellager angeordnet ist, auszuführen. Es wird möglich, das Untersetzungsverhältnis pro Verzahnungsbereichsstelle noch größer zu gestalten. Vorzugsweise ist das Lager 45, das den Schaftteil 25 hält, ein Lager, dessen Vermögen zur Aufnahme von Momenten vergleichsweise groß ist, wie beispielsweise ein Back-to-Back-Duplexschräglager.
11A ist eine teilweise Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls, und 11B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Zeit von 11A zeigt. Wie in 11B gezeigt ist zwischen dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse 13 und dem Ausgangswellenflansch 15 ein Dichtungselement angeordnet. Das Dichtungselement ist eine Öldichtung 71, die wenigstens eine Hauptlippe 72 umfassen kann. Wie aus 11B erkannt wird, steht die Hauptlippe 72 durch eine kleine Kontaktfläche mit dem Ausgangswellenflansch 15 in Berührung.
Im Allgemeinen kann die Drehreibung einer Öldichtung einen Grund für eine Abnahme der Effizienz zur Übertragung von externen Kräften von der Ausgangswellenseite zu der Eingangswellenseite darstellen. Daher wird bei der vorliegenden Erfindung eine Hauptlippe 72 verwendet, die in einem Umfang, der die Dichtungsfunktion nicht beeinträchtigt, eine mindesterforderliche Spannkraft aufweist. Daher kann eine minimale Drehreibung hervorgebracht werden und wird ein minimaler Reibungsverlust möglich. Es lässt sich verstehen, dass deswegen die Übertragungseffizienz erhöht werden kann. Es ist erwünscht, dass für alle Öldichtungen, die in dem Rotationsachsmodul verwendet werden, eine solche Öldichtung mit einer geringen Spannkraft angewendet wird.
12 ist eine Schnittansicht eines Rotationsachsmoduls auf Basis einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 12 verläuft die Achsenlinie des Antriebsmotors 90 senkrecht zu der Mittelachsenlinie des Rotationsachsmoduls 10 (der Ausgangswellenlinie). An der Ausgangswelle des Antriebsmotors 90 ist ein erstes Kegelzahnrad 91a angebracht, und das erste Kegelzahnrad 91a greift mit einem zweiten Kegelzahnrad 91b ein. Das zweite Kegelzahnrad 91b steht mit dem großen Zahnrad 24b des vierten zweistufigen Zahnrads 24 in Eingriff. Das heißt, bei dem in 12 gezeigten Aufbau bilden das erste Kegelzahnrad 91a und das zweite Kegelzahnrad 91b das Übertragungszahnrad 91.
In einem solchen Fall kann die Länge des Rotationsachsmoduls 10 in der Ausgangswellenrichtung durch derartiges Anordnen des Antriebsmotors 90, dass die Drehwellenlinie des Antriebsmotors 90 parallel zu dem Ausgangswellenflansch 15 verläuft, verkürzt werden. In 12 ist der Antriebsmotor 90 in der Nähe des Endbereichs der hohlen Öffnung 12a angeordnet, doch ist es nötig, dass der Antriebsmotor 90 den Öffnungsbe3reich der hohlen Öffnung 12a nicht versperrt.
13 ist nun eine Ansicht, die einen Roboter zeigt, bei dem das Rotationsachsmodul der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der in 13 gezeigte Roboter 1 ist ein sechsachsiger vertikaler Knickarmroboter, der sechs Gelenksachsen J1 bis J6 umfasst. Die jeweiligen Gelenksachsen werden durch wie oben beschriebene Rotationsachsmodule 10 oder Rotationsachsmodule 10' angetrieben.
Der Arm des Roboters 1 ist aus mehreren Armteilen gebildet, und die Rotationsachsmodule 10, 10' sind zwischen zwei benachbarten Armteilen angeordnet. Der in 13 gezeigte Roboter 1 umfasst drei Rotationsachsmodule 10 und drei Rotationsachsmodule 10', die kleiner als die Rotationsachsmodule 10 sind.
Da dieser Roboter 1 aus Rotationsachsmodulen 10, 10' und mehreren Armteilen gebildet ist, ist es leicht, den Roboter je nach Änderungen des Verwendungszwecks durch den Benutzer umzugestalten. Außerdem besteht der Vorteil, dass auch ein Hersteller des Roboters 1 leicht eine Automatisierung vornehmen kann.
Es ist auch möglich, dass alle Achse des Roboters durch gleiche Rotationsachsmodule gebildet werden, doch da das Armgewicht an der näher an dem Spitzenende befindlichen Seite in Bezug auf eine Achse im Allgemeinen umso geringer wird, je näher die Achse an dem Spitzenende des Roboters 1 liegt, ist es nicht nötig, für den gesamten Roboter 1 gleiche Rotationsachsmodule 10 zu verwenden. Bei der vorliegenden Erfindung sind an der Basisendseite des Roboters 1 drei Rotationsachsmodule 10 angeordnet und an der Spitzenendseite des Roboters 1 drei Rotationsachsmodule 10' angeordnet. Mit anderen Worten besteht eine Ausführung, bei der an der Spitzenendseite des Roboters 1 kleinformatige Rotationsachsmodule 10' verwendet werden.
Folglich können das gesamte Armgewicht und die Kosten verglichen mit einer Verwendung des gleichen Rotationsachsmoduls für alle Achsen verringert werden. Wenn die Befestigungsschnittstelle des Rotationsachsmoduls für alle Achsen einheitlich ist, kann die Anzahl der Schrauben, die für die Befestigung des Rotationsachsmoduls 10, 10' verwendet werden, verringert werden, da das Armgewicht an der näher an dem Spitzenende befindlichen Seite in Bezug auf eine Achse im Allgemeinen umso geringer wird, je näher die Achse an dem Spitzenende des Roboters 1 liegt, und die auf das bewegliche Element wirkende Belastung abnimmt.
Resultat der Erfindung
Da bei der ersten Form wenigstens zwei zweistufige Zahnräder und das Übertragungszahnrad so um die Ausgangswelle angeordnet sind, dass sie die Ausgangswelle umgeben, kann das Rotationsachsmodul kleinformatig ausgeführt werden. Da das Rotationsachsmodul nur durch Parallelwellenzahnräder mit hohem Umkehrwirkungsgrad gebildet ist, wird der Übertragungswirkungsgrad zur Übertragung einer externen Kraft von Seiten des Ausgangsarms des Roboters zu dem Eingangsmotor erhöht.
Bei der zweiten Form können die zweistufigen Zahnräder stabil an dem Anbringungsflansch fixiert werden.
Bei der dritten Form können Leitungen, zum Beispiel Antriebskabel oder Luftschläuche, in die hohle Öffnung eingesetzt werden. Daher wird es beim Einbau des Rotationsachsmoduls in einen Roboterarm leicht, Leitungen im Inneren des Roboterarms aufzunehmen, und kann verhindert werden, dass die Leitungen freiliegen.
Was die vierte Form betrifft, kann das Untersetzungsverhältnis verglichen mit dem Fall, in dem das Parallelwellenzahnrad das Außenzahnrad ist, vergrößert werden, wenn das Parallelwellenzahnrad das Innenzahnrad ist.
Bei der fünften Form wird es möglich, das auf die Ausgangswelle wirkende Moment und die auf das Parallelwellenstirnrad wirkende Radialbelastung gleichzeitig aufzunehmen, wenn das Lager als Back-to-Back-Duplexschräglager ausgeführt ist.
Da die zweistufigen Zahnräder bei der sechsten Form zweiseitig gehalten werden, können die zweistufigen Zahnräder auch dann stabil durch das Halteelement gehalten werden, wenn ein großes Kippmoment wirkt. Daher kann das Übersetzungsverhältnis der zweistufigen Zahnräder groß gestaltet werden.
Da bei der siebenten Form die Halteelemente von benachbarten zweistufigen Zahnrädern durch ein Verstärkungselement, zum Beispiel ein Balkenelement, verbunden und verstärkt sind, wird ein noch kippbeständigerer Aufbau möglich.
Bei der achten Form wird es durch Ausführen des Haltelagers des kleinen Zahnrads der zweistufigen Zahnräder als Nadellager möglich, den Durchmesser des kleinen Zahnrads zu verkleinern. Folglich kann das Übersetzungsverhältnis des zweistufigen Zahnrads groß gestaltet werden.
Bei der neunten Form kann bei Verwendung eines Kugellagers, zum Beispiel eines Rillenkugellagers, eine geringe Druckbelastung, zum Beispiel eine Druckbelastung durch das auf das zweistufige Zahnrad wirkende eigene Gewicht, getragen werden.
Bei der zehnten Form kann unter der Annahme, dass das gesamte Untersetzungsverhältnis gleich ist, der Durchmesser des großen Zahnrads eines zweistufigen Zahnrads verhältnismäßig klein ausgeführt werden und kann dadurch als Folge das Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse kleinformatig gestaltet werden.
Bei der elften Form kann das kleine Zahnrad des zweistufigen Zahnrads durch einseitiges Halten eines Schaftteils, der sich von der Endfläche des zweistufigen Zahnrads erstreckt, noch kleiner ausgeführt werden. Als Folge kann das Untersetzungsverhältnis pro Verzahnungsbereichsstelle noch größer gestaltet werden.
Die Drehreibung einer Öldichtung kann die Übertragungseffizienz von externen Kräften von der Ausgangswellenseite zu der Eingangswellenseite verringern. Da bei der zwölften Form eine Lippe verwendet wird, die in einem Umfang, in dem die Dichtungsfunktion nicht beeinträchtigt wird, eine mindesterforderliche Spannkraft aufweist, wird eine minimale Drehreibung und daher ein minimaler Reibungsverlust möglich.
Bei der dreizehnten Form kann die Länge des Rotationsachsmoduls in der Richtung der Ausgangswelle durch derartiges Anordnen des Antriebsmotors, dass die Drehachsenlinie des Antriebsmotors zu der Anbringungsfläche des Ausgangswellenflanschs parallel verläuft, verkürzt werden.
Bei der vierzehnten Form können durch Kombinieren von Rotationsachsmodulen und Gelenkselementen leicht verschiedene Arten von Knickarmrobotern gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung typischer Ausführungsformen erklärt, doch wird ein Fachmann verstehen, dass die oben beschriebenen Änderungen und andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Rotationsachsmodul um eine Drehantriebskraft auf den Roboterarm eines Industrieroboters zu übertragen, umfassend: eine Eingangswelle (11), womit ein Antriebsmotor (90) gekoppelt wird; eine Ausgangswelle (12); einen Ausgangswellenflansch (15), der mit der Ausgangswelle (12) gekoppelt wird; ein Parallelwellenzahnrad (17, 19), das mit dem Ausgangswellenflansch (15) gekoppelt ist; ein Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13), worin der Ausgangswellenflansch (15) drehbar gehalten wird; eine Reihe aus zweistufigen Zahnrädern (21 bis 24), die wenigstens zwei zweistufige Zahnräder umfasst, welche in dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13) angeordnet sind; und ein Übertragungszahnrad (91), das die Antriebskraft des Antriebsmotors (90) zu der Reihe aus zweistufigen Zahnrädern überträgt (21 bis 24), wobei das Parallelwellenzahnrad (17, 19) und das kleine Zahnrad eines zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) in Eingriff stehen und das große Zahnrad des anderen zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) und das Übertragungszahnrad (91) in Eingriff stehen, und die wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) und das Übertragungszahnrad (91) so in einem Raum zwischen der Innenfläche des Untersetzungsgetriebe-Außengehäuses (13) und der Ausgangswelle (12) angeordnet sind, dass sie die Ausgangswelle (12) umgeben, wobei das Rotationsachsmodul weiterhin ein Lager (18a, 18b) aufweist, das in einem Raum zwischen dem Untersetzungsgetriebe-Außengehäuse (13) und dem Ausgangswellenflansch (15) angeordnet ist, dessen Innenringseite mit dem Ausgangswellenflansch (15) gekoppelt ist und eine Kraft, die von außen auf die Ausgangswelle (12) wirkt, und eine Kraft von dem kleinen Zahnrad des ersten zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) aufnimmt.
Rotationsachsmodul nach Anspruch 1, wobei die jeweiligen wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) durch ein Haltelager (55, 56) und ein Halteelement (51b) gehalten werden, und das Halteelement (51b) an einem Anbringungsflansch (16), der an dem Antriebsmotor (90) angebracht wird, fixiert ist.
Rotationsachsmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Ausgangswelle (12) eine hohle Öffnung (12a) zum Einsetzen von Leitungen gebildet ist.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Parallelwellenzahnrad (17, 19) ein Innenzahnrad ist.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Lager (18a, 18b) ein Back-to-Back-Duplexschräglager ist.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei wenigstens ein Halteelement (51b) der zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) so ausgeführt ist, dass es an beiden aus der Seite des kleinen Zahnrads und der Seite des großen Zahnrads gehalten wird.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die jeweiligen Halteelemente (51b) der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) untereinander durch ein Verstärkungselement (61a) verbunden sind.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Haltelager (55, 56) wenigstens eines der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) ein Nadellager umfasst.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das Haltelager (55, 56) wenigstens eines der wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) ein Kugellager umfasst.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Parallelwellenzahnrad (17, 19) und dem kleinen Zahnrad des einen zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) größer als das Untersetzungsverhältnis zwischen dem großen Zahnrad des einen zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) und dem kleinen Zahnrad des anderen zweistufigen Zahnrads (21 bis 24) ist.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die wenigstens zwei zweistufigen Zahnräder (21 bis 24) einen Schaftteil (25) umfassen, der sich von der Endfläche des großen Zahnrads erstreckt, und dieser Schaftteil so gehalten wird, dass das zweistufige Zahnrad (21 bis 24) einseitig gehalten wird.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei wenigstens eine Lippe (72) einer Öldichtung (71), die bei dem Rotationsachsmodul verwendet wird, in einem Umfang, in dem die Dichtungsfunktion nicht beeinträchtigt wird, eine mindesterforderliche Spannkraft aufweist.
Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Antriebsmotor (90) so an der Anbringungsfläche angebracht ist, dass die Drehachsenlinie des Antriebsmotors (90) in Bezug auf die Anbringungsfläche des Ausgangswellenflanschs (15) parallel verläuft.
Knickarmroboter, der wenigstens ein Rotationsachsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst.