[发明专利]关节机构和机器人

说明书

技术领域

这里公开的实施方式涉及关节机构和机器人。

背景技术

传统上，可获得包括其中连杆以可旋转的方式连接至彼此的臂单元和腕部单元的机器人。在这种机器人中，例如，连杆的轴被形成为中空的，从而可以将电缆等布置在臂单元中。

作为将中空轴以可旋转的方式互连的关节机构的示例，已知一种关节机构，在该关节机构中，使用斜齿轮作为输送马达动力的动力输送机构（例如参见日本专利申请公报No.H08－229874）。

然而，当将上述传统构造应用于设置有减速器的关节机构时，难以充分地增加连杆轴的中空部的直径。此外，在使用斜齿轮作为齿轮驱动机构的情况下，产生较大的齿轮隙。这使得难以精确地操纵连杆。

发明内容

鉴于上述问题，这里公开的实施方式提供了一种能够充分地增加具有中空轴的连杆的中空部的直径并且能够减小齿轮隙的关节机构和机器人。

根据这里公开的实施方式的一方面，提供了一种关节机构，该关节机构包括：马达，该马达包括马达轴和设置在该马达轴的末端处的准双曲面小齿轮；以及减速器，该减速器被构造成以一减速比将所述马达的转速降低。另外，该减速器包括螺杆状输入轴和环状齿轮，该环状齿轮与所述螺杆状输入轴啮合并且以直角与所述螺杆状输入轴三维相交，所述螺杆状输入轴包括设置有螺旋部的轴本体和布置在该螺杆状输入轴的一端处并且被构造成与所述准双曲面小齿轮啮合的准双曲面齿轮，并且所述螺杆状输入轴的轴线以直角与所述马达轴三维相交。

通过这里公开的实施方式，能够提供一种能够充分地增加连杆的中空部的直径并且能够尽可能地减小齿轮隙的关节机构和机器人。

附图说明

图1是示出了根据一实施方式的机器人的视图。

图2是示出了设置在图1中所示的机器人的腕部单元中的关节单元的视图。

图3是沿着图2中的线III-III截取的说明图，示出了腕部框架与马达之间的位置关系。

图4是沿着图2中的线IV-IV的说明图，示出了在根据该实施方式的关节机构中采用的减速器。

具体实施方式

现在将参照附图详细地描述这里公开的关节机构和机器人的实施方式。当前公开不限于下面描述的实施方式。

首先，将参照图1描述根据当前实施方式的机器人1。在如下描述中，将彼此正交的X轴和Y轴限定为与机器人1的安装表面（例如水平表面）平行。将Z轴限定为正交于安装表面。

在当前实施方式中，机器人1例如是多关节机器人。如图1所示，机器人1包括基座11、布置在基座11上的本体单元12、连接至本体单元12的臂单元13以及布置在臂单元13的末端处的腕部单元14。

基座11通过座部11a固定至安装表面。本体单元12被布置在基座11上以绕竖直轴线（图1中的Z轴）水平旋转。本体单元12借助马达单元20的操作而水平旋转。

连接至本体单元12的臂单元13包括作为多个连杆的第一臂131和第二臂132。第一臂131和第二臂132借助关节单元以可旋转的方式彼此连接。

也就是说，第一臂131通过第一关节单元2a连接至本体单元12以在前后方向（Y方向）上摆动。第二臂132通过第二关节单元2b连接至第一臂131的末端部以在上下方向（Z方向）上摆动。用于使第一臂131摆动的第一关节单元2a设置有第一马达单元21。用于使第二臂132摆动的第二关节单元2b设置有第二马达单元22。

腕部单元14包括作为多个连杆的第一腕部71和第二腕部72。第一腕部71和第二腕部72借助关节单元以可旋转的方式彼此连接。第一腕部71的腕部框架710包括：通过第三关节单元2c连接至臂单元13的第二臂132的末端以绕第二臂的旋转轴线旋转的基端部；以及形成为分叉形状的末端部。

电缆8等布置在腕部框架710内（参见图2和图3）。包括软管等的附加电缆80沿着第二臂132的纵向方向延伸穿过第一腕部71的中央空间。之后，电缆80等穿过第二腕部72的下述中空部53（图2至图4）。

同时，第二腕部72形成为基本筒状形状并且借助第四关节单元2d连接至第一腕部71的分叉腕部框架710的末端部以绕摆动轴线（例如在图1中的Z方向上）摆动。第二腕部72借助布置在其中的第五关节单元2e绕其旋转轴线旋转。

如图2所示，第四关节单元2d包括：布置在第二腕部72中的减速机构9；摆动马达（未示出）；以及动力输送机构。摆动马达可以被安装在第一腕部71的分叉部的基端处并且通过诸如驱动轴、齿轮机构或带机构之类的动力输送机构操作地连接至减速机构9。