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公開番号2024055736
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2023048706
出願日2023-03-24
発明の名称工業用ロボットアーム及びその一体化関節モジュール
出願人深せん市越疆科技股ふん有限公司,SHENZHEN YUEJIANG TECHNOLOGY CO.,LTD.
代理人TRY国際弁理士法人
主分類B25J 17/00 20060101AFI20240411BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】関節モジュールの構造を簡略化して一体化でき、関節モジュールのコストを削減することができる工業用ロボットアーム及びその一体化関節モジュールを提供する
【解決手段】一体化関節モジュールは、関節ハウジングと、駆動アセンブリと、減速アセンブリと、制動アセンブリと、エンコードアセンブリを備える。関節ハウジングは、互いに接続されている第1のハウジングと第2のハウジングを含む。第1のハウジングの内側には、環状支持台が設けられており、第2のハウジングは、エンコードアセンブリの外側に被覆され、駆動アセンブリは、出力軸と、環状支持台の内部に嵌設されるステータと、出力軸に接続され且つステータの内側に位置するロータとを含む。減速アセンブリは、出力軸の一端に接続され、制動アセンブリは、出力軸の他端に接続され、エンコードアセンブリは、制動アセンブリの駆動アセンブリから離れる側に設置され、且つ出力軸に接続される。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
工業用ロボットアームの一体化関節モジュールであって、
前記一体化関節モジュールは、関節ハウジングと、駆動アセンブリと、減速アセンブリと、制動アセンブリと、エンコードアセンブリと、備え、
前記関節ハウジングは、互いに接続されている第１のハウジングと第２のハウジングとを含み、
前記第１のハウジングの内側には、環状支持台が設けられており、前記第２のハウジングは、前記エンコードアセンブリの外側に被覆され、
前記駆動アセンブリは、出力軸と、前記環状支持台の内部に嵌設されるステータと、前記出力軸に接続され且つ前記ステータの内側に位置するロータと、を含み、
前記減速アセンブリは、前記出力軸の一端に接続され、
前記制動アセンブリは、前記出力軸の他端に接続され、
前記エンコードアセンブリは、前記制動アセンブリの前記駆動アセンブリから離れる側に設置され、且つ前記出力軸に接続されることを特徴とする工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記駆動アセンブリは、
前記出力軸の軸方向に沿って前記環状支持台の一方側に接続される上軸受ホルダと、
前記出力軸の軸方向に沿って前記環状支持台の他方側に接続される下軸受ホルダと、
前記上軸受ホルダ内に嵌設される上軸受と、
前記下軸受ホルダ内に嵌設される下軸受と、を含み、
前記上軸受と前記下軸受は、さらに前記出力軸に嵌着され、且つ前記出力軸の軸方向においてそれぞれ前記ロータの両側に位置し、
前記制動アセンブリは、前記上軸受ホルダに固定され、
前記減速アセンブリと前記下軸受ホルダは、第１の締結具によって前記環状支持台に共に固定されることを特徴とする請求項１に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項３】
前記下軸受ホルダは、
前記下軸受に嵌着される下筒状部と、
前記下筒状部の一端に湾曲するように接続される下固定部と、を含み、
前記下固定部は、前記下筒状部の外側に延び、さらに前記環状支持台に接続され、
前記下軸受の少なくとも一部は、前記減速アセンブリ内に位置することを特徴とする請求項２に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項４】
前記下軸受ホルダは、前記下筒状部の他端に湾曲するように接続される下フランジ部をさらに含み、
前記下フランジ部と前記下固定部は、逆方向に向かって延び、前記下軸受の外輪は、前記下フランジ部に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項５】
前記下筒状部の前記出力軸の径方向での厚さは、前記下フランジ部の前記出力軸の軸方向での厚さよりも小さく、且つ前記下固定部の前記出力軸の軸方向での厚さよりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項６】
前記下筒状部は、前記下軸受から離れる一方側のコーナーは丸みを帯びて設けられ、前記下固定部は、前記下軸受から離れる一方側のコーナーは丸みを帯びて設けられていることを特徴とする請求項５に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項７】
前記出力軸は、その軸方向に沿って中間固定セグメントと下固定セグメントとに区画され、
前記中間固定セグメントの外径は、前記下固定セグメントの外径より大きく、前記出力軸が前記中間固定セグメントと前記下固定セグメントとの間に外階段面を形成するようにし、
前記ロータは、前記中間固定セグメントに固定され、
前記下軸受は、前記下固定セグメントに嵌着され、前記下軸受の内輪は、前記外階段面に支持され、前記外階段面と前記下フランジ部は、前記出力軸の軸方向において前記下軸受の両側に位置し、
前記駆動アセンブリは、さらに、
前記下固定部に接続され、且つ前記下フランジ部と共に前記下軸受の外輪を挟持する下圧リングと、
前記下固定セグメントに接続され、且つ前記中間固定セグメントとともに前記下軸受の内輪を挟持する下係止リングと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項８】
前記一体化関節モジュールは、第１の弾性部材を含み、前記制動アセンブリは、前記第１の弾性部材を前記上軸受の外輪に圧持することを特徴とする請求項２に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項９】
前記制動アセンブリは、
前記上軸受ホルダに接続される取付ベースと、
前記取付ベースにおける前記第１の弾性部材から離反する側に設けられた第２の弾性部材と、
励磁コイルと、
前記出力軸の軸方向に沿って順次に積層して設けられたアーマチュアディスク、摩擦シート及びカバープレートと、を含み、
前記制動アセンブリは、前記取付ベースを介して前記第１の弾性部材を圧持し、
前記摩擦シートは、前記出力軸に接続され、
前記励磁コイルの電源が遮断されると、前記アーマチュアディスクは、前記出力軸が回転状態から制動状態に切り替わるように、前記第２の弾性部材の弾性力によって前記出力軸の軸方向に沿って前記摩擦シートを前記カバープレートに接触させ、
前記励磁コイルに通電すると、前記励磁コイルが発生する磁界が前記アーマチュアディスクに作用し、前記摩擦シートを前記カバープレートから分離することにし、前記出力軸の制動状態を解除することを特徴とする請求項８に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
【請求項１０】
前記駆動アセンブリは、前記出力軸に接続されるアダプタをさらに含み、
前記アダプタは、
筒状本体と、
前記筒状本体に接続される内フランジ部と、
前記内フランジ部と逆方向に向かって延びる外フランジ部と、を含み、
前記出力軸の軸方向に沿って見ると、前記筒状本体の外輪郭は非円形を呈し、前記摩擦シートは、前記アダプタに追従して回動するか又は前記出力軸の軸方向に沿って前記アダプタに対して移動するように、前記筒状本体を取り囲むように嵌着され、
前記出力軸は、前記筒状本体内に挿入され、
前記出力軸の端面は、前記内フランジ部に当接し、前記エンコードアセンブリの磁気グリッドディスクは、前記外フランジ部に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の工業用ロボットアームの一体化関節モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、ロボットアームの技術分野に関し、具体的には、協働ロボットアーム及びその関節モジュールに関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
科学技術の絶えなる発展に伴い、自動化の程度を高め人的コストを削減するために、生産製造には単調で反復性が高く危険性が高い作業に代えてロボットアームを必要とするだけでなく、より難度が高くより複雑で、より精度の高い特殊な任務を共同で達成するために、ロボットアームとオペレータによるマンマシン連携を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術の問題に鑑みて、本願発明は、関節モジュールの構造を簡略化して一体化でき、関節モジュールのコストを削減することができる工業用ロボットアーム及びその一体化関節モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願の実施形態による工業用ロボットアームの一体化関節モジュールは、関節ハウジングと、駆動アセンブリと、減速アセンブリと、制動アセンブリと、エンコードアセンブリと、備える。前記関節ハウジングは、互いに接続されている第１のハウジングと第２のハウジングとを含む。前記第１のハウジングの内側には、環状支持台が設けられており、前記第２のハウジングは、前記エンコードアセンブリの外側に被覆され、前記駆動アセンブリは、出力軸と、前記環状支持台の内部に嵌設されるステータと、前記出力軸に接続され且つ前記ステータの内側に位置するロータと、を含む。前記減速アセンブリは、前記出力軸の一端に接続され、前記制動アセンブリは、前記出力軸の他端に接続され、前記エンコードアセンブリは、前記制動アセンブリの前記駆動アセンブリから離れる側に設置され、且つ前記出力軸に接続される。
【０００５】
本願の実施形態による工業用ロボットアームの一体化関節モジュールは、駆動アセンブリのハウジングを形成する関節ハウジングと、出力軸を含む駆動アセンブリと、前記出力軸の一端に接続される減速アセンブリと、前記出力軸の他端に接続される制動アセンブリと、前記制動アセンブリの前記駆動アセンブリから離反する側に配置されるエンコードアセンブリと、を備える。前記エンコードアセンブリは、ベースと、前記ベースに回動可能に支持されるように設けられた回転軸と、前記回転軸に接続されるエンコードディスクと、を含む。前記回転軸及び前記出力軸のうちの一方は他方の中に部分的に挿入され、且つ一対の接触面を形成し、前記一対の接触面は、前記出力軸の軸方向に垂直な方向での断面積は、前記出力軸の軸方向に沿って徐々に大きく又は小さくなり、前記ベースは、固定された後に、前記出力軸の軸方向に沿って前記一対の接触面に押さえ力を提供し、前記回転軸が前記一対の接触面の間の摩擦力によって前記出力軸に追従して回動するようにする。
【０００６】
本願の実施形態は、また、上記の実施形態に記載された一体化関節モジュールを含む工業用ロボットアームを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本願に提供される関節モジュールでは、駆動モジュールの関連構造がすべて第1のハウジングに直接的に取り付けられることを可能にするように、関節ハウジングの第1のハウジングが駆動モジュールのハウジングを兼ねるだけでなく、減速モジュール、ブレーキモジュール及びエンコードアセンブリなどの構造も、関節モジュールが構造的に一体化されるように、一定の組立順序で直接的または間接的に第1のハウジングに取り付けられるので、関節モジュールの構造を簡略化し、関節モジュールのコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本願の実施形態における技術的態様をより明確に説明するために、以下では、実施形態の説明において使用する必要がある図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は本願の幾つかの実施形態にすぎず、当業者にとって、創造的な労働を払わずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【０００９】
本願に提供されるロボットアームの一実施例の構成図である。
本願に提供される関節モジュールの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される駆動アセンブリ及び関節ハウジングの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される下軸受ホルダの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される上軸受ホルダの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される減速アセンブリの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される制動アセンブリの一実例の分解構造の概略図である。
本願に提供される制動アセンブリ及びエンコードアセンブリの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される摩擦シートの一実施例の平面構造の概略図である。
本願に提供されるアダプタの一実施例の平面構造の概略図である。
本願に提供されるアダプタの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供されるブラケットの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供される関節モジュールの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供されるエンコードアセンブリの一実施例の分解構造の概略図である。
（ａ）は本願に提供される回転軸と出力軸との接続に関する様々な実施例の構成図であり、（ｂ）は本願に提供される回転軸と出力軸との接続に関する様々な実施例の構成図である。
本願に提供されるエンコードアセンブリの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供されるアダプタの一実施例の断面構造の概略図である。
本願に提供されるエンコードアセンブリの一実施例の断面構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面及び実施形態を参照しながら、本願についてさらに詳細に説明する。特に、以下の実施形態は本願を説明するためにのみ用いられるが、本願の範囲を限定するものではない。同様に、以下の実施形態は、すべての実施形態ではなく、本願の一部の実施形態に過ぎない。当業者が創造的な労働を行わずに取得した他のすべての実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。
（【００１１】以降は省略されています）

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