JP2017185624A - Robot and robot system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボット及びロボットシステムに関するものである。 The present invention relates to a robot and a robot system.
従来、ロボットアームを備えたロボットが知られている。ロボットアームは複数のアーム(アーム部材)が関節部を介して連結され、最も先端側(最も下流側)のアームには、エンドエフェクターとして、例えば、ハンドが装着される。関節部はモーターにより駆動され、その関節部の駆動により、アームが回動する。そして、ロボットは、例えば、ハンドで対象物を把持し、その対象物を所定の場所へ移動させ、組立等の所定の作業を行う。 Conventionally, a robot provided with a robot arm is known. The robot arm has a plurality of arms (arm members) connected via joints, and a hand is mounted on the most distal end (most downstream) arm as an end effector, for example. The joint is driven by a motor, and the arm is rotated by driving the joint. Then, for example, the robot grips an object with a hand, moves the object to a predetermined location, and performs a predetermined operation such as assembly.
このようなロボットとして、特許文献1には、垂直多関節ロボットが開示されている。特許文献1に記載のロボットでは、基台に対してハンドを、最も基端側(最も上流側)の回動軸(鉛直方向に延びる回動軸)である第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる動作は、基台に対して最も基端側のアームである第1アームを、前記第1回動軸周りに回動させることにより行う構成になっている。
As such a robot,
特許文献1に記載のロボットでは、ハンドを基台に対して第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合に、ロボットが干渉しないようにするための大きな空間を必要とする。
The robot described in
また、現在、人が作業するセルをロボットが作業するロボットセルに置き換えた生産ラインが増加している。しかし、ロボットが作業するロボットセルの大きさは、一般的に、人が作業するセルの大きさよりも大きく、単純に人が作業するセルをロボットが作業するロボットセルに置き換えたとすると生産ラインが長くなってしまうので、生産現場によっては置き換えができない場合があった。 At present, production lines are increasing in which a cell in which a person works is replaced with a robot cell in which a robot works. However, the size of a robot cell on which a robot works is generally larger than the size of a cell on which a person works. If a cell on which a person works is simply replaced with a robot cell on which a robot works, the production line will be long. As a result, it may not be possible to replace depending on the production site.
さらに、ロボットが作業するロボットセルの高さが高く、複数台のロボットセルを並べた際に、人が隠れて見通しの悪い生産現場になっていた。また、ロボットが作業するロボットセルの高さが高いと、ロボットセルの重心が高くなり、振動しやすくなる。これにより、ロボットの作業精度が悪くなったり、ロボットセルが倒れたり危険性が高まるという課題があった。 Furthermore, the height of the robot cell on which the robot works is high, and when a plurality of robot cells are arranged, it is a production site where people are hidden and visibility is poor. In addition, when the height of the robot cell on which the robot works is high, the center of gravity of the robot cell becomes high and the robot cell tends to vibrate. As a result, there are problems that the working accuracy of the robot deteriorates, the robot cell falls down, and the danger increases.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
(適用例1)本発明のロボットは、基台と、前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を備え、前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームと前記第2アームとのなす角度を0°にすることが可能であり、前記第2アームは、前記角度が0°の場合、前記基台が設けられた取付け面と干渉しないことを特徴とする。 Application Example 1 The robot of the present invention includes a base, a first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis, and the first arm on the first rotation. A second arm rotatably provided around a second rotation shaft that is an axial direction different from the axial direction of the shaft, and when viewed from the axial direction of the second rotation shaft, The angle formed with the second arm can be set to 0 °, and the second arm does not interfere with the mounting surface on which the base is provided when the angle is 0 °. .
これにより、第2アームの先端を第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 As a result, a space for preventing the robot from interfering when the tip of the second arm is moved to a position different by 180 ° around the first rotation axis can be reduced.
(適用例2)本発明のロボットは、基台と、前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を備え、前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長いことを特徴とする。 Application Example 2 The robot of the present invention includes a base, a first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis, and the first arm on the first rotation. A second arm rotatably provided around a second rotation shaft that is an axial direction different from the axial direction of the shaft, and the length of the first arm is longer than the length of the second arm It is characterized by that.
これにより、第2アームの先端を第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 As a result, a space for preventing the robot from interfering when the tip of the second arm is moved to a position different by 180 ° around the first rotation axis can be reduced.
(適用例3)本発明のロボットは、基台と、ロボットアームと、を備え、前記ロボットアームは、前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を有し、前記第1アームを回動させず、前記第2アームを回動させることにより、前記ロボットアームの先端を第1位置から、前記第2回動軸の軸方向から見て前記第1アームと前記第2アームとのなす角度が0°となる状態を経て、前記第1回動軸周りに180°異なる第2位置に移動させることが可能であることを特徴とする。 (Application Example 3) A robot of the present invention includes a base and a robot arm, and the robot arm includes a first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis. A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis that is an axial direction different from an axial direction of the first rotation axis, and the first arm By rotating the second arm without rotating, the tip of the robot arm is viewed from the first position in the axial direction of the second rotating shaft, and the first arm and the second arm Through a state where the angle formed is 0 °, it is possible to move to a second position different by 180 ° around the first rotation axis.
これにより、ロボットアームの先端を第1位置から第2位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 Thereby, the space for preventing the robot from interfering when the tip of the robot arm is moved from the first position to the second position can be reduced.
(適用例4)本発明のロボットでは、前記ロボットアームの先端を、前記第1位置から前記第2位置に移動させる際、前記第1回動軸の軸方向から見て、前記ロボットアームの先端は、直線上を移動することが好ましい。 Application Example 4 In the robot of the present invention, when the tip of the robot arm is moved from the first position to the second position, the tip of the robot arm is viewed from the axial direction of the first rotation axis. Preferably move on a straight line.
これにより、ロボットアームの先端を第1位置から第2位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 Thereby, the space for preventing the robot from interfering when the tip of the robot arm is moved from the first position to the second position can be reduced.
(適用例5)本発明のロボットでは、前記ロボットアームの先端を前記第1位置から、前記第1位置と高さが等しい第3位置に移動させ、前記第3位置から前記第2位置へ移動させることが可能であることが好ましい。 Application Example 5 In the robot of the present invention, the tip of the robot arm is moved from the first position to a third position having the same height as the first position, and is moved from the third position to the second position. It is preferable to be able to make it.
これにより、第1位置において上下に物体が存在する場合、第1位置に配置されているワークを、前記物体との干渉を抑制しつつ、第2位置へ移動させることができる。 Thereby, when an object exists up and down in the 1st position, the work arranged at the 1st position can be moved to the 2nd position, suppressing interference with the object.
(適用例6)本発明のロボットでは、前記ロボットアームの先端を前記第2位置から、前記第1位置と高さが等しい第3位置に移動させ、前記第3位置から前記第1位置へ移動させることが可能であることが好ましい。 Application Example 6 In the robot of the present invention, the tip of the robot arm is moved from the second position to a third position having the same height as the first position, and is moved from the third position to the first position. It is preferable to be able to make it.
これにより、第1位置において上下に物体が存在する場合、第2位置に配置されているワークを、前記物体との干渉を抑制しつつ、第1位置へ移動させることができる。 Thereby, when an object exists up and down in the 1st position, the work arranged in the 2nd position can be moved to the 1st position, suppressing interference with the object.
(適用例7)本発明のロボットは、基台と、前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を備え、前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームと前記第2アームとが重なることが可能であることを特徴とする。 (Application Example 7) The robot of the present invention includes a base, a first arm provided on the base so as to be rotatable about a first rotation axis, and the first arm on the first rotation. A second arm rotatably provided around a second rotation shaft that is an axial direction different from the axial direction of the shaft, and when viewed from the axial direction of the second rotation shaft, The second arm can overlap with the second arm.
これにより、第2アームの先端を第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 As a result, a space for preventing the robot from interfering when the tip of the second arm is moved to a position different by 180 ° around the first rotation axis can be reduced.
(適用例8)本発明のロボットでは、前記第2回動軸は、前記第1回動軸から離間していることが好ましい。 Application Example 8 In the robot according to the application example, it is preferable that the second rotation shaft is separated from the first rotation shaft.
これにより、第1回動軸と第2回動軸とが離間している分、第2アームの先端を第1回動軸から離間した位置に移動させることができる。 As a result, the tip of the second arm can be moved to a position separated from the first rotation shaft by the distance between the first rotation shaft and the second rotation shaft.
(適用例9)本発明のロボットでは、前記第2アームに、第3回動軸周りに回動可能に設けられた第3アームを備えることが好ましい。
これにより、より複雑な動きを容易に行うことができる。
Application Example 9 In the robot according to the present invention, it is preferable that the second arm includes a third arm provided to be rotatable around a third rotation axis.
Thereby, more complicated movement can be easily performed.
(適用例10)本発明のロボットでは、前記第3回動軸の軸方向と、前記第2回動軸の軸方向とは平行であることが好ましい。
これにより、より複雑な動きを容易に行うことができる。
Application Example 10 In the robot of the present invention, it is preferable that the axial direction of the third rotation shaft and the axial direction of the second rotation shaft are parallel.
Thereby, more complicated movement can be easily performed.
(適用例11)本発明のロボットでは、前記第3アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長いことが好ましい。 Application Example 11 In the robot of the present invention, it is preferable that the length of the third arm is longer than the length of the second arm.
これにより、第2回動軸の軸方向から見て、第2アームと第3アームとを重ねたとき、第2アームから第3アームの先端を突出させることができる。 Thereby, when the 2nd arm and the 3rd arm are piled up seeing from the axial direction of the 2nd rotation axis, the tip of the 3rd arm can be made to project from the 2nd arm.
(適用例12)本発明のロボットでは、前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第2アームと前記第3アームとが重なることが可能であることが好ましい。 Application Example 12 In the robot of the present invention, it is preferable that the second arm and the third arm can overlap with each other when viewed from the axial direction of the second rotation shaft.
これにより、第2アームの先端を第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合にロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。 As a result, a space for preventing the robot from interfering when the tip of the second arm is moved to a position different by 180 ° around the first rotation axis can be reduced.
(適用例13)本発明のロボットでは、前記基台は、天井に設けられることが好ましい。
これにより、天井に設置されるロボットを提供することができる。
Application Example 13 In the robot of the present invention, it is preferable that the base is provided on a ceiling.
Thereby, the robot installed in a ceiling can be provided.
(適用例14)本発明のロボットでは、前記第3アームは、前記第2アームに、前記第3回動軸周りに回動可能に設けられた第1リンクと、前記第1リンクに、前記第3回動軸の軸方向と異なる軸方向である第4回動軸周りに回動可能に設けられた第2リンクと、前記第2リンクに、前記第4回動軸の軸方向と異なる軸方向である第5回動軸周りに回動可能に設けられた第3リンクと、前記第3リンクに、前記第5回動軸の軸方向と異なる軸方向である第6回動軸周りに回動可能に設けられた第4リンクと、を備えることが好ましい。
これにより、より複雑な動きを容易に行うことができる。
(Application Example 14) In the robot according to the application example, the third arm includes a first link provided on the second arm so as to be rotatable around the third rotation axis, and the first link The second link provided to be rotatable around a fourth rotation axis that is an axial direction different from the axial direction of the third rotation axis, and the second link is different from the axial direction of the fourth rotation axis. A third link provided so as to be rotatable about a fifth rotation axis that is an axial direction, and a sixth link axis that is different from the axial direction of the fifth rotation axis on the third link. It is preferable to provide the 4th link provided so that rotation was possible.
Thereby, more complicated movement can be easily performed.
(適用例15)本発明のロボットシステムは、ロボットと、前記ロボットが設けられるロボットセルと、を有し、前記ロボットセルの高さは、1,700mm以下であることを特徴とする。 (Application Example 15) A robot system of the present invention includes a robot and a robot cell provided with the robot, and the height of the robot cell is 1,700 mm or less.
これにより、ロボットセルに置き換えた場合、従来のセルの高さよりも低いため、他のセルで作業する作業者を確認できるようになる。 Thereby, when replaced with a robot cell, the height of the conventional cell is lower, so that an operator working in another cell can be confirmed.
(適用例16)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの高さは、1,000mm以上1,650mm以下であることが好ましい。
これにより、ロボットセル内でロボットが動作した際の振動の影響を抑えることができる。
Application Example 16 In the robot system of the present invention, it is preferable that the height of the robot cell is 1,000 mm or more and 1,650 mm or less.
Thereby, the influence of the vibration when the robot operates in the robot cell can be suppressed.
(適用例17)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの設置面積は、637,500mm2未満であることが好ましい。
これにより、生産ラインの数を増やすことができ、さらに生産ラインが長くなることを抑制することができる。
Application Example 17 In the robot system of the present invention, it is preferable that an installation area of the robot cell is less than 637,500 mm 2 .
As a result, the number of production lines can be increased, and the production line can be prevented from becoming longer.
(適用例18)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの設置面積は、500,000mm2以下であることが好ましい。
これにより、一層、生産ラインが長くなることを抑制することができる。
(Application Example 18) In the robot system of the present invention, it is preferable that an installation area of the robot cell is 500,000 mm 2 or less.
Thereby, it can suppress that a production line becomes long further.
(適用例19)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの設置面積は、400,000mm2以下であることが好ましい。
これにより、作業者が作業するセルとほぼ同等の設置面積、あるいは、同等以下の設置面積になるため、作業者が作業するセルからロボットセルへの置き換えを容易にすることが可能である。
Application Example 19 In the robot system of the present invention, it is preferable that the installation area of the robot cell is 400,000 mm 2 or less.
As a result, the installation area is approximately the same as or less than the installation area of the cell on which the worker works, so that the replacement of the cell on which the worker works with the robot cell can be facilitated.
(適用例20)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの体積に対する前記ロボットの体積比率は0.01以上0.5以下であることが好ましい。
これにより、従来の体積比は0.01以下だったので、0.01以上というように体積比を大きくとることで、ロボットセルの省スペース化を実現でき、作業の効率化が可能である。
Application Example 20 In the robot system of the present invention, it is preferable that the volume ratio of the robot to the volume of the robot cell is 0.01 or more and 0.5 or less.
As a result, the conventional volume ratio was 0.01 or less, and by taking a large volume ratio such as 0.01 or more, space saving of the robot cell can be realized and work efficiency can be improved.
(適用例21)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットセルの体積に対する前記ロボットの体積比率は0.01以上0.1以下であることが好ましい。
これにより、体積比が0.5以下よりもロボットの可動範囲を広げることが可能である。
(Application Example 21) In the robot system of the present invention, it is preferable that a volume ratio of the robot to a volume of the robot cell is 0.01 or more and 0.1 or less.
Thereby, the movable range of the robot can be expanded more than the volume ratio of 0.5 or less.
(適用例22)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットの重さは、20kg以下であることが好ましい。
これにより、ロボットセル内でロボットが動作した際の振動の影響を抑えることができる。
Application Example 22 In the robot system of the present invention, it is preferable that the weight of the robot is 20 kg or less.
Thereby, the influence of the vibration when the robot operates in the robot cell can be suppressed.
(適用例23)本発明のロボットシステムでは、前記ロボットは、前記ロボットセルに設けられる基台と、前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を備え、前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長いことが好ましい。
これにより、ロボットセルのような狭いスペースでも効率的に作業することが可能である。
(Application Example 23) In the robot system of the present invention, the robot includes a base provided in the robot cell, a first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis, A length of the first arm; and a second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis that is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis. Is preferably longer than the length of the second arm.
Thereby, it is possible to work efficiently even in a narrow space such as a robot cell.
以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明のロボットの第1実施形態を示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットの概略図である。図3及び図4は、それぞれ、図1に示すロボットの正面図である。図5、図6、及び図7は、それぞれ、図1に示すロボットの作業の際の動作を説明するための図である。
Hereinafter, the robot of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the robot of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of the robot shown in FIG. 3 and 4 are front views of the robot shown in FIG. 1, respectively. 5, 6 and 7 are diagrams for explaining the operation of the robot shown in FIG.
なお、以下では、説明の都合上、図1、図2、図3〜図5、図7中の上側を「上」又は「上方」、下側を「下」又は「下方」と言う(他の実施形態の図8〜図14も同様)また、図1、図2、図3〜図5、図7中の基台側を「基端」又は「上流」、その反対側(ハンド側)を「先端」又は「下流」と言う(他の実施形態の図8〜図14も同様)。 In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1, 2, 3 to 5 and 7 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower” (others). The same applies to FIGS. 8 to 14 of the embodiment). Also, the base side in FIGS. 1, 2, 3 to 5 and 7 is “base end” or “upstream”, and the opposite side (hand side). Is referred to as “tip” or “downstream” (the same applies to FIGS. 8 to 14 of other embodiments).
図1〜図4に示すロボット(産業用ロボット)1は、ロボット本体(本体部)10と、ロボット本体10(ロボット1)の作動を制御する図示しないロボット制御装置(制御部)とを備えている。このロボット1は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。ロボット制御装置は、ロボット本体10(ロボット1)に内蔵されていてもよく、また、ロボット本体10とは、別体であってもよい。また、ロボット制御装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)が内蔵されたパーソナルコンピューター(PC)等で構成することができる。
A robot (industrial robot) 1 shown in FIGS. 1 to 4 includes a robot body (main body section) 10 and a robot control device (control section) (not shown) that controls the operation of the robot body 10 (robot 1). Yes. The
ロボット本体10は、基台(支持部)11と、ロボットアーム5とを有している。ロボットアーム5は、1つのリンクを有する第1アーム(第1アーム部材)(腕部)12と、1つのリンクを有する第2アーム(第2アーム部材)(腕部)13と、第1リンク61、第2リンク62、第3リンク63、及び第4リンク64(4つのリンク)を有する第3アーム(第3アーム部材)(腕部)14と、第1駆動源401、第2駆動源402、第3駆動源403、第4駆動源404、第5駆動源405、及び第6駆動源406(6つの駆動源)とを備えている。なお、第3アームの第3リンク63及び第4リンク64によりリストが構成され、第3アームの第4リンク64の先端には、例えば、ハンド91等のエンドエフェクターを着脱可能に取り付けることができるようになっている(図1参照)。すなわち、ロボット1は、基台11と、第1アーム12と、第2アーム13と、第1リンク61と、第2リンク62と、第3リンク63と、第4リンク64とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された垂直多関節(6軸)ロボットである。なお、以下では、第1アーム12、第2アーム13、及び第3アーム14をそれぞれ「アーム」とも言う。また、第1リンク61、第2リンク62、第3リンク63、及び第4リンク64をそれぞれ(リンク)とも言う。また、第1駆動源401、第2駆動源402、第3駆動源403、第4駆動源404、第5駆動源405、及び第6駆動源406をそれぞれ「駆動源」とも言う。
The
図1、図2、及び図3に示すように、基台11は、ロボット1が垂直多関節ロボットの場合、当該垂直多関節ロボットの最も上方に位置し、設置スペースの天井101の下面である取付け面102に固定される部分(取り付けられる部材)である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法等を採用することができる。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, when the
また、基台11の取付け面102への取付け箇所は、特に限定されないが、本実施形態では、基台11の下部に設けられた板状のフランジ111と、基台11の上面とのいずれでも可能なようになっている。
Further, the mounting location of the base 11 on the mounting
なお、基台11の固定箇所としては、設置スペースの天井に限定されず、この他、例えば、設置スペースの壁、床、地上等が挙げられる。
In addition, as a fixed location of the
また、基台11には、後述する第1関節171が含まれていてもよく、また、含まれていなくてもよい。 The base 11 may or may not include a first joint 171 described later.
また、第1アーム12、第2アーム13、第1リンク61、第2リンク62、第3リンク63、及び第4リンク64は、それぞれ、基台11に対し独立して変位可能に支持されている。
The
図1、図2、及び図3に示すように、基台11と第1アーム12とは、関節(ジョイント)171を介して連結されている。関節171は、互いに連結された第1アーム12を基台11に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第1アーム12は、基台11に対し、鉛直方向と平行な第1回動軸O1を中心に(第1回動軸O1周りに)回動可能となっている。第1回動軸O1は、基台11が取り付けられた天井101の下面、すなわち、天井101の取付け面102の法線と一致している。また、第1回動軸O1は、ロボット1の最も上流側にある回動軸である。この第1回動軸O1回りの回動は、モーター401Mを有する第1駆動源401の駆動によりなされる。また、第1駆動源401はモーター401Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター401Mは電気的に接続されたモータードライバー301を介してロボット制御装置により制御される。なお、第1駆動源401はモーター401Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター401Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
また、第1アーム12と第2アーム13とは、関節(ジョイント)172を介して連結されている。関節172は、互いに連結された第1アーム12と第2アーム13とのうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第2アーム13は、第1アーム12に対し、水平方向と平行な第2回動軸O2を中心に(第2回動軸O2周りに)回動可能となっている。第2回動軸O2は、第1回動軸O1と直交している。この第2回動軸O2回りの回動は、モーター402Mを有する第2駆動源402の駆動によりなされる。また、第2駆動源402はモーター402Mとケーブル(図示せず)によって駆動され、このモーター402Mは電気的に接続されたモータードライバー302を介してロボット制御装置により制御される。なお、第2駆動源402はモーター402Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター402Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第2回動軸O2は、第1回動軸O1に直交する軸と平行であってもよく、また、第2回動軸O2は、第1回動軸O1と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
The
また、第2アーム13と第3アーム14の第1リンク61とは、関節(ジョイント)173を介して連結されている。関節173は、互いに連結された第2アーム13と第1リンク61とのうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第1リンク61は、第2アーム13に対して、水平方向と平行な第3回動軸O3を中心に(第3回動軸O3周りに)回動可能となっている。第3回動軸O3は、第2回動軸O2と平行である。この第3回動軸O3回りの回動は、第3駆動源403の駆動によりなされる。また、第3駆動源403は、モーター403Mとケーブル(図示せず)とによって駆動され、このモーター403Mは電気的に接続されたモータードライバー303を介してロボット制御装置により制御される。なお、第3駆動源403はモーター403Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター403Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。
The
また、第1リンク61と第2リンク62とは、関節(ジョイント)174を介して連結されている。関節174は、互いに連結された第1リンク61と第2リンク62とのうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第2リンク62は、第1リンク61(基台11)に対し、第1リンク61の中心軸方向と平行な第4回動軸O4を中心に(第4回動軸O4周りに)回動可能となっている。第4回動軸O4は、第3回動軸O3と直交している。この第4回動軸O4回りの回動は、第4駆動源404の駆動によりなされる。また、第4駆動源404は、モーター404Mとケーブル(図示せず)とによって駆動され、このモーター404Mは電気的に接続されたモータードライバー304を介してロボット制御装置により制御される。なお、第4駆動源404はモーター404Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター404Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第4回動軸O4は、第3回動軸O3に直交する軸と平行であってもよい、また、第4回動軸O4は、第3回動軸O3と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
The
また、第2リンク62と第3リンク63とは、関節(ジョイント)175を介して連結されている。関節175は、互いに連結された第2リンク62と第3リンク63との一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第3リンク63は、第2リンク62に対し、第2リンク62の中心軸方向と直交する第5回動軸O5を中心に(第5回動軸O5周りに)回動可能となっている。第5回動軸O5は、第4回動軸O4と直交している。この第5回動軸O5回りの回動は、第5駆動源405の駆動によりなされる。また、第5駆動源405は、モーター405Mとケーブル(図示せず)とによって駆動され、このモーター405Mは電気的に接続されたモータードライバー305を介してロボット制御装置により制御される。なお、第5駆動源405はモーター405Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター405Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第5回動軸O5は、第4回動軸O4に直交する軸と平行であってもよく、また、第5回動軸O5は、第4回動軸O4と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
The
また、第3リンク63と第4リンク64とは、関節(ジョイント)176を介して連結されている。関節176は、互いに連結された第3リンク63と第4リンク64との一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第4リンク64は、第3リンク63に対し、第6回動軸O6を中心に(第6回動軸O6周りに)回動可能となっている。第6回動軸O6は、第5回動軸O5と直交している。この第6回動軸O6回りの回動は、第6駆動源406の駆動によりなされる。また、第6駆動源406の駆動は、モーターとケーブル(図示せず)とによって駆動され、このモーター406Mは電気的に接続されたモータードライバー306を介してロボット制御装置により制御される。なお、第6駆動源406はモーター406Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター406Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第5回動軸O5は、第4回動軸O4に直交する軸と平行であってもよく、また、第6回動軸O6は、第5回動軸O5に直交する軸と平行であってもよく、また、第6回動軸O6は、第5回動軸O5と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
The
また、第4リンク64には、その先端部(第3リンク63と反対側の端部)に、エンドエフェクターとして、例えば、腕時計等のような精密機器、部品等を把持するハンド91が着脱可能に装着される。このハンド91の駆動は、ロボット制御装置により制御される。なお、ハンド91としては、特に限定されず、例えば、複数本の指部(フィンガー)を有する構成のものが挙げられる。そして、このロボット1は、ハンド91で精密機器、部品等を把持したまま、アーム12〜14等の動作を制御することにより、当該精密機器、部品を搬送すること等の各作業を行うことができる。
In addition, a
次に、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14との関係について説明するが、表現等を変え、種々の視点から説明する。また、第3アーム14については、第3アーム14を真っ直ぐに伸ばした状態、すなわち、第3アーム14を最も長くした状態、換言すれば、第4回動軸O4と第6回動軸O6とが一致しているか、又は平行である状態で考えることとする。
Next, the relationship between the
まず、図3に示すように、第1アーム12の長さL1は、第2アーム13の長さL2よりも長く設定されている。
First, as shown in FIG. 3, the length L <b> 1 of the
ここで、第1アーム12の長さL1とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と、第1アーム12を回動可能に支持する軸受部52の図3中の左右方向に延びる中心線521との間の距離である。
Here, the length L1 of the
また、第2アーム13の長さL2とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と、第3回動軸O3との間の距離である。
The length L2 of the
また、図4に示すように、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θを0°にすることが可能なように構成されている。すなわち、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とが重なることが可能なように構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the angle θ formed by the
そして、第2アーム13は、角度θが0°の場合、すなわち、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とが重なった場合、基台11が設けられた天井101の取付け面102と干渉しないように構成されている。
When the angle θ is 0 °, that is, when the
ここで、前記第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θとは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と第3回動軸O3とを通る直線(第2回動軸O2の軸方向から見た場合の第2アーム13の中心軸)51と、第1回動軸O1とのなす角度である。
Here, the angle θ formed by the
また、第1アーム12を回動させず、第2アーム13を回動させることにより、第2回動軸O2の軸方向から見て角度θが0°となる状態(第1アーム12と第2アーム13とが重なった状態)を経て、第2アーム13の先端を、第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させることが可能である(図7参照)。すなわち、第1アーム12を回動させず、第2アーム13を回動させることにより、ロボットアーム5の先端(第3アーム14の第4リンク64の先端)を図7(a)に示す第1位置から、角度θが0°となる状態を経て、第1回動軸O1周りに180°異なる図7(e)に示す第2位置に移動させることが可能である(図7参照)。なお、第3アーム14の第1リンク61、第2リンク62、第3リンク63、及び第4リンク64は、それぞれ、必要に応じて回動させる。
Further, by rotating the
また、第2アーム13の先端を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させる際(ロボットアーム5の先端を第1位置から第2位置に移動させる際)は、第1回動軸O1の軸方向から見て、第2アーム13の先端及びロボットアーム5の先端は、直線上を移動する。
Further, when the tip of the
また、第3アーム14の長さL3は、第2アーム13の長さL2よりも長く設定されている。
The length L3 of the
これにより、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とを重ねたとき、第2アーム13から第3アーム14の先端、すなわち、第4リンク64の先端を突出させることができる。これよって、ハンド91が、第1アーム12及び第2アーム13と干渉することを防止することができる。
Thus, when the
ここで、図4に示すように、第3アーム14の長さL3とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第3回動軸O3と、第3アーム14の先端(第4リンク64の先端)との間の距離である。また、この場合の第3アーム14の状態は、最も長くした状態、すなわち、第4回動軸O4と第6回動軸O6とが一致しているか、又は平行である状態、換言すれば、第3アーム14を真っ直ぐに伸ばした状態とする。
Here, as shown in FIG. 4, the length L3 of the
また、図4に示すように、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2アーム13と、第3アーム14とが重なることが可能なように構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
すなわち、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14とが同時に重なることが可能なように構成されている。
That is, the
このロボット1では、上記のような関係を満たすことにより、第1アーム12を回動させず、第2アーム13、第3アーム14を回動させることにより、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θが0°となる状態(第1アーム12と第2アーム13とが重なった状態)を経て、ハンド91(第3アーム14の先端)を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させることができる。そして、この動作を用いて、効率良く、ロボット1を駆動することができ、また、ロボット1が干渉しないようにするために設ける空間を小さくすることができ、また、最後に述べるような種々の利点を有する。
In the
次に、ロボット1が行う給材、除材、搬送、組立等の作業、及びその作業の際のロボット1の動作の1例について説明する。ここでは、ロボット1がベルトコンベアーにより搬送されてくる部品(ワーク)に、部品供給部に配置されている部品(ワーク)を組み込む組立作業を行う際のロボット1の動作について説明する。
Next, an example of operations such as material supply, material removal, conveyance, and assembly performed by the
図6に示すように、ロボット1は、ベルトコンベアー71の近傍に位置するように、その基台11が天井101に取り付けられている。ベルトコンベアー71は、ベルト駆動、ボールねじ駆動などの直動軸でもよい。
As shown in FIG. 6, the
図5及び図6に示すように、作業の際は、ベルトコンベアー71により所定の部品42が搬送される。そして、ロボット1は、ベルトコンベアー71により搬送される部品42に、部品供給部72に配置されている部品41を組み込む。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the
この際、まず、図5に示すように、ロボット1は、ハンド91で、部品供給部72に配置されている部品41を把持する。
At this time, first, as shown in FIG. 5, the
次に、図7(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、第1アーム12を回動させず(図6の矢印57,58で示す動作を行わず)、第2アーム13、第3アーム14を回動させること(図6の矢印56で示す動作を行うこと)により、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θが0°となる状態(第1アーム12と第2アーム13とが重なった状態)(図7(c)参照)を経て、ハンド91を第1回動軸O1周りに180°異なる位置、すなわち、組込み部73に移動させる。この際、第2アーム13の先端及びハンド91(第3アーム14の先端)は、直線上を移動する。なお、この際、微調整として、第1アーム12を回動させることもある。
Next, as shown in FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, and 7E, the
そして、図5に示すように、その部品41を、組込み部73における部品42に組み込む。なお、この際、微調整として、第1アーム12を回動させることもある。以下、この動作を繰り返す。
Then, as shown in FIG. 5, the
このロボット1では、前記のように、第1アーム12を回動させず、第2アーム13を回動させることにより、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θが0°となる状態を経て、ハンド91を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させることができるので、図6に示すように、ロボット1の設置スペースの幅Wを、従来のW1より小さいW2にすることができる。なお、W2は、例えば、W1の80%以下である。同様に、ロボット1の設置スペースの高さ(鉛直方向の長さ)を、従来の高さより低く、具体的には、例えば、従来の高さの80%以下にすることができる。
In the
以上説明したように、このロボット1では、第1アーム12を回動させず、第2アーム13、第3アーム14を回動させることにより、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θが0°となる状態(第1アーム12と第2アーム13とが重なった状態)を経て、ハンド91(第3アーム14の先端)を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させることができる。
As described above, in the
これにより、ロボット1が干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
Thereby, the space for preventing the
すなわち、まずは、天井101を低くすることができ、これにより、ロボット1の重心の位置が低くなり、ロボット1の動作による反力により発生する振動を抑制することができる。
That is, first, the
また、ロボット1の幅方向(生産ラインの方向)の稼働領域を小さくすることができ、これにより、ロボット1を生産ラインに沿って、単位長さ当たりに多く配置することができ、生産ラインを短縮することができる。
In addition, the operating area in the width direction of the robot 1 (the direction of the production line) can be reduced, so that a large number of
また、ハンド91を移動させる場合、ロボット1の動きを少なくすることができる。例えば、第1アーム12を回動させないか、又は、第1アーム12の回動角度を小さくすることができ、これにより、タクトタイムを短縮することができ、作業効率を向上させることができる。
Further, when the
<第2実施形態>
図8は、本発明のロボットの第2実施形態を示す正面図である。
Second Embodiment
FIG. 8 is a front view showing a second embodiment of the robot of the present invention.
以下、第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, although the second embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
図8に示すように、第2実施形態のロボット1Aでは、第2アーム13の長さL2は、第1アーム12の長さL1よりも長く設定されている。これにより、ロボット1Aは、ハンド91をより遠くに移動させることができ、また、ハンド91の上下動作を長くすることができる。
As shown in FIG. 8, in the
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the second embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
<第3実施形態>
図9は、本発明のロボットの第3実施形態を示す斜視図である。図10は、図9に示すロボットの側面図である。なお、図9及び図10では、ハンド91の図示は、省略されている。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a perspective view showing a third embodiment of the robot of the present invention. FIG. 10 is a side view of the robot shown in FIG. 9 and 10, the illustration of the
以下、第3実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 In the following, the third embodiment will be described. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
図9及び図10に示すように、第3実施形態のロボット1Bでは、第1アーム12及び第2アーム13は、それぞれ、屈曲しており、その一部が、基台11よりも水平方向(図10中左側)に突出している。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the
また、第3アーム14の第2リンク62は、互いに対向する1対の支持部621,622を有し、この支持部621,622の間において、第3リンク63が連結されている。
The
以上のような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the third embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第4実施形態>
図11は、本発明のロボットの第4実施形態を示す斜視図である。なお、図11では、ハンド91の図示は、省略されている。
<Fourth embodiment>
FIG. 11 is a perspective view showing a fourth embodiment of the robot of the present invention. In addition, in FIG. 11, illustration of the
以下、第4実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, although the fourth embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
図11に示すように、第4実施形態のロボット1Cでは、第1アーム12は、互いに対向する1対の支持部121,122を有し、この支持部121,122の間において、第2アーム13が連結されている。また、支持部121,122は、それぞれ、基台11よりも水平方向(図11中左右方向)に突出している。
As shown in FIG. 11, in the
同様に、第2アーム13は、互いに対向する1対の支持部131,132を有し、この支持部121,122の間において、第3アーム14が連結されている。
Similarly, the
また、第3アーム14の第2リンク62は、互いに対向する1対の支持部621,622を有し、この支持部621,622の間において、第3リンク63が連結されている。
The
以上のような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the fourth embodiment as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第5実施形態>
図12は、本発明のロボットの第5実施形態の動作を説明するための図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the fifth embodiment of the robot of the present invention.
以下、第5実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。また、この第5実施形態は、第1実施形態のロボット1を用いて説明するが、第2〜第4実施形態のロボット1A〜1C及び後述する第7実施形態のロボット1Dでも同様に適用することができる。
Hereinafter, the fifth embodiment will be described. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted. The fifth embodiment will be described using the
第5実施形態では、ロボット1は、ロボットアーム5の先端を第1位置から、第1位置と高さ(鉛直方向の位置)が等しい第3位置に移動させ、第3位置から第2位置へ移動させることが可能であり、その逆の動作、すなわち、ロボットアーム5の先端を第2位置から第3位置に移動させ、第3位置から第1位置へ移動させることも可能である。そして、図12に示すように、ロボット1は、この機能を使用し、棚76に配置されているワーク46を取り出し、台77に搬送し、その台77上に配置する作業を行う。
In the fifth embodiment, the
なお、台77は、ロボット1の第1回動軸O1を中心にして、棚76から180°回動した位置に配置されている。
The
また、ワーク46の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、板状をなしている。
Further, the shape of the
また、棚76は、ワーク46の上下に位置している部分が、ロボット1が棚76からワーク46を取り出す際の障害物となる。なお、本実施形態では、ロボット1の動作の際に障害物となるものして、棚を例に挙げて説明するが、前記障害物は、棚に限らず、例えば、装置等、ワーク46の上下に位置するあらゆるものを想定することができる。
Further, the portions of the
この作業では、まず、図12(a)に示すように、ロボット1は、棚76に配置されているワーク46をハンド91で把持し、上方に持ち上げる。この図12(a)に示すロボットアーム5の先端の位置が、第1位置である。
In this operation, first, as shown in FIG. 12A, the
次に、図12(b)に示すように、ロボット1は、ワーク46(ロボットアーム5の先端)の高さ(鉛直方向の位置)を一定に保ちつつ、ワーク46を水平方向に移動させ、そのワーク46を棚76から取り出す。この際は、ロボット1は、第1アーム12は、回動させず、第2アーム13と、第3アーム14の第1リンク61及び第3リンク63とを回動させる。このため、第1回動軸O1の軸方向から見て、第2アーム13の先端及びロボットアーム5の先端は、直線上を移動する。なお、必要に応じて、第1アーム12、第3アーム14の第2リンク62、第4リンク64のうちの任意のものを回動させて微調整を行ってもよい。この図12(b)に示すロボットアーム5の先端の位置が、第3位置である。第1位置と第3位置とは、高さ(鉛直方向の位置)が等しい。
Next, as shown in FIG. 12B, the
次に、図12(c)に示すように、ロボット1は、ワーク46を台77に搬送し、その台77上に配置する。この際は、ロボット1は、第1アーム12は、回動させず、第2アーム13と、第3アーム14の第1リンク61及び第3リンク63とを回動させる。このため、第1回動軸O1の軸方向から見て、第2アーム13の先端及びロボットアーム5の先端は、直線上を移動する。なお、必要に応じて、第1アーム12、第3アーム14の第2リンク62、第4リンク64のうちの任意のものを回動させて微調整を行ってもよい。この図12(c)に示すロボットアーム5の先端の位置が、第2位置である。第2位置と、第1位置及び第3位置とは、高さが等しくてもよく、また、異なっていてもよい。
Next, as shown in FIG. 12C, the
また、ロボット1は、前記と逆の動作、すなわち、台77に配置されているワーク46を、棚76に搬送し、その棚76に配置する作業を行うこともできる。以下、その動作を説明する。
Further, the
この作業では、まず、図12(c)に示すように、ロボット1は、台77上に配置されているワーク46をハンド91で把持する。
In this operation, first, as shown in FIG. 12C, the
次に、図12(b)に示すように、ロボット1は、ワーク46を棚76の近傍に搬送する。この際は、ロボット1は、第1アーム12は、回動させず、第2アーム13と、第3アーム14の第1リンク61及び第3リンク63とを回動させる。このため、第1回動軸O1の軸方向から見て、第2アーム13の先端及びロボットアーム5の先端は、直線上を移動する。なお、必要に応じて、第1アーム12、第3アーム14の第2リンク62、第4リンク64のうちの任意のものを回動させて微調整を行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 12B, the
次に、図12(a)に示すように、ロボット1は、ワーク46(ロボットアーム5の先端)の高さ(鉛直方向の位置)を一定に保ちつつ、ワーク46を水平方向に移動させ、そのワーク46を棚76内に移動させる。この際は、ロボット1は、第1アーム12は、回動させず、第2アーム13と、第3アーム14の第1リンク61及び第3リンク63とを回動させる。このため、第1回動軸O1の軸方向から見て、第2アーム13の先端及びロボットアーム5の先端は、直線上を移動する。なお、必要に応じて、第1アーム12、第3アーム14の第2リンク62、第4リンク64のうちの任意のものを回動させて微調整を行ってもよい。
次に、ロボット1は、ワーク46を下降させて放し、棚76に配置する。
Next, as shown in FIG. 12A, the
Next, the
以上説明したように、このロボット1では、棚76との干渉を抑制しつつ、棚76からワーク46を取り出したり、また、棚76にワーク46を配置したりすることができる。
As described above, in the
また、ロボットアーム5の先端を、第1回動軸O1を回動させることなく、第1回動軸O1の位置と、第1回動軸O1から離間した遠方位置との間の広い範囲に移動させることができ、これにより、図12(c)に示すように、ワーク46を第1回動軸O1の近傍から遠方までの広い範囲に搬送することができる。
Further, the tip of the
また、第1アーム12を回動させずに、ロボットアーム5の先端を第1位置と第2位置との一方から他方に移動させることができるので、ロボット1の設置スペースを小さくすることができる。例えば、ワーク46が、基板、パネル等の長い(大きい)ものである場合に、そのワーク46の大きさにより、ロボット1の設置スペースの大きさに影響がでてしまうことを抑制することができる。
In addition, since the tip of the
<第6実施形態>
図13は、本発明のロボットの第6実施形態の動作を説明するための図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the sixth embodiment of the robot of the present invention.
以下、第6実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。また、この第6実施形態は、第1実施形態のロボット1を用いて説明するが、第2〜第4実施形態のロボット1A〜1C及び後述する第7実施形態のロボット1Dでも同様に適用することができる。
Hereinafter, although the sixth embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted. The sixth embodiment will be described using the
図13(a)に示すように、第6実施形態では、ロボット1は、パレット78に配置されているワーク47を、棚76に搬送し、その棚76に配置する作業を行う。
As shown in FIG. 13A, in the sixth embodiment, the
なお、パレット78は、ロボット1の第1回動軸O1を中心にして、棚76から180°回動した位置に配置されている。
The
この作業では、まず、図13(a)に示すように、ロボット1は、パレット78に配置されているワーク47をハンド91で把持する。
In this operation, first, as shown in FIG. 13A, the
次に、前記第5実施形態と同様に、ロボット1は、第1アーム12を回動させずに、ワーク47を棚76の近傍に搬送し、棚76内に移動させ、ワーク46を下降させて放し、棚76に配置する。
Next, as in the fifth embodiment, the
ここで、従来のロボットでは、パレット78の第1回動軸O1よりも棚76側の領域R1に配置されているワーク47を搬送する場合は、第1アームを回動させず、一方、棚76と反対側の領域R2に配置されているワーク47を搬送する場合は、第1アームを180°回動させる。このため、従来のロボットでは、図13(b)に示すように、パレット78の領域R1と領域R2とで、ワーク47の向きを180°変える必要がある。又は、従来のロボットでは、パレット78の領域R1と領域R2とで、ワーク47の向きを同一にする場合は、パレット78の領域R2に配置されているワーク47を搬送するとき、先端側のアーム(リンク)を180°回動させ、ワーク47の向きを元に戻す必要がある。
Here, in the conventional robot, when the
これに対し、このロボット1では、パレット78の領域R1とR2とのいずれに配置されているワーク47を搬送する場合でも、第1アーム12を回動させないので、前記従来のロボットのような複雑な動作や制御を行う必要がなく、動作及び制御を簡素化することができる。
On the other hand, in this
<第7実施形態>
図14は、本発明のロボットの第7実施形態を示す正面図である。
<Seventh embodiment>
FIG. 14 is a front view showing a seventh embodiment of the robot of the present invention.
以下、第7実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, although the seventh embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
図14に示すように、第7実施形態のロボット1Dでは、第1アーム12が第1回動軸O1(鉛直方向)に対して傾斜している。このため、第2回動軸O2は、第1回動軸O1から距離L4だけ離間している。
As shown in FIG. 14, in the
このロボット1Dでは、第2回動軸O2と第1回動軸O1とが離間していない場合に対し、第2アーム13の先端を第1回動軸O1から距離L4だけさらに離間した位置に移動させることができる、すなわち、ロボットアーム5の先端を第1回動軸O1から距離L4だけさらに離間した位置に移動させることができる。
In this
以上のような第7実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the seventh embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
<第8実施形態>
図15は、本発明のロボットシステムの第8実施形態を示す斜視図である。図16は、本発明のロボットシステムの第8実施形態を示す正面図である。図17は、本発明のロボットシステムの第8実施形態を示す上面図である。図18は、本発明のロボットシステムの第8実施形態を示す平面図である。図19は、本発明のロボットシステムの第8実施形態を示す斜視図である。なお、図15〜図19中には、本実施形態のロボットセル6とその大きさを比較できるよう従来のロボットセル7を参考図示している。また、同様に身長165cm、両肘幅60cmの作業者も参考図示している。また、ロボットシステムとは、ロボットと、ロボットが設けられたロボットセルとを含むものである。
<Eighth Embodiment>
FIG. 15 is a perspective view showing an eighth embodiment of the robot system of the present invention. FIG. 16 is a front view showing an eighth embodiment of the robot system of the present invention. FIG. 17 is a top view showing an eighth embodiment of the robot system of the present invention. FIG. 18 is a plan view showing an eighth embodiment of the robot system of the present invention. FIG. 19 is a perspective view showing an eighth embodiment of the robot system of the present invention. 15 to 19 show a reference diagram of a
以下、第8実施形態について説明する。この第8実施形態は、第3実施形態のロボット1Bを用いて説明するが、ロボット1Bに限定するものではなく、ロボットセル6よりもサイズが小さいロボットであれば同様に適用することができる。
The eighth embodiment will be described below. The eighth embodiment will be described using the
図15にロボットセル6の隣にロボットセル7を配置した場合の図を示す。ロボットセル7は、図16及び図17に示すように、高さが1,860mm、横幅750mm、奥行き850mmである。したがって、ロボットセル7の設置面積は637,500mm2であり、ロボットセル7の体積は、1,185,750,000mm3である。
FIG. 15 shows a case where the
一方、ロボットセル6は、高さが1,600mm、横幅600mm、奥行き600mmである。したがって、ロボットセル6の設置面積は360,000mm2であり、ロボットセル6のセルの体積は、576,000,000mm3である。
On the other hand, the
図18に示すように、作業者が作業するセルの一部をロボットセル7に置き換えた場合、ロボットセル7は作業者が作業するセルよりも大きいので、生産ラインが長くなる。一方、作業者が作業するセルの一部をロボットセル6に置き換えた場合、ロボットセル6は作業者が作業するセルと同等の大きさなので、生産ラインが長くなることを抑制することができる。
As shown in FIG. 18, when a part of the cell on which the worker works is replaced with the
具体的には、ロボットセルの設置面積を、ロボットセル7の設置面積である637,500mm2未満にすることで、生産ラインの数を増やすことができ、さらに生産ラインが長くなることを抑制することができる。
Specifically, by making the installation area of the robot cell less than 637,500 mm 2, which is the installation area of the
また、500,000mm2以下にすることにより、一層、生産ラインが長くなることを抑制することができる。 Moreover, it can suppress that a production line becomes still longer by setting it as 500,000 mm < 2 > or less.
さらに、400,000mm2以下にすることにより、作業者が作業するセルとほぼ同等の設置面積、あるいは、同等以下の設置面積になるため、作業者が作業するセルからロボットセルへの置き換えを容易にすることが可能である。 Furthermore, by setting the size to 400,000 mm 2 or less, the installation area is almost the same as the cell where the worker is working, or the installation area is equal to or less than the cell, so it is easy to replace the cell where the worker works with the robot cell. It is possible to
また、ロボットセル6の高さは、1,700mm以下である。これにより、ロボットセル6に置き換えた場合、ロボットセル7の高さよりも低いため、図19に示すように、他のセルで作業する作業者を確認できるようになる。
The height of the
さらに、ロボットセル6の高さは、1,000mm以上1,650mm以下であることが好ましい。これにより、ロボットセル6内でロボット1Bが動作した際の振動の影響を抑制することができる。
Furthermore, the height of the
ロボットセル6では、ロボットセル6の体積に対するロボット1Bの体積比率(ロボット1Bの体積/ロボットセル6の体積)は0.01以上0.5以下であることが好ましい。例えば、ロボット1Bの体積は7,000,000mm3であり、ロボットセル6の体積は576,000,000mm3とすると、(ロボット1Bの体積)/(ロボットセル6の体積)は0.01以上となる。これにより、従来の体積比は0.01以下だったので、0.01以上というように体積比を大きくとることで、ロボットセル6の省スペース化を実現でき、作業の効率化が可能である。
In the
また、ロボットセル6では、ロボットセル6の体積に対するロボット1Bの体積比率(ロボット1Bの体積/ロボットセル6の体積)は0.01以上0.1以下である。これにより、体積比が0.5以下よりもロボット1Bの可動範囲を広げることが可能である。
In the
ロボットセル6では、ロボット1Bの重さは、20kg以下であることが好ましい。これにより、ロボットセル6内でロボット1Bが動作した際の振動の影響を抑えることができる。
In the
ロボットセル6では、ロボット1Bは、ロボットセル6に設けられる基台11と、基台11に、第1回動軸O1周りに回動可能に設けられた第1アーム12と、第1アーム12に、第1回動軸O1の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸O2周りに回動可能に設けられた第2アーム13と、を備え、第1アーム12の長さは、第2アーム13の長さよりも長いことが好ましい。これにより、ロボットセル6のような狭いスペースでも効率的に作業することが可能である。
In the
以上、本発明のロボット及びロボットシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the robot and the robot system of the present invention have been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced. Moreover, other arbitrary components may be added.
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。 Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
また、前記実施形態では、ロボットアームの回動軸の数は、6つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回動軸の数は、例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、又は7つ以上でもよい。すなわち、前記実施形態では、リンクの数は、6つであるが、本発明では、これに限定されず、リンクの数は、例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、又は7つ以上でもよい。 In the embodiment, the number of rotation axes of the robot arm is six. However, the present invention is not limited to this, and the number of rotation axes of the robot arm is, for example, two or three. There may be four, five, seven or more. That is, in the embodiment, the number of links is six. However, the present invention is not limited to this, and the number of links is, for example, two, three, four, five, or seven. That's all.
具体的には、前記実施形態では、第1アームは、1つのリンクで構成されているが、本発明では、これに限定されず、第1アームは、例えば、複数のリンクで構成されていてもよい。 Specifically, in the embodiment, the first arm is configured by one link. However, the present invention is not limited to this, and the first arm is configured by a plurality of links, for example. Also good.
また、前記実施形態では、第2アームは、1つのリンクで構成されているが、本発明では、これに限定されず、第2アームは、例えば、複数のリンクで構成されていてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the 2nd arm is comprised by one link, in this invention, it is not limited to this, For example, the 2nd arm may be comprised by the some link.
また、前記実施形態では、第3アームは、4つのリンクで構成されているが、本発明では、これに限定されず、第3アームは、例えば、1つ、2つ、3つ、又は5つ以上のリンクで構成されていてもよい。 In the embodiment, the third arm is configured by four links. However, the present invention is not limited to this, and the third arm is, for example, one, two, three, or five. It may be composed of two or more links.
また、本発明では、第3アームが省略されていてもよい。この場合は、例えば、第2アームの先端に、エンドエフェクターが着脱可能に装着される。 In the present invention, the third arm may be omitted. In this case, for example, the end effector is detachably attached to the tip of the second arm.
また、前記実施形態では、ロボットアームの数は、1つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの数は、例えば、2つ以上でもよい。すなわち、ロボット(ロボット本体)は、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the number of robot arms is one, in this invention, it is not limited to this, The number of robot arms may be two or more, for example. That is, the robot (robot body) may be a multi-arm robot such as a double-arm robot, for example.
また、本発明では、ロボット(ロボット本体)は、他の形式のロボットであってもよい。具体例としては、例えば、脚部を有する脚式歩行(走行)ロボット等が挙げられる。 In the present invention, the robot (robot body) may be another type of robot. Specific examples include a legged walking (running) robot having legs.
1,1A,1B,1C,1D…ロボット 5…ロボットアーム 6,7…ロボットセル 10…ロボット本体 11…基台 12,13,14…アーム 41,42…部品 46,47…ワーク 51…直線 52…軸受部 56,57,58…矢印 61,62,63,64…リンク 71…ベルトコンベアー 72…部品供給部 73…組込み部 76…棚 77…台 78…パレット 91…ハンド 101…天井 102…取付け面 111…フランジ 121,122,131,132…支持部 171,172,173,174,175,176…関節 301,302,303,304,305,306…モータードライバー 401,402,403,404,405,406…駆動源 401M,402M,403M,404M,405M,406M…モーター 521…中心線 621,622…支持部 O1,O2,O3,O4,O5,O6…回動軸 R1,R2…領域。
1, 1A, 1B, 1C, 1D ...
Claims (23)
前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、
前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、
を備え、
前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームと前記第2アームとのなす角度を0°にすることが可能であり、
前記第2アームは、前記角度が0°の場合、前記基台が設けられた取付け面と干渉しないことを特徴とするロボット。 The base,
A first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis;
A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis;
With
The angle formed by the first arm and the second arm when viewed from the axial direction of the second rotation shaft can be 0 °,
When the angle is 0 °, the second arm does not interfere with the mounting surface on which the base is provided.
前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、
前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、
を備え、
前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長いことを特徴とするロボット。 The base,
A first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis;
A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis;
With
The robot according to claim 1, wherein a length of the first arm is longer than a length of the second arm.
ロボットアームと、
を備え、
前記ロボットアームは、
前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、
前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、
を有し、
前記第1アームを回動させず、前記第2アームを回動させることにより、前記ロボットアームの先端を第1位置から、前記第2回動軸の軸方向から見て前記第1アームと前記第2アームとのなす角度が0°となる状態を経て、前記第1回動軸周りに180°異なる第2位置に移動させることが可能であることを特徴とするロボット。 The base,
A robot arm,
With
The robot arm is
A first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis;
A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis;
Have
By rotating the second arm without rotating the first arm, the tip of the robot arm is viewed from the first position in the axial direction of the second rotation shaft and the first arm and the A robot characterized in that it can be moved to a second position different by 180 ° around the first rotation axis through a state where an angle formed with the second arm is 0 °.
前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、
前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、
を備え、
前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームと前記第2アームとが重なることが可能であることを特徴とするロボット。 The base,
A first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis;
A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis;
With
The robot, wherein the first arm and the second arm can overlap each other when viewed from the axial direction of the second rotation shaft.
前記第1リンクに、前記第3回動軸の軸方向と異なる軸方向である第4回動軸周りに回動可能に設けられた第2リンクと、
前記第2リンクに、前記第4回動軸の軸方向と異なる軸方向である第5回動軸周りに回動可能に設けられた第3リンクと、
前記第3リンクに、前記第5回動軸の軸方向と異なる軸方向である第6回動軸周りに回動可能に設けられた第4リンクと、を備える請求項9ないし13のいずれか1項に記載のロボット。 The third arm includes a first link provided on the second arm so as to be rotatable around the third rotation axis;
A second link provided on the first link so as to be rotatable around a fourth rotation axis that is an axial direction different from the axial direction of the third rotation axis;
A third link provided on the second link so as to be rotatable around a fifth rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the fourth rotation axis;
The fourth link provided on the third link so as to be rotatable around a sixth rotation axis that is an axial direction different from the axial direction of the fifth rotation axis. The robot according to item 1.
前記ロボットが設けられるロボットセルと、
を有し、
前記ロボットセルの高さは、1,700mm以下であることを特徴とするロボットシステム。 With robots,
A robot cell in which the robot is provided;
Have
The robot system according to claim 1, wherein a height of the robot cell is 1,700 mm or less.
前記ロボットセルに設けられる基台と、
前記基台に、第1回動軸周りに回動可能に設けられた第1アームと、
前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向と異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、
を備え、
前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長い請求項15に記載のロボットシステム。 The robot is
A base provided in the robot cell;
A first arm provided on the base so as to be rotatable around a first rotation axis;
A second arm provided on the first arm so as to be rotatable around a second rotation axis which is an axial direction different from the axial direction of the first rotation axis;
With
The robot system according to claim 15, wherein a length of the first arm is longer than a length of the second arm.
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