多关节机器人的制作方法

本发明涉及一种工业用的多关节机器人。

背景技术：

存在有使工业用的多关节机器人小型化的需求。另一方面，需要确保用于更换机器人的部件、例如电动机的空间。因此，不仅是机器人的小型化，缩小包含用于更换作业的空间在内的机器人的设置空间也重要。

公知有一种在更换电动机时通过使电动机沿轴线方向滑动从而将电动机拆卸的工业用机器人(例如，参照日本特开2013-006271号公报)。

图14示出了以往技术的机器人的关节部116。关节部116包括：电动机120、减速机构部140以及支承电动机120和减速机构部140的支承体130。电动机轴124在顶端具有齿轮142。齿轮142与连结于利用电动机120驱动的被驱动体的减速机构部140相啮合，从而自电动机120向被驱动体传递动力。

在出于电动机120的更换或检查等的目的而将电动机120从支承体130中取出时，在使电动机120沿轴线方向(参照图14的箭头a)移动从而将其自支承体130上拆卸之后，使电动机120向相对于轴线方向成直角的方向(参照图14的箭头b)滑动。

因而，当电动机120的全长l1’小于支承体130的内部空间的在轴线方向上的尺寸l2’时，能够顺畅地将电动机120从支承体130中取出。图15表示l1’＜l2’的关系成立的情况，该情况下，容易地将电动机120从支承体130上拆卸。

相对于此，图16表示l1’＞l2’的关系成立的情况，该情况下，由于电动机轴124或齿轮142与支承体130相干扰，因此，无法将电动机120从支承体130中取出。

图17示出了以往技术的机器人100的结构的一部分。机器人100包括第1支承体230和第2支承体330。第1支承体230支承第1电动机220和第1减速机构部240。第2支承体330支承第2电动机320和第2减速机构部340。

与所述的以往技术相同，通过沿轴线方向(图17的箭头a)拉拽第1电动机220从而将其从第1支承体230上拆卸。然而，在图17所示的结构的情况下，由于在第1电动机220的轴线方向上设有第2电动机320，因此，在将第1电动机220从第1支承体230上拆卸时，可能导致第1电动机220与第2电动机320相干扰。

参照图18，表示第1电动机220的安装面与第2电动机320之间的距离l2’短于第1电动机220的全长l1’的情况。该情况下，在要将第1电动机220从第1支承体230上拆卸时，第1电动机220与第2电动机320相干扰。因而，为了更换第1电动机220，需要同时拆卸第2电动机320，可能导致作业效率下降、或者第1电动机220或第2电动机320破损。

相对于此，在图19所示的例子中，通过使第2支承体330大型化，从而充分地确保第1支承体230与第2电动机320之间的距离。该情况下，不会与第2电动机320相干扰，能够容易地将第1电动机220从第1支承体230上拆卸。然而，由于利用大型的第2支承体330，因此，结果使得机器人100大型化，无法应对对于小型化的需求。

技术实现要素：

谋求一种在容易更换电动机的同时能够使关节部小型化的机器人。

根据本发明，提供一种多关节机器人，其为工业用的多关节机器人，该多关节机器人包括：电动机，其在电动机轴的顶端具有齿轮或带轮，电动机用于产生驱动关节的动力；减速机构部，其用于使相对于所述电动机轴一体地旋转的所述齿轮或带轮的旋转减速；以及支承体，其支承所述电动机和所述减速机构部，并且划分收纳所述电动机的内部空间，所述支承体具有在所述内部空间中相对于所述电动机轴垂直地展开并与所述电动机相对的相对面，所述相对面具有朝向所述电动机轴的突出方向凹陷且相对于所述电动机轴垂直地延伸的槽状的凹部。

在优选的实施方式中，所述凹部具有比所述齿轮或带轮的直径大的宽度，所述凹部具有如下这样的深度：使所述凹部与所述多关节机器人的在相对于所述电动机轴平行的方向上位于距离所述凹部最短距离的位置的构成部件之间的尺寸大于包含所述电动机轴在内的所述电动机的全长。

在优选的实施方式中，所述凹部具有能够供所述电动机轴和所述齿轮或带轮贯穿的贯通孔，所述齿轮或带轮在自所述贯通孔突出的位置连结于所述减速机构部。

在优选的实施方式中，所述多关节机器人在所述凹部与所述电动机之间还包括密封构件。

附图说明

以上技术方案以及其他的本发明的目的、特征以及优点通过参照附图所示的本发明的例示的实施方式的详细说明能够进一步明确。

图1是表示一实施方式的机器人的结构的图。

图2是表示一实施方式的机器人的关节部的概略图。

图3是表示图2所示的实施方式的关节部的立体图。

图4是表示图2所示的实施方式的关节部的主视图。

图5是表示其他实施方式的机器人的关节部的概略图。

图6是表示图5的实施方式的关节部的立体图。

图7是表示图5的实施方式的关节部的主视图。

图8是表示一实施方式的关节部的结构例的图。

图9是表示图8的实施方式的关节部的图。

图10是表示其他实施方式的关节部的结构例的图。

图11是沿着图10的线xi-xi观察得到的剖视图。

图12是表示图10的实施方式的关节部的图。

图13是沿着图12的线xiii-xiii观察得到的剖视图。

图14是表示以往技术的机器人的关节部的图。

图15是表示以往技术的机器人的关节部的图。

图16是表示以往技术的机器人的关节部的图。

图17是表示以往技术的机器人的结构的一部分的图。

图18是表示以往技术的机器人的结构的一部分的图。

图19是表示以往技术的机器人的结构的一部分的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。为了帮助理解本发明，图示的实施方式的构成要素的尺寸进行了适当变更。对相同或相对应的构成要素使用相同的附图标记。

图1是表示一实施方式的机器人的结构的图。机器人10是包括：旋转主体11、下臂12、上臂13以及腕部14的垂直多关节机器人。机器人10的各关节由电动机20驱动。机器人10为用于各种用途、例如机械加工、焊接或输送的工业用机器人。

图2是放大表示机器人10的关节部的放大图。关节部16包括电动机20和减速机构部40。电动机20产生驱动关节的动力。电动机20在电动机轴24的顶端具有齿轮42。齿轮42与电动机轴24一体地旋转。

减速机构部40具有用于减速并传递电动机20的旋转而使用的公知的结构。减速机构部40例如为与电动机20的齿轮42相啮合的齿轮。减速机构部40具有比齿轮42的直径大的直径，与齿轮42协作使电动机20的旋转减速。

电动机20和减速机构部40由安装于机器人10的支承体30支承。支承体30为划分了用于收纳电动机20的内部空间sp的壳体状的中空构件。电动机20经由内部空间sp被导入到支承体30内并安装于支承体30，并且，经由内部空间sp自支承体30取出从而进行检查、修理或更换。

内部空间sp由以与电动机20相对的方式相对于电动机轴24垂直地展开并位于减速机构部40的附近的位置的上表面32、与上表面32相对的下表面34以及将上表面32和下表面34互相连接的侧面36划分而成。在本说明书中，需要注意的是，“上表面”和“下表面”只是根据图示的位置关系为了方便而使用的，并不用于限定实际使用的位置关系。

如图2所示，电动机20利用公知的安装手段、例如螺纹固定安装于支承体30的内部空间sp的上表面32。根据本实施方式，在上表面32的、电动机轴24的周围形成有朝向电动机轴24的突出方向凹陷的凹部38。另外，如一同参照图3所明确的那样，凹部38在相对于电动机轴24垂直的方向上具有自电动机20的安装位置朝向一侧面36延伸的槽状的形态。

在凹部38形成有供电动机轴24和安装于电动机轴24的齿轮42贯穿的贯通孔。齿轮42在自贯通孔突出的位置连结于减速机构部40。如下所述，为了形成电动机轴24和齿轮42能够穿过的空间，凹部38以具有比齿轮42的直径大的宽度的方式确定尺寸。

凹部38以具有使凹部38与机器人10的在相对于电动机轴24平行的方向上位于距离凹部38最短距离的位置的构成部件(例如下表面34)之间的尺寸大于包含电动机轴24在内的电动机20的全长这样的深度的方式确定尺寸。

参照图4说明根据本实施方式构成的关节部16的作用效果。图4示出了从图3所示的支承体30的、开放的面(正面)侧观察得到的关节部16。另外，图4示出了在电动机20的轴线方向(图2的箭头a的方向)上使电动机20自支承体30分开后的状态。

根据本实施方式，若使电动机20朝向图4的纸面的近前侧(图3的箭头b的方向)滑动，则能够将电动机20从支承体30中取出。此时，自电动机20的主体22突出的电动机轴24和齿轮42能够穿过形成于支承体30的凹部38而移动。

同样，在将电动机20导入支承体30内时，以电动机轴24和齿轮42穿过凹部38的状态使电动机20滑动，而能够将电动机20安装于支承体30。

这样，若根据本实施方式使用形成有凹部38的支承体30，则不变更支承体30的外形就能够将使电动机20移动所需的空间增大与凹部38的深度相对应的量。换言之，在保证将电动机20容易地从支承体30中取出、或容易地导入到支承体30内的同时，能够使支承体30乃至关节部16小型化。

图5示出了其他实施方式的关节部16。在本实施方式中，为了对减速机构部40中使用的润滑剂进行密封，使用密封构件50。密封构件50设于电动机20与凹部38之间，将减速机构部40的周围的空间与支承体30的内部空间sp之间分隔。

电动机20在电动机轴24的周围具有适配器52。适配器52根据形成于支承体30的上表面32的凹部38的形状确定尺寸。由此，在将电动机20安装于支承体30时，能够隔着适配器52对密封构件50和凹部38施加充分的按压力，实现所需要的密封作用。

适配器52还可以安装于电动机20并与电动机20一起构成一体的单元。该情况下，在更换电动机20时，适配器52与电动机20一体地从支承体30上拆卸。

图6和图7分别示出了使电动机20向电动机20的轴线方向(图5的箭头a的方向)移动后的状态下的关节部16。与所述的实施方式相同，由于电动机轴24和设于电动机轴24的顶端的齿轮42能够穿过凹部38而移动，因此，不会与支承体30相干扰地使电动机20从支承体30中取出。

图8示出了本实施方式的关节部16的结构例。在该例子中，减速机构部由带轮和带构成。具体而言，电动机20在电动机轴24的顶端具有第1带轮60。第1带轮60经由带62与输出侧的第2带轮64相连结。由此，电动机20的旋转经由减速机构部被传递至被驱动体70。

图9示出了在图8所示的关节部16中将电动机20从支承体30上拆卸后的状态。如图9所示，电动机20的全长小于凹部38与支承体30的下表面34之间的距离。另外，虽然在附图中并未明示，但是，凹部38以具有比第1带轮60的宽度大的宽度的方式确定尺寸。因而，在将电动机20取出到支承体30的外部时、或导入支承体30内时，使第1带轮60穿过凹部38而移动。

图10和图11示出了本实施方式的关节部16的其他的结构例。图11是沿着图10的线xi-xi观察得到的剖视图。在该例子的情况下，电动机20的安装于电动机轴24的齿轮42与减速机构部40相啮合。

参照图11，为了润滑齿轮的啮合，在减速机构部40的周围的空间形成润滑脂槽。在图11中，润滑脂槽用阴影表示。

为了使润滑脂不向内部空间sp泄漏，在电动机20与凹部38之间设有密封构件50。电动机20包括安装于电动机轴24侧的主体22的适配器52。隔着适配器52对密封构件50施加按压力，实现预期的密封作用。

在图10和图11所示的实施方式中，在自内部空间sp的上表面32突出形成的适配器安装部39形成有凹部38。适配器安装部39根据适配器52的外形确定尺寸，在将电动机20组装于支承体30时，将适配器52组装于适配器安装部39。

如图12和图13所示，电动机轴24和齿轮42能够经由形成于适配器安装部39的凹部38移动。因而，与所述的其他的实施方式相同，在保证能够将电动机20容易地从支承体上拆卸、或容易地导入支承体内的同时，能够使机器人的关节部小型化。

以上，说明了本发明的各种实施方式，但对本领域技术人员而言，应该明确的是，利用其他的实施方式也能够实现本发明所意图的作用效果。特别是，能够不脱离本发明的范围地对所述的实施方式的构成要素进行删除或替换，还能够添加公知的手段。另外，通过对本说明书中明示或暗示性公开的多个实施方式的特征进行任意组合，也能够实施本发明，这一点对本领域技术人员来说是不言自明的。

根据本发明的机器人，通过采用在与电动机相对的相对面形成有凹部的支承体，能够使电动机的顶端部穿过凹部的空间从而将电动机从支承体中取出、或将电动机导入到支承体内。由此，在更换电动机时，在防止电动机与机器人的构成部件相干扰的同时，能够使机器人小型化。