JP5359640B2 - Robot wrist device - Google Patents
Robot wrist device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5359640B2 JP5359640B2 JP2009170025A JP2009170025A JP5359640B2 JP 5359640 B2 JP5359640 B2 JP 5359640B2 JP 2009170025 A JP2009170025 A JP 2009170025A JP 2009170025 A JP2009170025 A JP 2009170025A JP 5359640 B2 JP5359640 B2 JP 5359640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealed space
- casing
- wrist
- housing
- communication path
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ロボットの手首装置に係り、特に、減速装置のケーシングの異常な内圧上昇を防止したロボットの手首装置に関する。 The present invention relates to a wrist device for a robot, and more particularly to a wrist device for a robot that prevents an abnormal increase in internal pressure of a casing of a reduction gear.
ロボットの手首装置は、回転可能なエンドエフェクタ取付部材を備えた手首回転部を、腕の先端部に回転可能に取り付けて構成されている。手首回転部には、モータの回転を減速してエンドエフェクタ取付部材に伝達する減速装置が設けられており、その減速装置のケーシング内は密閉空間とされ、その密閉空間内には、減速機構の潤滑のために、適量の潤滑剤(グリース等)が収容されている。 A wrist device for a robot is configured by rotatably attaching a wrist rotating portion having a rotatable end effector mounting member to a distal end portion of an arm. The wrist rotation unit is provided with a speed reduction device that reduces the rotation of the motor and transmits it to the end effector mounting member. The inside of the casing of the speed reduction device is a sealed space. An appropriate amount of lubricant (such as grease) is contained for lubrication.
本発明とは直接の関係はないが、特許文献1では、手首回転部の密閉空間への水等の浸入を防止するために、手首回転部が取り付けられる腕を密閉構造にし、手首回転部の密閉空間と腕の内部とを狭い空気流路によって連通させ、腕の内部に外気の圧力よりも高い圧力の空気を供給するようにしている。これによれば、手首回転部の密閉空間が外気の圧力よりも高圧に保たれるので、シール部分から手首回転部の密閉空間に水などが浸入することを防止でき、また、腕の内部と狭い空気流路によって繋がれた手首回転部の密閉空間は、腕の内部空間と同じか若干低い圧力に保たれるので、手首回転部の密閉空間の潤滑剤が腕の内部に押し出されることも防止できる、とされる。
特許文献1では、エンドエフェクタ取付部材を駆動するモータは腕の内部に設けられていて、その腕の内部に設けられたモータと手首回転部に設けられた減速装置とはベルト伝動機構によって連結されている。
In
エンドエフェクタ取付部材の駆動用モータを、腕にではなく、手首回転部に設ければ、回転伝達構成が簡素化される。しかし、手首回転部にモータを配置すると、モータの発熱によって減速装置のケーシング内の空気温度が高まり、その温度上昇によってケーシング内の空気圧力が上昇する。このケーシング内の空気圧力上昇が、シーリング部材の耐用年数が越えているなど、想定された使用条件を超えるような悪条件と重なったような場合、密閉空間内の潤滑剤がシール部分から外部に漏れ出る恐れがある。 If the drive motor for the end effector mounting member is provided not on the arm but on the wrist rotating portion, the rotation transmission configuration is simplified. However, if a motor is arranged in the wrist rotating part, the air temperature in the casing of the reduction gear increases due to the heat generated by the motor, and the air pressure in the casing increases due to the temperature rise. If this increase in air pressure in the casing overlaps with an adverse condition that exceeds the assumed operating conditions, such as the service life of the sealing member has been exceeded, the lubricant in the sealed space will flow from the seal part to the outside. There is a risk of leakage.
特許文献1に開示された構成では、手首回転部の先端部内側に設けられた減速装置(モータの回転を減速してエンドエフェクタ取付部材に伝達する減速装置)の密閉空間内の圧力が外部の空気圧力よりも高く保たれていることに加えて、モータの熱によって空気が暖められることによる圧力上昇が生ずると、減速装置の密閉空間内の潤滑剤が減速機構の出力軸を外部に導出するための通し孔のシール部分から漏れ出る恐れがある。特に、小型ロボットでは、エンドエフェクタが扱う対象物は千差万別で、食品を扱う場合もあることを考慮すると、手首回転部の先端部分に設けられてエンドエフェクタ取付部材に回転を減速して伝える減速装置からの潤滑剤の漏れ防止を図ることは最も重要な課題である。
In the configuration disclosed in
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、手首回転部の先端部分に設けられてエンドエフェクタ取付部材に回転を伝達する減速装置を対象として当該減速装置の密閉空間内の潤滑剤が外部に漏れ出ることを防止できるロボットの手首装置を提供するところにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a reduction gear that is provided at a tip portion of a wrist rotation portion and transmits rotation to an end effector mounting member. It is an object of the present invention to provide a wrist device for a robot that can prevent a lubricant from leaking outside.
本発明は、手首回転部のハウジングの互いに異なる面に、エンドエフェクタ取付部材用の第1減速装置と手首回転部用の第2減速装置を設け、エンドエフェクタ取付部材を第1減速装置を介して駆動するモータを手首回転部のハウジングに設けたものにおいて、第1減速装置の第1密閉空間と第2減速装置の第2密閉空間との間を連通する連通路を形成し、常には連通路を閉じ、第1密閉空間の圧力が第2密閉空間の圧力よりも所定値以上高くなったとき、連通路を開く開閉弁を設けたことを特徴とする。 According to the present invention, a first reduction device for an end effector mounting member and a second reduction device for a wrist rotation unit are provided on different surfaces of the housing of the wrist rotation unit, and the end effector attachment member is interposed via the first reduction device. In the case where the motor to be driven is provided in the housing of the wrist rotating part, a communication path is formed which communicates between the first sealed space of the first reduction gear and the second sealed space of the second reduction gear, and is always connected to the communication path. And an open / close valve is provided that opens the communication passage when the pressure in the first sealed space is higher than the pressure in the second sealed space by a predetermined value or more.
この構成の本発明では、第1減速装置がモータの発熱によって温度上昇し、内部の第1密閉空間内の空気圧力が上昇すると、開閉弁が開いて第1密閉空間内の空気を第2減速装置の第2密閉空間内に逃がす。このため、第1密閉空間内の空気圧力が異常に高くなることを防止することができ、第1減速装置からの潤滑剤の漏れを極力防止できる。 In the present invention having this configuration, when the temperature of the first reduction gear increases due to the heat generated by the motor and the air pressure in the first sealed space increases, the on-off valve opens to reduce the air in the first sealed space to the second speed. Relief into the second sealed space of the device. For this reason, it can prevent that the air pressure in 1st sealed space becomes high abnormally, and can prevent the leakage of the lubricant from the 1st reduction gear as much as possible.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図3は、複数の腕を順次回転可能に連結してなるロボット本体の先端部分を示すもので、この図3において、腕1は、他の腕(図示せず)との協働により前後左右上下のあらゆる方向へ移動可能になっている。
腕1の主体であるフレーム2は複数分割型のもので、このフレーム2の先端部内側に手首回転部3が軸線Wを中心に回転可能に支持され、更に、この手首回転部3の先端部にフランジ4が軸線Fを中心に回転可能に支持されている。フランジ4はエンドエフェクタ取付部材であり、ハンドなどのエンドエフェクタが取り付けられる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a distal end portion of a robot main body formed by sequentially connecting a plurality of arms so that the
The
上記手首回転部3とフランジ4の支持構造および回転駆動構成について説明するに、まず、手首回転部3は、内部を中空にしたハウジング5を主体とするもので、ハウジング5の中空内部にフランジ4を回転駆動するためのモータ6が配設されている。手首回転部3の回転中心軸線Wとフランジ4の回転中心軸線Fとは互いに直交しており、手首回転部3のハウジング5の互いに異なる面、つまり回転中心軸線Fと直交する先端面と、回転中心軸線Wと直交する側面とに、それぞれ第1減速装置7と第2減速装置8とが配設されている。
The support structure and rotational drive configuration of the wrist rotating part 3 and the flange 4 will be described. First, the wrist rotating part 3 is mainly composed of a
第1減速装置7および第2減速装置8は、第1ケーシング9内および第2ケーシング10内に第1減速機構11および第2減速機構12を収容(内蔵)してなるもので、第2減速装置8の方が第1減速装置7よりも大型に構成されている。第1減速機構11および第2減速機構12は共に波動歯車減速装置から構成され、入力部としての楕円形の第1剛性カム13および第2剛性カム14、可撓性を有する第1ウェーブベアリング15および第2ウェーブベアリング16、可撓性を有する円筒状の第1可撓性外歯歯車17および第2可撓性外歯歯車18、第1剛性内歯歯車19および第2剛性内歯歯車20を有している。
The first
第1減速装置7の第1ケーシング9は、第1剛性内歯歯車19および2個のケーシング要素21,22を3段に重ねてボルト(結合手段)23により結合して構成されている。2個のケーシング要素21,22は円筒状をなし、その内側に前記フランジ4がクロスローラベアリング24を介して回転可能に嵌合支持されている。そして、フランジ4とケーシング要素21との間はオイルシール(シール部材)25によって密封されている。
The
第1剛性内歯歯車19は、ほぼ円筒状をなし、一端側の外周部に前記2個のケーシング要素21,22に結合された円環状の取付部19aが形成されている。第1剛性内歯歯車19は、内周面に内歯歯車部19bを形成した円形開口を有している。従って、第1ケーシング9は、一端面が第1剛性内歯歯車19の内歯歯車部19bの円形開口において開放され、他端面がフランジ4によって閉鎖された形態となっている。第1剛性内歯歯車19の内歯歯車部19bの円筒状外周面にはOリング溝26が形成されており、当該Oリング溝26内にOリング(シール部材)27が嵌め込まれている。
The first rigid
このような第1ケーシング9に対し、手首回転部3のハウジング5の先端面には、筒状のケーシング受け(嵌合部)28が一体に形成されている。そして、第1ケーシング9は、第1剛性内歯歯車19をケーシング受け28の内側に嵌合させるようにしてハウジング5の先端面に配設され、ボルト(結合手段)29によってケーシング受け28に固定されている。この固定状態において、第1ケーシング9とケーシング受け28との間は、第1剛性内歯歯車19に装着された前記Oリング27によって密封されている。
With respect to the
手首回転部3のハウジング5内に設けられたモータ6の回転軸30は、ハウジング5の先端面部から第1ケーシング9内に突出している。なお、回転軸30の中心軸線は前記フランジ4の回転中心軸線Fと一致している。この回転軸30とハウジング5の先端面部との間は、ハウジング5の先端面部に装着されたオイルシール(シール部材)31によって密封されている。なお、2個のケーシング要素21,22および第1剛性内歯歯車19との結合面間は、当該結合面に塗布されたシール剤(図示せず)によって密封されている。従って、第1ケーシング9の内部空間は密閉され、第1密閉空間32となっている。
A rotating
この第1密閉空間32内に収納された前記第1減速機構11において、その第1剛性カム13は、モータ6の回転軸30に嵌合されてねじ33により固定され、この第1剛性カム13に第1ウェーブベアリング15の可撓性内輪15aが嵌合されている。一方、第1可撓性外歯歯車17は、外歯歯車部17aを第1剛性内歯歯車19の内歯歯車部19bの内側に位置させた状態でボルト34によってフランジ4に固定されている。そして、第1ケーシング9をケーシング受け28に嵌合する際に、第1可撓性外歯歯車17の外歯歯車部17aを第1ウェーブベアリング15の可撓性外輪15bに嵌合することにより、外歯歯車部17aが楕円形に撓み、これにより、その外歯が第1剛性内歯歯車19の内歯歯車部19bの内歯に2箇所において噛み合うようになる。
In the first speed reduction mechanism 11 housed in the first sealed
この第1減速機構11では、回転軸30が回転すると、周知のように、その回転が第1可撓性外歯歯車17の外歯と第1剛性内歯歯車19の内歯との噛み合いによって減速されてフランジ4に伝達され、フランジ4が回転する。この第1減速機構11の潤滑のために、第1ケーシング9内、即ち第1密閉空間32内には適量の潤滑剤、例えば潤滑油が貯溜されている。
In the first speed reduction mechanism 11, when the
第2減速装置8の第2ケーシング10は、ほぼ円形の皿状をなす内ケーシング要素35に環状の補助内ケーシング要素36をボルト(結合手段)37により結合して構成した内ケーシング38と、外ケーシング要素39に第2剛性内歯歯車20をボルト(結合手段)40により結合して構成された外ケーシング41とからなり、内ケーシング38の外側に外ケーシング41がクロスローラベアリング42を介して回転可能に嵌合支持されている。
The
この第2ケーシング10において、内ケーシング要素35と外ケーシング要素39との間はオイルシール(シール部材)43によって密封されている。また、外ケーシング要素39の第2剛性内歯歯車20との接合面および第2剛性内歯歯車20のハウジング5側面との接合面には、それぞれOリング溝44,45が形成されており、外ケーシング要素39と第2剛性内歯歯車20との間は、一方のOリング溝44内に嵌め込まれたOリング(シール部材)46によって密封されている。
In the
手首回転部3のハウジング5の側面には、第2ケーシング10の位置決め用の短筒状のケーシング受け(嵌合部)47が一体に形成されている。また、ハウジング5の側面には、ケーシング受け47と中心に位置して軸部48が一体に突設されている。なお、軸部48の中心軸線は前記手首回転部3の回転中心軸線Wと一致している。この軸部48には、第2減速機構12の入力部としての入力軸49がボールベアリング50を介して回転可能に支持されている。
A short cylindrical casing receiver (fitting portion) 47 for positioning the
第2ケーシング10は、外ケーシング要素39および第2剛性内歯歯車20をケーシング受け47内に嵌合するようにしてハウジング5の側面に配置され、ボルト51によってハウジング5に固定されている。このハウジング5の側面と第2剛性内歯歯車20との間は、第2剛性内歯歯車20のOリング溝45内に嵌め込まれたOリング52によって密封されている。
The
第2ケーシング10をハウジング5に固定した状態において、入力軸49の先端部分は内ケーシング要素35から外方に突出されている。この入力軸49と内ケーシング要素35との間は、オイルシール(シール部材)53によって密封されている。また、内ケーシング要素35には、軸受ケース部54aを有した蓋体54がねじ55によって固定されている。このねじ55が螺合されるねじ孔(貫通孔)56は、内ケーシング要素35を貫通して形成されていて第2ケーシング10の内部を外部に開放した状態となっている。ねじ孔56にねじ55が螺着されると、ねじ孔56はねじ55によって密封された状態となる。
このねじ55によるねじ孔56の密封、オイルシール43,53およびOリング46,52による各部の密封により、第2ケーシング10の内部空間は密閉された第2密閉空間57となる。なお、ねじ55にはシール剤を塗布しておくことが好ましい。
In a state where the
By sealing the screw hole 56 with the
蓋体54の軸受ケース部54aには、ボールベアリング58が装着されており、このボールベアリング58によって入力軸49の上端部が回転可能に支持されている。また、ボールベアリング58には、プーリ59が回転可能に支持されており、このプーリ59は入力軸49にボルト60によって連結されている。
A
第2ケーシング10の内ケーシング要素35は、ボルト61によって腕1のフレーム2に固定されている。これにより、手首回転部3は、内ケーシング38に、ボールベアリング58、入力軸49およびボールベアリング50を介して軸線Wを中心に回転可能に片持ち支持された状態となる。
図示はしないが、手首回転部3を駆動するモータは腕1内に配設されており、このモータはプーリ59とベルト62によって連結されている。従って、手首回転部3の駆動用モータが起動すると、その回転は、ベルト62によりプーリ59に伝えられ、プーリ59と入力軸49が一体的に回転する。
The
Although not shown, a motor for driving the wrist rotating unit 3 is disposed in the
第2ケーシング10内において、入力軸49には、第2減速機構8の第2剛性カム14がボルト63によって固定され、この第2剛性カム14に第2ウェーブベアリング16の可撓性内輪16aが嵌合されている。一方、第2可撓性外歯歯車18は、外歯歯車部18aを第2剛性内歯歯車20の内歯歯車部20aの内側に位置させた状態でボルト64によって内ケーシング要素35に固定されている。そして、第2ケーシング10をケーシング受け47に嵌合する際に、第2可撓性外歯歯車18の外歯歯車部18aを第2ウェーブベアリング16の可撓性外輪16bに嵌合することにより、外歯歯車部18aが楕円形に撓み、これにより、その外歯が第2剛性内歯歯車20の内歯歯車部20aの内歯に2箇所において噛み合うようになる。
In the
この第2減速機構12では、腕1内の図示しないモータが起動すると、その回転がベルト62を介して入力軸49に伝えられ、周知のように、その入力軸49の回転が第2可撓性外歯歯車18の外歯と第2剛性内歯歯車20の内歯との噛み合いによって減速されて当該第2剛性内歯歯車20が回転する。第2剛性内歯歯車20は、ハウジング5に固定されているため、第2剛性内歯歯車20が回転することにより、手首回転部3が軸線Wを中心に回転する。この第2減速機構12の潤滑のために、第2ケーシング10内、即ち第2密閉空間57内には適量の潤滑剤、例えば潤滑油が貯溜されている。
In the
手首回転部3のハウジング5には、図1にも示すように、第1密閉空間32と第2密閉空間57とを連通するための連通路65が形成されている。この連通路65は、一端がハウジング5の先端面において開口して第1密閉空間32内に直接連通しており、他端はハウジング5の側面において開口して第2剛性内歯歯車20に形成された接続路66を通じて第2密閉空間57内に連通している。
As shown in FIG. 1, a
連通路65は、第1密閉空間32に連通する第1通路65aと、この第1通路65aの途中から直角に曲がって接続路66に連なる第2通路65bから構成され、全体としてほぼL字形をなしている。第1通路65aの途中には、開閉弁としての栓体67が移動可能に挿入されている。栓体67は、第1密閉空間32内の空気圧を受けて第1通路65a内の奥方に配置された付勢手段としての圧縮コイルばね68に接するように付勢され、常には、第1通路65aと第2通路65bとの交差部よりも第1密閉空間32側に位置されている。この栓体67の第1通路65aからの抜け止めのために、第1通路65aの第1密閉空間32への開口端部には、止め輪(ストッパ)69が設けられている。
The
栓体67は、図2(a)に示すように第1通路65a内において、第2通路65bとの交差部よりも第1密閉空間32側に位置しているとき、第1通路65aと第2通路65bとの間を遮断、つまり連通路65を閉鎖した状態にあり、圧縮コイルばね68のばね力に抗して矢印A方向に移動して図2(b)に示すように第1通路65aと第2通路65bとの交差部を通過すると、第1通路65aと第2通路65bとの間を開放、つまり連通路65を開放する状態となる。
As shown in FIG. 2 (a), when the
次に上記構成において、手首回転部3のハウジング5への第1減速装置7および第2減速装置8の組み付け手順と併せて連通路65の作用を説明する。ハウジング5へは、第1減速装置7を組み付け、その後に第2減速装置8の組み付けを行う。つまり、2個のケーシング要素21,22の内側にクロスローラベアリング24を介してフランジ4を回転可能に支持するようにしながら、それらケーシング要素21,22および第1剛性内歯歯車19をボルト23で固定し、第1ケーシング9を組み立てる。このとき、ケーシング要素21,22および第1剛性内歯歯車19との結合面には、シール剤を塗布して結合面間を密封する。そして、フランジ4とケーシング要素21との間に、オイルシール25を嵌入する。また、第1可撓性外歯歯車17をフランジ4にボルト34によって固定する。そして、第1剛性内歯歯車19のOリング溝26にOリング27を嵌め込む。また、第1ケーシング9を上向き(第1剛性内歯歯車19側が上)にし、当該第1ケーシング9内に適量の潤滑油を注入する。
Next, in the above configuration, the operation of the
一方、第1剛性カム13の外周に第1ウェーブベアリング15を嵌めこみ、その上で第1剛性カム13を回転軸30にねじ33によって固定する。この後、ハウジング5を下向き(回転軸30が下方に突出)にした状態にし、上向き状態にある第1ケーシング9の第1可撓性外歯歯車17の外歯歯車部17aを第1ウェーブベアリング15の可撓性外輪15bに嵌合しながら、第1剛性内歯歯車19をケーシング受け28内に挿入する。
On the other hand, the first wave bearing 15 is fitted on the outer periphery of the first
Oリング27がケーシング受け28内に挿入されると、第1ケーシング9(第1密閉空間32)内が密閉され、以後の第1剛性内歯歯車19のケーシング受け28内への挿入に伴って第1密閉空間32の内容積が縮小されるようになる。このため、第1密閉空間32内の空気圧が上昇してゆく。このとき、第1密閉空間32の内圧上昇に伴って、連通路65内の栓体67は第1通路65a内を奥方向である矢印A方向に移動して圧縮コイルばね68を若干押し縮めるものの、連通路65を閉鎖した状態を維持する。以上により、第1減速装置11のハウジング5への取り付けが終了する。なお、圧縮コイルばね68のばね力は、この組み立て時における第1密閉空間32内の空気圧上昇にも関わらず、連通路65を閉鎖状態に維持できる程度の大きさに設定されているものである。
When the O-
次に、第2ケーシング10の内ケーシング要素35と補助内ケーシング要素36とをボルト37により結合して内ケーシング38を組み立てながら外ケーシング要素39をクロスローラベアリング42により回転可能に支持する。続いて、外ケーシング要素39のOリング溝44内にOリング46を嵌め込み、その上で、第2剛性内歯歯車20を外ケーシング要素39にボルト40によって固定し、外ケーシング41を組み立てる。
以上により内ケーシング38に外ケーシング41を回転可能に配設してなる第2ケーシング10が組み立てられる。この第2ケーシング10の内ケーシング要素35と外ケーシング要素39との間にオイルシール43を嵌入する。また、第2ケーシング10の内ケーシング要素35に第2可撓性外歯歯車18をボルト64によって固定する。
Next, the
Thus, the
一方、第2ウェーブベアリング16を嵌合した第2剛性カム14を入力軸49にボルト63により固定し、その上で、入力軸49をハウジング5の軸部48にボールベアリング50を介して回転可能に取り付ける。そして、第2剛性内歯歯車20のOリング溝45内にOリング52を嵌め込んだ上で、第2可撓性外歯歯車18を第2ウェーブベアリング16の外周に嵌合するようにして第2ケーシング10をケーシング受け47に嵌め入れ、ボルト61によってハウジング5に固定する。これにより、第2ケーシング10の外ケーシング41がハウジング5に固定されたこととなる。
On the other hand, the second
次に、例えば、内ケーシング要素35と入力軸49との間の隙間から、第2ケーシング10内に適量の潤滑油を注入し、その後、内ケーシング要素35と入力軸49との間にオイルシール53を嵌め入れる。そして、ボールベアリング58を装着した蓋体54を、ボールベアリング58を入力軸49に嵌合するようにして内ケーシング要素35上に配設する。次に、シール剤を塗布したねじ55をねじ孔56に螺合して蓋体54を内ケーシング要素35に固定する。これにより、第2ケーシング10(第2密閉空間57)が密閉状態になされる。続いて、入力軸49にプーリ59をボルト60によって固定する。
Next, for example, an appropriate amount of lubricating oil is injected into the
以上により、手首回転部3の先端面と側面に、それぞれ第1減速装置11と第2減速装置12が取り付けられたこととなる。この手首回転部3を、腕1の複数分割されたフレーム2の内部に配置し、第2ケーシング10の外ケーシング41をボルト61によってフレーム2に固定する。これにより、手首回転部3がフレーム2内に軸線Wを中心に回転可能に支持された状態となる。その後、ベルト62をプーリ59と図示しないモータのプーリとの間に掛け渡す。なお、フレーム2を複数分割することにより、手首回転部3をフレーム2内に配設できるようになっている。
As described above, the first reduction gear device 11 and the second
さて、ロボットの実使用時において、腕1は上下前後左右のあらゆる方向に移動され、手首回転部3は腕1内の図示しないモータによって軸線Wを中心に回転され、また、フランジ4はハウジング5内のモータ6の回転軸30によって軸線Fを中心に回転される。モータ6は、通電されてフランジ4を回転駆動することに伴って発熱し、その熱によって第1密閉空間32および第2密閉空間57内の空気温度が上昇する。
When the robot is actually used, the
第2密閉空間57は、大気と連通した状態においてねじ55によるねじ孔56への螺着によって密封されるので、当初大気圧であり、且つ第1密閉空間32よりも内容積が大きいことからモータ6の熱による温度上昇程度は小さく、従って圧力上昇も少ない。これに対し、第1密閉空間32は、第1ケーシング9(第1剛性内歯歯車19)をケーシング受け28内に嵌合してゆく際に内部空気が圧縮されることにより、当初から大気圧よりも高い空気圧なっていることに加え、モータ6の発熱による空気温度の上昇によって更に圧力上昇する。
Since the second sealed
このモータ6の発熱により、第1密閉空間32の内圧が第2密閉空間57の内圧よりも所定値以上高くなると、連通路65内の栓体67が第1密閉空間32の圧力を受けて圧縮コイルばね68のばね力に抗して矢印A方向に移動し、図2(b)に示すように連通路65を開放する。これにより、第1密閉空間32内の空気が連通路65および接続路66を通じて第2密閉空間57内に流れ、その結果、第1密閉空間32の内圧が低下する。この第1密閉空間32の内圧低下により、栓体67に作用する矢印A方向の押圧力が低下するので、栓体67は、圧縮コイルばね68のばね力によって矢印Aとは反対方向に移動して再び連通路65を閉鎖する。
When the internal pressure of the first sealed
このときの第1密閉空間32から第2密閉空間57への空気流出速度は速いので、連通路65の開放時間は短い。このため、第1減速装置11が第2減速装置12よりも上になった状態、或は第2減速装置12が第1減速装置11よりも上になった状態で連通路65の開閉が行われても、第1密閉空間32内の潤滑剤が連通路65を通じて第2密閉空間57内に流れたり、或は、第2密閉空間57内の潤滑剤が連通路65を通じて第1密閉空間32内に流れたりするようなことはほとんどない。
Since the air outflow speed from the first sealed
そして、上述のような連通路65の開放を伴って第1密閉空間32内の空気温度ある程度まで上昇すると、以後は、ほぼ一定の温度を維持するようになり、第1密閉空間32の内圧も潤滑油がオイルシール25などから漏れ出る恐れのない適圧に維持されるようになる。
もちろん、第2密閉空間57は、第1密閉空間32よりも内容積が大きいので、第1密閉空間32からの空気流入や、たとえ第1密閉空間32からの多少の潤滑油流入があったとしても、オイルシール43などからの潤滑油漏れを生ずるような高内圧となる恐れはない。
When the air temperature in the first sealed
Of course, since the second sealed
ロボットが停止すると、第1密閉空間32内および第2密閉空間57内の空気温度が低下する。このとき、栓体67は、圧縮コイルばね68のばね力により連通路65を閉鎖したままの状態を維持する。このため、第1密閉空間32および第2密閉空間57が常温に戻った状態では、前回の常温時に比べ、第1密閉空間32内の空気が第2密閉空間57内に流れた量に応じた分だけ第1密閉空間32の内圧が低下している。このことから、次にロボットの運転が開始されても、第1密閉空間32の内圧が栓体67を圧縮コイルばね68のばね力に抗して矢印A方向に移動させて連通路65を開放させる程高くなることはない。
When the robot stops, the air temperature in the first sealed
もちろん、前回の運転時よりも大きく温度上昇した場合には、連通路65の開放を伴うこともあると考えられるが、通常の運転であればそのような連通路65の再開放は発生しない。従って、潤滑油が第1密閉空間32と第2密閉空間57との間で流出入する可能性のある連通路65の開放の機会はごく少なく、第1密閉空間32或は第2密閉空間57内の潤滑油が不足するような危険性を極力なくすことが可能となる。
Of course, when the temperature rises more than during the previous operation, it is considered that the
このように本実施形態では、第1密閉空間32の内圧が上昇すると、連通路65が開放されて第1密閉空間32内の空気が第2密閉空間57内に流れるので、第1密閉空間32の内圧が異常に上昇する恐れがない。このため、第1密閉空間32を密閉するオイルシール25やOリング27の耐用年数を超えていたりした場合であっても、それらオイルシール25やOリング27による密閉部分から潤滑剤が漏れ出るといった不具合の発生を極力防止することができる。しかも、第1密閉空間32内の空気が第2密閉空間57内とが連通路65により連通されていても、栓体67によりそれら第1密閉空間32内と第2密閉空間57内の間での潤滑油の流出入を極力防止でき、第1減速機構11および第2減速機構12が焼付きを起こすといった異常事態の発生を未然に防止することができる。
As described above, in the present embodiment, when the internal pressure of the first sealed
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或は変更が可能である。
連通路65の他端を、第2可撓性外歯歯車17の内側の位置で開口させるようにすれば、第2剛性内歯歯車20に接続路66を形成せずとも済む。
第1ケーシング9とケーシング受け28との間を密封するOリング27は、ケーシング受け28側に装着するようにしても良い。
第2ケーシング10において、外ケーシング要素39とケーシング受け47との間にOリングを設けるようにすれば、第2剛性内歯歯車20の2個のOリング46,51は不要となる。
第2ケーシング10の貫通孔はねじ孔56に限られない。
第1減速機構11および第2減速機構12は、通常の歯車列からなるものであっても良い。
第1ケーシング9および第2ケーシング10の構成要素は、実施形態のものに限られない。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be expanded or changed as follows.
If the other end of the
The O-
If the O-ring is provided between the
The through hole of the
The first speed reduction mechanism 11 and the second
The components of the
図面中、1は腕、2はフレーム、3は手首回転部、4はフランジ(エンドエフェクタ取付部材)、5はハウジング、6はモータ、7は第1減速装置、8は第2減速装置、9は第1ケーシング、10は第2ケーシング、11は第1減速機構、12は第2減速機構、25はオイルシール(シール部材)、27はOリング(シール部材)、28はケーシング受け(嵌合部)、32は第1密閉空間、43はオイルシール(シール部材)、46はOリング(シール部材)、47はケーシング受け、49は入力軸、52,53はOリング(シール部材)、54は蓋体、55はねじ、56はねじ(貫通孔)、57は第2密閉空間、65は連通路、67は栓体(開閉弁)、68は圧縮コイルばねを示す。 In the drawings, 1 is an arm, 2 is a frame, 3 is a wrist rotating part, 4 is a flange (end effector mounting member), 5 is a housing, 6 is a motor, 7 is a first reduction device, 8 is a second reduction device, 9 Is a first casing, 10 is a second casing, 11 is a first speed reduction mechanism, 12 is a second speed reduction mechanism, 25 is an oil seal (seal member), 27 is an O-ring (seal member), and 28 is a casing receiver (fitting) Part), 32 is a first sealed space, 43 is an oil seal (seal member), 46 is an O-ring (seal member), 47 is a casing receiver, 49 is an input shaft, 52 and 53 are O-rings (seal members), 54 Is a cover, 55 is a screw, 56 is a screw (through hole), 57 is a second sealed space, 65 is a communication path, 67 is a plug (open / close valve), and 68 is a compression coil spring.
Claims (1)
前記手首回転部のハウジングの互いに異なる面に、前記エンドエフェクタ取付部材用の第1減速装置と前記手首回転部用の第2減速装置を設け、
前記第1減速装置および前記第2減速装置は、それぞれ第1ケーシング内および第2ケーシング内に、前記手首回転部に内蔵された前記モータの回転を減速して前記エンドエフェクタ取付部材に伝達する第1減速機構および前記腕に内蔵された前記モータの回転を減速して前記手首回転部に伝達する第2減速機構を収容してなり、
前記第1ケーシングは、前記ハウジング側の一端面が開放され、前記ハウジングの前記互いに異なる面のうち一方の面に設けられた嵌合部に、当該嵌合部および前記第1ケーシングのうちの少なくとも一方に両者間をシールするシール部材を取り付けた状態で嵌合されることによって内部を第1密閉空間とし、
前記第2ケーシングは、内部を外部に連通させる貫通孔を有して前記ハウジングの前記互いに異なる面のうち他方の面に取り付けられ、前記ハウジングに取り付けられた後に前記貫通孔が塞がれることによって内部を前記第1密閉空間よりも内容積の大なる第2密閉空間とし、
前記第1ケーシング内の前記第1密閉空間と前記第2ケーシング内の前記第2密閉空間との間を連通する連通路を設け、且つ、常には前記連通路を閉じ、前記第1ケーシング内の前記第1密閉空間の圧力が前記第2密閉空間の圧力よりも所定値以上高くなったとき、前記連通路を開く開閉弁を設けたことを特徴とするロボットの手首装置。 A wrist device for a robot that includes a rotatable end effector mounting member and rotatably mounts a wrist rotating unit that includes a motor that drives the end effector mounting member on a distal end portion of an arm that includes a motor that drives the wrist rotating unit. In
A first reduction device for the end effector mounting member and a second reduction device for the wrist rotation unit are provided on different surfaces of the housing of the wrist rotation unit,
The first speed reducer and the second speed reducer decelerate the rotation of the motor built in the wrist rotating part and transmit it to the end effector mounting member in the first casing and the second casing, respectively. Comprising a first reduction mechanism and a second reduction mechanism that reduces the rotation of the motor built in the arm and transmits it to the wrist rotation part;
The first casing has one end surface on the housing side open, and a fitting portion provided on one of the different surfaces of the housing has at least one of the fitting portion and the first casing. The inside is a first sealed space by being fitted with a seal member that seals between the two on one side,
The second casing has a through hole that communicates the inside with the outside, and is attached to the other of the different surfaces of the housing, and the through hole is closed after being attached to the housing. The interior is a second sealed space having a larger internal volume than the first sealed space,
A communication path is provided for communicating between the first sealed space in the first casing and the second sealed space in the second casing, and the communication path is always closed, A wrist device for a robot, wherein an open / close valve is provided to open the communication passage when the pressure in the first sealed space is higher than a pressure in the second sealed space by a predetermined value or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009170025A JP5359640B2 (en) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | Robot wrist device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009170025A JP5359640B2 (en) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | Robot wrist device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011020247A JP2011020247A (en) | 2011-02-03 |
JP5359640B2 true JP5359640B2 (en) | 2013-12-04 |
Family
ID=43630746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009170025A Expired - Fee Related JP5359640B2 (en) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | Robot wrist device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5359640B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11759946B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-09-19 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vertical articulated robot and two-axis robot |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5879867B2 (en) * | 2011-09-26 | 2016-03-08 | 株式会社デンソーウェーブ | robot |
JP5580378B2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-08-27 | ファナック株式会社 | Articulated robot having a cover attached to an end effector mounting portion |
JP6444937B2 (en) * | 2016-04-28 | 2018-12-26 | ファナック株式会社 | Robot joint structure |
JP6703023B2 (en) | 2018-02-23 | 2020-06-03 | ファナック株式会社 | Relief unit and robot |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6322290A (en) * | 1986-07-15 | 1988-01-29 | フアナツク株式会社 | Wrist mechanism of robot for clean room |
JPH0729273B2 (en) * | 1990-01-10 | 1995-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | Industrial robot protector |
JPH044348A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-08 | Fuji Electric Co Ltd | Gear reducer |
JP2002295646A (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-09 | Fanuc Ltd | Internal pressure variation preventing device of gear box used for robot |
JP2003181788A (en) * | 2001-12-17 | 2003-07-02 | Denso Corp | Structure of articulation of robot |
JP3145693U (en) * | 2008-08-05 | 2008-10-16 | 崇傳 林 | Pressure release device for gearbox |
-
2009
- 2009-07-21 JP JP2009170025A patent/JP5359640B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11759946B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-09-19 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Vertical articulated robot and two-axis robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011020247A (en) | 2011-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5359640B2 (en) | Robot wrist device | |
JP6444937B2 (en) | Robot joint structure | |
KR100350036B1 (en) | Oil free screw compressor | |
JP4915002B2 (en) | Torque transmission device and drive train equipped with the torque transmission device | |
US8171822B2 (en) | Reducer and method of use thereof | |
KR101176312B1 (en) | Variable diffuser structure for centrifugal compressor | |
JP5310342B2 (en) | Robot wrist device | |
JP5550419B2 (en) | Compressor | |
JP2007113588A (en) | Oil free screw compressor | |
US20140356195A1 (en) | Oil suction device of vehicle | |
TWI624591B (en) | Wind power plant | |
EP1692420B1 (en) | Air turbine starter having a low differential check valve | |
US9506467B2 (en) | Internal gear pump | |
JP2019532222A (en) | Screw assembly for screw compressors for commercial vehicles | |
US20150240886A1 (en) | Breather structure | |
JP4646831B2 (en) | Decelerator | |
JP3931168B2 (en) | Oil-free screw compressor | |
JP6270382B2 (en) | Exhaust gas turbocharger | |
JP7506969B2 (en) | Structure for suppressing internal pressure rise in reducer | |
JP2010255622A (en) | Fluid supply device for vehicle | |
JP2013253490A (en) | Throttle device | |
CN219549551U (en) | Speed reducer with high sealing performance | |
JP2021025573A (en) | Liquid pressure motor with speed reducer | |
CN211525497U (en) | Modular structure for increasing speed ratio of speed reducer | |
JP4062443B2 (en) | Screw compression device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130719 |
|
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: 20130806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130819 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5359640 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |