機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，以汽車的車體制造為主，由工業(yè)用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化正在進(jìn)展。作為工業(yè)用機(jī)器人，以往廣泛使用例如水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人(SCARA(Selective ComplianceAssembly Robot Arm)機(jī)器人)、垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人等具備機(jī)器人臂的機(jī)器人。
[0003]在由上述的工業(yè)用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的組裝作業(yè)中，多個(gè)機(jī)器人以包圍組裝工作臺(tái)的周圍的方式設(shè)置于供組裝工作臺(tái)設(shè)置的設(shè)置面上。而且，上述多個(gè)機(jī)器人邊相互協(xié)同動(dòng)作，邊在組裝工作臺(tái)上進(jìn)行組裝體的組裝作業(yè)。
[0004]然而，在由上述的多個(gè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)的組裝作業(yè)中，需要保持各機(jī)器人的水平狀態(tài)。作為其對(duì)策，實(shí)行提高固定于各機(jī)器人的設(shè)置面上的基臺(tái)的剛性。然而，提高基臺(tái)的剛性會(huì)產(chǎn)生招致基臺(tái)本身的高成本化之類的問題。另外，也產(chǎn)生導(dǎo)致機(jī)器人臂以基臺(tái)的位置為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍被限制之類的問題。
[0005]因此，例如，開發(fā)有從頂面吊掛的吊掛型SCARA機(jī)器人(例如，參照專利文獻(xiàn)I。)。具體而言，該吊掛型SCARA機(jī)器人具備:固定于頂面?zhèn)鹊幕_(tái)、經(jīng)由第一連接部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于基臺(tái)的第一臂、經(jīng)由第二連接部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于第一臂的第二臂、以及設(shè)置于第二臂并能夠沿重力方向移動(dòng)的可動(dòng)軸部。
[0006]在上述的吊掛型SCARA機(jī)器人中，能夠?qū)⒌谝槐垡约暗诙鄣哪軌蜣D(zhuǎn)動(dòng)的范圍設(shè)為360。以上。
[0007]專利文獻(xiàn)1:再公表W02012/029173號(hào)公報(bào)
[0008]然而，在以往的吊掛型SCARA機(jī)器人中，存在可動(dòng)軸部的行程量越長(zhǎng)，例如第一臂與第二臂的連接部也越長(zhǎng)，而在可動(dòng)軸部容易產(chǎn)生振動(dòng)之類的問題。另外，當(dāng)在可動(dòng)軸部產(chǎn)生了振動(dòng)的情況下，招致作業(yè)精度的惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有的情況而提出的，其目的在于提供一種能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)的機(jī)器人。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的結(jié)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明的一方式所涉及的機(jī)器人的特征在于，具備:第一部件；經(jīng)由第一連接部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于第一部件的第一臂；經(jīng)由第二連接部能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于第一臂的第二臂；以及設(shè)置于第二臂并能夠相對(duì)于第二臂移動(dòng)的可動(dòng)軸部，在將可動(dòng)軸部的能夠移動(dòng)的范圍設(shè)為S，將可動(dòng)軸部相對(duì)于第二臂移動(dòng)到最靠近第一臂側(cè)時(shí)的可動(dòng)軸部的與第一臂相反的一側(cè)的前端、和作為第一部件與第一連接部的連接面的第一連接面的之間高度設(shè)為H1的情況下，滿足H1S 3S的關(guān)系。
[0012]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0013]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成滿足2S < H1S 3S的關(guān)系的結(jié)構(gòu)。
[0014]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠擴(kuò)大可動(dòng)軸部的能夠移動(dòng)的范圍。
[0015]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成滿足2S < H1S 2.7S的關(guān)系的結(jié)構(gòu)。
[0016]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大可動(dòng)軸部的能夠移動(dòng)的范圍。
[0017]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成滿足S彡150mm的關(guān)系的結(jié)構(gòu)。
[0018]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠擴(kuò)大可動(dòng)軸部的能夠移動(dòng)的范圍。
[0019]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成結(jié)構(gòu)，即在將第一連接面、和作為第一臂與第二連接部的連接面的第二連接面之間的高度設(shè)為H2，將第一連接面、和作為第一臂與第一連接部的連接面的第三連接面之間的高度設(shè)為H3的情況下，滿足H 3.5H 2、H2-H3彡 H3^ 1.2 (H 2-H3)、以及 H2-H3彡 80mm 的關(guān)系。
[0020]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0021]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成滿足55mm ( H2-H3彡65mm的關(guān)系的結(jié)構(gòu)。
[0022]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠進(jìn)一步抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0023]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成第一連接部包含第一連結(jié)部、以及剛性比第一連結(jié)部強(qiáng)的第一加強(qiáng)部。
[0024]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0025]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成第二連接部包含第二連結(jié)部、以及剛性比第二連結(jié)部強(qiáng)的第二加強(qiáng)部。
[0026]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0027]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成可動(dòng)軸部的軸徑為20mm以上的結(jié)構(gòu)。
[0028]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制在可動(dòng)軸部產(chǎn)生的振動(dòng)。
[0029]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成如下結(jié)構(gòu)，即具備使第二臂轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)部具有:設(shè)置于第二連接部的中空減速器；設(shè)置于第一臂的馬達(dá)；以及設(shè)置于第一臂并將馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力傳遞至中空減速器的帶輪，在設(shè)置于中空減速器的中心部的中空配管具有配線。
[0030]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制第一臂的厚度增加，并且能夠通過驅(qū)動(dòng)部使第二連接部轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0031]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成中空配管經(jīng)由環(huán)狀的定位部件固定于第一臂的結(jié)構(gòu)。
[0032]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠通過定位部件將中空配管固定于第一臂，并且能夠通過定位部件防止位于中空配管的內(nèi)側(cè)的配線因與中空配管接觸而摩擦。
[0033]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成在第一臂的內(nèi)部設(shè)置有位于帶輪與配線之間的分隔板的結(jié)構(gòu)。
[0034]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠防止帶輪與配線的干涉。
[0035]另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也可以形成在第一臂設(shè)置有孔部以及覆蓋孔部的蓋部的結(jié)構(gòu)。
[0036]在該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠通過孔部對(duì)設(shè)置于第一臂的內(nèi)部的帶輪等進(jìn)行維護(hù)。
【附圖說明】
[0037]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的吊掛型SCARA機(jī)器人的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0038]圖2是用于對(duì)圖1所示的吊掛型SCARA機(jī)器人的第二驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的透視立體圖。
[0039]圖3是用于對(duì)圖1所示的吊掛型SCARA機(jī)器人的第二連接部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的透視立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0041]此外，本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式，能夠在不改變其主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行改變而實(shí)施。另外，在以下的說明中使用的附圖中，為了容易觀察各構(gòu)成要素，存在示意性地表示構(gòu)成要素的情況，也會(huì)因構(gòu)成要素不同而以使尺寸的比例尺不同的方式表示。
[0042]首先，作為本發(fā)明的一實(shí)施方式，例如對(duì)圖1所示的吊掛型SCARA機(jī)器人I進(jìn)行說明。此外，圖1是表示吊掛型SCARA機(jī)器人I的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。另外，在以下的說明中，設(shè)定XYZ正交坐標(biāo)系，邊參照該XYZ正交坐標(biāo)系邊對(duì)各部件的位置關(guān)系進(jìn)行說明。具體而言，將圖1中的紙面的左右方向設(shè)為X軸方向，將圖1中的與紙面正交的方向設(shè)為Y軸方向，將圖1中的紙面的上下方向設(shè)為Z軸方向。另外，Z軸方向與重力方向一致。
[0043]如圖1所示，吊掛型SCARA機(jī)器人I具備:固定于頂面C側(cè)的基臺(tái)2 ;經(jīng)由第一連接部3能夠沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于基臺(tái)的第一臂4 ;經(jīng)由第二連接部5能夠沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于第一臂4的第二臂6 ;以及設(shè)置于第二臂6并能夠沿重力方向移動(dòng)的可動(dòng)軸部7。
[0044]第一連接部3將相對(duì)于基臺(tái)2位于其下方的第一臂4支承為能夠繞Z軸的軸系方向轉(zhuǎn)動(dòng)。第一臂4從第一連接部3沿水平方向延長(zhǎng)。第二連接部5將相對(duì)于第一臂4位于其下方的第二臂6支承為能夠繞Z軸的軸系方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，第二連接部5為了防止可動(dòng)軸部7位于最上位置時(shí)與第一臂4接觸，而在第一臂4與第二臂6之間具有與可動(dòng)軸部7的重力方向上的能夠移動(dòng)的范圍(以下，稱為行程量。)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。第二臂6從第二連接部5沿水平方向延長(zhǎng)。
[0045]可動(dòng)軸部7設(shè)置于第二臂6的前端側(cè)。另外，可動(dòng)軸部7被支承為能夠沿重力方向(Z軸方向)移動(dòng)，并被支承為能夠繞Z軸的軸系方向旋轉(zhuǎn)。在可動(dòng)軸部7的前端例如能夠更換地安裝有機(jī)器人手、促動(dòng)器、照明、照相機(jī)、傳感器、控制部等與各種作業(yè)一致的末端執(zhí)行器(作用器)。此外，在本實(shí)施方式中，例示了通過安裝于可動(dòng)軸部7的前端的機(jī)器人手(未圖示。)進(jìn)行將收納于工作臺(tái)上的托盤T的工件W向托盤T的外部取出之類的作業(yè)的情況。另外，針對(duì)可動(dòng)軸部7，只要為至少在重力方向上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)即可。另外，針對(duì)可動(dòng)軸部7，也能夠形成經(jīng)由第三連接部(未圖示。)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于第二臂6的結(jié)構(gòu)。
[0046]第一連接部3以及第二連接部5的能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍分別為360°以上。另外，使第一連接部3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與第二連接部5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離、和第二連接部5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與可動(dòng)軸部7的軸心之間的距離一致。由此，當(dāng)?shù)谝槐?與第二臂6在俯視觀察下位于重疊的位置時(shí)，第一連接部3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與可動(dòng)軸部7的軸心位于同一軸線上。
[0047]另外，吊掛型SCARA機(jī)器人I具備:使第一連接部3轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部8 ;使第二連接部5轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)部9 ;以及使可動(dòng)軸部7移動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)部10。第一驅(qū)動(dòng)部8設(shè)置于基臺(tái)2的上表面?zhèn)?。第二?qū)動(dòng)部9設(shè)置于第一臂4的下表面?zhèn)取５谌?qū)動(dòng)部10設(shè)置于第二臂6的上表面?zhèn)取?br>[0048]在具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的吊掛型SCARA機(jī)器人I中，第一臂4相對(duì)于基臺(tái)2沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第二臂6相對(duì)于第一臂4沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可動(dòng)軸部7相對(duì)于第二臂6沿重力方向移動(dòng)，由此能夠進(jìn)行將收納于托盤T的工件W向托盤T的外部取出之類的作業(yè)。
[0049]然而，在本實(shí)施方式的吊掛型SCARA機(jī)器人I中，在將可動(dòng)軸部7的重力方向上的能夠移動(dòng)的范圍(行程量)設(shè)為S，將可動(dòng)軸部7相對(duì)于第二臂6移動(dòng)到最靠近重力方向上側(cè)時(shí)的可動(dòng)軸部7的重力方向下側(cè)的前端P。、和作為基臺(tái)2與第一連接部3的連接面的第一連接面？1之間的高度設(shè)為1的情況下，滿足下述數(shù)式(I)的關(guān)系。
[0050]H1^ 3S...(I)
[0051]在欲增長(zhǎng)可動(dòng)軸部7的行程量S的情況下，需要在上述的第一臂4與第二臂6之間確保與可動(dòng)軸部7的行程量S對(duì)應(yīng)的高度方向的距離。在該情況下，第一臂4與第二臂6之間的距離越長(zhǎng)，第二連接部5的長(zhǎng)度越長(zhǎng)。第二連接部5為將第二臂6連接為能夠相對(duì)于第一臂4轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，若該部分的剛性較低，則容易在設(shè)置于第二臂6的前端側(cè)的可動(dòng)軸部7產(chǎn)生振動(dòng)。另一方面，在提高了第二連接