关节单元、机械臂以及机器人制造技术

【课题】提供一种具备多个角度检测机构且小型的关节单元。【解决手段】提供了一种关节单元，具备：输入侧支承构件，支承被驱动旋转的输入轴；减速器，对输入轴进行减速并提供减速输出轴；输出旋转体，与所述减速输出轴结合，且具有通过由所述减速输出轴传递的旋转而产生形变的形变部；以及附属旋转体，与所述输出旋转体的所述形变部的后段部分结合而与所述输出旋转体一起旋转，且配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空间，其中，在所述附属旋转体及所述输入侧支承构件设置有第一角度检测机构，该第一角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述输入侧支承构件所成的角度，并且，在所述附属旋转体及所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有第二角度检测机构，所述第二角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述前段部分所成的角度。

Joint unit, manipulator and robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】关节单元、机械臂以及机器人
本专利技术涉及例如能够应用于机械臂等的关节部的关节单元。
技术介绍
近年来，对于工业用等的机械臂，为了在有限的作业空间中也能够使用，期望装置的小型化，特别是期望关节单元的小型化。在专利文献1中公开了一种中空驱动模块，其具有中空型电机、减速器、转矩传递部等，能够用于工业用机器人的接头。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-215081号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，在这种关节单元中，为了所希望的控制、状态掌握，有时在输入输出轴、减速器的前段或后段设置进行旋转角度的检测的角度检测机构。例如，在专利文献1所记载的中空驱动模块中设置有检测中空型电机的旋转角度的第一编码器和检测减速器的输出旋转角度的第二编码器。然而，若采用如专利文献1所记载的中空驱动模块那样将多个角度检测机构仅仅连续配置的构造，则轴向的厚度增大，由此，有时会妨碍关节单元的小型化。本专利技术是为了解决上述的技术课题而完成的，其目的在于提供一种具备多个角度检测机构的同时实现小型化的关节单元。用于解决课题的手段上述的技术课题能够通过具有以下结构的关节单元、机械臂以及机器人来解决。即，本专利技术的关节单元具备：输入侧支承构件，支承被驱动旋转的输入轴；减速器，对所述输入轴进行减速并提供减速输出轴；输出旋转体，与所述减速输出轴结合，且具有通过由所述减速输出轴传递的旋转而产生形变的形变部；以及附属旋转体，与所述输出旋转体的所述形变部的后段部分结合而与所述输出旋转体一起旋转，且配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空间，其中，在所述附属旋转体及所述输入侧支承构件设置有第一角度检测机构，所述第一角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述输入侧支承构件所成的角度，并且，在所述附属旋转体及所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有第二角度检测机构，所述第二角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述前段部分所成的角度。根据这样的结构，由于在第一角度检测机构和第二角度检测机构中共用附属旋转体，因此，能够提供具备多个角度检测机构的同时实现小型化的关节单元。也可以是，所述附属旋转体具有平板形状，在所述附属旋转体的一个面和所述输入侧支承构件设置有所述第一角度检测机构，在所述附属旋转体的另一个面和所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有所述第二角度检测机构。也可以是，所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为如下机构：将形成有规定的磁图案的码盘安装于一方，将读取所述磁图案的磁读取元件以与所述磁图案相向的方式向另一方安装，从而检测角度。也可以是，在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，并且所述读取元件以与向所述输入侧支承构件固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定，在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，并且所述读取元件以与向所述前段部分固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定。也可以是，在向所述输入侧支承构件固定的所述码盘中，所述磁图案形成为所述输入侧支承构件的外周侧面状，在向所述前段部分固定的所述码盘中，所述磁图案形成为所述前段部分的外周侧面状。也可以是，在向所述输入侧支承构件固定的所述码盘中，所述磁图案形成在与所述输入轴的旋转方向垂直的所述输入侧支承构件的端面上，在向所述前段部分固定的所述码盘中，所述磁图案形成在与所述前段部分的旋转轴垂直的面上。也可以是，所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为如下机构：将形成有规定的光学图案的码盘安装于一方，将具备发光元件及受光元件且读取所述光学图案的光学元件以与所述光学图案相向的方式向另一方安装，从而检测角度。也可以是，在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，并且所述光学元件以与向所述输入侧支承构件固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定，在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，并且所述光学元件以与向所述前段部分固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定。也可以是，所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为包括发光元件、形成有规定的光学图案的码盘、以及受光元件的角度检测机构，所述受光元件接收从所述发光元件发出并经由所述码盘得到的光而读取光学图案，在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，所述附属旋转体具有：平板部，配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空间；第一夹持片部，从所述平板部延伸并以夹着向所述输入侧支承构件安装的所述码盘的方式配置于所述码盘的背面侧；以及第二夹持片部，从所述平板部延伸并以夹着向所述前段部分安装的所述码盘的方式配置于所述码盘的背面侧，在所述第一角度检测机构中，所述发光元件向所述平板部固定，所述受光元件向所述第一夹持片部固定，由此，来自所述发光元件的光透过向所述输入侧支承构件固定的所述码盘而被所述受光元件接收，在所述第二角度检测机构中，所述发光元件向所述平板部固定，所述受光元件向所述第二夹持片部固定，由此，来自所述发光元件的光透过向所述前段部分固定的所述码盘而被所述受光元件接收。也可以是，所述第二角度检测机构的角度检测精度构成为比所述第一角度检测机构的角度检测精度高。也可以是，所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构中的一方是磁式角度检测机构，另一方是光学式角度检测机构。也可以是，所述输入轴向所述减速器的输入侧构件连结并且支承于所述输入侧支承构件，所述减速输出轴与所述减速器的输出侧构件连结并且支承于所述输入轴，所述输出旋转体向所述减速输出轴结合并且与所述输入侧支承构件相向，所述附属旋转体配置于所述输入侧支承构件的与所述输出旋转体的相向面和所述输出旋转体的与所述输入侧支承构件的相向面之间。也可以是，所述输入轴是中空的，所述减速输出轴向所述中空的输入轴的内部插通而被支承于所述输入轴的内表面。也可以是，所述减速器是波动齿轮减速器。也可以是，在所述减速输出轴的与所述输出旋转体的结合端的相反的另一端侧，设置有对所述减速输出轴的旋转进行制动的规定的制动装置的安装部。也可以是，在所述输入轴的与所述输出旋转体的结合端的相反的另一端侧，设置有第三角度检测机构，所述第三角度检测机构检测所述输入轴相对于所述输入支承构件的旋转角度。也可以是，所述输出旋转体包括：小径环状部，在其中心与所述减速输出轴结合；以及大径环状部，其中心与所述小径环状部相同，经由从所述小径环状部沿半径方向延伸的所述形变部与所述小径环状部结合，在所述大径环状部和所述小径环状部，分别在半径方向上在一条直线上设置有大径环状部侧孔部和小径环状部侧孔部，在所述小径环状部侧孔部固定有固定件，并且所述固定件的头部内包在具有比所述固定件的外形稍大的内径的所述大径环状部侧孔部中，由此，在所述输出旋转体旋转而在所述形变体产生形变的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关节单元，所述关节单元具备：/n输入侧支承构件，支承被驱动旋转的输入轴；/n减速器，对所述输入轴进行减速并提供减速输出轴；/n输出旋转体，与所述减速输出轴结合，且具有通过由所述减速输出轴传递的旋转而产生形变的形变部；以及/n附属旋转体，与所述输出旋转体的所述形变部的后段部分结合而与所述输出旋转体一起旋转，且配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空间，其中，/n在所述附属旋转体及所述输入侧支承构件设置有第一角度检测机构，所述第一角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述输入侧支承构件所成的角度，并且，/n在所述附属旋转体及所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有第二角度检测机构，所述第二角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述前段部分所成的角度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180410 JP 2018-0756971.一种关节单元，所述关节单元具备：
输入侧支承构件，支承被驱动旋转的输入轴；
减速器，对所述输入轴进行减速并提供减速输出轴；
输出旋转体，与所述减速输出轴结合，且具有通过由所述减速输出轴传递的旋转而产生形变的形变部；以及
附属旋转体，与所述输出旋转体的所述形变部的后段部分结合而与所述输出旋转体一起旋转，且配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空间，其中，
在所述附属旋转体及所述输入侧支承构件设置有第一角度检测机构，所述第一角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述输入侧支承构件所成的角度，并且，
在所述附属旋转体及所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有第二角度检测机构，所述第二角度检测机构用于检测所述附属旋转体与所述前段部分所成的角度。


2.根据权利要求1所述的关节单元，其中，
所述附属旋转体具有平板形状，
在所述附属旋转体的一个面和所述输入侧支承构件设置有所述第一角度检测机构，
在所述附属旋转体的另一个面和所述输出旋转体的所述形变部的前段部分设置有所述第二角度检测机构。


3.根据权利要求1所述的关节单元，其中，
所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为如下机构：将形成有规定的磁图案的码盘安装于一方，将读取所述磁图案的磁读取元件以与所述磁图案相向的方式向另一方安装，从而检测角度。


4.根据权利要求3所述的关节单元，其中，
在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，且所述读取元件以与向所述输入侧支承构件固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定，
在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，且所述读取元件以与向所述前段部分固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定。


5.根据权利要求4所述的关节单元，其中，
在向所述输入侧支承构件固定的所述码盘中，所述磁图案形成为所述输入侧支承构件的外周侧面状，
在向所述前段部分固定的所述码盘中，所述磁图案形成为所述前段部分的外周侧面状。


6.根据权利要求4所述的关节单元，其中，
在向所述输入侧支承构件固定的所述码盘中，所述磁图案形成在与所述输入轴的旋转方向垂直的所述输入侧支承构件的端面上，
在向所述前段部分固定的所述码盘中，所述磁图案形成在与所述前段部分的旋转轴垂直的面上。


7.根据权利要求1所述的关节单元，其中，
所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为如下机构：将形成有规定的光学图案的码盘安装于一方，将具备发光元件及受光元件且读取所述光学图案的光学元件以与所述光学图案相向的方式向另一方安装，从而检测角度。


8.根据权利要求7所述的关节单元，其中，
在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，且所述光学元件以与向所述输入侧支承构件固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定，
在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，且所述光学元件以与向所述前段部分固定的所述码盘相向的方式向所述附属旋转体固定。


9.根据权利要求1所述的关节单元，其中，
所述第一角度检测机构及所述第二角度检测机构均为包括发光元件、形成有规定的光学图案的码盘、以及受光元件的角度检测机构，所述受光元件接收从所述发光元件发出并经由所述码盘得到的光而读取光学图案，
在所述第一角度检测机构中，所述码盘向所述输入侧支承构件固定，
在所述第二角度检测机构中，所述码盘向所述前段部分固定，
所述附属旋转体具有：
平板部，配置于所述输入侧支承构件与所述输出旋转体的所述形变部的前段部分之间的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾雄希，坂本义弘，
申请(专利权)人：东京机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP