[发明专利]关节机构

说明书

技术领域

本发明涉及关节机构。更详细地，本发明涉及关节机构的臂的平衡器机构中的改进，例如，涉及可用于关节型机器人的臂的平衡器机构的技术，该关节型机器人用于例如装载或卸载纸箱，送货箱等，或用于汽车装配线。

背景技术

在抵消背景技术的关节型机器人中由水平臂的重量产生的水平臂的旋转轴的转矩的平衡系统中，存在配重系统，使用张紧弹簧或压缩弹簧的推动力的系统，或通过利用经由使用气缸和活塞而由液压提供的力的来平衡的系统，使用它们两者的系统，等等。

根据配重系统，重物布置在水平臂的旋转轴线对称位置以便直接平衡，或通过将配重安装在竖直轴线后部并通过使用连接件连接到水平臂进行平衡。然而，该系统具有的缺点是，机器人的干扰区域大，而且其重量大，惯性载荷大，等等。

因此，在正常情况下，通常通过利用弹簧或由加压流体推动的气缸提供平衡力。

就是说，这里构造了一种直接弹簧平衡结构，其中，当通过在回转基座上方枢转的竖直臂的上端的轴构成旋转轴而枢转水平臂的重量时，竖直臂的上侧设置有与其平行地运动、同时维持竖直方向的构件，并且在该构件的前端和水平臂之间被倾斜地推动的张紧弹簧被悬置以扩展。

然而，根据悬置以在设置在竖直臂的上侧并且与其平行地运动、同时维持竖直的构件的前端和背景技术的水平臂之间倾斜地扩展张紧弹簧的直接弹簧平衡系统，该构件的扩展部分是大的，重量也大，并且因此，当操作机器人的范围变宽时，该设备总体变大，弹簧暴露到外部，这是危险的。此外，由于使用张紧弹簧，由于应力集中，容易在吊架部分引起疲劳破裂，并且当弹簧被破坏时，存在落下所述臂的危险。

这样，根据背景技术系统，该构件的扩展部分是大的，并且重量也大。因此，这里提出在回转基座附近安装平衡用弹簧的构造(参考例如专利参考1(JP-A-59-167486))。

根据该构造，水平臂的倾斜通过平行连接机构与竖直臂平行地运动到竖直臂的旋转驱动轴附近，并且由在该位置推动的张紧弹簧或压缩弹簧施加平衡力。

根据利用由加压流体(空气压力或油压力)推动的气缸的平衡器的结构，利用弹簧的平衡器的弹簧由空气压力气缸或油压力气缸代替，并且加压流体的压力调节功能被添加以安装。

根据专利参考1公开的通过借助平行连接机构与回转基座平行地将水平臂的倾斜移动到回转基座上方的由弹簧平衡的构造，类似于上述背景技术设备，弹簧暴露到外部，这是危险的，使用张紧弹簧，因此，在吊架部分容易引起疲劳破裂，并且当弹簧被破坏时，存在落下所述臂的危险。

此外，在目的是提供使平衡器的主体到水平臂内并且使用压缩弹簧的水平臂的简单平衡器机构的专利参考2(JP-A-11-262889)中，提出构造一种平衡器设备，其中，在构成相对于回转基座与其平行地移动连接臂和机械腕的平行连接件并且包括固定地布置到回转基座以便驱动以枢转竖立臂的马达和用来驱动以枢转水平臂的马达的工业关节型机器人中，由水平臂的重量在臂轴处引起的悬臂载荷被杠杆平衡，该杠杆被布置在水平臂的中心附近的上侧并且沿上和下方向突出臂的水平轴以可旋转的方式支撑，杠杆用来通过销来连接固定地设置在连接臂上的轴和杠杆的上臂端，并且设置在水平臂内的拉动装置用来通过销来连接水平臂的一个端部并且通过销将松开的端部连接到杠杆的下臂端。

专利参考1：JP-A-59-167486

专利参考2：JP-A-11-262889

发明内容

本发明要解决的问题

背景技术的上述平衡机构独立于减速器设置，存在以下情况：不能抑制减速器的润滑剂的温度升高，并且减速器在早期被损坏。此外，减速器内的磨损粉末引起润滑剂的污染程度上升的问题。

本发明的目的是解决背景技术设备所带有的问题，抑制加速器的润滑油的温度升高，防止加速器在早期被损坏并且消除减速器内的磨损粉末引起润滑剂的污染程度升高的问题。

解决问题的手段

本发明通过一种关节机构解决上述问题，该关节机构包括：基座；回转基座，布置在所述基座上方并且旋转；和臂，其下端部由所述回转基座以可枢转的方式支撑，其中用来旋转所述回转基座的减速器布置在所述基座内，提供：以可枢转的方式被支撑在所述回转基座上并填充有润滑剂的气缸，以气密密封状态沿纵向可滑动地布置在气缸内的活塞，和一个端部连接到活塞且另一个端部连接臂的活塞杆，所述减速器和所述气缸被连接，并且减速器的润滑剂被引入所述气缸。

优选的是，构造成使得用来推动活塞到臂的相对侧的弹簧被布置在臂的一侧的气缸的端面和活塞之间，并且平衡系统由气缸、活塞、活塞杆和弹簧构成。

本发明的优点