JP7331246B2 - robot arm - Google Patents
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Description
本件出願は、2020年3月30日に日本特許庁に出願された特願2020-60121号の優先権を主張するものであり、その全体を参照することにより本件出願の一部をなすものとして引用する。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2020-60121 filed with the Japan Patent Office on March 30, 2020, and is incorporated herein by reference in its entirety. Quote.
本開示は、ロボットアームに関する。 The present disclosure relates to robotic arms.
従来から、ロボットアームに取り付けられるエンドエフェクタの中に、圧縮気体を駆動源とするエンドエフェクタがある。例えば、特許文献1は、ロボットの関節制動装置を開示する。関節制動装置は、圧縮気体タンクに蓄えられた圧縮空気を駆動源とする。圧縮気体タンクは、ロボットの構成部品の中の空隙に配置される。 Conventionally, among end effectors attached to a robot arm, there is an end effector driven by compressed gas. For example, Patent Literature 1 discloses a joint braking device for a robot. The joint braking device uses compressed air stored in a compressed gas tank as a drive source. A compressed gas tank is placed in a void within the robot component.
特許文献1では、圧縮気体タンクに圧縮空気を充填する場合、ロボットの外部のコンプレッサが圧縮気体タンクと接続され、圧縮空気の充填後、コンプレッサは切り離されロボットから分離される。圧縮空気を駆動源とするエンドエフェクタへの圧縮空気の供給に、特許文献1の圧縮気体タンクが用いられると、エンドエフェクタの圧縮空気の消費量に対応する圧縮気体タンクの設置が必要になり得る。これにより、エンドエフェクタに対応したロボットアームの構造的な変更が必要になり、手間とコストとがかかる。 In Patent Document 1, when a compressed gas tank is filled with compressed air, a compressor outside the robot is connected to the compressed gas tank, and after the compressed air is filled, the compressor is disconnected and separated from the robot. If the compressed gas tank of Patent Document 1 is used to supply compressed air to an end effector driven by compressed air, it may be necessary to install a compressed gas tank corresponding to the amount of compressed air consumed by the end effector. . As a result, it is necessary to structurally change the robot arm corresponding to the end effector, which is troublesome and costly.
本開示は、エンドエフェクタに起因する構造的な変更を低減するロボットアームを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a robotic arm that reduces structural changes due to end effectors.
上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るロボットアームは、アーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記アーム本体又は前記基部の第1取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、前記アーム本体に配置され且つ前記第1取付部から前記アーム本体の第2取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、前記気体輸送部材は、前記第2取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む。 To achieve the above object, a robot arm according to an aspect of the present disclosure includes an arm body, a base that supports the arm body, and a compressor detachable from a first mounting portion of the arm body or the base. and a gas transport member disposed on the arm body and extending from the first attachment portion to a second attachment portion of the arm body, wherein the gas transport member is an end effector connected to the second attachment portion. and the compressor unit, wherein the compressor unit includes a compressor, a storage tank for storing compressed gas discharged by the compressor, and a support for supporting the compressor and the storage tank including.
(実施の形態)
以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。(Embodiment)
Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below are all comprehensive or specific examples. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest concept will be described as optional constituent elements. Also, each figure in the accompanying drawings is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Furthermore, in each drawing, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted or simplified.
実施の形態に係るロボット1000の構成を説明する。図1は、実施の形態に係るロボット1000の構成の一例を示す側面図である。図1に示すように、ロボット1000は、ロボットアーム1と、エンドエフェクタEと、圧縮機ユニット100とを備える。ロボットアーム1は、床面等の支持面上に形成された設置部2の上面上に、固定して配置される。本実施の形態では、設置部2は、床面に形成され且つ水平な上面を有する台であるが、これに限定されず、例えば、床面の一部であってもよい。なお、ロボットアーム1の設置場所は、床面に限定されず、いかなる場所であってもよい。例えば、ロボットアーム1の設置場所は、棚などの台、壁又は天井等であってもよい。
A configuration of the
エンドエフェクタEは、ロボット1000の処理対象物に作用を加える構成要素であり、ロボットアーム1の先端に取り付けられる。これに限定されないが、本実施の形態では、エンドエフェクタEは、エンドエフェクタ本体40及びリスト部材50を備える。リスト部材50がロボットアーム1の先端に取り付けられ、エンドエフェクタ本体40は、リスト部材50を介してロボットアーム1の先端に取り付けられる。圧縮機ユニット100は、圧縮空気をエンドエフェクタ本体40に供給する構成要素であり、後述するロボットアーム1の基部20に取り付けられる。圧縮機ユニット100は、圧縮空気を制御する空圧機器を含む。圧縮空気は圧縮気体の一例であり、空圧機器は気体制御機器の一例である。
The end effector E is a component of the
ロボットアーム1の構成を説明する。図1に示すように、ロボットアーム1は、エンドエフェクタEを自在に移動させる構成要素であり、アーム本体10と、基部20と、線条体30とを備える。基部20は、アーム本体10を旋回可能に支持し、設置部2の上面上に固定される。基部20は、箱状の接続収容部21を含み、接続収容部21には、圧縮機ユニット100が着脱可能に取り付けられる。接続収容部21は、ロボット1000の外部の装置である外部装置と接続するための電気コネクタ及び配管ジョイント等の接続要素を含む。接続収容部21は、基部20の一部として一体化されてもよく、着脱可能であってもよい。接続収容部21及び基部20は、圧縮機ユニット100が取り付けられる第1取付部の一例である。
A configuration of the robot arm 1 will be described. As shown in FIG. 1 , the robot arm 1 is a component that freely moves the end effector E, and includes an
アーム本体10は、基部20からアーム本体10の先端に向かって順に配置されたリンク11~16と、リンク11~16を順次回転可能に接続する関節JT1~JT6と、関節JT1~JT6それぞれを回転駆動するアーム駆動装置M1~M6とを備える。リンク11~16は、中空構造であり、リンク11~16それぞれの延在方向に沿って延びる空洞を有する。関節JT1~JT6は回転関節である。アーム本体10は、複数の関節JT1~JT6を有する中空構造である。
The
アーム本体10が中空構造であることは、アーム本体10の全体が中空構造であること、及び、アーム本体10の一部が中空構造であることを含み得る。例えば、アーム本体10の全体が中空構造であることは、リンク11~16の全て及び関節JT1~JT6の全てが中空構造であること、並びに、少なくともリンク11~16の全てが中空構造であることを含んでもよい。例えば、関節JT1~JT6の少なくともいくつかが非中空構造であってもよい。例えば、アーム本体10の一部が中空構造であることは、リンク11~16の少なくともいくつか及び関節JT1~JT6の少なくともいくつかが中空構造であること、リンク11~16の少なくとも1つが非中空構造であり且つ関節JT1~JT6の少なくともいくつかが中空構造であること、並びに、リンク11~16の少なくともいくつかが中空構造であり且つ関節JT1~JT6の全てが非中空構造であることを含んでもよい。
The fact that the
リンク11は関節JT1を介して基部20と接続される。リンク16は、アーム本体10の先端部の一例であり、リンク16の端面であるインタフェース面16a(図2参照)は、エンドエフェクタEと接続するためのメカニカルインタフェースを構成する。本実施の形態では、インタフェース面16aは、リスト部材50と接続され、リスト部材50を介してエンドエフェクタ本体40と間接的に接続される。なお、インタフェース面16aは、エンドエフェクタ本体40と直接的に接続されてもよい。アーム駆動装置M1~M6の動作は、後述するロボットコントローラ500によって制御される。アーム駆動装置M1~M6はそれぞれ、電力を動力源とし、アーム駆動装置M1~M6を駆動する電気モータとしてサーボモータを有するが、これに限定されない。なお、アーム本体10の関節の数量は6つに限定されず、7つ以上又は5つ以下であってもよい。リンク16、インタフェース面16a及びリスト部材50は、第2取付部の一例である。
例えば、関節JT1は、リンク11の基端部を基部20に、設置部2の上面に垂直な鉛直方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節JT2は、リンク12の基端部をリンク11の先端部に、設置部2の上面に沿う水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節JT3は、リンク13の基端部をリンク12の先端部に、水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節JT4は、リンク14の基端部をリンク13の先端部に、リンク13の長手方向の軸心の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節JT5は、リンク15の基端部をリンク14の先端部に、リンク14の回転軸と垂直な方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節JT6は、リンク16の基端部をリンク15の先端部に、捻じれ回転軸を中心に回動可能に連結する。
For example, the joint JT1 connects the base end portion of the
上記のようなアーム本体10は、アーム本体10の動作可能な範囲内において、リンク16の位置を任意の3次元の位置に自在に移動させることができ、リンク16の姿勢を任意の3次元の姿勢に自在に移動させることができる。
With the
ここで、エンドエフェクタEのリスト部材50の構成を説明する。リスト部材50は、円筒状の部材であり、円筒軸方向の一端でエンドエフェクタ本体40と接続されており、本実施の形態ではエンドエフェクタEの付属部品を構成する。リスト部材50の円筒軸方向の他端は、リンク16と接続されるように構成される。リスト部材50は、エンドエフェクタ本体40とリンク16とを互いから離れた状態で物理的に接続する。リスト部材50は、円筒状の側壁に、側壁の内外を連通する少なくとも1つの開口部51を有する。リスト部材50は、エンドエフェクタ本体40の構成に対応するように構成される。本実施の形態では、リスト部材50は、エンドエフェクタ本体40に着脱可能であるが、エンドエフェクタ本体40に一体化されてもよい。
Here, the configuration of the
線条体30は、複数の配線と複数の配管とを含む。本実施の形態では、線条体30は、リンク16に接続される1つのエンドエフェクタEにのみ対応する配線及び配管を含むのではなく、リンク16に接続され得る複数種類のエンドエフェクタEに対応する配線及び配管を含む。線条体30は、圧縮機ユニット100の取付場所からリンク16まで、具体的には、基部20からリンク16までアーム本体10内を通って配置される。具体的には、線条体30は、リンク11~16の内部の空洞と基部20内とを通って、基部20からリンク16まで連続的に延びる。
The
線条体30が基部20からリンク16までアーム本体10内を通って配置されることは、線条体30がアーム本体10全体の内部を通って配置されること、及び、線条体30がアーム本体10の一部の内部を通って配置されることを含み得る。例えば、線条体30がアーム本体10全体の内部を通って配置されることは、線条体30がリンク11~16の全ての内部及び関節JT1~JT6の全ての内部を通って配置されること、並びに、少なくともリンク11~16の全ての内部を通って配置されることを含んでもよい。例えば、線条体30は関節JT1~JT6の少なくともいくつかの外部を通って配置されてもよい。例えば、線条体30がアーム本体10の一部の内部を通って配置されることは、線条体30がリンク11~16の少なくともいくつかの内部及び関節JT1~JT6の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、線条体30がリンク11~16の少なくとも1つの外部及び関節JT1~JT6の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、並びに、線条体30がリンク11~16の少なくともいくつかの内部を通り且つ関節JT1~JT6の全ての外部を通って配置されることを含んでもよい。
Arrangement of the
線条体30の一方の端部は、接続収容部21内に至り、外部装置から延びる配線及び配管と接続可能である。線条体30の他方の端部は、リンク16のインタフェース面16aからリンク16の外部に延び、リスト部材50の内側及び開口部51を通ってリスト部材50の外部に延び、エンドエフェクタ本体40と接続可能である。線条体30は、リスト部材50によって形成されるリンク16とエンドエフェクタ本体40との間隙を通ってリスト部材50の外部に延びる。よって、インタフェース面16aから延びる線条体30がリンク16とエンドエフェクタ本体40との接続の支障となること、及び、リンク16とエンドエフェクタ本体40との接続が線条体30の延在の支障となることが、抑えられる。これに限定されないが、本実施の形態では、線条体30は、例えば、円形等であるインタフェース面16aの中心を通って、インタフェース面16aからリンク16の外部に延出し、当該中心からリスト部材50の側壁の開口部51に向かって、リスト部材50の円筒軸に対して側方へ延びる。リスト部材50は、線条体30の側方への広がりを抑え、線条体30のコンパクト化を可能にする。
One end of the
エンドエフェクタEの構成を説明する。図2は、実施の形態に係るエンドエフェクタEの構成の一例を示す側面図である。図3は、実施の形態に係るロボット1000の配線及び配管の構成の一例を示すブロック図である。図2及び図3に示すように、本実施の形態では、エンドエフェクタEのエンドエフェクタ本体40は、圧縮空気を駆動源として、ワークWを把持するように構成される。
A configuration of the end effector E will be described. FIG. 2 is a side view showing an example of the configuration of the end effector E according to the embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the wiring and piping configuration of the
エンドエフェクタ本体40は、本体部41と、把持爪42及び43と、爪駆動装置44と、力覚センサ45と、接触センサ46と、撮像装置47とを備える。本体部41は、リンク16のインタフェース面16a又はリスト部材50に着脱可能に取り付けられるように構成される。本体部41は、把持爪42及び43を支持する。把持爪42及び43は、本体部41から同様の方向に延び、把持爪42及び43の間でワークWを把持することができる。
The end effector
爪駆動装置44は、把持爪43を移動可能に支持する。爪駆動装置44は、把持爪43を、把持爪42に接近する方向及び把持爪42から離れる方向にスライド移動させるように構成される。爪駆動装置44は、把持爪43を駆動する空気圧シリンダを含み、圧縮空気を駆動源として空気圧シリンダを伸縮させることで、把持爪43をスライド移動させる。なお、爪駆動装置44は、把持爪42、又は、把持爪42及び43の両方をスライド移動させるように構成されてもよい。
The
力覚センサ45は、本体部41とリスト部材50との接続部分に配置され、本体部41とリスト部材50との間で発生する力を検出し、検出結果を出力する。力覚センサ45は、直交する3軸方向の力と当該3軸周りのモーメントとを検出する6軸の力覚センサであるが、検出軸はこれらに限定されない。力覚センサ45は、把持爪42及び43が、ワークW等のエンドエフェクタ本体40の外部の物体から受ける力を検出することができる。
The
接触センサ46は、把持爪42に配置され、ワークW等の物体と把持爪42との接触を検出し、検出結果を出力する。本実施の形態では、接触センサ46は、力覚センサ45と同様に接触する物体から受ける力を検出するように構成される。接触センサ46は、把持爪42とワークWとの接触の有無と、ワークWに対する把持爪42及び43の把持力とを検出することができる。これにより、ワークWに過度な把持力を与えずにワークWを持ち上げることが可能になる。接触センサ46は、把持爪43、又は、把持爪42及び43の両方に配置されてもよい。
The
撮像装置47は、把持爪42及び43並びに把持爪42及び43の周辺の画像を撮像する装置であり、例えば、デジタル画像を撮像するカメラである。撮像装置47は、被写体までの距離の検出が可能である画像を撮像する、ステレオカメラ等のカメラであってもよい。
The
上述のようなエンドエフェクタ本体40は、開かれた把持爪42及び43の間にあるワークWに対して、把持爪43を把持爪42に向かって移動させることで、把持爪42及び43によってワークWを把持することができる。さらに、エンドエフェクタ本体40は、把持爪42及び43の把持力を調節しつつ、把持されたワークWを持ち上げることができる。
The end effector
また、コネクタ410とジョイント420とが、本体部41から露出して設けられている。コネクタ410は、本体部41内の配線と接続されており、当該配線とエンドエフェクタ本体40の外部の配線とを電気的に接続するための接続部である。ジョイント420は、本体部41内の配管と接続されており、当該配管とエンドエフェクタ本体40の外部の配管と流体連通可能に接続するための接続部である。本実施の形態では、図3に示すように、コネクタ410として、コネクタ411~413が設けられ、1つのジョイント420が設けられる。コネクタ410~413は第3コネクタの一例であり、ジョイント420は第3ジョイントの一例である。
Also, a connector 410 and a joint 420 are provided so as to be exposed from the
なお、本明細書及び請求の範囲における「コネクタ」及び「ジョイント」は、いかなる電気的な接続部、及び、いかなる流体連通可能な接続部であってもよい。例えば、コネクタ及びジョイントの構造及びタイプ等は、いかなる構造及びタイプであってもよい。例えば、コネクタは、丸形端子及びギボシ端子などの端子タイプ、プラグ、ジャック及びレセプタクルなどのソケットタイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。例えば、ジョイントは、配管同士を接続する継手及びワンタッチ継手などの継手タイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。 In addition, "connector" and "joint" in the specification and claims may be any electrical connection and any fluid communication connection. For example, the structure and type of connectors and joints, etc. may be of any structure and type. For example, connectors may be terminal types such as round terminals and bullet terminals, socket types such as plugs, jacks and receptacles, outlet types such as receptacles and receptacle plugs, and the like. For example, the joint may be a joint type such as a joint for connecting pipes or a one-touch joint, or an outlet type such as an insertion port and an insertion plug.
コネクタ411は、情報及びデータ等を送受信可能なコネクタであり、例えば、イーサネット(登録商標)等の通信に対応するコネクタである。コネクタ411は、通信線等を介して撮像装置47と接続され、画像データ等の送受信を可能にする。
The
コネクタ412は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して力覚センサ45と接続される。コネクタ413は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して接触センサ46と接続される。コネクタ412及び413はそれぞれ、力及び接触等の検出信号の送受信を可能にする。
The
ジョイント420は、外部から気体を受け入れるジョイントであり、配管を介して爪駆動装置44と接続される。ジョイント420は、爪駆動装置44への圧縮空気の供給を可能にする。
The joint 420 is a joint that receives gas from the outside, and is connected to the
線条体30の構成を説明する。図1~図3に示すように、線条体30は、複数の配線310a~310fと、複数の配管320a~320fとを含む。配線310a~310fのそれぞれは、動力線、制御線、信号線、通信線又はこれらの組み合わせを含む。動力線、制御線、信号線及び通信線はそれぞれ、メタル又は光ファイバで構成されてよい。配線310a~310fのそれぞれは、電線の構成、ケーブルの構成、ハーネスの構成又はこれらを組み合わせた構成等を有する。本実施の形態では、配線310aは、イーサネット(登録商標)等に対応する通信線を主体に含む。配線310b~310dは、信号線を主体に含む。配線310e及び310fは、制御線及び動力線を主体に含む。配管320a~320dは、液体を流通させる液体用配管であり、配管320e及び320fは、気体を流通させる気体用配管である。
The configuration of the
配線310a~310fの一方の端部はそれぞれ、リンク16のインタフェース面16aから外部に延び、各端部にはコネクタ311が取り付けられている。コネクタ311は第1コネクタの一例である。配線310a~310fの他方の端部はそれぞれ、接続収容部21内に延び、各端部にはコネクタ312が取り付けられている。コネクタ312は第2コネクタの一例である。
One end of each of the
配管320a~320fの一方の端部はそれぞれ、リンク16のインタフェース面16aから外部に延び、各端部にはジョイント321が取り付けられている。ジョイント321は第1ジョイントの一例である。配管320a~320fの他方の端部はそれぞれ、接続収容部21内に延び、各端部にはジョイント322が取り付けられている。ジョイント322は第2ジョイントの一例である。
One end of each of the
配線310a~310cのコネクタ311はそれぞれ、第1接続部材70Aによって、エンドエフェクタ本体40のコネクタ411~413と電気的に接続される。第1接続部材70Aは、配線と、当該配線の両端のコネクタ71A及び72Aとを含む。3つの第1接続部材70Aのコネクタ71Aはそれぞれ、配線310a~310cのコネクタ311と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。3つの第1接続部材70Aのコネクタ72Aはそれぞれ、コネクタ411~413と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
The
配線310a~310cのコネクタ312はそれぞれ、第2接続部材70Bによって、アーム本体10の外部の外部装置と電気的に接続される。第2接続部材70Bは、配線と、当該配線の両端のコネクタ71B及び72Bとを含む。3つの第2接続部材70Bのコネクタ71Bはそれぞれ、配線310a~310cのコネクタ312と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
配線310aと接続される第2接続部材70Bのコネクタ72Bは、第4コネクタの一例である画像処理装置600のコネクタ91と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。画像処理装置600は、撮像装置47によって撮像された画像データを、第1接続部材70A、配線310a及び第2接続部材70Bを介して取得し、予め設定された画像処理を実行する。画像処理装置600は、処理後の画像データをロボットコントローラ500及び表示装置等に出力する。例えば、画像処理装置600は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置である。
A
配線310b及び310cと接続される第2接続部材70Bのコネクタ72Bは、第4コネクタの一例であるロボットコントローラ500のコネクタ91と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。ロボットコントローラ500は、第1接続部材70A、配線310b又は310c、及び第2接続部材70Bを介して、力覚センサ45及び接触センサ46の動作を制御する。
The
ここで、ロボットコントローラ500は、コンピュータ装置及び電源回路等を含む。ロボットコントローラ500のコンピュータ装置は、プロセッサ及びメモリ等を有する演算器で構成される。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ、ハードディスク及びSSD(Solid State Drive)等の記憶装置で構成される。例えば、メモリは、演算器が実行するプログラム、及び各種固定データ等を記憶する。
Here, the
演算器の機能は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ、RAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリ及びROM(Read-Only Memory)などの不揮発性メモリ等からなるコンピュータシステムにより実現されてもよい。演算器の機能の一部又は全部は、CPUがRAMをワークエリアとして用いてROMに記録されたプログラムを実行することによって実現されてもよい。なお、演算器の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。 The function of the arithmetic unit may be implemented by a computer system consisting of a processor such as a CPU (Central Processing Unit), volatile memory such as RAM (Random Access Memory), and non-volatile memory such as ROM (Read-Only Memory). good. A part or all of the functions of the computing unit may be implemented by the CPU using the RAM as a work area and executing the program recorded in the ROM. Some or all of the functions of the arithmetic unit may be realized by the computer system described above, or may be realized by a dedicated hardware circuit such as an electronic circuit or an integrated circuit. It may be realized by a combination.
上記のようなロボットコントローラ500は、アーム駆動装置M1~M6の駆動を制御することで、アーム本体10の動作を制御する。アーム駆動装置M1~M6の配線330は、接続収容部21内に延び、アーム駆動装置M1~M6の配線330の端部にはコネクタ331が取り付けられている。ロボットコントローラ500から延びる配線のコネクタは、コネクタ331と接続される。
The
第1接続部材70Aは、配線310a~310cのコネクタ311とエンドエフェクタ本体40のコネクタ411~413とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第2接続部材70Bは、配線310a~310cのコネクタ312と、ロボットコントローラ500及び画像処理装置600のコネクタ91とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタEがアーム本体10に接続される場合、配線310d~310fが用いられない。
The
配管320eは、第3接続部材80Aによってエンドエフェクタ本体40のジョイント420と流体連通可能に接続される。第3接続部材80Aは、1つのジョイント81Aと、1つのジョイント82Aと、ジョイント81Aとジョイント82Aとを接続する1系統の配管とを含む。ジョイント81Aは、配管320eのジョイント321と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。ジョイント82Aは、エンドエフェクタ本体40のジョイント420と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
The
配管320eは、第4接続部材80Bによって圧縮機ユニット100と流体連通可能に接続される。第4接続部材80Bは、1つのジョイント81Bと、1つのジョイント82Bと、ジョイント81Bとジョイント82Bとを接続する1系統の配管とを含む。第4接続部材80Bのジョイント81Bは、配管320eのジョイント322と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。第4接続部材80Bのジョイント82Bは、第4ジョイントの一例である圧縮機ユニット100のジョイント180と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
The
第3接続部材80Aは、配管320eのジョイント321とエンドエフェクタ本体40のジョイント420とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第4接続部材80Bは、配管320eのジョイント322と圧縮機ユニット100のジョイント180とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタEがアーム本体10に接続される場合、液体用の配管320a~320d及び気体用の配管320fが用いられない。
The
圧縮機ユニット100の構成を説明する。図4は、実施の形態に係る圧縮機ユニット100の構成の一例を示す斜視図である。図5は、実施の形態に係る圧縮機ユニット100の構成の一例を示す上面斜視図である。図6は、実施の形態に係る圧縮機ユニット100の構成の一例を示す上面図である。図7は、実施の形態に係る圧縮機ユニット100の構成の一例を示す正面図である。
A configuration of the
図4~図7に示すように、圧縮機ユニット100は、接続収容部21の上面21a上に着脱可能に取り付けられるように構成される。圧縮機ユニット100は、支持具110と、圧縮機120と、貯留タンク130と、気液分離器140と、レギュレータ150と、フィルタ160と、残圧排出弁170と、ジョイント180とを備える。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
支持具110は、板状の部材で構成され、平板状の第1支持部111と、第1支持部111と垂直である平板状の第2支持部112とを一体的に含む。支持具110は、L字形のブラケット状の構成を有する。第1支持部111は、第1支持部111の上面に配置される圧縮機120及び貯留タンク130を支持し、ボルト103によって接続収容部21の上面21aに着脱可能に取り付けられるように構成される。第2支持部112は、第1支持部111から下方へ延び、第2支持部112の側面に取り付けられた気液分離器140、レギュレータ150、フィルタ160、残圧排出弁170及びジョイント180を支持する。気液分離器140、レギュレータ150、フィルタ160及び残圧排出弁170は、空圧機器の一例である。
The
圧縮機120は、吸気部121を備える。圧縮機120の吸入口は吸気部121と連通し、圧縮機120の吐出口は貯留タンク130の内部と連通する。圧縮機120は、吸気部121を介して外気である空気を吸入し、吸入した空気を圧縮した後に圧縮空気として貯留タンク130内に吐出する。吸気部121は、通過する外気に含まれる異物及び水分等を捕捉し除去するフィルタを含んでもよい。
貯留タンク130は、圧縮機120の吐出口と連通する。貯留タンク130は、圧縮機120によって吐出された圧縮空気を一時的に貯留するバッファとして機能する。
気液分離器140は、貯留タンク130と連通し、貯留タンク130から排出される圧縮空気を受け入れる。気液分離器140は、気液分離器140を流れる圧縮空気から、圧縮空気に含まれる液体を分離し収集する。上記液体は、水分と、圧縮機120に由来する油分とを含み得る。気液分離器140の構成は特に限定されず、遠心力、衝突又は吸湿剤等を利用する公知の気液分離器が適宜用いられる。
Gas-
レギュレータ150は、気液分離器140と連通し、気液分離器140から流入する圧縮空気の圧力を調節する。レギュレータ150の構成は特に限定されないが、例えば、圧縮空気の圧力を維持する減圧弁等の圧力制御弁の構成であってもよい。
フィルタ160は、レギュレータ150の下流に配置され、レギュレータ150から排出される圧縮空気に含まれる異物及び液体成分等を捕捉し除去する。
The
残圧排出弁170は、フィルタ160の下流に配置され、フィルタ160を通過後の圧縮空気の送り先への入力を制御する。具体的には、残圧排出弁170の送り先は、残圧排出弁170と接続されるジョイント180と排出口170aとである。排出口170aが外部の周囲空間に連通する。残圧排出弁170は、動作することでジョイント180及び排出口170aから選択された送り先に、圧縮空気を排出する。残圧排出弁170の構成は特に限定されないが、例えば、三方弁の構成であってもよい。
The residual
上述したように、ジョイント180は、第4接続部材80Bを介して、アーム本体10内の配管320eのジョイント322と接続される。
As described above, the joint 180 is connected to the joint 322 of the
圧縮機ユニット100に搭載される気体制御機器は、気液分離器140、レギュレータ150、フィルタ160及び残圧排出弁170に限定されない。例えば、気体制御機器は、圧縮気体の制御に関連するいかなる装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、流量センサ及び圧力センサなどのいかなるセンサ、逆止弁及び切替弁などのいかなるバルブ、並びに、ルブリケータ(油噴霧器)及びフィルタなどの圧縮気体のいかなる処理装置等であってもよい。
Gas control devices mounted on
図8は、実施の形態に係る圧縮機ユニット100の着脱構成の一例を示す上面図である。図8に示すように、圧縮機ユニット100の支持具110の第1支持部111には、ボルト103が挿入可能である複数の穴113が、第1支持部111を貫通して形成されている。さらに、接続収容部21の上面21aには、複数の穴113と同じ配列で、ボルト103が螺合可能である複数の雌ネジ穴21bが形成されている。
FIG. 8 is a top view showing an example of an attachment/detachment configuration of the
圧縮機ユニット100を接続収容部21に取り付ける場合、圧縮機ユニット100の支持具110が、複数の穴113のそれぞれと複数の雌ネジ穴21bのそれぞれとを位置合わせするように上面21a上に配置される。さらに、位置合わせされた穴113及び雌ネジ穴21bのそれぞれにボルト103が捩じ込まれることによって、支持具110が上面21aに固定される。さらに、第4接続部材80Bを用いて、圧縮機ユニット100のジョイント180が、アーム本体10の配管320eのジョイント322と接続される。圧縮機ユニット100は、ボルト103を用いたネジ締結及びネジ締結の解除により、接続収容部21に着脱され得る。
When the
接続収容部21を説明する。図7に示すように、アーム本体10の背面側の接続収容部21の側面には、配管320eのジョイント322と、付属ユニット200とが、当該側面から露出して配置されている。なお、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体40に使用されない配管320a~320d及び320fのジョイント322は、接続収容部21内に収められている。
The
本実施の形態に係る圧縮機ユニット100は、1つのジョイント180を備えるように構成されるため、配管320eのジョイント322のみが露出して配置されるが、圧縮機ユニット100が2つの以上のジョイントを備える場合、当該ジョイントに接続されるジョイント322が接続収容部21に露出して配置され得る。
Since
また、エンドエフェクタ本体40が、圧縮空気だけでなく、冷却又は噴射のための水、油圧機器のための油、及び塗装のための塗料等の液体を用いる場合、配管320a~320dのいずれかが用いられ、用いられる配管のジョイント322が接続収容部21に露出して配置され得る。
Further, when the
付属ユニット200は、接続収容部21の上記側面に着脱可能に取り付けられるように構成される。付属ユニット200は、板状の本体201と、第2接続部材70Bとを含む。付属ユニット200は、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体40に使用される配線310a~310cと接続される3つの第2接続部材70Bを含む。3つの第2接続部材70Bのコネクタ72Bであるコネクタ72Ba~72Bcが、本体201に取り付けられ、接続収容部21の外側に露出する。3つの第2接続部材70Bの配線及びコネクタ71Bは、接続収容部21内に収められている。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体40に使用されない配線310d~310fのコネクタ312は、接続収容部21内に収められている。
The
アーム本体10に取り付けられるエンドエフェクタEが変更された場合、及び、ロボットコントローラ500及び画像処理装置600等の外部装置が変更された場合、当該変更に対応する付属ユニット200が接続収容部21に取り付けられればよい。これにより、外部装置を用いたエンドエフェクタ本体40の動作が可能になる。さらに、上記変更のために、アーム本体10の構造を変更する必要がない。また、付属ユニット200の着脱は、第2接続部材70Bのコネクタ71Bと配線310a~310fのコネクタ312との接続及び接続解除と、接続収容部21への本体201の着脱とにより可能であり、簡易である。本体201の着脱構造を、圧縮機ユニット100と同様に、ネジ締結及びネジ締結の解除を用いる構造とすることで、本体201の着脱がさらに簡易になる。
When the end effector E attached to the
付属ユニット200は、用いられるエンドエフェクタ本体40に応じて変更が加えられてもよい。又は、用いられ得る様々なエンドエフェクタ本体40それぞれに対して、当該エンドエフェクタ本体40に対応する付属ユニット200が用意され、用いられるエンドエフェクタ本体40に応じて、対応する付属ユニット200が接続収容部21に取り付けられてもよい。
The
本実施の形態に係る付属ユニット200は、配線310a~310fと外部装置とを接続するための第2接続部材70Bを備えるように構成されるが、配管320a~320fと外部装置とを接続するための第4接続部材80Bを備えるように構成されてもよい。付属ユニット200は、第4接続部材80Bのジョイント82Bを露出させて配置するように構成されてもよい。第2接続部材70B及び第4接続部材80Bは、1つの付属ユニット200に一括して配置されてもよく、2つ以上の付属ユニット200に分割して配置されてもよい。
上述のようなロボットアーム1には、圧縮機120、貯留タンク130及び空圧機器を搭載する圧縮機ユニット100が着脱可能に配置される。このため、アーム本体10に取り付けられるエンドエフェクタEが変更された場合、圧縮機ユニット100を変更するだけでよく、アーム本体10内の線条体30並びに線条体30のコネクタ及びジョイントの構成を変更する必要がない。つまり、アーム本体10の構造を変更する必要がない。これにより、用いられるエンドエフェクタEに起因するロボットアーム1の構造的な変更が低減される。そして、アーム本体10の汎用性が向上する。さらに、圧縮機ユニット100が基部20に配置されるため、配管長の低減が可能である。
A
(その他の実施の形態)
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。(Other embodiments)
Although examples of embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. That is, various modifications and improvements are possible within the scope of the present disclosure. For example, the scope of the present disclosure also includes those obtained by applying various modifications to the embodiment, and a form constructed by combining the constituent elements of different embodiments.
例えば、ロボットアーム1のアーム本体10内に配置される配線及び配管の種類及び数量は、実施の形態での記載例に限定されない。アーム本体10内において、より多くの種類の配線及び配管、より少ない種類の配線及び配管、より多くの数量の配線及び配管、並びに、より少ない数量の配線及び配管が配置されてもよい。例えば、気体用配管のみが配置されてもよい。また、液体用配管として、水用配管、油脂用配管及び塗料配管等が配置されてもよい。
For example, the types and numbers of wires and pipes arranged in the
また、実施の形態では、圧縮機120は、外気である空気を圧縮して吐出するように構成されるが、空気以外の気体を圧縮し、圧縮気体を吐出及び供給するように構成されてもよい。エンドエフェクタ本体40に供給される気体も、空気に限定されず、空気以外の気体であってもよい。
Further, in the embodiment, the
また、実施の形態では、エンドエフェクタEは、2つの爪42及び43を用いてワークWを把持するように構成されるが、これに限定されず、圧縮空気を用いるいかなるエンドエフェクタであってもよい。例えば、エンドエフェクタEは、ワークWを負圧により吸着するエンドエフェクタ、塗装を行うエンドエフェクタ、及びその他の空圧工具を備えるエンドエフェクタ等であってもよい。
Also, in the embodiment, the end effector E is configured to grip the workpiece W using the two
また、実施の形態では、ロボットアーム1は、垂直多関節型のロボットアームであるが、これに限定されない。例えば、ロボットアーム1は、水平多関節型、極座標型、円筒座標型、直角座標型、又はその他の型式のロボットアームとして構成されてもよい。 Further, in the embodiment, the robot arm 1 is a vertically articulated robot arm, but is not limited to this. For example, the robot arm 1 may be configured as a horizontal articulated, polar, cylindrical, rectangular, or other type of robot arm.
また、実施の形態では、リスト部材50は、エンドエフェクタEに含まれる部材であるが、これに限定されない。例えば、リスト部材50は、アーム本体10に含まれる部材であってもよく、エンドエフェクタE及びアーム本体10とは別個の部材であってもよい。例えば、アーム本体10に含まれる場合、リスト部材50は、リンク16に着脱可能であってもよく、リンク16に一体化されてもよい。
Also, in the embodiment, the
また、実施の形態では、アーム本体10の外部装置として、ロボットコントローラ500及び画像処理装置600が例示されているが、外部装置はこれらに限定されず、用いられるエンドエフェクタEに応じて適宜変更され得る。例えば、エンドエフェクタEが、油圧動作、溶接作業、洗浄作業又は塗装作業等をするように構成される場合、外部装置は、ポンプ、溶接用電源装置、水の供給装置及び塗料の圧送装置等を含んでもよい。
Further, in the embodiment, the
また、実施の形態では、第4接続部材80Bは、接続収容部21及び圧縮機ユニット100と、別個に設けられるように構成されるが、これに限定されない。例えば、第4接続部材80Bは、圧縮機ユニット100に備えられてもよく、接続収容部21内に収容されてもよい。接続収容部21内に収容される場合、第4接続部材80Bのジョイント82Bが、接続収容部21から外部に露出して配置されてもよい。
Moreover, in the embodiment, the
また、実施の形態では、圧縮機ユニット100は、圧縮機120、貯留タンク130及び空圧機器を備えるように構成されるが、これに限定されない。例えば、圧縮機ユニット100は、エンドエフェクタ本体40、圧縮機120及び空圧機器等を制御する制御機器を備えてもよい。例えば、制御機器は、電流及び信号等の制御に関連する装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、種々の電気機器及び電子機器等であってもよい。
Moreover, in the embodiment, the
また、実施の形態では、付属ユニット200は、接続部材70B及び80Bを含み得るように構成されるが、これに限定されない。例えば、付属ユニット200は、エンドエフェクタ本体40を制御するための制御機器、及び、圧縮空気を制御するための空圧機器を備えてもよい。例えば、接続部材70B及び80Bの一部又は全部は、付属ユニット200とアーム本体10の外部の装置との間に設けられ、付属ユニット200と外部の装置とを接続してもよい。例えば、接続部材70B及び80Bの一部又は全部は、接続収容部21内に配置されてもよい。
Also, in the embodiment,
また、実施の形態では、アーム本体10内に、複数の配線と複数の配管とを含む線条体30が配置され、線条体30は、複数種類のエンドエフェクタEに対応する配線及び配管を含むように構成されるが、これに限定されない。例えば、線条体30は、1つのエンドエフェクタEにのみ対応する配線及び配管を含むように構成されてもよい。また、線条体30の一部又は全部は、アーム本体10の外側に配置されてもよい。
Further, in the embodiment, a
また、実施の形態では、圧縮機ユニット100は、ロボットアーム1の基部20に着脱可能に取り付けられるように構成されるが、これに限定されない。例えば、圧縮機ユニット100は、アーム本体10に着脱可能に取り付けられるように構成されてもよい。圧縮機ユニット100は、アーム本体10のいかなる位置に取り付けられてもよい。例えば、接続収容部21がアーム本体10に配置されてもよい。
In addition, although the
また、本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係るロボットアームは、アーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記アーム本体又は前記基部の第1取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、前記アーム本体に配置され且つ前記第1取付部から前記アーム本体の第2取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、前記気体輸送部材は、前記第2取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む。 In addition, examples of aspects of the technology of the present disclosure are listed as follows. A robot arm according to an aspect of the present disclosure includes an arm main body, a base that supports the arm main body, a compressor unit that is detachable from the arm main body or a first mounting portion of the base, and arranged on the arm main body. and a gas transport member extending from the first attachment portion to a second attachment portion of the arm body, the gas transport member being connected to an end effector connected to the second attachment portion and the compressor unit. The compressor unit may include a compressor, a storage tank for storing compressed gas discharged by the compressor, and a support for supporting the compressor and the storage tank.
上記態様によると、圧縮機ユニットは、圧縮機及び貯留タンクを搭載し、アーム本体又は基部に着脱されることで、圧縮機及び貯留タンクを一括して着脱させることができる。アーム本体に取り付けられる様々エンドエフェクタに対応して、圧縮機ユニットを変更することによって、当該エンドエフェクタに適した圧縮機等がロボットアームに配置される。これにより、アーム本体の構造の変更が抑えられる。よって、用いられるエンドエフェクタに起因するロボットアームの構造的な変更が低減される。 According to the above aspect, the compressor unit mounts the compressor and the storage tank, and can be attached/detached to/from the arm main body or the base, so that the compressor and the storage tank can be attached/detached collectively. By changing the compressor unit corresponding to various end effectors attached to the arm body, a compressor or the like suitable for the end effector is arranged on the robot arm. This reduces the need to change the structure of the arm body. Structural changes to the robot arm due to the end effectors used are thus reduced.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記第1取付部は、前記基部に配置されてもよい。 In the robot arm according to one aspect of the present disclosure, the first attachment portion may be arranged on the base portion.
上記態様によると、圧縮機ユニットが基部に配置されるため、圧縮機ユニットからロボットアームの外部へ延びる気体輸送部材等の長さの低減が可能である。 According to the above aspect, since the compressor unit is arranged at the base, it is possible to reduce the length of the gas transport member or the like extending from the compressor unit to the outside of the robot arm.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記圧縮機ユニットは、前記支持具によって支持され且つ前記圧縮気体を制御する気体制御機器をさらに備えてもよい。 In the robot arm according to one aspect of the present disclosure, the compressor unit may further include a gas control device that is supported by the support and that controls the compressed gas.
上記態様によると、エンドエフェクタへの圧縮気体の供給を制御する気体制御機器が圧縮機及び貯留タンクと共に一括して圧縮機ユニットに搭載されるため、気体制御機器の着脱が簡易になる。 According to the above aspect, since the gas control device for controlling the supply of the compressed gas to the end effector is collectively mounted on the compressor unit together with the compressor and the storage tank, attachment and detachment of the gas control device is facilitated.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記圧縮機は、外気を吸入し、吸入した外気を圧縮して前記圧縮気体として吐出するように構成されてもよい。 In the robot arm according to the aspect of the present disclosure, the compressor may be configured to take in outside air, compress the taken in outside air, and discharge the compressed gas as the compressed gas.
上記態様によると、圧縮機ユニットは、外気を用いて圧縮気体を容易に生成することができる。 According to the above aspect, the compressor unit can easily generate the compressed gas using outside air.
本開示の一態様に係るロボットアームは、前記取付部から前記エンドエフェクタにまで前記アーム本体に配置される複数の配線と、前記取付部から前記エンドエフェクタにまで前記アーム本体に配置される複数の配管とをさらに備え、前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、前記複数の配線は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、前記複数の配管は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能であり、前記空気輸送部材は、前記複数の配管のうちの少なくとも1つを含んでもよい。 A robot arm according to an aspect of the present disclosure includes: a plurality of wires arranged in the arm body from the attachment portion to the end effector; and a plurality of wires arranged in the arm body from the attachment portion to the end effector. a pipe, wherein the plurality of wires and the plurality of pipes include wires and pipes corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body, and the plurality of wires are connected to the arm body. The plurality of pipes are connectable to the end effector connected to the arm body and connectable to external wiring extending from the outside of the arm body, and the plurality of pipes are connectable to the end effector connected to the arm body and to the arm body The pneumatic transport member may include at least one of the plurality of pipes.
上記態様によると、アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管がアーム本体に配置される。さらに、アーム本体の配線及び配管は、エンドエフェクタと接続可能であり、アーム本体の外部の配線及び配管と接続可能である。これにより、アーム本体は、アーム本体の配線及び配管を変更することなく、複数種類のエンドエフェクタと当該エンドエフェクタを駆動する圧縮機ユニット及び外部装置とに接続され得る。よって、エンドエフェクタに起因するロボットアームの構造的な変更が低減される。 According to the above aspect, wiring and piping corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body are arranged on the arm body. Furthermore, the wiring and piping of the arm body can be connected to the end effector, and can be connected to wiring and piping outside the arm body. As a result, the arm body can be connected to a plurality of types of end effectors, compressor units that drive the end effectors, and external devices without changing the wiring and piping of the arm body. Therefore, structural changes of the robot arm caused by the end effector are reduced.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、前記第2取付部での端部及び前記第1取付部での端部にそれぞれ複数の第1コネクタ及び複数の第2コネクタを有し、前記複数の配管は、前記第2取付部での端部及び前記第1取付部での端部にそれぞれ複数の第1ジョイント及び複数の第2ジョイントを有してもよい。 In the robot arm according to one aspect of the present disclosure, the plurality of wirings have a plurality of first connectors and a plurality of second connectors at the ends of the second mounting portion and the ends of the first mounting portion, respectively. and the plurality of pipes may have a plurality of first joints and a plurality of second joints at an end portion at the second mounting portion and at an end portion at the first mounting portion, respectively.
上記態様によると、エンドエフェクタから延びる配線及び配管は、第1コネクタ及び第1ジョイントと接続されることで、アーム本体の配線及び配管と接続される。外部装置及び圧縮機ユニットから延びる配線及び配管は、第2コネクタ及び第2ジョイントと接続されることで、アーム本体の配線及び配管と接続される。よって、エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットとアーム本体の配線及び配管との接続及び接続解除が簡易になる。 According to the above aspect, the wiring and piping extending from the end effector are connected to the wiring and piping of the arm body by being connected to the first connector and the first joint. Wiring and piping extending from the external device and the compressor unit are connected to the wiring and piping of the arm body by being connected to the second connector and the second joint. Therefore, it becomes easy to connect and disconnect the end effector, the external device, the compressor unit, and the wiring and piping of the arm body.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、動力線、制御線、信号線及び通信線の少なくとも1つを含み、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられてもよい。 In the robot arm according to one aspect of the present disclosure, the plurality of wirings includes at least one of a power line, a control line, a signal line, and a communication line, and the first connector and the second connector each include the power line, It may be provided corresponding to each of the control line, the signal line, and the communication line.
上記態様によると、動力線、制御線、信号線及び通信線毎に、第1コネクタ及び第2コネクタが設けられ得る。エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットに必要な動力線、制御線、信号線及び通信線を選択してエンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットと接続することが容易になる。 According to the above aspect, the first connector and the second connector can be provided for each power line, control line, signal line, and communication line. It becomes easy to select power lines, control lines, signal lines and communication lines necessary for the end effector, the external device and the compressor unit and connect them to the end effector, the external device and the compressor unit.
本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配管は、液体用配管及び気体用配管の少なくとも気体用配管を含み、前記第1ジョイント及び前記第2ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられてもよい。 In the robot arm according to an aspect of the present disclosure, the plurality of pipes includes at least gas pipes of liquid pipes and gas pipes, and the first joint and the second joint are configured to be the liquid pipe and the gas pipe. It may be provided corresponding to each of the pipes.
上記態様によると、液体用配管及び気体用配管毎に、第1ジョイント及び第2ジョイントが設けられ得る。エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットに必要な液体用配管及び気体用配管を選択してエンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットと接続することが容易になる。 According to the above aspect, the first joint and the second joint can be provided for each of the liquid pipe and the gas pipe. It becomes easy to select the liquid piping and gas piping necessary for the end effector, the external device and the compressor unit and connect them to the end effector, the external device and the compressor unit.
本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第3コネクタと前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第1コネクタとを電気的に接続する第1接続部材をさらに備えてもよい。 The robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a first connection member that electrically connects a third connector provided on the end effector and the first connector of the wiring corresponding to the end effector. good.
上記態様によると、第1コネクタ及び第3コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第1接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。 According to the above aspect, the first connector and the third connector can be connected via the first connection member even if they have different configurations and cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the already provided connector for connection.
本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第2コネクタと前記外部配線の第4コネクタとを電気的に接続する第2接続部材をさらに備えてもよい。 The robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a second connection member that electrically connects the second connector of the wiring corresponding to the end effector and the fourth connector of the external wiring.
上記態様によると、第2コネクタ及び第4コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第2接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。 According to the above aspect, the second connector and the fourth connector can be connected via the second connection member even if they have different configurations and cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the already provided connector for connection.
本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第3ジョイントと前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第1ジョイントとを流体連通可能に接続する第3接続部材をさらに備えてもよい。 A robot arm according to an aspect of the present disclosure further includes a third connection member that connects a third joint provided to the end effector and the first joint of the pipe corresponding to the end effector so as to allow fluid communication. good too.
上記態様によると、第1ジョイント及び第3ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第3接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。 According to the above aspect, the first joint and the third joint can be connected via the third connection member even if they have different configurations and cannot be directly connected to each other. Therefore, there is no need to change the configuration of the already provided joints for connection.
本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第2ジョイントと前記外部配管に設けられる第4ジョイントとを流体連通可能に接続する第4接続部材をさらに備えてもよい。 The robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes a fourth connection member that connects the second joint of the pipe corresponding to the end effector and a fourth joint provided in the external pipe so as to allow fluid communication. good too.
上記態様によると、第2ジョイント及び第4ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第4接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。 According to the above aspect, the second joint and the fourth joint can be connected via the fourth connection member even if they have different configurations and cannot be directly connected to each other. Therefore, there is no need to change the configuration of the already provided joints for connection.
本開示の一態様に係るロボットアームは、少なくとも1つの前記エンドエフェクタをさらに備えてもよい。 The robotic arm according to one aspect of the present disclosure may further comprise at least one end effector.
上記態様によると、ロボットアームが実行する作業に応じて、少なくとも1つのエンドエフェクタとアーム本体の第2取付部とを接続することができる。さらに、エンドエフェクタと圧縮機ユニットとの接続も可能である。 According to the above aspect, at least one end effector can be connected to the second mounting portion of the arm body according to the work to be performed by the robot arm. Furthermore, a connection between the end effector and the compressor unit is also possible.
また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。 In addition, all numbers such as ordinal numbers and numbers used above are examples for specifically describing the technology of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the numbers exemplified. Also, the connection relationship between the components is an example for specifically describing the technology of the present disclosure, and the connection relationship for realizing the function of the present disclosure is not limited to this.
本開示は、その本質的な特徴の精神から逸脱することなく、様々なかたちで実施され得るように、本開示の範囲は、明細書の記載よりも添付の請求項によって定義されるため、本実施の形態は、例示的なものであって限定的なものではない。請求項及びその範囲内にあるすべての変更、又は、請求項及びその範囲の均等物は、請求項によって包含されることが意図されている。 As the present disclosure may be embodied in various forms without departing from the spirit of its essential characteristics, the scope of the present disclosure is defined rather by the appended claims than by the written description. The embodiments are illustrative and not limiting. All changes that come within the claims and their scope, or equivalents of the claims and their scope, are intended to be covered by the claims.
1 ロボットアーム
10 アーム本体
16 リンク(第2取付部)
16a インタフェース面(第2取付部)
20 基部(第1取付部)
21 接続収容部(第1取付部)
30 線条体
40 エンドエフェクタ本体
50 リスト部材(第2取付部)
70A 第1接続部材
70B 第2接続部材
80A 第3接続部材
80B 第4接続部材
91 コネクタ(第4コネクタ)
100 圧縮機ユニット
120 圧縮機
130 貯留タンク
140 気液分離器(気体制御機器)
150 レギュレータ(気体制御機器)
160 フィルタ(気体制御機器)
170 残圧排出弁(気体制御機器)
180 ジョイント(第4ジョイント)
310a~310f 配線
311 コネクタ(第1コネクタ)
312 コネクタ(第2コネクタ)
320a~320f 配管
321 ジョイント(第1ジョイント)
322 ジョイント(第2ジョイント)
410~413 コネクタ(第3コネクタ)
420 ジョイント(第3ジョイント)
1000 ロボット
E エンドエフェクタ1
16a interface surface (second mounting portion)
20 base (first mounting part)
21 connection accommodating portion (first mounting portion)
30
70A
100
150 regulator (gas control device)
160 filter (gas control device)
170 Residual pressure release valve (gas control device)
180 joint (4th joint)
310a to
312 connector (second connector)
320a to 320f Piping 321 Joint (first joint)
322 joint (second joint)
410 to 413 connectors (third connector)
420 joint (third joint)
1000 Robot E End effector
Claims (13)
前記アーム本体を支持する基部と、
前記アーム本体又は前記基部の第1取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、
前記第1取付部から前記アーム本体の第2取付部にまで前記アーム本体に配置される複数の配線と、
前記第1取付部から前記第2取付部にまで前記アーム本体に配置される複数の配管であって、前記複数の配管のうちの少なくとも1つが気体輸送部材である、複数の配管とを備え、
前記気体輸送部材は、前記第2取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、
前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含み、
前記複数の配線は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、
前記複数の配管は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能であり、
前記複数の配線及び前記複数の配管の数量は、前記アーム本体に接続され得且つそれぞれが使用する配線、配管又はこれらの両方の数量が互いに異なる複数種類のエンドエフェクタに対応する
ロボットアーム。 an arm body;
a base that supports the arm body;
a compressor unit that is attachable to and detachable from the first attachment portion of the arm body or the base;
a plurality of wires arranged on the arm body from the first mounting portion to the second mounting portion of the arm body;
a plurality of pipes arranged in the arm body from the first mounting portion to the second mounting portion, at least one of the plurality of pipes being a gas transport member ;
the gas transport member is connectable to an end effector connected to the second attachment portion and the compressor unit;
The compressor unit includes a compressor, a storage tank that stores the compressed gas discharged by the compressor, and a support that supports the compressor and the storage tank,
the plurality of wires are connectable to the end effector connected to the arm body and connectable to external wires extending from the outside of the arm body;
the plurality of pipes are connectable to the end effector connected to the arm body and connectable to an external pipe extending from the outside of the arm body;
The numbers of the plurality of wires and the plurality of pipes correspond to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body and that use different numbers of wires, pipes, or both.
robot arm.
請求項1に記載のロボットアーム。 The robot arm according to claim 1, wherein the first attachment portion is arranged on the base portion.
請求項1又は2に記載のロボットアーム。 The robot arm according to claim 1 or 2, wherein the compressor unit further comprises a gas control device that is supported by the support and controls the compressed gas.
請求項1~3のいずれか一項に記載のロボットアーム。 The robot arm according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressor is configured to take in outside air, compress the taken in outside air, and discharge the compressed gas as the compressed gas.
前記リスト部材は、前記複数の配線及び前記複数の配管が、前記アーム本体の内部から前記第2取付部を通って前記リスト部材の内側に延びた後に、前記リスト部材の筒状の側壁に形成された開口を通って前記リスト部材の外部に延びて、前記エンドエフェクタと接続されるように構成されるThe wrist member is formed on the cylindrical side wall of the wrist member after the plurality of wires and the plurality of pipes extend inside the wrist member from the inside of the arm body through the second attachment portion. configured to extend to the exterior of the wrist member through a cut opening to connect with the end effector.
請求項1~4のいずれか一項に記載のロボットアーム。The robot arm according to any one of claims 1-4.
前記複数の配管は、前記第2取付部での端部及び前記第1取付部での端部にそれぞれ複数の第1ジョイント及び複数の第2ジョイントを有する
請求項1~5のいずれか一項に記載のロボットアーム。 the plurality of wirings have a plurality of first connectors and a plurality of second connectors at the ends of the second mounting portion and the ends of the first mounting portion, respectively;
Any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of pipes have a plurality of first joints and a plurality of second joints at the end of the second mounting portion and the end of the first mounting portion, respectively. The robot arm described in .
前記第1コネクタ及び前記第2コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられる
請求項6に記載のロボットアーム。 The plurality of wiring includes at least one of a power line, a control line, a signal line and a communication line,
The robot arm according to claim 6, wherein the first connector and the second connector are provided corresponding to each of the power line, the control line, the signal line and the communication line.
前記第1ジョイント及び前記第2ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられる
請求項6又は7に記載のロボットアーム。 The plurality of pipes include at least gas pipes of liquid pipes and gas pipes,
The robot arm according to claim 6 or 7, wherein the first joint and the second joint are provided corresponding to the liquid pipe and the gas pipe, respectively.
請求項6~8のいずれか一項に記載のロボットアーム。 9. The device according to any one of claims 6 to 8, further comprising a first connection member that electrically connects a third connector provided on the end effector and the first connector of the wiring corresponding to the end effector. robot arm.
請求項6~9のいずれか一項に記載のロボットアーム。 The robot arm according to any one of claims 6 to 9, further comprising a second connection member that electrically connects the second connector of the wiring corresponding to the end effector and the fourth connector of the external wiring. .
請求項6~10のいずれか一項に記載のロボットアーム。 11. The third connection member according to any one of claims 6 to 10, further comprising a third connection member that connects a third joint provided on the end effector and the first joint of the pipe corresponding to the end effector so as to allow fluid communication. robot arm.
請求項6~11のいずれか一項に記載のロボットアーム。 12. The fourth connection member according to any one of claims 6 to 11, further comprising a fourth connection member that connects the second joint of the pipe corresponding to the end effector and a fourth joint provided on the external pipe so as to allow fluid communication. robot arm.
請求項1~12のいずれか一項に記載のロボットアーム。 A robotic arm according to any one of the preceding claims, further comprising at least one said end effector.
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