JP4437457B2 - Industrial robot swivel structure - Google Patents

Industrial robot swivel structure Download PDF

Info

Publication number
JP4437457B2
JP4437457B2 JP2005124505A JP2005124505A JP4437457B2 JP 4437457 B2 JP4437457 B2 JP 4437457B2 JP 2005124505 A JP2005124505 A JP 2005124505A JP 2005124505 A JP2005124505 A JP 2005124505A JP 4437457 B2 JP4437457 B2 JP 4437457B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
diameter
industrial robot
speed reducer
case
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
JP2005124505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006297558A (en
Inventor
江児 中村
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.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco 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 Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Priority to JP2005124505A priority Critical patent/JP4437457B2/en
Publication of JP2006297558A publication Critical patent/JP2006297558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4437457B2 publication Critical patent/JP4437457B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

この発明は、偏心揺動型減速機を用いた産業用ロボットの旋回部構造に関する。     The present invention relates to a turning part structure of an industrial robot using an eccentric oscillating speed reducer.

従来の産業用ロボットの旋回部構造としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
特開昭６２−４５８６号公報 As a conventional turning structure of an industrial robot, for example, a structure described in Patent Document 1 below is known.
JP-A-62-2586

このものは、産業用ロボットの固定部および回転部と、前記固定部と回転部との間に設けられ、駆動モータからの回転を順次減速して回転部に出力する前段減速機および偏心揺動型減速機を備え、前記偏心揺動型減速機を、内周に多数の内歯を有するケースと、ケース内に収納され、内歯と噛み合う外歯を有するピニオンと、前記ケース内に挿入されるとともに、該ケースに対し相対回転可能なキャリアと、該キャリアに軸方向に離れた一対の軸受を介して回転可能に支持されるとともに、ピニオンに偏心部がそれぞれ挿入された複数のクランクピンとから構成する一方、前記前段減速機を、前記一側の軸受から突出した全てのクランクピンの軸方向一端側の軸方向一端部にそれぞれスプライン結合された入力歯車と、駆動モータの出力軸に取付けられた出力歯車と、前記駆動モータの出力軸に回転可能に支持され、前記入力歯車に噛み合う小径歯車部および大径歯車部を有する第１アイドル歯車と、前記入力歯車より軸方向一端側の全てのクランクピンに回転可能に支持され、前記出力歯車より大径で該出力歯車に噛み合う大径歯車部、および、第１アイドル歯車の大径歯車部より小径で該大径歯車部に噛み合う小径歯車部を有する第２アイドル歯車とを備えたものである。   This is provided with a fixed part and a rotating part of an industrial robot, a pre-stage speed reducer provided between the fixed part and the rotating part, which sequentially decelerates the rotation from the drive motor and outputs it to the rotating part. The eccentric oscillating speed reducer is inserted into the case, a case having a large number of internal teeth on the inner periphery, a pinion housed in the case and having external teeth that mesh with the internal teeth. And a carrier that is rotatable relative to the case, and a plurality of crank pins that are rotatably supported by the carrier via a pair of bearings separated in the axial direction, and each of which has an eccentric portion inserted into the pinion. On the other hand, the front stage reducer is connected to an input gear splined to one axial end on one axial end side of all crank pins protruding from the bearing on one side, and to the output shaft of the drive motor. An attached output gear, a first idle gear having a small-diameter gear portion and a large-diameter gear portion that are rotatably supported by the output shaft of the drive motor and mesh with the input gear, and an axially one end side of the input gear. A large-diameter gear portion that is rotatably supported by all crankpins and has a larger diameter than the output gear and meshes with the output gear, and a small-diameter that meshes with the large-diameter gear portion with a smaller diameter than the large-diameter gear portion of the first idle gear And a second idle gear having a gear portion.

しかしながら、このような従来の産業用ロボットの旋回部構造にあっては、前述のようにクランクピンの軸方向一端部にスプライン結合された入力歯車より軸方向一端側において第２アイドル歯車を回転可能に支持させるようにしているため、これらクランクピン、入力歯車、第２アイドル歯車の組み立ての都合上、前記第２アイドル歯車を支持している部位のクランクピンと、入力歯車がスプライン結合されている部位のクランクピンとの間に外径が急激に変化する段差を設ける必要がある。この結果、駆動モータからクランクピンに回転駆動力を伝達する際、前記段差に曲げに基づく大きな応力集中が発生して該段差に亀裂が発生するおそれがあるという課題があった。     However, in the swivel structure of such a conventional industrial robot, the second idle gear can be rotated at one end in the axial direction from the input gear splined to one end in the axial direction of the crankpin as described above. Therefore, for the convenience of assembling these crank pin, input gear and second idle gear, the crank pin of the portion supporting the second idle gear and the portion where the input gear is splined It is necessary to provide a step where the outer diameter changes abruptly with the crank pin. As a result, when a rotational driving force is transmitted from the drive motor to the crank pin, there is a problem that a large stress concentration due to bending occurs in the step and a crack may occur in the step.

この発明は、クランクピンにおける亀裂発生を効果的に防止することができる産業用ロボットの旋回部構造を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the turning part structure of the industrial robot which can prevent the crack generation in a crankpin effectively.

このような目的は、産業用ロボットの固定部および回転部と、前記固定部と回転部との間に設けられ、駆動モータからの回転を順次減速して回転部に出力する前段減速機および偏心揺動型減速機を備えた産業用ロボットの旋回部構造において、前記偏心揺動型減速機を、内周に多数の内歯を有するケースと、ケース内に収納され、内歯と噛み合う外歯を有するピニオンと、前記ケース内に挿入されるとともに、該ケースに対し相対回転可能なキャリアと、該キャリアに軸方向に離れた一対の軸受を介して回転可能に支持されるとともに、ピニオンに偏心部がそれぞれ挿入された複数本のクランクピンとから構成する一方、前記前段減速機を、全てのクランクピンの軸方向他端部にそれぞれスプライン結合された入力歯車と、少なくともいずれか１本のクランクピンの軸方向一端部に回転可能に支持され、駆動モータからの回転を受けて回転するアイドル歯車と、前記偏心揺動型減速機の中心孔内に挿入されるとともに、軸方向他端部に入力歯車より小径で全ての入力歯車に噛み合う第１外歯車が、軸方向一端部にアイドル歯車に噛み合う第２外歯車が設けられ、アイドル歯車からの回転を全ての入力歯車に伝達する回転伝達軸とから構成することにより、達成することができる。     Such an object is to provide a fixed part and a rotating part of an industrial robot, and a pre-stage speed reducer and an eccentricity which are provided between the fixed part and the rotating part and sequentially reduce the rotation from the drive motor and output it to the rotating part. In the turning structure of an industrial robot equipped with an oscillating speed reducer, the eccentric oscillating speed reducer includes a case having a large number of internal teeth on the inner periphery, and external teeth that are housed in the case and mesh with the internal teeth. And a pinion that is inserted into the case and is rotatable relative to the case via a pair of bearings axially separated from the case, and is eccentric to the pinion. A plurality of crankpins each having a portion inserted therein, and at least one of the input gears spline-coupled to the other axial ends of all the crankpins, An idle gear that is rotatably supported at one axial end portion of one crank pin and rotates in response to rotation from the drive motor, and is inserted into the central hole of the eccentric oscillating speed reducer, and is axially A first external gear that is smaller in diameter than the input gear and meshes with all input gears is provided at the other end, and a second external gear that meshes with idle gears is provided at one end in the axial direction, and rotation from the idle gear is transmitted to all input gears. This can be achieved by constituting the rotation transmission shaft.

この発明においては、入力歯車をクランクピンの軸方向他端部にスプライン結合する一方、アイドル歯車を、入力歯車が結合された軸方向他端部ではなく、クランクピンの軸方向一端部に回転可能に支持させるようにしたので、一側の軸受から突出したクランクピンの軸方向一端部、即ちアイドル歯車を支持している部位のクランクピンに組み立ての都合から要求される段差を無くすることができ、この結果、駆動モータからクランクピンに回転駆動力が伝達される際、クランクピンの軸方向一端部には曲げに基づく応力集中が生じることはなく、これにより、亀裂の発生が効果的に防止される。   In this invention, the input gear is splined to the other axial end of the crankpin, while the idle gear can be rotated to one axial end of the crankpin instead of the other axial end to which the input gear is coupled. Therefore, it is possible to eliminate the step required for the convenience of assembly at one end of the crank pin protruding from the bearing on one side, that is, the crank pin at the portion supporting the idle gear. As a result, when the rotational driving force is transmitted from the drive motor to the crankpin, stress concentration due to bending does not occur at one axial end portion of the crankpin, thereby effectively preventing the occurrence of cracks. Is done.

また、請求項２に記載のように構成すれば、簡単な構造で安価に製作できるにも拘わらず、大きな減速比を得ることができる。   Further, if configured as described in claim 2, it is possible to obtain a large reduction ratio even though it can be manufactured at a low cost with a simple structure.

以下、この発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１、２、３において、11は産業用ロボット12の固定部としての基端側アームであり、この基端側アーム11は基端部を中心に揺動可能である。この基端側アーム11の先端部には偏心揺動型減速機13の固定部、ここではキャリア14が複数のボルト15によって固定され、また、この偏心揺動型減速機13の回転部、ここではケース16には産業用ロボット12の回転部としての先端側アーム17の基端部が複数のボルト18によって固定されている。この結果、前記先端側アーム17は基端部を中心に基端側アーム11に対して回転（揺動）することができる。 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIGS. 1, 2, and 3, reference numeral 11 denotes a base end side arm as a fixed portion of the industrial robot 12, and the base end side arm 11 can swing around the base end portion. A fixed portion of an eccentric oscillating speed reducer 13, here a carrier 14 is fixed by a plurality of bolts 15 at the distal end portion of the base end side arm 11, and a rotating portion of the eccentric oscillating speed reducer 13, here In the case 16, a base end portion of a distal end side arm 17 as a rotating portion of the industrial robot 12 is fixed by a plurality of bolts 18. As a result, the distal arm 17 can rotate (swing) relative to the proximal arm 11 around the proximal end.

ここで、前記ケース16は円筒状を呈するとともに、その軸方向中央部内周には周方向に等距離離れた多数の内歯としてのピン歯21が設けられている。前記ケース16内には複数（２個）のピニオン22が軸方向に並べられて収納され、これらピニオン22の外周には多数のトロコイド歯形からなる外歯23がそれぞれ形成されている。ここで、前記ピニオン22の外歯23の歯数は前記ピン歯21の歯数より若干、ここでは１個だけ少なく、また、これらピニオン22とケース16とは内接した状態で外歯23とピン歯21とが噛み合っているが、２つのピニオン22の最大噛み合い部（噛み合いの最も深い部位）は 180度だけ位相がずれている。   Here, the case 16 has a cylindrical shape, and a plurality of pin teeth 21 serving as internal teeth that are equidistant from each other in the circumferential direction are provided on the inner periphery of the central portion in the axial direction. A plurality (two) of pinions 22 are accommodated in the case 16 so as to be arranged in the axial direction, and external teeth 23 having a large number of trochoidal tooth shapes are formed on the outer periphery of the pinions 22, respectively. Here, the number of teeth of the external teeth 23 of the pinion 22 is slightly smaller than the number of teeth of the pin teeth 21, and here, only one, and the external teeth 23 are in contact with the pinion 22 and the case 16. Although the pin teeth 21 are engaged with each other, the phase of the maximum engagement portion (the deepest engagement portion) of the two pinions 22 is shifted by 180 degrees.

そして、これらピニオン22の中心軸上には貫通した中心孔24が、また、内、外周間の中間部には軸方向に貫通した貫通孔25が周方向に等距離離れて複数（３個）だけ形成されている。また、前記ケース16内には前記キャリア14が挿入されているが、このキャリア14はピニオン22の軸方向両外側に配置された一対の端板部28、29と、一端が端板部28に一体形成され、他端に端板部29がボルト30により固定された複数（貫通孔25と同数）の柱部31とから構成され、これら柱部31は前記貫通孔25内にそれぞれ遊嵌されている。また、前記キャリア14、詳しくは端板部28、29の中心軸上には前記中心孔24とほぼ同径の中心孔32、33がそれぞれ形成されている。   A plurality of (three) center holes 24 penetrating on the central axis of these pinions 22 and a plurality of (three) through-holes 25 penetrating in the axial direction in the middle between the inner and outer periphery are spaced apart in the circumferential direction. Only formed. Further, the carrier 14 is inserted into the case 16, and this carrier 14 has a pair of end plate portions 28 and 29 disposed on both outer sides in the axial direction of the pinion 22, and one end thereof is connected to the end plate portion 28. A plurality of (the same number as the through holes 25) column portions 31 formed integrally and having an end plate portion 29 fixed to the other end by bolts 30 are respectively loosely fitted into the through holes 25. ing. Further, center holes 32 and 33 having substantially the same diameter as the center hole 24 are formed on the center axis of the carrier 14, specifically the end plate portions 28 and 29.

36は前記キャリア14、詳しくは端板部28、29の外周とケース16の軸方向両端部内周との間に介装された一対の軸受であり、これらの軸受36によりキャリア14はケース16に対し相対回転可能に支持される。37は各ピニオン22に成形された軸方向に延びる複数（３個）のクランクピン孔であり、これらのクランクピン孔37は周方向に等距離離れるとともに、前記貫通孔25と交互に配置されている。   36 is a pair of bearings interposed between the carrier 14, more specifically between the outer periphery of the end plate portions 28 and 29 and the inner periphery of both ends in the axial direction of the case 16, and the carrier 14 is attached to the case 16 by these bearings 36. It is supported so as to be relatively rotatable. Reference numeral 37 denotes a plurality of (three) crankpin holes formed in each pinion 22 extending in the axial direction. These crankpin holes 37 are equidistant from each other in the circumferential direction and are alternately arranged with the through holes 25. Yes.

40は複数本（クランクピン孔37と同数）のクランクピンであり、これらのクランクピン40は周方向に等角度離れて配置されている。これらクランクピン40とキャリア14、詳しくは端板部28、29との間には軸方向に離れた一対の軸受41がそれぞれ介装され、これにより、前記クランクピン40はこれら一対の軸受41を介してキャリア14に回転可能に支持される。   Reference numeral 40 denotes a plurality of crankpins (the same number as the crankpin holes 37), and these crankpins 40 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. A pair of axially separated bearings 41 is interposed between the crankpin 40 and the carrier 14, specifically, the end plate portions 28 and 29, so that the crankpin 40 has the pair of bearings 41. Via the carrier 14 so as to be rotatable.

ここで、前記クランクピン40は一側の軸受41から軸方向一側に向かって突出した軸方向一端部40ａを有するが、これらの軸方向一端部40ａは、少なくとも１本、ここでは全てのクランクピン40で、いずれの軸方向位置においても軸受41に挿入されている部位と同一径の一定径である。このように全てのクランクピン40の軸方向一端部40ａを一定径とすれば、１種類のクランクピン40を製作するだけでよいため、製作コストを低減することができる。   Here, the crank pin 40 has one axial end 40a protruding from one bearing 41 toward the one axial side, and there is at least one axial one end 40a, here, all cranks. The pin 40 has a constant diameter that is the same as the portion inserted into the bearing 41 at any axial position. In this way, if the axial end portions 40a of all the crank pins 40 have a constant diameter, only one type of crank pin 40 needs to be manufactured, so that the manufacturing cost can be reduced.

また、前記クランクピン40は軸方向中央部にクランクピン40の中心軸から等距離だけ偏心したピニオン22と同数（２個）の偏心部44を有し、これら偏心部44は軸方向に若干距離だけ離れるとともに、互いに 180度だけ位相がずれている。そして、前記クランクピン40の偏心部44はピニオン22のクランクピン孔37内にそれぞれ針状ころ軸受45を介して挿入されており、この結果、前記ピニオン22とクランクピン40とは相対回転が許容されている。   Further, the crank pin 40 has the same number (two) of eccentric portions 44 as the pinions 22 which are eccentric by an equal distance from the central axis of the crank pin 40 at the central portion in the axial direction, and these eccentric portions 44 are slightly spaced in the axial direction. Only 180 degrees apart from each other. The eccentric portion 44 of the crank pin 40 is inserted into the crank pin hole 37 of the pinion 22 via a needle roller bearing 45, respectively. As a result, the pinion 22 and the crank pin 40 are allowed to rotate relative to each other. Has been.

前述したキャリア14、ケース16、ピニオン22、クランクピン40は全体として、クランクピン40に入力された回転を減速してキャリア14またはケース16、ここではケース16に出力する前記偏心揺動型減速機13を構成する。そして、このような偏心揺動型減速機13において減速比を40以下とすることでクランクピン40の回転速度を低減させるようにすれば、回転中の発熱を容易に抑えることができる。   The carrier 14, the case 16, the pinion 22, and the crank pin 40 described above as a whole decelerate the rotation input to the crank pin 40 and output to the carrier 14 or the case 16, here the case 16, the eccentric oscillating speed reducer. Configure 13 If the rotational speed of the crank pin 40 is reduced by setting the reduction ratio to 40 or less in such an eccentric oscillating speed reducer 13, heat generation during rotation can be easily suppressed.

さらに、前記クランクピン40は他側の軸受41から軸方向他側に向かって突出する軸方向他端部40ｂを有するが、全てのクランクピン40の軸方向他端部40ｂには入力歯車48がスプライン結合によりそれぞれ連結されている。49は前記基端側アーム11の先端部でその一側面に複数のボルト50によって取付けられた駆動モータであり、この駆動モータ49は先端部外周に、後述する大径歯車部56より小径の出力歯車52が設けられた出力軸51を有し、この出力軸51は前記偏心揺動型減速機13の出力部（ケース16）と同軸である。   Furthermore, the crank pin 40 has an axial other end 40b that protrudes from the other bearing 41 toward the other axial side, and an input gear 48 is connected to the other axial end 40b of all the crank pins 40. They are connected by spline connection. 49 is a drive motor attached to one side surface of the distal end portion of the base end side arm 11 by a plurality of bolts 50. This drive motor 49 has a smaller diameter than the large-diameter gear portion 56 described later on the outer periphery of the distal end portion. An output shaft 51 provided with a gear 52 is provided, and this output shaft 51 is coaxial with the output portion (case 16) of the eccentric oscillating speed reducer 13.

54は少なくともいずれか１本、ここでは部品点数を減少させて製造コストを低減させるため、特定の１本のクランクピン40の一定径である軸方向一端部40ａにラジアル軸受（ここでは針状ころ軸受）55を介して回転可能に支持された単一のアイドル歯車であり、このアイドル歯車54には大径歯車部56と、大径歯車部56より小径である小径歯車部57との２つの一体形成された歯車部が設けられ、これら大径歯車部56、小径歯車部57は軸方向に離れて、詳しくは、前記大径歯車部56が軸方向一側に、小径歯車部57が軸方向他側にそれぞれ配置されている。   In order to reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts, at least one of them, here 54, a radial bearing (here, a needle roller) is attached to one axial end 40a which is a constant diameter of a specific crank pin 40. Bearing) 55 is a single idle gear rotatably supported by the idle gear 54. The idle gear 54 includes a large-diameter gear portion 56 and a small-diameter gear portion 57 having a smaller diameter than the large-diameter gear portion 56. An integrally formed gear portion is provided, and the large-diameter gear portion 56 and the small-diameter gear portion 57 are separated in the axial direction. Specifically, the large-diameter gear portion 56 is on one side in the axial direction, and the small-diameter gear portion 57 is a shaft. It is arranged on the other side in the direction.

ここで、全てのクランクピン40の軸方向一端部40ａにアイドル歯車を設けてもよく、この場合には、出力歯車52、第２外歯車63をこれらアイドル歯車によって自動調心することができる。そして、前記大径歯車部56には駆動モータ49の出力歯車52が噛み合っており、これにより、アイドル歯車54は駆動モータ49からの回転を受けて回転することができる。   Here, idle gears may be provided at the axial end portions 40a of all the crank pins 40. In this case, the output gear 52 and the second external gear 63 can be automatically aligned by these idle gears. The large-diameter gear portion 56 meshes with the output gear 52 of the drive motor 49, so that the idle gear 54 can rotate in response to the rotation from the drive motor 49.

60は偏心揺動型減速機13の中心部に設けられた軸方向に貫通する中心孔、即ち、中心孔24、32、33内に挿入された軸方向に延びる回転伝達軸であり、この回転伝達軸60は一対の軸受軸受61を介してキャリア14、詳しくは端板部28、29に回転可能に支持されている。この回転伝達軸60の軸方向他端部には入力歯車48より小径で全ての入力歯車48に噛み合う第１外歯車62が設けられ、一方、その軸方向一端部には前記アイドル歯車54、詳しくは小径歯車部57に噛み合う第２外歯車63がスプライン結合されて設けられている。このように回転伝達軸60の軸方向一端、他端部にそれぞれ第２、第１外歯車63、62を設けるようにすれば、入力側である第２外歯車63を容易に大径に、出力側である第１外歯車62を容易に小径とすることができ、これにより、容易に大減速比を得ることができる。   Reference numeral 60 denotes an axially penetrating center hole provided in the central portion of the eccentric oscillating speed reducer 13, that is, an axially extending rotation transmission shaft inserted into the central holes 24, 32, 33. The transmission shaft 60 is rotatably supported by the carrier 14, specifically, the end plate portions 28 and 29 via a pair of bearings 61. A first external gear 62 having a smaller diameter than the input gear 48 and meshing with all the input gears 48 is provided at the other axial end of the rotation transmission shaft 60, while the idle gear 54 is described in detail at one axial end thereof. The second external gear 63 that meshes with the small-diameter gear portion 57 is provided by spline connection. Thus, if the second and first external gears 63 and 62 are provided at one end and the other end in the axial direction of the rotation transmission shaft 60, respectively, the second external gear 63 on the input side can be easily increased in diameter. The first external gear 62 on the output side can be easily reduced in diameter, and thereby a large reduction ratio can be easily obtained.

ここで、前記小径歯車部57と第２外歯車63を同歯形、同歯数と、出力歯車52と第１外歯車62を同歯形、同歯数と、大径歯車部56と入力歯車48を同歯形、同歯数としている。このように複数の歯車を同歯形、同歯数とすれば、歯形を成形する加工工具を共通化することができ、例えば、前述のように６つの歯車に対して３種類の加工工具で成形作業を行うことができ、製作費を安価とすることができる。また、出力歯車52、小径歯車部57、第１外歯車62を同歯形、同歯数とし、大径歯車部56、第２外歯車63、入力歯車48を同歯形、同歯数とすれば、２種類の加工工具で歯車を成形することも可能である。   Here, the small-diameter gear portion 57 and the second external gear 63 have the same tooth shape and the same number of teeth, and the output gear 52 and the first external gear 62 have the same tooth shape and the same number of teeth, and the large-diameter gear portion 56 and the input gear 48. Is the same tooth form and the same number of teeth. If a plurality of gears have the same tooth shape and the same number of teeth, a processing tool for forming the tooth shape can be made common. For example, as described above, three types of processing tools are formed for six gears. Work can be performed and the production cost can be reduced. If the output gear 52, the small-diameter gear portion 57, and the first external gear 62 have the same tooth shape and the same number of teeth, and the large-diameter gear portion 56, the second external gear 63, and the input gear 48 have the same tooth shape and the same number of teeth. It is also possible to form a gear with two types of processing tools.

この結果、アイドル歯車54に伝達された駆動モータ49の回転は、回転伝達軸60を通じて全ての入力歯車48に伝達され、クランクピン40を同期して同一方向に同一回転速度で回転させる。前述した入力歯車48、出力歯車52、アイドル歯車54、回転伝達軸60は全体として、駆動モータ49の回転を減速して偏心揺動型減速機13のクランクピン40に出力する前段減速機65を構成する。   As a result, the rotation of the drive motor 49 transmitted to the idle gear 54 is transmitted to all the input gears 48 through the rotation transmission shaft 60, and the crank pins 40 are rotated in the same direction at the same rotational speed. The input gear 48, the output gear 52, the idle gear 54, and the rotation transmission shaft 60 as a whole are provided with a front-stage speed reducer 65 that decelerates the rotation of the drive motor 49 and outputs it to the crank pin 40 of the eccentric oscillating speed reducer 13. Constitute.

ここで、前述のようにアイドル歯車54に大径歯車部56と小径歯車部57との２つの歯車部を設け、前記小径歯車部57を第２外歯車63に、大径歯車部56を出力歯車52にそれぞれ噛み合わせるようにすれば、簡単な構造で安価に製作できるにも拘わらず、大きな減速比を得ることができる。このように基端側アーム11と先端側アーム17との間には、駆動モータ49の回転を順次減速して先端側アーム17に出力し該先端側アーム17を回転（揺動）させる前段側減速機65、偏心揺動型減速機13が設けられている。ここで、この実施例では出力歯車52と大径歯車部56との減速比を 3.5、第１外歯車62と入力歯車48との減速比を 3.5、偏心揺動型減速機13の減速比を40としたので、総減速比は 490となる。   Here, as described above, the idle gear 54 is provided with the two gear portions of the large-diameter gear portion 56 and the small-diameter gear portion 57, and the small-diameter gear portion 57 is output to the second external gear 63 and the large-diameter gear portion 56 is output. If the gears 52 are meshed with each other, a large reduction ratio can be obtained even though they can be manufactured with a simple structure at low cost. Thus, between the proximal arm 11 and the distal arm 17, the rotation speed of the drive motor 49 is sequentially decelerated and output to the distal arm 17 to rotate (swing) the distal arm 17. A speed reducer 65 and an eccentric oscillating speed reducer 13 are provided. In this embodiment, the reduction gear ratio between the output gear 52 and the large-diameter gear portion 56 is 3.5, the reduction gear ratio between the first external gear 62 and the input gear 48 is 3.5, and the reduction gear ratio of the eccentric oscillating speed reducer 13 is Since it is 40, the total reduction ratio is 490.

次に、前記実施例１の作用について説明する。
前述のような産業用ロボット12において先端側アーム17を基端側アーム11に対して回転（揺動）させる場合には、駆動モータ49を作動して出力軸51を回転させる。この出力軸51の回転は、アイドル歯車54、回転伝達軸60、入力歯車48により減速されながら全てのクランクピン40に伝達され、これらクランクピン40を自身の中心軸回りに同一方向に同一回転速度で回転させる。このとき、クランクピン40の偏心部44がピニオン22のクランクピン孔37内において偏心回転してピニオン22を偏心揺動回転させるが、前記ピニオン22の外歯23の歯数がケース16のピン歯21の数より１個だけ少ないので、ケース16はピニオン22の偏心揺動回転により大幅に減速されて低速回転し、先端側アーム17を基端部を中心として回転（揺動）させる。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
When the distal arm 17 is rotated (swinged) with respect to the proximal arm 11 in the industrial robot 12 as described above, the drive motor 49 is operated to rotate the output shaft 51. The rotation of the output shaft 51 is transmitted to all the crankpins 40 while being decelerated by the idle gear 54, the rotation transmission shaft 60, and the input gear 48, and these crankpins 40 are rotated in the same direction around the central axis thereof in the same direction. Rotate with At this time, the eccentric portion 44 of the crank pin 40 rotates eccentrically in the crank pin hole 37 of the pinion 22 to rotate the pinion 22 eccentrically, and the number of teeth of the external teeth 23 of the pinion 22 is the pin teeth of the case 16 Since the number is one less than the number 21, the case 16 is greatly decelerated by the eccentric swing rotation of the pinion 22 and rotates at a low speed, causing the distal arm 17 to rotate (swing) around the base end.

このとき、前述のように入力歯車48をクランクピン40の軸方向他端部40ｂにスプライン結合する一方、アイドル歯車54を、入力歯車48が結合された軸方向他端部40ｂではなく、クランクピン40の軸方向一端部40ａに回転可能に支持させるようにしたので、一側の軸受41から突出したクランクピン40の軸方向一端部40ａ、即ちアイドル歯車54を支持している部位のクランクピン40に組み立ての都合から要求される段差を無くする、ここでは一定径とすることができ、この結果、駆動モータ49からクランクピン40に回転駆動力が伝達される際、クランクピン40の軸方向一端部40ａには曲げの基づく応力集中が生じることはなく、これにより、亀裂の発生が効果的に防止される。   At this time, as described above, the input gear 48 is spline-coupled to the other axial end 40b of the crankpin 40, while the idle gear 54 is connected to the crankpin instead of the axial other end 40b to which the input gear 48 is coupled. 40 is rotatably supported by one axial end 40a of the shaft 40, so that one end 40a of the crank pin 40 protruding from the bearing 41 on one side, that is, the crank pin 40 at the portion supporting the idle gear 54 is supported. Steps required for the convenience of assembly can be eliminated. Here, the diameter can be constant, and as a result, when rotational driving force is transmitted from the drive motor 49 to the crankpin 40, one end of the crankpin 40 in the axial direction Stress concentration due to bending does not occur in the portion 40a, thereby effectively preventing the occurrence of cracks.

なお、前述の実施例においては、偏心揺動型減速機13のピン歯21の歯数とピニオン22の外歯23との歯数差が１であったが、この発明においては２以上であってもよい。また、前述の実施例においては、産業用ロボット12の固定部である基端側アーム11に偏心揺動型減速機13のキャリア14を取付け、産業用ロボット12の回転部である先端側アーム17にケース16を取付けるようにしたが、この発明においては、産業用ロボットの固定部に偏心揺動型減速機のケースを、回転部にキャリアを取付けるようにしてもよい。     In the above-described embodiment, the difference in the number of teeth between the pin teeth 21 of the eccentric oscillating speed reducer 13 and the number of external teeth 23 of the pinion 22 is 1, but in the present invention it is 2 or more. May be. Further, in the above-described embodiment, the carrier 14 of the eccentric oscillating speed reducer 13 is attached to the base end side arm 11 that is the fixed portion of the industrial robot 12, and the front end side arm 17 that is the rotating portion of the industrial robot 12. In the present invention, the case of the eccentric oscillating speed reducer may be attached to the fixed part of the industrial robot, and the carrier may be attached to the rotating part.

さらに、前述の実施例においては、アイドル歯車54を大径歯車部56と小径歯車部57とから構成するようにしたが、この発明においては、アイドル歯車のピッチ円径をいずれの軸方向位置においても一定の小径とするとともに、駆動モータを偏心揺動型減速機の中心軸から偏心して配置し、この駆動モータの出力軸に設けられ前記アイドル歯車より小径である出力歯車を該アイドル歯車に噛み合わせるようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the idle gear 54 is configured by the large diameter gear portion 56 and the small diameter gear portion 57. However, in the present invention, the pitch circle diameter of the idle gear is set at any axial position. The drive motor is arranged eccentrically from the central axis of the eccentric oscillating speed reducer, and an output gear provided on the output shaft of the drive motor and having a smaller diameter than the idle gear is engaged with the idle gear. You may make it match.

この発明は、偏心揺動型減速機を用いた産業用ロボットの旋回部構造に適用できる。   The present invention can be applied to a turning part structure of an industrial robot using an eccentric oscillating speed reducer.

この発明の実施例１を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows Example 1 of this invention. 図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。It is II sectional view taken on the line of FIG. 図１のII−II矢視断面図である。It is II-II arrow sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11…固定部 12…産業用ロボット
13…偏心揺動型減速機 14…キャリア
16…ケース 17…回転部
21…内歯 22…ピニオン
23…外歯 40…クランクピン
40ａ…軸方向一端部 40ｂ…軸方向他端部
41…軸受 44…偏心部
48…入力歯車 49…駆動モータ
51…出力軸 52…出力歯車
54…アイドル歯車 56…大径歯車部
57…小径歯車部 60…回転伝達軸
62…第１外歯車 63…第２外歯車
65…前段減速機 11 ... Fixed part 12 ... Industrial robot
13… Eccentric oscillation type reducer 14… Carrier
16 ... Case 17 ... Rotating part
21… Inner teeth 22… Pinion
23 ... External teeth 40 ... Crank pin
40a: One axial end 40b: Other axial end
41 ... Bearing 44 ... Eccentric part
48 ... Input gear 49 ... Drive motor
51 ... Output shaft 52 ... Output gear
54 ... Idle gear 56 ... Large diameter gear
57… Small diameter gear part 60… Rotation transmission shaft
62 ... 1st external gear 63 ... 2nd external gear
65 ... Front reducer

Claims (2)

産業用ロボットの固定部および回転部と、前記固定部と回転部との間に設けられ、駆動モータからの回転を順次減速して回転部に出力する前段減速機および偏心揺動型減速機を備えた産業用ロボットの旋回部構造において、前記偏心揺動型減速機を、内周に多数の内歯を有するケースと、ケース内に収納され、内歯と噛み合う外歯を有するピニオンと、前記ケース内に挿入されるとともに、該ケースに対し相対回転可能なキャリアと、該キャリアに軸方向に離れた一対の軸受を介して回転可能に支持されるとともに、ピニオンに偏心部がそれぞれ挿入された複数本のクランクピンとから構成する一方、前記前段減速機を、全てのクランクピンの軸方向他端部にそれぞれスプライン結合された入力歯車と、少なくともいずれか１本のクランクピンの軸方向一端部に回転可能に支持され、駆動モータからの回転を受けて回転するアイドル歯車と、前記偏心揺動型減速機の中心孔内に挿入されるとともに、軸方向他端部に入力歯車より小径で全ての入力歯車に噛み合う第１外歯車が、軸方向一端部にアイドル歯車に噛み合う第２外歯車が設けられ、アイドル歯車からの回転を全ての入力歯車に伝達する回転伝達軸とから構成したことを特徴とする産業用ロボットの旋回部構造。     A fixed part and a rotating part of an industrial robot, and a pre-stage speed reducer and an eccentric oscillating speed reducer which are provided between the fixed part and the rotating part and sequentially reduce the rotation from the drive motor and output to the rotating part. In the turning structure of the industrial robot provided, the eccentric oscillating speed reducer includes a case having a large number of internal teeth on the inner periphery, a pinion housed in the case and having external teeth that mesh with the internal teeth, Inserted into the case and supported rotatably through a carrier rotatable relative to the case and a pair of bearings axially separated from the carrier, and an eccentric portion inserted into the pinion, respectively. A plurality of crankpins, and the front stage reducer is connected to an input gear splined to each of the other axial ends of all the crankpins and at least one crankpin. An idle gear that is rotatably supported at one end of the shaft and rotated by receiving rotation from the drive motor, and is inserted into the central hole of the eccentric oscillating speed reducer and input to the other end in the axial direction A first external gear having a smaller diameter than the gear and meshing with all input gears, a second external gear meshing with the idle gear at one end in the axial direction, and a rotation transmission shaft for transmitting rotation from the idle gear to all input gears; An industrial robot swivel structure characterized by comprising: 前記アイドル歯車に軸方向に離れた小径歯車部と大径歯車部との２つの歯車部を設け、前記小径歯車部を回転伝達軸の第２外歯車に、大径歯車部を駆動モータの出力軸に設けられ該大径歯車部より小径である出力歯車にそれぞれ噛み合わせるようにした請求項１記載の産業用ロボットの旋回部構造。     The idle gear is provided with two gear portions of a small-diameter gear portion and a large-diameter gear portion separated in the axial direction, the small-diameter gear portion serving as the second external gear of the rotation transmission shaft, and the large-diameter gear portion serving as the output of the drive motor. 2. The turning part structure of an industrial robot according to claim 1, wherein the turning part structure is provided on a shaft and meshes with an output gear having a smaller diameter than the large-diameter gear part.
JP2005124505A 2005-04-22 2005-04-22 Industrial robot swivel structure Active JP4437457B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005124505A JP4437457B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Industrial robot swivel structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005124505A JP4437457B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Industrial robot swivel structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006297558A JP2006297558A (en) 2006-11-02
JP4437457B2 true JP4437457B2 (en) 2010-03-24

Family

ID=37466254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005124505A Active JP4437457B2 (en) 2005-04-22 2005-04-22 Industrial robot swivel structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4437457B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102734388B (en) 2011-04-12 2015-09-02 住友重机械工业株式会社 There is speed change gear series and the gear structure series of gear structure body
JP7220553B2 (en) * 2018-11-30 2023-02-10 ナブテスコ株式会社 Rotating mechanism of industrial machinery, reducer, industrial machinery and driving device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006297558A (en) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4913045B2 (en) Eccentric oscillating speed reducer and turning structure of industrial robot using eccentric oscillating speed reducer
KR101066233B1 (en) Reduction gear
US8162789B2 (en) Reduction gear box
JP5437318B2 (en) Swing type planetary gear unit
JP5156961B2 (en) Reduction gear
WO2011001802A1 (en) Planetary gear mechanism
JP2007078010A (en) Structure of slewing part of industrial robot
JP2001221298A (en) Eccentric rotary reduction gear
JP7506967B2 (en) Gear Unit
JP5069650B2 (en) Eccentric reducer
JP4632852B2 (en) Industrial robot swivel structure
JP4437457B2 (en) Industrial robot swivel structure
JP2014005900A (en) Eccentric rocking gear device
JP5123055B2 (en) Eccentric reducer
JP4804439B2 (en) Reducer
JP5069617B2 (en) Eccentric reducer
JP2008014500A5 (en)
JP2007075913A (en) Revolving part structure of industrial robot
JP2008025846A5 (en)
JP4947770B2 (en) Decelerator
JP4190484B2 (en) Eccentric differential reducer
JP2009150416A (en) Cycloid reduction gear
JP2006329434A (en) Speed reducer
TW202219401A (en) Speed reducing device and drive device
EP2933530B1 (en) Reducer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091222

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091222

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4437457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250