CN109075660B - 旋转致动器及机器人 - Google Patents

旋转致动器及机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN109075660B
CN109075660B CN201780021447.9A CN201780021447A CN109075660B CN 109075660 B CN109075660 B CN 109075660B CN 201780021447 A CN201780021447 A CN 201780021447A CN 109075660 B CN109075660 B CN 109075660B
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
rotating shaft
input shaft
shaft
fixed
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.)
Active
Application number
CN201780021447.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109075660A (zh
Inventor
鲇泽优
若林利治
米村拓朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Nidec Drive Technology Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Nidec Shimpo Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp, Nidec Shimpo Corp filed Critical Nidec Corp
Publication of CN109075660A publication Critical patent/CN109075660A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109075660B publication Critical patent/CN109075660B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126—Rotary actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明提供一种具备配置于同轴上的马达与减速机且可实现轻量化的旋转致动器，及包括此旋转致动器的机器人。例如，旋转致动器(2)具备：具有转轴(13)及固定于转轴(13)的驱动用磁铁(29)的马达(7)、以及具有与转轴(13)配置于同轴上且连结于转轴(13)的输入轴(20)的减速机(8)。转轴(13)具备在外周侧固定有驱动用磁铁(29)的筒状的磁铁固定部(13a)，输入轴(20)的一端侧固定于磁铁固定部(13a)的内周侧。而且，转轴(13)是由磁性材料所形成，输入轴(20)是由比重比形成转轴(13)的磁性材料更小的材料所形成。

Description

旋转致动器及机器人
技术领域
本发明涉及一种具备配置于同轴上的马达与减速机的旋转致动器。而且，本发明涉及一种具备所述旋转致动器的机器人。
背景技术
以前，具备中空马达及中空减速机的中空型旋转致动器已为人所知(例如参照专利文献1)。专利文献1所记载的中空型旋转致动器中，以中空马达与中空减速机在中空马达的轴向上重叠的方式，将中空马达与中空减速机配置于同轴上。中空马达具备由中空马达轴、及固定于中空马达轴的外周面的驱动磁铁所构成的转子。中空马达轴具备伸入到中空减速机的内周侧的轴端部。
而且，专利文献1所记载的中空型旋转致动器中，中空减速机是中空波动齿轮装置，具备圆环状的装置外壳、固定于装置外壳的内周部的刚性内齿齿轮、配置于刚性内齿齿轮的内侧的杯形状的可挠性外齿齿轮、及配置于可挠性外齿齿轮的内侧的波动产生器。可挠性外齿齿轮经由交叉滚子轴承(crossed roller bearing)而可旋转地支撑于装置外壳。波动产生器的一部分固定于中空马达轴的轴端部的外周面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-206265号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1所记载的中空型旋转致动器中，为了在中空马达内形成有效率的磁路，在外周面固定有驱动磁铁的中空马达轴通常是由铁系金属等磁性材料所形成。因而，中空马达轴的比重相对较大。而且，专利文献1所记载的中空型旋转致动器中，中空马达轴的轴端部伸入至中空减速机的内周侧，中空马达轴的长度长。即，专利文献1所记载的中空型旋转致动器中，使用比重相对较大且长度长的中空马达轴，因而所述中空型旋转致动器的重量变重。
因此，本发明的课题在于提供一种具备配置于同轴上的马达与减速机且可实现轻量化的旋转致动器。而且，本发明的课题在于提供一种具备所述旋转致动器的机器人。
解决问题的技术手段
为了解决所述课题，本发明的旋转致动器具备：马达，具有转轴及固定于转轴的驱动用磁铁；以及减速机，与转轴配置于同轴上且具有连结于转轴的输入轴；转轴具备在外周侧固定有驱动用磁铁的筒状的磁铁固定部，并且是由磁性材料所形成，输入轴的一端侧固定于磁铁固定部的内周侧，输入轴是由比重比形成转轴的磁性材料更小的材料所形成。
本发明的旋转致动器中，马达的转轴具备在外周侧固定有驱动用磁铁的筒状的磁铁固定部，减速机的输入轴的一端侧固定于磁铁固定部的内周侧。即，本发明中，在转轴的固定有驱动用磁铁的部分即磁铁固定部的内周侧，固定有减速机的输入轴的一端侧。而且，本发明中，减速机的输入轴是由比重比形成转轴的磁性材料更小的材料所形成。因而，本发明中，与将转轴的一端侧固定于减速机的输入轴的一端侧部分的内周侧的情况相比，虽然由比重小的材料所形成的减速机的输入轴变长，但可缩短由比重相对较大的磁性材料所形成的转轴的长度。因而，本发明中，可使旋转致动器轻量化。而且，本发明中，将减速机的输入轴的一端侧固定于磁铁固定部的内周侧，因而可使转轴的径向上的厚度容易增厚的磁铁固定部的径向厚度变薄。因而，本发明中，可使旋转致动器进一步轻量化。
本发明中，转轴例如是由铁系金属所形成，输入轴是由铝合金所形成。
本发明中，优选驱动用磁铁形成为圆筒状，并且固定于磁铁固定部的外周面，驱动用磁铁的端面与输入轴的一端面在转轴的轴向上配置于相同位置。若这样构成，则可在转轴的轴向上的驱动用磁铁的整个范围内，使转轴径向上的磁铁固定部的厚度变薄。
本发明中，转轴及输入轴例如为中空状。此时，本发明的旋转致动器可用于具备由旋转致动器所构成的关节部、以及以通过转轴及输入轴的内周侧的方式布线的配线的机器人。此机器人中，可使关节部轻量化。
发明的效果
如以上那样，本发明中，可在具备配置于同轴上的马达与减速机的旋转致动器中，使旋转致动器轻量化。而且，本发明的机器人中，可使关节部轻量化。
附图说明
图1是本发明的实施方式的工业用机器人的正面图。
图2(A)是图1所示的工业用机器人的立体图，图2(B)是表示图2(A)所示的工业用机器人正动作的状态的立体图。
图3是图1所示的关节部的纵剖面图。
符号的说明
1：机器人(工业用机器人)
2：关节部(旋转致动器)
2A：第一关节部
2B：第二关节部
2C：第三关节部
2D：第四关节部
2E：第五关节部
2F：第六关节部
3：臂
3A：第一臂
3B：第二臂
3a、4a、17a、27a、63a：凸缘部
4：支撑构件
7：马达
8：减速机
10：电路基板
11：壳体
13：转轴
13a：磁铁固定部
14：转子
15：定子
16：刚性内齿齿轮
17：可挠性外齿齿轮
18：波动产生部
19：交叉滚子轴承
19a：内轮
19b：外轮
20：输入轴
20a：椭圆部
21：波纹轴承
26：管状构件
27：输出侧构件
27b：筒部
27c、32b：贯通孔
27d：小径部
27e、32d：阶差面
29：驱动用磁铁
30、34：轴承
31：轴承保持构件
32：保持构件
32a：保持部
32c：大径部
33：支柱
41：壳本体
41a：开口部
42：盖
60、61：配线
63：连结构件
具体实施方式
以下，一方面参照附图一方面对本发明的实施方式进行说明。
(工业用机器人的概略结构)
图1是本发明的实施方式的工业用机器人1的正面图。图2(A)是图1所示的工业用机器人1的立体图，图2(B)是表示图2(A)所示的工业用机器人1正动作的状态的立体图。
本实施方式的工业用机器人1(以下称为“机器人1”)是用于组装或制造规定制品等的多关节机器人，设置于组装流水线或制造流水线而使用。机器人1具备多个关节部2和多条臂3。本实施方式中，机器人1具备六个关节部2和两条臂3。以下，在将六个关节部2分别区分表示的情况下，将六个关节部2分别设为“第一关节部2A”、“第二关节部2B”、“第三关节部2C”、“第四关节部2D”、“第五关节部2E”及“第六关节部2F”。而且，以下，在将两条臂3分别区分表示的情况下，将两条臂3分别设为“第一臂3A”及“第二臂3B”。
而且，机器人1具备可相对转动地连结于第一关节部2A的支撑构件4。支撑构件4形成为具有凸缘部4a的带帽缘的圆筒状，在支撑构件4的内周侧，形成有沿支撑构件4的轴向贯通的贯通孔(省略图示)。凸缘部4a形成为圆环状，构成机器人1的底面部分。臂3形成为细长的圆筒状。
机器人1中，将第一关节部2A与第二关节部2B可相对转动地连结，将第二关节部2B与第一臂3A的基端固定。而且，将第一臂3A的前端与第三关节部2C固定，将第三关节部2C与第四关节部2D可相对转动地连结，将第四关节部2D与第二臂3B的基端可相对转动地连结，将第二臂3B的前端与第五关节部2E固定，将第五关节部2E与第六关节部2F可相对转动地连结。而且，第六关节部2F上，能可相对转动地安装手或工具等。
以下，对关节部2的具体结构进行说明。此外，如图1所示那样，本实施方式中，第一关节部2A、第二关节部2B及第三关节部2C是以相同大小而形成，第四关节部2D、第五关节部2E及第六关节部2F是以相同大小而形成。而且，第一关节部2A、第二关节部2B及第三关节部2C的大小大于第四关节部2D、第五关节部2E及第六关节部2F的大小。但是，第一关节部2A、第二关节部2B及第三关节部2C与第四关节部2D、第五关节部2E及第六关节部2F除了大小不同的方面以外，同样地构成。
(关节部的结构)
图3是图1所示的关节部2的纵剖面图。以下，为便于说明，将图3的Z1方向侧设为“上”侧，将其相反侧即Z2方向侧设为“下”侧。
关节部2具备：马达7；减速机8，连结于马达7；电路基板10，电连接马达7；以及壳体11，收容马达7、减速机8及电路基板10，关节部2自身成为旋转致动器。即，关节部2是由旋转致动器所构成。
马达7是在径向的中心形成有贯通孔的中空马达，具备中空状的转轴13。而且，马达7具备转子14及定子15。减速机8是在径向的中心形成有贯通孔的中空减速机。马达7与减速机8是以在上下方向上重叠的方式配置。具体而言，将马达7配置于上侧，将减速机8配置于下侧。而且，马达7与减速机8配置于同轴上。
本实施方式的减速机8是中空波动齿轮装置，具备刚性内齿齿轮16、可挠性外齿齿轮17、波动产生部18及交叉滚子轴承19。波动产生部18具备连结于转轴13的中空状的输入轴20、及安装于输入轴20的外周侧的波纹轴承(wave bearing)21。本实施方式中，刚性内齿齿轮16成为减速机8的输出轴。而且，关节部2具备配置于转轴13及输入轴20的内周侧的筒状(更具体而言为圆筒状)的管状构件26、以及固定于刚性内齿齿轮16的输出侧构件27。
如上所述那样，马达7具备转子14及定子15。转子14具备转轴13及固定于转轴13的驱动用磁铁29。转轴13形成为在上下方向上细长的大致圆筒状，且以转轴13的轴向与上下方向一致的方式配置。即，上下方向是转轴13的轴向且是转子14的轴向。转轴13发挥作为背磁轭(back yoke)的功能，是由磁性材料所形成。本实施方式的转轴13是由钢材等铁系金属所形成。
驱动用磁铁29形成为圆筒状。驱动用磁铁29的长度(上下方向的长度)比转轴13更短，驱动用磁铁29固定于转轴13的下端侧部分的外周面。本实施方式中，以转轴13的下端面与驱动用磁铁29的下端面一致的方式，将驱动用磁铁29固定于转轴13的外周面。
定子15整体形成为大致圆筒状，且以覆盖驱动用磁铁29的外周面的方式配置于驱动用磁铁29的外周侧。转轴13的上端侧部分比定子15的上端面更向上侧突出。此定子15具备驱动用线圈、及具有介隔绝缘体(insulator)而卷绕有驱动用线圈的多个凸极的定子铁芯。定子铁芯的凸极是以朝向内周侧突出的方式形成，凸极的前端面与驱动用磁铁29的外周面相向。定子15固定于壳体11。
如上所述那样，减速机8具备刚性内齿齿轮16、可挠性外齿齿轮17、波动产生部18及交叉滚子轴承19。刚性内齿齿轮16形成为扁平的大致圆筒状，且以刚性内齿齿轮16的轴向与上下方向一致的方式配置。即，上下方向成为作为减速机8的输出轴的刚性内齿齿轮16的轴向。刚性内齿齿轮16固定于交叉滚子轴承19的内轮19a。交叉滚子轴承19的外轮19b固定于壳体11的下端侧部分，刚性内齿齿轮16经由交叉滚子轴承19而可旋转地保持于壳体11的下端侧部分。
可挠性外齿齿轮17形成为上端具有凸缘部17a的带帽缘的大致筒状。凸缘部17a形成为大致圆环状，凸缘部17a的外周侧部分固定于壳体11。刚性内齿齿轮16构成减速机8的下端侧部分。凸缘部17a构成减速机8的上端侧部分。在刚性内齿齿轮16的内周面形成有内齿。在可挠性外齿齿轮17的下端侧的外周面，形成有与刚性内齿齿轮16的内齿啮合的外齿。
如上所述那样，波动产生部18具备输入轴20及波纹轴承21。输入轴20整体形成为在上下方向上细长的筒状，且以输入轴20的轴向与上下方向一致的方式配置。所述输入轴20是由比重比形成转轴13的磁性材料更小的材料所形成。而且，输入轴20是由非磁性材料所形成。具体而言，输入轴20是由铝合金所形成。输入轴20的下端侧部分以外的部分形成为细长的大致圆筒状。输入轴20的下端侧部分成为椭圆部20a，从输入轴20的轴向观看时的内周面的形状成为圆形形状，从输入轴20的轴向观看时的外周面的形状成为椭圆形形状。此外，输入轴20只要是由比重比形成转轴13的磁性材料小的材料所形成，则也可由铝合金以外的材料所形成。
转轴13与输入轴20配置于同轴上，输入轴20的内周侧与转轴13的内周侧连通。输入轴20的上端侧部分固定于转轴13的下端侧部分的内周侧。具体而言，输入轴20的上端侧部分***至转轴13的固定有驱动用磁铁29的部分的内周侧并经固定。即，转轴13在转轴13的下端侧具备在外周侧固定有驱动用磁铁29的筒状(更具体而言为圆筒状)的磁铁固定部13a，输入轴20的上端侧固定于所述磁铁固定部13a的内周侧。而且，输入轴20的上端侧部分通过粘接而固定于转轴13。本实施方式中，将驱动用磁铁29的上端面与输入轴20的上端面在上下方向上配置于相同位置。
上下方向上的输入轴20的中心部分可旋转地支撑于轴承30。轴承30是球轴承。此轴承30安装于轴承保持构件31，轴承保持构件31固定于壳体11。即，输入轴20可旋转地支撑于经由轴承保持构件31而安装于壳体11的轴承30。轴承保持构件31形成为圆环状且平板状，且以在上下方向上与可挠性外齿齿轮17的凸缘部17a重叠的方式固定于壳体11。
波纹轴承21是具备可挠性的内轮及外轮的球轴承。此波纹轴承21是沿着椭圆部20A的外周面而配置，弯曲成椭圆状。可挠性外齿齿轮17的形成有外齿的下端侧部分以包围波纹轴承21的方式配置于波纹轴承21的外周侧，此部分弯曲成椭圆状。可挠性外齿齿轮17的外齿在弯曲成椭圆状的可挠性外齿齿轮17的下端侧部分的长轴方向的两处，与刚性内齿齿轮16的内齿啮合。
输出侧构件27形成为具有凸缘部27a及筒部27b的带帽缘的大致圆筒状。此输出侧构件27是以输出侧构件27的轴向与上下方向一致的方式配置，在输出侧构件27的内周侧，形成有沿上下方向贯通的贯通孔27c。凸缘部27a形成为平板状且圆环状，与筒部27b的下端相连。凸缘部27a是以凸缘部27a的上表面与刚性内齿齿轮16的下表面接触的方式固定于刚性内齿齿轮16。而且，凸缘部27a配置于比壳体11的下端更靠下侧，且配置于壳体11的外侧。
在筒部27b的上端侧，形成有外径比筒部27b的下端侧部分更小的小径部27d，在筒部27b的上端侧部分的外周侧，形成有与上下方向正交的圆环状的阶差面27e。小径部27d***至管状构件26的下端侧部分的内周侧，管状构件26的下端面与阶差面27e相向。而且，贯通孔27c与管状构件26的内周侧连通。本实施方式中，管状构件26的内周面与小径部27d的外周面接触。而且，通过管状构件26的内周面与小径部27d的外周面接触，而将管状构件26的下端侧保持于输出侧构件27。筒部27b的上端侧部分配置于输入轴20的下端侧部分的内周侧。在筒部27b的外周面与输入轴20的下端侧部分的内周面之间配置有轴承34。轴承34是球轴承。
管状构件26是由铝合金所形成。而且，管状构件26形成为在上下方向上细长的圆筒状，且以管状构件26的轴向与上下方向一致的方式配置。即，上下方向是管状构件26的轴向。此外，管状构件26既可由铝合金以外的金属所形成，也可由树脂所形成。
如上所述那样，管状构件26***至转轴13及输入轴20的内周侧。管状构件26的上端面配置于比转轴13的上端面更靠上侧，管状构件26的下端面配置于比输入轴20的下端面更靠上侧。而且，如上所述那样，在管状构件26的下端侧部分的内周侧***有输出侧构件27的小径部27d并且管状构件26的下端面与阶差面27e相向，管状构件26的下端侧保持于输出侧构件27。具体而言，管状构件26的下端侧是以管状构件26可相对于输出侧构件27以上下方向作为旋转轴向而相对旋转的方式保持于输出侧构件27。
管状构件26的上端侧保持于保持构件32。保持构件32固定于支柱33，支柱33固定于壳体11。即，保持构件32经由支柱33而固定于壳体11。保持构件32具备保持管状构件26的上端侧的圆筒状的保持部32a。保持部32a是以保持部32a的轴向与上下方向一致的方式配置，在保持部32a的内周侧，形成有沿上下方向贯通的贯通孔32b。此外，支柱33也可固定于电路基板10。
在保持部32a的下端侧，形成有内径比保持部32a的上端侧更大的大径部32c，在保持部32a的下端侧部分的内周侧，形成有与上下方向正交的圆环状的阶差面32d。管状构件26的上端侧***至大径部32c的内周侧，管状构件26的上端面与阶差面32d相向。而且，管状构件26的上端侧是以管状构件26能以上下方向作为旋转轴向而旋转的方式保持于保持部32a。保持部32a的贯通孔32b与管状构件26的内周侧连通。即，在保持构件32中，形成有与管状构件26的内周侧连通的贯通孔32b。
壳体11是由上下两端开口的壳本体41、及堵塞壳本体41的上端侧开口的盖42所构成。壳本体41的下端侧的开口是由减速机8堵塞。在壳本体41的侧面，形成有沿与上下方向正交的方向开口的开口部41a。即，在壳体11上形成有沿与上下方向正交的方向开口的开口部41a。开口部41a是以贯通壳本体41的侧面部分的方式形成。
电路基板10是玻璃环氧基板等硬质基板，且形成为平板状。所述电路基板10是以电路基板10的厚度方向与上下方向一致的方式固定于壳体11。而且，电路基板10固定于壳体11的上端侧。管状构件26的上端配置于比电路基板10的上表面更靠上侧。在电路基板10上安装有用于驱动马达7的马达驱动电路等。
而且，在电路基板10上安装有至少两个连接器(省略图示)。连接于两个连接器中的一个连接器的配线60以通过管状构件26的内周侧的方式被布线后，从输出侧构件27的贯通孔27c伸出。即，配线60以通过转轴13及输入轴20的内周侧的方式被布线后，从输出侧构件27的贯通孔27c伸出。而且，连接于两个连接器中的另一连接器的配线61从壳体11的开口部41a伸出。
(关节部、臂的连结结构)
作为机器人1的关节部2及臂3的连结结构，例如以机器人1可进行图2(B)所示的动作的方式，如以下那样将各关节部2及臂3连结。
此外，以下的说明中，将第一关节部2A的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第一关节部2A的轴向”，将第二关节部2B的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第二关节部2B的轴向”，将第三关节部2C的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第三关节部2C的轴向”，将第四关节部2D的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第四关节部2D的轴向”，将第五关节部2E的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第五关节部2E的轴向”，将第六关节部2F的刚性内齿齿轮16的轴向设为“第六关节部2F的轴向”。
首先，支撑构件4与第一关节部2A是通过将支撑构件4的未形成有凸缘部4a的一侧的端面固定于第一关节部2A的凸缘部27a而连结。即，以第一关节部2A的轴向与支撑构件4的轴向一致的方式将支撑构件4与第一关节部2A连结。第一关节部2A与第二关节部2B是以第一关节部2A的轴向与第二关节部2B的轴向正交的方式连结。而且，将第一关节部2A的壳本体41的形成有开口部41a的侧面固定于第二关节部2B的凸缘部27a。
第二关节部2B与第一臂3A是以第二关节部2B的轴向与第一臂3A的纵长方向(轴向)正交的方式连结。而且，将第一臂3A的基端固定于第二关节部2B的壳本体41的形成有开口部41a的侧面。第一臂3A与第三关节部2C是以第一臂3A的纵长方向与第三关节部2C的轴向正交的方式连结。而且，将第一臂3A的前端固定于第三关节部2C的壳本体41的形成有开口部41a的侧面。
第三关节部2C与第四关节部2D是以第三关节部2C的轴向与第四关节部2D的轴向正交的方式连结。而且，将第四关节部2D的壳本体41的形成有开口部41a的侧面固定于第三关节部2C的凸缘部27a。更具体而言，经由固定于第四关节部2D的壳本体41的形成有开口部41a的侧面的连结构件63，将第四关节部2D的壳本体41的形成有开口部41a的侧面固定于第三关节部2C的凸缘部27a。连结构件63形成为具备固定于第三关节部2C的凸缘部27a的凸缘部63a的带帽缘的圆筒状。
第四关节部2D与第二臂3B是以第四关节部2D的轴向与第二臂3B的纵长方向一致的方式连结。而且，将第二臂3B的基端固定于第四关节部2D的凸缘部27a。此外，在第二臂3B的基端，形成有用于将第二臂3B的基端固定于第四关节部2D的凸缘部27a的凸缘部3a，将第四关节部2D的凸缘部27a与凸缘部3a彼此固定。
第二臂3B与第五关节部2E是以第二臂3B的纵长方向与第五关节部2E的轴向正交的方式连结。而且，将第二臂3B的前端固定于第五关节部2E的壳本体41的形成有开口部41a的侧面。第五关节部2E与第六关节部2F是以第五关节部2E的轴向与第六关节部2F的轴向正交的方式连结。而且，将第六关节部2F的壳本体41的形成有开口部41a的侧面固定于第五关节部2E的凸缘部27a。
(本实施方式的主要效果)
如以上所说明，本实施方式中，转轴13具备在外周侧固定有驱动用磁铁29的圆筒状的磁铁固定部13a，输入轴20的上端侧***至磁铁固定部13a的内周侧并经固定。即，本实施方式中，将输入轴20的上端侧***至转轴13的固定有驱动用磁铁29的部分的内周侧并固定。而且，本实施方式中，输入轴20是由比重比形成转轴13的铁系金属更小的铝合金所形成。因而，本实施方式中，与将转轴13的下端侧***至输入轴20的上端侧部分的内周侧并固定的情况相比，虽然由比重小的铝合金所形成的输入轴20变长，但由比重相对较大的铁系金属所形成的转轴13的长度变短。因而，本实施方式中，可使关节部2轻量化。
而且，本实施方式中，将输入轴20的上端侧***至磁铁固定部13a的内周侧并固定，因而可使转子14的径向上的厚度容易增厚的磁铁固定部13a的径向上的厚度变薄。特别是本实施方式中，将驱动用磁铁29的上端面与输入轴20的上端面在上下方向上配置于相同位置，因而可在上下方向的整个范围内，使转子14的径向上的磁铁固定部13a的厚度变薄。因而，本实施方式中，可使关节部2进一步轻量化。
(其他实施方式)
所述实施方式为本发明的合适的实施方式的一例，并不限定于此，可在不变更本发明的主旨的范围内实施各种变形。
所述实施方式中，将驱动用磁铁29的上端面与输入轴20的上端面在上下方向上配置于相同位置，但输入轴20的上端面既可配置于比驱动用磁铁29的上端面更靠上侧，也可配置于更靠下侧。而且，所述实施方式中，将形成为圆筒状的驱动用磁铁29固定于转轴13的外周面，但也可将形成为平板状的多个驱动用磁铁以嵌埋于转轴13的外周侧的方式固定。
所述实施方式中，减速机8是中空波动齿轮装置，但减速机8也可为中空波动齿轮装置以外的中空减速机。而且，减速机8也可为中空减速机以外的减速机。即，减速机8也可为具备包含经形成为细长圆柱状的实心轴的输入轴20的减速机。而且，所述实施方式中，马达7是中空马达，但马达7也可为中空马达以外的马达。即，马达7也可为具备包含经形成为细长圆柱状的实心轴的转轴13的马达。在马达7具备包含实心轴的转轴13，且减速机8具备包含实心轴的输入轴20的情况下，在转轴13的下端面形成有向上侧凹陷的凹部，将输入轴20的上端侧***至所述凹部中并固定。此时，转轴13的形成有凹部的部分成为在外周面固定有驱动用磁铁29的磁铁固定部13a。
所述实施方式中，刚性内齿齿轮16成为减速机8的输出轴，但也可使可挠性外齿齿轮17成为减速机8的输出轴。此时，将刚性内齿齿轮16固定于壳体11及交叉滚子轴承19的内轮19a，将可挠性外齿齿轮17固定于交叉滚子轴承19的外轮19b及输出侧构件27的凸缘部27a。而且，所述实施方式中，也能以通过关节部2的内周侧(即，管状构件26的内周侧(转轴13及输入轴20的内周侧))的方式配置空气配管。
所述实施方式中，机器人1具备六个关节部2，但机器人1所具备的关节部2的数量既可为五个以下，也可为七个以上。而且，所述实施方式中，机器人1具备两条臂3，但机器人1所具备的臂3的数量既可为一条，也可为三条以上。而且，所述实施方式中，机器人1的关节部2是由具有马达7及减速机8等的旋转致动器所构成，但旋转致动器也可用于机器人1的关节部2以外。例如，旋转致动器也可用于θ平台(旋转平台)的驱动部等。而且，所述实施方式中，机器人1是工业用机器人，但机器人1可适用于各种用途。例如，机器人1也可为服务用机器人。

Claims (5)

1.一种旋转致动器，其特征在于，包括：
马达，具有转轴及固定于所述转轴的驱动用磁铁；以及
减速机，与所述转轴配置于同轴上且具有连结于所述转轴的输入轴；且
所述转轴包括在外周侧固定有所述驱动用磁铁的筒状的磁铁固定部，并且是由磁性材料所形成，
所述输入轴的一端侧固定于所述磁铁固定部的内周侧，
所述输入轴是由比重比形成所述转轴的磁性材料更小的材料所形成，
所述驱动用磁铁形成为圆筒状，并且固定于所述磁铁固定部的外周面，
将所述转轴的轴向的一个方向设为第1方向，将第1方向的相反方向设为第2方向，
所述马达配置于所述减速机的第1方向侧，且
所述驱动用磁铁的第1方向侧的端面与所述输入轴的第1方向侧的端面在所述转轴的轴向上配置于相同位置，或所述输入轴的第1方向侧的所述端面配置于比所述驱动用磁铁的第1方向侧的所述端面更靠第1方向侧。
2.根据权利要求1所述的旋转致动器，其特征在于，所述转轴是由铁系金属所形成，
所述输入轴是由铝合金所形成。
3.根据权利要求1或2所述的旋转致动器，其特征在于，所述转轴及所述输入轴为中空状。
4.根据权利要求1所述的旋转致动器，其特征在于，所述磁铁固定部的内周面与所述输入轴的外周面为面接合。
5.一种机器人，其特征在于，包括：由如权利要求3所述的旋转致动器所构成的关节部、以及以通过所述转轴及所述输入轴的内周侧的方式布线的配线。
CN201780021447.9A 2016-03-30 2017-02-27 旋转致动器及机器人 Active CN109075660B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016067468A JP6739205B2 (ja) 2016-03-30 2016-03-30 回転アクチュエータおよびロボット
JP2016-067468 2016-03-30
PCT/JP2017/007348 WO2017169418A1 (ja) 2016-03-30 2017-02-27 回転アクチュエータおよびロボット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109075660A CN109075660A (zh) 2018-12-21
CN109075660B true CN109075660B (zh) 2021-07-23

Family

ID=59963134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780021447.9A Active CN109075660B (zh) 2016-03-30 2017-02-27 旋转致动器及机器人

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190036419A1 (zh)
EP (1) EP3439152B1 (zh)
JP (1) JP6739205B2 (zh)
KR (1) KR102080740B1 (zh)
CN (1) CN109075660B (zh)
TW (1) TW201736756A (zh)
WO (1) WO2017169418A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955350B2 (ja) * 2017-03-13 2021-10-27 株式会社シマノ ピニオンギアおよびスピニングリール
DE102017211540A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Getriebemotoreinheit
JP6659649B2 (ja) * 2017-10-10 2020-03-04 ファナック株式会社 関節軸構造および水平多関節型ロボット
JP7170389B2 (ja) 2017-11-28 2022-11-14 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ
CN109176595B (zh) * 2018-10-19 2023-11-24 杭州宇树科技有限公司 机器人双关节单元及应用其的足式机器人和协作机械臂
CN110293546A (zh) * 2019-06-24 2019-10-01 深圳航天龙海特智能装备有限公司 集成驱动器
CN111360868A (zh) * 2020-03-24 2020-07-03 北京理工大学 仿生机器人并联驱动关节的肢体结构和仿生机器人
CN111409097B (zh) * 2020-04-01 2022-08-19 燕山大学 一种机器人用紧凑型关节驱动装置
KR102300477B1 (ko) 2020-12-24 2021-09-09 김민성 회전 및 탈착이 가능한 커넥터
CN114043523B (zh) * 2021-12-28 2023-03-21 哈尔滨工业大学 一种模块化机器人关节
WO2023181204A1 (ja) * 2022-03-23 2023-09-28 株式会社Fuji ロボット

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004328898A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Yaskawa Electric Corp モータ
CN103322077A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 日立汽车***九州株式会社 传动轴及该传动轴使用的等速接头

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3520496A (en) * 1968-02-01 1970-07-14 Nasa Serpentuator
DE3717516A1 (de) * 1987-05-25 1988-12-15 Emitec Emissionstechnologie Hohlwelle aus einem werkstoff mit geringem elastizitaetsmodul mit durch aufweiten derselben darauf befestigten antriebselementen
JP2525043Y2 (ja) * 1989-09-27 1997-02-05 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 回転駆動装置の絶対位置検出装置
JPH11206047A (ja) * 1998-01-14 1999-07-30 Tamagawa Seiki Co Ltd モータ構造
JP2001112215A (ja) * 1999-10-05 2001-04-20 Yaskawa Electric Corp 減速機一体型アクチュエータ
JPWO2005118204A1 (ja) * 2004-06-01 2008-04-03 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 鉄系合金とアルミニウム系合金の固相接合方法
JP4617130B2 (ja) * 2004-10-01 2011-01-19 荻野工業株式会社 ホイールモータ及び減速装置
JP4650719B2 (ja) * 2004-11-24 2011-03-16 株式会社安川電機 中空アクチュエータ
JP2007288870A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Yaskawa Electric Corp 中空アクチュエータ
JP2008184017A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Ntn Corp インホイールモータ駆動装置
JP2008309264A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Ntn Corp サイクロイド減速機およびインホイールモータ駆動装置
JP2009262616A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Ntn Corp モータ駆動装置およびインホイールモータ駆動装置
EP2404713A4 (en) * 2009-03-06 2014-08-20 Yaskawa Denki Seisakusho Kk JOINT UNIT FOR ROBOT AND ROBOT
JP5440227B2 (ja) * 2009-06-19 2014-03-12 株式会社安川電機 中空減速機内蔵アクチュエータ
CN103228950B (zh) * 2010-12-02 2016-02-03 株式会社捷太格特 偏心摇动型减速齿轮
US9321172B2 (en) * 2011-05-13 2016-04-26 Hdt Expeditionary Systems, Inc. Modular rotational electric actuator
JP2013038994A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Toyota Motor Corp 回転電機
JP2014011857A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Jtekt Corp アクチュエータ
JP6154640B2 (ja) * 2012-09-25 2017-06-28 株式会社ミツバ 減速機付きモータ
US10164487B2 (en) * 2013-01-28 2018-12-25 Asmo Co., Ltd. Motor, method for manufacturing magnetic plate, and method for manufacturing stator
JP6150736B2 (ja) * 2013-03-19 2017-06-21 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 波動歯車装置および中空型回転アクチュエータ
JP2015142454A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 キヤノン株式会社 アクチュエータ及び多関節ロボットアーム
JP6398280B2 (ja) * 2014-04-16 2018-10-03 住友ベークライト株式会社 ギア

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004328898A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Yaskawa Electric Corp モータ
CN103322077A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 日立汽车***九州株式会社 传动轴及该传动轴使用的等速接头

Also Published As

Publication number Publication date
EP3439152B1 (en) 2021-04-14
TW201736756A (zh) 2017-10-16
CN109075660A (zh) 2018-12-21
KR20180118178A (ko) 2018-10-30
JP6739205B2 (ja) 2020-08-12
EP3439152A4 (en) 2019-11-13
US20190036419A1 (en) 2019-01-31
WO2017169418A1 (ja) 2017-10-05
EP3439152A1 (en) 2019-02-06
JP2017184430A (ja) 2017-10-05
KR102080740B1 (ko) 2020-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109075660B (zh) 旋转致动器及机器人
EP3439153A1 (en) Rotary actuator and robot
CN108883540B (zh) 机器人
JP7151175B2 (ja) 変速機及びアクチュエータ
JP2009044818A (ja) モータ、および、このモータを搭載したサーボユニット
US20190085906A1 (en) Transmission and actuator
JP2018035885A (ja) 電動機付き波動歯車減速機
US20190085965A1 (en) Transmission and actuator
JP3904227B2 (ja) 小型モータの給電機構
CN111906813B (zh) 旋转致动器及机器人
US20220255400A1 (en) Rotary actuator
JP7275433B2 (ja) モータ付きギアシステム及び車載用ブレーキシステム
JP5448252B2 (ja) 回転電機及びロボット
JP5277605B2 (ja) ブラシレスモータ
JP2009207277A (ja) 小型モータ
JP2005045944A (ja) ボビン及びモータ
TWM630955U (zh) 轉子及包括所述轉子的減速裝置
JP2015186324A (ja) コイルボビン、モーター、及びロボット
JP4238249B2 (ja) パチンコ玉打出し機
JP2005341628A (ja) コア付加部分をもつ回転モータ
JP2015173557A (ja) モーター及びロボット

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant