工业用机器人制造技术

本发明专利技术提供一种工业用机器人，该工业用机器人(100)在摆动臂(150)内部，通过工具安装旋转臂驱动用传递机构(300)向摆动轴(313)传递工具安装旋转臂驱动用电动机(311)的旋转，通过工具安装部驱动用第一传递机构(412a)将工具安装部驱动用电动机(411)的旋转传递到中间动力传递轴(422)，再通过工具安装部驱动用第二传递机构(412b)将中间动力传递轴(422)的旋转传递到输出动力传递轴(426)，并通过工具安装部驱动用减速组件(413)减速而使工具安装部(170)旋转。据此，以紧凑的结构能够增大手臂的旋转轴到工具安装部的距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有进行焊接等的转动手臂的工业用机器人。
技术介绍
例如，作为焊接机器人等工业用机器人使用所谓的多关节型机器人等。对于焊接机器人等工业用机器人，在狭窄部位等进行焊接的要求提高，伴随于此，为避免与工件等位于周围的物体发生干涉，期望安装工具的工具安装部及周围小型化。为此，需要优化工具安装部的驱动机构及搭载工具安装部的手臂的驱动机构等。作为与多关节型机器人的安装工具的工具安装部的结构相关的技术，提出有如下的结构，即通过变换在末端器(end-effector)安装部上的末端器旋转驱动用电动机搭载部的位置，来避免与工件等周围物发生干涉(例如，参照日本专利公开公报特开 2006-26748号，以下称作“专利文献1”)。还有，作为工业用机器人提出有如下结构，即通过共用悬臂状的第二轴线，并上下对称地设置扭转方向相对称的两组齿轮组来使手腕结构小型化，从而避免与工件等周围物发生干涉(例如，参照日本专利公报第4233578号，以下称作“专利文献2”)。此外，作为工业用机器人提出有如下结构，即在手臂内部具有穿过末端器用的动力线、配管、信号线的无障碍的连续通路的机器人中，通过在摆动轴上设置摆动驱动用的减速机构来使手腕结构小型化，从而避免与工件等周围物发生干涉(例如，日本专利公开公报特开平5-131388号，以下称作“专利文献3”)。然而，如图7所示，专利文献1中公开的工业用机器人在安装工具601的工具安装部602上安装设置有旋转驱动工具601的电动机603，因此如图7(A)、(B)所示，当使安装有工具安装部602的手臂604相对于手臂605向箭头X方向摆动时，与安装在工具安装部 602上的工具601连接的电缆606会与电动机603发生干涉。而且，如图7(C)所示，当向作业对象607的狭窄部位插入工具601时，电动机603 会与作业对象607发生干涉。此时，专利文献1中记载的机器人需根据作业改变电动机603 的安装位置，因而作业效率降低。此外，如图8(A)所示，在工业用机器人中如果缩短安装工具611的工具安装部612 与用于安装工具安装部612的手臂613相对于手臂614的旋转轴All的距离，则与工具611 连接的电缆615的弯曲半径(bend radius)变小，从而导致对电缆615施加负荷。由此，例如在焊接机器人等中，焊条的进给及焊接气体的供给发生不良，从而导致发生焊接不良。由此，如图8 (B)所示，期望在工业用机器人中增大安装工具611的工具安装部612 与用于安装工具安装部612的手臂613相对于手臂614的旋转轴All的距离。然而，如图9(A)、(B)所示，专利文献2中公开的工业用机器人为通过锥齿轮621 对安装在手臂613上的工具安装部612进行旋转驱动的结构，因此如果增大从工具安装部 612到旋转轴A21的距离，则为使锥齿轮621啮合于工具安装部612而需增大锥齿轮621的直径。如果锥齿轮621的直径变大，则会导致手臂613的周边大型化，从而对工件的适用效率(application efficiency to a work)变差，并且齿轮比增大，因而工具611的定位精度变差。而且，如图10㈧、⑶所示，在专利文献2中公开的工业用机器人中如果减小锥齿轮621的直径，则会引起电缆615的弯曲半径变小，在使手臂613旋转时导致对电缆615施加负荷。此外，专利文献3中公开的工业用机器人需要在手臂的摆动轴上设置用于摆动手臂的减速机构以及用于使工具安装部旋转的减速机构这两个减速机构，因此手臂的厚度变厚，变得大型化。而且，专利文献3中公开的结构采用在手臂上直接组装减速机构的结构， 因此无法容易进行组装、维护。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而作出，其目的在于提供一种工业用机器人，以小型的结构能够增大手臂的旋转轴到工具安装部的距离。为实现上述目的，本专利技术涉及一种工业用机器人，该工业用机器人包括工具安装部，用于安装工具；工具安装旋转臂，以所述工具安装部绕旋转轴能够旋转的方式安装有该工具安装部；摆动臂，通过摆动轴，以所述工具安装旋转臂摆动自由的方式支撑该工具安装旋转臂；工具安装旋转臂驱动用电动机，设置在所述摆动臂内，产生所述工具安装旋转臂的旋转驱动力；工具安装旋转臂驱动用传递机构，将所述工具安装旋转臂驱动用电动机的旋转驱动力传递至所述摆动轴；工具安装旋转臂驱动用减速机构，设置在所述摆动臂内，与所述摆动轴的外周卡合，对所述摆动轴的旋转驱动力进行减速并使所述工具安装旋转臂摆动；工具安装部驱动用电动机，设置在所述摆动臂内，产生所述工具安装部的旋转驱动力； 中间动力传递轴，设置在所述摆动轴的内周，在该摆动轴的轴线上动作；工具安装部驱动用第一传递机构，将从所述工具安装部驱动用电动机供给的旋转驱动力传递至所述中间动力传递轴；输出动力传递轴，与所述中间动力传递轴平行地设置在所述工具安装旋转臂上； 工具安装部驱动用第二传递机构，设置在所述工具安装旋转臂内，将所述中间动力传递轴的旋转传递至所述输出动力传递轴；中间输出齿轮，安装在所述输出动力传递轴上，在该输出动力传递轴的轴线上动作；工具安装部驱动用减速组件，设置在所述工具安装旋转臂内， 与所述中间输出齿轮啮合，对所述中间输出齿轮的旋转进行减速；以及输出齿轮，设置在所述工具安装旋转臂内部且设置在所述工具安装部驱动用减速组件上，与所述工具安装部的外齿轮啮合，将通过所述工具安装部驱动用减速组件减速的旋转传递至所述工具安装部。根据本专利技术，工业用机器人通过工具安装部驱动用第一传递机构向设置在摆动轴的内周的中间动力传递轴传递设置在摆动臂上的工具安装部驱动用电动机的旋转。并且， 当中间动力传递轴旋转时，工具安装部驱动用电动机的旋转通过工具安装部驱动用第二传递机构传递到输出动力传递轴，由此中间输出齿轮旋转。当中间输出齿轮旋转时，与其啮合的工具安装部驱动用减速组件的输入齿轮旋转，从而其输入旋转轴旋转。当输入旋转轴旋转时，减速机构对输入旋转轴的旋转进行减速而使输出旋转轴旋转。当输出旋转轴旋转时输出齿轮旋转，从而外齿轮与其啮合的工具安装部旋转。根据上述结构的工业用机器人，可将从工具安装部驱动用电动机到中间输出齿轮的转矩设定得较小，因此可使摆动臂、摆动轴、工具安装旋转臂周边的形状小型化(可使摆动臂、摆动轴、工具安装旋转臂周边的空间变小)，从而可避免摆动臂、摆动轴、工具安装旋转臂等与工件等周围物发生干涉，由此也可容易地应用于狭窄部位等。此外，可使工具安装旋转臂驱动用减速组件在工具安装旋转臂中的收纳状态变得紧凑，从而可避免工具安装旋转臂与工件等周围物发生干涉，由此也可容易地应用于狭窄部位等。本专利技术的目的、特征、状态以及优点通过以下的详细说明和附图会变得更加明确。附图说明图1是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实施方式的要部的结构图，其中，(A)是要部的侧视剖面图，(B)是摆动臂及工具安装旋转臂的俯视剖面图。图2是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实施方式的第五轴周边的侧视剖面图。图3是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实施方式的工具安装旋转臂的侧视剖面图。图4是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实施方式的工具安装旋转臂的俯视剖面图。图5是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实施方式的立体图。图6是本专利技术所涉及的工业用机器人的一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种工业用机器人，其特征在于包括：工具安装部，用于安装工具；工具安装旋转臂，以所述工具安装部绕旋转轴能够旋转的方式安装有该工具安装部；摆动臂，通过摆动轴，以所述工具安装旋转臂摆动自由的方式支撑该工具安装旋转臂；工具安装旋转臂驱动用电动机，设置在所述摆动臂内，产生所述工具安装旋转臂的旋转驱动力；工具安装旋转臂驱动用传递机构，将所述工具安装旋转臂驱动用电动机的旋转驱动力传递至所述摆动轴；工具安装旋转臂驱动用减速机构，设置在所述摆动臂内，与所述摆动轴的外周卡合，对所述摆动轴的旋转驱动力进行减速并使所述工具安装旋转臂摆动；工具安装部驱动用电动机，设置在所述摆动臂内，产生所述工具安装部的旋转驱动力；中间动力传递轴，设置在所述摆动轴的内周，在该摆动轴的轴线上动作；工具安装部驱动用第一传递机构，将从所述工具安装部驱动用电动机供给的旋转驱动力传递至所述中间动力传递轴；输出动力传递轴，与所述中间动力传递轴平行地设置在所述工具安装旋转臂上；工具安装部驱动用第二传递机构，设置在所述工具安装旋转臂内，将所述中间动力传递轴的旋转传递至所述输出动力传递轴；中间输出齿轮，安装在所述输出动力传递轴上，在该输出动力传递轴的轴线上动作；工具安装部驱动用减速组件，设置在所述工具安装旋转臂内，与所述中间输出齿轮啮合，对所述中间输出齿轮的旋转进行减速；以及输出齿轮，设置在所述工具安装旋转臂内部且设置在所述工具安装部驱动用减速组件上，与所述工具安装部的外齿轮啮合，将通过所述工具安装部驱动用减速组件减速的旋转传递至所述工具安装部。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中桐浩，尹盛载，近藤亮，凑达治，
申请(专利权)人：株式会社大亨，株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP