多关节型机器人的手臂制造技术

这种多关节机器人的臂是在臂的两块侧板２０、２１上夹着蜂窝结构材料２２．将臂的两块侧板２０、２１的端和尾连接起来，同时，还要和隔板１９、３７相连接，在蜂窝结构材料２２上钻孔，装入盛装马达的容筒１７、１８，将其两端与臂的侧板２０、２１固定起来．通过在臂的侧板２０、２１其中之一上所钻的孔，能够把马达２９、３０装入盛装马达的容筒中．从而达到减轻臂重的目的，适合于直接传动且外型美观，马达安装方便．特别是适于第二臂的制造．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本方案涉及把手腕驱动用马达及传动部分收容在内部而实际上是外装的，外观苗条，重量减轻，装配和维修方便的多关节型机器人的手臂。图4及图5表示从前的多关节型机器人。在图4中，（1）是机器人底座;（2）是回转台，（3）是第一手臂，（4）是第二手臂，（5）是手腕，（5a）是手腕法兰，（6）是使第一手臂（3）在垂直面内摇动的第一手臂驱动马达，（7）是使第二手臂（4）是垂直面内摇动的第二手臂驱动马达。另外，在图5中，（8）是使手腕（5）在垂直面内摇动的手腕摇动马达，（9）是使手腕法兰（5a）回转的手腕回转马达，在第二手臂内部作为传动部分安装着皮带轮（10）、（11）、（12）、（13）及同步齿形带14、15。于是，上述第二手臂（4）用钣金加工或铸造制成断面为矩形而且为防止制造时的应力变形的影响制成厚壁棱柱状。此外，有时手腕回转马达（9）也可以设置在手腕（5）内。上述结构的多关节型机器人的第二手臂有以下缺点。①对于第二手臂（4）来说，马达（8）、（9）是外装的，传动部分是内装的，所以装配或维修困难。②重量较大，不适于直接驱动。本方案是鉴于上述各点而研究出来的，提供了可以实现手腕驱动用马达实际上是外装的内装，同时传动部分可以外装，装配、维修方便，    有苗条的外观，而且在不降低手臂刚度的前提下努力减轻重量，适于直接驱动的多关节型机器人的手臂。本方案的多关节型机器人的手臂的特征在于它由用钢板制成，具有能承受负载及手臂自重所需的壁厚，而且带有用-->来把马达收容在手臂内部的孔的一对手臂侧板;使蜂窝方向朝着手臂侧板，以夹持状态被收容在手臂侧板之间的蜂窝状构造材料;设置在与手臂侧板的用来收容马达的上述孔对应的蜂窝状构造材料的缺口部分，通过这里把上述一对手臂侧板连接成一体的马达收容筒;在手腕附近及手臂基端把上述一对手臂侧板连成一体同时把蜂窝状构造材料隐蔽起来的一对连接板兼挡板所组成。图1、图2和图3与本方案的多关节型机器人的手臂有关。图3是连杆式多关节型机器人的侧视图。图1是关于手臂的图3中的Ⅰ-Ⅰ剖视图。图2是图1中的Ⅱ-Ⅱ剖视图。图4是从前的多关节型机器人的侧视图。图5是关于手臂的图4中的Ⅴ-Ⅴ剖视图。下面参照图1、图2及图3就适用于连杆式多关节型机器人者说明本方案的手臂的实施例。图3是连杆式多关节型机器人的侧视图，图1是图3中的Ⅰ-Ⅰ剖视图，图2是图1中的Ⅱ-Ⅱ剖视图。在图3中，（1）是机器人底座，（2）是回转台，（3）是第一手臂，（4）是第二手臂，（5）是手腕，（5a）是手腕法兰，（6）是使第一手臂（3）在垂直面内摇动的第一手臂驱动马达，（39）是构成与第一手臂（3）平行的连杆并借助于与第一手臂摇动马达（6）对称设置的图中未表示出的第二手臂摇动马达使第二手臂（4）摇动的第三手臂，通过销轴（40）与第二手臂（4）连接。（41）是平衡装置。如图1、图2所示，第二手臂（4）系在由套筒（16）、筒（17）、（18）及连接板兼挡板（19）、（37），保持间隔的一对手臂侧板（20）、（21）之间夹持的蜂窝状构造材料（22），再用上部装饰板（23）、下部装饰板（24）及侧部装饰板（25）、（26）、（27）、（28）覆盖构成。在蜂窝状材料（22）中设缺口，上述-->筒（17）、（18）通过这里，从而夹持在手臂侧板（20）、（21）之间。此外，手腕（5）也和蜂窝状构造材料（22）同时夹持在一对手臂侧板（20）、（21）之间并两端支承。手臂侧板（20）、（21）是钢制的，具有能承受负载及手臂自重所需的臂厚，而且在设置套筒（16）、筒（17）、（18）的部分开有孔，与套筒（16）焊接，与筒（17）、（18）焊接固定或螺钉连接。连接板兼挡板（19）、（37）螺钉连接。蜂窝状构造材料夹持在手臂侧板（20）、（21）之间，蜂窝朝着手臂侧板（20）、（21）的方向，用上部装饰板（23）、下部装饰板（24）及连接板兼挡板（19）、（37）来隐蔽。于是，套筒（16）、筒（17）、（18）所通过的部分开缺口。套筒（16）用来收容图1中设在第一手臂（3）侧的轴，另外上述筒（17）、（18）是马达收容筒。筒（17）、（18）中收容使手腕（5）在垂直面内摇动的手腕摇动马达（29）及使手腕法兰（5a）回转的手腕回转马达（30），另外，在侧板（20）与侧部装饰板（25）之间及在侧板（21）与侧部装饰板（26）之间安装由皮带轮（31）、（32）、（33）、（34）及同步齿形带（35）、（36）组成的传动部分，因而侧部装饰板（25）、（26）覆盖着侧板（20）、（21）。此外，（38）、（38）是销轴（40）的安装孔。上部装饰板（23）、下部装饰板（24）及侧部装饰板（25）、（26）、（27）、（28）如用玻璃钢等树脂成形，则在重量轻的前提下保有漂亮的外观，但对手臂的功能来说不是必要的。在图1及图2中，筒（17）、（18）也可以焊接成贯通手臂侧板（20）、（21）的状态。不仅第二手臂为平行连杆驱动的多关节型机器人的第二手臂是对象，而且象图4那样第二手臂不是平行连杆驱动的多关节型机器人也是对象。-->对于在第一手臂上设置第二手臂驱动马达及减速机，此减速机的输出轴与第二手臂直接连接的多关节型机器人来说，上述实施例中的套筒（16）不存在（因而套筒（16）是任意的结构元件）。这时，手臂侧板（20）、（21）可连接成由筒（17）、（18）及连接板兼挡板（19）、（37）组成的整体结构。而且，在手腕回转马达（30）设置在手腕（5）内的场合，筒（18）不存在，这时手臂侧板（20）、（21）可连接成由筒（17）及连接板兼挡板（19）、（37）组成的整体结构。连接板兼挡板（19）、（37）也可以焊接固定。而且，在不设置上部装饰板（23）及下部装饰板（24）的场合，连接板兼挡板（19）、（37）可制成能压住蜂窝状构造材料（22）两端使其不能窜动的。装在第二手臂上的传动部分也可以不用皮带轮及同步齿形带，而用链轮及链等。如以上所说明的那样，本方案的多关节型机器人的手臂，系在用马达收容筒和连接板兼挡板来保持间隔的整体结构的钢板制手臂侧板之间充填蜂窝状构造材料，使蜂窝的方向朝着手臂侧板，再用上部装饰板、下部装饰板及侧部装饰板覆盖构成的，用来驱动手腕的马达收容在筒内，把该马达的动力传递到手腕的皮带轮及同步齿形带等组成的传动部分安装在手臂侧板外侧，因此马达不突出到外部，而是装在手臂内部，但实际上是外装的，保有苗条的外观，另外传动部分也是外装的，因此装配和维修方便。另外，本方案的多关节型机器人的手臂，由于一对钢板制的手臂侧板用马达收容筒及连接板兼挡板保持间隔制成整体结构，而且把蜂窝状构造材料收容在手臂侧板之间，使蜂窝的方向朝着侧板，用手臂侧板夹持蜂窝状构造材料。-->所以来自手腕的包括前端的工件在内的重量及手臂自重引起的垂直负载分量可由一对手臂侧板负担，手臂回转时的惯性（水平负载分量）可由蜂窝状构造材料负担。如果用从前的第二手臂，矩形断面的侧边部分负担垂直重量，上下边部分负担极小的水平负载，由于垂直重量很大，水平负载比较小，所以上下边部分材料是不经济的，加大了手臂的重量。在本方案中与这个上下边部分相当的是蜂窝状构造材料，重量很轻。因此，本方案在不降低手臂刚度的前提下努力减轻重量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
多关节型机器人的手臂，特征在于，由用钢板制成，具有能承受负载及手臂自重所需的壁厚，而且带有用来把马达收容在手臂内部的一对手臂侧板；使蜂窝方向朝着手臂侧板，以夹持状态被收容在手臂板之间的窝状构造材料；设置在与手臂侧板的用来收容马达的上述孔对应的蜂窝状构造材料的缺口部分，通过这里把上述一对手臂侧板连接成一体的马达收容筒；在手腕附近及手臂基端把上述一对手臂侧板连成一体同时把蜂窝状构造材料隐蔽起来的一对连接板兼挡板。

【技术特征摘要】
JP 1985-5-23 60-76961多关节型机器人的手臂，特征在于，由用钢板制成，具有能承受负载及手臂自重所需的壁厚，而且带有用来把马达收容在手臂内部的一对手臂侧板；使蜂窝方向朝着手臂侧板，以夹持状态被...

【专利技术属性】
技术研发人员：大繁，深泽英司，
申请(专利权)人：大日机工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]