關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供小型、輕量、低成本且內(nèi)置布線及配管的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置以及機(jī)器人。關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括：將減速器(30)的轉(zhuǎn)矩輸出向第二連桿(11)傳遞的減速器輸出軸(33)、將轉(zhuǎn)矩輸出的反作用力從減速器的機(jī)架向第一連桿(10)傳遞的動(dòng)力傳遞軸(14)、配置在減速器輸出軸(33)的外周并與減速器輸出軸(33)連接的減速器輸出軸外筒(13)、配置在動(dòng)力傳遞軸(14)的外周并與動(dòng)力傳遞軸(14)連接的動(dòng)力傳遞軸外筒(12)、以及配置于第一連桿(10)與第二連桿(11)之間且包含布線以及配管的至少一方的管線(40)，動(dòng)力傳遞軸(14)包括電機(jī)機(jī)架(21)作為至少一部分，管線(40)被收納在夾在減速器輸出軸(33)與減速器輸出軸外筒(13)的空間、和夾在動(dòng)力傳遞軸(14)與動(dòng)力傳遞軸外筒(12)的空間。
【專利說(shuō)明】關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]利用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)依次連接多個(gè)連桿而構(gòu)成的垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人、SCARA型機(jī)器人從其基部向手臂前端部，除配置用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力線和信號(hào)線之外，還必須配置用于驅(qū)動(dòng)用戶使用的手柄等設(shè)備的信號(hào)線、空氣配管、用于使用用于檢測(cè)物體的照相機(jī)等的高速通信用信號(hào)線。
[0003]提出有將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心部設(shè)成中空，在其中使布線及配管通過(guò)，從而使電機(jī)、減速器、以及軸承一體化的方法。(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]此外，還提出有如下方法，即，在使伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸彎折于電機(jī)側(cè)的旋轉(zhuǎn)側(cè)電纜導(dǎo)件內(nèi)將多個(gè)電纜設(shè)成扁平狀并配置成U字彎曲狀的方法中，通過(guò)以省空間的方式收納布線及配管，并利用布線及配管的U字彎曲構(gòu)造來(lái)吸收關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而降低布線及配管的負(fù)荷并降低斷線、磨損的風(fēng)險(xiǎn)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2004-078423號(hào)手冊(cè)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-284777號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而，在專利文獻(xiàn)I中，若將使布線.配管通過(guò)的孔設(shè)置于電機(jī)軸、減速器的輸入輸出軸的中心，則使關(guān)節(jié)的徑向尺寸增加，因此使手臂形狀變粗，手臂重量增加。此外，若在電機(jī)軸、減速器輸入軸設(shè)置使布線.配管通過(guò)的孔，則高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)軸、減速器輸入軸的外徑增大，因此它們的軸外周部的周速增加，使由油封的唇部與高速旋轉(zhuǎn)軸的接觸部引起的發(fā)熱增加，這導(dǎo)致關(guān)節(jié)動(dòng)作速度受到限制，該油封的唇部防止?jié)櫥姍C(jī)軸承和減速器的油脂、潤(rùn)滑油的流失、進(jìn)入。此外，由于油封唇部與高速旋轉(zhuǎn)軸的摩擦電阻增大而消耗電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，使關(guān)節(jié)的加速受到限制。另外，若在電機(jī)軸、減速器輸入軸設(shè)置使布線及配管通過(guò)的孔，則使減速器輸入軸側(cè)的慣性增加，從而在加減速時(shí)消耗電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此使關(guān)節(jié)的加減速收到限制。越是軸徑小的小容量的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，這些技術(shù)問(wèn)題就越變得顯著，因此基于中空構(gòu)造的布線方式不適用于小型機(jī)器人的關(guān)節(jié)構(gòu)造。
[0008]此外，在專利文獻(xiàn)2中，在伺服電機(jī)的外周設(shè)置電機(jī)蓋，并在其外周配置電纜導(dǎo)件，因此需要設(shè)置于電機(jī)與電機(jī)蓋之間的空間，這導(dǎo)致關(guān)節(jié)的外徑擴(kuò)大。此外，由于沿電纜導(dǎo)件將電纜在軸向上配置成扁平狀，所以為了排列電纜而需要軸向的空間，這導(dǎo)致關(guān)節(jié)的寬度增加。由于這些理由，該方式需要布線?配管收納部的空間，因此只能應(yīng)用于機(jī)器人手臂的基部等限定的地方。
[0009]本發(fā)明正是為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]應(yīng)用例I
[0011]本應(yīng)用例中的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，第一連桿和第二連桿相對(duì)地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括:電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、定子、電機(jī)機(jī)架以及支承轉(zhuǎn)子軸的軸承；減速器，其對(duì)來(lái)自上述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速，使該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩輸出增大并輸出；減速器輸出軸，其將上述轉(zhuǎn)矩輸出從上述減速器向上述第二連桿傳遞；動(dòng)力傳遞軸，其將上述轉(zhuǎn)矩輸出的反作用力從上述減速器的機(jī)架向上述第一連桿傳遞；動(dòng)力傳遞軸外筒，其配置在上述動(dòng)力傳遞軸的外周，并與該動(dòng)力傳遞軸連接；減速器輸出軸外筒，其配置在上述減速器輸出軸的外周，并與該減速器輸出軸連接；以及管線，其配置于上述第一連桿與上述第二連桿之間，包含布線以及配管的至少一方，上述動(dòng)力傳遞軸包括上述電機(jī)機(jī)架作為至少一部分，上述管線被收納在收納空間中，該收納空間由夾在上述動(dòng)力傳遞軸外筒與上述動(dòng)力傳遞軸或者上述減速器的機(jī)架或者上述減速器輸出軸之間的空間、和夾在上述減速器輸出軸外筒與上述減速器輸出軸或者上述減速器的機(jī)架或者上述動(dòng)力傳遞軸之間的空間構(gòu)成。
[0012]根據(jù)本應(yīng)用例，在使第一連桿和第二連桿相互轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)造中，將電機(jī)機(jī)架作為動(dòng)力傳遞軸的一部分而使用，因此能夠使構(gòu)造簡(jiǎn)單化，并能夠使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的外徑較小。此外，通過(guò)該構(gòu)造，將收納管線的空間設(shè)置于減速器輸出軸或者減速器的機(jī)架或者動(dòng)力傳遞軸的外周，從而能夠較大地確保管線的彎曲半徑，從而能夠減少作用于管線的變形應(yīng)力，進(jìn)而能夠提供使管線的耐久性提高的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0013]應(yīng)用例2
[0014]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，包括與上述減速器輸出軸連接，并配置在上述減速器的機(jī)架或者上述動(dòng)力傳遞軸的外周的減速器輸出軸套。
[0015]根據(jù)本應(yīng)用例，在減速器輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)域，管線跟隨減速器輸出軸外筒運(yùn)動(dòng)，另一方面，減速器的機(jī)架和動(dòng)力傳遞軸向與此相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此減速器的機(jī)架以及動(dòng)力傳遞軸與管線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生從而容易產(chǎn)生摩擦，但是通過(guò)減速器輸出軸套，防止管線與減速器的機(jī)架以及動(dòng)力傳遞軸的接觸，不產(chǎn)生與管線的摩擦，因此提高管線的耐久性。
[0016]應(yīng)用例3上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線包括可動(dòng)部和位于該可動(dòng)部的兩端的固定部，上述管線的上述固定部的一方在上述動(dòng)力傳遞軸外筒和上述動(dòng)力傳遞軸之間沿該動(dòng)力傳遞軸的周向配置，上述管線的上述固定部的另一方在上述減速器輸出軸外筒和上述減速器的機(jī)架或者上述動(dòng)力傳遞軸之間沿上述減速器輸出軸的周向配置，上述管線的上述可動(dòng)部在上述動(dòng)力傳遞軸以及上述減速器輸出軸的周向以U字形狀彎折地配置。
[0017]根據(jù)本應(yīng)用例，若第一連桿和第二連桿相互轉(zhuǎn)動(dòng)，則U字形狀的彎折部移動(dòng)，由此能夠使作用于管線的彎曲應(yīng)力分散于管線整體，從而能夠確保管線的耐久性。
[0018]應(yīng)用例4
[0019]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線的上述固定部的一方靠近上述動(dòng)力傳遞軸側(cè)而固定，上述管線的上述固定部的另一方靠近上述減速器輸出軸外筒側(cè)而固定。
[0020]根據(jù)本應(yīng)用例，使管線的各固定部的固定位置在動(dòng)力傳遞軸的徑向偏移而配置，因此使管線與減速器的機(jī)架、減速器輸出軸、減速器輸出軸外筒、動(dòng)力傳遞軸以及動(dòng)力傳遞軸外筒的接觸壓減少?gòu)亩軌蚍乐鼓Σ?，進(jìn)而能夠提高管線的耐久性。
[0021]應(yīng)用例5
[0022]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線包括第I管線和第2管線，使上述第I管線與上述第2管線的固定部對(duì)置配置，上述管線的各自的U字形狀的彎折部在不重疊的范圍內(nèi)配置。
[0023]根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)系統(tǒng)的管線，使布線以及配管的數(shù)量增加至兩倍，使布線.配管分開(kāi)為兩個(gè)系統(tǒng)，從而能夠使管線的粗細(xì)變細(xì)，因此能夠抑制布線.配管的收納空間，從而能夠構(gòu)成緊湊的關(guān)節(jié)。
[0024]應(yīng)用例6
[0025]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線沿上述動(dòng)力傳遞軸以及上述減速器輸出軸的周向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
[0026]根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)設(shè)置多個(gè)管線的系統(tǒng)，從而能夠增加布線.配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0027]應(yīng)用例7
[0028]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線沿上述動(dòng)力傳遞軸以及上述減速器輸出軸的徑向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
[0029]根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)設(shè)置多個(gè)管線的系統(tǒng)，能夠增加布線.配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0030]應(yīng)用例8
[0031]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線沿上述動(dòng)力傳遞軸和上述減速器輸出軸的軸向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
[0032]根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)設(shè)置多個(gè)管線的系統(tǒng)，能夠增加布線.配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0033]應(yīng)用例9
[0034]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，包括機(jī)械制動(dòng)器，上述機(jī)械制動(dòng)器被配置在上述第一連桿或者上述第二連桿的內(nèi)部的空間。
[0035]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠利用第一連桿或者第二連桿的內(nèi)部的空間來(lái)配置機(jī)械制動(dòng)器，因此能夠縮小關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)軸向的寬度，從而能夠使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
[0036]應(yīng)用例10
[0037]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，包括位置檢測(cè)器，上述位置檢測(cè)器被配置在上述第一連桿或者上述第二連桿的內(nèi)部的空間。
[0038]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠利用第一連桿或者第二連桿的內(nèi)部的空間來(lái)配置位置檢測(cè)器，因此能夠縮短關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)軸向的寬度，從而能夠使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
[0039]應(yīng)用例11
[0040]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和位置檢測(cè)器處理電路，上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及上述位置檢測(cè)器處理電路被配置在上述第一連桿或者上述第二連桿內(nèi)。
[0041]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠使電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、以及位置檢測(cè)器與位置檢測(cè)電路接近地配置，因此能夠縮短電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間的布線以及位置檢測(cè)器與位置檢測(cè)電路之間的布線，從而能夠使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置小型化。
[0042]應(yīng)用例12
[0043]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述電機(jī)的上述定子被燒嵌或者壓入到上述電機(jī)機(jī)架。
[0044]根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)燒嵌或者壓入定子，能夠減少將定子固定于電機(jī)機(jī)架的部件，從而能夠使關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置小型化，并降低成本。
[0045]應(yīng)用例13
[0046]上述應(yīng)用例所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述管線在上述收納空間、或者上述減速器輸出軸外筒以及上述動(dòng)力傳遞軸外筒中，與電路板或者連接器連接。
[0047]根據(jù)本應(yīng)用例，在收納空間、或者減速器輸出軸外筒以及動(dòng)力傳遞軸外筒，能夠使管線轉(zhuǎn)接或者分叉，因此提高組裝以及分解的操作性。
[0048]應(yīng)用例14
[0049]本應(yīng)用例所涉及的機(jī)器人的特征在于，具備上述的任一項(xiàng)所記載的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0050]根據(jù)本應(yīng)用例，在通過(guò)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)依次連接連桿而構(gòu)成手臂的垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人、SCARA型機(jī)器人中，將管線收納于手臂內(nèi)部，減少管線的彎曲、扭轉(zhuǎn)的變形，從而能夠防止斷線、破損而延長(zhǎng)壽命。此外，能夠?qū)⒐芫€緊湊地收納與關(guān)節(jié)內(nèi)部，因此能夠構(gòu)成小型輕型且可動(dòng)范圍廣的機(jī)械手臂。并且，管線能夠從組裝機(jī)身后卷繞于軸地配置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)組裝簡(jiǎn)單、容易進(jìn)行管線的追加、更換的機(jī)器人。另外，容易將管線收納于手臂內(nèi)部而成為防水.防塵構(gòu)造，因此能夠?qū)崿F(xiàn)防水.防塵式的機(jī)器人。由此，能夠提供小型.輕型.低成本的機(jī)器人。
[0051]應(yīng)用例15
[0052]上述應(yīng)用例所記載的機(jī)器人的特征在于，上述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的上述第二連桿向相對(duì)于上述第一連桿彎曲關(guān)節(jié)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0053]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠使連接連桿的關(guān)節(jié)的寬度較小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)纖細(xì)的手臂。此夕卜，能夠得到較廣的關(guān)節(jié)動(dòng)作范圍，因此能夠擴(kuò)大機(jī)器人手臂的可動(dòng)范圍。
[0054]應(yīng)用例16
[0055]上述應(yīng)用例所記載的機(jī)器人的特征在于，上述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的上述第二連桿向相對(duì)于上述第一連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0056]根據(jù)本應(yīng)用例，能夠使機(jī)器人手臂的外徑較細(xì)，因此能夠抑制連桿間的干擾，從而能夠擴(kuò)大機(jī)器人手臂的可動(dòng)范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0057]圖1是表示第I實(shí)施方式的促動(dòng)器的外形的立體圖。
[0058]圖2是表示在第I實(shí)施方式的促動(dòng)器中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖和剖視圖。
[0059]圖3是表示第I實(shí)施方式的促動(dòng)器的內(nèi)部構(gòu)造的剖視圖。
[0060]圖4是表示第I實(shí)施方式的促動(dòng)器的管線的動(dòng)作的示意圖。
[0061]圖5是表不第I實(shí)施方式的SCARA型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的不意圖。
[0062]圖6是表示第I實(shí)施方式的六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0063]圖7是表示第I實(shí)施方式的雙臂7軸機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0064]圖8是表示在第2實(shí)施方式的使管線對(duì)置地配置的促動(dòng)器中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0065]圖9是表示第2實(shí)施方式的促動(dòng)器的管線的動(dòng)作的示意圖。
[0066]圖10是表示在將第3實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于周向的促動(dòng)器中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0067]圖11是表示在將第4實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于徑向的促動(dòng)器中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0068]圖12是表示在將第5實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于軸向的促動(dòng)器中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0069]第I實(shí)施方式
[0070]圖1是表示本實(shí)施方式的促動(dòng)器I的外形的立體圖，圖2是表示在本實(shí)施方式的促動(dòng)器I中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖。
[0071]如圖1所示，將本實(shí)施方式的促動(dòng)器I配置為基點(diǎn)連桿(第一連桿)10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿(第二連桿)11能夠相互轉(zhuǎn)動(dòng)，在它們之間配置有傳動(dòng)軸外筒12和減速器輸出軸外筒13。在傳動(dòng)軸外筒12設(shè)置有基點(diǎn)連桿管線取出口 16，并配置有基點(diǎn)連桿固定管線41。在減速器輸出軸外筒13設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線取出口 17，并配置有轉(zhuǎn)動(dòng)連桿固定管線42。
[0072]如圖2所示，促動(dòng)器I在基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11之間配置有電機(jī)20、減速器30、減速器輸出軸套35以及管線40。
[0073]管線40收納于傳動(dòng)軸外筒12、減速器輸出軸外筒13、傳動(dòng)軸14、減速器30、減速器輸出軸套35、以及基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11所夾著的空間。管線40是布線以及配管至少一方。此外，管線40是總稱電力線、信號(hào)線、輸送氣體的氣體用配管、以及輸送液體的液體用配管等。此外，氣體用配管還包括真空用配管。
[0074]管線40通過(guò)基點(diǎn)連桿管線夾45被固定于基點(diǎn)連桿10，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線夾46被固定于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11。管線40由基點(diǎn)連桿管線夾45與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線夾46所夾著的管線可動(dòng)部43、固定于基點(diǎn)連桿10的基點(diǎn)連桿固定管線41、以及相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11固定的轉(zhuǎn)動(dòng)連桿固定管線42構(gòu)成。
[0075]基點(diǎn)連桿管線夾45也可以靠近傳動(dòng)軸14側(cè)固定管線40。轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線夾46可以靠近減速器輸出軸外筒13固定管線40。通過(guò)像這樣固定管線40，能夠減少管線40與傳動(dòng)軸外筒12的內(nèi)周以及、傳動(dòng)軸14接觸，從而能夠提高管線40的耐久性。
[0076]管線40沿著傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31、減速器輸出軸套35、以及減速器30的外周與傳動(dòng)軸外筒12的內(nèi)周、減速器輸出軸外筒13的內(nèi)周配置。管線可動(dòng)部43沿著傳動(dòng)軸14以及減速器輸出軸33 (參照?qǐng)D3)的周向彎折配置為U字形狀。
[0077]若轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)，則管線可動(dòng)部43的U字彎曲部的位置移動(dòng)。由此，作用于管線40的應(yīng)力變緩和。此時(shí)，管線40僅彎曲變形沒(méi)有伴隨扭轉(zhuǎn)變形，U字部移動(dòng)，從而通過(guò)管線可動(dòng)部43整體吸收作用于管線的應(yīng)力，因此作用于管線40的應(yīng)力較小，從而能夠提高管線40的耐久性。
[0078]圖3是表示本實(shí)施方式的促動(dòng)器I的內(nèi)部構(gòu)造的剖視圖。如圖3所示，促動(dòng)器I由電機(jī)20、減速器30、減速器輸出軸套35、減速器輸出軸33、以及至少包括電機(jī)20的電機(jī)機(jī)架21作為一部分的傳動(dòng)軸14、傳動(dòng)軸外筒12、減速器輸出軸外筒13、位置檢測(cè)器50、機(jī)械制動(dòng)器51、關(guān)節(jié)支承軸承15、轉(zhuǎn)子軸支承主軸承25、轉(zhuǎn)子軸支承副軸承26、電機(jī)油封27、減速器油封34、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18、位置檢測(cè)器處理電路19構(gòu)成。
[0079]電機(jī)20由電機(jī)機(jī)架21、轉(zhuǎn)子22、轉(zhuǎn)子軸23、定子24、轉(zhuǎn)子軸支承主軸承25、轉(zhuǎn)子軸支承副軸承26以及電機(jī)油封27構(gòu)成。轉(zhuǎn)子軸23被轉(zhuǎn)子軸支承主軸承25與轉(zhuǎn)子軸支承副軸承26支承，且在減速器輸入軸32與減速器30的內(nèi)部連接。電機(jī)油封27防止對(duì)減速器30的內(nèi)部進(jìn)行潤(rùn)滑的潤(rùn)滑脂或者潤(rùn)滑油侵入轉(zhuǎn)子22與定子24之間。
[0080]減速器30由減速器機(jī)架31、減速器輸入軸32、減速器輸出軸33、減速器油封34、關(guān)節(jié)支承軸承15以及齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。減速器機(jī)架31經(jīng)由電機(jī)機(jī)架21或者傳動(dòng)軸14與基點(diǎn)連桿10連接，減速器輸出軸33與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11連接。減速器輸入軸32在減速器30的內(nèi)部與電機(jī)20的轉(zhuǎn)子軸23連接，通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)使電機(jī)20產(chǎn)生的扭矩增大而取出至減速器輸出軸33，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0081]在本實(shí)施方式中，減速器30的齒輪機(jī)構(gòu)使用波動(dòng)齒輪、其他減速機(jī)構(gòu)。
[0082]減速器輸出軸套35與減速器輸出軸33連接，配置于減速器機(jī)架31或者傳動(dòng)軸14的外周。減速器輸出軸套35防止管線40與減速器機(jī)架31或者與傳動(dòng)軸14接觸。
[0083]減速器油封34防止對(duì)減速器30的內(nèi)部進(jìn)行潤(rùn)滑的潤(rùn)滑脂或者潤(rùn)滑油向機(jī)械制動(dòng)器51側(cè)流出。
[0084]傳動(dòng)軸14兼作電機(jī)機(jī)架21，并在內(nèi)部配置有構(gòu)成電機(jī)20的轉(zhuǎn)子22、轉(zhuǎn)子軸23、定子24、轉(zhuǎn)子軸支承主軸承25、轉(zhuǎn)子軸支承副軸承26以及電機(jī)油封27。傳動(dòng)軸14 一側(cè)的端面與減速器機(jī)架31連接，另一側(cè)的端面與基點(diǎn)連桿10連接。傳動(dòng)軸14將用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的扭矩的反作用力傳遞至基點(diǎn)連桿10。
[0085]通過(guò)使傳動(dòng)軸14的至少一部分與電機(jī)機(jī)架21成為一體，與使電機(jī)機(jī)架21與傳動(dòng)軸14獨(dú)立地配置的情況相比，能夠縮短促動(dòng)器I的徑向長(zhǎng)度，因此能夠使促動(dòng)器I小型化、輕型化。另外，能夠使在驅(qū)動(dòng)電機(jī)20時(shí)從定子24產(chǎn)生的熱量經(jīng)由傳動(dòng)軸14散熱，因此能夠構(gòu)成散熱性好的促動(dòng)器I。
[0086]管線40收納于被傳動(dòng)軸外筒12與電機(jī)機(jī)架21或者傳動(dòng)軸14圍起的空間、和被減速器輸出軸外筒13與減速器機(jī)架31或者傳動(dòng)軸14圍起的空間。
[0087]關(guān)節(jié)支承軸承15相對(duì)于基點(diǎn)連桿10通過(guò)懸臂構(gòu)造對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11進(jìn)行支承。在本實(shí)施方式中，使用了懸臂構(gòu)造的關(guān)節(jié)支承方法，也可以使用雙支撐構(gòu)造的關(guān)節(jié)支承方法。
[0088]位置檢測(cè)器50也可以配置于基點(diǎn)連桿10的內(nèi)部。由此，能夠縮短基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11之間的長(zhǎng)度，從而能夠使促動(dòng)器I小型化。位置檢測(cè)器50可以使用單元構(gòu)造，也可以使用模塊構(gòu)造。
[0089]機(jī)械制動(dòng)器51也可以使轉(zhuǎn)子軸23貫通減速器輸出軸33的中心部而與機(jī)械制動(dòng)器51的輸入軸連接，并配置于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的內(nèi)部。由此，能夠縮短基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11之間的長(zhǎng)度，從而能夠使促動(dòng)器I小型化。
[0090]關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置I也可以具備電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18和位置檢測(cè)器處理電路19。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路18以及位置檢測(cè)器處理電路19也可以配置于傳動(dòng)軸外筒12與傳動(dòng)軸14之間、減速器輸出軸外筒13與減速器機(jī)架31之間、或者基點(diǎn)連桿10、轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的內(nèi)部。由此，能夠縮短基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11之間的長(zhǎng)度，從而能夠使促動(dòng)器I小型化。
[0091]另外，電機(jī)20的定子24可以燒嵌或者按壓插入到電機(jī)機(jī)架21。由此，通過(guò)燒嵌或者按壓插入定子24，能夠減少將定子24固定于電機(jī)機(jī)架21的部件，從而能夠使促動(dòng)器I小型化，進(jìn)而降低成本。
[0092]圖3是示意圖，故省略了剖視圖，縮尺也以容易看清圖的方式設(shè)定。管線40是捆綁一個(gè)或者多個(gè)管線而形成的。另外，管線40能夠彎曲，并能夠跟隨于基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相互旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作而彎曲。
[0093]對(duì)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0094]若對(duì)電機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，則連接于減速器輸出軸33的轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于連接于傳動(dòng)軸14的基點(diǎn)連桿10而轉(zhuǎn)動(dòng)。管線40通過(guò)使U字形狀的管線可動(dòng)部43在由減速器輸出軸33與減速器輸出軸外筒13或者傳動(dòng)軸14與傳動(dòng)軸外筒12夾著的空間內(nèi)移動(dòng)，來(lái)吸收基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的角度變化。
[0095]若轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10順時(shí)針(CW)旋轉(zhuǎn)，則管線40以被卷入的形式移動(dòng)，從而一邊卷繞于減速器輸出軸套35—邊移動(dòng)。相反地若逆時(shí)針(CCW)旋轉(zhuǎn)，則管線40以被推出的形式移動(dòng)，從而沿著減速器輸出軸外筒13以及傳動(dòng)軸外筒12移動(dòng)。在該動(dòng)作中，管線40僅作用有彎曲變形，U字形狀的彎曲部伴隨著連桿的旋轉(zhuǎn)在管線40上移動(dòng)，因此彎曲變形的應(yīng)力被管線整體吸收，從而能夠提高管線40的耐久性。
[0096]根據(jù)本實(shí)施方式，轉(zhuǎn)子軸23通過(guò)實(shí)心構(gòu)造，相對(duì)于中空構(gòu)造的軸慣性小，并能夠進(jìn)行高速的加速減速的動(dòng)作。另外，轉(zhuǎn)子軸23通過(guò)實(shí)心構(gòu)造，相對(duì)于中空構(gòu)造的軸外徑較小，與油封的接觸部的相對(duì)速度較低，因此發(fā)熱較少，能夠進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。
[0097]圖4是表示本實(shí)施方式的促動(dòng)器I的管線40的動(dòng)作的示意圖。換言之，是表示管線40伴隨著本實(shí)施方式的連桿的旋轉(zhuǎn)的變形的示意圖。利用該圖，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的旋轉(zhuǎn)與管線可動(dòng)部43的U字彎曲部的移動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0098]在圖4(a)中，在基點(diǎn)連桿管線取出口 16與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線取出口 17成為促動(dòng)器I的相同周向的基準(zhǔn)位置，使基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11所成的角度為O度。
[0099]圖4(b)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)+180度旋轉(zhuǎn)時(shí)的管線40的變形。由于管線彎折為U字形狀，因此管線可動(dòng)部43的U字彎曲部的位置移動(dòng)相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的旋轉(zhuǎn)角度的1/2的角度。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至270度(=初始位置180+移動(dòng)量180/2)的位置。
[0100]圖4(c)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)+330度時(shí)的管線40的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至345度(=初始位置180+移動(dòng)量330/2)的位置。
[0101]圖4(d)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)-180度時(shí)的管線40的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至90度(=初始位置180-移動(dòng)量180/2)的位置。
[0102]圖4(e)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)+330度旋轉(zhuǎn)時(shí)的管線40的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至15度(=初始位置180-移動(dòng)量330/2)的位置。
[0103]對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10能夠旋轉(zhuǎn)的角度范圍而言，正方向?yàn)閁字彎曲部不越過(guò)管線的基點(diǎn)連桿固定部的范圍，負(fù)方向?yàn)閁字彎曲部不越過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿固定部的范圍。根據(jù)該條件，理想情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11能夠相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)±360。
[0104]接下來(lái)，針對(duì)具備本實(shí)施方式的促動(dòng)器的機(jī)器人的實(shí)施方式進(jìn)行例示。圖5、圖6以及圖7是表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的機(jī)械手臂的示意圖。
[0105]圖5是表示本實(shí)施方式的SCARA型機(jī)器人201的結(jié)構(gòu)的示意圖。換言之，是在SCARA型機(jī)器人201應(yīng)用本發(fā)明的示意圖。
[0106]機(jī)械手主體依次配置有Jl軸促動(dòng)器61、J2軸促動(dòng)器62、J3軸促動(dòng)器63、J4軸促動(dòng)器64以及末端執(zhí)行器60。在由旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)構(gòu)成的Jl軸促動(dòng)器61、J2軸促動(dòng)器62、以及J4軸促動(dòng)器64中能夠應(yīng)用本發(fā)明。Jl軸促動(dòng)器61、J2軸促動(dòng)器62以及J4軸促動(dòng)器64被配置于彎曲關(guān)節(jié)的方向。
[0107]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使構(gòu)成SCARA型機(jī)器人101的關(guān)節(jié)的寬度與高度變小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型的SCARA型機(jī)器人101。
[0108]圖6是表示本實(shí)施方式的六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人102的結(jié)構(gòu)的示意圖。換言之，是在六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人102應(yīng)用本發(fā)明的示意圖。
[0109]從機(jī)械手主體依次配置有Jl軸促動(dòng)器71、J2軸促動(dòng)器72、J3軸促動(dòng)器73、J4軸促動(dòng)器74、J5軸促動(dòng)器75、J6軸促動(dòng)器76以及末端執(zhí)行器70。Jl軸促動(dòng)器71、J4軸促動(dòng)器74、J6軸促動(dòng)器76配置于扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的方向，J2軸促動(dòng)器72、J3軸促動(dòng)器73以及J5軸促動(dòng)器75配置于彎曲關(guān)節(jié)的方向。
[0110]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使扭轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)的直徑較小，因此能夠構(gòu)成小型化的六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人102。另外，能夠使彎曲的關(guān)節(jié)的直徑與寬度較小，因此能夠構(gòu)成防止連桿間的干擾而保持較廣的動(dòng)作范圍的六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人102。
[0111]圖7是表示本實(shí)施方式的雙臂7軸機(jī)器人的結(jié)構(gòu)的示意圖。換言之，在雙手臂7軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人103中應(yīng)用本發(fā)明的示意圖。
[0112]從機(jī)械手主體依次配置有右手臂ii Jl軸促動(dòng)器81、J2軸促動(dòng)器82、J3軸促動(dòng)器83、J4軸促動(dòng)器84、J5軸促動(dòng)器85、J6軸促動(dòng)器86、J7軸促動(dòng)器87以及末端執(zhí)行器80。左手臂依次配置有Jl軸促動(dòng)器91、J2軸促動(dòng)器92、J3軸促動(dòng)器93、J4軸促動(dòng)器94、J5軸促動(dòng)器95、J6軸促動(dòng)器96、J7軸促動(dòng)器97以及末端執(zhí)行器90。Jl軸促動(dòng)器81、91、J3軸促動(dòng)器83、93、J5軸促動(dòng)器85、95、J7軸促動(dòng)器87、97配置于扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的方向，J2軸促動(dòng)器82、92、J4軸促動(dòng)器84、94、J6軸促動(dòng)器86、96配置于彎曲關(guān)節(jié)的方向。
[0113]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使扭轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)的直徑較小，因此能夠構(gòu)成小型化的雙臂7軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人103。另外，能夠使彎曲的關(guān)節(jié)的直徑與寬度較小，因此能夠構(gòu)成防止連桿間的干擾并保持較廣的動(dòng)作范圍的雙手臂7軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人103。
[0114]接下來(lái)，對(duì)關(guān)于管線的配置方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0115]第2實(shí)施方式
[0116]圖8是表示在使本實(shí)施方式的管線對(duì)置配置的促動(dòng)器2中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0117]如圖8(a)以及(b)所示，本實(shí)施方式的促動(dòng)器2包括第一管線111和第二管線112，使第一管線111與第二管線112的固定部對(duì)置配置，并使各個(gè)管線可動(dòng)部43以彎折為U字形狀的方式配置。如圖8(b)所示，第一管線111與第二管線112在將傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周分割為兩等份的區(qū)域不與U字部重疊的范圍內(nèi)配置。
[0118]根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置雙系統(tǒng)的管線，使布線及配管的數(shù)量增加至兩倍、使布線及配管分開(kāi)為兩條線路，從而能夠使管線粗細(xì)較細(xì)，進(jìn)而抑制布線及配管的空間，能夠構(gòu)成緊湊的關(guān)節(jié)。
[0119]圖9是表示本實(shí)施方式的促動(dòng)器2的管線的動(dòng)作的示意圖。換言之，是表示伴隨著本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的旋轉(zhuǎn)的第一管線111與第二管線112的變形的示意圖。利用該圖，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的轉(zhuǎn)動(dòng)、和第一管線111與第二管線112的U字彎曲部的移動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0120]在圖9(a)中，在基點(diǎn)連桿管線取出口 16與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線取出口 17成為促動(dòng)器2的相同周向的基準(zhǔn)位置，將基點(diǎn)連桿10與轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11所成的角度設(shè)為O度。此時(shí)，第一管線111的U字部與第二管線112的U字部配置于對(duì)置的位置。
[0121]圖9 (b)是表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)+180度時(shí)的第一管線111與第二管線112的變形。第一管線111與第二管線112的U字部保持對(duì)置的位置關(guān)系而移動(dòng)。由于管線彎折為U字形狀，因此管線可動(dòng)部43的U字彎曲部的位置移動(dòng)相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11的旋轉(zhuǎn)角度的1/2的角度。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至270度(=初始位置180+移動(dòng)量180/2)的位置。
[0122]圖9(c)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)+330度時(shí)的第一管線111與第二管線112的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至345度(=初始位置180+移動(dòng)量330/2)的位置。
[0123]圖9 (d)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)-180度時(shí)的第一管線111與第二管線112的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至90度(=初始位置180-移動(dòng)量180/2)的位置。
[0124]圖9 (e)表示轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)-330度時(shí)的第一管線111與第二管線112的變形。在該情況下，U字彎曲部移動(dòng)至15度(=初始位置180-移動(dòng)量330/2)的位置。
[0125]對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10能夠旋轉(zhuǎn)的角度范圍而言，正方向與負(fù)方向都為第一管線111以及第二管線112的U字彎曲部不越過(guò)基點(diǎn)連桿固定管線41以及轉(zhuǎn)動(dòng)連桿固定管線42的范圍。根據(jù)該條件，理想情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11能夠相對(duì)于基點(diǎn)連桿10旋轉(zhuǎn)±360。
[0126]第3實(shí)施方式
[0127]圖10是表示在將本實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于周向的促動(dòng)器3中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0128]如圖10(a)以及(b)所示，本實(shí)施方式的促動(dòng)器3包括第一管線111、第二管線112、第三管線113以及第四管線114，并使第一管線111與第二管線112的固定部對(duì)置配置，使第三管線113與第四管線114的固定部對(duì)置配置，使各自的管線可動(dòng)部43彎折為U字形狀，并使傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周分割為兩等分配置。如圖10(b)所示，第一管線111與第三管線113、以及第二管線112與第四管線114在傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周不與U字部重疊的范圍配置。
[0129]根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置四個(gè)系統(tǒng)的管線，使布線及配管的數(shù)量增加至四倍、使布線及配管分開(kāi)為四個(gè)系統(tǒng)，從而能夠使管線的粗細(xì)變細(xì)，因此能夠抑制布線及配管的空間，能夠構(gòu)成緊湊的關(guān)節(jié)。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的旋轉(zhuǎn)范圍在理想情況下，能夠確保±180度。并且，通過(guò)將傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周分割η等份，配置nX 2個(gè)系統(tǒng)的布線.配管，能夠增加布線.配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0130]此外，在本實(shí)施方式中，使第一管線111與第二管線112、以及第三管線113與第四管線114對(duì)置配置，但也可以僅配置一方的管線。
[0131]第4實(shí)施方式
[0132]圖11是表示在將本實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于徑向的促動(dòng)器4中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0133]如圖11(a)所示，本實(shí)施方式的促動(dòng)器4包括第一管線111、第二管線112、第三管線113以及第四管線114，并使第一管線111與第二管線112的固定部對(duì)置配置，使第三管線113與第四管線114的固定部對(duì)置配置，使各自的管線可動(dòng)部43彎折為U字形狀地配置。如圖11 (b)所示，第一管線111與第二管線112在傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周不與U字部重疊的范圍內(nèi)配置。并且，第三管線113與第四管線114在上述外周不與U字部重疊的范圍內(nèi)配置。
[0134]根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置四個(gè)系統(tǒng)的管線，使布線及配管的數(shù)量增加至四倍，使布線及配管分開(kāi)為四個(gè)系統(tǒng)，從而能夠使管線的粗細(xì)變細(xì)，因此能夠抑制布線及配管的空間，從而能夠構(gòu)成緊湊的關(guān)節(jié)。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的旋轉(zhuǎn)范圍在理想情況下能夠確保±180度。并且，通過(guò)在傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周周向配置布線及配管，能夠增加布線及配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0135]此外，在本實(shí)施方式中，使第一管線111與第二管線112、以及第三管線113與第四管線114對(duì)置配置，但也可以僅配置一方的管線。
[0136]第5實(shí)施方式
[0137]圖12是表示在將本實(shí)施方式的多個(gè)管線配置于軸向的促動(dòng)器5中取下筒狀外筒的狀態(tài)的內(nèi)部的立體圖與剖視圖。
[0138]如圖12(a)所示，本實(shí)施方式的促動(dòng)器5包括第一管線111、第二管線112、第三管線113以及第四管線114，并使第一管線111與第二管線112的固定部對(duì)置配置，使第三管線113與第四管線114的固定部對(duì)置配置，使各自的管線可動(dòng)部43彎折為U字形狀地配置。如圖12(b)所示，第一管線111與第二管線112在傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的外周不與U字部重疊的范圍內(nèi)配置。并且，第三管線113與第四管線114在第一管線111與第二管線112的U字形狀的彎折配置的內(nèi)側(cè)不與U字部重疊的范圍內(nèi)配置。
[0139]根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)置四個(gè)系統(tǒng)的管線，使布線及配管的數(shù)量增加至四倍，使布線及配管分開(kāi)為四個(gè)系統(tǒng)，從而能夠使管線粗細(xì)較細(xì)，因此能夠抑制布線及配管的空間，從而能夠構(gòu)成緊湊的關(guān)節(jié)。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)連桿11相對(duì)于基點(diǎn)連桿10的旋轉(zhuǎn)范圍在理想情況下能夠確保±180度。并且，通過(guò)在傳動(dòng)軸14、減速器機(jī)架31以及減速器輸出軸33的軸向配置布線.配管，能夠增加布線.配管的數(shù)量，因此能夠收納必要的管線。
[0140]此外，在本實(shí)施方式中，使第一管線111與第二管線112、以及第三管線113與第四管線114對(duì)置配置，但也可以僅配置一方的管線。
[0141]本實(shí)施方式能夠共通地適用于機(jī)械裝置的旋轉(zhuǎn)部，除了機(jī)器人101、102、103的關(guān)節(jié)之外，還能夠在伴隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置內(nèi)置各管線111，112，113，114的機(jī)器中應(yīng)用。另外，使減速器與電機(jī)一體化，并在此應(yīng)用本實(shí)施方式，從而能夠構(gòu)成內(nèi)置各管線111、112、113、114的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。
[0142]符號(hào)說(shuō)明
[0143]1，2，3，4，5…促動(dòng)器(關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置);10…基點(diǎn)連桿(第一連桿);11…轉(zhuǎn)動(dòng)連桿(第二連桿)；12…傳動(dòng)軸外筒；13...減速器輸出軸外筒；14...傳動(dòng)軸；15…關(guān)節(jié)支承軸承；16…基點(diǎn)連桿管線取出口 ；17…轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線取出口 ；18...電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；19…位置檢測(cè)器處理電路;20…電機(jī);21…電機(jī)機(jī)架;22…轉(zhuǎn)子;23…轉(zhuǎn)子軸;24…定子;25…轉(zhuǎn)子軸支承主軸承；26…轉(zhuǎn)子軸支承副軸承；27...電機(jī)油封；30…減速器；31…減速器機(jī)架；32...減速器輸入軸；33…減速器輸出軸；34…減速器油封；35…減速器輸出軸套；40...管線；4L...基點(diǎn)連桿固定管線；42…轉(zhuǎn)動(dòng)連桿固定管線；43…管線可動(dòng)部；45…基點(diǎn)連桿管線夾；46...轉(zhuǎn)動(dòng)連桿管線夾；50...位置檢測(cè)器；51...機(jī)械制動(dòng)器；60、70、80、90…末端執(zhí)行器；61、71、81、91…Jl軸促動(dòng)器；62、72、82、92…J2軸促動(dòng)器；63、73、83、93…J3軸促動(dòng)器；64、74、84、94...J4軸促動(dòng)器;75、85、95…J5軸促動(dòng)器；76、86、96…J6軸促動(dòng)器；87、97…J7軸促動(dòng)器；101...SCARA型機(jī)器人；102…六軸垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人；103…雙臂七軸多關(guān)節(jié)型機(jī)器人；111…第一管線；112…第二管線；113…第三管線；114…第四管線。
【權(quán)利要求】
1.一種關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一連桿和第二連桿相對(duì)地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括: 電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、定子、電機(jī)機(jī)架以及支承轉(zhuǎn)子軸的軸承； 減速器，其對(duì)來(lái)自所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速，使該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩輸出增大并輸出； 減速器輸出軸，其將所述轉(zhuǎn)矩輸出從所述減速器向所述第二連桿傳遞； 動(dòng)力傳遞軸，其將所述轉(zhuǎn)矩輸出的反作用力從所述減速器的機(jī)架向所述第一連桿傳遞; 動(dòng)力傳遞軸外筒，其配置在所述動(dòng)力傳遞軸的外周，并與該動(dòng)力傳遞軸連接； 減速器輸出軸外筒，其配置在所述減速器輸出軸的外周，并與該減速器輸出軸連接；以及 管線，其配置于所述第一連桿與所述第二連桿之間，包含布線以及配管的至少一方， 所述動(dòng)力傳遞軸包括所述電機(jī)機(jī)架作為至少一部分， 所述管線被收納在收納空間中，該收納空間由夾在所述動(dòng)力傳遞軸外筒與所述動(dòng)力傳遞軸或者所述減速器的機(jī)架或者所述減速器輸出軸之間的空間、和夾在所述減速器輸出軸外筒與所述減速器輸出軸或者所述減速器的機(jī)架或者所述動(dòng)力傳遞軸之間的空間構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述減速器輸出軸連接，并配置在所述減速器的機(jī)架或者所述動(dòng)力傳遞軸的外周的減速器輸出軸套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線包括可動(dòng)部和位于該可動(dòng)部的兩端的固定部， 所述管線的所述固定部的一方在所述動(dòng)力傳遞軸外筒和所述動(dòng)力傳遞軸之間沿所述動(dòng)力傳遞軸的周向配置， 所述管線的所述固定部的另一方在所述減速器輸出軸外筒和所述減速器的機(jī)架或者所述動(dòng)力傳遞軸之間沿所述減速器軸的周向配置， 所述管線的所述可動(dòng)部在所述動(dòng)力傳遞軸以及所述減速器輸出軸的周向以U字形狀彎折地配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線的所述固定部的一方靠近所述動(dòng)力傳遞軸側(cè)而固定， 所述管線的所述固定部的另一方靠近所述減速器輸出軸外筒側(cè)而固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線包括第一管線和第二管線， 使所述第一管線與所述第二管線的固定部對(duì)置配置， 所述管線各自的U字形狀的彎折部在不重疊的范圍內(nèi)配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線沿所述動(dòng)力傳遞軸以及所述減速器輸出軸的周向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線沿所述動(dòng)力傳遞軸以及所述減速器輸出軸的徑向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線沿所述動(dòng)力傳遞軸以及所述減速器輸出軸的軸向被配置多個(gè)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 包括機(jī)械制動(dòng)器， 所述機(jī)械制動(dòng)器被配置在所述第一連桿或者所述第二連桿的內(nèi)部的空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 包括位置檢測(cè)器， 所述位置檢測(cè)器被配置在所述第一連桿或者所述第二連桿的內(nèi)部的空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和位置檢測(cè)器處理電路， 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及所述位置檢測(cè)器處理電路被配置在所述第一連桿或者所述第二連桿內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述電機(jī)的所述定子被燒嵌或者壓入到所述電機(jī)機(jī)架。
13.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述管線在所述收納空間、或者所述減速器輸出軸外筒以及所述動(dòng)力輸出軸外筒中，與電路板或連接器連接。
14.一種機(jī)器人，其特征在于，具備權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的所述第二連桿向相對(duì)于所述第一連桿彎曲關(guān)節(jié)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人，其特征在于， 所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的所述第二連桿向相對(duì)于所述第一連桿扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B25J19/00GK104416580SQ201410455870
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】平林友一 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社