[发明专利]工业机器人的摆动部分结构

说明书

技术领域

本发明涉及采用偏心振动型减速器的工业机器人的摆动部件结构。

背景技术

作为工业机器人的摆动部分的传统结构，如日本专利公开号JP-A-62-4586中所公开类型的结构是众所周知的。

该结构包括：工业机器人的固定部分和旋转部分；前级减速器，其减小从驱动马达输入的旋转速度，并输出减小速度的旋转；和主减速器，其减小来自前级减速器的旋转速度，并输出旋转至旋转部分，其中采用偏心振动型减速器作为主减速器，以及采用外齿轮减速器作为前级减速器，所述偏心振动型减速器包括：壳体，其在其内周上设置有若干滚销齿；副齿轮(pinion)，其容纳在壳体中，并具有与滚销齿相啮合的外齿；托架(carrier)，其插入壳体内，适于相对于壳体旋转；和多个由托架可旋转地支撑的曲柄销，其具有分别插入副齿轮中的偏心部分，曲柄销与从前级减速器输入的旋转同步旋转，从而使副齿轮偏心地旋转，其中壳体和托架中的任一个被固定到固定部分上，减速旋转从壳体和托架中的另一个输出给旋转部分，所述外齿轮减速器包括：第一外齿轮，其设置在所有曲柄销的输入侧端；和第二外齿轮，第二外齿轮与壳体或托架同轴，旋转从驱动马达输入到所述第二外齿轮。

发明内容

本发明要解决的问题

近来，因为对减小工业机器人尺寸以及加速工作速度的需要越来越高，所以已经使用具有高转速的紧凑马达作为驱动马达。另一方面，正在通过增大如上所述的前级减速器和主减速器的总减速比，努力获得必需的输出转速和输出转矩。但是，已经发现，在这样的结构长时间使用后，在主减速器(偏心振动型减速器)的曲柄销偏心部分上会出现表面磨耗，这最终导致曲柄销断裂。

在这些情况下，发明人急切地进行研究以阐明引起如上所述曲柄销断裂的机理，并已经发现，上述断裂归因于下列机理。具体地说，由于曲柄销偏心部分与针状滚柱轴承之间的摩擦，填充在主减速器(偏心振动型减速器)中的润滑剂(油，油脂)被加热至润滑功能大大下降的温度(一般约为60℃)。结果，部分地失去润滑偏心部分与针状滚柱轴承之间的润滑剂的润滑膜，偏心部分与针状滚柱轴承之间发生金属接触。这是上述断裂的机理。

发明人也进一步地继续研究，为了寻找输出转矩与输出转速之间的关系，进行了大量的当如下所述用于工业机器人的腕关节等等的中型主减速器(偏心振动型减速器)中的润滑剂在60℃饱和时的试验，其中，通过滚销齿中心的直径D在150到200mm范围内。在间歇时间或在工厂里，主减速器(偏心振动型减速器)常常需要达到28rpm以上的输出转速。但是，发明人从这些测试结果中已经发现，如下所述，主减速器(偏心振动型减速器)的减速比M除以直径D得到的值N应当小于0.20，以便在这样的转速下使润滑剂的温度不会高于60℃。

本发明是根据上述发现作出的，提供了一种工业机器人的摆动部分结构，其包括：工业机器人的固定部分和旋转部分；前级减速器，其设置在固定部分和旋转部分之间，其减小从驱动马达输入的旋转速度，并以减小速度输出旋转；和主减速器，其减小来自前级减速器的旋转速度，并输出旋转至旋转部分，其中采用偏心振动型减速器作为主减速器，以及采用外齿轮减速器作为前级减速器，所述偏心振动型减速器包括：壳体，其在其内周上设置有若干滚销齿，通过滚销齿中心的圆的直径D在150到200mm范围内；副齿轮，其容纳在壳体中，并具有与滚销齿相啮合的外齿；托架，其插入壳体内，适于相对于壳体旋转；和多个由托架可旋转地支撑的曲柄销，其具有分别插入副齿轮中的偏心部分，曲柄销与从前级减速器输入的旋转同步旋转，从而使副齿轮偏心地旋转，其中壳体和托架中的任一个被固定到固定部分上，减速旋转从壳体和托架中的另一个输出给旋转部分，所述外齿轮减速器包括：第一外齿轮，其设置在所有曲柄销的输入侧端；和第二外齿轮，第二外齿轮与壳体或托架同轴，旋转从驱动马达输入到所述第二外齿轮，外齿轮减速器和偏心振动型减速器的总减速比为80到200，其特征在于，偏心振动型减速器的减速比M除以直径D得到的值N小于0.20。

本发明的优点

在本发明中，因为偏心振动型减速器的减速比M除以直径D得到的值N设定为小于0.20，所以，可以将填充在偏心振动型减速器中的润滑剂温度抑制在60℃以下，即使在间歇时间或在工厂里，偏心振动型减速器额定转矩下的输出转速变成28rpm或以上。这样，润滑剂的润滑功能不会大大下降，曲柄销偏心部分与针状滚柱轴承之间的区域将一直被发挥所需要的润滑功能的润滑剂润滑。结果，曲柄销偏心部分的表面磨耗和曲柄销的断裂将得到有效预防。