機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)器人。根據(jù)實(shí)施方式的機(jī)器人包括第一連桿、第二連桿、致動器、剪刀式齒輪和支撐部。所述第二連桿以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述第一連桿。所述致動器以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動所述第二連桿。所述剪刀式齒輪包括主齒輪和副齒輪，并且將來自所述致動器的驅(qū)動力輸出到所述第二連桿。所述支撐部附裝至第一連桿并且以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述剪刀式齒輪。此外，所述剪刀式齒輪包括彈簧，該彈簧在所述剪刀式齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上鄰近所述支撐部布置并且在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向所述主齒輪和所述副齒輪施加偏壓力。
【專利說明】機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 這里討論的實(shí)施方式涉及機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，已經(jīng)提出了工業(yè)機(jī)器人，這種工業(yè)機(jī)器人包括以可旋轉(zhuǎn)的方式彼此連接的多個連桿，并且能夠通過使用附裝至機(jī)器人的臂的遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器(電弧焊炬等)執(zhí)行預(yù)定操作，同時通過使用致動器以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動連桿(例如，參見日本專利N0.4529456)。
[0003]在上述機(jī)器人中，致動器和連桿通過包括齒輪等的動力傳遞機(jī)構(gòu)彼此連接，并且該致動器的驅(qū)動力通過該動力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞至所述連桿。此外，在上述機(jī)器人中，使用剪刀式齒輪作為齒輪，以由此消除反沖。這里，剪刀式齒輪例如由代替通常使用的一個齒輪的彼此疊置的兩個齒輪以及在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向這兩個齒輪施加偏壓力的彈簧構(gòu)成。
[0004]然而，在上述機(jī)器人中，存在這樣的可能，即剪刀式齒輪的尺寸增加導(dǎo)致動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間增加。更具體地說，在上述機(jī)器人中的剪刀式齒輪中，在彼此重疊的齒輪的重疊表面中分別形成有容納凹槽，并且在容納凹槽中容納有彈簧。
[0005]也就是說，在剪刀式齒輪中，彈簧和容納凹槽被布置在每個齒輪的齒的底部和旋轉(zhuǎn)軸線的中心之間的空間中；即，布置在與每個齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向上(在直徑方向上)與每個齒輪的齒的底部間隔開的位置處。因此，有這樣一種可能，即:上述剪刀式齒輪的尺寸增加了用于彈簧和容納凹槽的空間的量，并且增加了動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。
[0006]實(shí)際上，動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間越大，機(jī)器人作為整體就變得越大。結(jié)果，例如，當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行預(yù)定工作時，產(chǎn)生機(jī)器人與待加工的對象(工件)干涉的可能。因而，已經(jīng)期望將剪刀式齒輪小型化，以便減小包括該剪刀式齒輪的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。
[0007]在這種情況下，已經(jīng)作出了實(shí)施方式的一個方面，并且所述實(shí)施方式的目的是提供這樣一種機(jī)器人，其中，剪刀式齒輪能夠被小型化，因而減小包括該剪刀式齒輪的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)實(shí)施方式的機(jī)器人包括第一連桿、第二連桿、致動器、剪刀式齒輪和支撐部。所述第二連桿以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述第一連桿。所述致動器以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動所述第二連桿。所述剪刀式齒輪包括主齒輪和副齒輪，并且將來自所述致動器的驅(qū)動力輸出到所述第二連桿。所述支撐部附裝至所述第一連桿并且以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述剪刀式齒輪。此外，所述剪刀式齒輪包括彈簧，該彈簧在所述剪刀式齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上鄰近所述支撐部布置，并且在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向所述主齒輪和所述副齒輪施加偏壓力。
[0009]根據(jù)實(shí)施方式的一個方面，在機(jī)器人中，剪刀式齒輪能夠被小型化，因而減小了包括該剪刀式齒輪的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]由于通過參照當(dāng)結(jié)合附圖考慮時的如下詳細(xì)描述更好地理解本發(fā)明及其許多伴隨優(yōu)點(diǎn)，因此將容易地獲得對本發(fā)明及其許多伴隨優(yōu)點(diǎn)的更完整的認(rèn)識，其中:
[0011]圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的機(jī)器人的側(cè)視圖。
[0012]圖2是僅示出了圖1中所示的上臂和第一至第三腕的附近的部分的局部剖視平面圖。
[0013]圖3是以放大的方式示出了圖2中所示的第二和第三腕的附近的部分的放大平面首1J視圖。
[0014]圖4是圖2中所示的第一至第三腕的側(cè)視圖。
[0015]圖5是沿著圖3中的線V — V截取的端視圖。
[0016]圖6是示出了從圖3等視圖中取出的剪刀式齒輪的放大立體圖。
[0017]圖7是圖6所示的剪刀式齒輪的放大分解立體圖。
[0018]圖8是沿著圖3中的線VIII — VIII截取的端視圖，該端視圖示出了圖3中的剪刀式齒輪的附近的部分。
[0019]圖9是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的機(jī)器人的變型的局部剖視平面圖，該變型是僅針對上臂和第一至第三腕的附近的部分作出的。
[0020]圖10是以放大的方式示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的機(jī)器人的第二和第三腕的附近的部分的局部放大剖視平面圖。
[0021]圖11是示出了從圖10的視圖取出的剪刀式齒輪的放大立體圖。
[0022]圖12是圖11中所示的剪刀式齒輪的放大分解立體圖。
[0023]圖13是沿著圖10中的線XII1-XIII截取的端視圖，該端視圖示出了圖10中的剪刀式齒輪的附近的部分。

【具體實(shí)施方式】
[0024]首先，說明第一實(shí)施方式。
[0025]圖1是示出了根據(jù)該第一實(shí)施方式的機(jī)器人的側(cè)視圖。這里，為了方便說明，在圖1中，示出了三維直角坐標(biāo)系，其中Z軸被表示成使得該坐標(biāo)系的豎直向上方向和豎直向下方向分別對應(yīng)于正方向和負(fù)方向，Y軸被表不成紙面上的橫向方向，而X軸被表不成垂直于紙面的方向。該直角坐標(biāo)系還在稍后在一些情況下作出說明所用的其它附圖中示出。
[0026]此外，在下文中，通過將方向描述為“X軸方向”、“Y軸方向”、“Z軸方向”等來說明機(jī)器人的構(gòu)成。然而，這些方向中的每個方向都指在機(jī)器人位于圖中所示的姿勢時的X軸方向、Y軸方向或z軸方向，并且各方向并不限于在說明中表不的方向。
[0027]如圖1所示，機(jī)器人I是用于電弧焊接的工業(yè)機(jī)器人，該機(jī)器人例如包括用于電弧焊接的焊炬2，該焊炬2作為末端執(zhí)行器附裝至該機(jī)器人的腕部的遠(yuǎn)端。此外，機(jī)器人I是具有多個連桿、用于連接各連桿的多個旋轉(zhuǎn)軸線(多關(guān)節(jié)軸線)Ja至Jf的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人。該機(jī)器人I包括作為連桿的基座10、回轉(zhuǎn)部11、下臂12、上臂13和腕部14，腕部14具有以可旋轉(zhuǎn)的方式彼此連接的第一至第三腕14a、14b和14c。
[0028]更具體地說，回轉(zhuǎn)部11以可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Ja旋轉(zhuǎn)的方式連接至基座10，下臂12以可圍繞垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Ja的旋轉(zhuǎn)軸線Jb旋轉(zhuǎn)的方式連接至回轉(zhuǎn)部11。此外，上臂13以可圍繞平行于旋轉(zhuǎn)軸線Jb的旋轉(zhuǎn)軸線Jc旋轉(zhuǎn)的方式連接至下臂12，第一腕14a以可圍繞垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Jc的旋轉(zhuǎn)軸線Jd旋轉(zhuǎn)的方式連接至上臂13。
[0029]第二腕(第一連桿)14b以可圍繞垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Jd的旋轉(zhuǎn)軸線Je旋轉(zhuǎn)的方式連接至第一腕14a，第三腕(第二連桿)14c以可圍繞垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Je的旋轉(zhuǎn)軸線軸線Jf旋轉(zhuǎn)的方式連接至第二腕14b。上述第三腕14c對應(yīng)于連桿裝置。
[0030]這里，對于上述的諸如“垂直”或“平行”之類的措辭或者稍后提到的諸如“水平”之類的措辭，并非必然地需要數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格精度，允許具有相當(dāng)?shù)墓罨蛘`差。此外，在該說明書中，措辭“垂直”不僅僅意味著兩條直線(旋轉(zhuǎn)軸線)在同一平面內(nèi)相互垂直，而且還意味著兩條線(旋轉(zhuǎn)軸線)被布置成是歪斜的。
[0031]機(jī)器人I包括用于以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動上述回轉(zhuǎn)部11、下臂12、上臂13、第一至第三腕14a、14b和14c的致動器Ma至Mf。更具體地說，致動器Ma至Mf中的每個致動器都是伺服馬達(dá)等。
[0032]這里，盡管使用伺服馬達(dá)作為上述致動器Ma至Mf中的每個致動器，但該致動器并不限于伺服馬達(dá)。例如，可以使用諸如液壓馬達(dá)之類的其它類型的馬達(dá)。此外，在下文中，將致動器表述為“馬達(dá)”。
[0033]現(xiàn)在說明每個馬達(dá)Ma至Mf。安裝在基座10上的馬達(dá)Ma連接至回轉(zhuǎn)部11以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動回轉(zhuǎn)部11。安裝在回轉(zhuǎn)部11上的馬達(dá)Mb連接至下臂12以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動下臂12，安裝在下臂12上的馬達(dá)Mc連接至上臂13以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動上臂13。此外，安裝在上臂13上的馬達(dá)Md連接至腕部14，準(zhǔn)確地說是連接至第一腕14a以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動腕部14的第一腕14a。
[0034]馬達(dá)Me和馬達(dá)Mf均安裝在第一腕14a上。馬達(dá)Me借助動力傳遞機(jī)構(gòu)(圖中未示出)連接至第二腕14b，該動力傳遞機(jī)構(gòu)包括帶輪、齒輪等以將馬達(dá)Me的驅(qū)動力傳遞到第二腕14b以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動第二腕14b。
[0035]馬達(dá)Mf借助動力傳遞機(jī)構(gòu)(圖1中未示出)連接至第三腕14c,該動力傳遞機(jī)構(gòu)包括帶輪、齒輪等以將馬達(dá)Mf的驅(qū)動力傳遞到第三腕14c以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動第三腕14c。上述馬達(dá)Mf對應(yīng)于用于輸出驅(qū)動力以旋轉(zhuǎn)連桿裝置的輸出裝置。
[0036]這里，在機(jī)器人I中，作為用于將馬達(dá)Mf的驅(qū)動力傳遞到第三腕14c的齒輪，使用了例如剪刀式齒輪等。稍后具體說明包括剪刀式齒輪的動力傳遞機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。
[0037]第三腕14c包括腕凸緣14cl，上述焊炬2附裝至該腕凸緣14cl。
[0038]上述馬達(dá)Ma至Mf中的每個馬達(dá)都從圖中未示出的控制器輸入其中一個表示操作指令的信號并基于該信號而被控制。此外，機(jī)器人I控制馬達(dá)Ma至Mf中的每個馬達(dá)的操作以通過使用末端執(zhí)行器來執(zhí)行預(yù)定工作。更具體地說，例如，在改變焊炬2的角位置的同時，機(jī)器人I使焊炬2接近待焊接對象以通過從焊炬2產(chǎn)生的電弧來執(zhí)行電弧焊接。
[0039]另外，機(jī)器人I包括供應(yīng)器20。供應(yīng)器20向焊炬I供應(yīng)作為用于電弧焊接的填料的焊絲(圖中未示出)。供應(yīng)器20例如布置在上臂13的后側(cè)(Y軸方向的負(fù)側(cè))并在垂直方向上布置在下臂12的上側(cè)(Z軸方向上的正側(cè))。
[0040]實(shí)際上，在上述執(zhí)行諸如電弧焊接之類的操作的機(jī)器人中，傳統(tǒng)上，已經(jīng)希望減少將馬達(dá)和連桿(例如第三腕)連接的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。
[0041]為了詳細(xì)地說明，可以有這樣的情況，S卩:動力傳遞機(jī)構(gòu)由齒輪等構(gòu)成，并且例如使用能夠減少反沖的剪刀式齒輪作為該齒輪。剪刀式齒輪包括主齒輪、副齒輪和在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向主齒輪和副齒輪施加偏壓力的彈簧。使用彈簧存在增加剪刀式齒輪的尺寸的可能。
[0042]更具體地說，例如，當(dāng)在彼此重疊的主齒輪和副齒輪的各個重疊表面中布置彈簧或容納凹槽時，存在這樣的可能，即:剪刀式齒輪在直徑方向上增加了用于彈簧和容納凹槽的空間的量，并且也增加了動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。這里，不管主齒輪和副齒輪中的每個齒輪是外齒輪還是內(nèi)齒輪，都可能導(dǎo)致剪刀式齒輪的尺寸增加。
[0043]此外，動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間越大，機(jī)器人作為整體也變得越大。結(jié)果，例如，當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行預(yù)定工作時，會產(chǎn)生機(jī)器人與待加工對象等干涉的問題。因而，希望將剪刀式齒輪小型化，以盡可能減小包括剪刀式齒輪的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間。
[0044]因而，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式的機(jī)器人I采用能夠減小將馬達(dá)和連桿(更具體地說，是馬達(dá)Mf和第三腕14c)連接的動力傳遞機(jī)構(gòu)的占用空間的構(gòu)成。以下，將詳細(xì)說明動力傳遞機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。
[0045]圖2是僅示出了在圖1中所示的上臂13和第一至第三腕14a、14b和14c的附近的部分的局部剖視平面圖。圖3是以放大方式示出了在圖2中示出的第二腕14b和第三腕14c的附近的部分的局部放大剖視平面圖。此外，圖4是示出了當(dāng)從Y軸方向的正側(cè)觀看時圖2中的第一至第三腕14a、14b和14c的側(cè)視圖。
[0046]這里，在圖2及以下的附圖中，為了使圖示簡化，省略了下臂12、焊炬2等的圖示。此外，圖2及以下的附圖示出了第二腕14b圍繞旋轉(zhuǎn)軸線Je旋轉(zhuǎn)90度而采取水平狀態(tài)的狀態(tài)；也就是說，第二腕14b布置在使得旋轉(zhuǎn)軸線Jd和旋轉(zhuǎn)軸線Jf采取同軸狀態(tài)的姿勢。
[0047]如圖2和圖3所示，在機(jī)器人I中，第二腕14b包括腕本體30和側(cè)罩31。
[0048]如3中更詳細(xì)地所示，腕本體30形成為當(dāng)從Z軸方向上俯視觀看時的基本L形。更具體地說，腕本體30包括第一端部30a和第二端部30b，所述第一端部30a當(dāng)在俯視觀看時在縱向方向上平行于Y軸，所述第二端部30b以從第一端部30a連續(xù)延伸的方式形成并且在俯視觀看時在縱向方向上平行于X軸。
[0049]腕本體30在其第一端部30a的一個表面?zhèn)纫钥蓢@旋轉(zhuǎn)軸線Je旋轉(zhuǎn)的方式連接至第一腕14a。也就是說，第一腕14a和第二腕14b在第一端部30a的一個位置處彼此連接；即，采用了所謂的懸臂結(jié)構(gòu)。
[0050]第二端部30b具有中空部32。中空部32形成為軸線平行于作為中心軸線的Y軸的基本圓筒形狀。中空部32中插入有從供應(yīng)器20延伸到焊炬2并且包括焊絲等的管道線纜33。因此，中空部32的內(nèi)徑dl被設(shè)定成使得能夠?qū)⒐艿谰€纜33插入中空部32中的值。
[0051]此外，上述第一端部30a被布置成在X軸方向上不與中空部32重疊。由于這種構(gòu)成，用于將管道線纜33插入中空部32中的空間并不受到第一端部30a的阻礙，因而容易將管道線纜33插入中空部32中。
[0052]此外。構(gòu)成腕本體30的第一端部30a和第二端部30b中的每個都形成為在其內(nèi)部具有空間。第二端部30b在Y軸方向上的正側(cè)將其側(cè)表面敞開，并且側(cè)罩31安裝在第二端部30b的敞開側(cè)的側(cè)表面上。在側(cè)罩31中，如圖4詳細(xì)地所示的，形成有供第三腕14c插入的開口 31a。
[0053]如上所述，機(jī)器人I包括將馬達(dá)Mf的驅(qū)動力傳遞到第三腕14c的動力傳遞機(jī)構(gòu)40。動力傳遞機(jī)構(gòu)40的一部分布置在腕本體30的內(nèi)部空間中。
[0054]更詳細(xì)地說，動力傳遞機(jī)構(gòu)40包括未在圖中示出了帶輪和帶、驅(qū)動側(cè)軸41、外齒輪42和剪刀式齒輪43。未在圖中示出的帶輪和帶中的每個都布置在第一腕14a中的適當(dāng)位置處以將馬達(dá)Mf與驅(qū)動側(cè)軸41連接。
[0055]驅(qū)動側(cè)軸41被布置成使得縱向方向上的旋轉(zhuǎn)軸線(軸線)41a垂直于第二腕14b的旋轉(zhuǎn)軸線Je而平行于第三腕14c的旋轉(zhuǎn)軸線Jf，并且以可旋轉(zhuǎn)的方式由腕本體30的第一端部30a支撐。
[0056]如上所述，驅(qū)動側(cè)軸41借助帶輪、帶等連接至馬達(dá)Mf。因此，驅(qū)動側(cè)軸41借助傳遞至其的馬達(dá)Mf的驅(qū)動力而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線41a旋轉(zhuǎn)。
[0057]圖5是沿著圖3中的線V-V截取的端視圖。如圖3和圖5中所示，外齒輪42具有形成在其外周表面上的齒，并且設(shè)置到驅(qū)動側(cè)軸41的位于Y軸方向上的正側(cè)的端部。外齒輪42與驅(qū)動側(cè)軸41的旋轉(zhuǎn)一起圍繞旋轉(zhuǎn)軸線42a旋轉(zhuǎn)。這樣，外齒輪42借助帶輪、帶等連接至馬達(dá)Mf，并且借助馬達(dá)Mf的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)。
[0058]此外，外齒輪42的旋轉(zhuǎn)軸線42a被設(shè)定成相對于驅(qū)動側(cè)軸41的旋轉(zhuǎn)軸線41a同軸并且平行于旋轉(zhuǎn)軸線Jf。這里，外齒輪42例如是正齒輪。然而，外齒輪42不限于正齒輪，并且可以是諸如螺旋齒輪之類的其它類型的齒輪。
[0059]圖6是示出了從圖3等中的視圖中取出的剪刀式齒輪43的放大立體圖。圖7是圖6中所示的剪刀式齒輪43的放大分解立體圖。
[0060]如圖6和圖7所示，該剪刀式齒輪43包括主齒輪44、副齒輪45和彈簧46。
[0061]如圖7所示，主齒輪44形成在具有圓筒形狀的第一軸50的第一端50a側(cè)。這里，第一軸50在被結(jié)合在機(jī)器人I中的狀態(tài)下被布置成使得其中心軸線50c相對于旋轉(zhuǎn)軸線Jf同軸，并且其第一端50a側(cè)位于Y軸方向上的負(fù)側(cè)(參見圖3)。
[0062]此外，主齒輪44是內(nèi)齒輪,從而齒形成在第一軸50的內(nèi)周表面上,并且該內(nèi)齒輪與上述外齒輪42卩齒合。主齒輪44形成在第一軸50的內(nèi)圓周表面的第一端50a側(cè),而另一方面，沒有形成在第一軸50的內(nèi)周表面的第二端50b偵U。
[0063]也就是說，第一軸50的內(nèi)周表面在中心軸線50C的方向上設(shè)置有兩種類型的部分；即，其上形成有主齒輪44的齒的部分51 (在下文中，稱為“形成部分51”)和其上沒有形成主齒輪44的齒的部分52 (在下文中，稱為“非形成部分52”)。
[0064]此外,第一軸50的第二端50b中形成有插入凹槽53和鎖定凹槽54,彈簧46插入在插入凹槽53和鎖定凹槽54中或用插入凹槽53和鎖定凹槽54鎖定。圖8是沿著圖3中的線VII1-VIII截取的端視圖，該端視圖示出了圖3中的剪刀式齒輪43的附近的部分。
[0065]如圖8所示，彈簧46的第一端部46a插入在插入凹槽53中。也就是說，彈簧46的第一端部46a僅穿過插入凹槽53而不被插入凹槽53鎖定。因此,插入凹槽53在第一軸50的周向方向上的凹槽寬度al的值使得彈簧46的第一端部46a能夠被插入該插入凹槽53中。更具體地說,插入凹槽53的凹槽寬度al的值被設(shè)定成大于彈簧46的第一端部46a的直徑。
[0066]鎖定凹槽54形成在從隔著第一軸50的中心軸線50c與插入凹槽53相對的部分(圖8中的上端部分)在第一軸50的周向方向上偏移預(yù)定角度α的位置處。該預(yù)定角度α可以被設(shè)定為任意值。這里，該預(yù)定角度α可以被設(shè)定為任意值。這里，預(yù)定角度α設(shè)定為使得0度< α <20度的值。這里，在以上說明中，針對預(yù)定角度α例示了具體值。然而，該具體值僅僅是例示性的，該預(yù)定角度α并不限于所例示的具體值。
[0067]彈簧46的第二端部46b鎖定并固定在鎖定凹槽54中，因而,將彈簧46和第一軸50的第二端50b側(cè)相連。因此，鎖定凹槽54在第一軸50的周向方向上的凹槽寬度a2的值使得彈簧46的第二端部46b能夠被鎖定在該鎖定凹槽54中。更具體地說，鎖定凹槽54的凹槽寬度a2的值被設(shè)定成小于彈簧46的第二端部46b的直徑。
[0068]此外，如圖7中具體所示，插入凹槽53和鎖定凹槽54形成為使得這些凹槽在中心軸線50c的方向上的深度彼此不同。更具體地說，例如，鎖定凹槽54在中心軸線50c的方向上的深度被設(shè)定成比插入凹槽53的長。
[0069]副齒輪45形成在具有圓筒形狀的第二軸60的第一端60a側(cè)。這里，第二軸60在被結(jié)合在機(jī)器人I中的狀態(tài)下被布置成使得其中心軸線60c相對于旋轉(zhuǎn)軸線Jf同軸，第二軸60的第一端60a側(cè)位于Y軸方向的負(fù)側(cè)(參見圖3)。
[0070]此外，副齒輪45是內(nèi)齒輪，從而齒形成在第二軸60的內(nèi)圓周表面上，并且該內(nèi)齒輪以與主齒輪44相同的方式與上述外齒輪42嚙合。這里，主齒輪44和副齒輪45中的每個都是例如正齒輪。然而，這些齒輪中的每個齒輪并不限于正齒輪，而是可以為諸如螺旋齒輪之類的其它類型的齒輪。
[0071]副齒輪45形成在第二軸60的內(nèi)圓周表面的第一端60a側(cè),另一方面,沒有形成在第二軸60的內(nèi)圓周表面的第二端60b側(cè)。也就是說，第二軸60的內(nèi)圓周表面在中心軸線60c的方向上設(shè)置有兩種類型的部分；即，其上形成有副齒輪45的齒的部分61 (在下文中，稱為“形成部分61”)和其上沒有形成副齒輪45的齒的部分62 (在下文中，稱為“非形成部分 62，，)。
[0072]第二軸60的非形成部分62的內(nèi)徑被設(shè)定成大于第一軸50的外徑。由于這種構(gòu)成，如圖6所示，第一軸50能夠以可相對旋轉(zhuǎn)的方式裝配在第二軸60的內(nèi)部。
[0073]這里，在第一軸50和第二軸60嵌合的狀態(tài)下，中心軸線50c和60c被設(shè)定成彼此同軸。此外,第一軸50的中心軸線50c和第二軸60的中心軸線60c中的每個都對應(yīng)于主齒輪44或副齒輪45的旋轉(zhuǎn)軸線，因此剪刀式齒輪43的旋轉(zhuǎn)軸線43c被設(shè)定成與第一軸50的中心軸線50c和第二軸60的中心軸線60c中的每個同軸。
[0074]此外，如上所述，主齒輪44形成在第一軸50的第一端50a側(cè)，副齒輪45形成在第二軸60的第一端60a側(cè)。由于這種構(gòu)成，主齒輪44和副齒輪45在第一軸50和第二軸60彼此嵌合的狀態(tài)下在中心軸線50c和60c中的每個的方向上鄰近于彼此布置。
[0075]為了繼續(xù)說明第二軸60，鎖定凹槽64形成在第二軸60的第二端60b中。如圖6和圖8所不，在第一軸50和第二軸60嵌合并且主齒輪44和副齒輪45的齒表面變得彼此共面的狀態(tài)下，鎖定凹槽64形成在鄰近于第一軸50的插入凹槽53的位置處。
[0076]因此,第一軸50的上述鎖定凹槽54形成在從隔著中心軸線50c和60c與第二軸60的鎖定凹槽64相對的部分(圖8中的上端部分)在第一軸50的周向方向上偏移預(yù)定角度α的位置處。
[0077]彈簧46的第一端部46a鎖定并固定在鎖定凹槽64中，因而將彈簧46和第二軸60的第二端60b側(cè)相連。因此，鎖定凹槽64在第二軸60的周向方向上的凹槽寬度bl的值使得彈簧46的第一端部46a能夠被鎖定在鎖定凹槽64中。更具體地說，鎖定凹槽64的凹槽寬度bl的值比彈簧46的第一端部46a的直徑小。
[0078]此外，如圖6和圖7所示，鎖定凹槽64在中心軸線60c的方向上的深度與插入凹槽53在同一方向上的深度近似相等。因此，第一軸50的鎖定凹槽54的上述深度被設(shè)定為比鎖定凹槽64的長。
[0079]由于這種構(gòu)成，彈簧46的第一端部46a和第二端部46b能夠分別被可靠地鎖定在第一軸50的鎖定凹槽54和第二軸60的鎖定凹槽64中。也就是說，如稍后所述，彈簧46以卷繞形狀形成，從而第一端部46a和第二端部46b在中心軸線50c或60c的方向上彼此移位。即使當(dāng)彈簧46以這種形狀形成時，鎖定凹槽54和64的深度也彼此不同，因而彈簧46的第一端部46a和第二端部46b能夠分別被可靠地鎖定在鎖定凹槽54和64中。
[0080]彈簧46例如是能夠在周向方向上彈性變型的扭轉(zhuǎn)彈簧(螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧)。這里，彈簧46被構(gòu)造成為扭轉(zhuǎn)彈簧。然而，扭轉(zhuǎn)彈簧僅僅是例示性的，彈簧46不限于扭轉(zhuǎn)彈簧。也就是說，彈簧46可以是能夠在周向方向上彈性變型的另一種類型的彈簧，例如板簧、螺旋彈簧等。
[0081]此外，在圖8中，在彈簧46被固定在第一軸50和第二軸60之前的狀態(tài)下，該彈簧46由虛線表示。如圖8中的虛線所示，彈簧46以使得柱狀線條纏繞預(yù)定圈數(shù)(例如1.5圈；也就是說，圍繞中心軸線50c或60c為540度)的形狀形成。這里，在以上描述中，以具體值例示了彈簧46的預(yù)定圈數(shù)。然而，圈數(shù)不受該例示值的限制，并且可以根據(jù)剪刀式齒輪43的規(guī)格來改變。
[0082]彈簧46具有在直徑方向上向外突出的第一端部46a和第二端部46b。此外,彈簧46的外徑被設(shè)定成小于第一軸50的內(nèi)徑。
[0083]如以上所述構(gòu)成的彈簧46在周向方向上彈性變形的同時被附裝至第一軸50和第二軸60的內(nèi)部。這樣,彈簧46具有第一端部46a和第二端部46b,所述第一端部46a連接至具有副齒輪45的第二軸60，所述第二端部46b借助沿著剪刀式齒輪43的圓周從第一端部46a開始纏繞預(yù)定圈數(shù)的部分而連接至具有主齒輪44的第一軸50。
[0084]由于這種構(gòu)成，盡管剪刀式齒輪43具有簡單構(gòu)成，也可以在彼此不同的方向上分別向主齒輪44和副齒輪45施加偏壓力。
[0085]更具體地說，在第一軸50和第二軸60嵌合并且插入凹槽53和鎖定凹槽64在直徑方向上彼此對齊的狀態(tài)下，彈簧46的第一端部46a被插入第一軸50的插入凹槽53中，同時被鎖定在第二軸60的鎖定凹槽64中。另一方面，彈簧46的第二端部46b被鎖定在第一軸50的鎖定凹槽54中。
[0086]如上所述,鎖定凹槽54形成在從隔著中心軸線50c和60c與鎖定凹槽64相對的部分在周向方向上偏移預(yù)定角度α的位置處。因而，在彈簧46彈性變形預(yù)定角度α的狀態(tài)下，彈簧46利用第一軸50和第二軸60而被鎖定。
[0087]由于這種構(gòu)成，彈性變形的彈簧46在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上分別向主齒輪44和副齒輪45施加偏壓力。更具體地說，彈簧46沿著圖8中的順時針方向向第一軸50的主齒輪44施加偏壓力，而在圖8中的逆時針方向上向第二軸60的副齒輪45施加偏壓力。
[0088]此外,彈簧46連接至第一軸50的第二端50b側(cè)和第二軸60的第二端60b側(cè)。由于這種構(gòu)成，彈簧46能夠被容易地附裝至第一軸50和第二軸60，因而提高了組裝剪刀式齒輪43的作業(yè)性。
[0089]此外，彈簧46以卷繞預(yù)定圈數(shù)的卷繞形狀形成，因此彈簧46可在齒輪上進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)移位的同時向主齒輪44和副齒輪45施加穩(wěn)定的偏壓力。
[0090]剪刀式齒輪43如以上所述構(gòu)成，因此，配合齒輪，即外齒輪42以使得外齒輪42的齒位于主齒輪44的齒和副齒輪45的齒之間的方式與主齒輪44和副齒輪45嚙合，因此減少了反沖。
[0091]這里，在剪刀式齒輪43中，第一軸50和第二軸60通過使用螺栓70 (僅在圖2和3中示出)彼此接合在一起，同時維持第一軸50和第二軸60能夠相對旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。因而，防止彼此嵌合的第一軸50和第二軸60脫離。
[0092]更具體地說，螺栓70例如布置在使得其軸線垂直于中心軸線50c和60c的方向上，并且分別插入在第一軸50和第二軸60中鉆設(shè)的螺栓孔55和65中。
[0093]第二軸60的螺栓孔65的直徑被設(shè)定成大于螺栓70的軸徑或者螺栓70的頭部的對角寬度。也就是說，螺栓孔65的直徑被設(shè)定成使得在螺栓70和螺栓孔65之間存在游隙。此外，在第一軸50的螺栓孔55中形成與螺栓70對應(yīng)的母螺紋。
[0094]由于這種構(gòu)成，即使當(dāng)螺栓70被插入螺栓孔55和65中并且第一軸50和第二軸60彼此接合時，第二軸60也能夠相對于第一軸50旋轉(zhuǎn)。此外，第一軸50和第二軸60借助螺栓70彼此接合，因而彼此嵌合的第一軸50和第二軸60不會彼此脫離。
[0095]這里，在以上描述中，第一軸50和第二軸60借助螺栓70彼此接合以組裝剪刀式齒輪43。然而，用于組裝剪刀式齒輪43的方法不限于以上的方式。也就是說，例如，可以采取如下過程來組裝剪刀式齒輪43，即:首先，通過臨時接頭螺栓將第一軸50和第二軸60臨時地彼此接合，在上述狀態(tài)下將彈簧46附裝至第一軸50和第二軸60，之后，借助螺栓70將第一軸50和第二軸60彼此接合，最后將臨時接頭螺栓去除。這樣，可以任意地改變組裝剪刀式齒輪43的方法。
[0096]為了另外結(jié)合圖3進(jìn)行說明，剪刀式齒輪43被構(gòu)成為使得主齒輪44和副齒輪45與外齒輪42嚙合并通過使用軸承(支撐部)72圍繞旋轉(zhuǎn)軸線43c被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。
[0097]結(jié)合在機(jī)器人I中的剪刀式齒輪43的旋轉(zhuǎn)軸線43c平行于外齒輪42的旋轉(zhuǎn)軸線42a并與旋轉(zhuǎn)軸線Jf同軸。這里，更具體地說，軸承72例如是滾動軸承。然而，軸承72不限于滾動軸承，例如可以是諸如滑動軸承之類的另一種類型的軸承。
[0098]上述軸承72結(jié)合在第二腕14b中。更具體地說，軸承72布置在腕本體30的第二端部30b的內(nèi)部空間中，并且被布置成抵接在第一軸50的內(nèi)部上，即，更準(zhǔn)確地說，抵接在非形成部分52上。
[0099]剪刀式齒輪43在第一軸50的具有主齒輪44的第二端50b側(cè)利用螺栓75緊固至第三腕14c。因此，剪刀式齒輪43將借助驅(qū)動側(cè)軸41和外齒輪42從馬達(dá)Mf輸入的驅(qū)動力傳遞到第三腕14c以便以旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動第三腕14c。上述主齒輪44對應(yīng)于用于通過驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)裝置。此外，副齒輪45對應(yīng)于用于通過驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)裝置。
[0100]這里，詳細(xì)地說明剪刀式齒輪43和軸承72之間的位置關(guān)系。剪刀式齒輪43的彈簧46在剪刀式齒輪43的旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向上鄰近軸承72布置。也就是說，彈簧46形成為直徑與軸承72的直徑基本相同的形狀，并且布置在使得當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向看時該彈簧46的至少一部分與軸承72重疊的位置處。
[0101]由于這種構(gòu)成，即使在使用具有彈簧46的剪刀式齒輪43作為用于動力傳遞機(jī)構(gòu)40的齒輪時，也能夠減小剪刀式齒輪43在直徑方向上的寬度(在圖3中由符號W表示)，因而使得剪刀式齒輪43小型化。
[0102]也就是說，假定在剪刀式齒輪43的直徑方向上(X軸方向上)彈簧46鄰近軸承72布置，則存在這樣的可能，即:剪刀式齒輪43的寬度W增加與彈簧46的尺寸對應(yīng)的量。
[0103]然而，在當(dāng)前實(shí)施方式中，彈簧46在旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向上鄰近軸承72布置，因而減小了剪刀式齒輪43的寬度W并使得剪刀式齒輪43小型化。此外，剪刀式齒輪43被小型化，因而也減小了動力傳遞機(jī)構(gòu)40的占空空間。軸承72相當(dāng)于用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐第一旋轉(zhuǎn)裝置和第二旋轉(zhuǎn)裝置的支撐裝置。此外，彈簧46相當(dāng)于用于施加偏壓力的裝置。
[0104]此外，第一軸50將第三腕14c連接至該第一軸的第二端50b側(cè)，并且由軸承72支撐在比形成有主齒輪44的形成部分51更靠近第二端50b側(cè)的位置處。彈簧46相對于軸承72布置成鄰近第三腕14c，該第三腕14c是剪刀式齒輪43的輸出側(cè)。
[0105]由于這種構(gòu)成，可以確定地使得剪刀式齒輪43小型化。也就是說，在輸入馬達(dá)Mf的驅(qū)動力的一側(cè)的組成部件(諸如驅(qū)動側(cè)軸41或外齒輪42)都連接在第一軸50的第一端50a側(cè)。因此，假定彈簧46相對于軸承72布置成鄰近輸入馬達(dá)Mf的驅(qū)動力的一側(cè)，則存在剪刀式齒輪43的尺寸在旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向上增加與彈簧46的尺寸相對應(yīng)的量。
[0106]因而，在當(dāng)前實(shí)施方式中，彈簧46相對于軸承72布置成鄰近位于剪刀式齒輪43的輸出側(cè)的第三腕14c，因而，剪刀式齒輪43的在旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向上的尺寸不會增加，因而確定地使剪刀式齒輪43小型化。
[0107]此外，剪刀式齒輪43連接至第三腕14c (第三腕14c是具有多個連桿的腕14中的遠(yuǎn)端連桿)，因而使得靠近機(jī)器人I中的末端執(zhí)行器的部件小型化。由于這種構(gòu)成，例如，可以將作為末端執(zhí)行器的第三腕14c或焊炬2移動到放置在相對狹窄部位中的待加工對象，因而提聞機(jī)器人I的對待加工對象的接近能力。
[0108]此外，剪刀式齒輪43的主齒輪44和副齒輪45中的每個都是內(nèi)齒輪，因而減小了包括剪刀式齒輪43和外齒輪42的整個齒輪機(jī)構(gòu)在直徑方向(X軸方向)上的寬度。也就是說，例如，假定主齒輪44和副齒輪45中的每個都是與外齒輪42嚙合的外齒輪，則包括剪刀式齒輪43和外齒輪42的整個齒輪機(jī)構(gòu)在直徑方向上的寬度近似采取通過將兩個外齒輪的直徑相加所獲得的值，該值大于在主齒輪44和副齒輪45中的每個都是內(nèi)齒輪的情況下的整個齒輪機(jī)構(gòu)的寬度。
[0109]因而，在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施方式的機(jī)器人I中，主齒輪44和副齒輪45中的每個都是與剪刀式齒輪43內(nèi)的外齒輪42連接的內(nèi)齒輪。由于這種構(gòu)成，整個齒輪機(jī)構(gòu)的寬度僅具有與剪刀式齒輪43的寬度W對應(yīng)的值，因而減小整個齒輪傳遞機(jī)構(gòu)的寬度，結(jié)果使得動力傳遞機(jī)構(gòu)40總體上小型化。
[0110]此外，如上所述，軸承72布置在剪刀式齒輪43的內(nèi)部(準(zhǔn)確地說，布置在第一軸50的內(nèi)部)以支撐剪刀式齒輪43。由于這種構(gòu)成，可以防止動力傳遞機(jī)構(gòu)40的尺寸增加。
[0111]也就是說，例如，假定軸承72布置在剪刀式齒輪43的外部(準(zhǔn)確地說，布置在第二軸60的外部)，則動力傳遞機(jī)構(gòu)40在直徑方向上的尺寸增加與軸承72的尺寸對應(yīng)的量。然而，在當(dāng)前實(shí)施方式中，軸承72布置在剪刀式齒輪43的內(nèi)部，因而防止了動力傳遞機(jī)構(gòu)40的尺寸增加。
[0112]此外，軸承72被布置成抵接在第一軸50的非形成部分52的內(nèi)圓周表面上。由于這種構(gòu)成，非形成部分52在直徑方向上的壁厚能夠比形成部分51的薄，并進(jìn)一步減小到允許從軸承72施加負(fù)載的值，因而實(shí)現(xiàn)了第一軸50的小型化和重量降低。
[0113]此外，非形成部分52在直徑方向上的壁厚被減小，因而剪刀式齒輪43的內(nèi)圓周側(cè)的中空部的尺寸被增大。如圖所示，管道線纜33被插入該剪刀式齒輪43的中空部內(nèi)。如上所述，該中空部的尺寸被增大，因此可以將相對粗的管道線纜(例如用于伺服焊炬或串列焊炬的管道線纜)插入。由于這種構(gòu)成，可以使機(jī)器人I適合于各種焊接操作。
[0114]此外，在第二腕14b中，第一油封76a被插入腕本體30和第三腕14c之間，第二油封76b被插入側(cè)罩31和第三腕14c之間。由于這種構(gòu)成，可以防止用于潤滑剪刀式齒輪43等的潤滑油向外部泄漏。
[0115]此外，上述的剪刀式齒輪43的彈簧46布置在第一油封76a的附近。更具體地說，彈簧46相對于第一油封76a布置成在直徑方向上鄰近剪刀式齒輪43。由于這種構(gòu)成,可以有效地利用第一油封76a附近的空間并且在連接剪刀式齒輪43和第三腕14c的部分附近以緊湊形狀形成組成結(jié)構(gòu)。
[0116]如圖5中所示，外齒輪42的節(jié)圓直徑被設(shè)定為小于剪刀式齒輪43的節(jié)圓直徑，例如設(shè)定成小于剪刀式齒輪43的節(jié)圓直徑的近似三分之一。由于這種構(gòu)成，可以大大地改變外齒輪42和剪刀式齒輪43之間的速度；更具體地說，可以降低外齒輪42和剪刀式齒輪43之間的速度，因而增加從馬達(dá)Mf輸入的驅(qū)動力，同時還可以確保剪刀式齒輪43的內(nèi)圓周側(cè)上的上述中空部。這里，每個齒輪的上述節(jié)圓直徑僅僅是例示性的，每個齒輪的節(jié)圓直徑不限于上述直徑。例如，外齒輪42的節(jié)圓直徑可以被設(shè)定成大于剪刀式齒輪43的節(jié)圓直徑的三分之一。
[0117]此外，第三腕14c的腕凸緣14cl包括形成為中空形狀的中空部80，如圖3和圖4所示。中空部80的直徑d2被設(shè)定成基本等于中空部32的直徑dl ;也就是說，中空部80的直徑d2被設(shè)定成使得管道線纜33能夠被插入該中空部80中的值。由于這種構(gòu)成，管道線纜33能夠容易地穿過中空部32、位于剪刀式齒輪43的內(nèi)圓周側(cè)的中空部以及中空部80。
[0118]另外如圖2、圖3和圖5所示，中空部80和外齒輪42被布置成使得中空部80和外齒輪42當(dāng)在外齒輪42的旋轉(zhuǎn)軸線42a的方向上看時不彼此干涉。也就是說，外齒輪42被布置成在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線42a的方向上與中空部80間隔開預(yù)定距離。由于這種構(gòu)成，可以增加中空部80的直徑d2，因而進(jìn)一步容易地將管道線纜33插入中空部80內(nèi)。
[0119]如上所述，在第一實(shí)施方式中，在機(jī)器人I中，剪刀式齒輪43布置成在該剪刀式齒輪43的旋轉(zhuǎn)軸線43c的方向上鄰近軸承72，并且包括在彼此不同的方向上向主齒輪44和副齒輪45施加偏壓力的彈簧46。由于這種構(gòu)成，在機(jī)器人I中，可以使剪刀式齒輪43小型化，因而減小了包括剪刀式齒輪43的動力傳遞機(jī)構(gòu)40的占用空間。
[0120]這里，在以上描述中，在機(jī)器人I中，第一腕14a和第二腕14b之間的連接部分具有“懸臂結(jié)構(gòu)”。然而，連接部分的結(jié)構(gòu)不限于該懸臂結(jié)構(gòu)。例如，第一腕14a和第二腕14b可以如圖9所示那樣彼此連接。也就是說，如圖9所示，第一腕14a在其連接第二腕14b的部分處以分叉的方式形成，并從以分叉的方式形成的該部分的兩側(cè)從樞轉(zhuǎn)地支撐第二腕14b ;8卩:可以采用所謂的“雙側(cè)支撐結(jié)構(gòu)”。
[0121]接下來，說明第二實(shí)施方式。
[0122]圖10是類似于圖3的局部放大剖視平面圖，該視圖以放大方式示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的機(jī)器人I的第二腕14b和第三腕14c附近的部分。在下文中，與第一實(shí)施方式中的部件具有相同構(gòu)成的部件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且省略它們的描述。
[0123]為了集中在使得第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式不同的地方說明第二實(shí)施方式，根據(jù)第二實(shí)施方式的機(jī)器人I被構(gòu)成為使得剪刀式齒輪143的主齒輪144和副齒輪145中的每個都是外齒輪。
[0124]在下文中，為了便于理解，將設(shè)置到驅(qū)動側(cè)軸41的外齒輪42稱為“第一外齒輪42”。此外,還可以將作為主齒輪144或副齒輪145的外齒輪稱為“第二外齒輪”。
[0125]如圖10所示，第一外齒輪42與剪刀式齒輪143嚙合。圖11是示出了從圖10中的視圖取出的剪刀式齒輪143的放大立體圖。圖12是圖11中所示的剪刀式齒輪143的放大分解立體圖。此外，圖13是沿著圖10中的線XII1-XIII截取的端視圖，該端視圖示出了圖10中的剪刀式齒輪143的附近的部分。
[0126]如圖11至圖13所示，剪刀式齒輪143包括主齒輪144和副齒輪145。
[0127]如圖12所示，主齒輪144形成在具有圓筒形狀的第一軸150的第一端150a側(cè)。此夕卜，主齒輪144是其齒形成在第一軸150的外圓周表面上的外齒輪(第二外齒輪)，并且與第一外齒輪42哨合。
[0128]主齒輪44形成在第一軸150的外圓周表面的第一端150a側(cè)，另一方面,沒有形成在第一軸150的外圓周表面的第二端150b側(cè)。也就是說，第一軸150的外圓周表面在中心軸線150c的方向上設(shè)置有兩種類型的部分，即:其上形成有主齒輪144的齒的形成部分151和其上沒有形成主齒輪144的齒的非形成部分152。
[0129]此外，第一軸150的第二端150b中形成有插入凹槽153和鎖定凹槽154。彈簧146插入在插入凹槽153內(nèi)并利用鎖定凹槽154鎖定。插入凹槽153和鎖定凹槽154的構(gòu)成與第一實(shí)施方式中的插入凹槽53和鎖定凹槽54的構(gòu)成基本相同，因此省略它們的進(jìn)一步說明。
[0130]副齒輪145形成在具有圓筒形狀的第二軸160的第一端160a側(cè)。此外，副齒輪145是其齒形成在第二軸160的外圓周表面上的外齒輪(第二外齒輪)，并且以與主齒輪144相同的方式與第一外齒輪42哨合。
[0131]副齒輪145形成在第二軸160的外圓周表面的第一端160a側(cè)，另一方面,沒有形成在第二軸160的外圓周表面的第二端160b側(cè)。也就是說，第二軸160的外圓周表面在中心軸線160c的方向上設(shè)置有兩種類型的部分，即:其上形成有副齒輪145的齒的形成部分161和其上沒有形成副齒輪145的齒的非形成部分162。
[0132]第二軸60的非形成部分162的外徑被設(shè)定成小于第一軸150的內(nèi)徑。由于這種構(gòu)成，如圖11所示，第一軸150能夠以可相對旋轉(zhuǎn)的方式裝配在第二軸160的外部上。
[0133]此外，如上所述，主齒輪144形成在第一軸150的第一端150a側(cè)，副齒輪145形成在第二軸160的第一端160a側(cè)。由于這種構(gòu)成,主齒輪144和副齒輪145在第一軸150和第二軸160彼此嵌合的狀態(tài)下在中心軸線150c和160c中的每個的方向上鄰近于彼此布置。
[0134]鎖定凹槽164形成在第二軸160的第二端160b中。鎖定凹槽164的構(gòu)成與第一實(shí)施方式中的鎖定凹槽64的構(gòu)成基本相同，因此省略它們的進(jìn)一步說明。
[0135]與第一實(shí)施方式中的彈簧46的方式相同，彈簧146是能夠在周向方向上彈性變形的扭轉(zhuǎn)彈簧(螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧)等。
[0136]彈簧146具有在直徑方向上向內(nèi)突出的第一端部146a和第二端部146b。此外,彈簧146的內(nèi)徑被設(shè)定成大于第一軸150的非形成部分152的外徑。這里，彈簧146的其它構(gòu)成(諸如圈數(shù))與第一實(shí)施方式中的彈簧46的構(gòu)成基本相同。
[0137]如以上所述構(gòu)成的彈簧146在周向方向上彈性變形的同時附裝至第一軸150和第二軸160的外部。由于這種構(gòu)成，盡管剪刀式齒輪143具有簡單構(gòu)成，也可以在彼此不同的方向上分別向主齒輪144和副齒輪145施加偏壓力。
[0138]更具體地說，在第一軸150和第二軸160彼此嵌合并且插入凹槽153和鎖定凹槽164在直徑方向上彼此對準(zhǔn)的狀態(tài)下，彈簧146的第一端部146a被插入第一軸150的插入凹槽153中，同時被鎖定在第二軸160的鎖定凹槽164中。另一方面，彈簧146的第二端部146b被鎖定在第一軸150的鎖定凹槽154中。
[0139]在這種情況下，在彈簧146彈性變形預(yù)定角度α的狀態(tài)下，彈簧146利用第一軸150和第二軸160而被鎖定。由于這種構(gòu)成，彈性變形的彈簧146在彼此不同的方向上分別向主齒輪144和副齒輪145施加偏壓力。
[0140]更具體地說，彈簧146在圖13中的順時針方向向第一軸150的主齒輪144施加偏壓力，而在圖10中的逆時針方向上向第二軸160的副齒輪145施加偏壓力。
[0141]剪刀式齒輪143如以上所述構(gòu)成，因而第一外齒輪42與主齒輪144和副齒輪145嚙合，使得第一外齒輪42的齒夾持在主齒輪144的齒和副齒輪145的齒之間，因而減少反沖。
[0142]這里，在剪刀式齒輪143中，第一軸150和第二軸160利用螺栓(未在圖中示出)彼此接合，同時維持第一軸150和第二軸160能夠相對旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。以上描述的構(gòu)成與第一實(shí)施方式中的情況相同。
[0143]另外結(jié)合圖10說明，在如上所述構(gòu)成的剪刀式齒輪143中，主齒輪144和副齒輪145與第一外齒輪42嚙合，并且利用彈簧72而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線143c被以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。
[0144]上述軸承72布置在第一軸150外部；更準(zhǔn)確地說，軸承72布置成抵接在非形成部分152上。剪刀式齒輪143在具有主齒輪144的第一軸150的第二端150b側(cè)利用螺栓75緊固至第三腕He。因此，剪刀式齒輪143將借助驅(qū)動側(cè)軸41和第一外齒輪42從馬達(dá)Mf輸入的驅(qū)動力傳遞到第三腕14c以便以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動該第三腕14c。
[0145]這里，詳細(xì)地說明剪刀式齒輪143和軸承72之間的位置關(guān)系。剪刀式齒輪143的彈簧146在剪刀式齒輪143的旋轉(zhuǎn)軸線143c的方向上以與第一實(shí)施方式的情況相同的方式鄰近軸承72布置。也就是說，彈簧146以與軸承72具有基本相同直徑的形狀形成并且被布置在使得其至少一部分當(dāng)在旋轉(zhuǎn)軸線143c的方向上看時與軸承72重疊。
[0146]在第二實(shí)施方式中，由于如以上所述的這種構(gòu)成，即使當(dāng)具有彈簧146的剪刀式齒輪143用作用于動力傳遞機(jī)構(gòu)40的齒輪，也可以減小剪刀式齒輪143在直徑方向上的寬度W，因而將剪刀式齒輪143小型化。
[0147]也就是說，假如彈簧146在剪刀式齒輪143的直徑方向(X軸方向)上鄰近軸承72布置，則存在剪刀式齒輪143的寬度W增加與彈簧146的尺寸對應(yīng)的量的可能。
[0148]然而，在第二實(shí)施方式中，彈簧146在旋轉(zhuǎn)軸線143c的方向上鄰近軸承72布置，因而減小了剪刀式齒輪143的寬度W并使得剪刀式齒輪143小型化。此外，剪刀式齒輪143被小型化，因而也減小了動力傳遞機(jī)構(gòu)40的占用空間。
[0149]此外，在第二實(shí)施方式中，剪刀式齒輪143被構(gòu)成為使得主齒輪144和副齒輪145中的每個都作為與第一外齒輪142嚙合的第二外齒輪，因而獲得了與如上所述的第一實(shí)施方式的情況相同的效果。
[0150]此外，軸承72被布置成抵接在第一軸150的非形成部分152的外圓周表面上。由于這種構(gòu)成，可以使得非形成部分152在直徑方向上的壁厚比形成部分151的更薄，并進(jìn)一步減小到允許從軸承72施加負(fù)載的值，從而實(shí)現(xiàn)第一軸150的小型化和重量的降低。這里，其它構(gòu)成和有利效果與第一實(shí)施方式的情況相同，因而省略它們的說明。
[0151]這里，在以上描述的實(shí)施方式中，將馬達(dá)Mf和第三腕14c相連的動力傳遞機(jī)構(gòu)40包括剪刀式齒輪43或143。然而，實(shí)施方式并不限于此。也就是說，在連接馬達(dá)和其它部件的動力傳遞機(jī)構(gòu)(例如馬達(dá)Ma和回轉(zhuǎn)部11、馬達(dá)Mb和下臂12、馬達(dá)Mc和上臂13、馬達(dá)Md和第一腕14a或馬達(dá)Me和第二腕14b)中，可以使用上述剪刀式齒輪43或143。
[0152]此外，機(jī)器人I被構(gòu)成為用于電弧焊接的機(jī)器人。然而，實(shí)施方式不限于此，而是可以采用其它機(jī)器人。也就是說，在以上描述中，機(jī)器人I包括作為末端執(zhí)行器的焊炬2。然而，可以采用包括作為末端執(zhí)行器的用于夾持工件的手、用于吸附和保持工件的夾持器等以借助手等傳送工件的機(jī)器人。
[0153]此外，通過以六軸機(jī)器人為例說明了機(jī)器人I。然而，實(shí)施方式不限于此，除了六軸機(jī)器人之外，還可以使用其它機(jī)器人，例如七軸機(jī)器人或八軸機(jī)器人。
[0154]另外，在第二實(shí)施方式的機(jī)器人I中，第一腕14a和第二腕14b之間的連接部分由“懸臂結(jié)構(gòu)”形成；然而，以與第一實(shí)施方式的情況相同的方式，可以采用“雙側(cè)支撐結(jié)構(gòu)”。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人，該機(jī)器人包括: 第一連桿； 以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至所述第一連桿的第二連桿； 以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動所述第二連桿的致動器； 剪刀式齒輪，該剪刀式齒輪包括主齒輪和副齒輪，并且將來自所述致動器的驅(qū)動力輸出到所述第二連桿；以及 支撐部，該支撐部附裝至所述第一連桿以便以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述剪刀式齒輪，其中， 所述剪刀式齒輪包括彈簧，該彈簧在該剪刀式齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上鄰近所述支撐部布置并且在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向所述主齒輪和所述副齒輪施加偏壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其中， 所述主齒輪形成在第一軸的第一端側(cè)， 所述第一軸在該第一軸的第二端側(cè)連接所述第二連桿，并且該第一軸在比形成有所述主齒輪的部分更靠近該第一軸的所述第二端側(cè)的位置處由所述支撐部支撐， 并且所述彈簧連接至所述第一軸并且相對于所述支撐部鄰近所述第二連桿那一側(cè)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其中， 所述副齒輪形成在第二軸的第一端側(cè)，并且 所述彈簧連接至所述第一軸的所述第二端側(cè)和所述第二軸的第二端側(cè)，并且在彼此不同的旋轉(zhuǎn)方向上向所述主齒輪和所述副齒輪施加偏壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，該機(jī)器人還包括: 連接至所述致動器的外齒輪，其中， 所述主齒輪和所述副齒輪都是與所述外齒輪嚙合的內(nèi)齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器人，該機(jī)器人還包括: 連接至所述致動器的外齒輪，其中， 所述主齒輪和所述副齒輪都是與所述外齒輪嚙合的內(nèi)齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人，其中， 構(gòu)成所述主齒輪的所述內(nèi)齒輪形成在以圓筒形狀形成的所述第一軸中，并且 所述支撐部布置在所述第一軸的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，該機(jī)器人還包括: 連接至所述致動器的第一外齒輪，其中， 所述主齒輪和所述副齒輪都是與所述第一外齒輪嚙合的第二外齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機(jī)器人，該機(jī)器人還包括: 連接至所述致動器的第一外齒輪，其中， 所述主齒輪和所述副齒輪都是與所述第一外齒輪嚙合的第二外齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器人，其中， 構(gòu)成所述主齒輪的所述第二外齒輪形成在以圓筒形狀形成的所述第一軸中，并且 所述支撐部布置在所述第一軸的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人，其中， 所述彈簧包括第一端部和第二端部，并且 所述彈簧以如下方式形成，即:所述第一端部被連接至所述副齒輪，所述彈簧沿著所述剪刀式齒輪的圓周從所述第一端部開始卷繞預(yù)定圈數(shù)，然后所述第二端部被連接至所述主齒輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人，該機(jī)器人還包括:具有多個連桿的腕，其中， 所述第二連桿是位于所述腕中的遠(yuǎn)端連桿。
【文檔編號】B25J9/00GK104227699SQ201310585268
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月10日
【發(fā)明者】高橋真義, 岡田卓也, 白木知行 申請人:株式會社安川電機(jī)