直动伸缩机构及机械臂机构制造技术

目的是，使机械臂机构小型化。直动伸缩机构，包括可弯曲地连结的多个第一链节23，可弯曲地连结的多个第二链节24，将第一链节23和第二链节24接合以构成柱状体的臂部5的同时支撑臂部5使其前后自由移动的多个辊筒59。多个辊筒59的后方设置有用于将第一、第二链节从多个辊筒中朝前方送出，将第一、第二链节拉回到多个辊筒处的驱动齿轮56。驱动齿轮与多个第一链节的背面的线性齿轮531啮合。驱动齿轮通过动力传递机构与马达单元41连接。动力传递机构具有一对锥形齿轮43、44，一对锥形齿轮的其中一个连接到马达单元的输出轴42，另一个连接到驱动齿轮的旋转轴45。

Direct motion telescopic mechanism and mechanical arm mechanism

The aim is to miniaturized the mechanical arm mechanism. The straight telescopic mechanism includes a plurality of first chain segments 23 which can be flexibly connected and a plurality of second chain segments 24 which can be flexibly connected. The first chain segments 23 and 24 are joined to form the arm 5 of the cylinder while supporting the arm 5 so that the rollers 59 can move freely around. The rear of the plurality of rollers 59 is provided with driving gears 56 for sending the first and second chains forward from the plurality of rollers and pulling the first and second chains back to the plurality of rollers. The driving gear is engaged with the linear gear 531 on the back of a plurality of first links. The driving gear is connected with the motor unit 41 through a power transmission mechanism. The power transmission mechanism has a pair of bevel gears 43, 44, one of which is connected to the output shaft 42 of the motor unit and the other to the rotary shaft 45 of the driving gear.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直动伸缩机构及机械臂机构
本专利技术的实施方式有关直动伸缩机构及机械臂机构。
技术介绍
近年来护理用机器人毋庸置疑，使产业用机器人在作业者的旁边作业的可能性也在探讨。如果这种情况可以实现，例如在机器人的支援下残疾人也将可以和健康人一样作业。专利技术者们实现了实用化的具有直动伸缩机构的极座标型的机械臂机构，该机械臂机构由于没有肘关节，也没有奇点，因此不会有如突然高速地朝预想之外的方向动作的这种情况，可以预测臂或者末端执行器的动作，其安全性非常高，实现了不需要安全栏而使机器人和作业者的协动作业。现在，也在探索是否能够在工厂的生产线上实现机器人和作业者的协动作业。工厂的生产线被设计成尽可能地不要有无用的空间。在这样的设置机器人的空间被限定的环境下，为了在作业员的旁边设置机器人，并且，为了抑制由于设置机器人而造成的生产线的大型化而期望机器人的小型化。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题目的在于使机械臂机构小型化。解决课题的手段本实施方式的直动伸缩机构，包括可弯曲地连结的多个第一链节，可弯曲地连结的多个第二链节，使所述第一链节和所述第二链节接合而构成柱状体的臂部的同时支撑所述臂部使其前后自由移动的多个辊筒。所述多个辊筒的后方设置有驱动齿轮，驱动齿轮用于将所述第一、第二链节从所述多个辊筒中朝前方送出，将所述第一、第二链节拉回到所述多个辊筒处。所述驱动齿轮与所述多个第一链节的背面的线性齿轮啮合。所述驱动齿轮通过动力传递机构与马达单元连接。所述动力传递机构具有一对锥形齿轮，所述一对锥形齿轮的其中一个安装到所述马达单元的输出轴，另一个安装到所述驱动齿轮的旋转轴。附图说明图1是表示装备有本实施方式的直动伸缩机构的机械臂机构的外观的立体图。图2是表示图1的机械臂机构的内部构造的侧视图。图3是表示图2的第一链节53的图。图4是表示图2的第二链节54的图。图5是用图形记号表示图1的机械臂机构的构成的图。图6是将图1的第三关节部J3的马达单元和起伏部一同表示的侧视图。图7是图6的A向的向视图。图8是表示从图6的B-B线的截面上方观察到的动力传递机构的构造的平面图。符号的说明22、上部架；23、侧架；24、筒体；25、起伏架；41、马达单元；42、输出轴；43、驱动锥形齿轮；44、从动锥形齿轮；45、旋转轴；56、驱动齿轮。具体实施方式以下参照附图说明本实施方式的直动伸缩机构。另外，本实施方式的直动伸缩机构，可以作为单独的机构(关节)使用。在以下的说明中，以将本实施方式的直动伸缩机构作为多个关节部的其中一个关节部而构成的机械臂机构为例进行说明。作为机械臂机构，虽然在此说明了具有直动伸缩机构的极座标型的机械臂机构，但是，也可以是其他类型的机械臂机构。在以下说明中，对具有大致相同功能及构成的构成要素，赋予同一符号，仅在有必要的场合进行重复说明。图1表示的是包括本实施方式的直动伸缩机构的极座标型的机械臂机构的外观。图2是表示图1的机械臂机构的内部构造的侧视图。机械臂机构包括基台1、回转部2、起伏部4、臂部5及手腕部6。回转部2、起伏部4、臂部5及手腕部6从基台1开始按顺序地设置。多个关节部J1、J2、J3、J4、J5、J6从基台1开始按顺序地设置。在基台1上，呈圆筒状的回转部2典型地竖直地设置。回转部2收纳着作为回转旋转关节部的第一关节部J1。第一关节部J1具有扭转旋转轴RA1。旋转轴RA1平行于竖直方向。回转部2具有下部架21和上部架22。下部架21与第一关节部J1的固定部连接。下部架22被圆筒形状的壳体31覆盖。上部架22与第一关节部J1的旋转部连接，以旋转轴RA1为中心绕轴旋转。上部架22被圆筒形状的壳体32覆盖。上部架22随着第一关节部J1的旋转而相对下部架21旋转，通过这样使臂部5水平地回转。呈圆筒状的回转部2的内部空腔收纳着后述的作为直动伸缩机构的第三关节部J3的第一、第二链节列51、5251、52。回转部2的上部设置有起伏部4。起伏部4收纳着作为起伏旋转关节部的第二关节部J2。第二关节部J2是弯曲关节。第二关节部J2的旋转轴RA2垂直于旋转轴RA1。起伏部4具有侧架23和起伏架25。侧架23与第二关节部J2的固定部连接。侧架23被鞍形状的壳体33覆盖。起伏架25与第二关节部J2的旋转部连接。起伏架25被圆筒形状的壳体34覆盖。起伏架25随着第二关节部J2的旋转而相对侧架23旋转，通过这样使臂部5上下地起伏。第三关节部J3通过直动伸缩机构提供。直动伸缩机构包括有专利技术者们新开发的构造，明确区别于所谓的直动关节。第三关节部J3作为可动部具有臂部5。臂部5具有第一链节列51和第二链节列52。第一链节列51由可自由弯曲地连结的多个第一链节53组成。第二链节列52由多个第二链节54组成。图3是表示图2的第一链节53的构造的图。图4是表示图2的第二链节54的构造的图。第一链节53大致平板形状地构成。第一链节53的背面的宽度中间沿连结方向形成有线性齿轮531。多个第一链节53直线状地对齐排列时相邻的线性齿轮531连接成直线状，从而构成长的线性齿轮。此线性齿轮531与后述的驱动齿轮56啮合。第二链节54形成横截面U字形状或者コ字形状的槽状体。第二链节54通过底板的连结轴自由弯曲地连结。第二链节列52的弯曲，在第二链节54的侧板的端面彼此抵接的位置被限制。在该位置第二链节列52直线地排列。第一链节列51内的头部的第一链节53和第二链节列52内的头部的第二链节54通过结合链节55连接。例如，结合链节55具有合成第二链节54和第一链节53后的形状。第三关节部J3包括有作为固定部的辊筒单元58。辊筒单元58设置在起伏部4的前方部分。辊筒单元58在使第一、第二链节列51、52接合而构成柱状的臂部5的同时，上下左右地支撑其臂部5。具体地，辊筒单元58包括用于从上下左右的四个方位牢固并且使其自由移动地支撑臂部5的多个辊筒59。第一、第二链节列51、52通过辊筒单元58时，相互地被按压而接合，从而构成柱状的臂部5。臂部5的接合状态通过使臂部5被辊筒单元58保持而维持。维持着接合状态的臂部5具有直线的刚性。辊筒单元58的后方设置有驱动齿轮56。驱动齿轮56的上方，导向辊筒57从驱动齿轮56开始，间隔与第一链节53的厚度相等的距离而设置。第一链节53被插入在驱动齿轮56和导向辊筒57之间。在此状态下，驱动齿轮56与第一链节53的背面的线性齿轮531啮合。连接成直线状的线性齿轮和驱动齿轮56一同构成齿轮齿条机构。下面还会详细说明，驱动齿轮56通过动力传递机构与马达单元连接。驱动齿轮56顺时针旋转时，臂部5与第一链节列51一同沿伸缩轴RA3从辊筒单元35中朝前方送出。驱动齿轮56逆时针旋转时，臂部5与第一链节列51一同被拉回到辊筒单元58的后方。被拉回的第一、第二链节列51、52在辊筒单元59的后方分离。分离的第一、第二链节列51、52分别恢复到可弯曲的状态。复位到可弯曲的状态的第一、第二链节列51、52同时同向(内侧)地弯曲，竖直地被收纳到回转部2的内部。此时，第一链节列51以大致平行于第二链节列52且几乎对齐的状态收纳。臂部5的前端安装有手腕部6。手腕部6装备有第四-第六关节部J4-J6。第四-第六关节部J4-J6分别具有正交三轴的旋转轴RA4-RA6。第四关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.直动伸缩机构，其特征在于，包括：板形状的多个第一链节，其可弯曲地连结，横截面コ字形状的多个第二链节，其在底面侧可弯曲地连结，所述第二链节在与所述底面侧相反的表面侧和所述第一链节接合时，所述第一、第二链节其弯曲被约束而构成硬直的柱状体，所述第一、第二链节通过其分离而恢复到弯曲状态，多个辊筒，使所述第一链节与所述第二链节接合而构成柱状体的同时，支撑所述柱状体并使其前后自由移动，驱动齿轮，用于将所述第一、第二链节从所述多个辊筒处朝前方送出，将所述第一、第二链节拉回到后方，所述驱动齿轮与所述多个第一链节的背面的线性齿轮啮合，并设置在所述多个辊筒的后方，马达单元，产生用于使所述驱动齿轮旋转的动力，动力传递机构，将由所述马达单元产生的动力传递到所述驱动齿轮；所述动力传递机构具有一对锥形齿轮，所述一对锥形齿轮的其中一个连接到所述马达单元的输出轴，另一个连接到所述驱动齿轮的旋转轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 JP 2016-0384651.直动伸缩机构，其特征在于，包括：板形状的多个第一链节，其可弯曲地连结，横截面コ字形状的多个第二链节，其在底面侧可弯曲地连结，所述第二链节在与所述底面侧相反的表面侧和所述第一链节接合时，所述第一、第二链节其弯曲被约束而构成硬直的柱状体，所述第一、第二链节通过其分离而恢复到弯曲状态，多个辊筒，使所述第一链节与所述第二链节接合而构成柱状体的同时，支撑所述柱状体并使其前后自由移动，驱动齿轮，用于将所述第一、第二链节从所述多个辊筒处朝前方送出，将所述第一、第二链节拉回到后方，所述驱动齿轮与所述多个第一链节的背面的线性齿轮啮合，并设置在所述多个辊筒的后方，马达单元，产生用于使所述驱动齿轮旋转的动力，动力传递机构，将由所述马达单元产生的动力传递到所述驱动齿轮；所述动力传递机构具有一对锥形齿轮，所述一对锥形齿轮的其中一个连接到所述马达单元的输出轴，另一个连接到所述驱动齿轮的旋转轴。2.根据权利要求1所述的直动伸缩机构，其特征在于，所述一对锥形齿轮的一个为准双曲面小齿轮，所述一对锥形齿轮的另一个为准双曲面齿轮。3.直动伸缩机构，其特征在于，包括：板形状的多个第一链节，其可弯曲地连结，横截面コ字形状的多个第二链节，其在底面侧可弯曲地连结，所述第二链节在与所述底面侧相反的表面侧和所述第一链节接合时，所述第一、第二链节其弯曲被约束而构成硬直的柱状体，所述第一、第二链节通过其分离而恢复到弯曲状态，多个辊筒，使所述第一链节与所述第二链节接合而构成柱状体的同时，支撑所述柱状体并使其前后自由移动，驱动齿轮，用于将所述第一、第二链节从所述多个辊筒处朝前方送出，将所述第一、第二链节拉回到后方，所述驱动齿轮与所述多个第一链节的背面的线性齿轮啮合，并设置在所述多个辊筒的后方，马达单元，产生用于使所述驱动齿轮旋转的动力，动力传递机构，将由所述马达单元产生的动力传递到所述驱动齿轮；所述马达单元设置为其中心线平行于所述柱状体的中心轴。4.直动伸缩机构，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹祐根，
申请(专利权)人：生活机器人学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP