TWI461270B - Vertical multi-articular manipulator - Google Patents

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TWI461270B
TWI461270B TW097143899A TW97143899A TWI461270B TW I461270 B TWI461270 B TW I461270B TW 097143899 A TW097143899 A TW 097143899A TW 97143899 A TW97143899 A TW 97143899A TW I461270 B TWI461270 B TW I461270B
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rotating
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Keisuke Yonehara
Takashi Sanada
Tomoyuki Shiraki
Ryuta Kagawa
Takashi Hatanaka
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Yaskawa Denki Seisakusho Kk
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Description

垂直多關節形機械手臂
本發明係與具備冗餘軸之垂直多關節形機械手臂相關。
近年來之産業用機械手臂，例如，必須進行用以保持作業具之腕部組合體、用以支持其之腕的一部分***汽車之車體內部等，來進行熔接、密封劑之塗布、構件之組合等作業，所以，要求腕部部之小型化、腕之小口徑化、以及動作之高速、高精度化。此外，例如，設置於地板等之面的傳統多關節形機械手臂時，包含上臂及前臂在內之平面經常保持於垂直方向，依據作業上之腕的***部位，腕往往會與進入硌徑上之障礙物等發生干渉。基於上述理由，進一步要求包含上臂及前臂在內之平面應可於水平方向等任意方向進行變更之動作柔軟性。
此外，雖然對到目前為止之產業用機械手臂也有要求，然而，熔接、密封劑之塗布、構件之組合等作業之生產量的提升，隨著生産台數及生産工數的增加，進一步要求在短時間內完成作業。該生產量之要求，不但要在短時間內完成各工程之作業，如何在短時間結束日夜運轉之機械手臂的維修也是重點。亦即，如何延長機械手臂之運轉時間並於短時間內完成各工程，係提高生産性的重點。
此外，近年來，利用產業用機械手臂之製造線時，出現密集地配置機械手臂而使製造處理間隔變狹的動態。此時，不具有傳統之冗餘軸的産業用機械手臂，因為機械手臂之腕部軸所具備之器具無法接近機械手臂本身，即使密集配置亦無法進行接近機械手臂本身之部分的作業，而有作業區域較廣的問題。所以，開發出具有冗餘軸之機械手臂，然而，必須為考慮手臂長度而可於接近機械手臂本身之區域進行作業之機械手臂。
柔軟地進行動作之産業用機械手臂，被要求在密集配置環境中進行複雜的動作，而其構造也隨之複雜化。相反地，期望機械手臂之維修要較為容易。
有人針對傳統之垂直多關節形機械手臂，提供具備7自由度之機械手臂來解決柔軟性問題(例如，參照專利文獻1)。該垂直多關節形機械手臂之構成上，係具備：基台：以可相對於該基台於第1旋轉軸心周圍旋動之方式配設之旋動台：以可於垂直於前述第1旋轉軸心之面內之第2旋轉軸心周圍旋轉之方式配設於該旋動台之第1上臂；以可於垂直於前述第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動之方式配設於該第1上臂之前端部之第2上臂；以可於垂直於前述第3旋轉軸心之面內之第4旋轉軸心周圍旋動之方式配設於該第2上臂之前端部之前臂；裝設於該前臂之前端部之腕部組合體；以及使前述之第1上臂、第2上臂、及前臂於其旋動軸心周圍進行旋轉驅動之馬達。
如上所示，傳統之具備7自由度之垂直多關節形機械手臂，可以減輕與作業對象物及周邊裝置之干渉，以及，腕相互之干渉，而可有效地活用於機械手臂周圍之作業區域。
專利文獻1：日本特許2585425號公報(第4頁、第3圖、第4圖)
傳統之垂直多關節形機械手臂，係將用以使第2上臂旋動之驅動馬達配置於第2上臂103內部之構造，或者，將第2上臂用之驅動馬達之內側固定體固設於第1上臂，將外側旋轉體固設於第2上臂，而為使第2上臂於垂直於第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動動作之構造，因為更換驅動用馬達時，不分離第2上臂無法進行更換，故有更換驅動馬達需要較多時間的問題。即使不進行驅動用馬達之更換作業時，仍需要對減速機進行潤滑油之定期注入作業，此時，必須分離第2上臂才能進行更換。進行此種維修作業而產生分離第2上臂之大型作業時，維修時間需要較長之時間，相對地，必須停止製造線。所以，產生生産性降低的問題。
此外，更換驅動用馬達時，因為分離第1上臂及第2上臂而導致機械位置偏離，為了復原而有必須再度進行機械手臂之軌道指示的問題。一般而言，機械手臂之指示上，有1台需要花費數小時的案例，並列數十台機械手臂之生產線時，有需要花費數日的案例。其間，因為製造線處於停止狀態，而發生生産性降低的問題。
此外，各軸之配線方面，因為驅動用馬達為內插，故似乎於手臂體之內部進行連結，然而，也可能發生因為手臂之旋轉動作等而斷線的問題，為了進行斷線之纜線的維護，必須分離機械手臂本身，而產生需要長時間停止停止製造線來進行維修的問題。
有鑑於上述問題，本發明之目的係在提供，可縮短驅動用馬達更換及纜線更換所花費的時間，且機械位置偏離可以簡單地修正，同時，可於機械手臂本身附近區域進行作業之垂直多關節形機械手臂。
為了解決上述問題，本發明之構成如下所示。
申請專利範圍第1項所記載之發明，係由：基台；以可相對於前述基台於第1旋轉軸心周圍旋動之方式配設之旋動台；以可於垂直於前述第1旋轉軸心之面內之第2旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述旋動台之第1上臂；以可於垂直於前述第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第1上臂之前端部之第2上臂；以可於垂直於前述第3旋轉軸心之平面內之第4旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第2上臂之前端部之前臂；以及裝設於前述前臂之前端部之腕部組合體；所構成，具備使前述第1上臂、前述第2上臂、前述前臂、以及前述腕部組合體於旋轉軸心周圍進行旋轉驅動之馬達，用以旋動前述第2上臂之前述馬達裝設於前述第2上臂之框架。
申請專利範圍第2項所記載之發明，其中，用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，於前述第1上臂為垂直姿勢時，以垂直於地面之方向且前述馬達之輸出軸朝向地面方向之方式裝設於前述第2上臂框架。
申請專利範圍第3項所記載之發明，其中，用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，於前述第1上臂為垂直姿勢時，以平行於地面之方向裝設於前述第2上臂框架的背面。
申請專利範圍第4項所記載之發明，其中，前述第1上臂之前端部，具備用以旋動前述第2上臂之減速機，而形成為倒L形。
申請專利範圍第5項所記載之發明，其中，前述第2上臂具備前述馬達，而形成為L形。
申請專利範圍第6項所記載之發明，其中，前述第1上臂之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以可以進行馬達單元不會干涉前述第1上臂之上端部之更換作業之長度以上來求取。
申請專利範圍第7項所記載之發明，其中，前述第2上臂之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以可以進行馬達單元不會干涉前述第1上臂之上端部之更換作業之長度以上來求取。
申請專利範圍第8項所記載之發明，其中，用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，於前述第1上臂為垂直姿勢時，以垂直於地面之方向且前述馬達之輸出軸朝向地面方向之方式裝設於前述第2上臂框架，前述馬達之輸出軸具備與前述第1上臂所具備之前述減速機嚙合之輸入齒輪。
申請專利範圍第9項所記載之發明，其中，用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，以平行於地面之方向裝設於前述第2上臂之框架的背面，前述馬達之輸出軸與前述第1上臂所具備之減速機係藉由斜齒輪列進行動力傳達。
申請專利範圍第10項所記載之發明，係由：基台；以可相對於前述基台於第1旋轉軸心周圍旋動之方式配設之旋動台；以可於垂直於前述第1旋轉軸心之面內之第2旋轉軸心周圍旋轉之方式配設於前述旋動台之第1上臂；以可於垂直於前述第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第1上臂之前端部之第2上臂；以可於垂直於前述第3旋轉軸心之平面內之第4旋轉軸心周圍旋轉之方式配設於前述第2上臂之前端部之前臂；以及裝設於前述前臂之前端部之腕部組合體；所構成，具備使前述第1上臂、前述第2上臂、前述前臂、以及前述腕部組合體於旋動軸心周圍進行旋轉驅動之馬達，來自前述旋動台之線條體，以沿著前述第1上臂之側面之方式配設，於前述第1上臂之側面固定於中央部，於前述第1上臂之背面以於水平方向彎折之方式固定於其上端部，一邊將前述線條體於垂直方向彎曲成U字形一邊沿著前述第2上臂之側面而固定於前述第2上臂之下端部，一邊沿著前述第2上臂之側面一邊於水平方向彎折且於前述第2上臂側面之中心於垂直方向彎曲而固定於前述第2上臂之中間部，且固定於前述前臂之下端部而收容於前述前臂內。
依據申請專利範圍第1至9項所記載之發明，因為係具有冗餘軸之機械手臂，於熔接、密封劑之塗布、構件之組合等之作業時，可以迴避障礙物來進行作業，而構成具有充份柔軟性之製造線。此外，藉由使驅動第2上臂之馬達位於第2上臂之框架，而使馬達露出機外，故可簡單地進行更換，進而縮短更換時間。
此外，只要拆除馬達，即可進行馬達更換，無需拆除腕部。所以，不會發生腕部之機械位置的相對偏離，完成馬達之更換作業後之機械手臂動作時，無需再度指示機械手臂之移動軌跡，於短時間內即可恢復製造線。
如以上所示，因為於短時間內可進行馬達更換，可確保機械手臂之運轉時間較長而提高生産性。
依據申請專利範圍第6及7項所記載之發明，第1上臂之長度或第2上臂之長度，係以配置於各上臂之驅動用馬達及馬達單元不會干渉之程度的長度來求取最短長度，故可以使裝設於腕部軸之器具更接近機械手臂本身。
依據申請專利範圍第10項所記載之發明，針對驅動用馬達及腕部軸所具備之作業工具之供電線係沿著上臂，而為配線不會因為動作狀態而於周圍亂飛之構造，可使機械手臂之形狀具有最小形狀且配線之維修更為容易。
以下，參照圖式，針對本發明之實施形態進行說明。
實施例1
第1圖係本發明之具備7自由度之垂直多關節形機械手臂的實施例，(a)係側面圖，(b)係正面圖。圖中，旋轉軸心(1)係朝向垂直於地面之方向。旋動台2，裝設有旋動用之驅動馬達4，旋動用之驅動馬達4之輸出軸4-1，連結於減速機3之輸入軸。該旋動用之減速機3，係以機械手臂基台1及旋動台2雙方可旋動之方式進行支承。旋動台2及減速機3係配置於旋轉軸心(1)上。
第1上臂5用之驅動馬達7，係裝設於上述旋動台2之開口部之空間位於垂直於旋轉軸心(1)之平面上的第2旋轉軸心(2)上。
此外，第1上臂5用之驅動馬達7之輸出軸7-1，係連結於第1上臂5用之減速機6之輸入軸。該第1上臂用之減速機6，分別固設於前述旋動台2之開口部、及第1上臂5之側面，而以可於第2旋轉軸心(2)之周圍旋轉之方式獲得支承。
此外，第1上臂5之上端部分，係垂直於第2旋轉軸心(2)且介由配置於與第1旋轉軸心(1)同一平面之第3旋轉軸心(3)上之減速機9以可使第2上臂8於第3旋轉軸心(3)周圍旋轉之方式獲得支承，將上下顛倒L字形之構件來形成倒L形。如上所示，從正面觀看機械手臂時，以第1上臂5用之驅動用馬達7不會突出機械手臂之寬度方式配置。此外，第1上臂5之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以馬達單元7A不會干涉第1上臂5之上端部而可進行更換作業之長度以上來求取。
第2上臂8之旋動用驅動用馬達10，該上臂用之驅動馬達10係裝設於第2上臂8之第3旋轉軸心(3)上而為與第1上臂5之對稱之L形。藉由使其成為此種L形，而可從正面觀看機械手臂時，以不會從機械手臂之寬度突出之方式配置第2上臂8用之驅動用馬達10。此外，第2上臂8之旋動用驅動馬達10之輸出軸10-1，連結於第2上臂8用之減速機9之輸入軸。該第2上臂8用之減速機9，係分別固設於前述第1上臂5之上端部、及第2上臂8之底面而以可旋動方式獲得支承。
第4旋轉中心(4)係垂直於第3旋轉軸心(3)且位於同一平面上，第4旋轉軸心上，配置有前臂11之驅動用馬達13、減速機12。
位於第2上臂8之上方之前臂11的下端部，介由減速機12可旋轉地支承於第2上臂8之上方開口部。
此外，前臂11用之驅動馬達13之輸出軸13-1，連結於前臂11用之減速機12之輸入軸。該前臂11用之減速機12，分別固設於前述前臂11之開口部、及第2上臂8之側面，而可旋轉地獲得支承。
旋轉軸心(5)配置於垂直於旋轉軸心(4)之平面且與第3旋轉軸心(3)為同一之平面上。
用以使腕部組合體14於旋轉軸心(5)周圍旋轉之驅動用馬達15之裝設面，係配置於前臂11之腕部組合體14之相反側，連結於介由未圖示之齒輪或滑車、及軸配置於前臂11之端面之減速機的輸入軸。減速機分別固設於前臂11之端面、及腕部組合體14之端部，而可旋轉地獲得支承。
第2圖中，針對腕部組合體14進行詳細說明。腕部組合體14係由軸節座23、軸節22、凸緣21、減速機19、20所構成，軸節22，其端部配設於軸節座23之前端部，介由減速機19可於垂直且同一平面上之第6旋轉軸心(6)周圍旋轉地連結於第5旋轉軸心(5)。凸緣21之端部係配設於軸節22之前端部，介由減速機20可於垂直之第7旋轉軸心(7)周圍旋轉地連結於第6旋轉軸心(6)。第1圖所示之軸節22之未圖示之驅動用馬達及凸緣驅動用馬達，係藉由未圖示之齒輪或滑車及軸連結於減速機19及20之輸入軸。
第3圖係為了更換第2上臂8之驅動用馬達10而從第2上臂8拆除前述馬達10之圖。圖中，於第2上臂8之驅動用馬達10之前端，連結著驅動用馬達10之輸出軸10-1及輸入齒輪10-2而成為馬達單元10A，以從減速機9完全拆除馬達單元10A時，可以不干涉前臂11及配置於前臂11下端之前臂驅動用馬達13而拆除之方式來配置驅動用馬達10之裝設面。第2上臂8之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，以馬達單元10A不會干涉前臂驅動用馬達13而進行更換作業之長度以上來求取。
如上所示，在距離機械手臂較近之範圍作業時，藉由使第1上臂及第2上臂較短，而使裝設於腕部軸之器具可以較為接近機械手臂本身之區域，而可以在更接近機械手臂本身之區域進行作業。
此外，馬達單元10A之更換作業所造成的位置偏離，只要以使減速機9與輸入齒輪10-2嚙合之方式進行調整，於短時間內即可復原。如上所示，只要拆除馬達單元10A，即可進行驅動用馬達10之更換作業，因為不會發生機械手臂之各關節軸的位置偏離，無需機械手臂之指示作業，故於短時間內即可恢復製造線。
其次，利用第4圖及第5圖，針對纜線之配線處理進行說明。線條體31從基台1進入旋動台2，此外，沿著第1上臂5之側面進行配線，利用固定夾K1固定於第1上臂5側面之大致中央部，此外，於背面之水平方向，以線條體31之曲率R為最小之方式進行彎折，以固定夾K2固定於其上端部位置。
其次，將線條體31於垂直方向彎曲成U字形且沿著第2上臂8之側面以固定夾K3固定於第2上臂8之下端部位置。此時，線條體31為最小曲率R時，線條體31之寬度為曲率R之2倍。
其次，以沿著第2上臂8之側面於水平方向使線條體31之曲率R成為最小之方式進行彎折，於第2上臂8側面之大致中心於垂直方向進行彎折，而以固定夾K4固定於第2上臂8之大致中間部位置，並以前臂11之下端部位置之支持件16之固定夾K5進行固定，而收容於前臂11內。
如上所示之配線時，即使第2上臂8於第3旋轉軸心(3)周圍旋動，線條體31於第1上臂5之上端部固定夾K2與第2上臂8之下端部固定夾K3間為可動。第2上臂8之動作範圍為+90度至-90度時，如上進行固定之線條體31於動作時不會發生大幅鬆弛及突出。利用第6、7圖來針對此點進行說明。
第6、7圖係第3上臂8進行90°旋動時之機械手臂的側面圖及背面圖。第6、7圖中，第2上臂8旋動時，線條體31位於第1上臂5之上端部所具備之固定夾K2與第2上臂8之下端部所具備之固定夾K3之間，線條體31之寬度，一邊保持線條體31之2倍曲率R一邊沿著兩手臂之外周固定於固定夾K2及固定夾K3，故線條體31追隨第2上臂8之旋轉運動而為可動。如上所示，因為沿著外周進行固定配置，故可縮小線條體之突出量，進而也排除了突出並接觸周邊裝置及機械手臂本身之危險性。
本實施例時，線條體之配線處理，只針對1條線條體進行說明，2條以上時，利用第8、9圖針對2條之例進行說明。31係機械手臂之線條體、及對裝設於機械手臂之各軸驅動馬達與機械手臂前端之未圖示之噴槍等之驅動馬達進行供電之纜線及冷卻水用之水管等之線條體。
線條體31，利用旋動台2之出口部進行固定。線條體31之曲率R，於第2旋轉軸心(2)之動作時較大，故先繞過旋動台2之後方部並彎曲成U字形，而於離開第2旋轉軸心(2)之旋轉中心之位置固定於旋動台2之側面。固定於旋動台2之側面之線條體31，通過第2軸(2)旋轉中心附近，並以固定夾K1沿著第1上臂5之長度方向固定於第1上臂5之側面，且以固定夾K2固定於第1上臂5之後方部之上端部。固定於第1上臂5之後方部之線條體31，被彎曲成U字形，並以固定夾K3固定於第2上臂8之後方部之下端部，而以固定夾K4沿著第2上臂8之長度方向固定於第2上臂8之側面。固定於第2上臂8之側面部之線條體31，通過第4旋轉軸心(4)，以固定夾K5固定於從前臂11之基端部突出至後方部之支持件16。
線條體31，考慮維修性，應區分成例如機械手臂驅動用所必要之機械手臂用線條體311、及裝設於機械手臂前端之噴槍等所必要之工具用線條體312之最少2條以上的方式來配線。
本發明時，為了對應機械手臂之高密度配置而縮小機械手臂之寬度，於機械手臂之可動部，將工具用線條體312配線於機械手臂用線條體312之彎折之外側或內側，針對其配線處理方法進行說明。
參照第10、11圖，針對第4旋轉軸心(4)動作時之線條體31的舉動進行說明。因為第2旋轉軸心之動作與第4旋轉軸心相同，故省略說明。
第10圖係前臂11朝下方向進行最大傾倒時之圖，第11圖係前臂11朝上方向進行最大傾倒時之圖。
機械手臂用線條體311之固定夾K5之位置，如第10圖所示，係以使機械手臂用線條體311成為直線狀之方式進行設定，線條體31之形成上，彎曲方向只發生於單方向而非兩方向。此外，機械手臂用線條體311之固定夾K4與固定夾K5間之線條體31的長度，係由第10圖之機械手臂用線狀體311之直線距離所決定，以不會浪費長度之方式來設定。
工具用線條體312之固定夾K4與固定夾K5間之線條體31之位置及長度，係以前臂11動作時，機械手臂用線條體311接觸第4旋轉軸心(4)周圍但未承受到壓縮、拉伸等之力的方式來設定。工具用線條體312之固定夾K5之固定位置，係以不會接觸機械手臂用線條體311而有間隔之方式來裝設。亦即，如第11圖所示，離開機械手臂用線條體311彎曲時所形成之曲率R份，工具用線條體312則為固定夾K5所固定。此外，工具用線條體312之固定間長度，於第11圖中，係以機械手臂用線條體312不會承受到力且繞過機械手臂用線條體311之外側的方式來設定長度。如此，因為機械手臂用線條體312及工具用線條體312不會承受到過度的力，而不會有斷線的情形。但是，第10圖中，工具用線條體312長於機械手臂用線條體311而發生鬆弛，應以不會因為鬆弛過大而使局部極小彎曲所導致之斷線的方式，配合第4旋轉軸心(4)周圍之前臂11的動作角度來進行設定。
第12圖、第13圖、第14圖、第15圖係針對第3軸動作時之纜線舉動進行說明。
第3旋轉軸心(3)周圍之第2上臂8的動作範圍，係以±90度進行說明。
第12圖、第13圖係0度時之側面圖及上面圖，第14圖、第15圖係於單側進行90度動作時之側面圖及上面圖。
工具用線條體312之固定位置，第12圖中，第2上臂8之固定夾K3係設定於第1上臂5之固定夾K2之同一直線狀之上部且可確保線條體31之最小曲率R的高度。亦即，工具用線條體312之固定夾K2與固定夾K4間之高度的距離，係纜線曲率R之2倍的尺寸。此外，工具用線條體312之固定夾K2與固定夾K3間之長度，第14圖中，設定成，第3軸進行90度動作時，於第1上臂5之固定夾K3，不小於線條體31之最小曲率R。
此外，第12圖及第13圖中，機械手臂用線條體311之固定位置，於第1上臂5，設置於工具用線條體312之正下方，於第2上臂8，設置於工具用線條體312之正上方。此外，機械手臂用線條體312之固定夾K2與固定夾 K3間之長度，係以工具用線條體312不會承受到壓縮力之方式而環繞於機械手臂用線條體311之外周的尺寸來形成。
動作範圍為±90度程度，因為U字部之纜線長度不會太長，可以減少動作時之纜線的鬆弛及突出。
此外，本實施例時，係針對第3旋轉軸心周圍之第2上臂之動作範圍為±90度時進行說明，然而，於更寬之範圍或更窄之範圍動作時，亦可配合動作範圍來形成可動部之線條體之長度，故動作範圍當然為可變。
實施例2
利用第16圖，針對本發明之第2實施例與第1實施例不同之部分進行說明。
係將第2上臂8之驅動用馬達10裝設於相對於第3旋轉軸心(3)呈90°傾斜之機械手臂背面。驅動用馬達10之驅動力，介由裝設於輸出軸10-1前端之齒輪10-2、裝設於減速機9之輸入軸之齒輪9-1而傳達至減速機9。第2上臂8，係介由減速機之齒輪10-1及與第2上臂8為一體之減速機9之輸入齒輪9-1之斜齒輪而使驅動用馬達10之旋轉傳達至減速機9，第2上臂8旋轉至特定角度。
第2上臂8之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以驅動用馬達10不會干涉前臂驅動用馬達13而可進行更換作業之長度以上來求取。
藉由此種構成，可以提供第2上臂8之長度在狹窄範圍之作業區域時可以縮短，從機械手臂之地面高度底於實施例1之機械手臂的機械手臂。亦即，藉由縮短第1上臂及第2上臂，使裝設於腕部軸之器具接近機械手臂本身附近之區域，而可以於更接近機械手臂本身之區域進行作業。此外，與實施例1相同，驅動用馬達10之更換作業所導致的位置偏離，只要以使減速機9之輸入齒輪9-1與驅動用馬達10之齒輪10-2進行嚙合之方式調整即可，於短時間內即可復原。如上所示，只要拆除驅動用馬達10，即可進行馬達之更換作業，因為不會發生機械手臂之各關節軸的位置偏離，無需機械手臂之指示作業，短時間內即可恢復製造線。
實施例3
利用第17圖，針對本發明之第3實施例與第1實施例不同之部分進行說明。
第17圖中，(a)係上面圖，(b)係側面圖。
於使腕部組合體14於第5旋轉軸心(5)周圍進行旋轉之驅動用馬達15之裝設面，配置於前臂11之腕部組合體14之相反側，係連結於具備可供介由未圖示之齒輪或滑車、及軸而配置於前臂11之端面之纜線貫通之孔之減速機18之輸入軸。減速機18分別固設於前臂11之端面及腕部組合體14之端部，而可旋轉地獲得支承。
第17(a)圖係腕部組合體14之詳細說明。腕部組合體14係由軸節座23、軸節22、凸緣21、減速機19、20所構成。軸節座23係由2個構件23a、23b所構成之略呈U字形狀的分叉狀，該構件間配設著供纜線通過之空間。軸節22之端部係配設於軸節座23之前端部，具備平行於第7旋轉軸心(7)而延伸之2個構件22a、22b，於該構件間，配設著供纜線通過之空間而為分叉狀，介由減速機19而以可於垂直於第5旋轉軸心(5)且位於同一平面上之第6旋轉軸心(6)周圍旋轉地進行連結。凸緣21之端部係配設於軸節22之前端部，介由減速機20而以可於垂直於第6旋轉軸心(6)之第7旋轉軸心(7)周圍旋轉地進行連結。未圖示之軸節22驅動用馬達及凸緣驅動用馬達，係介由未圖示之齒輪或滑車、及軸連結至減速機19及20之輸入軸。
1．．．基台
2．．．旋動台
3、6、9、12、18、19、20．．．減速機
4、7、10、13、15．．．驅動用馬達
4-1、7-1、10-1、13-1．．．輸出軸
5．．．第1上臂
8．．．第2上臂
9-1．．．齒輪
7A、10A．．．馬達單元
10-2．．．輸入齒輪
11．．．前臂
(1)～(7)．．．旋轉軸心
14．．．腕部組合體
16．．．支持件
21．．．凸緣
22．．．軸節
22a、22b．．．構件
23．．．軸節座
23a、23b．．．構件
31．．．線條體
311．．．機械手臂用線條體
312．．．工具用線條體
32．．．支持件
K1～K5．．．固定夾
第1圖係本發明之實施例1之側面圖及正面圖
第2圖係本發明之實施例1之腕部組合體的上面圖
第3圖係本發明之實施例1之第2上臂部之剖面圖
第4圖係本發明之實施例1之線條體之處理的側面圖
第5圖係本發明之實施例1之線條體之處理的背面圖
第6圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行90度旋轉時之線條體之處理的側面圖
第7圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行90度旋轉時之線條體之處理的背面圖
第8圖係本發明之實施例1之線條體之處理的背面圖
第9圖係本發明之實施例1之線條體之處理的側面圖
第10圖係本發明之實施例1之前臂傾倒於下方時之線條體之處理的側面圖
第11圖係本發明之實施例1之前臂傾倒於上方時之線條體之處理的側面圖
第12圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行0度旋轉時之線條體之處理的側面圖
第13圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行0度旋轉時之線條體之處理的上面圖
第14圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行90度旋轉時之線條體之處理的側面圖
第15圖係本發明之實施例1之第3旋轉軸心進行90度旋轉時之線條體之處理的上面圖
第16圖係本發明之實施例2之具備7自由度之垂直多關節形機械手臂的側面圖
第17圖係本發明之實施例3之具備7自由度之垂直多關節形機械手臂的側面圖及上面圖
1．．．基台
2．．．旋動台
3、6、9、12．．．減速機
4、7、10、13、15．．．驅動用馬達
4-1、7-1．．．輸出軸
5．．．第1上臂
8．．．第2上臂
7A．．．馬達單元
11．．．前臂
(1)、(2)、(3)、(4)、(5)．．．旋轉軸心
14．．．腕部組合體
13-1．．．輸出軸

Claims (9)

  1. 一種垂直多關節形機械手臂，其特徵為：由：基台；以可相對於前述基台於第1旋轉軸心周圍旋動之方式配設之旋動台；以可於垂直於前述第1旋轉軸心之面內之第2旋轉軸心周圍旋轉之方式配設於前述旋動台之第1上臂；以可於垂直於前述第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第1上臂之前端部之第2上臂；以可於垂直於前述第3旋轉軸心之平面內之第4旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第2上臂之前端部之前臂；以及裝設於前述前臂之前端部之腕部組合體；所構成，具備使前述第1上臂、前述第2上臂、前述前臂、以及前述腕部組合體於旋轉軸心周圍進行旋轉驅動之馬達，用以旋動前述第2上臂之前述馬達裝設於前述第2上臂之框架，前述第1上臂之前端部，具備用以旋動前述第2上臂之減速機，而形成為倒L形。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，於前述第1上臂為垂直姿勢時，以垂直於地面之方向且前述馬達之輸出軸朝向地面方向之方式裝設於前述第2上臂框架。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，於前述第1上臂為垂直姿勢時，以平行於地面之方向裝設於前述 第2上臂之框架的背面。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中前述第2上臂，具備前述馬達，而形成為L形。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中前述第1上臂之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以可以進行馬達單元不會干涉前述第1上臂之上端部之更換作業之長度以上來求取。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中前述第2上臂之長度，在距離機械手臂較遠之範圍作業時，係以相當於作業區域之長度來求取，在距離機械手臂較近之範圍之作業區域時，係以可以進行馬達單元不會干涉前臂驅動用馬達之更換作業之長度以上來求取。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械手臂，其中用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，以垂直於地面之方向且前述馬達之輸出軸朝向地面方向之方式裝設於前述第2上臂框架，前述馬達之輸出軸具備與前述第1上臂所具備之前述減速機嚙合之輸入齒輪。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之垂直多關節形機械 手臂，其中用以旋動前述第2上臂之前述馬達之旋轉軸，以平行於地面之方向裝設於前述第2上臂之框架的背面，前述馬達之輸出軸與前述第1上臂所具備之減速機係藉由斜齒輪列進行動力傳達。
  9. 一種垂直多關節形機械手臂，其特徵為：由：基台；以可相對於前述基台於第1旋轉軸心周圍旋動之方式配設之旋動台；以可於垂直於前述第1旋轉軸心之面內之第2旋轉軸心周圍旋轉之方式配設於前述旋動台之第1上臂；以可於垂直於前述第2旋轉軸心之第3旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第1上臂之前端部之第2上臂；以可於垂直於前述第3旋轉軸心之平面內之第4旋轉軸心周圍旋動之方式配設於前述第2上臂之前端部之前臂；以及裝設於前述前臂之前端部之腕部組合體；所構成，具備使前述第1上臂、前述第2上臂、前述前臂、以及前述腕部組合體於旋轉軸心周圍進行旋轉驅動之馬達，來自前述旋動台之線條體，以沿著前述第1上臂之側面之方式配設，於前述第1上臂之側面固定於中央部，於前述第1上臂之背面以於水平方向彎折之方式固定於其上端部，一邊將前述線條體於垂直方向彎曲成U字形一邊沿著前述第2上臂之側面而固定於前述第2上臂之下端部，一邊沿著前述第2上臂之側面一邊於水平方向彎折且於前述第2上臂側面之中心於垂直方向彎曲而固定於前述第2上臂之中間部，且固定於前述前臂之下端部而收容於前述前 臂內。
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