臂部件以及具備該臂部件的工業(yè)用機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及臂部件和工業(yè)機(jī)器人，所述臂部件具備：第一連桿及第二連桿，分別具備與對方側(cè)接頭部協(xié)作而構(gòu)成球接頭的連桿側(cè)接頭部，基于該連桿側(cè)接頭部被組裝于對方側(cè)接頭部而連結(jié)于對方側(cè)部件；連結(jié)部件，將連結(jié)于對方側(cè)部件的兩連桿相互連結(jié)?；趦蛇B桿被拉開指定間隔以上，連桿側(cè)接頭部的與對方側(cè)接頭部的組裝狀態(tài)被解除。連結(jié)部件包括：第一連結(jié)片，設(shè)置于第一連桿；第二連結(jié)片，設(shè)置于第二連桿；彈簧部件，安裝在兩連結(jié)片之間且產(chǎn)生使兩連桿朝相互接近的方向的作用力；限制部件，以兩連桿的間隔小于指定間隔的方式限制兩連桿朝向背離方向的位移。由此，能切實(shí)地防止機(jī)器人動(dòng)作中的臂脫離的故障，能在必要時(shí)容易地進(jìn)行臂的卸下或分解。
【專利說明】臂部件以及具備該臂部件的工業(yè)用機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用平行連桿(parallel link)機(jī)構(gòu)的工業(yè)用機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]作為利用平行連桿機(jī)構(gòu)的工業(yè)用機(jī)器人(以下，僅稱為機(jī)器人)，已知例如在日本專利公開公報(bào)特表2002-532269號(專利文獻(xiàn)I)中所公開的機(jī)器人。該機(jī)器人具備:基座部，作為支撐底座；多個(gè)(三個(gè))第一臂，通過固定于該基座部的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)而分別繞水平軸擺動(dòng)；第二臂，將各第一臂和一個(gè)頭部(末端執(zhí)行器(end effector))分別連結(jié)。并且，基于各第一臂以相協(xié)作的方式被驅(qū)動(dòng)，從而使頭部的位置以及姿勢發(fā)生變化。
[0003]在此種機(jī)器人中，各第二臂經(jīng)由球形接頭(球接頭)而連結(jié)于第一臂以及頭部(以下，有時(shí)稱為第一臂等)。詳細(xì)而言，第二臂包括一對連桿，在各連桿的兩端分別具有杯型的球窩(socket)。所述一對連桿中一方的球窩與另一方的球窩相互面對地設(shè)置。另一方面，在第一臂等中，以相互朝反向的方式固定有與所述球窩共同構(gòu)成球形接頭的一對球頭銷(ball stud)。所述各連桿的球窩以相對于所述球頭銷的球頭部從外側(cè)包蓋的方式組裝于該球頭銷的球頭部，由此，第二臂連結(jié)于第一臂等。
[0004]此外，為了更寬地確保第二臂的可動(dòng)區(qū)域，以及為了容易進(jìn)行清潔及維護(hù)時(shí)的頭部的卸下，各連桿的上述球窩形成得比較淺。因此，為了維持第二臂(連桿)和第一臂等的連結(jié)狀態(tài)，在構(gòu)成第二臂的各連桿中，安裝有例如日本專利公開公報(bào)特表2002-529258號(專利文獻(xiàn)2)中公開那樣的連結(jié)部件。該連結(jié)部件以基于彈簧的彈性力而將兩連桿拉近的方式構(gòu)成。即，該連結(jié)部件將上述球窩壓靠在球頭銷(球頭部)側(cè)，以維持第二臂(連桿)和第一臂等的連結(jié)狀態(tài)。另外，在維護(hù)時(shí)等，通過克服彈簧的彈力而拉開各連桿，由此，該連結(jié)部件能夠比較簡單地進(jìn)行第二臂從第一臂的卸下或頭部從第二臂的卸下。
[0005]但是，具備如專利文獻(xiàn)2所公開的連結(jié)部件的機(jī)器人中，如果第二臂因急加速動(dòng)作等而急劇動(dòng)作或碰撞障礙物等，則構(gòu)成第二臂的連桿彼此會(huì)被意外地大幅度拉開，在最壞的情況下，有可能發(fā)生例如第二臂從第一臂脫落或頭部從第二臂脫離的臂脫離的故障。
[0006]另外，專利文獻(xiàn)2所公開的連結(jié)部件通過設(shè)置于兩端的鉤來鉤掛于各連桿的卡止部而安裝于兩連桿之間。因此，如果第二臂因急加速動(dòng)作等而急劇動(dòng)作，則所述鉤會(huì)從卡止部脫落，從而與上述同樣地有可能導(dǎo)致臂脫離的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于能夠更切實(shí)地防止機(jī)器人的動(dòng)作中的臂脫離的故障，另一方面能夠在例如維護(hù)時(shí)等必要時(shí)容易地進(jìn)行臂的卸下或分解。
[0008]本發(fā)明一方面所涉及的臂部件，連結(jié)于對方側(cè)部件，所述對方側(cè)部件具備一對對方側(cè)接頭部，所述一對對方側(cè)接頭部相互朝向相反側(cè)，所述臂部件包括:第一連桿以及第二連桿，具備與所述對方側(cè)接頭部協(xié)作而構(gòu)成球接頭的連桿側(cè)接頭部，基于該連桿側(cè)接頭部被組裝于所述對方側(cè)接頭部而連結(jié)于所述對方側(cè)部件；連結(jié)部件，將連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述第一連桿以及所述第二連桿在該第一連桿以及該第二連桿的軸向的指定位置處相互連結(jié)；其中，所述連桿側(cè)接頭部基于連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述兩連桿被拉開指定間隔以上而被解除該連桿側(cè)接頭部的與所述對方側(cè)接頭部的組裝狀態(tài)，所述連結(jié)部件包含:第一連結(jié)片，設(shè)置于所述第一連桿；第二連結(jié)片，設(shè)置于所述第二連桿；彈簧部件，安裝在所述兩連結(jié)片之間且產(chǎn)生使所述兩連桿朝相互接近的方向的作用力；限制部件，能夠裝卸地安裝在所述兩連結(jié)片之間，以所述兩連桿的間隔小于上述指定間隔的方式限制所述兩連桿的朝向背離方向的位移。
[0009]本發(fā)明另一方面所涉及的工業(yè)用機(jī)器人是利用平行連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，其包括:基座部；末端執(zhí)行器；多個(gè)臂，連結(jié)所述基座部和所述末端執(zhí)行器；多個(gè)馬達(dá)，搭載于所述基座部且分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)臂中的一個(gè)；其中，所述平行連桿機(jī)構(gòu)基于所述各臂的驅(qū)動(dòng)而使所述末端執(zhí)行器移動(dòng)，所述各臂具有由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的第一臂和連結(jié)該第一臂與所述末端執(zhí)行器的第二臂，所述第二臂是所述臂部件，所述第二臂將所述第一臂以及所述末端執(zhí)行器作為所述對方側(cè)部件而連結(jié)于該第一臂以及所述末端執(zhí)行器。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠更切實(shí)地防止機(jī)器人的動(dòng)作中的臂脫落等故障，并且能夠在維護(hù)時(shí)等必要時(shí)容易地進(jìn)行臂的卸下或分解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明所涉及的工業(yè)用機(jī)器人(適用了本發(fā)明所涉及的臂部件的工業(yè)用機(jī)器人)的立體圖。
[0012]圖2是工業(yè)用機(jī)器人的俯視圖。
[0013]圖3是表示工業(yè)用機(jī)器人的頭部(末端執(zhí)行器)的放大側(cè)視圖。
[0014]圖4是表示連結(jié)部件的一部分分解狀態(tài)的立體圖。
[0015]圖5的(A)是表示連結(jié)部件的一部分分解狀態(tài)的剖視圖，圖5的(B)是表示連結(jié)部件的裝配狀態(tài)的剖視圖。
[0016]圖6是表示連結(jié)部件的俯視圖(卸下第一蓋的狀態(tài))。
[0017]圖7的(A)是表示變形例所涉及的連結(jié)部件的一部分分解狀態(tài)的立體圖，圖7的(B)是表示連結(jié)部件的裝配狀態(tài)的剖視圖。
[0018]圖8的(A)是表示變形例所涉及的連結(jié)部件的分解狀態(tài)的立體圖，圖8的(B)是表示連結(jié)部件的裝配狀態(tài)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，參照附圖對本發(fā)明的較為理想的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]圖1以及圖2表示本發(fā)明所涉及的工業(yè)用機(jī)器人(適用了本發(fā)明的臂部件的工業(yè)用機(jī)器人)。圖1是立體圖，圖2是俯視圖，各自表示工業(yè)用機(jī)器人。如該圖所示，工業(yè)用機(jī)器人(以下，僅稱為機(jī)器人)是利用平行連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)器人。該例的機(jī)器人的用途是揀選物品。即，機(jī)器人例如以垂下姿勢固定于頂棚，或以垂下姿勢固定于構(gòu)成為櫓狀的圖外的框架部件。并且，通過后述吸嘴部件18吸附并揀選由設(shè)置于該機(jī)器人的下方的傳送帶等搬送機(jī)構(gòu)搬送的物品。
[0021]上述機(jī)器人包括:基座部1，是固定于頂棚、框架部件的支撐底座；頭部5，位于該基座I的下方且作為末端執(zhí)行器；以及三根臂6，連結(jié)基座部I和頭部5且各自能夠彎曲，其中，能夠通過個(gè)別且合作地驅(qū)動(dòng)各臂6，使所述頭部5的位置、姿勢變化。另外，上述機(jī)器人包括沿著上下方向延伸且連結(jié)基座部I和頭部5的旋轉(zhuǎn)軸8，如后所述，經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)軸8對頭部5的后述吸嘴部件18施加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。
[0022]如該圖所示，上述基座部I包括:基座主體2 ;臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3，驅(qū)動(dòng)上述臂6 ;以及軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4,驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)軸8。
[0023]基座主體2從俯視方向觀察成大致螺旋槳(screw)型的形狀，且在其上表面中央部，以所述軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4的輸出軸朝下的狀態(tài)固定有所述軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4。
[0024]基座主體2在其周圍具有沿周向等間隔(120°間隔)排列且朝外延伸的三個(gè)馬達(dá)固定部2a。在這些馬達(dá)固定部2a中，以朝向側(cè)面即輸出軸沿水平方向延伸的姿勢固定有各個(gè)所述臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3，并且所述臂6各自連結(jié)于這些臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的輸出軸。
[0025]各臂6包括:第一臂10，固定于臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的輸出軸且被該臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3繞水平軸驅(qū)動(dòng)；以及第二臂12(相當(dāng)于本發(fā)明的臂部件)，在該第一臂10與頭部5之間的范圍連結(jié)該第一臂10與頭部5。而且，在該例中，第一臂10以及頭部5各自相當(dāng)于本發(fā)明的對方側(cè)部件。
[0026]第二臂12包括一對連桿13、13(相當(dāng)于本發(fā)明的第一連桿、第二連桿)和將這些連桿13在它們的軸向的指定位置處相互連結(jié)的連結(jié)部件14。
[0027]如后詳細(xì)所述，各連桿13、13各自具備與第一臂10以及頭部5的后述球頭銷17 (相當(dāng)于本發(fā)明的對方側(cè)接頭部)協(xié)作而構(gòu)成球接頭的后述球窩24(相當(dāng)于本發(fā)明的連桿側(cè)接頭部)，且通過將該球窩24組裝于球頭銷17而連結(jié)于第一臂10以及頭部5。由此，第二臂12能夠相對于第一臂10以及頭部5擺動(dòng)地連結(jié)。
[0028]如圖3所示，所述頭部5包括:大致板狀的支架(bracket) 15，可供上述臂6 (第二臂12)連結(jié)；以及物品吸附用的吸嘴部件18，經(jīng)由軸承等旋轉(zhuǎn)自如地保持于該支架15的中心。并且，上述旋轉(zhuǎn)軸8的前端部(下端部)經(jīng)由萬向聯(lián)軸器19連結(jié)于該吸嘴部件18，另一方面，旋轉(zhuǎn)軸8的基端部(上端部)同樣經(jīng)由萬向聯(lián)軸器(省略圖示)連結(jié)于上述驅(qū)動(dòng)軸馬達(dá)4的輸出軸。通過該結(jié)構(gòu)，吸嘴部件18經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸8被軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。此夕卜，旋轉(zhuǎn)軸8具有例如具備伸縮套疊式(telescopic)機(jī)構(gòu)的能夠伸縮的結(jié)構(gòu)，且通過該結(jié)構(gòu)，追隨上述頭部5的位移而伸縮。
[0029]接著，參照圖3至圖6詳細(xì)說明構(gòu)成上述臂6的第二臂12的結(jié)構(gòu)和該第二臂12與基座部I以及頭部5的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0030]如上所述，第二臂12包括一對連桿13、13和將這些連桿13、13在它們的軸向的指定位置處相互連結(jié)的連結(jié)部件14。
[0031]如圖3至圖5的⑷、⑶所示，各連桿13包括:圓筒狀的連桿主體13a，由例如碳纖維等輕量的材料形成；以及末端帽13b，各自固定于這些連桿主體13a的兩端。
[0032]末端帽13b形成為大致圓柱狀的形狀，且在形成于其基端部端面(圖5的(A)、(B)中為下端面)的嵌合用凹部22中嵌入有上述連桿主體13a的端部的狀態(tài)下，固定于該連桿主體13a的端部。在末端帽13b的前端部分(圖5的(A)、(B)中為上端部分)中，裝入有與后述球頭銷17 (對方側(cè)接頭部)協(xié)作而構(gòu)成球接頭(球形接頭)的杯型的球窩24 (連桿側(cè)接頭部)。該球窩24以朝向側(cè)向即接受球頭銷17的球頭部17a的滑接面24a朝向與連桿13的軸向正交的方向的方式裝入于上述末端帽13b。
[0033]各連桿13、13以球窩24相互朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)經(jīng)由連結(jié)部件14相互連結(jié)。在該例中，如圖3至圖5的(A)、(B)所示，各連桿13、13在末端帽13b的位置處通過連結(jié)部件14
相互連結(jié)。
[0034]連結(jié)部件14包括:連結(jié)片(稱為第一連結(jié)片30a、第二連結(jié)片30b)，被軸支撐于連桿13、13的末端帽13b且向相互接近的方向延伸；兩根彈簧部件36，在這些連結(jié)片30a、30b之間的范圍相互平行地架設(shè)(安裝)，且將兩個(gè)連桿13、13向相互接近的方向作用；以及蓋部件40 (相當(dāng)于本發(fā)明的限制部件)，在上述連結(jié)片30a、30b之間的范圍能夠裝卸地安裝，且主要覆蓋彈簧部件36，并且以兩個(gè)連桿13、13的間隔小于指定間隔的方式限制各連桿13、13的背離方向的位移。
[0035]上述第一連結(jié)片30a具有:一對連結(jié)板32、32，位于末端帽13b的徑向兩側(cè)，且相對于各個(gè)末端帽13b被繞與其軸向正交的軸擺動(dòng)自如地軸支撐；以及墊片(spacer)33，通過介隔在這些連結(jié)板32、32之間且通過各個(gè)螺栓34固定于該連結(jié)板32、32從而連結(jié)該連結(jié)板32、32。第二連結(jié)片30b也與該第一連結(jié)片30a為相同的結(jié)構(gòu)。
[0036]上述各彈簧部件36是在兩端具備鉤36a的同一形狀的拉伸線圈彈簧，且各彈簧部件36在第一連結(jié)片30a的連結(jié)板32和第二連結(jié)片30b的連結(jié)板32之間的范圍架設(shè)(安裝)。詳細(xì)而言，通過將所述鉤36a插入在連結(jié)板32的前端部形成的卡止孔32a，彈簧部件36在連結(jié)片30a、30b的各連結(jié)板32之間的范圍架設(shè)。
[0037]而且，如圖5的(A)所示，在連結(jié)片30a、30b的所述墊片33中各自形成有相互相對地打開且沿連結(jié)板32、32的排列方向(該圖中為正交于紙面的方向)延伸的狹縫(slit) 33a。所述彈簧部件36的鉤36a通過其一部分被插入該狹縫33a內(nèi)，從而被從上下方向(該圖中為上下方向)兩側(cè)約束。由此，防止因鉤36a的動(dòng)作，鉤36a從卡止孔32a意外分開。
[0038]上述蓋部件40是扁平的長方體形狀，且以主要覆蓋彈簧部件36的方式能夠裝卸地在連結(jié)片30a、30b之間安裝于該連結(jié)片30a、30b。
[0039]如圖4以及圖5的㈧、⑶所示，蓋部件40包括:第一蓋41 (相當(dāng)于本發(fā)明的第一單位限制部件)，在與連桿13的軸向平行的方向上，從一側(cè)(該圖中為上側(cè))覆蓋上述彈簧部件36 ；以及第二蓋42 (相當(dāng)于本發(fā)明的第二單位限制部件)，嵌合于該第一蓋41，且從與第一蓋41為相反側(cè)(該圖中為下側(cè))覆蓋上述彈簧部件36。
[0040]各蓋41、42是具備周壁部的碟形的形狀，且在第一蓋41中與第二蓋42對置的面上，突出設(shè)置了在左右兩側(cè)具備卡止用凹部43a、43a的卡止部43。另一方面，在第二蓋42中與第一蓋41對置的面上，突出設(shè)置有能夠卡止于所述卡止用凹部43a、43a的一對卡止片44、44。通過該結(jié)構(gòu)，如果將兩個(gè)蓋41、42疊合，則這些蓋41、42的周壁部彼此相互嵌合，并且第二蓋42的卡止片44、44在上述兩個(gè)彈簧部件36之間的位置處夾住第一蓋41的卡止部43而卡合于各個(gè)卡止用凹部43a、43a。通過該卡合,兩個(gè)蓋41、42—體化(合體)。另一方面，如果對合體狀態(tài)的蓋41、42施加拉開方向的外力，則卡止部43a與卡止片44、44的卡合狀態(tài)被解除，且蓋41、42相互背離，由此，蓋部件40能夠從連結(jié)片30a、30b卸下。通過該結(jié)構(gòu)，蓋部件40能夠相對于連結(jié)片30a、30b裝卸。
[0041]而且，在蓋部件40中形成有在該蓋部件40安裝于連結(jié)片30a、30b的狀態(tài)下限制連桿13、13向背離方向的相對位移的限制部46、46。具體而言，如圖5的(A)、(B)所示，在第一蓋41中與第二蓋42對置的面上，形成有相對于連結(jié)片30a、30b的各墊片33從各個(gè)該墊片33的排列方向外側(cè)(該圖中為左右外側(cè))卡合的限制部46、46。S卩，如果連桿13、13抵抗彈簧部件36的彈力而相互向背離方向位移，則連結(jié)片30a、30b的各墊片33抵接限制部46、46,其結(jié)果，限制連桿13、13向背離方向的位移。
[0042]此外，這些限制部46、46以兩個(gè)連桿13、13的間隔小于能夠維持第二臂12與第一臂10的連結(jié)狀態(tài)以及第二臂12與頭部5的連結(jié)狀態(tài)的指定間隔的方式形成為限制兩個(gè)連桿13、13的位移。具體而言，以在維持連桿13、13 (末端帽13b)的球窩24相對于第一臂10以及頭部5的后述球頭銷17的球頭部17a組裝的狀態(tài)的范圍內(nèi)限制上述連桿13、13向背離方向的位移的方式設(shè)定上述限制部46、46的間隔等。如后所述，兩個(gè)連桿13、13的球窩24以其剖面形狀正好成為半圓的方式形成，且通過將連結(jié)于第一臂10以及頭部5 (球頭銷17)的兩個(gè)連桿13、13拉開指定間隔以上，從而解除球窩24相對于所述球頭銷17的組裝狀態(tài)。所述限制部46、46以兩個(gè)連桿13、13的間隔小于該指定間隔的方式限制兩個(gè)連桿13、13的位移。
[0043]另一方面，在供該第二臂12連結(jié)的頭部5以及臂10中，組裝有與各連桿13、13的上述球窩24協(xié)作而構(gòu)成球接頭(球形接頭)的球頭銷17。
[0044]若詳細(xì)說明，則如圖1以及圖3所示，頭部5的上述支架15在其周向的與各第一臂10對應(yīng)的位置具備各個(gè)第二臂12的連結(jié)部16。各連結(jié)部16形成為與對應(yīng)的第一臂10的旋轉(zhuǎn)軸(臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的輸出軸)平行地延伸的軸狀，且在其兩端部中各自以相互使球頭部17a朝向相反的狀態(tài)裝入有球頭銷17。另外，同樣地，在各第一臂10的前端部即該第一臂10的寬度方向兩側(cè)(與臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的輸出軸平行的方向的兩側(cè))上各自以相互使球頭部17a朝向相反的狀態(tài)裝入有球頭銷17。
[0045]并且，如圖1至圖3所示，在第二臂12的上端部中，將各連桿13、13的球窩24從外側(cè)(第一臂10的寬度方向外側(cè))包蓋(組裝)于第一臂10的各球頭銷17的球頭部17a，另一方面，在第二臂12的下端部中，將各連桿13、13的球窩24從外側(cè)(連結(jié)部16的長度方向外側(cè))包蓋于支架15 (連結(jié)部16)的各球頭銷17的球頭部17a。由此，第二臂12 (各連桿13、13)連結(jié)于第一臂10以及頭部5。另外，各連桿13、13的上述球窩24與各球頭銷17協(xié)作而構(gòu)成球接頭。
[0046]第二臂12相對于第一臂10等的連結(jié)在卸下上述連結(jié)部件14的蓋部件40的狀態(tài)下進(jìn)行。即，在卸下蓋部件40的狀態(tài)下，各連桿13、13向背離方向的位移不受上述限制部46,46限制。因此，通過抵抗彈簧部件36的彈力拉開兩個(gè)連桿13、13，并且將各連桿13、13的球窩24包蓋(組裝)于各個(gè)球頭銷17的球頭部17a，從而能夠相對于第一臂10等連結(jié)第二臂12。
[0047]在此，上述球窩24相對于球頭銷17的球頭部17a形成得比較淺。具體而言，如圖5的(A)、(B)所示，球窩24以其滑接面24a的剖面形狀正好成為半圓的方式形成。這是為了更寬地確保第二臂12相對于第一臂10等的擺動(dòng)范圍以及為了使球窩24相對于球頭銷17的裝卸即第二臂12相對于第一臂10等的裝卸成為可能。在這樣的結(jié)構(gòu)中，球窩24容易從球頭銷17脫落(即，第二臂12容易從第一臂10等脫落)。但是，如上所述，兩個(gè)連桿13、13經(jīng)由連結(jié)部件14而連結(jié)，且兩個(gè)連桿13、13因彈簧部件36的彈力而向相互接近的方向被作用，從而維持球窩24相對于球頭銷17的組裝狀態(tài)，良好地保持了第一臂10等與第二臂12的連結(jié)狀態(tài)。
[0048]根據(jù)上述機(jī)器人，通過臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3個(gè)別且合作地驅(qū)動(dòng)各臂6，從而切換頭部5的位置、姿勢。另外，通過在此之外由軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸8，從而保持于頭部5的吸嘴部件18旋轉(zhuǎn)。
[0049]而且，如果長期實(shí)施此種機(jī)器人的動(dòng)作，則第一臂10以及頭部5和第二臂12的連結(jié)部分，即球頭銷17的球頭部17a或球窩24的滑接面24a磨損。但是，根據(jù)上述第二臂12，由于以彈簧部件36的彈力將兩個(gè)連桿13、13向相互接近的方向作用，故不論上述磨損的有無，能維持球窩24的滑接面24a相對于球頭銷17的球頭部17a緊貼的狀態(tài)。因此，能夠不導(dǎo)致因如上所述的球窩24等的磨損而引起的晃蕩，長期地使第二臂12順暢地動(dòng)作。
[0050]并且，在上述連結(jié)部件14的蓋部件40中設(shè)置有限制連桿13、13的位移的限制部46、46，如上所述，兩個(gè)連桿13、13的向背離方向的相對位移被限制在一定的范圍內(nèi)。具體而言，被限制在維持球窩24相對于球頭銷17的組裝狀態(tài)(即，第二臂12相對于基座部I以及頭部5的連結(jié)狀態(tài))的范圍內(nèi)。因此，即使在因臂6的急加速動(dòng)作等而第二臂12急劇動(dòng)作時(shí)、臂6碰撞搬送零件等時(shí)，也不存在超出上述范圍拉開連桿13、13的情況。因此，根據(jù)上述機(jī)器人，能夠事前防止在動(dòng)作中，第二臂12意外地從第一臂10脫落，或者頭部5從該第二臂12脫落等的故障的發(fā)生。
[0051]另一方面，在臂6的維護(hù)、頭部5的清潔時(shí)等，如果卸下上述連結(jié)部件14的蓋部件40，且解除上述限制部46、46與各連結(jié)片30a、30b的卡合狀態(tài)，則能夠容易地超過上述范圍拉開兩個(gè)連桿13、13。因此，能夠簡單地進(jìn)行第二臂12從第一臂10的卸下或頭部5從第二臂12的卸下。因此，能夠簡單且迅速地進(jìn)行第二臂12、頭部5等的維護(hù)作業(yè)、清潔作業(yè)。另外，如果在維護(hù)等作業(yè)后以與上述相反的順序使第二臂12、頭部5恢復(fù)原樣的基礎(chǔ)上組裝蓋部件40，則能夠簡單地使臂6恢復(fù)原樣。
[0052]因此，根據(jù)上述機(jī)器人，具有如下優(yōu)點(diǎn):即，能夠更切實(shí)地防止在其動(dòng)作中第二臂12等脫落等的故障，另一方面，能夠在維護(hù)時(shí)等必要的時(shí)候容易地進(jìn)行第二臂12等的卸下或分解。
[0053]特別是，根據(jù)上述連結(jié)部件14的結(jié)構(gòu)，由于在蓋部件40中形成有限制部46、46，故實(shí)現(xiàn)了兼用用于保護(hù)彈簧部件36的部件和用于限制連桿13、13的背離方向的位移的部件(限制部件)的合理的結(jié)構(gòu)。
[0054]并且，上述連結(jié)部件14的彈簧部件36在軸支撐于各連桿13、13 (末端帽13b)的連結(jié)板32之間被架設(shè)2。如上所述，彈簧部件36通過其鉤36a插入固定于連結(jié)板32的墊片33的狹縫33a內(nèi)，從而被從上下兩側(cè)(圖5的(A)、(B)中為上下兩側(cè))約束。因此，防止彈簧部件36意外地從連結(jié)板32分開。因此，能夠事前防止在機(jī)器人的動(dòng)作中因上述彈簧部件36分開而引起的第二臂12從第一臂10脫落等故障。另外，以這樣成為彈簧部件36難以從連結(jié)板32分開的結(jié)構(gòu)，從而在維護(hù)作業(yè)中，抑制彈簧部件36意外地分開而遺失等不良情況。
[0055]但是，上述機(jī)器人是本發(fā)明所涉及的工業(yè)用機(jī)器人(適用了本發(fā)明所涉及的臂部件的工業(yè)用機(jī)器人)的較為理想的實(shí)施方式的示例，并且其具體的結(jié)構(gòu)能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行變更。[0056]例如，用于第二臂12的連結(jié)部件14除了上述實(shí)施方式的連結(jié)部件之外，也能夠適用如圖7的㈧、⑶以及圖8的㈧、⑶所示的連結(jié)部件。
[0057]圖7的㈧、⑶所示的連結(jié)部件14是彈簧部件36為一根時(shí)的例子。在該例中，彈簧部件36在設(shè)置于各墊片33上的卡止部33b之間架設(shè)于各卡止部33b，而不是架設(shè)于連結(jié)片30a、30b的各連結(jié)板32地架設(shè)。另外，第二蓋42是板狀，且該第二蓋42通過兩根螺栓48固定于第一蓋41。此外，在該連結(jié)部件14中，通過第一蓋41的側(cè)壁(圖7的(B)的左右兩側(cè)的側(cè)壁)抵接墊片33，限制連結(jié)片30a、30b向背離方向的相對位移。即，在該例中，第一蓋41的該側(cè)壁作為上述限制部(46)發(fā)揮作用。
[0058]圖8的(A)、⑶所示的連結(jié)部件14是以構(gòu)成蓋部件40的蓋41、42彼此通過磁力固定的方式構(gòu)成的例子。在該例子中，第二蓋42由具有磁性的不銹鋼構(gòu)成。另外，在第一蓋41的內(nèi)側(cè)頂面即與第二蓋42對置的面上，通過螺栓等固定有沿著連結(jié)片30a、30b的排列方向(圖8中為左右方向)延伸的剖面為矩形的柱狀部件50。并且，在該柱狀部件50的端面(圖8的(A)、(B)中為下表面)固定有永磁石52。S卩，為當(dāng)重合蓋41、42時(shí)，蓋41、42彼此因永磁石52的磁力而一體地固定的結(jié)構(gòu)。此外，在上述柱狀部件50的兩端附近的位置形成有薄壁部50a，且當(dāng)如上所述地使得蓋41、43合體時(shí)，如圖8的(B)所示，柱狀部件50介隔在兩個(gè)彈簧部件36之間，并且柱狀部件50的上述薄壁部50a各自插入形成于各墊片33的缺口部33c。由此，柱狀部件50與墊片33相互卡合，連結(jié)片30a、30b向背離方向的位移受到該柱狀部件50的限制。即，在該例中，第一蓋41的柱狀部件50作為上述限制部(46)發(fā)揮作用。根據(jù)此種圖8的(A)、(B)所示的連結(jié)部件14的結(jié)構(gòu)，能夠簡單地進(jìn)行蓋部件40的裝卸，另一方面，在蓋部件40向連結(jié)片30a、30b的安裝狀態(tài)中，能夠通過永磁石52的磁力切實(shí)且穩(wěn)定地固定兩個(gè)蓋41、42。
[0059]另外，上述實(shí)施方式的連結(jié)部件14具備形成有限制部46、46的蓋部件40作為本發(fā)明的限制部件，但連結(jié)部件14也可在蓋部件40之外具備專用的限制部件。例如，連結(jié)部件14也可以是具備專用限制部件的結(jié)構(gòu)，該專用限制部件通過在各連結(jié)片30a、30b之間成橋狀地能夠裝卸地安裝，從而限制該連結(jié)片30a、30b向背離方向的相對位移。此時(shí)，也可以省略上述蓋部件40。
[0060]另外，在上述實(shí)施方式中，連結(jié)部件14是利用拉伸線圈彈簧(彈簧部件36)將連桿13、13彼此向相互接近的方向作用的結(jié)構(gòu)，但也可以是利用壓縮線圈彈簧對兩個(gè)連桿
13、13施加作用的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，連結(jié)部件14可以采用以例如【背景技術(shù)】的專利文獻(xiàn)2所公開那樣的連結(jié)部件為準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。
[0061]另外，在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明所涉及的工業(yè)用機(jī)器人用于零件的揀選，但該工業(yè)用機(jī)器人的用途不限于物品的揀選，其能夠適用于各種用途。即，頭部5不限于具有如上所述的物品吸附用的吸嘴部件18，也可以具有其他作業(yè)用部件。
[0062]以上所說明的本發(fā)明總結(jié)如下。
[0063]本發(fā)明一方面所涉及的臂部件，連結(jié)于對方側(cè)部件，所述對方側(cè)部件具備一對對方側(cè)接頭部，所述一對對方側(cè)接頭部相互朝向相反側(cè)，所述臂部件包括:第一連桿以及第二連桿，具備與所述對方側(cè)接頭部協(xié)作而構(gòu)成球接頭的連桿側(cè)接頭部，基于該連桿側(cè)接頭部被組裝于所述對方側(cè)接頭部而連結(jié)于所述對方側(cè)部件；連結(jié)部件，將連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述第一連桿以及所述第二連桿在該第一連桿以及該第二連桿的軸向的指定位置處相互連結(jié)；其中，所述連桿側(cè)接頭部基于連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述兩連桿被拉開指定間隔以上而被解除該連桿側(cè)接頭部的與所述對方側(cè)接頭部的組裝狀態(tài)，所述連結(jié)部件包含:第一連結(jié)片，設(shè)置于所述第一連桿；第二連結(jié)片，設(shè)置于所述第二連桿；彈簧部件，安裝在所述兩連結(jié)片之間且產(chǎn)生使所述兩連桿朝相互接近的方向的作用力；限制部件，能夠裝卸地安裝在所述兩連結(jié)片之間，以所述兩連桿的間隔小于上述指定間隔的方式限制所述兩連桿的朝向背離方向的位移。
[0064]根據(jù)該臂部件，連結(jié)于對方側(cè)部件的各連桿的向背離方向的位移被限制在維持連桿側(cè)接頭部的與對方側(cè)接頭部的組裝狀態(tài)的范圍內(nèi)。因此，即使在臂部件因急加速動(dòng)作而急劇動(dòng)作時(shí)，亦能阻止連桿彼此超出上述范圍而背離，由此，防止臂部件(連桿)在動(dòng)作中意外地從對方側(cè)部件脫離。另外，由于限制部件相對于連結(jié)片能夠裝卸地安裝，故在維護(hù)時(shí)如果從連結(jié)片卸下限制部件，且以超過上述指定間隔的方式拉開兩連桿，則能夠簡單地從對方側(cè)部件卸下臂部件。
[0065]該臂部件中較為理想的是，所述限制部件具有限制部，所述限制部通過卡合于所述第一連結(jié)片以及所述第二連結(jié)片而限制該第一連結(jié)片以及該第二連結(jié)片向背離方向的位移，所述限制部件通過所述限制部與所述各連結(jié)片的卡合來限制所述兩連桿的位移。
[0066]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與直接限制連桿的位移的情況相比，能夠以更簡單且更緊湊的限制部件限制連桿的位移。
[0067]上述臂部件中也可以為，所述限制部件作為覆蓋所述彈簧部件的蓋部件發(fā)揮作用。
[0068]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過覆蓋彈簧部件來保護(hù)該彈簧部件并且限制各連桿的位移。因此，能夠以合理的結(jié)構(gòu)限制連桿的位移。
[0069]此情況下較為理想的是，所述限制部件包含第一單位限制部件以及第二單位限制部件，所述第一單位限制部件以及所述第二單位限制部件從所述各連桿的軸向兩側(cè)相夾所述彈簧部件而相互協(xié)作地覆蓋所述彈簧部件，所述限制部設(shè)于所述第一單位限制部件和所述第二單位限制部件的至少一者。
[0070]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過利用各單位限制部件從彈簧部件兩側(cè)相夾彈簧部件，使這些單位限制部件合為一體，從而簡單地進(jìn)行限制部件對所述連結(jié)片的安裝。相反，在從所述連結(jié)片卸下限制部件時(shí)，能夠通過相互拉開各單位限制部件而將限制部件分解成兩個(gè)，從而能夠容易地進(jìn)行該卸下作業(yè)。
[0071]此情況下較為理想的是，所述第一單位限制部件具備磁石，所述第二單位限制部件由磁性材料形成，基于所述磁石的磁力，所述第二單位限制部件被固定于所述第一單位限制部件。
[0072]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在不使用螺栓等的情況下以簡單操作(one touch)相對于所述連結(jié)片裝卸限制部件。因此，能夠更簡單且更快速地進(jìn)行該裝卸作業(yè)。
[0073]本發(fā)明另一方面所涉及的工業(yè)用機(jī)器人是利用平行連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，其包括:基座部；末端執(zhí)行器；多個(gè)臂，連結(jié)所述基座部和所述末端執(zhí)行器；多個(gè)馬達(dá)，搭載于所述基座部且分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)臂中的一個(gè)；其中，所述平行連桿機(jī)構(gòu)基于所述各臂的驅(qū)動(dòng)而使所述末端執(zhí)行器移動(dòng)，所述各臂具有由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的第一臂和連結(jié)該第一臂與所述末端執(zhí)行器的第二臂，所述第二臂是所述的臂部件，所述第二臂將所述第一臂以及所述末端執(zhí)行器作為所述對方側(cè)部件而連結(jié)于該第一臂以及所述末端執(zhí)行器。
[0074]根據(jù)該工業(yè)用機(jī)器人，能夠獲得與上述臂部件所帶來的作用效果同等的作用效
果O
[0075]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0076]如上所述，本發(fā)明一方面能夠切實(shí)地防止在利用平行連桿機(jī)構(gòu)的工業(yè)用機(jī)器人等機(jī)器人的動(dòng)作中的臂脫落等故障，另一方面能夠在維護(hù)時(shí)等必要時(shí)容易地進(jìn)行臂的卸下、分解。因此，本發(fā)明有助于提高利用工業(yè)用機(jī)器人的各種作業(yè)的維護(hù)性。
【權(quán)利要求】
1.一種臂部件，其特征在于， 連結(jié)于對方側(cè)部件，所述對方側(cè)部件具備一對對方側(cè)接頭部，所述一對對方側(cè)接頭部相互朝向相反側(cè)，所述臂部件包括: 第一連桿以及第二連桿，具備與所述對方側(cè)接頭部協(xié)作而構(gòu)成球接頭的連桿側(cè)接頭部，基于該連桿側(cè)接頭部被組裝于所述對方側(cè)接頭部而連結(jié)于所述對方側(cè)部件； 連結(jié)部件，將連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述第一連桿以及所述第二連桿在該第一連桿以及該第二連桿的軸向的指定位置處相互連結(jié)；其中， 所述連桿側(cè)接頭部基于連結(jié)于所述對方側(cè)部件的所述兩連桿被拉開指定間隔以上而被解除該連桿側(cè)接頭部的與所述對方側(cè)接頭部的組裝狀態(tài)， 所述連結(jié)部件包含:第一連結(jié)片，設(shè)置于所述第一連桿；第二連結(jié)片，設(shè)置于所述第二連桿；彈簧部件，安裝在所述兩連結(jié)片之間且產(chǎn)生使所述兩連桿朝相互接近的方向的作用力；限制部件，能夠裝卸地安裝在所述兩連結(jié)片之間，以所述兩連桿的間隔小于上述指定間隔的方式限制所述兩連桿的朝向背離方向的位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂部件，其特征在于: 所述限制部件具有限制部，所述限制部通過卡合于所述第一連結(jié)片以及所述第二連結(jié)片而限制該第一連結(jié)片以及該第二連結(jié)片向背離方向的位移，所述限制部件通過所述限制部與所述各連結(jié)片的卡合來限制所述兩連桿的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臂部件，其特征在于: 所述限制部件作為覆蓋所述彈簧部件的蓋部件發(fā)揮作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臂部件，其特征在于: 所述限制部件包含第一單位限制部件以及第二單位限制部件，所述第一單位限制部件以及所述第二單位限制部件從所述各連桿的軸向兩側(cè)相夾所述彈簧部件而相互協(xié)作地覆蓋所述彈簧部件，所述限制部設(shè)于所述第一單位限制部件和所述第二單位限制部件的至少一者O
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臂部件，其特征在于: 所述第一單位限制部件具備磁石，所述第二單位限制部件由磁性材料形成，基于所述磁石的磁力，所述第二單位限制部件被固定于所述第一單位限制部件。
6.一種工業(yè)用機(jī)器人，是利用平行連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，其特征在于包括: 基座部； 末端執(zhí)行器； 多個(gè)臂，連結(jié)所述基座部和所述末端執(zhí)行器； 多個(gè)馬達(dá)，搭載于所述基座部且分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)臂中的一個(gè)；其中， 所述平行連桿機(jī)構(gòu)基于所述各臂的驅(qū)動(dòng)而使所述末端執(zhí)行器移動(dòng)， 所述各臂具有由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的第一臂和連結(jié)該第一臂與所述末端執(zhí)行器的第二臂，所述第二臂是權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的臂部件，所述第二臂將所述第一臂以及所述末端執(zhí)行器作為所述對方側(cè)部件而連結(jié)于該第一臂以及所述末端執(zhí)行器。
【文檔編號】B25J18/00GK103707319SQ201310439205
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月3日
【發(fā)明者】平野曉史 申請人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社