JP6632430B2 - Robot deceleration transmission - Google Patents

Robot deceleration transmission Download PDF

Info

Publication number
JP6632430B2
JP6632430B2 JP2016044750A JP2016044750A JP6632430B2 JP 6632430 B2 JP6632430 B2 JP 6632430B2 JP 2016044750 A JP2016044750 A JP 2016044750A JP 2016044750 A JP2016044750 A JP 2016044750A JP 6632430 B2 JP6632430 B2 JP 6632430B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
transmission device
ring
rotation
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016044750A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017160963A (en
Inventor
豊 今川
豊 今川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKG Co Ltd
Original Assignee
SKG Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKG Co Ltd filed Critical SKG Co Ltd
Priority to JP2016044750A priority Critical patent/JP6632430B2/en
Publication of JP2017160963A publication Critical patent/JP2017160963A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6632430B2 publication Critical patent/JP6632430B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ロボットに内蔵することにより、入力する回転運動を減速して出力するロボットの減速伝達装置に関する。   The present invention relates to a deceleration transmission device for a robot, which is built in the robot and outputs the decelerated rotational motion after deceleration.

一般に、量産性が要求される生産工場の生産ラインでは、複数のアーム部を関節機構により連結して構成した産業用ロボットが設置される。関節機構は、任意のアーム部の端部と他のアーム部の端部を回動可能に連結するとともに、任意のアーム部に内蔵する駆動モータの回転を、1/100〜1/200程度に減速し、減速した回転出力により他のアーム部を回転駆動可能な減速伝達装置を備えている。したがって、この種の減速伝達装置には、高精度の、位置決め制御,角度制御,速度制御等が要求される。   Generally, in a production line of a production factory that requires mass productivity, an industrial robot configured by connecting a plurality of arms by a joint mechanism is installed. The joint mechanism rotatably connects the end of an arbitrary arm to the end of another arm, and reduces the rotation of a drive motor built in the arbitrary arm to about 1/100 to 1/200. A deceleration transmission device is provided which can decelerate and rotationally drive another arm by the decelerated rotation output. Therefore, high-precision positioning control, angle control, speed control, and the like are required for this type of reduction transmission device.

従来、このような要求に応える減速伝達装置としては、通称、ハーモニックドライブ(登録商標)と呼ばれる波動歯車機構による減速機が広く用いられており、この波動歯車機構を備えるロボット或いはロボット関連装置としては、例えば、特許文献1で開示される原動装置、特許文献2で開示される産業用ロボットの手首機構、特許文献3で開示される多関節ロボットなどが知られている。   Conventionally, as a reduction transmission device that meets such a demand, a reduction gear having a wave gear mechanism commonly called a harmonic drive (registered trademark) has been widely used, and as a robot or a robot-related device having this wave gear mechanism, For example, a driving apparatus disclosed in Patent Document 1, a wrist mechanism of an industrial robot disclosed in Patent Document 2, an articulated robot disclosed in Patent Document 3, and the like are known.

この場合、特許文献1で開示される原動装置は、カップ状のハウジングと、このハウジングの内周にリング状のサーキュラ・スプラインを回転可能に支承させるとともに、このサーキュラ・スプラインの内側に配設され、ウェーブジェネレータに付勢されて、サーキュラ・スプラインに噛合するカップ状のフレクスプラインをハウジングに固定してなるハーモニック減速機と、ハウジングに支軸の一端を固着するとともに、この支軸回りに回転するケーシングをフレクスプラインの内部に配設し、このケーシングにウェーブジェネレータを設けてなる液圧モータとを具備し、回転出力をサーキュラ・スプラインから取り出し得るように構成されたものである。   In this case, the prime mover disclosed in Patent Document 1 has a cup-shaped housing and a ring-shaped circular spline rotatably supported on the inner periphery of the housing, and is disposed inside the circular spline. A harmonic reducer having a cup-shaped flex spline fixed to a housing, which is urged by a wave generator and meshing with a circular spline, and one end of a support shaft fixed to the housing and rotated around the support shaft A casing is disposed inside the flexspline, and a hydraulic motor having a wave generator provided in the casing is provided, so that the rotational output can be taken out from the circular spline.

また、特許文献2で開示される産業用ロボットの手首機構は、アームに支持されたアーム軸を中心として回転自在に支承された手首全体を回転させる第3軸と、この第3軸に支持され、第3軸に直角な軸を中心として回転自在に支承された手首先端部を傾動させる第2軸と、第2軸に支持され、第2軸に直角な軸を中心として回軸自在に支承された手首先端部の加工具把持部を回転させる第1軸を設け、第1軸および第2軸は、同一中心軸に重ね合わせて配置された減速機にて手首内において減速させ、第3軸は、手首外においてあらかじめ減速させるように構成されたものである。   Further, the wrist mechanism of the industrial robot disclosed in Patent Literature 2 has a third shaft that rotates the entire wrist rotatably supported around an arm shaft supported by the arm, and is supported by the third shaft. A second axis for tilting a wrist tip rotatably supported on an axis perpendicular to the third axis, and a pivotably supported axis supported on the second axis and about an axis perpendicular to the second axis. A first axis for rotating the processed tool gripping portion at the tip of the wrist, wherein the first axis and the second axis are decelerated in the wrist by a speed reducer arranged so as to overlap the same central axis; The shaft is configured to decelerate in advance outside the wrist.

さらに、特許文献3で開示される多関節ロボットは、少くとも2つの制御アームと、両制御アームの関節部に設けられた同一軸上で相対する2つの減速機とを有する多関節ロボットにおいて、2つの減速機が一方の制御アームの関節部に固定された共通のサーキュラスプラインと、該共通のサーキュラスプラインの一端に該サーキュラスプラインと相対的に回動するように取付けられ、かつ他方の制御アームの関節部に連結されたブラケットとを備えた第1および第2のハーモニックドライブ(登録商標)減速磯から構成されたものである。   Furthermore, the articulated robot disclosed in Patent Document 3 is an articulated robot having at least two control arms and two reduction gears provided on joints of both control arms and opposed on the same axis. A common circular spline fixed to the joint of one control arm; a common circular spline fixed to one end of the common circular spline so as to rotate relative to the circular spline; and the other control arm And first and second Harmonic Drive (registered trademark) speed reducers provided with brackets connected to the joints.

特開昭60−098246号公報JP-A-60-098246 特開昭61−146490号公報JP-A-61-146490 特開昭64−011777号公報JP-A-64-011777

しかし、上述した従来における波動歯車機構を備えるロボットの減速伝達装置は、次のような問題点があった。   However, the conventional reduction gear transmission device for a robot including the above-described wave gear mechanism has the following problems.

第一に、主要構成部品として、フレクスプライン、ウェーブジェネレータ、サーキュラスプラインを備えており、フレクスプラインは、薄肉の金属弾性プレートにより全体をカップ状に形成するとともに、楕円状に変形する開口部の外周に形成した歯車部を、位置を固定したサーキュラスプラインの内周に形成した歯車部に噛合させている。したがって、カップ状に一体形成するフレクスプラインは、高度の精密部品として製造する必要があるため、その製造が容易でなく、高コスト化が避けられない。しかも、フレクスプラインは、使用による金属疲労や動作不良を生じ易く、耐久性にも難がある。結局、従来の波動歯車機構は、イニシャルコスト及びランニングコストの双方において大幅なコストアップを招いてしまう。   First, a flex spline, a wave generator, and a circular spline are provided as main components. The flex spline is formed in a cup shape by a thin metal elastic plate, and the outer periphery of an opening that is deformed into an elliptical shape. Is meshed with a gear portion formed on the inner periphery of a circular spline whose position is fixed. Therefore, since the flexspline integrally formed in a cup shape needs to be manufactured as a high-precision part, its manufacture is not easy and cost increase is unavoidable. Moreover, the flexspline is liable to cause metal fatigue and malfunction due to its use, and has poor durability. As a result, the conventional wave gear mechanism causes a significant increase in both initial costs and running costs.

第二に、カップ状に形成するフレクスプラインにおける開口部の外周に歯車部を形成し、この歯車部を、楕円状のウェーブジェネレータにより波動変形させるとともに、底部の中心に、減速回転を出力する出力軸を結合するため、フレクスプラインを機能させるためには、当該フレクスプラインの軸方向長さをある程度確保する必要があり、減速伝達装置における全体構造の薄型化(小型化)を図るには限界があった   Secondly, a gear portion is formed on the outer periphery of the opening portion of the flex spline formed in a cup shape, and the gear portion is wave-deformed by an elliptical wave generator, and an output for outputting decelerated rotation at the center of the bottom portion. In order for the flexspline to function because the shafts are connected, it is necessary to secure a certain length of the flexspline in the axial direction, and there is a limit in reducing the overall structure of the reduction transmission device in thickness (miniaturization). there were

第三に、フレクスプラインの全体形状をカップ状に形成し、一端を閉塞する底部の中心に出力軸を結合するため、接続ケーブルを引き回すための空間確保が容易でない。特に、ロボットの場合、多数の関節機構を備え、多彩な動きを実現するための多数の駆動モータを内蔵するため、この駆動モータとロボットコントローラを接続する接続ケーブルの本数は少なくとも駆動モータの数だけ必要になるとともに、この本数を備える接続ケーブルを引き回す必要がある。したがって、多数の接続ケーブルを引き回すことができる空間を確保する観点からも更なる改善の余地があった。   Third, since the entire shape of the flexspline is formed in a cup shape, and the output shaft is connected to the center of the bottom part whose one end is closed, it is not easy to secure a space for routing the connection cable. In particular, in the case of a robot, since it has a large number of joint mechanisms and a large number of drive motors for realizing various movements, the number of connection cables connecting this drive motor and the robot controller is at least the number of drive motors It becomes necessary and it is necessary to route connection cables having this number. Therefore, there is room for further improvement from the viewpoint of securing a space in which a large number of connection cables can be routed.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したロボットの減速伝達装置の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a deceleration transmission device for a robot that solves the problems existing in such background art.

本発明に係るロボットの減速伝達装置1は、上述した課題を解決するため、ロボットRに内蔵することにより、入力する回転運動を減速して出力する減速伝達装置を構成するに際して、回転運動が入力する回転入力部2と、この回転入力部2と一体に回転する楕円状に形成したカム本体部3c,及びこのカム本体部3cの外周に沿って固定した内輪3biとフレキシブルな外輪3bo間に複数の転動体3bm…を介在させたベアリング3bを有するジェネレータカム部3と、外周の周方向Ffに沿って形成したアウタギア4g,及び側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔おきに設けた複数の伝達ピン4p…を有するとともに、ジェネレータカム部3の外周に付設したフレックスギア部4と、アウタギア4gに噛合し、かつ当該アウタギア4gに対して歯数Nを多くしたインナギア5gを内周に形成するとともに、位置を固定したインターナルギア部5と、伝達ピン4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔おきに形成するとともに、回転時における伝達ピン4p…の変位を許容する複数のガイド孔6s…を有する回転出力部6とを備えてなることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the robot deceleration transmission device 1 according to the present invention is built in the robot R, so that when the deceleration transmission device configured to decelerate and output the input rotational motion is output, the rotational motion is input. Rotation input unit 2, an elliptical cam body 3 c that rotates integrally with the rotation input unit 2, and a plurality of inner rings 3 bi and a flexible outer ring 3 bo fixed along the outer periphery of the cam body 3 c. , A generator cam portion 3 having a bearing 3b with a rolling element 3bm interposed therebetween, an outer gear 4g formed along an outer circumferential direction Ff, and provided at predetermined intervals along a circumferential direction Ff, protruding from a side surface. A plurality of transmission pins 4p, and mesh with a flex gear portion 4 attached to the outer periphery of the generator cam portion 3 and the outer gear 4g; An inner gear 5g having a greater number of teeth N is formed on the inner circumference with respect to the tag gear 4g, and the internal gear 5 whose position is fixed and the transmission pin 4p are engaged with each other, and at predetermined intervals along the circumferential direction Ff. And a rotation output section 6 having a plurality of guide holes 6s for allowing displacement of the transmission pins 4p during rotation.

この場合、発明の好適な態様により、回転入力部2には、駆動モータ11の回転運動を入力させることができる。また、この回転入力部2は、リング状に形成した入力回転体2rと、外輪2boの位置を固定し、かつ内輪2biにより入力回転体2rを回動自在に支持するベアリング2bを備えて構成できる。一方、カム本体部3cは、中央に形成した開口部3coを有するとともに、回転入力部2に対して一体的に構成することができる。さらに、回転出力部6は、リング状に形成した出力回転体6rと、外輪6boの位置を固定し、かつ内輪6biにより出力回転体6rを回動自在に支持するベアリング6bを備えて構成できる。なお、減速伝達装置1は、ロボットRを構成する任意のアーム部15と他のアーム部16を連結する関節機構Mjに用いることができるとともに、ロボットRには、少なくとも、生産ラインに設置する、垂直多関節ロボットRv,水平多関節ロボット,デルタ型ロボットの一又は二以上を含ませることができる。   In this case, according to a preferred aspect of the present invention, the rotation input unit 2 can input the rotational motion of the drive motor 11. The rotation input unit 2 can be configured to include a ring-shaped input rotating body 2r and a bearing 2b that fixes the position of the outer ring 2bo and rotatably supports the input rotating body 2r with the inner ring 2bi. . On the other hand, the cam body 3c has an opening 3co formed in the center and can be configured integrally with the rotation input unit 2. Further, the rotation output unit 6 can be configured to include a ring-shaped output rotating body 6r and a bearing 6b that fixes the position of the outer ring 6bo and rotatably supports the output rotating body 6r with the inner ring 6bi. The deceleration transmission device 1 can be used for a joint mechanism Mj that connects an arbitrary arm 15 and another arm 16 that constitute the robot R, and the robot R is installed at least on a production line. One or more of the vertical articulated robot Rv, the horizontal articulated robot, and the delta type robot can be included.

このような構成を有する本発明に係るロボットの減速伝達装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。   According to the deceleration transmission device 1 for a robot according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.

(1) 薄肉の金属弾性プレート材を用いて全体形状をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になるため、容易に製造可能となり、製造コストの大幅な削減を図れるとともに、金属疲労や動作不良等も大幅に低減できるため、耐久性向上を図ることができるなど、イニシャルコスト及びランニングコストの双方における大幅なコストダウンを実現できる。   (1) The conventional flexspline, which uses a thin metal elastic plate material to form the entire shape into a cup shape, becomes unnecessary, so that it can be manufactured easily, greatly reducing the manufacturing cost, and reducing metal fatigue and operation. Since defects and the like can be greatly reduced, durability can be improved, and a significant cost reduction in both initial cost and running cost can be realized.

(2) 全体をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になるため、軸方向における配設スペースのサイズダウンを図ることができる。したがって、減速伝達装置1の全体構造における薄型化が可能になり、小型化に限界のあった、特に産業用ロボットの更なる小型化を容易に実現できる。   (2) The conventional flexspline, which is formed in the shape of a cup as a whole, becomes unnecessary, so that the size of the installation space in the axial direction can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the entire structure of the reduction transmission device 1, and it is possible to easily realize further downsizing of the industrial robot, which is limited in downsizing.

(3) 好適な態様により、回転入力部2に、駆動モータ11の回転運動を入力させれば、減速伝達装置1は、駆動モータ11を含めた駆動部として構成できるため、例えば、産業用ロボットのアーム部に内蔵する駆動部の小型化、更には耐久性向上及び信頼性向上に寄与できる。   (3) According to a preferred embodiment, if the rotation of the drive motor 11 is input to the rotation input unit 2, the reduction transmission device 1 can be configured as a drive unit including the drive motor 11. It is possible to contribute to downsizing of the driving section built in the arm section, and further to improvement of durability and reliability.

(4) 好適な態様により、回転入力部2を、リング状に形成した入力回転体2rと、外輪2boの位置を固定し、かつ内輪2biにより入力回転体2rを回動自在に支持するベアリング2bを備えて構成すれば、回転入力部2の機能を損なうことなく、当該回転入力部2の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できるため、ケーブル類の本数が多くなっても、他の周辺構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。   (4) In a preferred embodiment, the rotation input unit 2 is a bearing 2b that fixes the positions of the ring-shaped input rotor 2r and the outer ring 2bo, and rotatably supports the input rotor 2r with the inner ring 2bi. With this configuration, it is possible to secure a space for passing cables inside the rotation input unit 2 (at the center side) without impairing the function of the rotation input unit 2, so that the number of cables increases. Also, it is possible to avoid complication of the entire robot in combination with other peripheral structures.

(5) 好適な態様により、カム本体部3cを設けるに際し、中央に開口部3coを形成するとともに、回転入力部2に対して一体的に構成するようにすれば、ジェネレータカム部3の機能を損なうことなく、ジェネレータカム部3の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できるため、ケーブル類の本数が多くなっても、他の周辺構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。   (5) According to a preferred embodiment, when the cam body 3c is provided, the opening 3co is formed at the center and the function of the generator cam 3 is integrated with the rotation input unit 2. A space for passing cables can be secured inside (center side) of the generator cam portion 3 without damaging, so that even if the number of cables increases, the complexity of the entire robot together with other peripheral structures can be reduced. Can be avoided.

(6) 好適な態様により、回転出力部6を、リング状に形成した出力回転体6rと、外輪6boの位置を固定し、かつ内輪6biにより出力回転体6rを回動自在に支持するベアリング6bを備えて構成すれば、回転出力部6の機能を損なうことなく、回転出力部6の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できるため、ケーブル類の本数が多くなっても、他の周辺構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。   (6) In a preferred embodiment, the rotation output unit 6 is a bearing 6b that fixes the positions of the ring-shaped output rotating body 6r and the outer ring 6bo, and rotatably supports the output rotating body 6r with the inner ring 6bi. With such a configuration, a space for passing cables inside the rotation output unit 6 (center side) can be ensured without impairing the function of the rotation output unit 6, so that even if the number of cables is large, In addition, the complexity of the entire robot can be avoided in combination with other peripheral structures.

(7) 好適な態様により、減速伝達装置1を、ロボットRを構成する任意のアーム部15と他のアーム部16を連結する関節機構Mjに用いれば、関節機構Mjの薄型化(小型化)、耐久性及び信頼性の向上に寄与できるため、特に、生産ラインに設置するための最適な産業用ロボット(垂直多関節ロボットRv,水平多関節ロボット,デルタ型ロボット等)を構築できる。   (7) According to a preferred embodiment, if the reduction transmission device 1 is used for the joint mechanism Mj that connects an arbitrary arm 15 and another arm 16 that constitute the robot R, the joint mechanism Mj can be thinned (downsized). In particular, it is possible to construct an optimal industrial robot (vertical articulated robot Rv, horizontal articulated robot, delta type robot, etc.) to be installed on a production line because it can contribute to improvement in durability and reliability.

本発明の好適実施形態に係る減速伝達装置の断面側面図、Cross-sectional side view of a reduction transmission device according to a preferred embodiment of the present invention, 同減速伝達装置の図1中A−A線断面図、1 is a cross-sectional view of the same deceleration transmission device taken along line AA in FIG. 同減速伝達装置を備えるロボット(垂直多関節ロボット)の外観図、External view of a robot (vertical articulated robot) equipped with the deceleration transmission device, 同減速伝達装置におけるフレックスギア部と回転出力部の関係を示す作用説明図、Action explanatory diagram showing the relationship between the flex gear portion and the rotation output portion in the same reduction transmission device, 同減速伝達装置の分解斜視図、Exploded perspective view of the same reduction transmission device, 同減速伝達装置の外観斜視図、External perspective view of the same reduction transmission device, 同減速伝達装置の動作説明図、Operation explanatory diagram of the same reduction transmission device, 同減速伝達装置の変更例に係る回転出力部の外観斜視図、External appearance perspective view of a rotation output unit according to a modification of the deceleration transmission device, 同変更例に係る回転出力部の断面側面図、Cross-sectional side view of the rotation output unit according to the modification,

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。   Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る減速伝達装置1の構成について、図1〜図6を参照して説明する。   First, the configuration of the reduction transmission device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

この減速伝達装置1は、図3に示すような産業用ロボットRの関節機構Mjに用いることができる。例示の産業用ロボットRは、垂直多関節ロボットRvであり、機台21の上面に設置したロボット本体部22と、この機台21の下方スペースに収容することによりロボット本体部22を駆動制御するロボットコントローラ23を備える。ロボット本体部22は、第1アーム部(任意のアーム部)15と第2アーム部(他のアーム部)16を備えており、この第1アーム部15と第2アーム部16が関節機構Mjを介して連結される。即ち、第1アーム部15の先端部15sに、本実施形態に係る減速伝達装置1を内蔵し、この減速伝達装置1により第2アーム部16の後端部16rを回転駆動する。これにより、第2アーム部16の位置決め制御,角度制御及び速度制御等を行うことができる。   This deceleration transmission device 1 can be used for a joint mechanism Mj of an industrial robot R as shown in FIG. The illustrated industrial robot R is a vertical articulated robot Rv, and drives and controls the robot body 22 by being accommodated in a space below the machine 21 and a robot body 22 installed on the upper surface of the machine 21. A robot controller 23 is provided. The robot body 22 includes a first arm (arbitrary arm) 15 and a second arm (other arm) 16. The first arm 15 and the second arm 16 are connected to a joint mechanism Mj. Are connected via. That is, the speed reduction transmission device 1 according to the present embodiment is built in the distal end portion 15s of the first arm portion 15, and the rear end portion 16r of the second arm portion 16 is rotationally driven by the speed reduction transmission device 1. Thus, positioning control, angle control, speed control, and the like of the second arm 16 can be performed.

図1に、減速伝達装置1の全体構造を示す。なお、図3に示した産業用ロボットRにおける第1アーム部15の先端部15s及び第2アーム部16の後端部16rを、それぞれ仮想線で示している。図1に示すように、減速伝達装置1は、大別して、回転の伝達方向上流側から、回転入力部2,ジェネレータカム部3,フレックスギア部4,インターナルギア部5及び回転出力部6を備える。これにより、回転入力部2に入力する回転運動は、予め設定した1/100〜1/200レベルで減速され、減速された回転運動は、回転出力部6から出力する。   FIG. 1 shows the overall structure of the reduction transmission device 1. The front end 15s of the first arm 15 and the rear end 16r of the second arm 16 in the industrial robot R shown in FIG. 3 are indicated by virtual lines. As shown in FIG. 1, the reduction transmission device 1 is roughly divided into a rotation input unit 2, a generator cam unit 3, a flex gear unit 4, an internal gear unit 5, and a rotation output unit 6 from the upstream side in the rotation transmission direction. . Accordingly, the rotational motion input to the rotation input unit 2 is reduced at a preset 1/100 to 1/200 level, and the reduced rotational motion is output from the rotation output unit 6.

以下、各部の構造について具体的に説明する。回転入力部2は、全体をリング状に構成した入力回転体2rと、この入力回転体2rを回動自在に支持するベアリング2bを備える。例示のベアリング2bは、ボールベアリングであり、外輪2boは第1アーム部15の内面に取付けて位置を固定する。また、入力回転体2rは、支持リング31と入力ギアリング32の組合わせ、即ち、支持リング31の端面に対して入力ギアリング32を軸方向Fsから重ね合わせ、複数の固定ボルト33…により固定して一体化させるとともに、支持リング31の外周面をベアリング2bの内輪2biに取付ける。このように構成すれば、回転入力部2の機能を損なうことなく、当該回転入力部2の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できる。これにより、ケーブル類の本数が多くなっても、後述する他の周辺構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。   Hereinafter, the structure of each part will be specifically described. The rotation input unit 2 includes an input rotator 2r having a ring shape as a whole, and a bearing 2b that rotatably supports the input rotator 2r. The illustrated bearing 2b is a ball bearing, and the outer ring 2bo is attached to the inner surface of the first arm portion 15 to fix the position. The input rotating body 2r is a combination of the support ring 31 and the input gear ring 32, that is, the input gear ring 32 is overlapped on the end face of the support ring 31 in the axial direction Fs, and is fixed by a plurality of fixing bolts 33. And the outer peripheral surface of the support ring 31 is attached to the inner ring 2bi of the bearing 2b. With this configuration, a space for passing cables can be secured inside (center side) of the rotation input unit 2 without impairing the function of the rotation input unit 2. Thereby, even if the number of cables increases, it is possible to avoid complication of the entire robot together with other peripheral structures described later.

一方、第1アーム部15の内面には、サーボモータ等の駆動モータ11を固定し、この駆動モータ11の回転シャフトに取付けた駆動ギア34を入力ギアリング32に噛合させる。これにより、回動自在に支持される回転入力部2に、駆動モータ11からの回転運動が入力する。このように、回転入力部2に、駆動モータ11の回転運動を入力させるようにすれば、減速伝達装置1は、駆動モータ11を含めた駆動部として構成できるため、例えば、産業用ロボットのアーム部に内蔵する駆動部の小型化、更には耐久性向上及び信頼性向上に寄与できる利点がある。なお、駆動モータ11から回転入力部2に対する回転伝達方式として、ギア伝達機構を例示したが、タイミングベルトとプーリを利用したベルト伝達機構等の他の回転伝達方式を用いた構成であってもよい。   On the other hand, a drive motor 11 such as a servomotor is fixed on the inner surface of the first arm 15, and a drive gear 34 attached to a rotating shaft of the drive motor 11 is engaged with the input gear ring 32. As a result, the rotational motion from the drive motor 11 is input to the rotatably supported rotation input unit 2. In this manner, if the rotation of the drive motor 11 is input to the rotation input unit 2, the reduction transmission device 1 can be configured as a drive unit including the drive motor 11. There is an advantage that it can contribute to the miniaturization of the drive section incorporated in the section, and further to the improvement of durability and reliability. Although a gear transmission mechanism has been illustrated as a rotation transmission method from the drive motor 11 to the rotation input unit 2, a configuration using another rotation transmission method such as a belt transmission mechanism using a timing belt and a pulley may be used. .

ジェネレータカム部3は、カム本体部3cとこのカム本体部3cの外周面に配するベアリング3bを備える。カム本体部3cは、図2に示すように、全体形状を楕円状に形成し、中央に円形の開口部3coを形成する。そして、図1に示すように、支持リング31の端面に対して軸方向Fsから重ね合わせ、前述した固定ボルト33…を利用(兼用)することにより回転入力部2に固定する。これにより、カム本体部3cは、回転入力部2と一体に回転する。この場合、カム本体部3cの中央には円形の開口部3coを形成したため、ジェネレータカム部3の機能を損なうことなく、ジェネレータカム部3の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できる。したがって、ケーブル類の本数が多くなっても、前述した回転入力部2及び後述する他の周辺構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。また、ベアリング3bは、カム本体部3cの外周面に沿って固定する内輪3biとフレキシブルな外輪3boを備えるとともに、内輪3biと外輪3bo間には複数の転動体3bm…を介在させて構成する。例示の転動体3bm…はボールである。なお、内輪3biは、カム本体部3cの外周面に兼用させることも可能である。   The generator cam portion 3 includes a cam body 3c and a bearing 3b disposed on the outer peripheral surface of the cam body 3c. As shown in FIG. 2, the cam body 3c has an elliptical overall shape and a circular opening 3co at the center. Then, as shown in FIG. 1, the support ring 31 is fixed to the rotation input unit 2 by superimposing the end surface of the support ring 31 in the axial direction Fs and using the fixing bolts 33. Thereby, the cam body 3c rotates integrally with the rotation input unit 2. In this case, since a circular opening 3co is formed at the center of the cam body 3c, a space for passing cables through the inside (center side) of the generator cam 3 without impairing the function of the generator cam 3 is provided. Can be secured. Therefore, even if the number of cables is increased, the complexity of the entire robot can be avoided in combination with the rotation input unit 2 and other peripheral structures described later. The bearing 3b includes an inner ring 3bi fixed along the outer peripheral surface of the cam body 3c and a flexible outer ring 3bo, and a plurality of rolling elements 3bm... Interposed between the inner ring 3bi and the outer ring 3bo. The illustrated rolling elements 3bm... Are balls. Note that the inner ring 3bi can also be used as the outer peripheral surface of the cam body 3c.

フレックスギア部4は、全体を金属素材(特殊鋼等)によりフレキシブル性を有する無端ベルト状に構成し、図2に示すように、ジェネレータカム部3を構成するベアリング3bにおける外輪3boの外周面に沿って付設する。また、フレックスギア部4の外周面には、図2に抽出拡大図で示すように、周方向Ffに沿ったアウタギア4gを形成するとともに、アウタギア4gを構成する各歯部(山部)4gs…には伝達ピン4p…を埋設(穴に圧入)する。この場合、各歯部(山部)4gs…は、各伝達ピン4p…を支持する機能を有するため、支持強度を確保できる厚さ及び形状を選定するとともに、各歯部(山部)4gs…間の谷部の厚さは、ジェネレータカム部3の外周に追従できるフレキシブル性(弾性)を確保する。   The entire flex gear portion 4 is formed of a metal material (such as special steel) into an endless belt shape having flexibility. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the outer ring 3bo of the bearing 3b constituting the generator cam portion 3 is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 3bo. It is attached along. On the outer peripheral surface of the flex gear portion 4, as shown in an extracted enlarged view in FIG. 2, an outer gear 4g is formed along the circumferential direction Ff, and each tooth portion (peak portion) 4gs constituting the outer gear 4g is formed. Are embedded (press-fitted into holes). In this case, since each tooth portion (peak portion) 4gs has a function of supporting each transmission pin 4p, a thickness and a shape that can secure the supporting strength are selected, and each tooth portion (peak portion) 4gs. The thickness of the valleys ensures flexibility (elasticity) that can follow the outer periphery of the generator cam portion 3.

各伝達ピン4p…は、図1,図2及び図5に示すように、フレックスギア部4の側面から横側方に突出させる。各伝達ピン4p…の突出位置は、各歯部4gs…における同じ位置となる。これにより、各伝達ピン4p…は、フレックスギア部4の周方向Ffに沿って一定間隔おきに配される。この場合、各歯部4gs…の側面から突出する伝達ピン4p…の形状は、断面が円形となる丸棒状に形成するとともに、先端部には後述する抜止ナット35…を装着可能なネジ部4pn…を形成する。   Each of the transmission pins 4p projects laterally from the side surface of the flex gear portion 4 as shown in FIGS. The projecting position of each transmission pin 4p becomes the same position in each tooth portion 4gs. Thereby, the transmission pins 4p are arranged at regular intervals along the circumferential direction Ff of the flex gear portion 4. In this case, the shape of the transmission pins 4p projecting from the side surface of each tooth portion 4gs is formed in a round bar shape having a circular cross section, and a screw portion 4pn to which a locking nut 35 described later can be attached at the tip end. ... is formed.

インターナルギア部5は、全体を金属素材により剛性を有するリング状に形成し、図2に抽出拡大図で示すように、内周面に、周方向Ffに沿ったインナギア5gを形成する。そして、図1及び図2に示すように、インターナルギア部5の外周面を第1アーム部15の内面に取付けて固定するとともに、インナギア5gをフレックスギア部4のアウタギア4gに噛合させる。この場合、インターナルギア部5に形成するインナギア5gの歯数は、フレックスギア部4に形成するアウタギア4gの歯数に対して多くなるように設定する。例示の場合、アウタギア4gの歯数を「N」に設定し、インナギア5gの歯数を「N+2」に設定した。   The internal gear portion 5 is entirely formed in a ring shape having rigidity by a metal material, and forms an inner gear 5g along the circumferential direction Ff on the inner peripheral surface, as shown in an extracted enlarged view in FIG. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer peripheral surface of the internal gear portion 5 is attached to and fixed to the inner surface of the first arm portion 15, and the inner gear 5 g is meshed with the outer gear 4 g of the flex gear portion 4. In this case, the number of teeth of the inner gear 5g formed in the internal gear portion 5 is set to be larger than the number of teeth of the outer gear 4g formed in the flex gear portion 4. In the illustrated example, the number of teeth of the outer gear 4g is set to “N”, and the number of teeth of the inner gear 5g is set to “N + 2”.

回転出力部6は、全体をリング状に構成した出力回転体6rと、この出力回転体6rを回動自在に支持するベアリング6bを備える。例示のベアリング6bは、クロスローラベアリングであり、外輪6boは、第1アーム部15の先端部15sにおける先端開口の内面に取付けて固定する。一方、出力回転体6rは、係合リング36と出力リング37の組合わせ、即ち、係合リング36の端面に対して出力リング37を軸方向Fsから重ね合わせ、複数の固定ボルト38…により固定して一体化させるとともに、出力リング37の外周面をベアリングbbの内輪6biに取付ける。これにより、回転出力部6は、ベアリング6bの内輪6biにより回動自在に支持される。このように構成すれば、回転出力部6の機能を損なうことなく、回転出力部6の内側(中心側)にケーブル類を通すための空間を確保できる。したがって、ケーブル類の本数が多くなっても、前述した回転入力部2の構造及びジェネレータカム部3の構造と併せてロボット全体の煩雑化を回避できる。   The rotation output unit 6 includes an output rotator 6r having a ring shape as a whole, and a bearing 6b that rotatably supports the output rotator 6r. The illustrated bearing 6b is a cross roller bearing, and the outer ring 6bo is fixed by being attached to the inner surface of the distal end opening of the distal end portion 15s of the first arm portion 15. On the other hand, the output rotating body 6r is a combination of the engagement ring 36 and the output ring 37, that is, the output ring 37 is overlapped on the end face of the engagement ring 36 in the axial direction Fs, and is fixed by a plurality of fixing bolts 38. And the outer peripheral surface of the output ring 37 is attached to the inner ring 6bi of the bearing bb. Thus, the rotation output unit 6 is rotatably supported by the inner ring 6bi of the bearing 6b. With such a configuration, a space for passing cables inside the rotation output unit 6 (center side) can be secured without impairing the function of the rotation output unit 6. Therefore, even if the number of cables is increased, the complexity of the entire robot can be avoided in combination with the structure of the rotation input unit 2 and the structure of the generator cam unit 3 described above.

また、係合リング36は、図5に示すように、前述したフレックスギア部4における各伝達ピン4p…が係合する位置にそれぞれ対応するガイド孔6s…を形成する。この場合、各ガイド孔6s…は、係合リング36の周方向Ffに沿って所定間隔おきに形成するとともに、各ガイド孔6s…の形状は、回転時における伝達ピン4p…の変位を許容するように、係合リング36の放射方向に沿ったスリット状の長孔として形成する。   As shown in FIG. 5, the engagement ring 36 forms guide holes 6s corresponding to the positions where the transmission pins 4p in the flex gear portion 4 are engaged. In this case, the guide holes 6s are formed at predetermined intervals along the circumferential direction Ff of the engagement ring 36, and the shapes of the guide holes 6s allow displacement of the transmission pins 4p during rotation. Thus, the engagement ring 36 is formed as a slit-shaped long hole along the radial direction.

そして、回転出力部6を組付ける際には、まず、係合リング36と出力リング37をそれぞれ分離した状態で用意するとともに、ベアリング6bも未取付状態で容易する。最初に、図1に示すように、係合リング36の端面をフレックスギア部4の端面に軸方向Fsから重ね合わせる。この際、各ガイド孔6s…に、各伝達ピン4p…をそれぞれ挿通させる。この後、各伝達ピン4p…の先端部に形成したネジ部4pn…に抜止ナット35…を装着する。この状態の外観を図6に示している。   Then, when assembling the rotation output portion 6, first, the engagement ring 36 and the output ring 37 are prepared in a state of being separated from each other, and the bearing 6b is easily attached without being attached. First, as shown in FIG. 1, the end face of the engagement ring 36 is overlapped with the end face of the flex gear portion 4 from the axial direction Fs. At this time, each transmission pin 4p is inserted into each guide hole 6s. Thereafter, retaining nuts 35 are attached to the threaded portions 4pn formed at the tips of the transmission pins 4p. FIG. 6 shows the appearance in this state.

次いで、係合リング36の端面に対して出力リング37の端面を軸方向Fsから重ね合わせ、複数の固定ボルト38…により固定して一体化させる。したがって、予め、出力リング37の端面には、抜止ナット35…が装着された伝達ピン4p…の先端側が収容可能な収容凹部39を形成しておく。そして、最後に、ベアリング6bの外輪6boを第1アーム部15の先端部15sにおける先端開口の内面に取付けるとともに、内輪6biを出力リング37の外周面に取付け、さらに、出力リング37の端面に、第2アーム部16の後端部16rにおける後端開口に設けたフランジ部を取付ける。以上により、本実施形態に係る目的の減速伝達装置1を得ることができる。   Next, the end face of the output ring 37 is overlapped with the end face of the engagement ring 36 in the axial direction Fs, and is fixed and integrated by a plurality of fixing bolts 38. Therefore, a receiving recess 39 is formed in advance on the end face of the output ring 37 so as to receive the distal end side of the transmission pins 4p to which the retaining nuts 35 are mounted. Finally, the outer ring 6bo of the bearing 6b is attached to the inner surface of the distal end opening of the distal end portion 15s of the first arm portion 15, and the inner ring 6bi is attached to the outer peripheral surface of the output ring 37. The flange provided at the rear end opening of the rear end 16r of the second arm 16 is attached. As described above, the intended reduction transmission device 1 according to the present embodiment can be obtained.

このように、本実施形態に係る減速伝達装置1は、基本構成として、回転運動が入力する回転入力部2と、この回転入力部2と一体に回転する楕円状に形成したカム本体部3c,及びこのカム本体部3cの外周に沿って固定した内輪3biとフレキシブルな外輪3bo間に複数の転動体3bm…を介在させたベアリング3bを有するジェネレータカム部3と、外周の周方向Ffに沿って形成したアウタギア4g,及び側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔おきに設けた複数の伝達ピン4p…を有するとともに、ジェネレータカム部3の外周に付設したフレックスギア部4と、アウタギア4gに噛合し、かつ当該アウタギア4gに対して歯数Nを多くしたインナギア5gを内周に形成するとともに、位置を固定したインターナルギア部5と、伝達ピン4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔おきに形成するとともに、回転時における伝達ピン4p…の変位を許容する複数のガイド孔6s…を有する回転出力部6とを備えてなるため、薄肉の金属弾性プレート材を用いて全体形状をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になるため、容易に製造可能となり、製造コストの大幅な削減を図れるとともに、金属疲労や動作不良等も大幅に低減できるため、耐久性向上を図ることができるなど、イニシャルコスト及びランニングコストの双方における大幅なコストダウンを実現できる。しかも、全体をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になることから、軸方向における配設スペースのサイズダウンを図ることができる。したがって、減速伝達装置1の全体構造における薄型化が可能になり、小型化に限界のあった、特に産業用ロボットの更なる小型化を容易に実現できる。   As described above, the reduction transmission device 1 according to the present embodiment has, as a basic configuration, a rotation input portion 2 to which a rotational motion is input, and an elliptical cam body portion 3c, which rotates integrally with the rotation input portion 2. And a generator cam portion 3 having a bearing 3b having a plurality of rolling elements 3bm interposed between an inner ring 3bi fixed along the outer periphery of the cam body portion 3c and a flexible outer ring 3bo, and along a circumferential direction Ff of the outer periphery. A formed outer gear 4g, a plurality of transmission pins 4p projecting from the side surface and provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff, and a flex gear portion 4 attached to the outer periphery of the generator cam portion 3, and an outer gear 4g. An inner gear 5g having an increased number of teeth N with respect to the outer gear 4g is formed on the inner periphery of the outer gear 4g. The rotation output includes a plurality of guide holes 6s that engage the portion 5 and the transmission pins 4p at predetermined intervals along the circumferential direction Ff and allow displacement of the transmission pins 4p during rotation. The conventional flexspline for forming the entire shape into a cup shape using a thin metal elastic plate material is not required because it is provided with the portion 6, so that it can be easily manufactured, and the manufacturing cost can be greatly reduced. At the same time, metal fatigue, operation failure, and the like can be significantly reduced, so that the durability can be improved, and a significant reduction in both initial cost and running cost can be realized. In addition, the conventional flexspline, which is formed in the shape of a cup as a whole, is unnecessary, so that the size of the installation space in the axial direction can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the entire structure of the reduction transmission device 1, and it is possible to easily realize further downsizing of the industrial robot, which is limited in downsizing.

したがって、本実施形態に係る減速伝達装置1を、ロボットRを構成する任意のアーム部15と他のアーム部16を連結する関節機構Mjに用いれば、関節機構Mjの薄型化(小型化)、耐久性及び信頼性の向上に寄与できるため、特に、生産ラインに設置するための最適な産業用ロボット(垂直多関節ロボットRv,水平多関節ロボット,デルタ型ロボット等)を構築できる利点がある。   Therefore, if the deceleration transmission device 1 according to the present embodiment is used for a joint mechanism Mj that connects an arbitrary arm 15 and another arm 16 that constitute the robot R, the joint mechanism Mj can be made thinner (smaller). Since it can contribute to the improvement of durability and reliability, there is an advantage that an industrial robot (vertical articulated robot Rv, horizontal articulated robot, delta type robot, etc.) most suitable for installation on a production line can be constructed.

次に、本実施形態に係る減速伝達装置1の動作について、各図を参照し、主に図7(a)〜(d)に従って説明する。なお、図7(a)〜(d)は原理図のため、カム本体部3cの楕円形状は誇張した細長形状で描いている。   Next, the operation of the speed reduction transmission device 1 according to the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 7A to 7D with reference to the drawings. 7 (a) to 7 (d) illustrate the principle, and the elliptical shape of the cam main body 3c is drawn in an exaggerated elongated shape.

まず、ロボットコントローラ23により駆動モータ11をON制御すれば、駆動モータ11が作動し、駆動ギア34が回転する。この回転運動は入力ギアリング32に伝達されるとともに、さらに、支持リング31を介してカム本体部3cに伝達される。これにより、カム本体部3cは比較的高速で回転する。   First, when the drive motor 11 is controlled to be ON by the robot controller 23, the drive motor 11 operates and the drive gear 34 rotates. This rotational motion is transmitted to the input gear ring 32 and further transmitted to the cam body 3c via the support ring 31. As a result, the cam body 3c rotates at a relatively high speed.

図7(a)は、カム本体部3cの回転が開始する前の状態を示している。この状態では、カム本体部3cが位置Psで停止し、カム本体部3cの長手方向(楕円直径の最大方向)は上下方向となる。したがって、フレックスギア部4における始点は符号Xsの位置にありインターナルギア部5の基準点Xoに一致する。図7(a)の状態では、フレックスギア部4のアウタギア4gがインターナルギア部5のインナギア5gに対して上下二個所の位置で噛合する。   FIG. 7A shows a state before the rotation of the cam body 3c starts. In this state, the cam body 3c stops at the position Ps, and the longitudinal direction (the maximum direction of the elliptical diameter) of the cam body 3c is the up-down direction. Therefore, the starting point in the flex gear unit 4 is located at the position of the symbol Xs and coincides with the reference point Xo of the internal gear unit 5. 7A, the outer gear 4g of the flex gear 4 meshes with the inner gear 5g of the internal gear 5 at two upper and lower positions.

次いで、カム本体部3cが図7(a)の位置Psから矢印Fr方向に90°回転した状態を想定する。この状態を図7(b)に示す。この場合、カム本体部3cは位置Psから時計方向へ90°回転した位置P1まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、図7(b)に示すように左右方向となる。したがって、カム本体部3cの回転時には、アウタギア4gがインナギア5gに噛合する上側位置(下側位置も同じ)が時計方向に、噛み合いつつ90°移動することになる。この際、アウタギア4gの歯数はN、インナギア5gの歯数はN+2のため、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q1=(360°/N)×2)/4だけ反時計方向となる位置X1へ変位する。   Next, it is assumed that the cam body 3c is rotated 90 ° in the direction of arrow Fr from the position Ps in FIG. 7A. This state is shown in FIG. In this case, the cam body 3c is displaced from the position Ps to a position P1 which is rotated clockwise by 90 °. Thus, the longitudinal direction of the cam body 3c is in the left-right direction as shown in FIG. Therefore, when the cam body 3c rotates, the upper position (the lower position is also the same) where the outer gear 4g meshes with the inner gear 5g moves 90 ° in the clockwise direction while meshing. At this time, since the number of teeth of the outer gear 4g is N and the number of teeth of the inner gear 5g is N + 2, the starting point of the flex gear portion 4 is at an angle Q1 = (360 ° / N) × 2) / 4 with respect to the reference point Xo. Is displaced to the position X1 which is counterclockwise.

さらに、カム本体部3cが図7(b)の位置P1から矢印Fr方向に90°回転した状態を想定する。この状態を図7(c)に示す。この場合、カム本体部3cは位置P1から時計方向へ90°回転した位置P2まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、図7(c)に示すように上下方向となる。したがって、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q2=(360°/N)×2)/2だけ反時計方向となる位置X2へ変位する。   Further, it is assumed that the cam main body 3c is rotated by 90 ° in the direction of the arrow Fr from the position P1 in FIG. 7B. This state is shown in FIG. In this case, the cam body 3c is displaced from the position P1 to a position P2 which is rotated 90 degrees clockwise. As a result, the longitudinal direction of the cam body 3c is in the vertical direction as shown in FIG. Therefore, the starting point of the flex gear portion 4 is displaced from the reference point Xo by an angle Q2 = (360 ° / N) × 2) / 2 to a position X2 which is counterclockwise.

次いで、カム本体部3cが図7(c)の状態から矢印Fr方向に180°回転した状態を想定する。この状態を図7(d)に示す。この場合、カム本体部3cは位置P2から180°回転した位置P3まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、上下方向となり、図7(c)の位置に対して上下反転する。したがって、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q3=(360°/N)×2)だけ反時計方向となる位置X3へ変位する。以上により、カム本体部3cは時計方向へ1回転するとともに、フレックスギア部4は、歯数「2」だけ反時計方向へ移動する減速処理が行われる。   Next, it is assumed that the cam body 3c has been rotated by 180 ° in the direction of the arrow Fr from the state of FIG. 7C. This state is shown in FIG. In this case, the cam body 3c is displaced from the position P2 to a position P3 rotated by 180 °. As a result, the longitudinal direction of the cam body 3c becomes the up-down direction, and the cam body 3c is turned upside down with respect to the position shown in FIG. Therefore, the starting point of the flex gear portion 4 is displaced from the reference point Xo by an angle Q3 = (360 ° / N) × 2) to a position X3 which is counterclockwise. As described above, the cam body 3c makes one rotation in the clockwise direction, and the deceleration process of moving the flex gear portion 4 in the counterclockwise direction by the number of teeth “2” is performed.

他方、減速されたフレックスギア部4の回転運動は、回転出力部6に伝達される。即ち、フレックスギア部4から突出する伝達ピン4p…は、係合リング36のガイド孔6s…に係合するため、係合リング36はフレックスギア部4の回転運動に完全に同調して回転する。この場合、伝達ピン4pは、カム本体部3cの外周面の軌跡に従って径方向に反復変位するが、この変位は、長孔により形成したガイド孔6sにより吸収される。この状態を図4に示す。そして、図1に示すように、係合リング36の回転運動は、減速伝達装置1により大きく減速されることにより出力リング37に伝達される。この結果、出力リング37に固定した第2アーム部16は回転変位する。即ち、第1アーム部15を支点にして高精度で回転制御される。   On the other hand, the rotational movement of the reduced flex gear unit 4 is transmitted to the rotation output unit 6. That is, the transmission pins 4 p projecting from the flex gear portion 4 engage with the guide holes 6 s... Of the engagement ring 36, so that the engagement ring 36 rotates in perfect synchronization with the rotational movement of the flex gear portion 4. . In this case, the transmission pin 4p is repeatedly displaced in the radial direction according to the locus of the outer peripheral surface of the cam body 3c, but this displacement is absorbed by the guide hole 6s formed by the long hole. This state is shown in FIG. Then, as shown in FIG. 1, the rotational motion of the engagement ring 36 is transmitted to the output ring 37 by being greatly reduced by the reduction transmission device 1. As a result, the second arm section 16 fixed to the output ring 37 is rotationally displaced. That is, the rotation is controlled with high accuracy using the first arm 15 as a fulcrum.

次に、本実施形態に係る減速伝達装置1の変更例について、図8及び図9を参照して説明する。   Next, a modified example of the reduction transmission device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

変更例は、ガイド孔6s…に伝達ピン4p…を挿通させた構造の変更例である。図1に示した減速伝達装置1は、図6に示すように、ガイド孔6s…に伝達ピン4p…を挿通させた後、各伝達ピン4p…の先端部に形成したネジ部4pn…に抜止ナット35…を装着して構成したものであるが、図8及び図9に示す変更例は、ガイド孔6s…に伝達ピン4p…を挿通させた後、ガイド孔6s…をリング状に形成したカバーパネル41により覆って構成したものである。したがって、図8及び図9に示す変更例では抜止ナット35…は全く使用しない。このため、伝達ピン4p…は短く形成してガイド孔6s…内に収めるとともに、伝達ピン4p…の先端部に抜止ナット35…を装着するためのネジ部4pn…は形成しない。   The modification is a modification of the structure in which the transmission pins 4p are inserted through the guide holes 6s. As shown in FIG. 6, after the transmission pins 4p are inserted into the guide holes 6s, the reduction transmission device 1 shown in FIG. 1 is stopped by the screw portions 4pn formed at the tips of the transmission pins 4p. 8 and 9, the guide pin 6s is formed in a ring shape after the transmission pin 4p is inserted into the guide hole 6s. It is configured to be covered by a cover panel 41. Therefore, in the modified examples shown in FIGS. 8 and 9, the retaining nuts 35 are not used at all. For this reason, the transmission pins 4p are formed to be short and housed in the guide holes 6s, and the screw portions 4pn for mounting the retaining nuts 35 at the distal ends of the transmission pins 4p are not formed.

このように、変更例では、抜止ナット35…を使用しないため、抜止ナット35…に係わる部品コストを削減できるとともに、抜止ナット35…を装着するための製造工程も不要になる。一方、変更例で使用するカバーパネル41は、一枚のプレート部材により容易に形成できるとともに、組付ける際には、図9に示すように、出力リング37を固定ボルト38…により係合リング36に固定する際に、出力リング37と係合リング36間に挟み込むことにより一緒に取付けることができる。なお、図8及び図9において、41oはカバーパネル41の内側(中心側)に形成した開口部を示すとともに、41s…は、固定ボルト38…が挿通する挿通孔を示す。その他、図8及び図9において、図6及び図1と同一部分については同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。   As described above, in the modified example, since the retaining nuts 35 are not used, the cost of parts related to the retaining nuts 35 can be reduced, and a manufacturing process for mounting the retaining nuts 35 is unnecessary. On the other hand, the cover panel 41 used in the modified example can be easily formed by a single plate member, and when assembling, as shown in FIG. Can be attached together by being sandwiched between the output ring 37 and the engagement ring 36. 8 and 9, reference numeral 41o denotes an opening formed on the inside (center side) of the cover panel 41, and reference numerals 41s ... denote insertion holes through which the fixing bolts 38 are inserted. In addition, in FIGS. 8 and 9, the same parts as those in FIGS. 6 and 1 are denoted by the same reference numerals, the configuration is clarified, and the detailed description is omitted.

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。   Although the preferred embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and does not depart from the gist of the present invention in the details of configuration, shape, material, quantity, numerical value, and the like. It can be arbitrarily changed, added, or deleted within the scope.

例えば、楕円状のカム本体部3cにおける楕円状とは、同一の機能を発揮し、例示した真円のインナギア5gに対して、180°対向する位置で噛合可能となる、例えば、小判形等の各種非円形を含む概念である。また、各伝達ピン4p…は、アウタギア4gにおける各歯部(山部)4gsの位置に対応して設けた場合を例示したが、必ずしも位置を対応させる必要はない。したがって、各歯部(山部)4gs…の数量と各伝達ピン4p…の数量を一致させる必要はない。一方、入力する回転運動として駆動モータ11の回転運動を例示したが、エンジン等を含む各種の回転運動源を適用できる。さらに、入力回転体2rの内側に空間を確保し、入力回転体2rの外周をベアリング2bにより支持する場合を示したが、実施形態によっては必ずしも必須構造になるものではない。即ち、入力回転体2rの内側に空間を設けることなく、中心に配するシャフトにより、入力回転体2rを回動自在に支持するとともに、アーム部15…の外部にケーブル類を引き回す構成等を排除するものではない。この点はカム本体部3c及び出力回転体6rの場合も同じである。また、各部の形成素材として金属素材を例示したが合成樹脂素材や繊維強化複合素材等であってもよいし、弾性が不要となる部品についてはセラミックス素材等であってもよく、素材の種類は限定されない。   For example, the elliptical cam body 3c has the same function as the elliptical cam main body 3c, and can be engaged with the illustrated perfect inner gear 5g at a position facing 180 °. This is a concept that includes various non-circular shapes. Further, the transmission pins 4p... Are illustrated in a case where they are provided corresponding to the positions of the respective teeth (peaks) 4gs in the outer gear 4g, but the positions do not necessarily have to correspond. Therefore, it is not necessary to match the number of the teeth (peaks) 4gs with the number of the transmission pins 4p. On the other hand, the rotational motion of the drive motor 11 is exemplified as the input rotational motion, but various rotational motion sources including an engine and the like can be applied. Further, a case has been described in which a space is secured inside the input rotator 2r and the outer periphery of the input rotator 2r is supported by the bearing 2b. However, the structure is not necessarily required in some embodiments. That is, without providing a space inside the input rotator 2r, the input rotator 2r is rotatably supported by the shaft disposed at the center, and a configuration in which cables are routed outside the arm portions 15 is eliminated. It does not do. This point is the same in the case of the cam body 3c and the output rotating body 6r. Although a metal material is exemplified as a material for forming each part, a synthetic resin material, a fiber-reinforced composite material, or the like may be used, or a ceramic material or the like may be used for a component that does not require elasticity. Not limited.

本発明に係る減速伝達装置は産業用ロボットのアーム部を連結する関節機構をはじめ、入力する回転運動を減速して出力する機能を必要とする人型ロボット等を含む各種ロボットに内蔵する減速伝達装置として利用できる。   The deceleration transmission device according to the present invention is a deceleration transmission built in various robots including a joint mechanism for connecting the arms of an industrial robot, and a humanoid robot or the like that requires a function of decelerating and outputting an input rotary motion. Available as a device.

1:減速伝達装置,2:回転入力部,2r:入力回転体,2b:ベアリング,2bo:ベアリングの外輪,2bi:ベアリングの内輪,3:ジェネレータカム部,3c:カム本体部,3b:ベアリング,3co:開口部,3bi:ベアリングの内輪,3bo:ベアリングの外輪,3bm…:転動体,4:フレックスギア部,4g:アウタギア,4p…:伝達ピン,5:インターナルギア部,5g:インナギア,6:回転出力部,6s…:ガイド孔,6r:出力回転体,6b:ベアリング,6bo:ベアリングの外輪,6bi:ベアリングの内輪,11:駆動モータ,15:任意のアーム部,16:他のアーム部,R:ロボット,Rv:垂直多関節ロボット,Ff:周方向,Mj:関節機構   1: deceleration transmission device, 2: rotation input section, 2r: input rotating body, 2b: bearing, 2bo: outer ring of bearing, 2bi: inner ring of bearing, 3: generator cam section, 3c: cam body section, 3b: bearing, 3co: opening, 3bi: inner ring of bearing, 3bo: outer ring of bearing, 3bm ...: rolling element, 4: flex gear, 4g: outer gear, 4p ...: transmission pin, 5: internal gear, 5g: inner gear, 6 : Rotation output section, 6s ...: guide hole, 6r: output rotating body, 6b: bearing, 6bo: outer ring of bearing, 6bi: inner ring of bearing, 11: drive motor, 15: arbitrary arm section, 16: other arm Part, R: robot, Rv: vertical articulated robot, Ff: circumferential direction, Mj: joint mechanism

Claims (7)

ロボットに内蔵することにより、入力する回転運動を減速して出力するロボットの減速伝達装置であって、回転運動が入力する回転入力部と、この回転入力部と一体に回転する楕円状に形成したカム本体部,及びこのカム本体部の外周に沿って固定した内輪とフレキシブルな外輪間に複数の転動体を介在させたベアリングを有するジェネレータカム部と、外周の周方向に沿って形成したアウタギア,及び側面から突出し、かつ周方向に沿って所定間隔おきに設けた複数の伝達ピンを有するとともに、ジェネレータカム部の外周に付設するフレックスギア部と、前記アウタギアに噛合し、かつ当該アウタギアに対して歯数を多くしたインナギアを内周に形成するとともに、位置を固定したインターナルギア部と、前記伝達ピンが係合し、かつ周方向に沿って所定間隔おきに形成するとともに、回転時における伝達ピンの変位を許容する複数のガイド孔を有する回転出力部とを備えてなることを特徴とするロボットの減速伝達装置。   A deceleration transmission device for a robot that outputs a decelerated rotational motion by being incorporated in the robot, and is formed into an elliptical shape that rotates integrally with the rotary input part that receives the rotary motion. A generator cam portion having a cam body, a bearing having a plurality of rolling elements interposed between an inner ring fixed along the outer periphery of the cam body and a flexible outer ring, and an outer gear formed along a circumferential direction of the outer periphery; And a plurality of transmission pins protruding from the side surface and provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and a flex gear portion attached to the outer periphery of the generator cam portion, meshing with the outer gear, and with respect to the outer gear. An inner gear having a large number of teeth is formed on the inner periphery, and an internal gear portion having a fixed position is engaged with the transmission pin and has And forming a predetermined intervals along the direction, reduction transmission apparatus for a robot, characterized by comprising a rotation output section having a plurality of guide holes to permit the displacement of the transmitting pin during rotation. 前記回転入力部には、駆動モータの回転運動が入力することを特徴とする請求項1記載のロボットの減速伝達装置。   2. The deceleration transmission device for a robot according to claim 1, wherein a rotation motion of a drive motor is input to the rotation input unit. 前記回転入力部は、リング状に形成した入力回転体と、外輪の位置を固定し、かつ内輪により前記入力回転体を回動自在に支持するベアリングを備えることを特徴とする請求項1又は2記載のロボットの減速伝達装置。   The rotation input unit includes a ring-shaped input rotary body and a bearing that fixes a position of an outer ring and rotatably supports the input rotary body by an inner ring. A deceleration transmission device for the robot as described in the above. 前記カム本体部は、中央に形成した開口部を有するとともに、前記回転入力部に対して一体的に構成することを特徴とする請求項3記載のロボットの減速伝達装置。   4. The deceleration transmission device for a robot according to claim 3, wherein the cam body has an opening formed in the center and is integrally formed with the rotation input unit. 前記回転出力部は、リング状に形成した出力回転体と、外輪の位置を固定し、かつ内輪により前記出力回転体を回動自在に支持するベアリングを備えることを特徴とする請求項1記載のロボットの減速伝達装置。   The said rotation output part is provided with the output rotary body formed in the shape of a ring, and the bearing which fixes the position of an outer ring, and supports the said output rotary body rotatably with an inner ring, The rotation output part of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Robot deceleration transmission device. 前記ロボットを構成する任意のアーム部と他のアーム部を連結する関節機構に用いることを特徴とする請求項1記載のロボットの減速伝達装置。   2. The deceleration transmission device for a robot according to claim 1, wherein the deceleration transmission device is used for a joint mechanism that connects an arbitrary arm unit and another arm unit constituting the robot. 前記ロボットには、少なくとも、生産ラインに設置する、垂直多関節ロボット,水平多関節ロボット,デルタ型ロボットの一又は二以上を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のロボットの減速伝達装置。   The robot according to claim 1, wherein the robot includes at least one or more of a vertical articulated robot, a horizontal articulated robot, and a delta robot installed on a production line. Transmission device.
JP2016044750A 2016-03-08 2016-03-08 Robot deceleration transmission Active JP6632430B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044750A JP6632430B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Robot deceleration transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016044750A JP6632430B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Robot deceleration transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017160963A JP2017160963A (en) 2017-09-14
JP6632430B2 true JP6632430B2 (en) 2020-01-22

Family

ID=59857925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016044750A Active JP6632430B2 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Robot deceleration transmission

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6632430B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7009929B2 (en) * 2017-11-02 2022-01-26 セイコーエプソン株式会社 robot
KR20220100432A (en) * 2021-01-08 2022-07-15 삼성전자주식회사 Joint apparatus for robot

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017160963A (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6918343B2 (en) Rotation deceleration transmission device
WO2016084178A1 (en) Robot arm and robot system
KR20050099503A (en) Speed reducer for industrial robot
KR101449392B1 (en) Reducer
JP6807078B2 (en) Robot deceleration transmission device
WO2021015165A1 (en) Wave-motion gear device
JP2019162701A (en) Structure of joint part of robot comprising driving motor and decelerator
JP6632430B2 (en) Robot deceleration transmission
JP5655877B2 (en) Joint mechanism and robot
JP2016075350A (en) Decelerator and robot
JP2016211706A (en) Speed reducer and robot
TW202016450A (en) Flexible meshing type gear device
JP6807077B2 (en) Robot deceleration transmission device
JP2016075348A (en) Decelerator and robot
JP5293529B2 (en) Speed reducer mounting structure and speed reducer manufacturing method
TW201533351A (en) Strain wave gear device
JP6807076B2 (en) Robot deceleration transmission device
JP2021092270A (en) Wave gear device
JP2020106140A (en) Rotation deceleration transmission device
JP7307905B2 (en) Rotation reduction transmission device
JP6875364B2 (en) Gear mechanism, gear adjustment method and robot
CN217422054U (en) Reduction gear and robot
JP2020106139A (en) Rotation deceleration transmission device
JP2012062940A (en) Harmonic drive gearing
JP2022553840A (en) harmonic drive actuator gearhead

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170405

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191210

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6632430

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250