工业机器人的摆动部分结构制造技术

本发明专利技术的目的是有效地防止曲柄销４５偏心部分４７的表面磨耗或曲柄销４５的断裂。偏心振动型减速器２７的减速比Ｍ除以通过滚销齿２９中心的直径Ｄ得到的值Ｎ设定成小于０．２０。结果，在偏心振动型减速器２７中的润滑剂温度可以被抑制在６０℃以下，即使根据在间歇时间或在工厂里所需要的偏心振动型减速器２７额定转矩下的输出转速变成２８ｒｐｍ或以上，由此曲柄销４５偏心部分４７与针状滚柱轴承４８之间的区域将一直被发挥所需要的润滑功能的润滑剂润滑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用偏心振动型减速器的工业机器人的摆动部件结构。
技术介绍
作为工业机器人的摆动部分的传统结构，如日本专利公开号JP-A-62-4586中所公开类型的结构是众所周知的。该结构包括工业机器人的固定部分和旋转部分；前级减速器， 其减小从驱动马达输入的旋转速度，并输出减小速度的旋转；和主减 速器，其减小来自前级减速器的旋转速度，并输出旋转至旋转部分， 其中采用偏心振动型减速器作为主减速器，以及采用外齿轮减速器作 为前级减速器，所述偏心振动型减速器包括壳体，其在其内周上设 置有若干滚销齿；副齿轮(pinion)，其容纳在壳体中，并具有与滚销 齿相啮合的外齿；托架(carrier),其插入壳体内，适于相对于壳体旋 转；和多个由托架可旋转地支撑的曲柄销，其具有分别插入副齿轮中 的偏心部分，曲柄销与从前级减速器输入的旋转同步旋转，从而使副 齿轮偏心地旋转，其中壳体和托架中的任一个被固定到固定部分上， 减速旋转从壳体和托架中的另一个输出给旋转部分，所述外齿轮减速 器包括第一外齿轮，其设置在所有曲柄销的输入侧端；和第二外齿 轮，第二外齿轮与壳体或托架同轴，旋转从驱动马达输入到所述第二 外齿轮。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题近来，因为对减小工业机器人尺寸以及加速工作速度的需要越来 越高，所以已经使用具有高转速的紧凑马达作为驱动马达。另一方面， 正在通过增大如上所述的前级减速器和主减速器的总减速比，努力获 得必需的输出转速和输出转矩。但是，已经发现，在这样的结构长时 间使用后，在主减速器(偏心振动型减速器)的曲柄销偏心部分上会 出现表面磨耗，这最终导致曲柄销断裂。在这些情况下，专利技术人急切地进行研究以阐明引起如上所述曲柄 销断裂的机理，并已经发现，上述断裂归因于下列机理。具体地说， 由于曲柄销偏心部分与针状滚柱轴承之间的摩擦，填充在主减速器(偏 心振动型减速器)中的润滑剂(油，油脂)被加热至润滑功能大大下降的温度(一般约为60。C)。结果，部分地失去润滑偏心部分与针状滚 柱轴承之间的润滑剂的润滑膜，偏心部分与针状滚柱轴承之间发生金 属接触。这是上述断裂的机理。专利技术人也进一步地继续研究，为了寻找输出转矩与输出转速之间 的关系，进行了大量的当如下所述用于工业机器人的腕关节等等的中 型主减速器(偏心振动型减速器)中的润滑剂在6(TC饱和时的试验， 其中，通过滚销齿中心的直径D在150到200mm范围内。在间歇时间 或在工厂里，主减速器(偏心振动型减速器)常常需要达到28rpm以 上的输出转速。但是，专利技术人从这些测试结果中已经发现，如下所述， 主减速器(偏心振动型减速器)的减速比M除以直径D得到的值N应 当小于0.20，以便在这样的转速下使润滑剂的温度不会高于60°C 。本专利技术是根据上述发现作出的，提供了一种工业机器人的摆动部 分结构，其包括工业机器人的固定部分和旋转部分；前级减速器， 其设置在固定部分和旋转部分之间，其减小从驱动马达输入的旋转速 度，并以减小速度输出旋转；和主减速器，其减小来自前级减速器的 旋转速度，并输出旋转至旋转部分，其中采用偏心振动型减速器作为 主减速器，以及采用外齿轮减速器作为前级减速器，所述偏心振动型 减速器包括壳体，其在其内周上设置有若干滚销齿，通过滚销齿中 心的圆的直径D在150到200mm范围内；副齿轮，其容纳在壳体中， 并具有与滚销齿相啮合的外齿；托架，其插入壳体内，适于相对于壳 体旋转；和多个由托架可旋转地支撑的曲柄销，其具有分别插入副齿 轮中的偏心部分，曲柄销与从前级减速器输入的旋转同步旋转，从而 使副齿轮偏心地旋转，其中壳体和托架中的任一个被固定到固定部分 上，减速旋转从壳体和托架中的另一个输出给旋转部分，所述外齿轮 减速器包括第一外齿轮，其设置在所有曲柄销的输入侧端；和第二 外齿轮，第二外齿轮与壳体或托架同轴，旋转从驱动马达输入到所述 第二外齿轮，外齿轮减速器和偏心振动型减速器的总减速比为80到 200,其特征在于，偏心振动型减速器的减速比M除以直径D得到的 值N小于0.20。本专利技术的优点在本专利技术中，因为偏心振动型减速器的减速比M除以直径D得到 的值N设定为小于0.20，所以，可以将填充在偏心振动型减速器中的 润滑剂温度抑制在6(TC以下，即使在间歇时间或在工厂里，偏心振动 型减速器额定转矩下的输出转速变成28rpm或以上。这样，润滑剂的 润滑功能不会大大下降，曲柄销偏心部分与针状滚柱轴承之间的区域 将一直被发挥所需要的润滑功能的润滑剂润滑。结果，曲柄销偏心部 分的表面磨耗和曲柄销的断裂将得到有效预防。此外，在值N设定为小于0.17的情况下，润滑剂的温度可以被抑 制在60°C以下，即使偏心振动型减速器的输出转速变为约30rpm。更进一步，在小齿轮(small gear)与壳体同轴或托架设置在输入 减速旋转的壳体或托架的输出端，以及与小齿轮相啮合的大齿轮设置 在旋转部分上以便使包括这些小齿轮和大齿轮的后级减速器可以进一 步减小旋转速度的情况下，可以容易地形成电缆等等可以通过的大直 径通孔，以及容易地偏心振动型减速器变得紧凑。附图说明图1是依照本专利技术的实施例1的局部剖取的示意性前视图。 图2是包括手的区域的截面的示意性前视图。图3是包括主减速器和前级减速器的区域的局部剖取的前视图。 图4是从图3中箭头符号I - I的方向看到的剖视图。 图5是当润滑剂在6(TC温度饱和时的输出转矩与输出转速之间的 关系的曲线图。实施本专利技术的最佳方式现在，参照附图将描述本专利技术的实施例1。实施例1在图1和2中，数字11表示工业机器人。该工业机器人11在第 一关节部分13具有减速器14，第一关节部分13安装在地板12上。该 减速器14减小从驱动马达15输入的转速，并以减小的速度输出旋转 至基体端臂(摆动头)16，从而使基体端臂16绕竖直的第一轴线旋转。 在大体上竖直的方向上延伸的第一臂18的下端连接于基体端臂16的 上端，以便绕水平的第二轴线旋转。通过从第二关节部分17接收减小 速度的驱动力，该第一臂18绕第二轴线在侧向方向上转动，第二关节 部分17具有基本上与第一关节部分13相同的结构，包括减速器14和 驱动马达15。第二臂22的基体端作为大体上水平地延伸的固定部分，连接于第 一臂18的上端，以便绕水平的第三轴线旋转。通过从第三关节部分21 接收减小速度的驱动力，该第二臂22可以绕第三轴线在竖直方向上转 动，第三关节部分21具有基本上与第二关节部分17相同的结构。手 24作为与第二臂22同轴的旋转部分，保持在第二臂22的远端部分上， 以便绕沿着第二臂22的中心轴线延伸的第四轴线旋转。在图l、 2、 3和4中，数字27表示作为主减速器的偏心振动型减 速器，其设置在第二臂22的远端部分的外侧。该偏心振动型减速器27 具有大体上圆筒形状的壳体28，若干滚销齿29沿圆周方向等间隔地设 置在壳体28内周的轴向中间部分上。在该实施例中，偏心振动型减速 器27是用于致动如上所述的工业机器人11的手24的中型减速器，因 此，通过滚销齿中心的直径D通常在150到200mm范围内。多个(在该实施例中为两个)具有环状形状的副齿轮33轴向平行 地容纳在壳体28中，若干具有余摆线齿廓的外齿34分别形成在这些 副齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人的摆动部分结构，所述工业机器人设置有固定部分和旋转部分，所述结构包括：前级减速器，其减小从驱动马达输入的旋转速度，并以减小的速度输出旋转，和主减速器，其减小从前级减速器输入的旋转速度，并输出旋转至旋转部分， 所述主减速器为偏心振动型减速器，其包括：壳体，该壳体在其内周上设置有若干滚销齿，通过该滚销齿中心的圆的直径Ｄ在１５０到２００ｍｍ范围内；副齿轮，该副齿轮容纳在所述壳体中，并具有与所述滚销齿相啮合的外齿；托架，该托架插入所述壳体内，适于相 对于所述壳体旋转；和多个曲柄销，所述曲柄销由所述托架可旋转地支撑并具有分别插入所述副齿轮中的偏心部分，所述曲柄销与来自所述前级减速器的旋转同步旋转，从而使副齿轮偏心地旋转，其中所述壳体和所述托架中的任一个被固定到所述固定部分上，减速后的旋转从所述壳体和所述托架中的另一个输出给旋转部分，所述前级减速器包括外齿轮减速器，所述外齿轮减速器具有：若干第一外齿轮，其设置在所有曲柄销的输入侧端；和第二外齿轮，所述第二外齿轮与所述壳体或所述托架同轴，来自驱动马达的旋转输入到所述第二 外齿轮，其特征在于，所述外齿轮减速器和所述偏心振动型减速器的总减速比为８０到２００，所述偏心振动型减速器的减速比Ｍ除以所述直径Ｄ得到的值Ｎ小于０．２０。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：日比野敏晴，栗田昌兆，
申请(专利权)人：纳博特斯克株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]