CN104249367B - 产业用机器人 - Google Patents
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Abstract
一种产业用机器人,可减轻在使水平多段式伸缩装置的输出臂移动到目标坐标时发生的摇动。水平多段式伸缩装置(30)构成为,在滑动单元(32)的另一侧端部设置电机(36),并且在所述滑动单元(32)上设置旋转传递机构(37),所述旋转传递机构(37)用于将所述电机(36)的旋转传递到第二带轮(34b)从而旋转驱动所述第二带轮(34b)。
Description
技术领域
本发明涉及具备水平多段式伸缩装置的产业用机器人。
背景技术
在产业用机器人中,有一种具备多段式伸缩装置的机器人,相对于目标行程的长度,其设置空间较小(例如专利文献1、2)。参考图8(a)、(b)对该多段式伸缩装置中的水平多段式伸缩式装置的基本概略结构进行说明。图8(a)示出了后述的滑动单元102以及输出臂104位于起始位置(朝向箭头X2方向移动极限位置)的状态。图8(b)示出了输出臂104伸长至目标行程位置的状态。
如图8(a)、(b)所示,在水平多段式伸缩装置100的基座101上,设置有能够朝着箭头X1方向(图中水平方向向右)以及与其相反的箭头X2方向移动的滑动单元102。而且,在该滑动单元102上设有同样能够朝着箭头X1、X2方向移动的移动块103。
该移动块103上安装着输出臂104的左端部。也就是说,该输出臂104从该移动块103向箭头X1方向突出。该输出臂104的前端部安装有手爪或钻头等末端执行器,图8中省略了图示。
进而,所述滑动单元102上设置有移动机构105。该移动机构105由可旋转地设置于滑动单元102的水平方向两端部的带轮105a、105b,以及架设于该两个带轮105a、105b上的传动带105c构成。而且,该传动带105c对置的两边部中的一边部的一部分105h连结在基座101上,另一边部、即与所述一部分105h对称的部分105i连结在所述移动块103上。
驱动机构110具备电机111、旋转传递机构112以及滚珠螺杆装置113。电机111借助安装端板101a安装到基座101上。另外,滚珠螺杆装置113具备滚珠螺杆113a与螺母套113b,该螺母套113b在内部具备可旋转地螺合到该滚珠螺杆113a上的螺母。滚珠螺杆113a的一端部借助安装端板102a固定在滑动单元102上,而螺母套113b借助所述安装端板101a固定在基座101上。
所述旋转传递机构112用于将所述电机111的旋转传递给螺母,其具备设置在电机111的旋转轴上的带轮112a、安装于所述螺母的带轮112b以及架设其间的传动带112c。
一旦所述驱动机构110的电机111朝着规定方向旋转,螺母也借助旋转传递机构112朝着规定方向旋转。由于具有螺母的螺母套113b没有移动,滚珠螺杆113a通过螺母的旋转朝着箭头X1方向被推出,从而使滑动单元102朝着箭头X1方向移动。这样,如前所述,输出臂104移动相当于目标行程St的量(参考图8(b))。
此外,图9(a)和(b)表示将上述图8(a)和(b)具体化的实际结构,对与图8同样的功能部分赋予相同符号。
例如,上述的水平多段式伸缩装置100是如图10(a)所述那样与搬送装置200以及升降装置300组装在一起,从而构成产业用机器人。这种情况下,所述基座101安装在升降装置300的升降部件301上,该升降装置300组装到搬送装置200。搬送装置200使所述升降装置300朝着箭头A1方向(前方)以及与其相反的箭头A2方向移动(搬送)。另外,所述升降装置300使水平多段式伸缩装置100朝着箭头B1方向(上方)以及与其相反的箭头B2方向移动(升降)。此外,水平多段式伸缩装置100的输出臂104的前端安装有手爪或钻头等末端执行器E。
此时,在该图10(a)的状态下,水平多段式伸缩装置100的输出臂104位于起始位置,从该状态开始,使该输出臂104朝着箭头X1方向移动,从而使得输出臂104的末端执行器E到达位于箭头X1方向的目标坐标M(参考图10(c))。此外,图10(b)表示移动途中的状态。之后,通过升降装置300使水平多段式伸缩装置100下降到上下方向的目标位置后,执行所谓的工件抓持、解除抓持或者对于工件的开孔作业等末端执行器的操作。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-28589号公报
专利文献2:日本特开平11-245189号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,由于产业用机器人中使用的水平多段式伸缩装置100是用于精密设备的装配或精密加工,因而要求具备高精度,另外从生产率的观点来看,也要求其具备作为机器人的快速的动作速度。
然而,在以往的上述水平多段式伸缩装置100中,将输出臂104移动到目标坐标M时,输出臂104的前端有时会在上下方向产生细微摇动。因此,导致目标坐标M处的位置不确定,降低了装配精度和加工精度。为了解决这一问题,也有一个方法是待机直到所述摇动收敛,但这样会导致作为机器人的动作速度变慢,生产率降低。
本发明是鉴于上述情况做出的,目的在于提供一种产业用机器人,其能够减轻使水平多段式伸缩装置的输出臂移动到目标坐标时的摇动。
用于解决技术问题的方案
发明人对上述上下方向摇动的原因进行了调查,结论如下。首先,发明人依次变更输出臂104的移动行程(从基座101突出的长度),对各移动行程处输出臂104前端的摇动进行了测量,其结果为,突出长度变得越长,所述摇动也越大。进一步对其进行研究,认为将基座101作为固定端时的输出臂104侧的载荷力矩是上述摇动产生的原因。
对上述载荷力矩进行研究,作为在输出臂104伸长状态下的载荷力矩的要素,有滑动单元102、移动块103、移动机构105,但由于它们是用于使输出臂104伸缩的机构,因而必不可少。此外作为影响载荷力矩的要素,有在滑动单元102上与该滑动单元102几乎等长的滚珠螺杆113a,还有用于支承该滚珠螺杆113a的安装端板102a。明确了这些要素作为重量载荷作用于滑动单元102,是增大输出臂104伸长时的载荷力矩的原因。
在以往,采用使用了所述滚珠螺杆装置113的结构的理由如下。首先,考虑到在水平多段式伸缩装置100中将作为驱动源的电机111固定在作为各部件支承基座的基座101上。其基于下述考虑,即为了将该电机111的旋转变换为直接使滑动单元102仅移动必要行程(使移动)的直线运动,需要一种具有能够直接向该滑动单元102赋予必要移动行程的长度的滚珠螺杆113a。根据这种设想,如上所述,需要用到具有使滑动单元102移动规定行程的长度的滚珠螺杆113a,以及用于支撑该滚珠螺杆113a的所述安装端板102a,从而增加了前述的载荷力矩。
由此,作为使滑动单元移动的方式,本发明人探索出了一种方式来替代用滚珠螺杆装置113直接推拉并移动滑动单元102的方式。作为该替代方式,着眼于如果使位于滑动单元102中的另一侧端部的带轮105b旋转驱动,就能够使滑动单元102移动(自行移动)。
这种情况下,需要用电机使带轮105b旋转驱动,作为将该电机的旋转传递到该带轮105b的机构,可以考虑带传递机构或齿轮传递机构等旋转传递机构。然而在旋转传递机构的情况下,如果按照以往的想法将上述电机固定到基座上,由于带轮105b与滑动单元102一起移动,会导致电机与带轮105b的距离发生变化,从而无法采用旋转传递距离不变的上述旋转传递机构,并且无法进行从电机向所述带轮105b的旋转传递。
在本发明中,考虑到上述情况,采用第一技术方案的结构。
在第一技术方案的产业用机器人构成为,将电机36设置在滑动单元32上而不是基座31上,而且,用于将该电机36的旋转传递到第二旋转体34b从而旋转驱动该第二旋转体34b的旋转传递机构37也设置在该滑动单元32上。通过将电机36设置在滑动单元32上,由于滑动单元32中该电机36与第二旋转体34b的距离不变,因此能够采用上述旋转传递机构,从而无需使用以往的滚珠螺杆装置就能够使滑动单元32移动。这样,由于无需使用以往的滚珠螺杆装置,因此能够减轻滚珠螺杆和安装板部分的重量,从而能够减轻载荷力矩。此外,在第一技术方案中,会担心由于设置旋转传递机构37而导致重量增加,但是,由于以往的滚珠螺杆装置原本也具备旋转传递机构,因而第一技术方案的旋转传递单元并未增加新的重量载荷。
而且,在第一技术方案中,由于将电机36以及旋转传递机构37设置在滑动单元32的另一方向侧的端部,因此,即使在水平多段式伸缩装置30将输出臂35伸长到最大行程的状态下,电机36以及旋转传递机构37相对于基座31位于输出臂35的相反侧,因而该电机36以及旋转传递机构37不会作为新的载荷力矩而作用于输出臂35。其结果是,能够减轻水平多段式伸缩装置30的输出臂35移动到目标坐标时的摇动。
另外,由于能够如上述那样减轻载荷力矩,因而能够减轻施加到水平多段式伸缩装置30各部的载荷,并且还能够延长作为机器人的使用寿命。另外,由于无需使用滚珠螺杆装置,因而能够削减部件数量。
附图说明
图1表示本发明的第一实施方式,(a)是水平多段式伸缩装置的输出臂位于起始位置状态下的立体图,(b)是输出臂位于移动中途状态下的立体图,(c)是输出臂移动到目标坐标状态下的立体图。
图2是输出臂位于起始位置状态下的水平多段式伸缩装置的立体图。
图3是输出臂移动到目标坐标状态下的立体图。
图4是从图2的箭头D方向观察的后视图。
图5是用于说明水平多段式伸缩装置的动作的基本概略图,(a)是输出臂位于起始位置状态下的图,(b)是输出臂移动到目标行程的状态下的图。
图6(a)~(f)是按照时间序列表示机器人的动作状态的图。
图7(a)~(e)是按照时间序列表示机器人的动作状态的图。
图8是表示以往例子的图5的等效图。
图9(a)是输出臂位于起始位置状态下的水平多段式伸缩装置的立体图,(b)是输出臂移动状态下的水平多段式伸缩装置的立体图。
图10是图1的等效图。
图11是表示第二实施方式的图3的等效图。
图12是第一带轮40a部分的纵剖侧视图。
图13是表示第三实施方式的图3的等效图。
图14是链轮43a部分的主视图。
图15是表示第四实施方式的图3的等效图。
图16是表示第五实施方式的图3的等效图。
图17是省略电机后的立体图。
图18是表示第六实施方式的图17的等效图。
图19是第一带轮47a部分的纵剖侧视图。
图20是表示第七实施方式的图17的等效图。
图21是链轮80a部分的主视图。
图22涉及第八实施方式,是省略电机和移动机构后的图2的等效图。
图23是第一凸轮从动件部分的主视图。
图24是第二凸轮从动件部分的主视图。
图25是表示第九实施方式的图3的等效图。
图26是省略电机后的立体图。
图27是表示第十实施方式的图3的等效图。
图28是省略电机后的立体图。
图29是表示参考例的图。
附图标记
1:产业用机器人 10:搬送装置 20:升降装置
30:水平多段式伸缩装置 31:基座 32:滑动单元
33:移动块(输出臂支承部) 34:移动机构
34a:第一带轮 34b:第二带轮
35:输出臂 36:电机
37:旋转传递机构 E:末端执行器
具体实施方式
下面,参考图1至图7,对本发明的第一实施方式进行说明。如图1(a)~(c)所示,第一实施方式的产业用机器人1具备搬送装置10、升降装置20以及水平多段式伸缩装置30。搬送装置10具备:作为搬送路径的搬送导轨11;可移动地设置在该搬送导轨11上的搬送部件12;以及搬送用驱动机构13,其具有电机13a,并且使搬送部件12朝着箭头A1方向及其相反的箭头A2方向移动。
升降装置20具备:升降装置本体21;升降部件22,能够沿着箭头B1方向(上方)以及箭头B2方向(下方)移动地设置在该升降装置本体21上;升降用驱动机构23,具有电机23a,并且使升降部件22朝着箭头B1方向以及箭头B2方向移动。所述升降装置本体21安装在所述搬送装置10的搬送部件12上。
参照图2~图4,对水平多段式伸缩装置30的结构进行说明。水平多段式伸缩装置30具备基座31、滑动单元32、相当于输出臂支承部的移动块33、移动机构34、输出臂35、电机36以及相当于旋转传递单元的旋转传递机构37。基座31构成为在基座本体31a上安装相当于滑动单元支承部的导向块31b。导向块31b上形成有凹状的导向槽31c,该导向槽31c上安装着具有良好滑动性的滑动单元承接部件31d(参照图4)。该滑动单元承接部件31d由在直动方向排列了多个滚珠的直线运动球轴承构成,省略其详细内容。
滑动单元32具有形成为长条平板状的滑动单元本体32a。在该滑动单元本体32a的一面(图2~图4中的下表面)安装着凸状的滑动单元引导部32b,该滑动单元引导部32b沿着滑动单元本体32a的长度方向安装在该长度方向的一端到另一端。进而在该滑动单元本体32a的另一面(图2~图4中的下表面)上安装着凸状的输出臂引导部32c,该输出臂引导部32c具有与滑动单元本体32a长度方向的长度大致相同的长度,并且沿着滑动单元本体32a的长度方向安装在该长度方向的一端到另一端。该滑动单元32在水平方向的长度尺寸设定为长于所述基座31。
该滑动单元32通过将该滑动单元引导部32b可移动地插通到所述基座31的导向槽31c的滑动单元承接部件31d,从而被支撑。该滑动单元32可以朝着水平方向的一方向、即箭头X1的方向以及与其相反的另一方向、即箭头X2的方向移动。
图2中示出了滑动单元32位于箭头X2方向的移动极限位置的状态,将该移动极限位置作为起始位置。
输出臂35形成为长条板状,在箭头X2方向(另一方向)的端部一体地具有移动块33。输出臂35形成为自移动块33朝着一方向、即箭头X1延伸出的形态。
移动块33在水平方向上的长度短于所述滑动单元32,一面上具有导向槽33a,该导向槽33a上安装着具有良好滑动性的输出臂承接部件33b(参照图4)。所述输出臂承接部件33b由在直动方向排列了多个滚珠的直线运动球轴承构成,省略其详细内容。
所述移动块33的所述输出臂承接部件33b可移动地***通所述滑动单元32的输出臂引导部32c,由此进行支承。
输出臂35的箭头X1方向侧的端部上安装有把手或钻头等末端执行器(参考图1(a)~(c))。
移动机构34构成为具备作为第一旋转体的第一带轮34a,作为第二旋转体的第二带轮34b,以及作为线状部件的闭环形的传动带34c。第一带轮34a以及第二带轮34b由分别在外周部具有凹凸状的啮合部的带轮构成。另外,传动带34c在内表面部具有凹凸状的啮合部。
第一带轮34a可旋转地设置在安装部件34d上,该安装部件34d设置在滑动单元32的所述箭头X1方向侧的端部上。第二带轮34b可旋转地设置在安装部件34e上,该安装部件34e设置在滑动单元32的所述箭头X2方向侧的端部上。传动带34c架设于所述带轮34a、34b。该传动带34c的一部分借助连接件34f连接到所述基座31上,另外,与该一部分相对的部分借助连接件34g连接到所述移动块33。伴随着滑动单元32向箭头X1方向以及箭头X2方向的移动,该移动机构34使移动块33乃至输出臂35相对于该滑动单元32朝着同方向移动。
滑动单元32通过上述移动机构34从所述起始位置朝着箭头X1方向移动时,移动块33相对于该滑动单元32朝着箭头X1方向移动,由此,所述输出臂35朝该箭头X1方向移动且该移动行程大于等于滑动单元32的移动行程。
电机36借助安装部件36a设置在滑动单元32中的另一方向、即箭头X2方向侧的端部上。这种情况下,所述滑动单元32位于基座31的上方,并且所述输出臂35位于该滑动单元32的上方。电机36以不干扰移动块33以及输出臂35的移动区域的方式,借助所述安装部件36a设置在从滑动单元32的上表面(图2以及图3中的上表面)向上方隔开的位置。该电机36可以变更旋转方向。
作为旋转传递单元的旋转传递机构37由带式旋转传递机构构成,具备:驱动带轮37a(相当于驱动侧旋转体),在外周面上具有以规定节距形成为凹凸状的啮合部;从动带轮37b(相当于从动侧旋转体),在外周面同样具有以规定节距形成为凹凸状的啮合部;以及闭环状的传动带37c(相当于传动用线状部件),在内表面同样具有以规定节距形成为凹凸状的啮合部。驱动带轮37a安装在电机36的旋转轴上,从动带轮37b安装在所述第二带轮34b的旋转轴(未图示)上。传动带37c架设于驱动带轮37a与从动带轮37b。该旋转传递机构37设置在滑动单元32的另一方向侧、即箭头X2方向侧的端部上,用于将电机36的旋转传递到所述第二带轮34b,从而旋转驱动该第二带轮34b。
如图1(a)~(c)所示,上述结构的水平多段式伸缩装置30的基座31安装在升降装置20的升降部件22上。
对水平多段式伸缩装置30的单独的动作进行说明。图5示出了该水平多段式伸缩装置30的基本概略结构,图5(a)表示滑动单元32与输出臂35各自位于起始位置的状态。如果从该状态下朝着箭头Xa方向旋转驱动电机36,移动机构34的第二带轮34b则会借助旋转传递机构37朝着相同方向(箭头Xb方向)旋转。
此处,第二带轮34b朝着上述箭头Xa方向旋入传动带34c的下边34ca(参照图5(a)),但是,由于该下边部34ca的一部分连接着基座31,通过因第二带轮34b本身相对于传动带34c的旋入而产生的来自该传动带34c的反作用力,第二带轮34b随着滑动单元32朝箭头X1方向进行相对移动。此时,闭环状的传动带34c的上边部34cb相对应地朝着箭头X1方向(下边部34ca朝着箭头X2方向)运动。由此,相对于朝着箭头X1方向移动的滑动单元32,由传动带34c的上边部34cb连接的移动块33进一步朝着箭头X1方向移动。这样,如图5(b)所示,输出臂35移动了目标行程St。此外,通过从该图5(b)的状态下使电机36朝着与所述箭头Xa相反的方向旋转,执行与上述相反的动作,返回图5(a)的状态。这种情况下,电机36与旋转传递机构37也与滑动单元32一起移动,即使输出臂35移动了最大行程,由于这些电机36和旋转传递机构37位于滑动单元32的箭头X2方向侧的端部,该电机36与旋转传递机构37不会从基座31朝箭头X1方向侧移动。
在此,参照图6、图7,说明组合搬送装置10、升降装置20与水平多段式伸缩装置30而构成的产业用机器人1的动作的一例。动作顺序为图6(a)→同图(b)→同图(c)→同图(d)→同图(e)→同图(f)→图7(a)→同图(b)→同图(c)→同图(d)→同图(e)(其与图6(a)相同)。此外,图1(a)表示与图6(a)相同的状态,图1(c)表示与图6(b)相同的状态,图1(b)表示从图1(a)向图1(c)变化过程中的状态。
首先,从图6(a)的状态(滑动单元32以及输出臂35分别位于起始位置,水平多段式伸缩装置30位于搬送导轨11上的规定位置P1处的状态)开始,控制水平多段式伸缩装置30的电机36,使输出臂35朝着箭头X1方向移动,从而使末端执行器E到达图6(b)的水平方向目标坐标M1。接着通过升降装置20,使水平多段式伸缩装置20下降(箭头B2方向),从而使末端执行器E到达垂直方向目标坐标M2(图6(c))。在该坐标M2处,通过末端执行器E执行规定操作。之后,通过升降装置20使水平多段式伸缩装置20上升(箭头B1方向),返回原来的高度(图6(d))。
接着,驱动水平多段式伸缩装置30,使输出臂35返回起始位置(图6(e))。之后,驱动搬送装置10,朝着箭头A1方向搬送水平多段式伸缩装置30,使其到达下一个目标作业位置P2(图6(f))。之后,驱动水平多段式伸缩装置30,使输出臂35朝着箭头X1方向移动,从而使末端执行器E到达水平方向目标坐标M3(图7(a))。之后,驱动升降装置20,使水平多段式伸缩装置30下降(箭头B2方向),到达垂直方向目标坐标M4(图7(b))。在该状态下,通过末端执行器E执行规定操作。
之后,通过升降装置20使水平多段式伸缩装置30上升到原来的高度(图7(c)),驱动水平多段式伸缩装置30,使输出臂35到达起始位置(图7(d))。然后,驱动搬送装置10,使多段式伸缩装置30返回搬送导轨11上原来的位置P1(图7(e))。之后,重复上述的动作。
在上述动作中,水平多段式伸缩装置30的输出臂35从起始位置伸长到水平方向目标坐标M1时(图1(c)以及图6(b)的状态),以往在输出臂的前端会产生摇动,而根据本实施方式,如下说明的那样,能够减轻该摇动。
本实施方式构成为,并未拘束于所谓的将电机固定到基座上的以往观点,而是将电机36设置在作为移动部件的滑动单元32上,并且取代根据滚珠螺杆装置直接推拉滑动单元的现有技术,而是在滑动单元32上设置旋转传递机构37,用于将将电机36的旋转传递到移动机构34的第二带轮34b,从而通过旋转驱动该第二带轮34b使滑动单元32移动(所谓的自行移动)。由此,能够使滑动单元移动而无需使用以往的滚珠螺杆装置113。这样,由于无需使用以往的滚珠螺杆装置113,因而能够减轻滚珠螺杆和安装端板的重量。
特别是,根据本实施方式,由于将电机36以及旋转传递机构37设置在滑动单元32的另一方向侧(箭头X2方向侧)的端部,因此,即使水平多段式伸缩装置30将输出臂35伸长到最大行程,由于电机36与旋转传递机构37存在于基座31上与输出臂35相反的一侧,因而该电机36与旋转传递机构37不会作为载荷力矩作用于输出臂35。
由此,能够减轻输出臂35从起始位置伸长到水平方向目标坐标M1或M3时的载荷力矩,其结果是,能够减轻输出臂35前端的摇动。因此,可以极度缩小在输出臂35从起始位置伸长到水平方向目标M1或M3之后收敛摇动所需的待机时间。由此,能够加快作为机器人的动作速度,有助于提高生产率。
另外,由于能够如上所述那样减轻载荷力矩,因而能够减轻施加到水平多段式伸缩装置30各部的载荷,并且还能够延长作为机器人的使用寿命。另外,由于无需使用滚珠螺杆装置,因而能够减少部件数量并且降低成本。
另外,如前所述那样根据本实施方式,由于通过驱动移动机构34的第二带轮34b使滑动单元32移动,因而能够将用于移动移动块33乃至输出臂35的移动机构34作为滑动单元32的移动机构使用。
另外,在水平多段式伸缩装置30的滑动单元32以及输出臂35伸出的状态下,通过升降装置20使水平多段式伸缩装置30下降以及上升时,虽然滑动单元32以及输出臂35在上下方向的加速度增大会导致载荷力矩进一步增大,但是,由于能够如前所述那样减轻原来的载荷力矩,因而也能够减轻水平多段式伸缩装置30在下降和上升时的输出臂35的摇动。
此外,在本实施方式中,可能因设置旋转传递机构37而导致重量相应增加,但是,由于以往的滚珠螺杆装置原本也具备旋转传递机构,因而本实施方式的旋转传递机构37并不会成为新的重量载荷。
另外,水平多段式伸缩装置30中不需要滚珠螺杆装置,能够相应地减轻重量,因此能够减轻施加到升降装置20以及搬送装置10上的载荷,由此能够延长作为机器人的寿命。
另外,在本实施方式中,可能因从动带轮37b的直径大于驱动带轮37a而导致重量增加,但是,可以采用将从动带轮37b减薄等的重量减轻结构。相反,在以往的滚珠螺杆装置113上,由于无法在丝杆上实施减薄措施,因而重量的减轻受到限制。
另外,在上所述实施方式中,由于滑动单元32位于基座31上方,并且输出臂35位于该滑动单元32上方,因此,将电机36设置在从滑动单元32的上表面向上方隔开的位置,以避免干扰输出臂35的移动区域。
而且,本实施方式构成为,作为用于将自滑动单元32上表面向上方分离的电机36的旋转力传递到作为第二旋转体的第二带轮34b的旋转传递机构37(旋转传递单元),在电机36的旋转轴上安装作为驱动侧旋转体的驱动带轮37a,与所述第二带轮34b同轴地一体旋转的方式设置作为从动侧旋转体的从动带轮37b,并且将作为传动用线状部件的传动带37c架设于该驱动带轮37a与从动带轮37b上。
由此,能够将位于自滑动单元32向上方离开的位置上的电机36的旋转力传递到移动机构34的第二带轮34b。
另外,本实施方式构成为,在移动机构34中的作为第一旋转体的第一带轮34a以及作为第二旋转体的第二带轮34b的外周部具有以规定节距形成为凹凸状的啮合部,在作为线状部件的传动带34c的内表面具有以同一规定节距形成凹凸状的啮合部,因此,传动带34c的长度设定、传动带34c对基座31的连接位置与对移动块33的连接位置的相互间隔距离、设定变更等变得容易。也就是说,由于传动带34c的啮合部以规定节距进行排列,因而能够容易地根据啮合部的数量设定传动带34c的长度,另外,将传动带34c对基座31的连接位置与对移动块33的连接位置设置在彼此相反的位置时,能够根据传动带34c的啮合部的数量算出作为相反位置的地点,这样,能够容易地进行上述设定以及设定的变更。另外,由于第一带轮34a、第二带轮34b以及传动带34c具有啮合部,因此,与摩擦传动不同,相互间的滑动少,第一带轮34a与第二带轮34b的旋转响应性以及旋转同步性好,从而提高作为产业用机器人的动作精度。
另外,在本实施方式中,作为旋转传递机构37的驱动侧旋转体的驱动带轮37a以及作为从动侧旋转体的从动带轮37b是由在各自外周部具有以规定节距形成凹凸状的啮合部的带轮构成,作为传动用线状部件的传动带37c是由在内周部具有以规定节距形成凹凸状的啮合部的传动带构成。由此,与摩擦传动不同,相互间没有滑动,从电机36向第二带轮34b的动力传递不存在差距,能够使移动机构没有时滞地随动。
图11和图12表示第二实施方式。在该第二实施方式中,移动机构40和旋转传递机构41与第一实施方式的移动机构34和旋转传递机构37不同。
在移动机构40中,作为第一旋转体的第一带轮40a以及作为第二旋转体的第二带轮40b各自由V型带轮构成。另外,线状部件由闭环形的V型带40c构成。
另外,在旋转传递机构41中,作为驱动侧旋转体的驱动带轮41a以及作为从动侧旋转体的从动带轮41b由V型带轮构成,作为传动用线状部件的传动带41c由V型带构成。
在产业用机器人中,要求发挥当初预定的加速性或减速性。关于这一点,根据该第二实施方式,由于作为移动机构40的第一旋转体的第一带轮40a以及作为第二旋转体的第二带轮40b各自由V型带轮构成,并且作为线状部件的传动带由V型带40c构成,与平型带方式不同,由于楔效应而没有滑动,也就是说适合于要求传动能力高、无滑动、要求加速性、减速性的机器人。
另外,在产业用机器人中,考虑到根据工件的种类、动作轨迹或使用环境等的不同会导致在各部产生各个方向的振动,因而有时轴方向(图11的箭头F方向)的振动会作用到带轮上。这种情况下,如果传动带是平型带且带轮是平型带轮,由于振动导致带轮和传动带在轴方向逐渐偏离,可能会导致两者的槽间距变小。这样,由于传动带以较少的面积承受旋转传动力,导致劣化速度变快。关于这一点,根据该第二实施方式,由于采用了上述结构,即使前述的轴方向的振动产生作用,V型带40c在轴方向上不会从第一带轮40a以及第二带轮40b偏离,因而能够防止上述的早期劣化,有利于延长产业用机器人1的寿命。这种情况下,在旋转传递机构41中也起到同样的效果。
图13和图14表示第三实施方式,在该第三实施方式中,移动机构42和旋转传递机构43与第一实施方式的移动机构34和旋转传递机构37不同。
移动机构42构成为,具有分别作为第一旋转体和第二旋转体的链轮42a、42b,还具有作为线状部件啮合到该链轮42a、42b的链条42c。另外,旋转传递机构43构成为,具有分别作为驱动侧旋转体和从动侧旋转体的链轮43a、43b,并且具有作为传动用线状部件啮合到该链轮43a、43b的链条43c。
涉及产业用机器人1的载荷力矩或重量载荷较大的情况下,需要增大电机36的输出转矩,但是,旋转传递机构或移动机构由带传递机构构成的情况下,在带轮和传动带之间可能会产生滑动,或导致带轮被伸长。关于这一点,由于该第三实施方式中的移动机构42如上述那样构成为,具有分别作为第一旋转体和第二旋转体的链轮42a、42b,还具有作为线状部件啮合到该链轮42a、42b的链条42c,因此,即使电机36的输出转矩较大的情况下,链轮42a、42b与链条42c之间也不会发生滑动,也很少会产生链条42c被伸长。
另外,在旋转传递机构43中也起到与上述同样的作用效果。总而言之,即使产业用机器人1的载荷为高载荷,也能够长期保证最初的规定动作。
图15表示第四实施方式。在该第四实施方式中,移动机构44和旋转传递机构45与第一实施方式不同。旋转传递机构45具备设置在电机36的旋转轴上的作为驱动侧旋转体的驱动带轮45a,以及可旋转地设置在作为第二旋转体的后述第二带轮44b附近、作为方向变更用旋转体的方向变更用带轮45b。
所述移动机构44构成为,将作为线状部件的传动带44c(平型带)架设在作为第一旋转体的第一带轮44a(平型带轮)、作为第二旋转体的第二带轮44b(平型带)、所述驱动带轮45a(平型带轮)、所述方向变更用带轮45b(平型带轮)上。所述变更用带轮45b用于将平型带44c的移动方向从所述电机36侧变更为第一带轮44a方向及其相反方向。
在该第四实施方式中,在移动机构44以及旋转传递机构45中共用传动带44c。也就是,由一条呈闭环的传动带44c,承担从电机36向第二带轮44b的旋转力传递以及移动机构44的驱动。该第四实施方式相比于第一实施方式,具有以下效果。由于该第四实施方式中的传动带44c长于第一实施方式中的传动带34c和37c且只有一条,因此,在因机器人运转而产生松弛的情况下,该松弛只有一处且松弛量与传动带44c的长度成比例。相反,第一实施方式中带轮34c和37c分别产生松弛的情况下,由于它们都短于传动带44c,因而各自的松弛量较小。但是,全体的总松弛量与第四实施方式大致相同。这样,在第一实施方式和第四实施方式中,即使全体的松弛量相同,在第一实施方式中由于各自的松弛量小而容易忽略该松弛,但是,在该第四实施方式中由于松弛量变大而不会忽略该松弛。因此,因此,能够尽早检测出维修时间。
另外,由于第一实施方式中有两条传动带,因而需要两个用于消除传动带松弛的传动带张力赋予机构,但是在该第四实施方式中,由于只需一条传动带44c,因而只需要一个传动带张力赋予机构。
此外,在该第四实施方式中,第一旋转体、第二旋转体、驱动侧旋转体、方向变更用旋转体可以分别由链轮构成,线状部件可以由链条构成。
图16和图17表示第五实施方式,该第五实施方式与第一实施方式的不同点如下。在该第五实施方式中,将电机36设置在滑动单元32的侧面部以不干扰移动块33和输出臂35的移动区域。而且,旋转传递机构46构成为,例如通过将电机36的旋转轴与移动机构34的第二带轮34b的旋转轴直接连结,或者通过将第二带轮34b直接连结到电机36的旋转轴,从而通过电机36直接转动第二带轮34b。
根据第五实施方式,将电机36设置在滑动单元32的侧面部以不干扰移动块33以及输出臂35的移动区域,因而可以采用根据电机36直接旋转第二带轮34b的结构作为旋转传递机构46。由此,能够通过电机36直接驱动移动机构34,从而能够提高产业用机器人1的动作精度。
图18和图19表示第六实施方式,该第六实施方式中的移动机构47的结构与第五实施方式不同。此外,该图18中省略了电机36的图示。在该第六实施方式的移动机构47中,作为第一旋转体的第一带轮47a以及作为第二旋转体的第二带轮47b各自由V型带轮构成,作为线状部件的传动带由V型带47c构成。
根据该第六实施方式,如第二实施方式中所述那样,由于楔效应而导致传动能力高,优选使用于要求无滑动的加速性、减速性的机器人。另外,即使前述的轴方向(箭头F方向)的振动作用于产业用机器人1乃至移动机构47,由于V型带47c在轴方向上不会从第一带轮47a以及第二带轮47b偏离,因而能够防止上述的早期劣化,其结果是有利于延长产业用机器人1的寿命
图20和图21表示第七实施方式,该第七实施方式中,移动机构80的结构与第五实施方式不同。此外,该图20中省略了电机36的图示。该第七实施方式中的移动机构80构成为,具有分别作为第一旋转体和第二旋转体的链轮80a、80b,还具有作为线状部件与该链轮80a、80b啮合的链条80c。
在该第七实施方式中,即使电机36的输出转矩较大的情况下,链轮80a、80b与链条80c之间不会发生滑动,也很少会产生链条42c被伸长。其结果是,产业用机器人1的载荷为高载荷的情况下,即使加大了电机36的输出转矩,也能够长期保证最初的规定动作。
图22~图24表示第八实施方式。在该第八实施方式中,滑动单元32的支承结构以及输出臂35的支承结构与第一实施方式不同。在该第八实施方式中,滑动单元引导部48具有分别向长度方向延伸的平坦的第一至第四面部48a~48d。而且,面部48a、48b形成的角度、面部48b、48c形成的角度、面部48c、48d形成的角度、面部48d、48a形成的角度,也就是相邻面部形成的角度大致为直角。
另外,与滑动单元引导部48相同,输出臂引导部49具有分别向长度方向延伸的平坦的第一至第四面部49a~49d,且相邻面部形成的角度大致为直角。
相当于滑动单元支承部的导向块31b构成为,具有分割为左右的分割块31b1、31b2。
相当于输出臂支承部的移动块33构成为,具有分割为左右的分割块33h、33i。
滑动单元承接部件50由四个一组的两组第一凸轮从动件50a~50h构成。而且,其中一组的各第一凸轮从动件50a~50d以各自抵接到滑动单元引导部48的所述各面部48a~48d的方式设置在基座31的导向块31b的一端部,另一组的各第一凸轮从动件50e~50h以各自抵接到滑动单元引导部48的各面部48a~48d的方式设置在基座31的导向块31b的另一端部。上述一组的各第一凸轮从动件50a~50d与另一组的各第一凸轮从动件50e~50h隔着规定距离L1。上述的各凸轮从动件50a~50h全都构成为具有圆筒型的旋转部50r与安装部50t,安装部50t安装在导向块31b上。
而且,各凸轮从动件50a~50h与对应的面部48a~48d线接触。
构成所述输出臂承接部件51的第二凸轮从动件51a~51h为四个一组,共有两组,其中一组的各第二凸轮从动件51a~51d以各自抵接到所述输出臂引导部49的所述各面部49a~49d的方式设置在所述输出臂支承部、即移动块33的一端部。另外,另一组的各第二凸轮从动件51e~51h以各自抵接到所述输出臂引导部49的所述各面部49e~49h的方式设置在所述移动块33的另一端部。上述一组的各第二凸轮从动件51a~51d与另一组的各第二凸轮从动件51e~51h隔着规定距离L2。上述的各凸轮从动件51a~51h均具有圆筒型的旋转部51r与安装部51t,安装部51t安装在移动块33上。
而且,各凸轮从动件51a~51h与对应的各面部49a~49d线接触。
此外,在图22~图24中,省略了电机36和移动机构34的图示。在图22中,未图示的电机36使移动机构34驱动,由此,如前述那样滑动单元32朝着箭头X1方向移动,并且输出臂35相对于该滑动单元32更快速地移动。伴随该滑动单元32的滑动单元引导部的移动,第一凸轮从动件50a~50h以与滑动单元引导部48的各面部48a~48d线接触的状态下旋转,从而使滑动单元32几乎没有阻力地移动。另外,一旦输出臂35相对于滑动单元32移动,第二凸轮从动件51a~51h在与输出臂引导部49线接触的状态下,一边旋转一边与该输出臂35一起移动。因此,输出臂35也几乎没有阻碍地相对于滑动单元32移动。
在此,滑动单元承接部件构成为具有四个在直动方向排列滚珠的直线运动球轴承,假定将各直线运动球轴承与图23的各面部48a~48d抵接,由于直线运动球轴承的各个滚珠与各面部48a~48d点接触,因此,由机器人的重量载荷或者输出臂35延伸时的载荷力矩而产生的应力集中在各面部48a~48d的点接触部分。这样,如果在较大的载荷下长期使用机器人,可能会导致在各面部48a~48d处的滚珠的移动轨迹部分形成连续的凹痕状的凹状筋,产生振动从而导致滑动单元32的移动轨迹产生误差。使用上述的直线运动球轴承作为输出臂承接部件的情况也可能产生同样的不良情况。
关于这一点,在该第八实施方式中,由于使该第一凸轮从动件50a~50h接触到滑动单元引导部48的各面部48a~48d,因而能够通过该第一凸轮从动件50a~50h在线接触状态下支承滑动单元引导部的各面部48a~48d,从而能够实现应力的分散。而且,由于一组的第一凸轮从动件50a~50d与另一组的第一凸轮从动件50e~50h相距距离L1,从而也能够实现分散滑动单元32以及输出臂35延伸时的载荷力矩所对应的应力。其结果是,即使在较大载荷下长期使用机器人的情况下,也能够防止滑动单元32的移动轨迹产生误差。
然而,例如如图23的箭头W示出的旋转力矩作用在滑动单元32上的情况下,滑动单元32可能会朝着箭头W方向变位。但是,在该第八实施方式中,由于滑动单元引导部的面部48a~48d的相邻的面部形成大致直角,各第一凸轮从动件50a~50h与该面部48a~48d线接触,并且第一凸轮从动件50a~50h在箭头W方向中各自在不同的方向形成线接触,因此,即使产生了上述的弯矩,也能够防止滑动单元32朝着旋转方向变位。
此外,由于与上述第一凸轮从动件50a~50h同样的第二凸轮从动件51a~51h也以线接触状态与输出臂引导部49抵接,因此,在该第二凸轮从动件51a~51h部分中也能产生与上述同样的效果。
在此,驱动滑动单元的机构构成为,在基座上设置电机以及由电机旋转的带轮,在滑动单元的两处位置连结一条传动带的两端部,并且将该传动带卷绕在基座侧的所述带轮上,并通过电机使带轮旋转并且朝着规定方向牵引传动带,从而根据基座侧的带轮来移动滑动单元,但是,该技术不过是将电机设置在固定部件上,仅仅是通过设置于基座上的带轮使滑动单元移动。相反,本发明的特征在于,通过在滑动单元上搭载电机以及旋转传递机构并且使滑动单元上搭载的移动机构的带轮(第二带轮)旋转,从而能够将现有的移动机构用作滑动单元的移动机构,因此,前述的技术与本发明完全不同。
图25和图26表示第九实施方式。该第九实施方式中,移动机构60与第一实施方式的移动机构34不同。移动机构60具备摆臂61。该摆臂61在长度方向的中间部具有摆动轴部61a,并且具有从该摆动轴部61a向一方向以及另一方向延伸的第一和第二引导部61b、61c。摆臂61的摆动轴部61a的中心部可旋转地设置在支轴32p上,该支轴32p突出设置于滑动单元32的水平方向的中间部。
所述第一和第二引导部61b、61c各自形成为臂状,具有细长的孔部61b1、61c1。
而且,突出设置于基座31上的栓销31p可滑动地***到第一引导部61b的孔部61b1,由此将第一引导部61b可滑动地连结到基座31上。另外,突出设置于输出臂35上的栓销35p可滑动地***到第二引导部61c的孔部61c1,由此将第二引导部61c连结到输出臂35上。
电机36安装在固定于滑动单元32侧面部的电机安装板63上的与所述摆动轴部61a对置的部位。该电机36构成为直接使摆臂61的摆动轴部61a旋转。该电机36可以变更旋转方向。
当通过电机36旋转摆动轴部61a时,该移动机构60使滑动单元32相对于基座31移动并使输出臂35移动至大于等于滑动单元32的移动行程。图26中示出了滑动单元32以及输出臂35朝着箭头X1方向移动到最大行程的状态,如果从该状态下朝着箭头T方向旋转摆动轴部61a,各引导部61b、61c就会朝着同方向旋转,由此,滑动单元32、输出臂35相对于固定状态的栓销31p向箭头X1的相反方向移动,到达起始位置。
在该第九实施方式中,通过将移动机构60设为上述结构,得到以下效果。
水平多段式伸缩装置构成为,相对于基座可移动地设置滑动单元,并且将输出臂可移动地设置在该滑动单元上。而且,具备移动机构,用于使输出臂与滑动单元的移动联动,并且使输出臂移动至滑动单元的移动行程以上。进而具备电机,用于使上述滑动单元或输出臂移动,并且使移动机构动作。
上述的移动机构构成为,具有分别设置在滑动单元的移动方向的一端部以及另一端部的第一旋转体和第二旋转体以及架设于该两个旋转体的线状部件,该线状部件的一部分连结到所述基座上,并且与所述一部分相反的部分连结到输出臂。这种情况下,长期使用有可能会导致线状部件产生松弛。另外,根据传动带的与基座的连结位置与对输出臂的连结位置的位置关系,设定输出臂相对于滑动单元的移动行程比率,但是,设定该位置关系与所述移动行程比率的对应关系有时会比较困难。
关于这一点,在上述第九实施方式中,由于移动机构60构成为使用了摆臂61的结构,与使用了线状部件的结构不同,没有松弛问题,能够维持长期稳定的动作。另外,输出臂35相对于滑动单元32的移动行程比率(最大行程比率)由距离R1和距离R2表示,距离R1是从基座31的栓销31p到作为旋转中心的支轴32p的距离,距离R2是从基座31的栓销31p到输出臂35的栓销35p的距离,因而,可以容易设定输出臂35相对于滑动单元32的移动行程比率。
图27和图28表示第十实施方式。在该第十实施方式中,移动机构70与第九实施方式不同。该移动机构70具有摆臂71。该摆臂71在长度方向的一端部(基座31侧的端部)具有摆动轴部71a,并且具有从该摆动轴部71a向一方向延伸的引导部71b。摆臂71的摆动轴部71a的中心部可旋转地设置在突出设置于基座31的支轴31j。引导部71b形成为臂状,具有细长的孔部71b1。
而且,突出设置于滑动单元32中间部的栓销32j与突出设置于输出臂35的栓销35j可滑动地***到引导部71b的长孔71b1。也就是,滑动单元32的中间部以及输出臂35可滑动地连结到引导部71b上。
电机36A安装在固定于基座31侧面部的电机安装板73上、与摆动轴部71a对置的部位。该电机36A构成为直接使摆臂71的摆动轴部71a旋转。
当通过电机36A旋转摆动轴部71a时,该移动机构70就会使滑动单元32相对于基座31移动并且使输出臂35移动至大于等于滑动单元32的移动行程。在图28中,示出了滑动单元32以及输出臂35朝着箭头X1方向移动到最大行程的状态,如果从该状态下朝着箭头U方向旋转摆动轴部71a,引导部71b就会朝着同方向旋转,由此,滑动单元32、输出臂35向箭头X1的相反方向移动,到达起始位置。
在该第十实施方式中,也可实现与第九实施方式同样的效果。另外,在该第十实施方式的优点是,由于电机36A设置在基座31上,因而不会对移动机构70形成载荷。
此外,比较所述第九实施方式和第十实施方式时,如下说明那样,第九实施方式中的电机36相比于第十实施方式中的电机36A的优点是,能够减小输出转矩。图29(a)中示出了根据第九实施方式的电机36来旋转摆臂61的情况,同图(b)中示出了根据第十实施方式的电机36A来旋转摆臂71的情况。图29(a)的情况下,如果要使摆臂61中的点31p、35p根据力pw工作,需要电机36的转矩为m×pw+m×pw=2×(m×pw)。
图29(b)的情况下,需要电机36A的转矩为m×pw+2m×pw=3×(m×pw).其结果是,相比于第十实施方式,基于第九实施方式能够减小电机36的输出转矩。
另外,上述的几个实施方式是作为例子提出的,并不限定发明的保护范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施,在不偏离发明宗旨的范围内,可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或主旨中,并且包含在权利要求范围所记载的发明和其等同的保护范围内。
Claims (26)
1.一种产业用机器人,具备水平多段式伸缩装置(30),其中,
所述水平多段式伸缩装置(30)包括:
基座(31);
滑动单元(32),其在水平方向的长度尺寸设定为长于所述基座(31),以能够朝着所述水平方向的一方向以及与其相反的另一方向移动的方式设置在所述基座(31)上,并且将所述另一方向上的移动极限位置作为起始位置;
输出臂(35),在所述另一方向侧的端部具有输出臂支承部(33),形成为自所述输出臂支承部(33)向所述一方向延伸出的形态,通过将所述输出臂支承部(33)可移动地设置在所述滑动单元(32)上,从而以能够朝着水平方向的一方向以及另一方向移动的方式设置在所述滑动单元(32)上,并且在一方向侧的端部安装有包括手爪在内的末端执行器;
移动机构(34、40、42、44、47、80),具备分别设置在所述滑动单元(32)的所述水平方向的一方向侧端部和另一方向侧端部的第一旋转体(34a、40a、44a、47a、80a)和第二旋转体(34b、40b、44b、47b、80b),以及架设于所述两个旋转体的线状部件(34c、40c、44c、47c、80c),所述线状部件的一部分连结(34f)到所述基座(31),与所述一部分相反的部分则连结(34g)到所述输出臂支承部(33),随着所述滑动单元(32)的所述移动,使所述输出臂(35)朝着所述一方向移动,且该移动量大于等于所述滑动单元(32)的移动行程;
电机(36),设置在所述滑动单元(32)的所述另一方向侧的端部;
旋转传递单元(37、41、43、45、46),设置在所述滑动单元(32)的所述另一方向侧的端部,将所述电机(36)的旋转力传递到所述移动机构(34)的所述第二旋转体(34b),从而通过旋转驱动该第二旋转体(34b)使所述滑动单元(32)移动;
在所述输出臂(35)以其最大行程移动时,所述滑动单元(32)的所述另一方向侧的端部位于与所述一方向以及所述另一方向的所述基座(31)的位置相对应的位置。
2.根据权利要求1所述的产业用机器人,其中,
所述滑动单元(32)设置在所述基座(31)的上方,所述输出臂(35)设置在所述滑动单元(32)的上方;
所述电机(36)设置在从滑动单元(32)的上表面向上方隔开的位置,以避免干扰所述输出臂(35)的移动区域;
所述旋转传递单元由旋转传递机构(37)构成,所述旋转传递机构(37)具有:安装在所述电机(36)的旋转轴上的驱动侧旋转体(37a、41a、43a);与所述第二旋转体(34b)同轴地一体旋转的从动侧旋转体(37b、41b、43b);以及架设于所述驱动侧旋转体和从动侧旋转体的传动用线状部件(37c、41c、43c)。
3.根据权利要求1所述的产业用机器人,其中,
所述滑动单元(32)设置在所述基座(31)的上方,所述输出臂(35)设置在所述滑动单元(32)的上方;
所述电机(36)设置在从滑动单元(32)的上表面向上方隔开的位置,以避免干扰所述输出臂支承部(33)和所述输出臂(35)的移动区域;
所述旋转传递单元(45)具备:安装在所述电机(36)的旋转轴上的驱动侧旋转体(45a);以及可旋转地设置在所述第二旋转体(44a)的附近,用于变更所述线状部件(44c)的移动方向的方向变更用旋转体(45b);
所述移动机构(44)构成为,将所述线状部件(44c)除了架设到所述第一旋转体(44a)、第二旋转体44(b)以外,还架设到所述驱动侧旋转体(45a)、所述方向变更用旋转体(45b)。
4.根据权利要求1所述的产业用机器人,其中,
所述滑动单元(32)设置在所述基座(31)的上方,所述输出臂(35)设置在所述滑动单元(32)的上方;
所述电机(36)设置在滑动单元(32)的侧面部,以避免干扰所述输出臂支承部(33)和所述输出臂(35)的移动区域;
所述旋转传递单元构成为,通过所述电机(36)直接转动所述第二旋转体(34b、47b、80b)。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的产业用机器人,其中,
所述基座(31)具有滑动单元支承部(31b),并且在该滑动单元支承部(31b)上具有滑动单元承接部件(31d、50);
所述滑动单元(32)具有沿着所述滑动单元(32)的长度方向的滑动单元引导部(32b、48);
通过由所述滑动单元承接部件(31d、50)可移动地支承所述滑动单元引导部(32b),由此将所述滑动单元(32)可移动地设置在所述基座(31)上;
所述输出臂支承部(33)具有输出臂承接部件(33b、51);
所述滑动单元(32)具有沿着所述滑动单元(32)的长度方向的输出臂引导部(32c、49);
通过将所述输出臂承接部件(33b、51)可移动地抵接到所述输出臂引导部(32c、49),从而将所述输出臂(35)可移动地设置在所述滑动单元(32)上。
6.根据权利要求5所述的产业用机器人,其中,
所述滑动单元引导部(48)和所述输出臂引导部(49)具有分别向所述长度方向延伸的平坦的第一至第四面部(48a~48d、49a~49d),并且,相邻面部之间形成的角度为大致直角;
所述滑动单元承接部件(50)由四个为一组共两组第一凸轮从动件(50a~50h)构成,其中一组的各第一凸轮从动件(50a~50d)以分别抵接到所述滑动单元引导部(48)的所述各面部(48a~48d)的方式设置在所述基座(31)的所述滑动单元支承部(31b)的一端部,另一组的各第一凸轮从动件(50e~50h)以分别抵接到所述滑动单元引导部(48)的所述各面部(48a~48d)的方式设置在所述基座(31)的所述滑动单元支承部(31b)的另一端部;
所述输出臂承接部件(51)由四个为一组共两组第二凸轮从动件(51a~51f)构成,其中一组的各第二凸轮从动件(51a~51d)以分别抵接到所述输出臂引导部(49)的所述各面部(49a~49d)的方式设置在所述输出臂支承部(33)的一端部,另一组的各第二凸轮从动件(51e~51h)以分别抵接到所述输出臂引导部(49)的所述各面部(49a~49d)的方式设置在所述输出臂支承部(33)的另一端部。
7.根据权利要求1或4所述的产业用机器人,其中,
所述第一旋转体和所述第二旋转体由带轮(34a、34b)构成,所述带轮(34a、34b)在外周部具有以规定节距形成凹凸状的啮合部;
所述线状部件由传动带(34c)构成,所述传动带(34c)在内表面具有以相同的规定节距形成凹凸状的啮合部。
8.根据权利要求1或4所述的产业用机器人,其中,
所述移动机构(40、47)具有分别作为所述第一旋转体和第二旋转体的V型带轮(40a和40b、47a和47b),并且具有作为所述线状部件的V型带(40c、47c)。
9.根据权利要求1或4所述的产业用机器人,其中,
所述移动机构(42、80)具有分别作为所述第一旋转体和第二旋转体的链轮(42a和42b、80a和80b),并且具有作为所述线状部件的链条(42c、80c)。
10.根据权利要求2所述的产业用机器人,其中,
所述旋转传递机构(37)的驱动侧旋转体(37a)和从动侧旋转体(37b)分别由带轮构成,所述带轮在外周部具有以规定节距形成凹凸状的啮合部;
所述线状部件(37c)由传动带构成,所述传动带在内周部具有以规定节距形成凹凸状的啮合部。
11.根据权利要求2所述的产业用机器人,其中,
在所述旋转传递机构(41)中,所述驱动侧旋转体(41a)和从动侧旋转体(41b)分别由V型带轮构成,所述传动用线状部件(41c)由V型带构成。
12.根据权利要求2所述的产业用机器人,其中,
所述旋转传递机构(43)的驱动侧旋转体(43a)和从动侧旋转体(43b)分别由链轮构成,所述传动用线状部件(43c)由链条构成。
13.根据权利要求3所述的产业用机器人,其中,
所述第一旋转体(44a)、第二旋转体(44b)、所述驱动侧旋转体(45a)、所述方向变更用旋转体(45b)分别由平型带轮构成,所述线状部件(44)由平型带构成。
14.根据权利要求1至4、权利要求6、以及权利要求10至13中的任一项所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
15.根据权利要求5所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
16.根据权利要求7所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
17.根据权利要求8所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
18.根据权利要求9所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
19.根据权利要求14所述的产业用机器人,其中,
进一步具备搬送装置(10),用于沿着规定的搬送路径(11)搬送搬送部件(12),所述升降装置(20)安装在所述搬送部件(12)上。
20.根据权利要求15至18中的任一项所述的产业用机器人,其中,
进一步具备搬送装置(10),用于沿着规定的搬送路径(11)搬送搬送部件(12),所述升降装置(20)安装在所述搬送部件(12)上。
21.一种产业用机器人,具备水平多段式伸缩装置(30),其中,
所述水平多段式伸缩装置(30)包括:
基座(31);
滑动单元(32),其在水平方向的长度尺寸设定为长于所述基座(31),以能够朝着所述水平方向的一方向以及与其相反的另一方向移动的方式设置在所述基座(31)上,并且将所述另一方向上的移动极限位置作为起始位置;
输出臂(35),在所述一方向侧的端部具有输出臂支承部(33),形成为自所述输出臂支承部(33)向所述一方向延伸出的形态,通过将所述输出臂支承部(33)可移动地设置在所述滑动单元(32)上,从而以能够朝着水平方向的一方向以及另一方向移动的方式设置在所述滑动单元(32)上,并且在一方向侧的端部安装有包括手爪在内的末端执行器;
移动机构(60),具备摆臂(61),所述摆臂(61)在长度方向的中间部具有摆动轴部(61a)并且具有从该摆动轴部(61a)向一方向以及另一方向延伸的第一和第二引导部(61b、61c),所述摆臂(61)的所述摆动轴部(61a)可旋转地设置在所述滑动单元(32)的所述水平方向的中间部,所述第一引导部(61b)可滑动地连结到所述基座(31),所述第二引导部(61c)可滑动地连结到所述输出臂(35),通过所述摆动轴部(61a)的旋转使所述滑动单元(32)移动并使所述输出臂(35)移动,且所述输出臂(35)的移动量大于等于所述滑动单元(32)的移动行程;
可变更旋转方向的电机(36),安装在所述滑动单元(32)侧面部,用于直接转动所述摆臂(61)的所述摆动轴部(61a)。
22.根据权利要求21所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
23.根据权利要求22所述的产业用机器人,其中,
进一步具备搬送装置(10),用于沿着规定的搬送路径(11)搬送搬送部件(12),所述升降装置(20)安装在所述搬送部件(12)上。
24.一种产业用机器人,具备水平多段式伸缩装置(30),其中,
所述水平多段式伸缩装置(30)包括:
基座(31);
滑动单元(32),其在水平方向的长度尺寸设定为长于所述基座(31),以能够朝着所述水平方向的一方向以及与其相反的另一方向移动的方式设置在所述基座(31)上,并且将所述另一方向上的移动极限位置作为起始位置;
输出臂(35),在所述一方向侧的端部具有输出臂支承部(33),形成为自所述输出臂支承部(33)向所述一方向延伸出的形态,通过将所述输出臂支承部(33)可移动地设置在所述滑动单元(32)上,从而以能够朝着水平方向的一方向以及另一方向移动的方式设置在所述滑动单元(32)上,并且在一方向侧的端部安装有包括手爪在内的末端执行器;
移动机构(60),具备摆臂(71),所述摆臂(71)在长度方向的一端部具有摆动轴部(71a)并且具有从所述摆动轴部(71a)向一方向延伸的引导部(71b),所述摆臂(71)的所述摆动轴部(71a)可旋转地设置在所述基座(31)上,所述滑动单元(32)的中间部以及所述输出臂(35)可滑动地连结到所述引导部(71b),通过所述摆动轴部(71a)的旋转使所述滑动单元(32)移动并使所述输出臂(35)移动,且所述输出臂(35)的移动量大于等于所述滑动单元(32)的移动行程;
可变更旋转方向的电机(36A),安装在所述基座(31),用于转动所述摆臂(71)的所述摆动轴部(71a)。
25.根据权利要求24所述的产业用机器人,其中,
进一步具备升降装置(20),用于使升降部件(22)上下移动,所述水平多段式伸缩装置(30)的所述基座(31)安装在所述升降部件(22)上。
26.根据权利要求25所述的产业用机器人,其中,
进一步具备搬送装置(10),用于沿着规定的搬送路径(11)搬送搬送部件(12),所述升降装置(20)安装在所述搬送部件(12)上。
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