CN104589352A - 机器人、机器人的制造方法 - Google Patents
机器人、机器人的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104589352A CN104589352A CN201410455567.8A CN201410455567A CN104589352A CN 104589352 A CN104589352 A CN 104589352A CN 201410455567 A CN201410455567 A CN 201410455567A CN 104589352 A CN104589352 A CN 104589352A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- robot
- stator
- wrist part
- thermal component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提供具有针对电机随驱动而发热的散热构造,并且实现小型化,具有制造比较容易的手腕部件的机器人以及其制造方法。该机器人的特征在于,具备:基体、多关节手臂、连结于多关节手臂的第3伸缩旋转轴(95)的手腕部件(80),以及以能够转动的方式连结于手腕部件(80)并安装有末端执行器的手部(81),手腕部件(80)具有包括转子(178)、转子轴(180)和定子(182)电机;以及对该电机进行定位并收容的电机收容凹部(170),并且在以定位的状态保持电机的电机收容凹部(170)的侧壁形成有向外壳(172)的外侧凹陷的散热用槽部(177)。而且,在该散热用槽部与电机的定子(182)之间填充并固化有热传递性比较高的散热材料(99)。
Description
技术领域
本发明涉及机器人,尤其是涉及具有多关节手臂的机器人以及该机器人的制造方法。
背景技术
以往,在工厂等制造现场中的工业产品的组装工序、或者焊接工序等作业中,为了自动化、省力化而较多的使用工业用的机器人。而且近年来,伴随着用于与工业产品的小型化、高功能化对应的作业工序的复杂化,具有多关节手臂的多轴控制的机器人的需要逐渐增加,该多关节手臂是多量的连杆、关节等的手臂部件以能够通过驱动轴(旋转轴)转动的方式而被组合的多关节手臂。例如在专利文献1中,公开了在基体(主体)的左右两侧连结了6轴多关节手臂的机器人。在这种6轴多关节手臂中,为了实现与人的腕的动作相同的动作,例如由肩部、上腕部、前腕部、手腕部构成。在成为这种多关节手臂的手腕部的连杆的前端侧,安装有执行机器人进行的规定的作业的机器人手部等末端执行器。
此外,近年来,为了使多关节手臂的动作进一步接近人的腕的动作,在上腕部追加了用于进行扭转动作的关节,还开发有交替连结了进行扭转动作的手臂和进行伸缩动作的手臂的7轴构成的多关节手臂。
这样,在要通过工业用的机器人而将以往用人手进行的作业自动化时,为了能够导入到现有的作业线,要求是与人相同大小的机器人,即要求小型化。具有上述那样的6轴构成或者7轴构成的多关节手臂的机器人中,在同时实现由多关节(多轴)手臂的驱动而使末端执行器的移动的自由度增大以及小型化方面,机器人的多关节手臂中以能够转动的方式连接并驱动邻接的连杆彼此的关节构造成为主导因素。此外,在多关节手臂中作为与安装有末端执行器的最末端侧的伸缩旋转轴连结的手腕部的连杆,即,作为能够绕扭转旋转轴转动的方式连结安装了末端执行器的手部的连杆的手腕部件的紧凑化成为要点。
在手腕部件,至少组入了包含使手部绕扭转旋转轴转动的转子、转子轴、定子、以及外壳的电机等的驱动要素。作为获得实现这种手腕部件的紧凑化的启示的机器人的构成,例如在专利文献2公开了将形成手臂部件(这里是手腕部件)的外形的部件用作了外壳的机器人。
专利文献1:日本特开2010-167215号公报
·专利文献2:日本特开昭62-241689号公报
发明内容
然而,在专利文献2所记载的手腕部件(手臂部件)中,由于将电机定位并保持的外壳本身成为手腕部件的外形,所以因电机的驱动而产生的热量直接被传递至手腕部件,从而有可能因热量而引起机械故障。
此外,在构成为手腕部件所具备的位置(旋转)检测器(编码器)等电机以外的驱动要素也配置在外壳内的情况下,存在电机的热量有可能导致位置检测器的误动作,从而对机器人的驱动产生不好的影响这一技术问题。
本发明正是为了解决上述的技术问题的至少一部分而完成的,能够作为以下的方式或者应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的机器人的制造方法的特征在于,该机器人具有:基体、设置于上述基体的多关节手臂、连结于上述多关节手臂的手腕部件、以能够转动的方式连结于上述手腕部件并安装有末端执行器的手部,上述手腕部件具备:电机,其包括转子、转子轴以及定子;以及外壳,其具有对上述电机定位并收容的电机收容凹部,并且形成上述手腕部件的外形,该机器人的制造方法包括:外壳加工工序,在该外壳加工工序中形成包含上述定子的定位部的电机组装凹部、固定组装到上述电机组装凹部的上述定子的螺丝的螺孔、以及从上述电机组装凹部的侧壁向上述外壳的外侧凹陷的散热用槽部;定子组装工序,在该定子组装工序中在上述电机组装凹部的上述定位部将上述定子定位后,通过上述螺丝固定上述定子;散热部件注入工序,在该散热部件注入工序中将在常态下具有流动性且热传递性高的散热部件注入上述定子与上述散热用槽部之间的间隙;以及散热部件固化工序,在该散热部件固化工序中使上述散热部件固化。
根据本应用例,通过使用公知的切削加工等的比较的简便的工序,与以往那样将在外壳内定位·收纳的电机进一步收纳于形成手腕部件的外形的部件的构成相比,能够制造更加小型化的手腕部件。
并且,在本应用例中,通过散热部件能够使因电机的驱动产生的热量散热,因此与热量直接传递至手腕部件的情况相比,能够抑制手腕部件的发热,从而能够减少因相对于配置于外壳内的手腕部件的驱动要素的热量而产生的机械故障。例如,在构成为手腕部件所具备的位置(旋转)检测器(编码器)等电机以外的驱动要素也配置于外壳内的情况下,能够抑制由于因电机的热量而产生的位置检测器等驱动要素的错误动作而引起的机器人的驱动故障。
因此,能够提供能够高精度地执行多样且精细的作业的小型·轻型的机器人。
应用例2
上述应用例所记载的机器人的制造方法优选使用金属膏作为上述散热部件。
例如,银膏热传导性较高,因此能够提高散热效果,并且银膏是以往广泛使用的材料,因此通过分液器进行涂覆等操作性优越从而容易制造,从而优选为散热材料。
应用例3
本应用例所记载的机器人的特征在于,该机器人具备:基体、设置于上述基体的多关节手臂、以及构成多关节手臂的一部分的手腕部件,上述手腕部件具备:电机,其包括转子、转子轴、和定子;以及外壳,其具有对上述电机进行定位并收容的电机收容凹部,并且形成上述手腕部件的外形,上述外壳形成包含上述定子的定位部的电机组装凹部、用于固定组装到上述电机组装凹部的上述定子的孔部、以及在上述电机组装凹部的侧壁散热的散热用槽部,在上述散热用槽部填充有散热材料。
根据本应用例,与像以往那样将在外壳内定位·收纳的电机进一步收纳于形成手腕部件的外形的部件的构成相比,能够制造更小型化的手腕部件,并且能够通过散热部件使因电机的驱动产生的热量散热,因此能够抑制手腕部件的发热,从而能够减少因相对于配置于外壳内的手腕部件的驱动要素的热量而产生的机械故障。
因此,能够提供能够高精度地执行多样且精细的作业的小型·轻型的机器人。
应用例4
上述应用例所记载的机器人优选上述散热部件是填充金属膏并使之固化而形成的。
根据本应用例,银膏热传导性较高,因此能够使散热效果较好,并且,是以往广泛地使用的材料,因此操作性优越,从而能够提供能够高精度地执行多样且精细的作业的小型·轻型的机器人。
应用例5
上述应用例所记载的机器人的特征在于,在上述基体设置有多个上述多关节手臂。
根据本应用例,具备多个上述应用例所示出的、具有较大地确保可动区域、抑制奇异点、并且使因电机的驱动而产生的热量的散热的构造的小型·轻型的多关节手臂,因此能够提供能够高精度地进行多样且精细的作业的小型的机器人。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1所涉及的机器人的简要构成的立体图。
图2是示意性地表示作为实施方式1的机器人的关节驱动机构的一个例子的促动器的正面构造的局部剖视图。
图3是示意性地表示实施方式1的机器人的驱动传递部的构造的立体图。
图4是示意性地表示实施方式1的机器人所涉及的手腕部件的关节驱动机构的构造的局部剖视图。
图5是示意性地表示实施方式1的机器人所涉及的手腕部件的关节驱动机构的构造的与图4不同剖面的局部剖视图。
图6是将实施方式1的手腕部件的外壳割开为大致一半而示意性地表示内部的形状的立体剖视图。
图7是表示实施方式1的机器人的制造方法的流程图。
图8是示意性地表示实施方式2所涉及的机器人的说明图。
具体实施方式
实施方式1
以下,参照附图对本实施方式1的机器人的简要结构进行说明。其中,为了使所说明的部分成为可识别的状态,将所使用的附图是当地放大或缩小显示。
图1是示意性地表示本实施方式1的机器人的简要结构的立体图。此外,实施方式的“旋转”是指正转以及反转。
图1所示的机器人10是具有六个基本的驱动轴亦即旋转轴的六轴垂直型多关节机器人,且构成为模仿人的腕的构造而在高度方向(Z轴)上,多个作为腕部件的连杆(腕树)通过多个作为腕部件的结合件(关节、接头)以串联的方式连接,因此能够自由度高地进行复杂的作业。
机器人10具有:作为基体的基底部70以及主体部71、控制部72、具有作为手臂部件的结合件73、连杆74、结合件75、连杆76、结合件77、连杆78、结合件79、手腕部件(连杆)80、以及安装有末端执行器(未图示)的手部(连杆)81、且邻接的连杆以及/或者结合件彼此通过关节机构以能够转动的方式连结的多关节手臂。
基底部70是机器人10的台座,并通过多个螺栓(螺钉)稳固地固定于工厂内的作业空间的地板、作业台等平面。此外,固定场所不限定于水平面(包括X轴以及Y轴的面),只要具有能够承受机器人310的重量、以及能够耐振动的强度,也可以是能够移动的台车上、壁面、天花板、或者后述那样的设置于机器人单元的手臂连结部等。
虽未图示但在控制部72除了设置有用于对机器人10进行操作的操作面板,还设置有用于输入动作程序的RS232C、USB(Universal Serial Bus)等接口端子。或者,也可以构成为具备无线LAN(Local Area Network)终端、红外线收发信号器等接口装置。
此外,控制部72也可以与机器人主体独立地设置。
在主体部71上按结合件73、连杆74的设置配置有结合件73、连杆74。
首先,对于从机器人10的结合件73至手腕部件80的多关节手臂构造(从手臂至手)而言,以沿Z轴方向贯穿主体部71的第一旋转轴91为中心向水平方向旋转。即,结合件73相对于主体部71进行绕第一旋转轴向扭转方向转动的扭转动作。
另外,安装有末端执行器的手部81是多关节手臂构造的一端(末端),安装于主体部71(基底部70侧)的结合件73相当于机械手臂构造的另一端(根部)。此外,在以下的说明中,使用将靠近机械手臂构造的手部81的一侧称为“末端侧”,将靠近基底部70的一侧称为“根部侧”的表达。
另外,在主体部71设置有用于对机械手臂构造进行旋转驱动的电机、以及包含多个齿轮的减速器构等。另外,在以下进行说明的各旋转轴的附近也设置有用于驱动上述连杆、末端执行器的电机、以及减速机构等。
在以向结合件73的末端侧延伸的方式配置的连杆74的末端侧组合有结合件75。结合件75被驱动成以与第一旋转轴91大致正交的伸缩旋转轴、且是沿X轴方向贯穿连杆74的第一伸缩旋转轴92为中心转动。第一伸缩旋转轴92位于连杆74的末端侧。此处,“大致正交”定义为除了完全正交的结构,还包括在10°以内的范围内交叉的结构。
此外,在本实施方式的多关节手臂中,将与第一伸缩旋转轴92大致平行的伸缩旋转轴从主体侧按顺序依次命名为第一~第n伸缩旋转轴。此处,“大致平行”定义为除了完全平行的结构,还包括在10°以内的范围交叉的构成。
另外,若机器人动作,则旋转轴的延伸方向产生变化(例如,以第一旋转轴91为中心旋转(扭转)的情况),因此以图1所示的设置于初始状态的状态为前提进行说明。
连杆76以向结合件75的末端侧延伸的方式配置。
在连杆76的末端侧组合有结合件77,并且在该结合件77的末端侧组装有连杆78。连杆78以向结合件77的末端侧延伸的方式配置。组装了连杆78的结合件77以沿X轴方向贯穿连杆76的末端侧的第二伸缩旋转轴393为中心而被驱动。
而且,在连杆78的末端侧组合有设置了驱动传递部50与电装部60的结合件79。将结合件79驱动为以沿Y轴方向贯穿连杆78的末端侧的扭转旋转轴94为中心,使结合件79相对于连杆78向扭转方向转动。
另外,在结合件79的末端侧组合有手腕部件80,该手腕部件80以沿X轴方向贯穿结合件79的末端侧的第三伸缩旋转轴95位中心而被驱动。
在手腕部件80的末端侧以沿该手腕部件80延伸的方式配置有手部81。将手部81驱动为使手腕部件80的末端侧从手腕部件80朝向沿着手部81的延伸方向的Y轴方向,即、以贯穿呈圆柱状的手部81的大致中心的扭转旋转轴396为中心,手部81相对于手腕部件80向扭转方向转动。
如上述那样,在多关节手臂的末端侧组合有作为执行机器人10进行的规定的作业的机构的末端执行器(未图示)。末端执行器根据机器人10的用途能够使用各种方式的部件。例如,通过将把持制造物的部件等的机器人手部等的把持机构、进行锡焊、熔接那样的加工的工具安装于手部81的末端侧,能够作为实施各种作业的机器人10使用。
接下来,针对上述的构成的机器人10的多关节手臂的关节驱动机构中的、将除了手腕部件80与手部81的关节驱动机构的邻接的腕部件(连杆,结合件)彼此以能够转动方式连结的关节驱动机构的一个例子进行说明。
首先,参照附图对与多关节手臂的最末端的伸缩旋转轴亦即第三伸缩旋转轴95不同的旋转轴(关节)的关节驱动机构进行说明。图2是示意性地表示作为关节驱动机构的促动器2的正面构造的局部剖视图。此外,在图2中,在多关节手臂的各关节部,将根部侧的腕部件(连杆或者结合件)称为基点连杆110,将相对于该基点连杆110而转动的末端侧的腕部件作为转动连杆112进行说明。
在图2中,促动器2由电机22、减速器24、减速器输出轴套26、减速器输出轴30、以及至少具有电机22的电机机架33作为一部分的传动轴34构成。
电机22具备转子38、转子轴40、定子43以及电机机架33。电机22的转子轴40在减速器24的输入轴与减速器24的内部连接。在转子38的外周设置有定子43和电机机架33。转子轴40的旋转力传递于减速器24,减速器24输出使该旋转力的扭矩增大的扭矩输出。
减速器24的机架36与电机22的电机机架33(或者传动轴34)连接。减速器24使来自电机22的旋转减速,使旋转的扭矩输出增大而输出。减速器24在内部内置使输入轴的旋转减速的齿轮机构(省略图示)、和对减速器输出轴30进行支承的关节轴承机构(省略图示)。减速器24的齿轮机构可以使用波动齿轮,也可以使用其他减速器构。
减速器输出轴套26与减速器输出轴30连接,并配置于减速器24或者传动轴34的外周。减速器输出轴套26防止管线28与减速器24接触。此处,管线28是布线以及配管的至少一方。此外,管线总称电力线(电线)、信号线、输送气体的气体用配管、以及输送液体的液体用配管等。气体用配管也包括真空用配管。
减速器输出轴30从减速器24将扭矩输出传递至转动连杆112。在减速器输出轴30的外周配置有与减速器输出轴30连接的减速器输出轴外筒16。在减速器输出轴30连接有转动连杆112、减速器输出轴外筒16以及减速器输出轴套26。减速器输出轴30将增大的扭矩输出传递至转动连杆112。减速器输出轴30使将减速器24输出的扭矩输出传递至转动连杆112的全部部件作为对象。
传动轴34是连接减速器24的机架36与基点连杆110的部件。传动轴34至少具有电机机架33作为一部分。例如,传动轴34与电机机架33成为一体构造。由此,因一体化而使散热特性提高,从而能够进行高负载驱动。传动轴34兼作电机22的电机机架33,在其中设置有构成电机22的转子38、转子轴40、以及定子43。传动轴34与基点连杆110连接。传动轴34从减速器24的机架36将扭矩输出的反作用力传递至基点连杆110,从而使转动连杆112与基点连杆110相互转动。在传动轴34的外周配置有与传动轴34连接的传动轴外筒14。
除此之外,在促动器2设置有转速检测部(位置检测器)44以及机械制动器46,设置的位置也可以在图示的位置以外。
转速检测部44也可以配置于基点连杆110的内部。由此,能够缩短基点连杆110与转动连杆112之间的长度,从而能够使作为关节驱动装置的促动器2小型化。转速检测部44可以使用单元构造,也可以使用模块构造。
也可以减速器输出轴30通过中空构造构成中心部,电机22的旋转轴贯通减速器输出轴30的中空构造的中部而与机械制动器46的输入轴连接,机械制动器46的机架配置于转动连杆112的内部。由此,能够缩短基点连杆110与转动连杆112之间的长度,从而能够使作为关节驱动装置的促动器2小型化。
接下来,参照附图对在机器人10的多关节手臂中,使最末端侧的伸缩旋转轴驱动的关节驱动机构亦即驱动传递部50的详细情况进行说明。
图3是示意性地表示相对于机器人10的结合件79而使手腕部件80伸缩的驱动传递部50的构造的立体图,且是局部省略该驱动传递部50以外的部件,并且为了方便说明,使结合件79内部的驱动传递部50的构造的一部分透视而表示的图。
上述的多个连杆、结合件等的腕部件在具有通过扭转旋转轴以及伸缩旋转轴连结的多个关节驱动机构的机器人10的多关节手臂中,作为以最末端侧的伸缩旋转轴亦即第三伸缩旋转轴95作为旋转轴的关节驱动机构的驱动传递部50设置于结合件79(参照图1)。更详细而言,驱动传递部50配置于与结合件79的第三伸缩旋转轴95大致正交的方向的侧面中的一方的侧面。此外,本实施方式中“大致正交”除了指完全正交的结构,还包括在10°以内的范围内交叉的结构。
在表示包含该第三伸缩旋转轴95的驱动传递部50的详细情况的图3中,结合件79具有:将第三伸缩旋转轴95作为旋转轴转动的作为从动轮的从动带轮86;作为第三伸缩旋转轴95的驱动旋转源的电机80M;通过该其电机80M绕与第三伸缩旋转轴95相同的旋转轴转动的驱动轴97;以及经由驱动轴97通过电机80M转动的作为驱动轮的驱动带轮85。另外,在电机80M附近设置有转速检测部(位置检测器)80D,设置的位置也可以在图示的位置以外。转速检测部80D可以使用单元构造,也可以使用模块构造。
而且,驱动带轮85与从动带轮86经由作为无边缘的动力传递钢索的同步带87而连结。另外,在驱动带轮85与从动带轮86之间,为了调整同步带87的张力配置有惰轮88,该惰轮88具有随着该同步带87的动作能够转动接触的带轮。
以上说明的结构的机器人10不限定于工业用机器人,也可以是医疗用机器人、家庭用机器人。
根据设置于上述的结合件79的驱动传递部50,与在第三伸缩旋转轴95也直接连接作为驱动用旋转源的电机的构造相比,实现了作为设置第三伸缩旋转轴95的腕部件的结合件79的小型化。具体而言,能够抑制因在第三伸缩旋转轴95的轴向配置电机而引起的结合件79朝与多关节手臂的延伸方向正交的手臂宽度方向的宽度的增大。
接下来,对本实施方式的机器人的主要部分亦即手腕部件的构造的详细情况进行说明。
图4是示意性地表示实施方式的机器人10的手腕部件80的关节驱动机构的构造的局部剖视图。另外,图5是表示通过与图4不同剖面对手腕部件的关节驱动机构的构造进行说明局部剖视图。
在图4中,手腕部件80具有轴承部89P。在该轴承部89P,安装有轴83的另一端,该轴83的一端安装于结合件79的驱动传递部50的从动带轮86。由此,手腕部件80通过结合件79的驱动传递部50侧的轴承部89P经由轴83以及轴承89而被悬臂支承。通过该结构,能够使机器人10的手腕部(手腕部件80)的伸缩旋转轴向(图中第三伸缩旋转轴85方向)的宽度紧凑,因此有利于机器人10的小型化。在本实施方式中,在隔着结合件79的驱动传递部50的手腕部件80的相反的一侧的空间配置电装部60,其设置了用于经由电气布线对该电装部60手部81以及安装于此的末端执行器等驱动***输送驱动电力以及电信号的中继基板(未图示)等。
手腕部件80构成为至少具备了转子178、转子轴180与定子182的电机、减速器164、减速器输出轴160在定位状态下被收纳于设置于电机的电机机架亦即外壳172内的电机收纳凹部170。
在设置于外壳172的电机收纳凹部170,将手部81侧作为电机收纳凹部170的凹底部170A,形成有从手部81侧向主体部71侧(根部侧)按顺序扩大的第一阶梯部170B、第二阶梯部170C、以及第三阶梯部170D。
电机的转子轴180在减速器164的输入轴与减速器164的内部连接,并且与配置于外壳的轴承53连接。在该转子轴180的外周设置有转子178。另外,在转子178的外周设置有定子182。这些具备了转子轴180、转子178以及定子182的电机将外壳172的电机收纳凹部170的凹底部170A与第一阶梯部170B作为定位部而定位,并通过拧入螺钉孔175的螺钉98的螺钉头、以及设置于转子轴180的连结销被保持为能够转动。
转子轴180的旋转力传递于减速器164,减速器164输出使该旋转力的扭矩增大的扭矩输出。
减速器164的机架166与电机的电机机架亦即外壳172连接。减速器164使来自电机的旋转减速,从而使旋转的扭矩输出增大而输出。减速器164在内部内置使输入轴的旋转减速的齿轮机构(省略图示)、和对减速器输出轴160进行支承的关节轴承机构(省略图示)。减速器输出轴160与配置于手部81内的轴承57连接。
除此之外,在手腕部件80设置有经由轴承54以及连结螺母55与转子轴180连接的机械制动器186、以及转速检测部(位置检测器)184,设置这些的位置也可以是图示的位置以外。在本实施方式中,机械制动器186在外壳172的电机收纳凹部170内将第二阶梯部170C作为定位部而收纳,转速检测部184在将外壳172的电机收纳凹部170的第三阶梯部170D作为定位部而设置的电机收纳凹部170的盖部189内的空间内与转子轴180连接。此外,转速检测部184可以使用单元构造,也可以使用模块构造。
图5是从与图4不同的剖面观察手腕部件80的节驱动机构的构造的图,具体而言,是对与形成了用于通过螺钉98保持电机的螺钉孔175的部分不同的剖面进行说明的图。
在图5中,具备了转子轴180、转子178以及定子182的电机在被保持为定位状态的电机收纳凹部170的侧壁形成有朝向外壳172的外侧凹陷的散热用槽部177。而且,在该散热用槽部与电机的定子182之间填充而固化有热传导性比较高的散热部件99。
作为填充于散热用槽部177与定子182之间的散热部件99,优选金属膏,特别优选银膏。银膏热传导性较高,因此能够提高散热效果,并且,以往,作为广泛使用的金属膏材料,因此操作性优越,从而能够提高制造效率。
根据具备本实施方式的手腕部件80的机器人10,与像以往那样将在外壳内定位·收纳的电机进一步收纳于形成手腕部件的外形的部件结构相比,能够提供更加小型化的手腕部件80。
并且,在外壳172的电机收纳凹部170的电机(定子182)周边的侧壁设置有散热用槽部177,在该散热用槽部177与电机的间隙填充并固化有银膏等散热部件99,因此能够通过散热部件99使因电机的驱动产生的热量散热。
因此,能够抑制手腕部件80的发热,从而能够减少因相对于配置于外壳172内的手腕部件80驱动要素的热量而产生的机械故障,因此能够提供能够高精度地执行多样、且精细的作业的小型·轻型的机器人10。
接下来,对实施方式1的机器人的制造方法特别是手腕部件80的制造方法进行说明。图6是将实施方式的手腕部件80的外壳172大致切割成一半而示意性地表示内部的形状的立体剖视图。另外,图7是表示实施方式的机器人(手腕部件80)的制造方法的流程图。
在图6所示的本实施方式的手腕部件80的制造方法中,首先,在步骤S1中,通过对外壳172形成材料实施切削加工等,与外壳172的外形共同形成电机收纳凹部170、螺钉孔175以及散热用槽部177。这样,通过相同的工作机械、相同工序能够进行外壳172的形成,特别是电机收纳凹部170、螺钉孔175以及散热用槽部177的形成,因此效率高。
此处,在形成多个散热用槽部177时,不需要使散热用槽部177的形状全部相同一致。例如如图6所示,也可以朝向电机收纳凹部170的凹底部170A侧形成较深的散热用槽部177、较浅的散热用槽部177′。另外,也可以使散热用槽部177、177′的从定子48两侧(参照图4、图5)朝向外壳172的外侧的深度也变化。总之,在为了使安装于与手腕部件80连接的手部81的末端执行器执行规定的作业移动时,在不损伤相对于施加于手腕部件的力矩的力能够承受的刚性的范围内,决定散热用槽部177、177′、其他的切口等形状、大小。例如,多个散热用槽部177、177′的大小(容积)的合计形成为电机收纳凹部170的容积的50%~70%为目标,从而能够确保散热性、刚性、或者后述的电机的压入的操作性等。
接下来,在步骤S2中,在形成于外壳172的电机收纳凹部170压入由转子轴180、转子178以及定子182构成的电机。电机(定子182)在电机收纳凹部170的凹底部170A、第一阶梯部170B的侧面的定位部473定位,通过被螺纹紧固的螺钉98的螺钉头固定于外壳172的电机收纳凹部170。
接下来,在步骤S3中,在电机(定子182)与散热用槽部177、177′之间注入银膏等的散热部件99。散热部件99的注入例如能够通过使用分液器的以往的方法进行。此时,将分液器的针***至散热用槽部177、177′的底部(电机收纳凹部170的凹底部170A)侧的附近,再注入散热部件99,从而能够抑制气泡的卷入。
接下来,在步骤S4中,使银膏等散热部件99固化。散热部件99的固化根据使用的散热部件99的固化类型采取各种方法。例如,若为热固化类型的散热部件99,则投入烤箱等进行规定的加热。另外,若为光固化类型的散热部件99,则照射紫外线等的规定的波长的光而使散热部件99固化。
接下来,如步骤S5所示,将减速器、机械制动器等电机以外的关节驱动部件组装于外壳172,结束一连串的手腕部件80的制造方法。
以上,根据上述的本实施方式的机器人10的手腕部件80的制造方法,通过使用公知的切削加工等的比较的简便的工序,与以往那样将在外壳内定位·收纳的电机进一步收纳于形成手腕部件的外形的部件的结构相比,能够制造提供更加小型化的手腕部件80。
并且,在本应用例中,因电机的驱动产生的热量,能够通过形成于电机的周边的散热用槽部177、177′以及填充于此的散热部件99进行散热,因此与热量直接传递至手腕部件80的情况相比,能够抑制手腕部件80的发热,能够减少因相对于配置于外壳172内的手腕部件80的驱动要素的热量而产生的机械故障。
实施方式2
接下来,参照附图对机器人的本实施方式2进行说明。
图8是示意性地表示本实施方式2的机器人的说明图。此外,对与第3-1实施方式相同的构成部位使用相同的编号,省略重复的说明。
在图8中,本实施方式2的机器人200在主体部213设置有与实施方式1的机器人10相同的结构的两个第一机械手臂10A以及第二机械手臂10B的双手臂机器人。
机器人200具有:架台212,其对该机器人200进行支承;圆柱状的主体部213,其固设于架台212;以及第一手臂连结部215A和第二手臂连结部215B,它们从主体部213大致呈直角突出地设置于主体部213的与架台212侧相反的一侧的上部。
第一手臂连结部215A的与主体部213侧相反的一侧的第一机械手臂10A设置面侧具有能够绕沿第一手臂连结部215A的突出地设置方向贯穿的第0旋转轴J0AL转动的第一手臂固定部J0A。而且,在第一手臂固定部J0A固定有与上述实施方式的机器人10相同结构的第一机械手臂10A的主体部71。
相同地,第二手臂连结部215B的与主体部213侧相反的一侧的第二机械手臂10B设置面侧具有能够绕沿第二手臂连结部215B的突出地设置方向贯穿的第0旋转轴J0BL转动的第二手臂固定部J0B。而且,在第二手臂固定部J0B固定有与上述实施方式1的机器人10相同结构的第二机械手臂10B的主体部71。
对于六轴控制的第一机械手臂10A以及第二机械手臂10B而言,绕第一手臂固定部J0A以及第二手臂固定部J0B分别具有第0旋转轴J0AL以及第0旋转轴J0BL,从而实际上作为七轴控制的机器人200,能够实现使第一机械手臂10A以及第二机械手臂10B各自在多条轨道上进行自由度较高的移动。
根据本实施方式2的机器人200,具备与上述实施方式1所说明的机器人10相同结构的第一机械手臂10A以及第二机械手臂10B,因此能够提供能够高精度地进行多样且精细作业的小型的双手臂机器人200。
此外,本发明不限定于上述实施方式,能够对上述的实施方式施加各种变更、改进等。以下将叙述变形例。
例如,在上述实施方式中,对作为散热部件99优选银膏等金属膏的主旨进行了说明,但金属膏以外,也能够使用各种部件作为散热部件99。
例如,在金属膏那样的流动体中,也能够使用通过硅油基使碳、铝等分散的导热性绒织物等。
另外,若为固体,则能够使用石墨片、热固化型的硅酮橡胶、或者例如铟等比较柔软的金属。
另外,散热用槽部177、177′的形状并不局限于上述实施方式1所图示的形状,例如,通过成为形成有细小的凹凸的散热用槽部177、177′,能够使散热用槽部177、177′的表面积变大,从而能够通过散热特性,并且能够提高散热部件99的紧贴性。
另外,上述2实施方式的机器人200对具有第一机械手臂10A以及第二机械手臂10B两个机械手臂的双手臂机器人的结构进行了说明。但不局限于此,也可以构成为具备三个以上机械手臂。
附图标号的说明
10,20…机器人;2…促动器;10A…第一机械手臂;10B…第二机械手臂;44,65…转速检测部;46…机械制动器;50…驱动传递部;53、54、57、89…轴承;55…连结螺母;60…电装部;70…作为基体的基底部71…作为基体的主体部;72…控制部;73、75、77、79…作为腕部件的结合件;74、76、78…作为腕部件的连杆;80…手腕部件;80M…电机;81…手部;83…轴;85…驱动带轮;86…从动带轮;87…同步带;88…惰轮;89P…轴承部;91…第一旋转轴;92…第一伸缩旋转轴;93…第二伸缩旋转轴;94、96…扭转旋转轴;95…第三伸缩旋转轴;97…驱动轴98…螺钉;99…散热部件;110…基点连杆;112…转动连杆;170…电机收纳凹部;170A…凹底部;170B…第一阶梯部;170C…第二阶梯部;170D…第三阶梯部;172…外壳;175…螺钉孔;177、177′…散热用槽部;178…转子;180…转子轴;182…定子;184…转速检测部;186…机械制动器;189…盖部;211…架台;213…主体部;215A…第一手臂连结部;215B…第二手臂连结部。
Claims (5)
1.一种机器人的制造方法,其特征在于,所述机器人具有基体,设置于所述基体的多关节手臂,连结于所述多关节手臂的手腕部件,和以能够转动的方式连结于所述手腕部件并安装有末端执行器的手部,
所述手腕部件具有:
电机,其包括转子,转子轴和定子;以及
外壳,其具有对所述电机进行定位并收容的电机收容凹部,并且形成所述手腕部件的外形,
所述机器人的制造方法包括:
外壳加工工序,在该外壳加工工序中形成包含所述定子的定位部的电机组装凹部,固定组装到所述电机组装凹部的所述定子的螺丝的螺孔,以及从所述电机组装凹部的侧壁向所述外壳的外侧凹陷的散热用槽部;
定子组装工序,在该定子组装工序中在所述电机组装凹部的所述定位部将所述定子定位后,通过所述螺丝固定所述定子;
散热部件注入工序,在该散热部件注入工序中将在常态下具有流动性且热传递性高的散热部件注入所述定子与所述散热用槽部之间的间隙;以及
散热部件固化工序,在该散热部件固化工序中使所述散热部件固化。
2.根据权利要求1所述的机器人的制造方法,其特征在于,
使用金属膏作为所述散热部件。
3.一种机器人,其特征在于,所述机器人具备:基体,设置于所述基体的多关节手臂,以及构成多关节手臂的一部分的手腕部件,
所述手腕部件具备:
电机,其包括转子,转子轴和定子;以及
外壳,其具有对所述电机进行定位并收容的电机收容凹部,并且形成所述手腕部件的外形,
所述外壳形成包含所述定子的定位部的电机组装凹部,用于固定组装到所述电机组装凹部的所述定子的孔部,在所述电机组装凹部的侧壁散热的散热用槽部,并在所述散热用槽部填充有散热材料。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,
所述散热部件是通过填充金属膏并使之固化而形成的。
5.根据权利要求3或4所述的机器人,其特征在于,
在所述基体设置有多个所述多关节手臂。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-226523 | 2013-10-31 | ||
JP2013226523A JP2015085447A (ja) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | ロボット、ロボットの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104589352A true CN104589352A (zh) | 2015-05-06 |
Family
ID=53048803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410455567.8A Pending CN104589352A (zh) | 2013-10-31 | 2014-09-09 | 机器人、机器人的制造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015085447A (zh) |
CN (1) | CN104589352A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104999473A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-10-28 | 北京航空航天大学 | 适用于座载小型机械臂的臂长可变的机械臂关节模块 |
CN105415397A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-03-23 | 常州大学 | 一种非中空走线的机电一体化关节 |
CN106113008A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-16 | 广东澳德电子有限公司 | 一种多关节机器人 |
CN106425203A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-22 | 芜湖市元山机械制造有限公司 | 一种汽车减震器支架机器人焊接控制*** |
CN111496838A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 北京理工大学 | 主动散热关节及包含该散热关节的仿生机器人 |
CN111571633A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 北京理工大学 | 具有散热结构的机器人关节构件、动力关节和机器人 |
CN113715000A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 双叶电子工业株式会社 | 机器人用连结体以及机器人装置 |
CN114714392A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 重庆金山医疗机器人有限公司 | 机器人手腕及手术机器人 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105234957A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 机器人及其机器人关节结构 |
CN109927071A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-25 | 广东工业大学 | 一种主机器人单自由度回转关节 |
CN113070900B (zh) * | 2020-01-06 | 2024-07-23 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种模块化水下电动机械手腕部结构 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5744880A (en) * | 1995-06-20 | 1998-04-28 | Hitachi, Ltd. | Rotating motor and motor-driven vehicle |
US20060182595A1 (en) * | 2002-08-19 | 2006-08-17 | Abb Ab | Robot wrist comprising a drive unit incorporated in a tilt |
CN2833891Y (zh) * | 2005-09-08 | 2006-11-01 | 新灯源科技有限公司 | 供发热组件用的散热模块结构 |
CN2877987Y (zh) * | 2006-03-31 | 2007-03-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 水下电动机械手旋转关节结构 |
CN201137571Y (zh) * | 2007-11-13 | 2008-10-22 | 擎宇国际股份有限公司 | 涡卷式压缩机密封嵌入式加热结构 |
CN101548379A (zh) * | 2007-01-10 | 2009-09-30 | 奥斯兰姆有限公司 | 电子器件模块及其制造方法 |
CN201466881U (zh) * | 2009-05-06 | 2010-05-12 | 北京北超伺服技术有限公司 | 交流感应伺服电机 |
CN102049774A (zh) * | 2009-11-10 | 2011-05-11 | 株式会社安川电机 | 机器人 |
CN201937421U (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-17 | 洁能动力机电(深圳)有限公司 | 电机结构 |
CN102340208A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 建准电机工业股份有限公司 | 马达及具有该马达的散热风扇 |
CN102857018A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 瑞美技术有限责任公司 | 电机模块冷却***和方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58149196A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-05 | 三菱電機株式会社 | ロボツトのア−ム |
JPH052574U (ja) * | 1991-02-27 | 1993-01-14 | 新明和工業株式会社 | モータの冷却装置 |
JP2626623B2 (ja) * | 1995-04-12 | 1997-07-02 | 日本電気株式会社 | 回転機構 |
JPH10175189A (ja) * | 1997-12-26 | 1998-06-30 | Fanuc Ltd | 垂直多関節型ロボットの手首構造 |
JP3641939B2 (ja) * | 1998-06-17 | 2005-04-27 | 日産自動車株式会社 | モータステータ冷却構造および冷却方法 |
JP2000092772A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-03-31 | Toyota Motor Corp | 回転電機及び回転電機の製造方法 |
JP4264265B2 (ja) * | 2003-01-15 | 2009-05-13 | 新日本製鐵株式会社 | 低鉄損内転型電動機 |
JP2008154436A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Toyota Motor Corp | ロータおよび回転電機 |
JP5403120B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-29 | 株式会社安川電機 | ハンドリング方法 |
JP6181476B2 (ja) * | 2013-08-28 | 2017-08-16 | 株式会社ダイヘン | ロボット用のアーム |
-
2013
- 2013-10-31 JP JP2013226523A patent/JP2015085447A/ja active Pending
-
2014
- 2014-09-09 CN CN201410455567.8A patent/CN104589352A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5744880A (en) * | 1995-06-20 | 1998-04-28 | Hitachi, Ltd. | Rotating motor and motor-driven vehicle |
US20060182595A1 (en) * | 2002-08-19 | 2006-08-17 | Abb Ab | Robot wrist comprising a drive unit incorporated in a tilt |
CN2833891Y (zh) * | 2005-09-08 | 2006-11-01 | 新灯源科技有限公司 | 供发热组件用的散热模块结构 |
CN2877987Y (zh) * | 2006-03-31 | 2007-03-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 水下电动机械手旋转关节结构 |
CN101548379A (zh) * | 2007-01-10 | 2009-09-30 | 奥斯兰姆有限公司 | 电子器件模块及其制造方法 |
CN201137571Y (zh) * | 2007-11-13 | 2008-10-22 | 擎宇国际股份有限公司 | 涡卷式压缩机密封嵌入式加热结构 |
CN201466881U (zh) * | 2009-05-06 | 2010-05-12 | 北京北超伺服技术有限公司 | 交流感应伺服电机 |
CN102049774A (zh) * | 2009-11-10 | 2011-05-11 | 株式会社安川电机 | 机器人 |
CN102340208A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 建准电机工业股份有限公司 | 马达及具有该马达的散热风扇 |
CN201937421U (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-17 | 洁能动力机电(深圳)有限公司 | 电机结构 |
CN102857018A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 瑞美技术有限责任公司 | 电机模块冷却***和方法 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104999473A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-10-28 | 北京航空航天大学 | 适用于座载小型机械臂的臂长可变的机械臂关节模块 |
CN105415397A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-03-23 | 常州大学 | 一种非中空走线的机电一体化关节 |
CN106113008A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-16 | 广东澳德电子有限公司 | 一种多关节机器人 |
CN106113008B (zh) * | 2016-07-11 | 2024-04-19 | 广东澳德电子有限公司 | 一种多关节机器人 |
CN106425203A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-22 | 芜湖市元山机械制造有限公司 | 一种汽车减震器支架机器人焊接控制*** |
US20210339407A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Beijing Institute Of Technology | Robot joint member, dynamic joint and robot with heat dissipation structure |
CN111571633A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-25 | 北京理工大学 | 具有散热结构的机器人关节构件、动力关节和机器人 |
CN111571633B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-02-25 | 北京理工大学 | 具有散热结构的机器人关节构件、动力关节和机器人 |
CN111496838B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-06-07 | 北京理工大学 | 主动散热关节及包含该散热关节的仿生机器人 |
US11673278B2 (en) | 2020-04-30 | 2023-06-13 | Beijing Institute Of Technology | Robot joint member, dynamic joint and robot with heat dissipation structure |
CN111496838A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 北京理工大学 | 主动散热关节及包含该散热关节的仿生机器人 |
CN113715000A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 双叶电子工业株式会社 | 机器人用连结体以及机器人装置 |
CN114714392A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 重庆金山医疗机器人有限公司 | 机器人手腕及手术机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015085447A (ja) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104589352A (zh) | 机器人、机器人的制造方法 | |
CN101623864B (zh) | 一种具有自重平衡特性的力反馈型主操作手 | |
US9796097B2 (en) | Robot and manufacturing method for robot | |
JP5560495B2 (ja) | 2つのピボット連結部を有する電動関節およびこの関節を実装したヒューマノイドロボット | |
KR101201411B1 (ko) | 4 자유도 병렬기구 및 이를 이용한 병렬형 4 자유도 바늘삽입장치 | |
CN109176595B (zh) | 机器人双关节单元及应用其的足式机器人和协作机械臂 | |
CN108656092B (zh) | 基于四支链两转动一移动并联机构的混联机器人 | |
KR102153156B1 (ko) | 관절 암 로봇형 장치 | |
CN105127978B (zh) | 一种三平移一转动并联机器人 | |
CN213606867U (zh) | 全主动串联医疗操作手 | |
CN102773856A (zh) | 转动运动和平动运动单独控制的空间五自由度机构 | |
CN103009376B (zh) | 一种空间三转动并联机构 | |
CN113520602B (zh) | 一种机械臂结构、预摆位结构及手术机器人 | |
WO2011003451A1 (en) | A robot arm system and a robot arm | |
CN106514697A (zh) | 二自由度正交式机器人关节模块及六自由度机械臂 | |
CN210161139U (zh) | 一种2pru-2pur三自由度冗余驱动并联机构 | |
CN103231362A (zh) | 一种并联机器人 | |
CN107414800B (zh) | 一种采用旋转驱动的两分支并联手术机器人 | |
CN102990674B (zh) | 一种a/b轴并联机构 | |
JP6535976B2 (ja) | ロボット | |
CN103846908B (zh) | 四支链三平一转高速并联机械手 | |
CN203293189U (zh) | 一种主从支链分离式的二平动并联机器人 | |
CN215618066U (zh) | 并联-串联-并联型高负载自重比机械臂 | |
CN204913894U (zh) | 一种三自由度机器人 | |
CN202825822U (zh) | 转动运动和平动运动单独控制的空间五自由度机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150506 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |