机器人用驱动单元以及机器人制造技术

本发明专利技术提供一种机器人用驱动单元以及机器人，能够实现中空结构而易于进行电缆等的布线，实现机器人的轻量化和低成本化。机器人具备：围绕预定轴线相对旋转的第一部件和第二部件、以及机器人用驱动单元，该机器人用驱动单元具备：固定在第一部件上的壳体；输出轴部件，其以能够围绕轴线旋转的方式支撑在壳体上并固定在第二部件上；圆筒状的中空轴，其与轴线同轴配置并固定在输出轴部件上，并以能够围绕轴线旋转的方式支撑在壳体上；旋转体密封部件，其分别对壳体和输出轴部件之间、以及壳体和中空轴之间进行密封，中空轴具备由非铁材料构成的轴主体和接触面部件，该接触面部件由表面硬度高于轴主体的材质构成并构成与旋转体密封部件接触的接触面。

Driving Units for Robots and Robots

【技术实现步骤摘要】
机器人用驱动单元以及机器人
本专利技术涉及机器人用驱动单元以及机器人。
技术介绍
现有技术中，已知一种用于在机器人的机构内部中处理电缆的中空促动器，其是将设置于两个相对旋转的部件之间的促动器形成为中空而成的(例如参照专利文献1)。专利文献1的中空促动器使电机和减速器为同轴并在沿着中心轴的方向上并排排列，采用易于形成中空结构的波动齿轮减速器作为减速器，并且使用围绕中心轴旋转驱动的中空轴作为向减速器的输入轴传递电机旋转力的轴。通过中空轴，能够利用径向的内侧空间作为用于对电缆等进行布线的空间，并易于与配置在中空轴的径向外侧的封入有润滑油的减速器的空间间隔开。由于中空轴需要保持用于传递动力的强度，因此由铁等高强度的金属构成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5263162号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在具备不需要由围绕中心轴旋转驱动的轴输入旋转力的减速机构、例如齿轮减速机构的驱动单元的情况下，由于中空轴专门用作沿径向将用于对电缆等进行布线的空间和封入有润滑油的空间间隔开的部件，因此，当中空轴由铁等高强度的金属构成时，则会存在如下的不良情况：机器人的重量增加，并且因形状而导致成本增高。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种机器人用驱动单元以及机器人，能够实现中空结构而易于进行电缆等的布线，能够实现机器人的轻量化。用于解决问题的方案本专利技术的一个方案是一种机器人用驱动单元，机器人具备围绕预定的轴线相对旋转的第一部件和第二部件，并且所述机器人用驱动单元具备：壳体，其固定在所述第一部件上；输出轴部件，其以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体上，并且固定在所述第二部件上；圆筒状的中空轴，其与所述轴线同轴配置，并固定在所述壳体或者所述输出轴部件中的一个上，并且以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体或者所述输出轴部件中的另一个上；旋转体密封部件，其对所述壳体和所述输出轴部件之间、以及所述壳体或者所述输出轴部件中的所述另一个和所述中空轴之间进行密封，并允许分别围绕所述轴线进行的相对旋转，所述中空轴具备由非铁材料构成的轴主体、和接触面部件，所述接触面部件固定在该轴主体上，且由表面硬度高于该轴主体的材质构成，并构成与所述旋转体密封部件接触的接触面。根据本方案，通过使固定在第二部件上的输出轴部件相对于固定在第一部件上的壳体旋转驱动，能够使第一部件和第二部件围绕预定的轴线相对旋转。在该情况下，与相对旋转的轴线同轴配置的圆筒状的中空轴固定在第一部件或者第二部件中的一个上，并且以能够围绕轴线旋转的方式支撑在第一部件或者第二部件中的另一个上，因此能够允许输出轴部件相对于壳体围绕轴线进行的旋转，并且在中空轴的内侧形成有沿着轴线方向贯穿轴线近旁的空间。因此，利用该空间，能够将电缆等线条体从相互相对旋转的第一部件的内部铺设到第二部件的内部。而且，通过分别配置在壳体和输出轴部件之间、以及壳体或者输出轴部件中的另一个和中空轴之间的旋转体密封部件，对由壳体、输出轴部件和中空轴包围的空间进行密封。即，能够将由润滑剂润滑的减速机构等配置在该包围的空间中。在该情况下，通过使构成中空轴的轴主体由非铁材料构成、即树脂或铝等轻金属构成，从而能够实现机器人的轻量化。而且，即使因使用非铁材料而导致表面硬度下降，也能够通过由表面硬度高于非铁材料的材质构成的接触面部件构成与旋转体密封部件接触的接触面，从而实现高密封性能。并且，通过用树脂制造中空轴，能够降低与经过中空孔的线条体等的摩擦，维持线条体的健全性。在上述方案中，机器人用驱动单元可以具备轴承，所述轴承支撑所述中空轴相对于所述壳体或者所述输出轴部件中的所述另一个能够旋转。通过该结构，能够利用轴承补偿因轴主体由非铁材料构成而导致的中空轴的刚性下降，防止因中空轴的芯偏斜而导致的密封性能下降。在上述方案中，所述轴承可以配置在与所述接触面部件的沿所述轴线方向的至少一部分接触的位置。通过该结构，支撑中空轴旋转的轴承直接支撑接触面部件，能够更加可靠地防止与密封部件的接触面的偏斜，确保稳定的密封性能。在上述方案中，所述接触面部件形成为，在整个圆周上包覆所述轴主体的沿着所述轴线方向的一部分外周面的圆筒状。通过该结构，能够将接触面部件构成得较薄，从而实现轻量化。在上述方案中，所述机器人用驱动单元具备密封部件，所述密封部件对所述接触面部件的内周面和所述轴主体的外周面之间进行密封。通过该结构，能够防止内部的润滑剂等经过接触面部件的内周面和轴主体的外周面之间而泄漏。在上述方案中，所述密封部件可以在所述轴线方向上排列有多个。在上述方案中，所述接触面部件形成为圆筒状，并且配置在从所述轴主体的前端沿着所述轴线方向延长的位置。通过该结构，与整个中空轴由铁构成的情况相比，能够实现轻量化。在上述方案中，所述接触面部件的内周面由包覆部件包覆，所述包覆部件由高分子化合物构成。通过该结构，能够利用包覆接触面部件的内周面的包覆部件，降低与经过中空轴的中空孔内的线条体等的摩擦，维持线条体的健全性。本专利技术的另一方案是一种机器人，其具备：围绕预定的轴线相对旋转的第一部件和第二部件；以及上述任一种机器人用驱动单元，其使第二部件相对于第一部件相对地旋转驱动。专利技术效果根据本专利技术，具有以下效果：能够实现中空结构而易于进行电缆等的布线，能够实现机器人的轻量化。附图说明图1是表示本专利技术一个实施方式的机器人用驱动单元以及机器人的局部纵向剖视图。图2是表示图1的机器人用驱动单元的中空轴的前端部的局部放大纵向剖视图。图3是表示图1的机器人用驱动单元的变形例的中空轴的前端部的立体图。图4是表示图1的机器人用驱动单元的另一个变形例的中空轴的截面图。图5是表示图1的机器人用驱动单元的变形例的中空轴的前端部的局部放大纵向剖视图。图6是表示图1的机器人用驱动单元的又一个变形例的局部纵向剖视图。附图标记说明10：机器人用驱动单元11：壳体12：输出轴部件13：中空轴14：第一密封部件(旋转体密封部件)15：第二密封部件(旋转体密封部件)20、26：轴承21：轴主体22：轴环(接触面部件)23：密封部件32：接触面部件37：衬套(包覆部件)110：第一部件120：第二部件A：轴线具体实施方式下面参照附图，对本专利技术一个实施方式的机器人用驱动单元10和机器人100进行说明。如图1所示，本实施方式的机器人100具备：中空的第一部件110；中空的第二部件120，其被支撑为相对于第一部件110能够围绕预定的轴线A旋转；以及本实施方式的机器人用驱动单元10，其使第二部件120相对于第一部件110旋转驱动。机器人用驱动单元10具备：固定在第一部件110上的壳体11；输出轴部件12，其以能够围绕轴线A旋转的方式支撑在壳体11的内部，并固定在第二部件120上；中空轴13，其固定在输出轴部件12上，并且以能够旋转的方式支撑在壳体11上；对壳体11和输出轴部件12之间进行密封的第一密封部件(旋转体密封部件)14；以及对壳体11和中空轴13之间进行密封的第二密封部件(旋转体密封部件)15。壳体11具备：筒状的外周部16和具有贯穿孔17的端板18，所述贯穿孔17从该外周部16在轴线A方向的一端向径向内侧延伸并且在中央在沿着轴线A的方向上贯穿。输出轴部件12形成为圆形的圆环板状，在中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人用驱动单元，其特征在于，机器人具备围绕预定的轴线相对旋转的第一部件和第二部件，并且所述机器人用驱动单元具备：壳体，其固定在所述第一部件上；输出轴部件，其以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体上，并且固定在所述第二部件上；圆筒状的中空轴，其与所述轴线同轴配置，并固定在所述壳体或者所述输出轴部件中的一个上，并且以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体或者所述输出轴部件中的另一个上；旋转体密封部件，其对所述壳体和所述输出轴部件之间、以及所述壳体或者所述输出轴部件中的所述另一个和所述中空轴之间进行密封，并允许分别围绕所述轴线进行的相对旋转，所述中空轴具备由非铁材料构成的轴主体、和接触面部件，所述接触面部件固定在该轴主体上，且由表面硬度高于该轴主体的材质构成，并构成与所述旋转体密封部件接触的接触面。

【技术特征摘要】
2018.03.30 JP 2018-0678901.一种机器人用驱动单元，其特征在于，机器人具备围绕预定的轴线相对旋转的第一部件和第二部件，并且所述机器人用驱动单元具备：壳体，其固定在所述第一部件上；输出轴部件，其以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体上，并且固定在所述第二部件上；圆筒状的中空轴，其与所述轴线同轴配置，并固定在所述壳体或者所述输出轴部件中的一个上，并且以能够围绕所述轴线旋转的方式支撑在所述壳体或者所述输出轴部件中的另一个上；旋转体密封部件，其对所述壳体和所述输出轴部件之间、以及所述壳体或者所述输出轴部件中的所述另一个和所述中空轴之间进行密封，并允许分别围绕所述轴线进行的相对旋转，所述中空轴具备由非铁材料构成的轴主体、和接触面部件，所述接触面部件固定在该轴主体上，且由表面硬度高于该轴主体的材质构成，并构成与所述旋转体密封部件接触的接触面。2.根据权利要求1所述的机器人用驱动单元，其特征在于，所述机器人用驱动单元具备轴承，所述轴承支撑所述中空轴相对于所述壳体或者所述输出轴部件中的所述另一个能够旋转。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：水越友亮，中山一隆，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP