CN106002931A - 机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便减小用于使第1机器人不干扰的空间也能够实现使第1机器人的末端部的位置向绕第1转动轴分离180°的位置移动的动作的具有机器人的机器人系统。机器人系统(100)具备：单元室(5)；和设置于单元室(5)的第1机器人(1a)以及第2机器人(1b)，第1机器人(1a)具有：第n臂，其能够绕第n(n为1以上的整数)转动轴转动；和第(n+1)臂，其在第n臂设置为能够绕轴向与第n转动轴的轴向不同的第(n+1)转动轴转动，第n臂的长度比所述第(n+1)臂的长度长，从第(n+1)转动轴观察，所述第n臂与所述第(n+1)臂能够重叠。

Description

机器人系统
技术领域
本发明涉及机器人系统。
背景技术
以往，公知有具备机器人臂的机器人。机器人臂将多个臂(臂部件)经由关节部而连结，在最末端侧(最下游侧)的臂，作为末端执行器，例如安装有手。关节部被马达驱动，通过该关节部的驱动，来使臂转动。而且，机器人例如利用手把持对象物，使该对象物向规定的场所移动，进行组装等规定的作业。
作为这种机器人，在专利文献1中公开了垂直多关节机器人。在专利文献1所记载的机器人中，构成为使手相对于基台向绕最靠基端侧(最上游侧)的转动轴(在垂直方向延伸的转动轴)亦即第1转动轴分离180°的位置移动的动作，通过使最靠基端侧的臂亦即第1臂相对于基台绕上述第1转动轴转动来进行。
专利文献1：日本特开2014－46401号公报
在专利文献1所记载的机器人中，在使手相对于基台向绕第1转动轴分离180°的位置移动的情况下，需要用于使机器人不干扰的大的空间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即便减小用于使第1机器人不干扰的空间也能够实现使第1机器人的末端部的位置向绕第1转动轴分离180°的位置移动的动作的机器人系统。
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而提出的，能够作为以下的方式或者应用例而实现。
应用例1
本发明的机器人系统的特征在于，具备：
单元室；和
第1机器人以及第2机器人，它们设置于上述单元室，
上述第1机器人具有：
第n臂，其能够绕第n(n为1以上的整数)转动轴转动；和
第(n+1)臂，其在第n臂设置为能够绕轴向与上述第n转动轴的轴向不同的第(n+1)转动轴转动，
上述第n臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长，
从上述第(n+1)转动轴观察，上述第n臂与上述第(n+1)臂能够重叠。
由此，能够减小在使第(n+1)臂的末端向绕第n转动轴分离180°的位置移动的情况下用于使第1机器人不干扰的空间。由此，能够实现单元室的小型化，能够减小用于设置机器人系统的设置空间。另外，由于在一个单元室内设置有第1机器人以及第2机器人，所以能够在一个单元室内进行更多的作业。
应用例2
在本发明的机器人系统中，优选上述第1机器人具备设置于上述单元室的第1基台，
上述第n臂设置于上述第1基台。
由此，能够使第n臂以及第(n+1)臂相对于第1基台转动。
应用例3
在本发明的机器人系统中，优选上述第2机器人具有：
第2基台；
第m臂，其设置于上述第2基台，并能够绕第m(m为1以上的整数)转动轴转动；以及
第(m+1)臂，其在上述第m臂设置为能够绕轴向与上述第m转动轴的轴向平行的第(m+1)转动轴转动。
由此，能够具备小型的第2机器人，该第2机器人具备绕第m转动轴转动的第m臂以及第(m+1)臂，从而能够进一步减小配置第2机器人的区域。
应用例4
在本发明的机器人系统中，优选上述第2机器人具有：
第m臂，其能够绕第m(m为1以上的整数)转动轴转动；和
第(m+1)臂，其在上述第m臂设置为能够绕轴向与上述第m转动轴的轴向不同的第(m+1)转动轴转动。
这样具备转动轴的方向不同的第m臂以及第(m+1)臂，从而能够进一步提高利用第2机器人进行的作业的自由度。
应用例5
在本发明的机器人系统中，优选上述第m臂的长度比上述第(m+1)臂的长度长，
从上述第(m+1)转动轴的轴向观察，上述第m臂与上述第(m+1)臂能够重叠。
由此，能够进一步减小在使第(m+1)臂的末端向绕第m转动轴分离180°的位置移动的情况下用于使第2机器人不干扰的空间。
应用例6
在本发明的机器人系统中，优选上述第2机器人具备设置于上述单元室的第2基台，
上述第m臂设置于上述第2基台。
由此，能够使第m臂以及第(m+1)臂相对于第2基台转动。
应用例7
在本发明的机器人系统中，优选上述单元室具有：第1面、和与上述第1面对置的第2面，
在上述第1面设置有上述第1机器人，
在上述第2面设置有上述第2机器人。
由此，能够将第1机器人与第2机器人配置为对置。因此，能够进一步实现单元室的小型化，因此，能够进一步减小设置机器人系统的设置空间。
应用例8
在本发明的机器人系统中，优选从垂直方向观察，上述第1面的至少一部分与上述第2面的至少一部分重叠。
由此，能够将第1机器人与第2机器人配置为对置。因此，能够进一步减小单元室的宽度，从而能够进一步减小设置机器人系统的设置空间。
应用例9
在本发明的机器人系统中，优选上述第1机器人具备设置于上述单元室的第1基台，
上述第n臂设置于上述第1基台，
上述第2机器人具备：设置于上述单元室的第2基台、和设置于上述第2基台的第m臂，
从垂直方向观察，上述第1基台的至少一部分与上述第2基台的至少一部分重叠。
由此，能够将第1机器人与第2机器人配置为对置。因此，能够进一步减小单元室的宽度，从而能够进一步减小设置机器人系统的设置空间。
应用例10
在本发明的机器人系统中，优选上述单元室的设置面积不足637500mm2。
由于能够减小在使第(n+1)臂的末端向绕第n转动轴分离180°的位置移动的情况下用于使第1机器人不干扰的空间，所以即便是这种设置面积的单元室，也能够防止在上述移动时第1机器人干扰的情况。
应用例11
在本发明的机器人系统中，优选上述单元室的设置面积不足500000mm2。
由于能够减小在使第(n+1)臂的末端向绕第n转动轴分离180°的位置移动的情况下用于使第1机器人不干扰的空间，所以即便是这种设置面积的单元室，也能够防止在上述移动时第1机器人干扰的情况。
附图说明
图1是表示本发明的机器人系统的第1实施方式的立体图。
图2是图1所示的第1机器人(第2机器人)的主视图。
图3是图1所示的第1机器人(第2机器人)的示意图。
图4是图1所示的第1机器人(第2机器人)的侧视图。
图5是图1所示的第1机器人(第2机器人)的侧视图。
图6是用于对图1所示的第1机器人(第2机器人)的动作进行说明的图。
图7是用于对图1所示的第1机器人以及第2机器人的作业时的动作进行说明的图。
图8是用于对图1所示的第1机器人所具有的机器人臂的末端部的移动路径进行说明的图。
图9是图1所示的机器人系统的主视图。
图10是表示本发明的机器人系统的第2实施方式的主视图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的机器人系统详细地进行说明。
＜第1实施方式＞
图1是表示本发明的机器人系统的第1实施方式的立体图。图2是图1所示的第1机器人(第2机器人)的主视图。图3是图1所示的第1机器人(第2机器人)的示意图。图4以及图5分别是图1所示的第1机器人(第2机器人)的侧视图。图6是用于对图1所示的第1机器人(第2机器人)的动作进行说明的图。图7是用于对图1所示的第1机器人以及第2机器人的作业时的动作进行说明的图。图8是用于对图1所示的第1机器人所具有的机器人臂的末端部的移动路径进行说明的图。图9是图1所示的机器人系统的主视图。
此外，以下，为了便于说明，将图1～图7、图9中的上侧称为“上”或者“上方”，将下侧称为“下”或者“下方”(第2实施方式的图10也同样)。另外，将图1～图7、图9中的基台(第1基台以及第2基台)侧称为“基端”或者“上游”，将其相反的一侧(手侧)称为“末端”或者“下游”(第2实施方式的图10也同样)。另外，将图1、图9中的上下方向作为“垂直方向”，将左右方向作为“水平方向”(第2实施方式的图10也同样)。
图1所示的机器人系统100具有机器人单元室50，该机器人单元室50具有单元室5、第1机器人1a以及第2机器人1b。
该机器人系统100例如能够在制造手表之类的精密设备等的制造工序等中使用。另外，第1机器人1a以及第2机器人1b分别能够进行该精密设备或构成该精密设备的部件的供料、除料、搬运以及组装等作业。
另外，机器人系统100具有未图示的机器人控制装置(控制部)。机器人控制装置可以设置于单元室5内，另外，可以分别内置于第1机器人1a以及第2机器人1b，另外，也可以与第1机器人1a以及第2机器人1b独立。另外，机器人控制装置例如能够由内置有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。
单元室
如图1所示，单元室5是包围第1机器人1a以及第2机器人1b的框体，并容易进行移动设置。在该单元室5内，主要供第1机器人1a与第2机器人1b分别进行组装等作业。
单元室5具有：四个腿部54，它们使单元室5整体设置于例如地面(地板)等设置空间；框体部51，其被上述腿部54支承；地板部52，其设置于框体部51内的下方；以及顶棚部53，其设置于框体部51内的上方。
框体部51具有：四个柱(支柱)511，它们沿垂直方向延伸；框状的下部512，其设置于四个柱511的下端；以及框状的上部513，其设置于四个柱511的上端。此外，在相邻的柱511彼此之间(框体部51的侧面部)以及上部513，也可以设置有安全板(未图示)，用以使例如作业者或粉尘等异物不侵入框体部51内。
在下部512的上方设置有地板部52。地板部52是支承第1机器人1a的部件，在本实施方式中形成为四边形的板状(框状)。地板部52的四角被框体部51的四个柱511支承。这种地板部52的上表面为地板面(第1面)521，在该地板面521支承有后述的第1机器人1a的基台11。
另外，在上部513的下方设置有顶棚部53。顶棚部53是支承第2机器人1b的部件，在本实施方式中形成为四边形的板状(框状)。顶棚部53的四角被框体部51的四个柱511支承。这种顶棚部53的下表面为顶棚面(第2面)531，在该顶棚面531支承有后述的第2机器人1b的基台11。
另外，在框体部51内的中央部且在单元室5内设置有：部件供给部71、72，它们供第1机器人1a、第2机器人1b进行部件的供料；和部件除去部73，其供第1机器人1a、第2机器人1b进行部件的除料。上述部件供给部71、72、部件除去部73设置于能够供第1机器人1a以及第2机器人1b进行部件的供料以及除料等作业的位置。
此外，在上述的说明中，第1机器人1a安装于地板部52，但第1机器人1a也可以安装于例如下部512。在该情况下，也可以将下部512的下表面或者上表面作为地板面(第1面)。另外，虽第2机器人1b安装于顶棚部53，但第2机器人1b也可以安装于例如上部513。在该情况下，也可以将上部513的下表面或者上表面作为顶棚面(第2面)。另外，单元室5也可以不具有腿部54。在该情况下，下部512也可以直接设置于设置空间。
第1机器人以及第2机器人
如图2所示，第1机器人1a以及第2机器人1b分别具有基台(第1基台、第2基台)11、和机器人臂10。机器人臂10具备：第1臂(第n臂、第m臂)12、第2臂(第(n+1)臂、第(m+1)臂)13、第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17(六个臂)；第1驱动源401、第2驱动源402、第3驱动源403、第4驱动源404、第5驱动源405以及第6驱动源406(六个驱动源)。此外，在第6臂17的末端例如能够可拆装地安装有把持手表等那样的精密设备、部件等的手91等末端执行器。
第1机器人1a以及第2机器人1b分别是将基台11、第1臂12、第2臂13、第3臂14、第4臂15、第5臂16、以及第6臂17从基端侧朝向末端侧按该顺序连结的垂直多关节(六轴)机器人。此外，以下，将第1臂12、第2臂13、第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17也分别称为“臂”。另外，将第1驱动源401、第2驱动源402、第3驱动源403、第4驱动源404、第5驱动源405以及第6驱动源406也分别称为“驱动源(驱动部)”。
如图2所示，基台11是固定于地板面521或者顶棚面531的部分(安装于地板面521或者顶棚面531的部件)。作为其固定方法，并特别限定，例如能够采用基于多根螺栓的固定方法等。
此外，在本实施方式中，设置于基台11的下部的板状的凸缘111安装于地板面521或者顶棚面531，但基台11向地板面521或者顶棚面531的安装位置并不局限于此，例如也可以为基台11的上表面。
另外，在基台11可以包括后述的关节171，另外，也可以不包括后述的关节171(参照图3)。
如图2所示，机器人臂10被支承为能够相对于基台11转动，臂12～17分别被支承为能够相对于基台11独立地位移。
第1臂12形成为折曲的形状。第1臂12具有：第1部分121，其与基台11连接，并从基台11向垂直方向下方延伸突出；第2部分122，其从第1部分121的下端向水平方向延伸突出；第3部分123，其设置于第2部分122的与第1部分121相反的端部，并向垂直方向延伸突出；以及第4部分124，其从第3部分123的末端向水平方向延伸突出。此外，上述第1部分121、第2部分122、第3部分123以及第4部分124一体形成。另外，从图2的纸面近前观察(在与后述的第1转动轴O1以及第2转动轴O2这双方正交的主视下)，第2部分122与第3部分123大致正交(交叉)。
第2臂13形成为长条形状，并与第1臂12的末端部(第4部分124的与第3部分123相反的端部)连接。
第3臂14形成为长条形状，并与第2臂13的与连接有第1臂12的端部相反的端部连接。
第4臂15与第3臂14的与连接有第2臂13的端部相反的端部连接。第4臂15具有相互对置的一对支承部151、152。支承部151、152用于与第5臂16的连接。
第5臂16位于支承部151、152之间，并通过与支承部151、152连接而与第4臂15连结。
第6臂17形成为平板状，并与第5臂16的末端部连接。另外，在第6臂17的末端部(与第5臂16相反的一侧的端部)可拆装地安装有手91。作为手91，并不特别限定，例举有具有多根指部(手指)的结构。
此外，前述的各臂12～17的外装分别可以由一个部件构成，也可以由多个部件构成。
接下来，参照图2以及图3对上述臂12～17的驱动以及驱动源401～406进行说明。此外，图3表示第1机器人1a(第2机器人1b)的示意图，并表示从图2的右侧观察的状态。另外，在图3中示出了使臂13～17从图2所示的状态转动的状态。
如图3所示，基台11与第1臂12经由关节(接头)171而连结。关节171具有将与基台11连结的第1臂12支承为能够相对于基台11转动的机构。由此，第1臂12能够相对于基台11以与垂直方向平行的第1转动轴(第n转动轴、第m转动轴)O1为中心(绕第1转动轴O1)转动。第1转动轴O1与安装有基台11的地板面521的法线或者顶棚面531的法线一致。另外，第1机器人1a的第1转动轴O1是位于第1机器人1a的最上游侧的转动轴。此外，在第2机器人1b也同样。该绕第1转动轴O1的转动，通过具有马达401M的第1驱动源401的驱动来进行。另外，第1驱动源401被马达401M与电缆(未图示)驱动，该马达401M经由电连接的马达驱动器301(参照图2)被机器人控制装置控制。此外，第1驱动源401可以构成为利用与马达401M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达401M的驱动力，另外，也可以省略减速器。
另外，第1臂12与第2臂13经由关节(接头)172连结。关节172具有将相互连结的第1臂12与第2臂13中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第2臂13能够相对于第1臂12以与水平方向平行的第2转动轴(第(n+1)转动轴、第(m+1)转动轴)O2为中心(绕第2转动轴O2)转动。第2转动轴O2与第1转动轴O1正交。该绕第2转动轴O2的转动，通过具有马达402M的第2驱动源402的驱动来进行。另外，第2驱动源402被马达402M与电缆(未图示)驱动，该马达402M经由电连接的马达驱动器302被机器人控制装置控制。此外，第2驱动源402可以构成为利用与马达402M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达402M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第2转动轴O2可以与正交于第1转动轴O1的轴平行，另外，第2转动轴O2的轴向与第1转动轴O1的轴向相互不同即可，也可以不与第1转动轴O1正交。
另外，第2臂13与第3臂14经由关节(接头)173而连结。关节173具有将相互连结的第2臂13与第3臂14中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第3臂14能够相对于第2臂13以与水平方向平行的第3转动轴O3为中心(绕第3转动轴O3)转动。第3转动轴O3与第2转动轴O2平行。该绕第3转动轴O3的转动，通过第3驱动源403的驱动来进行。另外，第3驱动源403被马达403M与电缆(未图示)驱动，该马达403M经由电连接的马达驱动器303被机器人控制装置控制。此外，第3驱动源403可以构成为利用与马达403M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达403M的驱动力，另外，也可以省略减速器。
另外，第3臂14与第4臂15经由关节(接头)174而连结。关节174具有将相互连结的第3臂14与第4臂15中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第4臂15能够相对于第3臂14以与第3臂14的中心轴向平行的第4转动轴O4为中心(绕第4转动轴O4)转动。第4转动轴O4与第3转动轴O3正交。该绕第4转动轴O4的转动，通过第4驱动源404的驱动来进行。另外，第4驱动源404被马达404M与电缆(未图示)驱动，该马达404M经由电连接的马达驱动器304被机器人控制装置控制。此外，第4驱动源404可以构成为利用与马达404M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达404M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第4转动轴O4可以与正交于第3转动轴O3的轴平行，另外，第4转动轴O4的轴向与第3转动轴O3的轴向相互不同即可，也可以不与第3转动轴O3正交。
另外，第4臂15与第5臂16经由关节(接头)175而连结。关节175具有将相互连结的第4臂15与第5臂16中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第5臂16能够相对于第4臂15以与第4臂15的中心轴向正交的第5转动轴O5为中心(绕第5转动轴O5)转动。第5转动轴O5与第4转动轴O4正交。该绕第5转动轴O5的转动，通过第5驱动源405的驱动来进行。另外，第5驱动源405被马达405M与电缆(未图示)驱动，该马达405M经由电连接的马达驱动器305被机器人控制装置控制。此外，第5驱动源405可以构成为利用与马达405M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达405M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第5转动轴O5可以与正交于第4转动轴O4的轴平行，另外，第5转动轴O5的轴向与第4转动轴O4的轴向相互不同即可，也可以不与第4转动轴O4正交。
另外，第5臂16与第6臂17经由关节(接头)176而连结。关节176具有能够将相互连结的第5臂16与第6臂17中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第6臂17能够相对于第5臂16以第6转动轴O6为中心(绕第6转动轴O6)转动。第6转动轴O6与第5转动轴O5正交。该绕第6转动轴O6的转动，通过第6驱动源406的驱动来进行。另外，第6驱动源406的驱动被马达406M与电缆(未图示)驱动，该马达406M经由电连接的马达驱动器306被机器人控制装置控制。此外，第6驱动源406可以构成为利用与马达406M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达406M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第5转动轴O5可以与正交于第4转动轴O4的轴平行，另外，第6转动轴O6可以与正交于第5转动轴O5的轴平行，另外，第6转动轴O6的轴向与第5转动轴O5的轴向相互不同即可，也可以不与第5转动轴O5正交。
而且，进行这种驱动的第1机器人1a以及第2机器人1b，分别利用与第6臂17的末端部连接的手91把持精密设备、部件等的状态下控制臂12～17等的动作，从而能够进行搬运该精密设备、部件等各种作业。此外，手91的驱动由机器人控制装置控制。
以上，对第1机器人1a以及第2机器人1b的结构简单地进行了说明。
接下来，参照图4、图5以及图6对与臂12～17的关系进行说明，但改变表达等，从各种视角进行说明。另外，对于第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17而言，以将它们笔直地拉伸的状态，换言之，如图4以及图5所示，第4转动轴O4与第6转动轴O6一致、或者平行的状态进行考虑。
首先，如图4所示，第1臂12的长度L1被设定为比第2臂13的长度L2长。
这里，第1臂12的长度L1是指，从第2转动轴O2的轴向观察，第2转动轴O2、与将第1臂12支承为可转动的轴承部61(关节171所具有的部件)的在图4中的左右方向延伸的中心线611之间的距离。另外，第2臂13的长度L2是指，从第2转动轴O2的轴向观察，第2转动轴O2、与第3转动轴O3之间的距离。
另外，如图5所示，第1机器人1a以及第2机器人1b分别构成为从第2转动轴O2的轴向观察，能够将第1臂12与第2臂13所成的角度θ形成为0°。即，第1机器人1a以及第2机器人1b分别构成为，从第2转动轴O2的轴向观察，第1臂12与第2臂13能够重叠。而且，第2臂13构成为，在角度θ为0°的情况下，即，在从第2转动轴O2的轴向观察，第1臂12与第2臂13重叠的情况下，第2臂13不与第1臂12的第2部分122干扰。
这里，上述第1臂12与第2臂13所成的角度θ是指，从第2转动轴O2的轴向观察，通过第2转动轴O2与第3转动轴O3的直线(从第2转动轴O2的轴向观察的情况下的第2臂13的中心轴)621、与第1转动轴O1所成的角度(参照图4)。
另外，如图5所示，第1机器人1a以及第2机器人1b分别构成为，从第2转动轴O2的轴向观察，第2臂13与第3臂14能够重叠。即，第1机器人1a以及第2机器人1b分别构成为，从第2转动轴O2的轴向观察，第1臂12、第2臂13以及第3臂14能够同时重叠。
另外，第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17的总长度L3被设定为比第2臂13的长度L2长。由此，从第2转动轴O2的轴向观察，在将第2臂13与第3臂14重叠时，能够使机器人臂10的末端即第6臂17的末端从第2臂13突出。由此，能够防止手91与第1臂12以及第2臂13干扰的情况。
这里，第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17的总长度L3是指，从第2转动轴O2的轴向观察，第3转动轴O3、与第6臂17的末端之间的距离(参照图5)。在该情况下，第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17处于，图5所示的第4转动轴O4与第6转动轴O6一致、或者平行的状态。
如图6(a)～图6(e)所示，这种第1机器人1a以及第2机器人1b分别通过不使第1臂12转动，而是使第2臂13转动，来能够经由从第2转动轴O2的轴向观察角度θ成为0°的状态，使第2臂13的末端向绕第1转动轴O1分离180°的位置移动。因此，能够使机器人臂10的末端(第6臂17的末端)从图6(a)所示的位置(第1位置)，经由如图6(c)所示的第1臂12与第2臂13重叠的状态，使机器人臂10的末端向相对于图6(a)所示的位置绕第1转动轴O1分离180°的图6(e)所示的位置(第2位置)移动。由此，从第1转动轴O1的轴向观察，能够使手91(机器人臂10的末端)在直线上移动。此外，在该移动时，使第3臂14、第4臂15、第5臂16以及第6臂17分别根据需要而转动。
接下来，参照图7以及图8对第1机器人1a以及第2机器人1b所进行的作业以及该作业时的第1机器人1a以及第2机器人1b的动作的一个例子进行说明。这里，对利用第1机器人1a以及第2机器人1b在从部件供给部71取出的面板41组装从部件供给部72取出的部件42的作业时的第1机器人1a以及第2机器人1b的动作进行说明。此外，如图7所示，在该作业中，第1机器人1a从图1所示的状态变为以第1转动轴O1为中心使第1臂12转动90°的状态。
首先，如图7(a)所示，第1机器人1a利用手91把持配置于部件供给部71的面板41，并取出面板41。在该取出中，第1机器人1a不使第1臂12转动，而是使第2臂13以及第3臂14转动。由此，第1机器人1a一边将面板41(机器人臂10的末端)的高度(垂直方向的位置)保持为大致恒定，一边使面板41在水平方向移动。此外，此时，也可以根据需要，使第1臂12、第5臂16以及第6臂17中的任意臂转动来进行微调。
另外，如图7(a)所示，第2机器人1b利用手91把持配置于部件供给部72的部件42，并取出部件42。此时，第2机器人1b也能够通过进行与前述的第1机器人1a的动作相同的动作，来使部件42在水平方向移动。
接下来，如图7(b)所示，第1机器人1a使手91移动，将所把持的面板41搬运至部件供给部71与部件除去部73之间。此时，第1机器人1a不使第1臂12转动，而是使第2臂13以及第3臂14转动，从而处于第1臂12与第2臂13重叠的状态。在该搬运中也同样，第1机器人1a通过不使第1臂12转动，而是使第2臂13以及第3臂14转动，能够一边将面板41的高度保持为大致恒定，一边使面板41在水平方向移动。此外，此时也同样，可以使第1臂12、第5臂16以及第6臂17转动来进行微调。
另外，如图7(b)所示，第2机器人1b也使手91移动，将所把持的部件42搬运至单元室5的部件供给部71与部件除去部73之间。此时，第2机器人1b也进行与前述的第1机器人1a的动作相同的动作，从而能够使部件42在水平方向移动。之后，第2机器人1b将部件42组装于第1机器人1a所把持的面板41。
接下来，如图7(c)所示，第1机器人1a使手91向相对于部件供给部71位于绕第1转动轴O1分离180°的位置的部件除去部73移动，将组装有部件42的面板41配置于部件除去部73。此时也同样，第1机器人1a不使第1臂12转动，而是使第2臂13以及第3臂14转动，从而能够使面板41在水平方向移动。此外，此时也同样，可以根据需要，使第1臂12、第5臂16以及第6臂17中的任意臂转动来进行微调。
这样一来，能够利用第1机器人1a以及第2机器人1b进行在面板41组装部件42的作业。
通过如上所述的机器人臂10的驱动，第1机器人1a能够不进行如图8所示地使手91如箭头57、58所示地移动的动作，而是进行使手91如箭头56所示地移动的动作。即，从第1转动轴O1的轴向观察，第1机器人1a能够进行使手91(机器人臂10的末端)在直线上移动的动作。此外，第2机器人1b也能够进行相同的动作。由此，能够减小用于使第1机器人1a以及第2机器人1b不干扰的空间，因此能够实现单元室5的小型化。因此，能够使设置机器人单元室50的设置空间的面积(设置面积)，即单元室5的从垂直方向观察的面积S比以往小。因此，能够使单元室5的宽度W比以往的宽度WX小，具体而言，例如能够形成为以往的宽度WX的80％以下。
此外，在本实施方式中，在从垂直方向观察时单元室5呈正方形。因此，在本实施方式中，图8中的上下方向上的单元室5的宽度(纵深)W、与图8中的左右方向上的单元室5的宽度(横宽)W相同，但它们也可以不同。在该情况下，不管是哪一个宽度W，都能形成为例如以往的宽度WX的80％以下。
具体而言，面积S优选为不足637500mm2，更优选为500000mm2以下，进一步优选为400000mm2以下，特别优选为360000mm2以下。即便是这种面积S，也能够减小在使第2臂13的末端向绕第2转动轴分离180°的位置移动的情况下用于使第1机器人1a以及第2机器人1b不干扰的空间。因此，能够实现单元室5的小型化，因此，能够进一步减小设置机器人单元室50的设置空间。由此，例如，在通过排列多个机器人单元室50而构成生产线的情况下，能够抑制该生产线的长度增长的情况。
另外，400000mm2以下的面积S为与供工人作业的作业区域的大小大致相等或者相等以下的面积。因此，若面积S在400000mm2以下，则例如能够容易地进行工人与机器人单元室50的互换。因此，在互换工人与机器人单元室50，变更生产线的情况下，能够容易地进行该变更。此外，面积S优选为10000mm2以上。由此，能够容易地进行机器人单元室50内部的维护。
另外，宽度W具体而言优选为不足850mm，更优选为不足750mm，进一步优选为650mm以下(参照图9)。由此，能够充分发挥与上述的效果相同的效果。此外，宽度W为单元室5的平均宽度(框体部51的平均宽度)。此外，宽度W优选为100mm以上。由此，能够容易地进行机器人单元室50内部的维护。
另外，如前所述，第1机器人1a以及第2机器人1b能够分别使机器人臂10的末端的高度大致不变化(保持大致恒定的状态不变)地使手91移动。因此，能够使单元室5的高度(垂直方向的长度)L比以往的高度低(参照图9)。具体而言，能够使单元室5的高度L在例如以往的高度的80％以下。由此，能够降低顶棚面531，因此，能够降低位于上方的第2机器人1b的重心的位置。因此，能够减小因第2机器人1b的动作而产生的振动。
具体而言，高度L优选为1700mm以下，更优选为1000mm以上且1650mm以下。若为上述上限值以下，则能够进一步抑制第2机器人1b在单元室5内动作时的振动的影响。另外，若为上述下限值以上，则能够避免第1机器人1a以及第2机器人1b彼此干扰的情况。此外，上述的高度L是单元室5(包括腿部54在内)的平均高度。
另外，在本实施方式的机器人系统100中，在一个单元室5内配置有两个机器人(第1机器人1a以及第2机器人1b)。因此，能够在一个单元室5内进行更多的作业。
例如，在前述的说明中，利用第1机器人1a以及第2机器人1b进行在面板41的板面组装部件42的作业，但利用第1机器人1a以及第2机器人1b还能够进行例如在面板41的侧面组装部件42的作业。在该情况下，例如，在将第1机器人1a所把持的面板41搬运至部件供给部71与部件除去部73之间时，第1机器人1a使第5臂16以及第6臂17转动，从而使面板41的板面处于沿着垂直方向的状态。由此，能够使面板41的侧面朝向第2机器人1b侧，因此能够利用第2机器人1b在面板41的侧面组装部件42。
另外，由于在一个单元室5内设置有第1机器人1a以及第2机器人1b，从而与具有两个在一个单元室内配置有一个机器人的机器人单元室的机器人系统相比，能够将机器人单元室50设置于更小的设置空间。
另外，在本实施方式中，在地板面521安装有第1机器人1a，在与地板面521对置的顶棚面531安装有第2机器人1b。由此，能够将第1机器人1a与第2机器人1b配置为对置，从而从垂直方向观察，能够将第1机器人1a与第2机器人1b重叠。因此，与具有在一个单元室内沿水平方向排列配置有第1机器人1a以及第2机器人1b的机器人单元室的机器人系统相比，能够将机器人单元室50设置于更小的设置空间。
特别是，在本实施方式中，从垂直方向观察以使第1机器人1a的基台11与第2机器人1b的基台11重叠的方式配置第1机器人1a以及第2机器人1b。因此，从垂直方向观察，能够将第1机器人1a与第2机器人1b重叠，从而能够将机器人单元室50设置于更小的设置空间。
此外，在本实施方式中，从垂直方向观察，第1机器人1a的基台11与第2机器人1b的基台11重叠，但只要第1机器人1a的基台11的至少一部分与第2机器人1b的基台11的至少一部分重叠，便能够发挥与上述情况大致同等的效果。此外，在本实施方式中，从垂直方向观察，地板面521以及顶棚面531也重叠，但只要安装有第1机器人1a的基台11的面的至少一部分与安装有第2机器人1b的基台11的面的至少一部分重叠，便能够以将第1机器人1a与第2机器人1b从垂直方向观察重叠的方式使配置变得容易。因此，能够发挥与上述情况同等的效果。
这样，能够相比以往将机器人单元室50设置于更小的设置空间，因此例如在排列多个机器人单元室50而构成生产线的情况下，能够按单位长度配置更多的机器人单元室50。因此，能够缩短生产线。
＜第2实施方式＞
图10是表示本发明的机器人系统的第2实施方式的主视图。
以下，参照该图对第2实施方式进行说明，但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
在本实施方式的机器人系统中，除了第2机器人的结构不同以外，与前述的实施方式相同。
图10所示的机器人系统100所具有的第2机器人2具有：基台(第2基台)21、与基台21连接的机器人臂20、以及与机器人臂20连接的作业头24。
机器人臂20具有：沿水平方向延伸的第1臂(第m臂)22、和在主视下呈L字形的第2臂(第(m+1)臂)23。第1臂22利用第1关节部221与基台21连接，并能够以与垂直方向大致平行的转动轴J1为中心相对于基台21转动。第2臂23利用第2关节部231与第1臂22连接，并能够以与转动轴J1大致平行的转动轴J2为中心相对于第1臂22转动。此外，上述“平行”除了包括完全平行的情况以外，例如还包括转动轴J2相对于转动轴J1倾斜0°～±5°左右的情况。
另外，第1臂22以及第2臂23由未图示的马达单元驱动。在这种结构的机器人臂20中，第1臂22的转动轴J1、与第2臂23的转动轴J2在水平方向偏移。因此，能够扩大机器人臂20的可动范围。
作业头24具有：设置于第2臂23的末端的圆柱状的动作轴241、驱动源(驱动部)242、以及以从上方覆盖上述部件的方式设置于第2臂23的头罩(罩部件)243。动作轴241沿垂直方向设置，其末端部(下端部)从第2臂23突出。如图10所示，在该突出的末端部可拆装地安装有手92等末端执行器。另外，动作轴241因驱动源242而能够沿垂直方向升降，并且，能够以动作轴241的轴为中心而旋转。
根据这种第2机器人2，通过在水平方向使第1臂22以及第2臂23转动，使动作轴241升降、旋转，能够进行部件的供料、除料、搬运以及组装等作业。另外，这种结构的第2机器人2小型，因此能够减小用于使第2机器人2不干扰的空间，因此，能够进一步减小设置机器人单元室50(机器人系统100)的设置空间。
根据这种第2实施方式，也能够起到与前述的第1实施方式相同的效果。
以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人系统进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的结构能够置换为具有相同的功能的任意的结构。另外，也可以附加其他任意的构成物。另外，本发明也可以组合上述各实施方式中的任意的两个以上的结构(特征)。
另外，在上述实施方式中，第1机器人所具有的机器人臂的转动轴的个数为六个，但在本发明中，并不局限于此，机器人臂的转动轴的个数例如也可以为两个、三个、四个、五个或者七个以上。另外，第2机器人所具有的机器人臂的转动轴的个数也可以为多个。另外，在上述实施方式中，第1机器人所具有的臂的个数为六个，但在本发明中，并不局限于此，第1机器人所具有的臂的个数例如也可以为两个、三个、四个、五个、或者七个以上。另外，第2机器人所具有的臂的个数也可以为多个。
另外，在上述实施方式中，第1机器人所具有的机器人臂的个数为一个，但在本发明中，并不局限于此，第1机器人所具有的机器人臂的个数例如也可以为两个以上。即，第1机器人例如也可以为双臂机器人等多臂机器人。此外，第2机器人也同样。
另外，在上述实施方式中，对在一个单元室内具有两个机器人的方式进行了说明，但配置于一个单元室内的机器人的个数并不限定于此，也可以为三个以上。另外，在前述的实施方式中，对在一个单元室内具有一个第1机器人以及一个第2机器人的方式进行了说明，但配置于一个单元室内的第1机器人的个数以及第2机器人的个数并不限定于此。例如，可以在一个单元室内配置两个以上的第1机器人，另外，也可以在一个单元室内配置两个以上的第2机器人。
另外，在上述实施方式中，以在第1机器人所把持的部件(面板)组装第2机器人所把持的部件的作业为例进行了说明，但第1机器人以及第2机器人所进行的作业并不限定于此。例如，也可以对在单元室内的任意的位置被支承的一个部件，进行将第1机器人以及第2机器人所分别把持的部件组装于上述被支承的部件的作业。
另外，在上述实施方式中，作为固定第1机器人的基台的位置亦即第1面，举出了地板面，作为固定第2机器人的基台的位置亦即第2面，举出了顶棚面，但第1面以及第2面并不限定于此。第1面以及第2面也可以分别例如为地板部的下表面、顶棚部的上表面、框体的上部的下表面或上表面、框体的下部的下表面或上表面、柱部等。另外，第1面也可以为顶棚面，第2面也可以为地板面。
另外，在前述的实施方式中，对将被支承于地板面的机器人作为第1机器人，将被支承于顶棚面的机器人作为第2机器人进行了说明，但也可以将被支承于地板面的机器人作为第2机器人，将被支承于顶棚面的机器人作为第1机器人。
另外，在上述实施方式中，对于权利要求书所规定的第n转动轴、第n臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系)而言，对n为1的情况，即，在第1转动轴、第1臂、第2转动轴、第2臂中，满足该条件的情况进行了说明，但在本发明中，并不局限于此，n可以为1以上的整数，在n为1以上的任意的整数时，只要满足与上述n为1的情况相同的条件即可。因此，例如，在n为2的情况下，即，在第2转动轴、第2臂、第3转动轴、第3臂中，满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，在n为3的情况下，即，在第3转动轴、第3臂、第4转动轴、第4臂中满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，在n为4的情况下，即，在第4转动轴、第4臂、第5转动轴、第5臂中满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，在n为5的情况下，即，在第5转动轴、第5臂、第6转动轴、第6臂中满足与上述n为1的情况相同的条件即可。
此外，权利要求书所规定的第m转动轴、第m臂、第(m+1)转动轴、第(m+1)臂的条件(关系)也与前述的权利要求书所规定的第n转动轴、第n臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系)相同。因此，虽对在m为1的情况下，即，在第1转动轴、第1臂、第2转动轴、第2臂中，满足该条件的情况进行了说明，但在本发明中，并不局限于此，m为1以上的整数，在m为1以上的任意的整数时，只要满足与上述m为1的情况相同的条件即可。
附图标记说明：
100…机器人系统；111…凸缘；1a…第1机器人；1b…第2机器人；10…机器人臂；11…基台；12…第1臂；121…第1部分；122…第2部分；123…第3部分；124…第4部分；13…第2臂；14…第3臂；15…第4臂；151、152…支承部；16…第5臂；17…第6臂；171、172、173、174、175、176…关节；2…第2机器人；20…机器人臂；21…基台；22…第1臂；23…第2臂；24…作业头；221…第1关节部；231…第2关节部；241…动作轴；242…驱动源；50…机器人单元室；5…单元室；51…框体部；52…地板部；53…顶棚部；54…腿部；41…面板；42…部件；56、57、58…箭头；61…轴承部；611…中心线；621…直线；71…部件供给部；72…部件供给部；73…部件除去部；91…手；92…手；301、302、303、304、305、306…马达驱动器；401…第1驱动源；401M…马达；402…第2驱动源；402M…马达；403…第3驱动源；403M…马达；404…第4驱动源；404M…马达；405…第5驱动源；405M…马达；406…第6驱动源；406M…马达；J1、J2…转动轴；L…高度；O1…第1转动轴；O2…第2转动轴；O3…第3转动轴；O4…第4转动轴；O5…第5转动轴；O6…第6转动轴；S…面积；θ…角度；W…宽度。

Claims (11)

1.一种机器人系统，其特征在于，
具备：
单元室；和
第1机器人以及第2机器人，它们设置于所述单元室，
所述第1机器人具有：
第n臂，其能够绕第n转动轴转动；和
第(n+1)臂，其在所述第n臂设置为能够绕轴向与所述第n转动轴的轴向不同的第(n+1)转动轴转动，
所述第n臂的长度比所述第(n+1)臂的长度长，
从所述第(n+1)转动轴的轴向观察，所述第n臂与所述第(n+1)臂能够重叠，
其中，所述n为1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，
所述第1机器人具备设置于所述单元室的第1基台，
所述第n臂设置于所述第1基台。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述第2机器人具有：
第2基台；
第m臂，其设置于所述第2基台，并能够绕第m转动轴转动；以及
第(m+1)臂，其在所述第m臂设置为能够绕轴向与所述第m转动轴的轴向平行的第(m+1)转动轴转动，
其中，所述m为1以上的整数。
4.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中，
所述第2机器人具有：
第m臂，其能够绕第m转动轴转动；和
第(m+1)臂，其在所述第m臂设置为能够绕轴向与所述第m转动轴的轴向不同的第(m+1)转动轴转动，
其中，所述m为1以上的整数。
5.根据权利要求4所述的机器人系统，其中，
所述第m臂的长度比所述第(m+1)臂的长度长，
从所述第(m+1)转动轴的轴向观察，所述第m臂与所述第(m+1)臂能够重叠。
6.根据权利要求4或5所述的机器人系统，其中，
所述第2机器人具备设置于所述单元室的第2基台，
所述第m臂设置于所述第2基台。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的机器人系统，其中，
所述单元室具有：第1面、和与所述第1面对置的第2面，
在所述第1面设置有所述第1机器人，
在所述第2面设置有所述第2机器人。
8.根据权利要求7所述的机器人系统，其中，
从垂直方向观察，所述第1面的至少一部分与所述第2面的至少一部分重叠。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的机器人系统，其中，
所述第1机器人具备设置于所述单元室的第1基台，
所述第n臂设置于所述第1基台，
所述第2机器人具备：设置于所述单元室的第2基台、和设置于所述第2基台的第m臂，
从垂直方向观察，所述第1基台的至少一部分与所述第2基台的至少一部分重叠。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的机器人系统，其中，
所述单元室的设置面积不足637500mm2。
11.根据权利要求1～9中的任一项所述的机器人系统，其中，
所述单元室的设置面积不足500000mm2。
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