CN108161895A - 工业机器人 - Google Patents

Abstract

一种工业机器人，其是包括回旋构件的水平多关节型工业机器人，上述回旋构件对柱状构件的下端进行支承，并能转动地连接于基台，上述柱状构件经由臂支承构件将臂保持成能升降，上述工业机器人能提高回旋构件的抗扭刚性。在上述工业机器人中，回旋构件(18)的基端侧能转动地连接于基台(6)，回旋构件的前端侧固定有柱状构件的下端侧，上述柱状构件经由臂支承构件将臂保持成能够升降。回旋构件(18)的中央部分(18a)的厚度比回旋构件(18)的基端部分(18b)的厚度大。在上述工业机器人中，回旋构件(18)与基台(6)的连接部由减速器(30)构成，减速器与电动机(29)直接连接，上述电动机(29)用于使回旋构件(18)相对于基台(6)转动。

Description

工业机器人

技术领域

本发明涉及一种水平多关节型工业机器人。

背景技术

一直以来，已知一种搬运工件的水平多关节型机器人(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的机器人包括：手，该手对工件进行保持；臂，手能够转动地连接于该臂；支承构件，该支承构件对臂进行支承；柱，该柱将支承构件支承成能够升降；台座，该台座供柱的下端固定；以及基台，台座能够转动地连接于该基台。从上下方向观察时的台座的形状为大致长方形，台座的一端侧能够转动地连接于基台。台座的另一端供柱的下端侧固定。台座的另一端侧部分的厚度比台座的一端侧部分的厚度大。

在专利文献1所记载的机器人中，台座与基台的连接部由减速器构成。上述减速器经由带连接于电动机，当电动机旋转时，台座会相对于基台转动。电动机配置于台座的内部。此外，电动机配置于厚度变大的台座的另一端侧部分。在台座的上表面形成有用于将电动机配置于台座的内部的相对较大的开口部。开口部形成于厚度变大的台座的另一端侧部分的上表面。此外，开口部被盖覆盖。

专利文献1：日本专利特开2009－269126号公报

在专利文献1所记载的机器人中，在厚度变大的台座的另一端侧部分的上表面形成有用于配置电动机的相对较大的开口部。因此，在上述机器人的情况下，尽管台座的另一端侧部分的厚度变大，台座的抗扭刚性仍可能会降低。此外，若台座的抗扭刚性降低，则固定于台座的柱在机器人的动作时容易倾斜，因此，机器人的动作时臂或手容易产生振动，其结果为，提高机器人的动作速度变得较为困难。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种工业机器人，其是包括回旋构件的水平多关节型工业机器人，所述回旋构件对柱状构件的下端进行支承，并且能够转动地连接于基台，所述柱状构件经由臂支承构件将臂保持成能够升降，上述工业机器人能提高回旋构件的抗扭刚性。

为了解决上述课题，本发明的工业机器人的特征在于，包括：手，该手装载搬运对象物；臂，手连接于该臂的前端侧；臂支承构件，臂的基端侧能够转动地连接于该臂支承构件；柱状构件，该柱状构件将臂支承构件保持成能够升降；回旋构件，该回旋构件对柱状构件的下端侧进行支承；基台，回旋构件能够转动地连接于该基台；以及转动机构，该转动机构使回旋构件相对于基台转动，从上下方向观察时的回旋构件的形状为长方形或长圆形，若将从上下方向观察时的回旋构件的长边方向设为第一方向，则回旋构件的在第一方向上的一端侧连接于基台，回旋构件的在第一方向上的另一端侧固定有柱状构件的下端侧，回旋构件的第一方向的中央部分的上下方向的厚度比回旋构件的第一方向的一端侧部分的上下方向的厚度大，转动机构包括：电动机，该电动机配置于回旋构件的内部；减速器，该减速器构成回旋构件与基台的连接部，并且将电动机的旋转在减速后进行传递，电动机与减速器直接连接。

在本发明的工业机器人中，回旋构件的第一方向的中央部分的上下方向的厚度比回旋构件的第一方向的一端侧部分的上下方向的厚度大。此外，在本发明中，回旋构件的第一方向的一端侧连接于基台，回旋构件与基台的连接部由减速器构成。此外，在本发明中，电动机与减速器直接连接，在与形成回旋构件与基台的连接部的减速器相对较近的位置配置有电动机。即，在本发明中，在更靠近回旋构件的第一方向的一端的、回旋构件的内部配置有电动机。

因此，在本发明中，无需在厚度变大的回旋构件的第一方向的中央部分形成用于配置电动机的开口部，或即使在回旋构件的第一方向的中央部分形成有开口部，也能减小形成于中央部分的开口部的大小。因而，在本发明中，能确保厚度变大的中央部分的刚性，其结果为，能提高回旋构件的抗扭刚性。

在本发明中，例如，在电动机的输出轴上形成或固定有齿轮，减速器包括与齿轮啮合的输入齿轮。此外，在本发明中，减速器例如是摆线针轮减速器。

如上所述，在本发明中，在包括回旋构件的水平多关节型工业机器人中，能提高回旋构件的抗扭刚性，其中，所述回旋构件对柱状构件的下端进行支承，并且能够转动地连接于基台，所述柱状构件经由臂支承构件将臂保持成能够升降。

附图说明

图1是本发明实施方式的工业机器人的俯视图。

图2是图1所示的工业机器人的侧视图。

图3是图1所示的工业机器人的下端部的后视图。

图4是用于对图3所示的基台与回旋构件的连接部的内部结构进行说明的剖视图。

图5是图4所示的回旋构件的基端侧、电动机及减速器的俯视图。

符号说明

1 机器人(工业机器人)；

2 基板(玻璃基板、搬运对象物)；

3 手；

4 臂；

6 基台；

15 支承构件(臂支承构件的一部分)；

16 升降构件(臂支承构件的一部分)；

17 柱状构件；

18 回旋构件；

18a 中央部分(第一方向的中央部分)；

18b 基端部分(第一方向的一端侧部分)；

24 转动机构；

29 电动机；

29a 齿轮；

30 减速器；

31 输入齿轮。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(工业机器人的概略结构)

图1是本发明实施方式的工业机器人1的俯视图。图2是图1所示的工业机器人1的侧视图。图3是图1所示的工业机器人1的下端部的后视图。

本实施方式的工业机器人1(下称“机器人1”)是用于搬运作为搬运对象物的液晶显示器用的玻璃基板2(下称“基板2”)的水平多关节型机器人。上述机器人1包括：两个手3，两个上述手3装载基板2；两条臂4，两条上述臂4的前端侧分别连接于两个手3；主体部5，该主体部5对两条臂4进行支承；以及基台6，该基台6对主体部5进行支承。手3能够转动地连接于臂4的前端侧。臂4的基端侧能够转动地连接于主体部5。主体部5能够转动地连接于基台6。

臂4由第一臂部8和第二臂部9这两个臂部构成，并相对于主体部5伸缩。第一臂部8的基端侧能够转动地连接于主体部5。第二臂部9的基端侧能够转动地连接于第一臂部8的前端侧。手3能够转动地连接于第二臂部9的前端侧。

主体部5包括：两个支承构件15，两个该支承构件15分别对两条臂4的基端侧进行支承；升降构件16，该升降构件16供两个支承构件15固定，并且能够上下移动；柱状构件17，该柱状构件17将升降构件16保持成能升降；以及回旋构件18，该回旋构件18对柱状构件17的下端侧进行支承，并且能够转动地连接于基台6。

臂4的基端侧(即，第一臂部8的基端侧)能够转动地连接于支承构件15的前端侧。支承构件15的基端侧固定于升降构件16。在本实施方式中，由支承构件15和升降构件16构成臂支承构件，臂4的基端侧能够转动地连接于该臂支承构件。柱状构件17由固定于回旋构件18的第一柱部19和将升降构件16保持成能够升降的第二柱部20这两个柱部构成。第二柱部20以能够升降的方式保持于第一柱部19。另外，柱状构件17也可以由一个柱部构成。

如图2所示，在两条臂4中的一条臂4中，从下侧起依次配置有臂支承构件15、第一臂部8、第二臂部9和手3，在另一条臂4中，从上侧起依次配置有臂支承构件15、第一臂部8、第二臂部9和手3。此外，在本实施方式中，两个手3、两条臂4及两个臂支承构件15以在上下方向上重叠的方式配置。即，本实施方式的机器人1是双臂型机器人。

在机器人1中,第二柱部20相对于第一柱部19上下移动,升降构件16相对于第二柱部20与手3及臂4等一起上下移动。此外，臂4相对于主体部5伸缩。具体而言，臂4以使手3在朝向固定方向的状态下直线状地移动的方式伸缩。此外，回旋构件18相对于基台6转动。通过上述动作的组合，从而机器人1搬运基板2。

本实施方式的机器人1包括使回旋构件18相对于基台6转动的转动机构24(参照图4)。以下，对回旋构件18的结构、基台6与回旋构件18的连接部的结构及转动机构24的结构进行说明。另外，机器人1包括使臂4伸缩臂并使手3相对于臂4转动的臂驱动机构(未图示)、使第二柱部20相对于第一柱部19升降的升降机构(未图示)、以及使升降机构16相对于第二柱部20升降的升降机构(未图示)。

(回旋构件的结构、基台与回旋构件的连接部的结构及转动机构的结构)

图4是用于对图3所示的基台6与回旋构件18的连接部的内部结构进行说明的剖视图。图5是图4所示的回旋构件18的基端侧、电动机29及减速器30的俯视图。

回旋构件18形成为从上下方向观察时的形状为长方形或长圆形的块状。此外，回旋构件18形成为大致长方体。若将从上下方向观察时的回旋构件18的长边方向设为第一方向，则如图3所示，第一方向的回旋构件18的一端侧连接于基台6。即，回旋内构件18的基端侧能够转动地连接于基台6。回旋构件18配置于比基台6靠上侧的位置。第一方向的回旋构件18的另一端侧固定有柱状构件17的下端侧。即，在回旋构件18的前端侧固定有柱状构件17的下端侧。具体而言，第一柱部19的下端面固定于回旋构件18的前端侧的上表面。

回旋构件18的第一方向的中央部分18a的厚度(上下方向的厚度)比回旋构件18的第一方向的一端侧部分的厚度(上下方向的厚度)大。即，中央部分18a的厚度比回旋构件18的基端部分18b的厚度大。此外，中央部分18a的厚度比回旋构件18的第一方向的另一端侧部分的厚度(上下方向的厚度)大。即，中央部分18a的厚度比回旋构件18的前端部分18c的厚度大。

如图4、图5所示，在基端部分18b上形成有从基端部分18b的上表面向下侧凹陷的凹部18d。在凹部18d之中配置有构成转动机构24的后文所述的电动机29。凹部18d从上侧被盖25覆盖。第一柱部19的下端面固定于厚度变薄的前端部分18c的上表面。第一方向的前端部分18c的宽度与第一方向的第一柱部19的宽度大致相等。

回旋构件18例如由铝合金形成。此外，回旋构件18形成为中空状。本实施方式的回旋构件18由使用了砂型的铸造来形成，在回旋构件18上形成有通到回旋构件18的内部的漏砂用的较小的开口部18e。开口部18e形成于回旋构件18的上表面的多个部位，并且形成于回旋构件18的下表面的多个部位。开口部18e被盖25或形成为薄板状的盖26等覆盖。另外，在图1中，省略了盖26的图示。

若将与上下方向和第一方向正交的方向设为第二方向，则在第二方向的回旋构件18的中心位置形成有形成为平板状的加强用的肋(未图示)。上述肋形成于回旋构件18的内部的上下方向的整个区域。此外，上述肋形成为肋的厚度方向与第二方向一致。此外，上述肋至少形成于厚度变大的中央部分18a。

转动机构24包括电动机29和构成基台6与回旋构件18的连接部的减速器30。在电动机29的输出轴上直接形成有齿轮29a。或者，在电动机29的输出轴上与电动机29的输出轴呈同心状地固定齿轮29a。电动机29配置于回旋构件18的内部。具体而言，电动机29配置于凹部18d之中。即，电动机29配置于基端部分18b。此外，电动机29以输出轴朝下侧突出的方式固定于基端部分18b。电动机29配置于比减速器30的中心靠第一方向的另一端侧的位置。在从上下方向观察时，电动机29与减速器30重叠。

减速器30使电动机29的旋转减速并进行传递。本实施方式的减速器30是摆线针轮减速器。减速器30的输出部从下侧固定于基端部分18b。将减速器30的输入部及减速器30的输出部支承成能够旋转的减速器30的壳体从上侧固定于基台6的中心部。减速器30与电动机29直接连接。具体而言，减速器30的输入部包括输入齿轮31，齿轮29a与输入齿轮31啮合。另外，也可以减速器30的壳体固定于基端部分18b，减速器30的输出部固定于基台6的中心部。此外，减速器30也可以是摆线针轮减速器以外的减速器。

如图5所示，在本实施方式中，由凹曲面状的曲面18f、平面状的平面18g、平面状的平面18h和平面状的平面18j构成中央部分18a与基端部分18b间的边界面，其中，上述曲面18f构成第一方向的凹部18d的另一端侧的侧面，上述平面18g从第二方向的曲面18f的一端向第二方向的一侧扩展，上述平面18h从第二方向的曲面18f的另一端向第二方向的另一侧扩展，上述平面18j连接于第二方向的平面18h的另一端。

即，如图5所示，第一方向的基端部分18b的另一端侧的一部分在第一方向上进入中央部分18a之中。具体而言，第一方向的基端部分18b的另一端侧的、第二方向的中心部分在第一方向上进入中央部分18a之中。从上下方向观察时的曲面18f的形状为半圆弧形。平面18g、18h为与第一方向正交的平面。平面18j相对于平面18h略微倾斜。电动机29配置于比平面18g、18h靠第一方向的另一端侧的位置。减速器30的中心配置于比平面18g、18h靠第一方向的一端侧的位置。

(本实施方式的主要效果)

如以上说明的那样，在本实施方式中，回旋构件18的中央部分18a的厚度比基端部分18b的厚度大。此外，在本实施方式中，在构成基台6与回旋构件18的连接部的减速器30上直接连接电动机29，在基端部分18b配置有电动机29。因此，在本实施方式中，无需在厚度变大的中央部分18a形成用于配置电动机29的开口部。因而，在本实施方式中，能确保厚度变大的中央部分18a的刚性，其结果为，能提高回旋构件18的抗扭刚性。

(其它实施方式)

上述实施方式是本发明的优选实施方式的一例，但并不限定于此，可在不改变本发明思想的范围内进行各种变形。

在上述的实施方式中，电动机29配置于基端部分18b，但电动机29也可以配置于中央部分18a与基端部分18b间的边界部。在该情况下，会在中央部分18a形成用于配置电动机29的开口部，但由于上述开口部形成于中央部分18a与基端部分18b间的边界部，因此即使在中央部分18a形成有开口部也能缩小上述开口部的大小。因而，即使在该情况下，也能确保厚度变大的中央部分18a的刚性，其结果为，能提高回旋构件18的抗扭刚性。

在上述的实施方式中，在通过使用了砂型的铸造以外的方法形成回旋构件18的情况下，也可以不在回旋构件18上形成开口部18e。此外，在上述的实施方式中，前端部分18c的厚度也可以与中央部分18a的厚度相等。此外，在上述的实施方式中，也可以在第一方向的前端部分18c的端面(回旋构件18的第一方向的另一端面)固定有第一柱部19的下端侧的侧面。此外，在上述的实施方式中，臂4也可以由三个以上的臂部构成。

在上述的实施方式中，机器人1是包括两个手3和两个臂4的所谓的双臂型机器人，但机器人1也可以是包括一个手3和一个臂4的单臂型机器人。此外，在上述的实施方式中，基台6也可以能朝水平方向移动。此外，在上述的实施方式中，通过机器人1搬运的搬运对象物是基板2，但通过机器人1搬运的搬运对象物也可以是基板2以外的半导体晶片等。

Claims (3)

1.一种工业机器人，其特征在于，包括：

手，该手装载搬运对象物；

臂，所述手连接于该臂的前端侧；

臂支承构件，所述臂的基端侧能够转动地连接于该臂支承构件；

柱状构件，该柱状构件将所述臂支承构件保持成能够升降；

回旋构件，该回旋构件对所述柱状构件的下端侧进行支承；

基台，所述回旋构件能够转动地连接于该基台；以及

转动机构，该转动机构使所述回旋构件相对于所述基台转动，

从上下方向观察时的所述回旋构件的形状为长方形或长圆形，

若将从上下方向观察时的所述回旋构件的长边方向设为第一方向，则

所述回旋构件的在第一方向上的一端侧连接于所述基台，

所述回旋构件的在第一方向上的另一端侧固定有所述柱状构件的下端侧，

所述回旋构件的第一方向的中央部分的上下方向的厚度比所述回旋构件的第一方向的一端侧部分的上下方向的厚度大，

所述转动机构包括：电动机，该电动机配置于所述回旋构件的内部；以及减速器，该减速器构成所述回旋构件与所述基台的连接部，并且将所述电动机的旋转在减速后进行传递，

所述电动机与所述减速器直接连接。

2.如权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，

在所述电动机的输出轴上形成或固定有齿轮，

所述减速器包括与所述齿轮啮合的输入齿轮。

3.如权利要求1或2所述的工业机器人，其特征在于，

所述减速器是摆线针轮减速器。