CN109202879B - 工业用机器人的手及工业用机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业用机器人的手,即使多根叉的间距的变更量较大,也能够降低叉间距变更机构的驱动源即电动机的成本,并且能够顺畅地变更多根叉的间距。该手具备变更与叉的长度方向和上下方向正交的Y方向上的多根叉的间距的叉间距变更机构(26、27)和向Y方向引导叉的导向机构(50)。叉间距变更机构(26、27)具备电动机(29、34)、外周面形成有梯形螺纹或方螺纹且与电动机(29、34)的输出轴连接的螺纹部件(30、35)、与螺纹部件(30、35)卡合的螺母部件(32、37)、固定于叉的滑动部件(31、36)。螺母部件(32、37)被滑动部件(31、36)保持为能够向与Y方向正交的方向移动。
Description
技术领域
本发明涉及搬运搬运对象的工业用机器人的手。另外,本发明涉及具备该手的工业用机器人。
背景技术
目前,已知有搬运液晶显示器用的玻璃基板的工业用机器人(例如,参照专利文献1)。专利文献1中记载的工业用机器人的手具备形成为直线状的两根叉和在与叉的长度方向和上下方向正交的方向上变更两根叉的间距的叉间距变更机构。叉间距变更机构具备作为驱动源的电动机、与电动机的输出轴连接的螺纹部件、固定于两根叉中的一根叉的螺母部件、固定于另一根叉的螺母部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-19061号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了降低具有叉间距变更机构的手的成本,本申请发明人研究了采用较廉价的直流电动机作为叉间距变更机构的驱动源即电动机。但是,在叉间距变更机构的驱动源为直流电动机的情况下,当在切断直流电动机的电源的状态下,与叉的长度方向和上下方向正交的方向(正交方向)的外力作用在叉上时,叉有可能会在正交方向上错位。于是,本申请发明人研究采用外周面形成有梯形螺纹或方螺纹的螺纹部件作为与电动机的输出轴连接的螺纹部件,使得即使在切断直流电动机的电源的状态下正交方向的外力作用在叉上,叉在正交方向上也不会错位。
另一方面,近年来,有希望利用共同的手搬运正交方向的宽度不同的多种搬运对象的需求。为了应对该需求,需要增大两根叉的间距的变更量,为了增大两根叉的间距的变更量,需要延长螺纹部件的长度。但是,当螺纹部件的长度变长时,螺纹部件的直进性(直线性)有可能降低。另外,当外周面形成有梯形螺纹或方螺纹的螺纹部件的直进性降低时,螺纹部件旋转时的螺纹部件和螺母部件的接触阻力变大,其结果是,用于使螺纹部件旋转时的扭矩变大,有可能使螺纹部件不能旋转。
即,当外周面形成有梯形螺纹或方螺纹的螺纹部件的直进性降低时,有可能使螺纹部件不能旋转,不能顺畅地变更两根叉的间距。此外,如果采用容量大的直流电动机作为叉间距变更机构的驱动源,则即使用于使螺纹部件旋转的扭矩变大,也能够使螺纹部件旋转,但在这种情况下,直流电动机的成本变高。
因此,本发明的技术问题在于,提供一种具备变更多根叉的间距的叉间距变更机构的工业用机器人的手,即使多根叉的间距的变更量较大,也能够降低叉间距变更机构的驱动源即电动机的成本,并且能够顺畅地变更多根叉的间距。另外,本发明的技术问题在于,提供一种具备该手的工业用机器人。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种工业用机器人的手,所述手是搬运搬运对象的工业用机器人的手,其特征在于,具备:多根叉,其形成为直线状;叉间距变更机构,其变更与叉的长度方向和上下方向正交的正交方向上的多根叉的间距;以及导向机构,其向正交方向引导叉,叉间距变更机构具备:作为驱动源的电动机;外周面形成有梯形螺纹或方螺纹且与电动机的输出轴连接的螺纹部件;与螺纹部件卡合的螺母部件;以及固定于叉的基端侧的滑动部件,螺母部件被滑动部件保持为能够向与正交方向正交的方向移动。
在本发明的工业用机器人的手中,在与电动机的输出轴连接的螺纹部件的外周面形成有梯形螺纹或方螺纹。因此,在本发明中,即使使用较廉价的直流电动机作为电动机,也能够防止在切断电动机的电源的状态下正交方向的外力作用在叉上时的叉向正交方向的错位。
另外,在本发明中,与螺纹部件卡合的螺母部件被滑动部件保持为能够向与正交方向正交的方向移动。即,在本发明中,螺母部件相对于固定在被导向机构向正交方向引导的叉上的滑动部件能够向与正交方向正交的方向移动。因此,在本发明中,即使为了增大多根叉的间距的变更量而加长螺纹部件的长度、导致螺纹部件的直进性降低,也能够降低螺纹部件旋转时的螺纹部件和螺母部件的接触阻力。因此,在本发明中,即使螺纹部件的长度变长使得螺纹部件的直进性降低,另外即使使用容量小的廉价的电动机,也能够使螺纹部件旋转,顺畅地变更多根叉的间距。即,在本发明中,即使多根叉的间距的变更量较大,也能够降低作为叉间距变更机构的驱动源的电动机的成本,并且顺畅地变更多根叉的间距。
在本发明中,例如,叉间距变更机构具备:螺栓,其用于将螺母部件安装在滑动部件上;以及圆筒部件,其形成为圆筒状并且具有供螺栓插通到内周侧的圆筒部,在螺母部件上,以在正交方向上贯通螺母部件的方式形成有配置圆筒部的圆孔状的配置孔,在滑动部件上形成有供螺栓的前端部拧入的螺纹孔,配置孔的内径比圆筒部的外径大,正交方向上的螺母部件的厚度比正交方向上的圆筒部的长度薄。在这种情况下,能够以较简单的结构在滑动部件上保持螺母部件,使螺母部件能够向与正交方向正交的方向移动。
在本发明中,理想的是,在螺母部件上,以在正交方向上贯通螺母部件的方式形成有供螺纹部件插通的插通孔,在正交方向上的插通孔的一部分形成有与梯形螺纹或方螺纹卡合的内螺纹。在这种情况下,例如,形成有内螺纹的内螺纹部的正交方向的长度是梯形螺纹或方螺纹的螺距的大致1.5倍。这样构成时,能够缩短螺纹部件和螺母部件的啮合长度。因此,即使螺母部件相对于螺纹部件倾斜,也能够减小螺纹部件旋转时的螺纹部件和螺母部件的接触阻力。因此,能够进一步减小电动机的容量。
在本发明中,理想的是,叉间距变更机构变更两根叉的间距,螺纹部件具备形成右旋螺纹的右旋螺纹部、形成左旋螺纹的左旋螺纹部、连接右旋螺纹部和左旋螺纹部的联轴器,在右旋螺纹部卡合被固定于两根叉中的一根叉的滑动部件保持的螺母部件,在左旋螺纹部卡合被固定于两根叉中的另一根叉的滑动部件保持的螺母部件。这样构成时,因为分体形成的右旋螺纹部和左旋螺纹部通过联轴器相连接,所以与右旋螺纹部和左旋螺纹部一体形成的情况相比,能够缩短螺纹部件的、一体形成的部分的长度。因此,能够抑制螺纹部件的直进性的降低。
本发明的手能够用于工业用机器人,所述工业用机器人具备前端侧供手可转动地连接的臂和可转动地连接臂的基端侧的主体部。在该工业用机器人中,即使多根叉的间距的变更量较大,也能够降低叉间距变更机构的驱动源即电动机的成本,同时,能够顺畅地变更多根叉的间距。
(发明效果)
如上所述,在本发明中,即使多根叉的间距的变更量较大,也能够降低叉间距变更机构的驱动源即电动机的成本,同时,能够顺畅地变更多根叉的间距。
附图说明
图1是本发明实施方式的工业用机器人的俯视图。
图2是图1所示的工业用机器人的侧视图。
图3是用于说明图1所示的手的基部的内部构造的俯视图。
图4是用于说明图1所示的叉的动作的俯视图。
图5是用于说明图3的E部的叉间距变更机构的结构的俯视图。
图6是用于说明图3的F部的叉间距变更机构的结构的俯视图。
图7是用于从图3的G-G方向说明叉间距变更机构的结构的侧视图。
图8的(A)是图5的H部的放大图,(B)是图5的J部的放大图。
(符号说明)
1 机器人(工业用机器人)
2 搬运对象
3 手
4 臂
5 主体部
18、19 叉
26、27 叉间距变更机构
29、34 电动机
30、35 螺纹部件
30a、35a 右旋螺纹部
30b、35b 左旋螺纹部
31、36 滑动部件
31c、36c 螺纹孔
32、37 螺母部件
32a、37a 插通孔
32b、37b 内螺纹部
32c、37c 配置孔
42 联轴器
45 螺栓
46 圆筒部件
46a 圆筒部
50 导向机构
X 叉的长度方向
Y 正交方向
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。
(工业用机器人的整体结构)
图1是本发明实施方式的工业用机器人1的俯视图。图2是图1所示的工业用机器人1的侧视图。
本方式的工业用机器人1(以下,称为“机器人1”)是用于搬运规定的搬运对象2的水平多关节型机器人。搬运对象2例如是液晶显示器用的玻璃基板。该搬运对象2形成为长方形的平板状。本方式的机器人1可以搬运大小不同的多种搬运对象2。
机器人1具备装载搬运对象2的两个手3、前端侧分别连接两个手3的两条臂4、支承两条臂4的主体部5、沿水平方向可移动地支承主体部5的底座6。主体部5具备支承臂4的基端侧并可上下移动的臂支架7、可上下移动地支承臂支架7的支承框架8、构成主体部5的下端部分并且相对于底座6可水平移动的基座9、固定支承框架8的下端并且相对于基座9可转动的回转框架10。
臂4由第一臂部12和第二臂部13这两个臂部构成。第一臂部12的基端侧与臂支架7可转动地连接。即,臂4的基端侧与主体部5可转动地连接。第二臂部13的基端侧可转动地连接在第一臂部12的前端侧。手3可转动地连接在第二臂部13的前端侧。即,手3可转动地连接在臂4的前端侧。机器人1具备使两条臂4分别伸缩的两个臂驱动机构。
支承框架8经由臂支架7可升降地保持手3及臂4。该支承框架8具备可升降地保持臂支架7的柱状的第一支承框架14和可升降地保持第一支承框架14的柱状的第二支承框架15。机器人1具备使臂支架7相对于第一支承框架14升降的升降机构、使第一支承框架14相对于第二支承框架15升降的升降机构、沿上下方向引导第一支承框架14的导向机构、向上下方向引导臂支架7的导向机构。
第二支承框架15的下端固定于回转框架10。如上所述,回转框架10相对于基座9可转动。机器人1具备使回转框架10相对于基座9转动的转动机构。如上所述,基座9相对于底座6可水平移动。机器人1具备使基座9相对于底座6水平移动的水平移动机构。
(手的结构)
图3是用于说明图1所示的手3的基部17的内部构造的俯视图。图4是用于说明图1所示的叉18、19的动作的俯视图。
手3具备与第二臂部13的前端侧可转动地连接的基部17和供搬运对象2载置于上表面侧的多根叉18、19。本方式的手3具备两根叉18和两根叉19合计四根叉18、19。另外,手3具备固定于叉18、19的上表面侧并载置搬运对象2的多个载置部件(省略图示)和多个真空吸附载置于该载置部件的搬运对象2的下表面的吸附机构(省略图示)。
基部17形成为中空状,并且形成为上下方向的厚度薄的扁平的大致长方体状。叉18、19形成为直线状。四根叉18、19从基部17向水平方向的同方向突出。另外,四根叉18、19相互平行配置。设叉18、19的长度方向(图3等的X方向)为“前后方向”、与上下方向和前后方向正交的图3等的Y方向为“左右方向”时,两根叉18配置于左右方向的内侧,两根叉19配置于左右方向的外侧。本方式的左右方向(Y方向)是与叉18、19的长度方向和上下方向正交的正交方向。
叉18、19由含有碳纤维的树脂形成。另外,叉18、19形成为中空状,并且形成为细长的大致长方体状。叉18、19的上下两面形成平面。另外,叉18、19的左右两侧面形成与左右方向正交的平面。叉18、19的上下方向的厚度随着从叉18、19的基端朝向前端而逐渐变薄(参照图2)。
叉18、19的基端部配置于形成为中空状的基部17的内部。如图3所示,在基部17的内部配置有变更左右方向上的两根叉18的间距的叉间距变更机构26和变更左右方向上的两根叉19的间距的叉间距变更机构27。即,手3具备叉间距变更机构26、27。
在叉间距变更机构26中,两根叉18中的一根叉18和另一根叉18向左右反方向移动相同的量,变更两根叉18的左右方向的间距。同样,在叉间距变更机构27中,两根叉19中的一根叉19和另一根叉19向左右反方向移动相同的量,变更两根叉19的左右方向的间距。
在本方式中,当由机器人1搬运的搬运对象2的大小确定时,在机器人1搬运搬运对象2的搬运动作之前,叉间距变更机构26根据需要变更两根叉18的左右方向的间距,叉间距变更机构27根据需要变更两根叉19的左右方向的间距。即,叉间距变更机构26、27在机器人1对搬运对象2的搬运动作中不变更叉18、19的左右方向的间距。例如,如图4所示,叉间距变更机构26、27根据由机器人1搬运的搬运对象2的大小,变更叉18、19的左右方向的间距。关于叉间距变更机构26、27的详细结构将在后文叙述。
另外,在基部17的内部配置有用于在两根叉18的移动范围内的左右方向的内侧端侧探测叉18的探测机构21、用于在两根叉19的移动范围内的左右方向的外侧端侧探测叉19的探测机构22、用于探测在左右方向上相邻的叉18和叉19接近的情况的探测机构23。即,手3具备探测机构21~23。
探测机构21具备固定在基部17的底座框架55上的传感器56和固定于两根叉18中的一根叉18的基端部的探测板57。探测机构22具备固定在底座框架55上的传感器58和固定于两根叉19中的一根叉19的基端部的探测板59。传感器56、58是具有发光元件和受光元件的透射型的光学式传感器。在本方式中,使用探测机构21探测两根叉18的原点位置。另外,使用探测机构22探测两根叉19的原点位置。
探测机构23具备固定于两根叉19中的另一根叉19的基端部的传感器60和固定于两根叉18中的另一根叉18的基端部的探测板61。传感器60是具有发光元件和受光元件的透射型的光学式传感器。另外,在底座框架55上固定有传感器62。传感器62是具有发光元件和受光元件的透射型的光学式传感器。在本方式中,由传感器62和探测板59构成用于探测叉19接近两根叉19的移动范围内的左右方向的外侧的界限位置的情况的探测机构24。
(叉间距变更机构的结构)
图5是用于说明图3的E部的叉间距变更机构26、27的结构的俯视图。
图6是用于说明图3的F部的叉间距变更机构26、27的结构的俯视图。图7是用于从图3的G-G方向说明叉间距变更机构26、27的结构的侧视图。图8的(A)是图5的H部的放大图,图8的(B)是图5的J部的放大图。
叉间距变更机构26具备:作为驱动源的电动机29、与电动机29的输出轴连接的螺纹部件30、固定于两根叉18中的一根叉18的基端侧(基端部)的滑动部件31、固定于两根叉18中的另一根叉18的基端侧(基端部)的滑动部件31、分别安装于两个滑动部件31并且与螺纹部件30卡合的两个螺母部件32。另外,叉间距变更机构26具备检测螺纹部件30的旋转量的编码器33。
叉间距变更机构27与叉间距变更机构26同样地构成。即,叉间距变更机构27具备与电动机29同样地构成的电动机34、与螺纹部件30同样地构成的螺纹部件35、固定于两根叉19中的一根叉19的基端侧(基端部)的滑动部件36、固定于两根叉19中的另一根叉19的基端侧(基端部)的滑动部件36、分别安装于两个滑动部件36并且与螺纹部件35卡合的两个螺母部件37、检测螺纹部件35的旋转量的编码器38。
电动机29、34是直流电动机。螺纹部件30、35形成为细长的棒状。螺纹部件30、35配置为使螺纹部件30、35的轴向和左右方向一致,以左右方向为旋转的轴向进行旋转。另外,螺纹部件30和螺纹部件35以在前后方向上隔开规定间隔的状态配置。在螺纹部件30的一端,经由联轴器41连接有电动机29的输出轴,在螺纹部件35的一端,经由联轴器41连接有电动机34的输出轴。
螺纹部件30、35具备构成螺纹部件30、35的一端侧的右旋螺纹部30a、35a和构成螺纹部件30、35的另一端侧的左旋螺纹部30b、35b。在右旋螺纹部30a、35a形成有右旋螺纹,在左旋螺纹部30b、35b形成有左旋螺纹。形成于右旋螺纹部30a、35a的右旋螺纹及形成于左旋螺纹部30b、35b的左旋螺纹为梯形螺纹。即,在螺纹部件30、35的外周面形成有梯形螺纹。
右旋螺纹部30a和左旋螺纹部30b分体形成,通过联轴器42相连接。同样,右旋螺纹部35a和左旋螺纹部35b分体形成,通过联轴器42相连接。即,螺纹部件30具备连接右旋螺纹部30a和左旋螺纹部30b的联轴器42,螺纹部件35具备连接右旋螺纹部35a和左旋螺纹部35b的联轴器42。在本方式中,螺纹部件30由右旋螺纹部30a、左旋螺纹部30b、联轴器42构成,螺纹部件35由右旋螺纹部35a、左旋螺纹部35b、联轴器42构成。右旋螺纹部30a、35a的两端部及左旋螺纹部30b、35b的两端部被安装于底座框架55的轴承43可旋转地支承。此外,本方式的右旋螺纹部30a、35a及左旋螺纹部30b、35b是通过辊轧形成的辊轧螺纹。
滑动部件31形成为长方体状。滑动部件36与滑动部件31同样地形成为长方体状。如图7所示,滑动部件36固定于平板状的固定部件44。固定部件44固定于叉19的基端部。同样,滑动部件31固定在被固定于叉18的基端部的固定部件44上。即,滑动部件31经由固定部件44固定于叉18的基端部,滑动部件36经由固定部件44固定于叉19的基端部。
螺母部件32形成为长方体状。螺母部件37与螺母部件32同样地形成为长方体状。螺母部件32通过两个螺栓45安装于滑动部件31,螺母部件37通过两个螺栓45安装于滑动部件36。即,叉间距变更机构26、27具备用于将螺母部件32、37安装在滑动部件31、36上的螺栓45。
另外,叉间距变更机构26、27具备形成为带突缘的圆筒状的圆筒部件46。叉间距变更机构26、27具备与螺栓45同数量的圆筒部件46。圆筒部件46由形成为圆筒状并且螺栓45插通(具体而言,螺栓45的轴部插通)到内周侧的圆筒部46a和从圆筒部46a的一端呈突缘状扩展的圆环状的突缘部46b构成(参照图8)。
在滑动部件31上形成有用于防止与螺纹部件30的干涉的缺口部31a和用于防止与螺纹部件35的干涉的缺口部31b。同样,在滑动部件36上形成有用于防止与螺纹部件30的干涉的缺口部36a和用于防止与螺纹部件35的干涉的缺口部36b。另外,如图8的(A)所示,在滑动部件31上形成有供螺栓45的前端部拧入的两个螺纹孔31c。螺纹孔31c形成于滑动部件31的左右方向的一侧面。同样,如图8的(B)所示,在滑动部件36上形成有供螺栓45的前端部拧入的两个螺纹孔36c。螺纹孔36c形成于滑动部件36的左右方向的一侧面。
如图8的(A)所示,在螺母部件32上形成有供螺纹部件30插通的插通孔32a。插通孔32a在左右方向上贯通螺母部件32。另外,插通孔32a形成于螺母部件32的中心。在左右方向上的插通孔32a的一部分形成有与螺纹部件30的梯形螺纹卡合的内螺纹。即,内螺纹不是在左右方向上的插通孔32a的整个区域形成。在本方式中,形成有内螺纹的内螺纹部32b的左右方向的长度是螺纹部件30的梯形螺纹的螺距的大致1.5倍。
与螺母部件32同样,在螺母部件37上形成有供螺纹部件35插通的插通孔37a(参照图8的(B))。另外,在左右方向上的插通孔37a的一部分形成有与螺纹部件35的梯形螺纹卡合的内螺纹。形成有内螺纹的内螺纹部37b的左右方向的长度是螺纹部件35的梯形螺纹的螺距的大致1.5倍。
另外,在螺母部件32上形成有配置圆筒部46a的圆孔状的配置孔32c。配置孔32c在左右方向上贯通螺母部件32。另外,配置孔32c形成于前后方向上的插通孔32a的两侧的两个部位。与螺母部件32同样,在螺母部件37上形成有配置圆筒部46a的圆孔状的配置孔37c。配置孔37c在左右方向上贯通螺母部件37,并且形成于前后方向上的插通孔37a的两侧的两个部位。
配置孔32c、37c的内径比圆筒部46a的外径大,在配置孔32c、37c的内周面和圆筒部46a的外周面之间形成有间隙。突缘部46b的外径比配置孔32c、37c的内径大。另外,螺母部件32、37的厚度(左右方向的厚度)比圆筒部46a的长度(左右方向的长度)稍薄,在左右方向上,在螺母部件32、37和突缘部46b之间及螺母部件32、37和滑动部件31、36之间的至少一方形成有极小的间隙。此外,圆筒部46a的内径比螺栓45的轴部的外径稍大。
螺母部件32通过从左右方向的一侧插通到圆筒部46a的内周侧并拧入螺纹孔31c的螺栓45安装于滑动部件31。如上所述,在配置孔32c的内周面和圆筒部46a的外周面之间形成有间隙,在左右方向上,在螺母部件32和突缘部46b之间或螺母部件32和滑动部件31之间形成有极小的间隙,因此,螺母部件32相对于滑动部件31能够向与左右方向正交的方向移动。即,螺母部件32被滑动部件31保持为能够向与左右方向正交的方向移动。另外,螺母部件32相对于滑动部件31能够在左右方向上稍微移动。
同样,螺母部件37通过从左右方向的一侧插通到圆筒部46a的内周侧并拧入螺纹孔36c的螺栓45安装于滑动部件36,在配置孔37c的内周面和圆筒部46a的外周面之间形成有间隙,在左右方向上,在螺母部件37和突缘部46b之间或螺母部件37和滑动部件36之间形成有极小的间隙,因此,螺母部件37相对于滑动部件36能够向与左右方向正交的方向移动。即,螺母部件37被滑动部件36保持为能够向与左右方向正交的方向移动。另外,螺母部件37相对于滑动部件36能够在左右方向上稍微移动。
被固定于两根叉18中的一根叉18的滑动部件31保持的螺母部件32与右旋螺纹部30a卡合,被固定于另一根叉18的滑动部件31保持的螺母部件32与左旋螺纹部30b卡合。同样,被固定于两根叉19中的一根叉19的滑动部件36保持的螺母部件37与右旋螺纹部35a卡合,被固定于另一根叉19的滑动部件36保持的螺母部件37与左旋螺纹部35b卡合。
两根叉18及两根叉19由两根共同的导轨48在左右方向上引导。导轨48固定于底座框架55,且使导轨48的长度方向和左右方向一致。另外,两根导轨48中的一导轨48配置于前后方向上的底座框架55的一端侧,另一导轨48配置于前后方向上的底座框架55的另一端侧。
如图7所示,在固定于叉19的基端部的固定部件44上,固定有与两根导轨48分别卡合的两个导向块49。同样,在固定于叉18的基端部的固定部件44上,固定有与两根导轨48分别卡合的两个导向块49。在本方式中,由两根导轨48和两个导向块49构成向左右方向引导叉18、19的导向机构50。
在叉间距变更机构26中,当电动机29旋转且螺纹部件30旋转时,如上所述,一根叉18和另一根叉18向左右反方向移动相同的量,变更两根叉18的左右方向的间距。同样,在叉间距变更机构27中,当电动机34旋转且螺纹部件35旋转时,如上所述,一根叉19和另一根叉19向左右反方向移动相同的量,变更两根叉19的左右方向的间距。
编码器33具备固定于螺纹部件30的另一端的探测板51和安装于底座框架55的传感器52。同样,编码器38具备固定于螺纹部件35的另一端的探测板53和安装于底座框架55的传感器54。传感器52、54是具备发光元件和受光元件的透射型的光学式传感器。
(本方式的主要效果)
如以上说明,在本方式中,在螺纹部件30、35的外周面形成有梯形螺纹。因此,在本方式中,即使电动机29、34是较廉价的直流电动机,也能够防止在切断了电动机29、34的电源的状态下左右方向的外力作用于叉18、19时的叉18、19向左右方向的错位。
在本方式中,螺母部件32被保持在固定于由导向机构50在左右方向上引导的叉18的滑动部件31上,以使螺母部件32能够向与左右方向正交的方向移动。因此,在本方式中,即使为了增大两根叉18的间距的变更量而使螺纹部件30的长度变长、导致螺纹部件30的直进性降低,也能够减小螺纹部件30旋转时的螺纹部件30和螺母部件32的接触阻力。
同样,在本方式中,螺母部件37被保持在固定于由导向机构50在左右方向上引导的叉19的滑动部件36上,以使螺母部件37能够向与左右方向正交的方向移动,因此,即使为了增大两根叉19的间距的变更量而使螺纹部件35的长度变长、导致螺纹部件35的直进性降低,也能够减小螺纹部件35旋转时的螺纹部件35和螺母部件37的接触阻力。
因此,在本方式中,即使螺纹部件30、35的长度变长使得螺纹部件30、35的直进性降低,另外即使使用容量小的廉价的电动机29、34,也能够使螺纹部件30、35旋转,顺畅地变更叉18、19的间距。即,在本方式中,即使叉18、19的间距的变更量较大,也能够降低电动机29、34的成本,同时,能够顺畅地变更叉18、19的间距。
在本方式中,在螺母部件32的插通孔32a的左右方向的一部分形成有内螺纹,该内螺纹不是在左右方向上的插通孔32a的整个区域形成。因此,在本方式中,能够缩短螺纹部件30和螺母部件32的啮合长度。因此,在本方式中,即使螺母部件32相对于螺纹部件30倾斜,也能够减小螺纹部件30旋转时的螺纹部件30和螺母部件32的接触阻力,其结果是,能够进一步减小电动机29的容量。
同样,在本方式中,在螺母部件37的插通孔37a的左右方向的一部分形成有内螺纹,该内螺纹不是在左右方向上的插通孔37a的整个区域形成,因此,能够缩短螺纹部件35和螺母部件37的啮合长度。因此,在本方式中,即使螺母部件37相对于螺纹部件35倾斜,也能够减小螺纹部件35旋转时的螺纹部件35和螺母部件37的接触阻力,其结果是,能够进一步减小电动机34的容量。
在本方式中,分体形成的右旋螺纹部30a和左旋螺纹部30b通过联轴器42相连接。因此,在本方式中,与右旋螺纹部30a和左旋螺纹部30b一体形成的情况相比,能够缩短螺纹部件30的、一体形成的部分的长度。因此,能够抑制螺纹部件30的直进性的降低。同样,在本方式中,因为分体形成的右旋螺纹部35a和左旋螺纹部35b通过联轴器42相连接,所以能够缩短螺纹部件35的、一体形成的部分的长度,其结果是,能够抑制螺纹部件35的直进性的降低。
(其它实施方式)
上述的方式是本发明的最佳方式之一例,但不限于此,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以实施各种变形。
在上述的方式中,也可以在螺纹部件30、35的外周面形成方螺纹而代替梯形螺纹。在这种情况下,也能够获得与上述的方式相同的效果。另外,在上述的方式中,右旋螺纹部30a和左旋螺纹部30b可以一体形成,右旋螺纹部35a和左旋螺纹部35b也可以一体形成。进而,在上述的方式中,可以在左右方向上的插通孔32a的整个区域形成内螺纹,也可以在左右方向上的插通孔37a的整个区域形成内螺纹。
在上述的方式中,圆筒部件46也可以不具备突缘部46b。在这种情况下,螺栓45的头部的外径比配置孔32c、37c的内径大。另外,在上述的方式中,叉间距变更机构26、27也可以不具备圆筒部件46,只要螺母部件32、37被滑动部件31、36保持为能够向与左右方向正交的方向移动即可。在这种情况下,例如,螺栓45的轴部被配置在配置孔32c、37c内。配置孔32c、37c的内径比螺栓45的轴部的外径大,在配置孔32c、37c的内周面和螺栓45的轴部的外周面之间形成有间隙。另外,螺栓45的头部的外径比配置孔32c、37c的内径大。
在上述的方式中,也可以是,两根叉18中的一根叉18在左右方向上被固定,另一根叉18向左右方向可移动。在这种情况下,通过另一根叉18在左右方向上移动,变更两根叉18的间距。同样,也可以是,两根叉19中的一根叉19在左右方向上被固定,另一根叉19向左右方向可移动。在这种情况下,通过另一根叉19在左右方向上移动,变更两根叉19的间距。
在上述的方式中,左右方向上的两根叉19的间距也可以被固定。在这种情况下,不需要叉间距变更机构27。另外,在这种情况下,当通过叉间距变更机构26变更两根叉18的间距时,四根叉18、19的间距也改变。同样,左右方向上的两根叉18的间距也可以被固定。在这种情况下,不需要叉间距变更机构26。另外,在这种情况下,当通过叉间距变更机构27变更两根叉19的间距时,四根叉18、19的间距也改变。
在上述的方式中,手3也可以不具备两根叉18或两根叉19。即,手3具备的叉的数量也可以是两根。另外,手3具备的叉的数量也可以是三根。在这种情况下,例如,配置于中间的一根叉在左右方向上被固定,剩余的两根叉通过叉间距变更机构向左右方向移动。在这种情况下,通过一个叉间距变更机构变更三根叉的间距。另外,手3具备的叉的数量也可以是五根以上。在这种情况下,可以是五根以上的叉全部能够向左右方向移动,也可以是五根以上的叉中有在左右方向上被固定的叉。
在上述的方式中,机器人1是水平多关节型的机器人,但应用本发明的机器人也可以是水平多关节型的机器人以外的工业用机器人。例如,应用本发明的机器人也可以是上述专利文献1中公开的工业用机器人。
Claims (5)
1.一种手,所述手是搬运搬运对象的工业用机器人的手,其特征在于,具备:
多根叉,其形成为直线状;
叉间距变更机构,其变更与所述叉的长度方向和上下方向正交的正交方向上的多根所述叉的间距;以及
导向机构,其向所述正交方向引导所述叉,
所述叉间距变更机构具备:作为驱动源的电动机;外周面形成有梯形螺纹或方螺纹且与所述电动机的输出轴连接的螺纹部件;与所述螺纹部件卡合的螺母部件;以及固定于所述叉的基端侧的滑动部件,
所述螺母部件被所述滑动部件保持为相对于所述滑动部件能够向与所述正交方向正交的方向移动,
所述叉间距变更机构具备:螺栓,其用于将所述螺母部件安装在所述滑动部件上;以及圆筒部件,其形成为圆筒状并且具有供所述螺栓插通在内周侧的圆筒部,
在所述螺母部件上,以在所述正交方向上贯通所述螺母部件的方式形成有配置所述圆筒部的圆孔状的配置孔,
在所述滑动部件上形成有供所述螺栓的前端部拧入的螺纹孔,
所述配置孔的内径比所述圆筒部的外径大,
所述正交方向上的所述螺母部件的厚度比所述正交方向上的所述圆筒部的长度薄。
2.根据权利要求1所述的手,其特征在于,
在所述螺母部件上,以在所述正交方向上贯通所述螺母部件的方式形成有供所述螺纹部件插通的插通孔,
在所述正交方向上的所述插通孔的一部分形成有与所述梯形螺纹或所述方螺纹卡合的内螺纹。
3.根据权利要求2所述的手,其特征在于,
形成有所述内螺纹的内螺纹部的所述正交方向的长度是所述梯形螺纹或所述方螺纹的螺距的大致1.5倍。
4.根据权利要求1所述的手,其特征在于,
所述叉间距变更机构变更两根所述叉的间距,
所述螺纹部件具备形成右旋螺纹的右旋螺纹部、形成左旋螺纹的左旋螺纹部以及连接所述右旋螺纹部和所述左旋螺纹部的联轴器,
在所述右旋螺纹部,卡合被固定于两根所述叉中的一根所述叉的所述滑动部件保持的所述螺母部件,
在所述左旋螺纹部,卡合被固定于两根所述叉中的另一根所述叉的所述滑动部件保持的所述螺母部件。
5.一种工业用机器人,其特征在于,具备:
权利要求1~4中任一项所述的手;
前端侧供所述手可转动地连接的臂;以及
可转动地连接所述臂的基端侧的主体部。
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