CN107053252A - 机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够减小用于使其不形成干扰的空间的机器人。机器人具备机器人臂,该机器人臂具有以能够转动的方式设于基座的第一部件、与第一部件不同的以能够转动的方式设于第一部件的第二部件、以能够转动的方式设于第二部件的第三部件、以及以能够转动的方式设于第三部件的第四部件,第四部件具有能够以轴向与第一部件相对于基座转动的转动轴的轴向不同的旋转轴转动的臂,在从第二部件相对于第一部件转动的转动轴的轴向观察时,能够成为第一部件、上述第二部件以及上述第三部件重合的第一状态,在第一状态下,在从第一部件相对于基座转动的转动轴的轴向观察时,能够成为机器人臂的末端和设于机器人臂的末端的末端执行器中的至少一者与第二部件重合的第二状态。
Description
技术领域
本发明涉及机器人。
背景技术
以往,已知有具备机器人臂的机器人。机器人臂的多个臂(臂部件)经由关节部连结,在最末端侧(最下游侧)的臂作为末端执行器,例如安装有手。关节部由马达驱动,通过该关节部的驱动,使臂转动。于是,机器人例如利用手把持对象物,进行使该对象物向规定的位置移动、组装等规定的作业。
作为这样的机器人,在专利文献1公开有铅垂多关节机器人。专利文献1所记载的机器人构成为在使手绕作为最基端侧(最上游侧)的转动轴(沿铅垂方向延伸的转动轴)的第一转动轴相对于基座移动到错开180°的位置时,通过使作为最基端侧(基座侧)的臂的第一臂相对于基座绕上述第一转动轴转动来进行。
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,在使手相对于基座绕第一转动轴移动到错开180°的位置的情况下,需要用于使机器人不形成干扰的较大的空间。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的,能够通过以下的方式或者应用例实现。
应用例1
本应用例的机器人的特征在于,具备机器人臂,该机器人臂具有:第一部件,其由至少一个臂构成,并以能够转动的方式设于基座;第二部件,其由与上述第一部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第一部件;第三部件,其由与上述第一部件及上述第二部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第二部件;以及第四部件,其由与上述第一部件、上述第二部件以及上述第三部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第三部件,上述第四部件具有能够以轴向与上述第一部件相对于上述基座转动的转动轴的轴向不同的旋转轴转动的臂,能够成为在从上述第二部件相对于上述第一部件转动的转动轴的轴向观察时,上述第一部件、上述第二部件以及上述第三部件重合的第一状态,在上述第一状态下,能够成为在从上述第一部件的相对于上述基座转动的转动轴的轴向观察时,上述机器人臂的末端和设于上述机器人臂的末端的末端执行器中的至少一者与上述第二部件重合的第二状态。
根据这样的机器人,能够成为第一状态,所以能够减小用于使机器人不形成干扰的空间。并且,在本应用例的机器人中,能够成为第二状态,所以在第一状态时形成的第二部件的与基座相反的一侧的区域(以下,也称为“末端区域”)处,能够扩大机器人臂的末端及末端执行器能够动作的范围。
应用例2
在本应用例的机器人中,优选上述第四部件具有以能够转动的方式设于上述第三部件的基端侧臂和以能够转动的方式设于上述基端侧臂的末端侧臂,在上述第二状态下,上述第一部件的转动轴与上述末端侧臂相对于上述基端侧臂转动的转动轴能够正交,在上述第一部件的转动轴与上述末端侧臂的转动轴正交的状态下,在将上述机器人臂的末端和上述末端执行器中的至少一者与上述第二部件之间的距离设为Y时,满足3[mm]≤Y的关系。
由此,由于第一部件的转动轴与末端侧臂的转动轴能够正交,所以能够进一步扩大末端区域的机器人臂的末端及末端执行器能够动作的范围。另外,由于距离Y满足上述关系,所以能够较大地确保机器人臂的末端及末端执行器中的至少一者能够不干扰第一部件及第二部件地进行动作的范围。
应用例3
在本应用例的机器人中,优选满足5[mm]≤Y的关系。
通过满足这样的关系,即使末端执行器、末端执行器所把持的工件是比较大的构成,也能够较大地确保上述机器人臂的末端和上述末端执行器中的至少一者能够不干扰第一部件及第二部件地进行动作的范围。
应用例4
在本应用例的机器人中,优选在将上述第三部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度设为R3时,满足Y≤(R3/2)的关系。
由此,能够防止机器人臂的大型化,并扩大机器人臂的末端和末端执行器中的至少一者在末端区域的动作范围。
应用例5
在本应用例的机器人中,优选上述第一部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度比上述第二部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度长。
由此,能够避免与机器人自身(例如第一部件、支承第一部件的基座)、周边设备的干扰,并得到第一状态。
应用例6
在本应用例的机器人中,优选上述第三部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度比上述第二部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度长。
由此,在第一状态下,能够使机器人臂的末端与第二部件相比向末端区域侧突出。因此,能够较大地确保机器人臂的末端和末端执行器中的至少一者能够不干扰第一部件及第二部件地进行动作的范围。
应用例7
在本应用例的机器人中,优选上述第三部件的长度在上述第二部件的长度的两倍以上。
由此,在第一状态下,能够使机器人臂的末端比第二部件向末端区域侧充分地突出。因此,即使末端执行器、工件是比较大的构成,也能够较大地确保机器人臂的末端和末端执行器中的至少一者能够不形成干扰第一部件及第二部件地进行动作的范围。
应用例8
在本应用例的机器人中,优选上述第一部件具有向与上述第一部件的转动轴的轴向不同的方向延伸的第一部分、向沿着上述第一部件的转动轴的轴向的方向延伸的第二部分、以及向与上述第一部分及上述第二部分的延伸方向不同的方向延伸的第三部分。
通过具有这样的第三部分,即使在第三部分的周边配置各种设备,也能够避免第一部件干扰这些各种设备。
应用例9
在本应用例的机器人中,优选上述第一部件是能够绕第一转动轴转动的第一臂,上述第二部件是能够绕轴向与上述第一转动轴的轴向不同的第二转动轴转动的第二臂,上述第三部件具有能够绕轴向与上述第二转动轴的轴向平行的第三转动轴转动的第三臂、和以能够绕与上述第三转动轴的轴向不同的第四转动轴转动的方式设于上述第三臂的第四臂,上述第四部件具有能够绕轴向与上述第四转动轴的轴向不同的第五转动轴转动的第五臂、和能够绕轴向与上述第五转动轴的轴向不同的第六转动轴转动的第六臂。
由此,机器人臂的末端的驱动范围较大,能够发挥较高的操作性。
应用例10
在本应用例的机器人中,优选上述机器人臂具有能够安装板部件的安装部。
由此,能够简单地将板部件安装于机器人臂。另外,在板部件是例如进行各转动轴的原点(各编码器的原点)的设定所使用的基准板的情况下,能够高精度地进行上述设定。
应用例11
本应用例的机器人的特征在于,具备机器人臂,该机器人臂具有能够绕第n(n是1以上的整数)转动轴转动的第n臂、和以能够绕与上述第n转动轴的轴向不同的轴向亦即第(n+1)转动轴转动的方式设于上述第n臂的第(n+1)臂,在从上述第(n+1)转动轴的轴向观察时,上述第n臂与上述第(n+1)臂能够重合,
能够将对象物载置于具有在铅垂方向排列的多个载置部的载置装置的上述多个载置部中的各个载置部。
根据这样的机器人,在从第(n+1)转动轴的轴向观察时,第n臂与上述第(n+1)臂能够重合,所以能够减小用于使机器人不形成干扰的空间。另外,在从第(n+1)转动轴的轴向观察时,第n臂与第(n+1)臂能够重合,所以即使在机器人距载置装置的距离比较近的情况下,也能够避免机器人与载置装置的干扰,并进行将对象物载置于在铅垂方向排列的比较多的载置部的作业等。
应用例12
在上述应用例11所记载的机器人中,优选上述第n臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长。
由此,能够避免第(n+1)臂与第n臂干扰,并在从第(n+1)转动轴的轴向观察时,第(n+1)臂与第n臂重合。
应用例13
在上述应用例11或者12所记载的机器人中,优选能够在设于与上述载置装置不同的位置的作业装置所具有的作业部中进行作业。
如上述那样,对于机器人来说,第n臂与第(n+1)臂能够重合,所以即使在机器人距作业装置的距离比较近的情况下,也能够在机器人臂的末端设置了末端执行器时,避免与作业装置间的干扰,并能够在作业部中进行针对对象物的各种作业。另外,即使在机器人距载置装置及作业装置这两者的距离比较近的情况下,也能够避免机器人干扰载置装置及作业装置、周边部件,并使机器人臂的末端在载置装置与作业装置之间移动。
应用例14
在上述应用例11~13的任意一项所记载的机器人中,优选上述机器人臂的末端能够沿水平方向中铅垂方向中各个方向移动。
由此,机器人例如能够进行将对象物载置于在水平方向及铅垂方向排列的多个载置部的作业等。
应用例15
在上述应用例11~14的任意一项所记载的机器人中,优选具备基座,上述第n臂(n为1)以能够绕上述第n转动轴转动的方式设于上述基座。
由此,能够使第n臂及第(n+1)臂相对于基座转动。
应用例16
在上述应用例15所记载的机器人中,优选上述基座被能够移动上述基座的移动机构支承。
由此,机器人能够在更大的范围进行将对象物载置于载置部的作业等。
应用例17
在上述应用例11~16的任意一项所记载的机器人中,优选在上述机器人臂设有具有拍摄的功能的拍摄部。
由此,例如,能够拍摄对象物、载置部等,因此,机器人能够基于拍摄到的数据,准确地进行将对象物载置于载置部的作业等。
应用例18
在上述应用例11~17的任意一项所记载的机器人中,优选在上述机器人臂设有力检测器。
由此,机器人例如在机器人臂的末端设置了末端执行器时,能够把握末端执行器的与对象物接触的接触状态,因此,机器人能够通过末端执行器以准确的把持力把持对象物等。
应用例19
本应用例的机器人系统的特征在于,具备上述应用例11~18的任意一项所记载的机器人、和相对于上述机器人在水平方向上并排设置且具有在铅垂方向排列的多个载置部的载置装置。
根据这样的机器人系统,机器人在从第(n+1)转动轴的轴向观察时,第n臂与上述第(n+1)臂能够重合,所以能够减小用于使机器人不形成干扰的空间。因此,能够提供小型,并且,机器人能够载置对象物的载置部的数目较多的机器人系统。
应用例20
在上述应用例19所记载的机器人系统中,优选上述载置装置包括检查上述对象物的检查部。
由此,能够通过检查部检查载置于载置部的对象物。
应用例21
在上述应用例19或者20所记载的机器人系统中,优选上述载置装置具有多个具有在铅垂方向排列的多个上述载置部的载置列,多个上述载置列在水平方向上沿与上述机器人和上述载置装置的排列方向不同的方向并排地设置,多个上述载置列中,设于距离上述第n转动轴最远的位置的上述载置列所具有的上述载置部的数目比设于最接近上述第n转动轴的位置的上述载置列所具有的上述载置部的数目少。
由此,能够在机器人臂的末端的可动范围高效地设置多个载置部。
应用例22
在上述应用例19~21的任意一项所记载的机器人系统中,优选上述载置列配置为圆弧状。
由此,能够在机器人臂的末端的可动范围高效地设置多个载置部。
应用例23
在上述应用例19~22的任意一项所记载的机器人系统中,优选具有多个上述机器人。
由此,能够通过多个机器人进行将对象物载置于载置部的作业等,所以能够提供每个单位时间的作业数较高的机器人系统。
应用例24
在上述应用例19~23的任意一项所记载的机器人系统中,优选具备供给上述对象物的供给装置。
由此,机器人例如,能够从供给装置选定对象物并进行供料,并将该对象物输送到载置装置。
应用例25
在上述应用例19~23的任意一项所记载的机器人系统中,优选上述载置装置是供给上述对象物的供给装置。
由此,机器人例如能够将对象物输送到供给装置、并在该供给装置进行部件等的组装。
应用例26
在上述应用例19~25的任意一项所记载的机器人系统中,优选设置面积在4m2以下。
由此,即使是上述那样的比较小的设置面积,机器人系统也小型,并且,能够充分多地确保机器人能够载置对象物的载置部的数目。
应用例27
在上述应用例19~26的任意一项所记载的机器人系统中,优选设置面积在0.5m2以上。
由此,能够避免机器人干扰载置装置,并设置具有比较多的载置部的载置装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的机器人的立体图。
图2是图1所示的机器人的主视图。
图3是图1所示的机器人的后视图。
图4是图1所示的机器人的右视图。
图5是图1所示的机器人的左视图。
图6是图1所示的机器人的俯视图。
图7是图1所示的机器人的仰视图。
图8是图1所示的机器人的变化的中途的状态或者变化后的状态的从正面侧观察到的立体图。
图9是图1所示的机器人的概略结构图。
图10是图1所示的机器人的示意图。
图11是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂不重合的状态的示意侧视图。
图12是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂重合的状态的示意侧视图。
图13A~E是用于说明图1所示的机器人的动作的图。
图14是表示图13A~E所示的机器人的动作中的手的移动路径的图。
图15是用于说明图1所示的机器人具有的臂的长度、配置方式的图。
图16是表示本发明的第二实施方式所涉及的机器人的立体图。
图17是表示在图16所示的机器人安装了板部件的状态的立体图。
图18是用于说明图16所示的机器人的机械校准的示意侧视图。
图19是用于说明图16所示的机器人的机械校准的示意侧视图。
图20是用于说明图16所示的机器人的机械校准的示意侧视图。
图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的机器人系统的立体图。
图22是图21所示的机器人的示意主视图。
图23是图21所示的机器人的示意图。
图24是图21所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂未重合的状态的示意侧视图。
图25是图21所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂重合的状态的示意侧视图。
图26A~26E是用于说明图21所示的机器人的动作的图。
图27是表示图26A~26E所示的机器人的动作中的手的移动路径的图。
图28是图21所示的机器人的第一臂及第三臂交叉的状态的示意侧视图。
图29是图21所示的机器人的第一臂及第三臂重合的状态的示意侧视图。
图30是用于说明图21所示的机器人的末端可动的范围的图。
图31是用于说明图21所示的机器人的末端可动的范围的图。
图32是用于说明图21所示的机器人的作业的一个例子的图。
图33是用于说明图21所示的机器人的作业的一个例子的图。
图34是用于说明图21所示的机器人的作业的一个例子的图。
图35是表示本发明的第四实施方式所涉及的机器人系统具有的机器人及检查装置的示意图。
图36是表示本发明的第五实施方式所涉及的机器人系统具有的机器人及检查装置的立体图。
图37是用于说明对图36所示的机器人进行支承的支承部的图。
图38是用于说明对图36所示的机器人进行支承的支承部的变形例的图。
图39是表示本发明的第六实施方式所涉及的机器人系统具有的支承部的立体图。
图40是表示本发明的第七实施方式所涉及的机器人系统具有的支承部的立体图。
图41是表示本发明的第八实施方式所涉及的机器人系统的立体图。
图42是表示本发明的第九实施方式所涉及的机器人系统的示意图。
图43是表示本发明的第十实施方式所涉及的机器人系统的示意图。
附图标记说明
1…机器人,1A…机器人,3…安装机构,10…机器人臂,10A…机器人臂,11…基座,12…第一臂,13…第二臂,14…第三臂,15…第四臂,16…第五臂,17…第六臂,30…安装部,31…安装部,32…安装部,33…安装部,34…安装部,35…安装部,36…安装部,40…板部件,41…棒状部件,42…孔,43…孔,44…孔,45…孔,46…孔,61…轴承部,62…箭头,63…箭头,64…箭头,91…手,101…天花板,102…安装面,105…区域,106…区域,107…末端区域,111…法兰盘,121…第一部分,122…第二部分,123…第三部分,141…第一部分,142…第二部分,144…第二连接部,151…支承部,152…支承部,171…关节,172…关节,173…关节,174…关节,175…关节,176…关节,301…马达驱动器,302…马达驱动器,303…马达驱动器,304…马达驱动器,305…马达驱动器,306…马达驱动器,351…凸部,361…凸部,401…第一驱动源,401M…马达,402…第二驱动源,402M…马达,403…第三驱动源,403M…马达,404…第四驱动源,404M…马达,405…第五驱动源,405M…马达,406…第六驱动源,406M…马达,421…外螺纹件,431…外螺纹件,441…外螺纹件,451…外螺纹件,461…外螺纹件,611…中心线,1211…第一连接部,1221…第二连接部,H…手直径,L3…长度,O1…第一转动轴,O2…第二转动轴,O3…第三转动轴,O4…第四转动轴,O5…第五转动轴,O6…第六转动轴,P1…距离,S…面积,X…箭头,Y…距离,θ…角度,L1…长度,L2…长度,R3…长度,R1…最大长度,621…直线,W…宽度,WX…宽度,RJ2…宽度。
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及机器人系统进行详细说明。
第一实施方式
机器人
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的机器人的立体图。图2是图1所示的机器人的主视图。图3是图1所示的机器人的后视图。图4是图1所示的机器人的右视图。图5是图1所示的机器人的左视图。图6是图1所示的机器人的俯视图。图7是图1所示的机器人的仰视图。图8是图1所示的机器人的变化的中途的状态或者变化后的状态的从正面侧观察到的立体图。图9是图1所示的机器人的概略结构图。图10是图1所示的机器人的示意图。
此外,以下,为了方便说明,将图1~5、8、9中的上侧称为“上”或者“上方”,将下侧称为“下”或者“下方”。另外,将图1~5、8、9中的基座侧称为“基端”或者“上游”,将其相反的一侧(手侧)称为“末端”或者“下游”。另外,将图1~5、8、9中的上下方向设为“铅垂方向”,将左右方向设为“水平方向”。此外,在本说明书中,两个轴相互“平行”也包括这两个轴中的一个轴相对于另一个轴在5°以下的范围内倾斜的情况。
本实施方式所示的机器人1例如能够在制造腕表那样的精密设备等的制造工序等使用。另外,机器人1能够进行精密设备、构成精密设备的部件(对象物)的供料、除料、输送以及组装等作业。
该机器人1具有基座11和机器人臂10。机器人臂10具备由第一部件构成的第一臂12、由第二部件构成的第二臂13、由第三部件构成的第三臂14及第四臂15、及由第四部件构成的第五臂16及第六臂17。
即,机器人1是从基端侧朝向末端侧依次连结了基座11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16(基端侧臂)、以及第六臂17(末端侧臂)的铅垂多关节(六轴)机器人。
如图9所示,在第六臂17的末端例如能够以能够拆装的方式安装把持精密设备、部件等的手91等末端执行器。另外,机器人1具备第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406(六个驱动源)。
另外,机器人1具备控制机器人1的各部的工作的未图示的机器人控制装置(控制部)。该机器人控制装置例如能够由内置了CPU(Central Processing Unit:中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。此外,机器人控制装置也可以内置于机器人1,另外,也可以与机器人1独立。
此外,以下,也将第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别称为“臂”。另外,也将第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406分别称为“驱动源(驱动部)”。
基座
本实施方式的机器人1是吊顶型的铅垂多关节机器人,在设置空间的天花板101中,设置在作为天花板101的下表面的安装面102。如图9所示,基座11是位于机器人1的最上方,是机器人1的固定于安装面102的部分(被安装的部件)。
此外,在本实施方式中,设在基座11的下部的板状的法兰盘111固定于安装面102。此外,固定于安装面102的部分并不限定于此,例如,也可以是基座11的上表面。另外,作为该固定方法,并不特别限定,例如,能够采用利用多根螺栓的固定方法等。
另外,作为基座11的固定位置,并不限定于设置空间的天花板,除此之外,例如,也可以是设置空间的墙壁、地板、地面等。
(机器人臂)
图9所示的机器人臂10以能够相对于基座11转动的方式被支承,臂12~17分别以能够相对于基座11独立地位移的方式被支承。
第一臂12形成弯曲或者弯折的形状。第一臂12具有:设于基座11,且向水平方向(第一方向)延伸的第一部分121;设于第二臂13,且向铅垂方向(与第一方向不同的第二方向)延伸的第二部分122;以及位于第一部分121与第二部分122之间,且向相对于水平方向及铅垂方向倾斜的方向(与第一方向及第二方向不同的方向)延伸的第三部分123。更具体而言,第一臂12具有:与基座11连接,且从基座11向铅垂方向下方延伸突出后向水平方向延伸突出的第一部分121;从第一部分121的与基座11连接的连接部相反的一侧的端部向远离第一部分121的方向倾斜并且向铅垂方向下方延伸突出的第三部分123;以及从第三部分123的末端向铅垂方向下方延伸突出的第二部分122。此外,这些第一部分121、第二部分122以及第三部分123形成为一体。另外,在从图9的纸面外侧观察(与后述的第一转动轴(本文中也指转动轴线)O1及第二转动轴O2这两者正交的主视角度观察)时,第一部分121和第二部分122几乎正交(交叉)。
另外,第一部分121经由第一连接部1211(连接部)与基座11连接。另外,第二部分122经由第二连接部1221(连接部)与第二臂13连接。
第二臂13形成长条形状,连接于第一臂12的末端部(第二部分122的与第三部分123相反的端部)。
第三臂14形成长条形状,连接于第二臂13的与连接有第一臂12的端部相反的端部。第三臂14具有:与第二臂13连接,且从第二臂13向水平方向延伸突出的第一部分141;和从第一部分141向铅垂方向延伸突出的第二部分142。此外,这些第一部分141及第二部分142形成为一体。另外,在从图9的纸面外侧观察(与后述的第三转动轴O3及第四转动轴O4这两者正交的主视角度观察)时,第一部分141与第二部分142几乎正交(交叉)。
第四臂15连接于第三臂14的与连接有第二臂13的端部相反的端部。第四臂15具有相互对置的一对支承部151、152。支承部151、152使用于与第五臂16的连接。
第五臂16位于支承部151、152之间,并通过与支承部151、152连接来与第四臂15连结。此外,第四臂15并不限定于该结构,例如,支承部也可以是一个(悬臂)。
第六臂17形成平板状,与第五臂16的末端部连接。另外,在第六臂17的末端部(与第五臂16相反的一侧的端部)以能够拆装的方式安装有手91。作为手91,并不特别限定,例如,能够列举具有多根指部(手指)的构成。
此外,上述各臂12~17的外装(构成外形的部件)也可以分别由一个部件构成,也可以分别由多个部件构成。
接下来,参照图10,与臂12~17的驱动一起对驱动源401~406进行说明。
如图10所示,基座11与第一臂12经由关节(连接部分)171连结。此外,关节171也可以包含于基座11,另外,也可以不包含于基座11。
关节171具有以能够相对于基座11转动的方式对与基座11连结的第一臂12进行支承的机构。由此,第一臂12能够以与铅垂方向平行的第一转动轴O1(第n转动轴)为中心(绕第一转动轴O1)相对于基座11转动。另外,第一转动轴O1是处于机器人1的最上游侧的转动轴。绕该第一转动轴O1的转动是通过具有马达401M的第一驱动源401的驱动来进行的。另外,马达401M经由电缆(未图示)与马达驱动器301电连接,并经由马达驱动器301被控制部(未图示)控制。此外,第一驱动源401也可以构成为通过与马达401M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达401M的驱动力,另外,也可以省略减速机。
另外,第一臂12与第二臂13经由关节(连接部分)172连结。关节172具有以能够使相互连结的第一臂12和第二臂13中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第二臂13能够以与水平方向平行的第二转动轴O2(第(n+1)转动轴)为中心(绕第二转动轴O2)相对于第一臂12转动。第二转动轴O2与第一转动轴O1正交。绕该第二转动轴O2的转动是通过具有马达402M的第二驱动源402的驱动来进行的。另外,马达402M经由电缆(未图示)与马达驱动器302电连接,并经由马达驱动器302被控制部(未图示)控制。此外,第二驱动源402也可以构成为通过与马达402M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达402M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第二转动轴O2也可以与和第一转动轴O1正交的轴线平行,另外,第二转动轴O2也可以不与第一转动轴O1正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第二臂13与第三臂14经由关节(连接部分)173连结。关节173具有以能够使相互连结的第二臂13和第三臂14中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第三臂14能够以与水平方向平行的第三转动轴O3为中心(绕第三转动轴O3)相对于第二臂13转动。第三转动轴O3与第二转动轴O2平行。绕该第三转动轴O3的转动是通过具有马达403M的第三驱动源403的驱动来进行的。另外,马达403M经由电缆(未图示)与马达驱动器303电连接,并经由马达驱动器303被控制部(未图示)控制。此外,第三驱动源403也可以构成为通过与马达403M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达403M的驱动力,另外,也可以省略减速机。
另外,第三臂14与第四臂15经由关节(连接部分)174连结。关节174具有以能够使相互连结的第三臂14和第四臂15中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第四臂15能够以与第三臂14的中心轴向平行的第四转动轴O4为中心(绕第四转动轴O4)相对于第三臂14转动。第四转动轴O4与第三转动轴O3正交。绕该第四转动轴O4的转动是通过具有马达404M的第四驱动源404的驱动来进行的。另外,马达404M经由电缆(未图示)与马达驱动器304电连接,并经由马达驱动器304被控制部(未图示)控制。此外,第四驱动源404也可以构成为通过与马达404M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达404M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第四转动轴O4也可以与和第三转动轴O3正交的轴线平行,另外,第四转动轴O4也可以不与第三转动轴O3正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第四臂15与第五臂16经由关节(连接部分)175连结。关节175具有以能够使相互连结的第四臂15和第五臂16的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第五臂16能够以与第四臂15的中心轴向正交的第五转动轴O5为中心(绕第五转动轴O5)相对于第四臂15转动。第五转动轴O5与第四转动轴O4正交。绕该第五转动轴O5的转动是通过具有马达405M的第五驱动源405的驱动来进行的。另外,马达405M经由电缆(未图示)与马达驱动器305电连接,并经由马达驱动器305被控制部(未图示)控制。此外,第五驱动源405也可以构成为通过与马达405M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达405M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第五转动轴O5也可以与和第四转动轴O4正交的轴线平行,另外,第五转动轴O5也可以不与第四转动轴O4正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第五臂16和第六臂17经由关节(连接部分)176连结。关节176具有以能够使相互连结的第五臂16和第六臂17的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第六臂17能够以第六转动轴O6为中心(绕第六转动轴O6)相对于第五臂16转动。第六转动轴O6与第五转动轴O5正交。绕该第六转动轴O6的转动是通过具有马达406M的第六驱动源406的驱动来进行的。另外,马达406M经由电缆(未图示)与马达驱动器306电连接,并经由马达驱动器306被控制部(未图示)控制。此外,第六驱动源406也可以构成为通过与马达406M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达406M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第六转动轴O6也可以与和第四转动轴O4正交的轴线平行,另外,第六转动轴O6也可以与和第五转动轴O5正交的轴线平行,另外,第六转动轴O6也可以不与第五转动轴O5正交,只要轴向互不相同即可。
而且,进行这样的驱动的机器人1能够利用与第六臂17的末端部连接的手91把持着精密设备、部件等,并通过控制各臂12~17等的动作,进行该精密设备、部件的输送等各作业。此外,手91的驱动被控制部(未图示)控制。
以上,对机器人1的基本的构成进行了简单说明。这样的构成的机器人1如上述那样,是具有六个(多个)臂12~17的铅垂多关节机器人,所以驱动范围较广,能够发挥较高的操作性。
另外,该机器人1如上述那样,第一臂12的基端侧安装于基座11,由此,能够使各臂12~17相对于基座11转动。而且,在本实施方式中,机器人1是基座11安装于天花板101的吊顶型,作为基座11与第一臂12的连接部分的关节171与作为第一臂12比第二臂13的连接部分的关节172靠铅垂方向上方。因此,能够进一步扩大比机器人1靠铅垂下方侧的机器人1的作业范围。
接下来,参照图11、图12、图13A~图13E、图14以及图15,对各臂12~17的关系进行说明。
图11是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂不重合的状态的示意侧视图。图12是图1所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂重合的状态的示意侧视图。图13A~图13E是用于说明图1所示的机器人的动作的图。图14是表示图13A~图13E所示的机器人的动作中的手的移动路径的图。图15是用于说明图1所示的机器人具有的臂的长度、配置方式的图。
此外,在以下的说明中,对于第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17,考虑使它们笔直地延伸的状态,换句话说,如图11以及图12所示,第四转动轴O4与第六转动轴O6一致、或者平行的状态。
首先,如图11所示,第一臂12的长度L1设定为比第二臂13的长度L2长。
这里,第一臂12的长度L1是,从第二转动轴O2的轴向观察时,第二转动轴O2与安装面102之间的距离。另外,第二臂13的长度L2是,从第二转动轴O2的轴向观察时,第二转动轴O2与第三转动轴O3之间的距离。
此外,也可以是,将第一臂12的长度L1取作,从第二转动轴O2的轴向观察时,第二转动轴O2与以使第一臂12能够转动的方式支承第一臂12的轴承部61(关节171具有的部件)的在图11中的左右方向延伸的中心线611之间的距离。另外,也可以是,将第一臂12的长度L1取作,从第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12的末端面(与轴承部61相反的一侧的端面)与安装面102之间的距离,另外,将第二臂13的长度L2取作,从第二转动轴O2的轴向观察时,第二臂13的末端面与第二臂13的基端面之间的距离获取。
另外,如图11及图12所示,机器人1构成为,在从第二转动轴O2的轴向观察时,能够使第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°。即,机器人1构成为,在第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12与第二臂13能够重合。
而且,在从第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12与第二臂13重合的状态(以下,称为“状态A”)下,在第一臂12与第二臂13之间设有规定的间隔。即,机器人1构成为在状态A下,第二臂13不干扰第一臂12。
特别是,如上述那样,第一臂12的长度L1设定为比第二臂13的长度L2长,所以在状态A下,能够在第二臂13与第一部分121之间设置规定的空间。因此,能够避免第二臂13干扰第一部分121,并成为状态A。
这里,上述第一臂12与第二臂13所成的角度θ是,从第二转动轴O2的轴向观察时,通过第二转动轴O2和第三转动轴O3的直线621(从第二转动轴O2的轴向观察的情况下的第二臂13的中心轴)与第一转动轴O1所成的角度(参照图11)。
另外,如图12所示,机器人1构成为,在从第二转动轴O2的轴向观察时,第二臂13与第三臂14能够重合。
而且,在从第二转动轴O2的轴向观察时,第二臂13与第三臂14重合的状态(以下,称为“状态B”)下,在第二臂13与第三臂14之间设有规定的间隔。即,机器人1构成为在状态B下,第二臂13与第三臂14不形成干扰。
根据上述,如图12所示,机器人1构成为,在从第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12、第二臂13、以及第三臂14能够同时重合。在这样从第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12、第二臂13以及第三臂14重合的状态(以下,称为“状态C(第一状态)”)下,从第一转动轴O1观察时,第一臂12的第一部分121与第二臂13以及第三臂14重合。而且,在第一臂12的第一部分121与第三臂14之间也设有规定的间隔。即,机器人1构成为在状态C中,第一臂12与第三臂14不形成干扰。
另外,如图11所示,第三臂14、第四臂15和第五臂16的总共的长度L3设定为比第二臂13的长度L2长。另外,第三臂14和第四臂15的总共长度R3也设定为比第二臂13的长度L2长。因此,如图12所示,在状态C下,能够使机器人臂10的末端比第二臂13向第二臂13的基端部下方突出。由此,如图9所示,在状态C时形成的第二臂13的与基座11相反的一侧的区域(以下,也称为“末端区域107”),机器人臂10的末端以及手91能够较广地确保不会干扰第一臂12以及第二臂13地能够动作的范围。
这里,第三臂14、第四臂15和第五臂16的总共的长度L3是,从第二转动轴O2的轴向观察时,第三转动轴O3与第五转动轴O5之间的距离(参照图12)。此外,也可以将长度L3作为从第二转动轴O2的轴向观察时,第三臂14的基端面与第五臂16的末端面之间的距离获取。该情况下,第三臂14、第四臂15以及第五臂16是,如图12所示第四转动轴O4与第六转动轴O6一致或者平行的状态。
在具有这样的机器人臂10的机器人1中,如上述那样,从第二转动轴O2的轴向观察时,第一臂12、第二臂13以及第三臂14能够重合。因此,如图13A~图13E所示,通过不使第一臂12转动,而使第二臂13、第三臂14转动,能够经由从第二转动轴O2的轴向观察时第一臂12、第二臂13以及第三臂14重合的状态,使机器人臂10的末端及手91绕第一转动轴O1移动到错开180°的位置。
通过这样的机器人臂10的驱动,如图14所示,机器人1能够不进行使手91如箭头62、63所示那样移动的动作,而进行使手91如箭头64所示那样移动的动作。即,机器人1在从第一转动轴O1的轴向观察时,能够进行使手91(机器人臂10的末端)在直线上移动的动作。由此,能够减小用于使机器人1不形成干扰的空间。因此,能够比以往减小用于设置机器人1的设置空间的面积S(设置面积)。
具体而言,如图14所示,能够使机器人1的设置空间的宽度W比以往的设置空间的宽度WX小,例如,使设置空间的宽度W在宽度WX的80%以下。因此,能够减小机器人1的宽度方向(生产线的方向)的运转区域。由此,能够沿生产线在每个单位长度较多地配置机器人1,能够缩短生产线。
另外,同样地,能够使机器人1的设置空间的高度(铅垂方向的长度)比以往的高度低,具体而言,例如能够使其在以往的高度的80%以下。
另外,能够进行使手91如箭头64所示那样移动的动作,所以在使手91绕第一转动轴O1移动到错开180°的位置时,例如,能够不使第一臂12转动,或者,减小第一臂12的转动角(转动量)。通过减小第一臂12的绕第一转动轴O1的转动角,从第一转动轴O1的轴向观察时,能够减小具有比基座11向外侧突出的部分(第二部分122及第三部分123)的第一臂12的转动,所以能够减少与机器人1的周边设备的干扰。
另外,由于能够进行使手91如箭头64所示那样移动的动作,所以能够减少机器人1的活动,因此,能够高效地驱动机器人1。因此,能够缩短生产间隔时间,能够使作业效率提高。另外,由于能够使机器人臂10的末端在直线上移动,所以容易把握机器人1的活动。
这里,若如以往的机器人那样简单地使第一臂12绕第一转动轴O1转动来执行上述那样的使机器人1的手91(机器人臂10的末端)绕第一转动轴O1移动到错开180°的位置的动作,则有机器人1干扰周边装置的潜在可能,所以需要对机器人1示教用于避免该干扰的退避点。例如,在若仅使第一臂12绕第一转动轴O1旋转90°,则机器人1也干扰周边装置的情况下,为了不干扰周边装置,需要对机器人1示教许多的退避点。这样在以往的机器人中,需要对许多的退避点进行示教,需要庞大的数目的退避点,示教需要许多的功夫以及较长的时间。
与此相对,在机器人1中,在执行使手91绕第一转动轴O1移动到错开180°的位置的动作的情况下,存在干扰的潜在可能的区域、部分非常少,所以能够减少示教的退避点的数目,能够减少示教所需要的功夫以及时间。即,在机器人1中,示教的退避点的数目例如,为以往的机器人的1/3左右,示教显著地变得容易。
另外,在机器人1中,第三臂14及第四臂15的在图9中的右侧的被双点划线包围的区域(部分)105是机器人1不干扰机器人1自身及其它的部件、或者不容易形成干扰的区域(部分)。因此,在上述区域105安装规定的部件的情况下,该部件不容易干扰机器人1及周边装置等。因此,在机器人1中,能够在区域105安装规定的部件。特别是,在区域105中第三臂14的位于图9中的右侧的区域安装上述规定的部件的情况下,该部件与周边装置(未图示)干扰的概率进一步降低,所以更为有效。
另外,在机器人1中,在天花板101与第一臂12之间,图9中的左侧的被双点划线包围的区域(部分)106也与上述的区域105相同,是机器人1不干扰机器人1自身及其它的部件、或者不容易形成干扰的区域(部分)。该区域106的形成是因为第一臂12具有第三部分123的构成。
作为能够安装于上述区域105的部件,例如,能够列举手、控制手眼相机等传感器的驱动的控制装置、以及吸附机构的电磁阀等。
作为具体例,例如,在手上设置吸附机构的情况下,若在区域105设置电磁阀等,则在驱动机器人1时,上述电磁阀不会成为妨碍。这样,区域105的便利性较高。
另外,如图15所示,在机器人1中,能够使手91位于第二臂13的下方。具体而言,如图15所示,在状态C下,在从第一转动轴O1的轴向观察时,能够成为手91与第二臂13重合的状态(以下,称为“状态D(第二状态)”)。
根据这样的机器人1,能够扩大机器人臂10的末端及手91能够动作的范围。
另外,如图15所示,机器人1在状态D下,第六转动轴O6与第一转动轴O1能够正交。因此,能够进一步扩大的机器人臂10的末端以及手91在末端区域107处能够动作的范围。
另外,优选在将第一转动轴O1与第六转动轴O6正交时的、手91与第二臂13之间的距离(最短距离)设为Y时,满足下述式(1),更优选满足下述式(2)。
3[mm]≤Y···(1)
5[mm]≤Y···(2)
通过满足上述式(1),能够较大地确保机器人臂10的末端以及手91在末端区域107中,能够不干扰第一臂12及第二臂13地进行动作的范围。另外,通过满足上述式(2),即使手91、由手91把持的工件(未图示)是比较大的构成,也能够较大地确保机器人臂10的末端及手91能够不干扰第一臂12及第二臂13地进行动作的范围。
另外,例如,即使在第五臂16及第六臂17的外部设置与手91连接的布线及配管等(未图示)的情况下,由于距离Y满足上述关系,所以也能够避免上述布线及配管等干扰第一臂12及第二臂13,减少末端区域107的手91的动作范围显著地受限这种情况。
并且,更优选在状态D下,距离Y满足下述式(3)。
Y≤(R3/2)···(3)
由此,能够防止第三臂14及第四臂15的总共长度R3过长引起的机器人臂10的大型化,并扩大机器人臂10的末端在末端区域107处的动作范围。
另外,如上述那样,在机器人1中,长度L3设定为比第二臂13的长度L2长,但特别是,优选长度L3在长度L2的两倍以上。由此,在状态C下,能够使机器人臂10的末端比第二臂13充分地向末端区域107侧突出。因此,即使手91、工件为比较大的构成,也能够较大地确保机器人臂10的末端及手91能够不干扰第一臂12及第二臂13地进行动作的范围。
满足上述那样的关系的机器人1的各部的尺寸的一个例子如以下的表1、表2所示。表1例如表示与手91连接的布线及配管等设置于机器人臂10的内部的情况下的、机器人1的各部的尺寸的一个例子。另外,表2例如表示与手91连接的布线以及配管等设置于机器人臂10外部的情况下的、机器人1的各部的尺寸的一个例子。
【表1】
臂长L(L2+L3)[mm] | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 | 900 | 1000 |
长度L2[mm] | 100 | 120 | 135 | 160 | 185 | 228 | 278 | 378 | 428 |
长度L3[mm] | 200 | 230 | 260 | 290 | 315 | 372 | 422 | 522 | 572 |
宽度RJ2[mm] | 100 | 100 | 110 | 110 | 110 | 140 | 140 | 140 | 140 |
手直径H[mm] | 80 | 98 | 126 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
最大长度R1 | 230 | 230 | 230 | 230 | 255 | 323 | 373 | 473 | 523 |
距离P1 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 14 | 19 | 21 |
距离Y | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 5 |
【表2】
臂长L(L2+L3)[mm] | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 | 900 | 1000 |
长度L2[mm] | 90 | 120 | 140 | 160 | 185 | 228 | 278 | 378 | 428 |
长度L3[mm] | 210 | 230 | 260 | 290 | 315 | 372 | 422 | 522 | 572 |
宽度RJ2[mm] | 30 | 30 | 50 | 50 | 50 | 70 | 70 | 70 | 70 |
手直径H[mm] | 190 | 189 | 166 | 184 | 182 | 186 | 180 | 170 | 166 |
最大长度R1 | 230 | 230 | 230 | 252 | 255 | 323 | 373 | 473 | 523 |
距离P1 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 14 | 19 | 21 |
距离Y | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
表1及表2中的“臂长L”表示长度L2与长度L3的合计。另外,表1及表2中的“宽度RJ2”如图15所示地表示第二连接部1221的宽度,“RJ2/2”表示宽度RJ2的一半的长度。另外,表1及表2中的“手直径H”如图15所示地表示手91的最大宽度。另外,表1及表2中的“最大长度R1”表示,从第一转动轴O1的轴向观察时,第一臂12距离第一转动轴O1的最大长度。另外,表1及表2中的“距离P1”表示第一臂12与第二臂13的与第二转动轴O2相反的一侧的端(末端)之间的距离P1(最短距离),在本实施方式中,距离P1是第三部分123与第二臂13之间的最短距离。
第二实施方式
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。
图16是表示本发明的第二实施方式所涉及的机器人的立体图。图17是表示在图16所示的机器人安装了板部件的状态的立体图。图18、图19及图20分别是用于说明图16所示的机器人的机械校准的示意侧视图。
本实施方式所涉及的机器人除了在具备设于机器人臂的安装部上形成差异之外,都与上述的第一实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第二实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图16~图20中,对于与上述的第一实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
在图16所示的机器人1A所具有的机器人臂10A具有为了在机器人臂10A安装板部件40所使用的安装机构3。
该安装机构3与图17所示的板部件40一起,例如,在各转动轴(第一转动轴O1、第二转动轴O2、第三转动轴O3、第四转动轴O4、第五转动轴O5以及第六转动轴O6)的原点(各编码器的原点)的设定,所谓的机械校准时使用。
如图16所示,安装机构3具有设于基座11的法兰盘111的安装部30、设于机器人臂10A的安装部31、32、33、34、以及以能够拆装的方式安装于机器人臂10A的安装部35、36。
安装部30是贯通法兰盘111的下表面和上表面的贯通孔。此外,在本实施方式中,虽然安装部30是贯通孔,但例如,也可以是在法兰盘111的侧面和下表面敞口的凹部。
安装部31是形成在第一臂12的上表面的孔(凹部),设在马达401M的附近。
在这些安装部30、31能够插入图17所示的棒状部件41。
安装部32设在第一臂12的第一部分121的侧面(从图16的箭头X方向观察的正面),位于马达401M的附近。在本实施方式中,安装部32形成为两个。另外,安装部33设于第一臂12的第二部分122的侧面(从图16的箭头X方向观察的正面),位于马达402M的附近。
这两个安装部32及安装部33分别由从第一臂12的侧面突出的凸部、和形成在凸部的孔(内螺纹)构成。
另外,安装部34设于第二臂13的末端部的侧面,位于马达403M的附近。该安装部34由从第二臂13的侧面突出的凸部、和形成在凸部的孔(内螺纹)构成。
安装部35是具有两个凸部351的板状的部件。安装部35以两个凸部351从第四臂15的侧面(从图16的箭头X方向观察的正面)突出的方式安装于第四臂15,设在马达404M及马达405M的附近。另外,在凸部351形成有孔(内螺纹)。
安装部36也与安装部35相同,是具有两个凸部361的板状的部件。安装部36以两个凸部361从第五臂16的侧面(从图16的箭头X方向观察的正面)突出的方式安装于第六臂17,并设在马达406M的附近。另外,在凸部361形成有孔(内螺纹)。
若在具有这样的构成的安装机构3的机器人1A安装板部件40,则成为图17所示那样的状态。
板部件40例如是机械校准时使用的基准板,是能够以能够拆装的方式安装于机器人臂10A的部件。
在板部件40具有在其厚度方向贯通的多个孔42、43、44、45、46。
孔42在本实施方式中形成两个,两个孔42的形状及配置分别与安装部32对应。同样地,孔43与安装部33对应,孔44与安装部34对应。另外,同样地,孔45在本实施方式中形成两个,两个孔45与凸部351对应。另外,同样地,孔46在本实施方式中形成两个,两个孔46与凸部361对应。
另外,虽然板部件40例如也可以不透明,但优选透明,即、具有透光性。由此,能够经由板部件40视觉确认机器人1A。
以下,对机械校准的一个例子进行说明。此外,该机械校准在停止各臂12~17的制动器的驱动的状态下进行。
首先,将棒状部件41的一端插入安装部30,将另一端插入安装部31。由此,第一臂12被相对于基座11定位。
接下来,如图18所示,在设于第一臂12的安装部32、33安装板部件40。此时,使孔42与安装部32对应,并使孔43与安装部33对应来配置板部件40。另外,板部件40的安装通过使外螺纹件421插入孔42和安装部32的孔并螺纹配合,使外螺纹件431插入孔43和安装部33的孔并螺纹配合(螺纹固定)来进行。
此外,在该安装部32、33安装板部件40时,如图18所示,将第二臂13的末端部配置在不与板部件40抵接的位置。
接下来,如图19所示,使第二臂13绕第二转动轴O2转动,使设于第二臂13的末端部的安装部34与板部件40抵接。
接下来,在安装部34安装板部件40。此时,使孔44与安装部34对应来配置板部件40。另外,板部件40的安装通过使用了外螺纹件441的螺纹固定来进行。
此外,在该安装部34安装板部件40时,如图19所示,将第三臂14的基端部、第四臂15、第五臂16以及第六臂17配置在不与板部件40抵接的位置。
接下来,如图20所示,使第三臂14绕第三转动轴O3转动,并且,使第四臂15绕第四转动轴O4转动,使安装于第四臂15的安装部35与板部件40抵接。
接下来,在安装部35安装板部件40。此时,使孔45与安装部35具有的凸部351对应来配置板部件40。另外,板部件40的安装通过使用了外螺纹件451的螺纹固定来进行。
此外,在该安装部35安装板部件40时,如图20所示,将第六臂17配置在不与板部件40抵接的位置。
接下来,使第五臂16绕第五转动轴O5转动,并且,使第六臂17绕第六转动轴O6转动,使安装于第六臂17的安装部36与板部件40抵接。
接下来,在安装部36安装板部件40。此时,使孔46与安装部36具有的凸部361对应来配置板部件40。另外,板部件40的安装通过使用了外螺纹件461的螺纹固定来进行。
这样,使各臂12~16依次与板部件40抵接。由此,如图17所示,在机器人臂10A安装板部件40。
接下来,设定马达401M、402M、403M、404M、405M以及406M的各编码器的原点(0点)。由此,设定各转动轴的原点。
此外,若结束了设定各编码器的原点(0点),则从机器人1A拆下板部件40以及安装部35、36。
如以上那样进行了操作,则机器人1A的机械校准结束。
如上述,机器人臂10A具有能够安装板部件的安装部32~36,从而能够将各转动轴的原点(各编码器的原点)的设定所使用的板部件40安装于机器人臂10A。特别是,由于安装部32~36是具备孔(内螺纹)的构成,所以能够利用螺纹固定这样的比较简单的方法安装板部件40。
另外,通过使一个板部件40与机器人臂10A抵接,能够进行机械校准,所以能够提高校准的精度。
另外,如上述,若板部件40是具有透光性的部件,则在机械校准时,容易把握多个孔42、43、44、45、46和分别与它们对应的安装部32、33、34、35、36的位置关系。因此,能够容易地进行板部件40向机器人臂10A的安装,因此,能够迅速地进行机械校准。
根据这样的机器人1A,也能够缩小用于使机器人1A不形成干扰的空间。
第三实施方式
机器人系统
图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的机器人系统的立体图。图22是图21所示的机器人的示意主视图。图23是图21所示的机器人的示意图。
此外,以下,为了方便说明,将图21及图22中的上侧称为“上”或者“上方”,将下侧称为“下”或者“下方”。另外,将图21及图22中的基座侧称为“基端”或者“上游”,将其相反的一侧(手侧)称为“末端”或者“下游”。
另外,在图21中,为了方便说明,以箭头图示作为相互正交的三个轴的X轴、Y轴以及Z轴,将该箭头的末端侧作为“+(正)”,将基端侧作为“-(负)”。另外,以下,将与X轴平行的方向称为“X轴方向”,将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”,并将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。
另外,包含X轴和Y轴的XY平面水平,Z轴铅垂。这里,在本申请说明书所说的“水平”并不限定于完全的水平,也包括相对于水平在5°以下的范围内倾斜的情况。另外,在本申请说明书所说的“铅垂”并不限定于完全地铅垂,也包括相对于铅垂在5°以下的范围内倾斜的情况。
图21所示的机器人系统100例如是能够在检查电子部件及电子设备等对象物的检查工序等使用,进行对象物的检查的装置。
电子部件是各种电子设备所使用的部件,例如,能够列举二极管、晶体管等有源部件、电容器等无源部件、封装件、基板等功能部件、以及由它们组合而成的部件(例如,GPS(Global Positioning System:全球定位系统)模块基板、SiP(System in Package:系统级封装)设备)等。另外,作为电子设备,例如,能够列举个人计算机、移动电话(包括多功能型移动电话(智能手机))、钟表(例如,带GPS功能的钟表等)、照相机、游戏机等。另外,作为对象物的检查,例如,能够列举声音检查、图像检查、导通检查(电检查)、通信检查、外观检查、确认振动器、传感器等的各部的驱动状态的功能检查等。
如图21所示,机器人系统100具有基座部件21、罩部件22(安全罩)、供给装置1003(作业装置)、检查装置4、机器人1001、以及移动机构5。在本实施方式的机器人系统100中,供给装置1003、机器人1001以及检查装置4依次从+X轴方向侧朝向-X轴方向侧排列。另外,移动机构5设在机器人1001与基座部件21之间,并从下方支承机器人1001。
以下,依次对机器人系统100具有的各部进行说明。
基座及罩部件
基座部件21支承供给装置1003、检查装置4、机器人1001以及移动机构5,罩部件22具有保护供给装置1003、检查装置4、机器人1001以及移动机构5的功能。
如图21所示,在基座部件21的上表面设置有供给装置1003、检查装置4、以及支承机器人1001的移动机构5。而且,在基座部件21的上方,以覆盖供给装置1003、检查装置4、机器人1001以及移动机构5的方式设置罩部件22。由此,在被基座部件21和罩部件22包围而成的空间S1内,收纳供给装置1003、检查装置4、机器人1001以及移动机构5。此外,在图21中,省略罩部件22的-Y轴方向侧的部分(面)进行图示。
另外,虽然未图示,但在罩部件22设有能够接近供给装置1003、检查装置4、机器人1001以及移动机构5的门等。例如,在罩部件22的+X轴方向侧设有能够接近供给装置1003的门等。
供给装置
供给装置1003例如是由作业者供给对象物的设备。另外,供给装置1003也是预载置所供给的对象物的载置装置,另外,供给部1031也作为收纳对象物的收纳设备发挥作用。
如图21所示,供给装置1003具有沿Y轴方向排列的多个(在本实施方式中为三个)供给部1031(作业部)。多个供给部1031分别具有沿Z轴方向层叠的多个供给板1032。能够在该供给板1032上载置多个对象物,供给板1032的上表面作为载置多个对象物的载置面1321发挥作用。
多个供给板1032能够拆装,作业者例如能够从设于罩部件22的+X轴方向侧的门(未图示)将供给板1032设置在供给部1031内、从供给部1031取出供给板1032。
另外,在本实施方式中,在+Y轴方向侧的供给部1031设有工具交换装置1033。工具交换装置1033准备后述的安装于机器人1001的各种末端执行器。
以上,对供给装置1003进行了说明。此外,在本实施方式中,供给装置1003设置和固定于基座部件21,但供给装置1003例如也可以是具备能够沿Y轴方向移动的输送机(未图示)的构成,供给装置1003也可以构成为能够在空间S1内外移动。
检查装置
检查装置4(载置装置)是能够载置对象物,并检查所载置的对象物的设备。
检查装置4具备检查对象物的多个检查部1041、和控制各检查部1041的未图示的检查部控制装置。检查部控制装置例如能够由内置了CPU(Central Processing Unit:中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。此外,检查部控制装置也可以内置于检查装置4,另外,也可以与检查装置4独立。
如图21所示,多个检查部1041设置为沿Y轴方向(水平方向中与机器人1001和检查装置4的排列方向不同的方向)和Z轴方向排列的矩阵状。即,具有沿Z轴方向排列的多个(在本实施方式中为六个)检查部1041的检查列1040,沿Y轴方向排列多个(在本实施方式中为三个)。
这样,对于检查装置4来说,多个检查部1041不仅沿Y轴方向(水平方向)排列,还沿Z轴方向(铅垂方向)层叠。因此,能够使检查装置4的在检查装置4的XY平面上的设置面积减小与沿Z轴方向层叠的检查部1041的数目相应的量。
另外,多个检查部1041分别具有在+X轴方向侧开口的检查室(凹部),在检查室内设有载置板1042。载置板1042通过检查部控制装置的控制,而从检查室内向机器人1001侧突出或者向检查室内退避。即,载置板1042能够沿X轴方向移动。
载置板1042的上表面是与XY平面平行,且能够载置对象物的载置面1421。在载置面1421载置的对象物在载置板1042退避到检查室内的状态下被检查部1041检查。
在这样的多个检查部1041中,针对对象物分别进行不同的内容的检查。即,在本实施方式的机器人系统100中,能够对对象物进行与检查部1041的数目对应的数目的多个检查。
以上,对检查装置4进行了说明。此外,在本实施方式中,载置板1042是具有与XY平面平行的载置面1421的板状的部件,但载置板1042的构成只要是能够支承或者载置对象物的构成,则并不特别限定。例如,载置板1042也可以是通过夹持对象物来支承对象物的构成。
另外,在本实施方式中,检查装置4具有十八个检查部1041,但检查部1041的数目只要是多个即可,可以任意。另外,在本实施方式中,十八个检查部1041配置为在Z轴方向为六行、在Y轴方向为三列的矩阵状,但检查部1041的行和列的各自的数目是任意的数目。
另外,在本实施方式中,载置板1042构成为通过检查部控制装置的控制移动,但例如也可以构成为在检查装置4设置使载置板1042移动的手柄(未图示),并由作业者、机器人1001操作该手柄。
机器人
机器人1001能够进行对象物的供料、除料以及输送等作业,例如,能够从供给装置1003选定对象物并进行供料,将该对象物输送到检查装置4,并将对象物载置到检查装置4。
如图22所示,机器人1001具有基座1011、和机器人臂1010。机器人臂1010具备第一臂1012(第n臂)、第二臂1013(第(n+1)臂)、第三臂1014、第四臂1015、第五臂1016以及第六臂1017(六个臂)。即,机器人1001是从基端侧朝向末端侧依次连结了基座1011、第一臂1012、第二臂1013、第三臂1014、第四臂1015、第五臂1016、以及第六臂1017的铅垂多关节(六轴)机器人。在第六臂1017的末端,如图21所示,能够以能够拆装的方式安装把持对象物的手1091等末端执行器。另外,如图22所示,机器人1001具备第一驱动源1401、第二驱动源1402、第三驱动源1403、第四驱动源1404、第五驱动源1405以及第六驱动源1406(六个驱动源)。
另外,机器人1001具有设于机器人臂1010的末端部的拍摄部192及力检测器193。
另外,机器人1001具备控制机器人1001的各部分的工作的未图示的机器人控制装置(控制部)。该机器人控制装置例如,能够由内置了CPU(Central Processing Unit:中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。此外,机器人控制装置也可以内置于机器人1001,另外,也可以与机器人1001独立。
此外,以下,也将第一臂1012、第二臂1013、第三臂1014、第四臂1015、第五臂1016以及第六臂1017分别称为“臂”。另外,也将第一驱动源1401、第二驱动源1402、第三驱动源1403、第四驱动源1404、第五驱动源1405以及第六驱动源1406分别称为“驱动源(驱动部)”。
基座
如图22所示,基座1011是位于本实施方式那样的所谓落地式铅垂多关节机器人亦即机器人1001的最下方,并固定于移动机构5的部分(被安装的部件)。另外,在本实施方式中,基座1011具有设在其上部的板状的法兰盘1111。另外,在基座1011的下方设有连接各种布线等的连接器191(连接部)。
机器人臂
图22所示的机器人臂1010以能够转动的方式支承于基座1011,臂1012~1017分别以能够相对于基座1011独立位移的方式被支承。
第一臂1012形成弯曲或者弯折的形状。第一臂1012具有:设于基座1011,并向水平方向(第一方向)延伸的第一部分1121;设于第二臂1013,并向铅垂方向(与第一方向不同的第二方向)延伸的第二部分1122;以及位于第一部分1121与第二部分1122之间,并向相对于水平方向和铅垂方向倾斜的方向(与第一方向以及第二方向不同的方向)延伸的第三部分1123。更具体而言,第一臂1012具有:与基座1011连接,并从基座1011向铅垂方向上方延伸突出后向水平方向延伸突出的第一部分1121;从第一部分1121的与和基座1011连接的连接部相反的一侧的端部向远离第一部分1121的方向倾斜并且向铅垂方向上方延伸突出的第三部分1123;以及从第三部分1123的末端向铅垂方向上方延伸突出的第二部分1122。此外,这些第一部分1121、第二部分1122以及第三部分1123形成为一体。另外,在从图22的纸面近前观察(与后述的第一转动轴O11和第二转动轴O12这两者正交的主视角度观察)时,第一部分1121与第二部分1122几乎正交(交叉)。
第二臂1013形成长条形状,并与第一臂1012的末端部(第二部分1122的与第三部分1123相反的端部)连接。
第三臂1014形成长条形状,并与第二臂1013的与连接第一臂1012的端部相反的端部连接。第三臂1014具有:与第二臂1013连接,并从第二臂1013向水平方向延伸突出的第一部分1141、和从第一部分1141向铅垂方向延伸突出的第二部分1142。此外,这些第一部分1141及第二部分1142形成为一体。另外,在从图22的纸面近前观察(与后述的第三转动轴O13以及第四转动轴O14这两者正交的主视角度观察)时,第一部分1141与第二部分1142几乎正交(交叉)。
第四臂1015与第三臂1014的与连接有第二臂1013的端部相反的端部连接。第四臂1015具有相互对置的一对支承部1151、1152。支承部1151、1152使用于与第五臂1016的连接。
第五臂1016位于支承部1151、1152之间,并通过与支承部1151、1152连接来与第四臂1015连结。此外,第四臂1015并不限定于该结构,例如,支承部也可以是一个(悬臂)。
第六臂1017形成平板状,并与第五臂1016的末端部连接。另外,在第六臂1017的末端部(与第五臂1016相反的一侧的端部)以能够拆装的方式安装有手1091(参照图21)。如图21所示,在本实施方式中,作为手1091,使用具有能够把持对象物的两根指部的构成。此外,在本实施方式中,作为末端执行器使用手1091,但作为末端执行器,只要能够对对象物例如进行把持、吸附、支承等,则可以是任意的构成。
此外,上述的各臂1012~1017的外装(构成外形的部件)分别也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23,与臂1012~1017的驱动一起对驱动源1401~1406进行说明。
如图23所示,基座1011与第一臂1012经由关节(连接部分)1171连结。此外,关节1171也可以包含于基座1011,另外,也可以不包含于基座1011。
关节1171具有以能够相对于基座1011转动的方式对与基座1011连结的第一臂1012进行支承的机构。由此,第一臂1012能够以与铅垂方向平行的第一转动轴O11(第n转动轴)为中心(绕第一转动轴O11)相对于基座1011转动。另外,第一转动轴O11是机器人1001的处于最上游侧的转动轴线。绕该第一转动轴O11的转动是通过具有马达1401M的第一驱动源1401的驱动来进行的。另外,马达1401M经由电缆(未图示)与马达驱动器1301电连接,并经由马达驱动器1301被控制部(未图示)控制。此外,第一驱动源1401也可以构成为通过与马达1401M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1401M的驱动力,另外,也可以省略减速机。
另外,第一臂1012与第二臂1013经由关节(连接部分)1172连结。关节1172具有以能够使相互连结的第一臂1012和第二臂1013中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第二臂1013能够以与铅垂方向平行的第二转动轴O12(第(n+1)转动轴)为中心(绕第二转动轴O12)相对于第一臂1012转动。第二转动轴O12与第一转动轴O11正交。绕该第二转动轴O12的转动是通过具有马达1402M的第二驱动源1402的驱动来进行的。另外,马达1402M经由电缆(未图示)与马达驱动器1302电连接,并经由马达驱动器1302被控制部(未图示)控制。此外,第二驱动源1402也可以构成为通过与马达1402M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1402M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第二转动轴O12也可以与和第一转动轴O11正交的轴线平行,另外,第二转动轴O12也可以不与第一转动轴O11正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第二臂1013与第三臂1014经由关节(连接部分)1173连结。关节1173具有以能够使相互连结的第二臂1013和第三臂1014中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第三臂1014能够以与水平方向平行的第三转动轴O13为中心(绕第三转动轴O13)相对于第二臂1013转动。第三转动轴O13与第二转动轴O12平行。绕该第三转动轴O13的转动是通过具有马达1403M的第三驱动源1403的驱动来进行的。另外,马达1403M经由电缆(未图示)与马达驱动器1303电连接,并经由马达驱动器1303被控制部(未图示)控制。此外,第三驱动源1403也可以构成为通过与马达1403M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1403M的驱动力,另外,也可以省略减速机。
另外,第三臂1014与第四臂1015经由关节(连接部分)1174连结。关节1174具有以能够使相互连结的第三臂1014和第四臂1015中的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第四臂1015能够以与第三臂1014的中心轴向平行的第四转动轴O14为中心(绕第四转动轴O14)相对于第三臂1014转动。第四转动轴O14与第三转动轴O13正交。绕该第四转动轴O14的转动是通过具有马达1404M的第四驱动源1404的驱动来进行的。另外,马达1404M经由电缆(未图示)与马达驱动器1304电连接,并经由马达驱动器1304被控制部(未图示)控制。此外,第四驱动源1404也可以构成为通过与马达1404M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1404M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第四转动轴O14也可以与和第三转动轴O13正交的轴线平行,另外,第四转动轴O14也可以不与第三转动轴O13正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第四臂1015和第五臂1016经由关节(连接部分)1175连结。关节1175具有以能够使相互连结的第四臂1015和第五臂1016的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第五臂1016能够以与第四臂1015的中心轴向正交的第五转动轴O15为中心(绕第五转动轴O15)相对于第四臂1015转动。第五转动轴O15与第四转动轴O14正交。绕该第五转动轴O15的转动是通过具有马达1405M的第五驱动源1405的驱动来进行的。另外,马达1405M经由电缆(未图示)与马达驱动器1305电连接,并经由马达驱动器1305被控制部(未图示)控制。此外,第五驱动源1405也可以构成为通过与马达1405M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1405M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第五转动轴O15也可以与和第四转动轴O14正交的轴线平行,另外,第五转动轴O15也可以不与第四转动轴O14正交,只要轴向互不相同即可。
另外,第五臂1016与第六臂1017经由关节(连接部分)1176连结。关节1176具有以能够使相互连结的第五臂1016和第六臂1017的一个臂相对于另一个臂转动的方式对它们进行支承的机构。由此,第六臂1017能够相对于第五臂1016以第六转动轴O16为中心(绕第六转动轴O16)转动。第六转动轴O16与第五转动轴O15正交。绕该第六转动轴O16的转动是通过具有马达1406M的第六驱动源1406的驱动来进行的。另外,马达1406M经由电缆(未图示)与马达驱动器1306电连接,并经由马达驱动器1306被控制部(未图示)控制。此外,第六驱动源1406也可以构成为通过与马达1406M一起设置的减速机(未图示)传递来自马达1406M的驱动力,另外,也可以省略减速机。另外,第六转动轴O16也可以与和第四转动轴O14正交的轴线平行,另外,第六转动轴O16也可以与和第五转动轴O15正交的轴线平行,另外,第六转动轴O16也可以不与第五转动轴O15正交,只要轴向互不相同即可。
而且,进行这样的驱动的机器人1001能够通过在利用与第六臂1017的末端部连接的手1091把持着对象物的状态下,控制各臂1012~1017等的动作,进行对象物的输送等作业。此外,手1091的驱动由机器人控制装置控制。
拍摄部
拍摄部192例如具有拍摄由手1091把持的对象物、检查部1041以及供给部1031等的功能。
拍摄部192例如具备CCD等拍摄元件,如图22所示,以能够拍摄第五臂1016的末端方向的方式安装于第五臂1016。另外,由拍摄部192拍摄的拍摄数据输入到机器人控制装置。
通过这样的拍摄部192,例如拍摄对象物、检查部1041等,机器人1001能够基于该拍摄数据,通过手1091从供给板1032准确地选定目的对象物并进行供料。另外,能够通过测量对象物的外形和位置向不干扰周边部件的正确的位置供料。并且,能够准确地进行像将该供料的对象物载置在规定的载置面1421上的作业。
力检测器
力检测器193具有检测手1091受到的外力的功能。
如图22所示,力检测器193设于第六臂1017的末端。该力检测器193例如由检测相互正交的三个轴(x轴、y轴、z轴)的各轴向的力及绕各轴的力(力矩)的力觉传感器构成,例如,具有根据所受到的外力来输出电荷的压电元件(未图示)。另外,从力检测器193输出的信号输入到机器人控制装置。
通过这样的力检测器193,例如,检测手1091对对象物的接触状态,机器人1001能够基于该检测结果(信号),通过手1091以准确的把持力把持对象物等。
以上,对机器人1001的简单的构成进行了说明。这样的构成的机器人1001如上述那样,是具有六个(多个)臂1012~1017的铅垂多关节机器人,所以驱动范围较广,能够发挥较高的操作性。
例如,机器人1001具有多个臂1012~1017,所以,能够任意地变更机器人臂1010的末端的姿势。因此,机器人1001能够通过根据对象物的形状、配置方式等,任意地变更机器人臂1010的末端的姿势,来进行通过手1091从供给部1031中选定目的对象物并进行供料、将对象物载置于目的检查部1041的作业等。
另外,机器人1001具有多个臂1012~1017,从而能够使机器人臂1010的末端沿与XY平面平行的方向(水平方向)和Z轴方向(铅垂方向)各个方向移动。因此,机器人1001能够使机器人臂1010的末端接近沿与XY平面平行的方向和Z轴方向各个方向排列的多个的检查部1041。因此,机器人1001能够通过手1091将对象物配置到更多的检查部1041。
另外,如上述,对于机器人1001来说,第一臂1012的基端侧安装于基座1011,由此,能够使各臂1012~1017相对于基座1011转动。而且,在本实施方式中,机器人1001是所谓落地式机器人,所以能够进一步扩大机器人1001的在比机器人1001靠铅垂方向上方侧处的作业范围。
接下来,参照图24~图31,对机器人1001具有的各臂1012~1017的关系进行说明。
图24是图21所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂未重合的状态的示意侧视图。图25是图21所示的机器人的第一臂、第二臂以及第三臂重合的状态的示意侧视图。图26A~图26E是用于说明图21所示的机器人的动作的图。图27是表示图26A~图26E所示的机器人的动作中的手的移动路径的图。图28是图21所示的机器人的第一臂和第三臂交叉的状态的示意侧视图。图29是图21所示的机器人的第一臂和第三臂重合的状态的示意侧视图。图30及图31分别是用于说明图21所示的机器人的末端可动的范围的图。
此外,在以下的说明中,对于第三臂1014、第四臂1015、第五臂1016以及第六臂1017,考虑使它们笔直地延伸的状态,换句话说,如图24及图25所示,第四转动轴O14与第六转动轴O16是一致或者平行的状态。
首先,如图24所示,第一臂1012的长度L11设定为比第二臂1013的长度L12长。
这里,第一臂1012的长度L11是,从第二转动轴O12的轴向观察时,第二转动轴O12与以使第一臂1012能够转动的方式支承第一臂1012的轴承部1061(关节1171具有的部件)的在图24中的左右方向延伸的中心线1611之间的距离。另外,第二臂1013的长度L12是,从第二转动轴O12的轴向观察时,第二转动轴O12与第三转动轴O13之间的距离。
另外,如图24及图25所示,机器人1001构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,能够使第一臂1012与第二臂1013所成的角度θ为0°。即,机器人1001构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第一臂1012与第二臂1013能够重合。特别是,如上述那样,第一臂1012的长度L11设定为比第二臂1013的长度L12长,所以构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第一臂1012与第二臂1013重合的情况下,第二臂1013不干扰第一臂1012。
这里,上述第一臂1012与第二臂1013所成的角度θ,是在从第二转动轴O12的轴向观察时,穿过第二转动轴O12与第三转动轴O13的直线1621(从第二转动轴O12的轴向观察的情况下的第二臂1013的中心轴)与第一转动轴O11所成的角度(参照图24)。
另外,如图25所示,机器人1001构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第二臂1013与第三臂1014能够重合。因此,机器人1001构成为,在第二转动轴O12的轴向观察时,第一臂1012、第二臂1013以及第三臂1014能够同时重合。
另外,如图24所示,第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016的总共的长度L13设定为比第二臂1013的长度L12长。由此,如图25所示,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第二臂1013与第三臂1014重合时,能够使机器人臂1010的末端,即、第六臂1017的末端从第二臂1013突出。由此,能够防止手1091干扰第一臂1012及第二臂1013。
这里,第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016的总共的长度L13,是在从第二转动轴O12的轴向观察时,第三转动轴O13与第五转动轴O15之间的距离(参照图24)。该情况下,第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016,是图24所示那样的第四转动轴O14与第六转动轴O16一致或者平行的状态。
在具有这样的机器人臂1010的机器人1001中,由于满足上述那样的关系,如图26A~图26E所示,能够通过不使第一臂1012转动,而使第二臂1013、第三臂1014转动,经由从第二转动轴O12的轴向观察时第一臂1012与第二臂1013所成的角度θ为0°的状态(第一臂1012与第二臂1013重合的状态),使机器人臂1010的末端绕第一转动轴O11移动到错开180°的位置。
通过这样的机器人臂1010的驱动,如图27所示,机器人1001能够不进行使手1091如箭头1064、1065所示那样移动的动作,而进行使机器人臂1010的末端及手1091如箭头1063所示那样移动的动作。即,在从第一转动轴O11的轴向观察时,机器人1001能够进行使机器人臂1010的末端和手1091在直线上移动的动作。由此,能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。因此,能够使机器人系统100的设置面积S比较小。
具体而言,优选机器人系统100的设置面积S在0.5m2以上,4m2以下,进一步优选在1.0m2以上,3.5m2以下,更优选在1.5m2以上,3.0m2以下。
即使是这样的比较小的设置面积S,机器人系统100也能够充分地确保机器人1001能够载置对象物的载置面1421的数目。即,能够充分地确保检查部1041的数目(检查项目的数目)。
另一方面,若不足上述下限值,则例如因手1091的形状、机器人1001的动作模式等而异,有在机器人1001的动作时,机器人1001干扰供给装置1003、检查装置4的潜在可能。另外,若超过上述上限值,则存在机器人系统100过于大型,而使能够设置机器人系统100的部位受限的可能性。
另外,如上述那样,在从第一转动轴O11的轴向观察时,机器人1001能够进行使机器人臂1010的末端和手1091在直线上移动的动作,所以能够使机器人系统100的高度(沿铅垂方向的高度)比较小。
另外,在从第一转动轴O11的轴向观察时,机器人1001能够进行使手1091在直线上移动的动作,所以在使手1091绕第一转动轴O11移动到错开180°的位置时,例如,如上述那样能够不使第一臂1012转动,或者,减小第一臂1012的转动角(转动量)。这样,通过减小第一臂1012的绕第一转动轴O11的转动角,在从第一转动轴O11的轴向观察时,能够减小具有比基座1011向外侧突出的部分(第二部分1122以及第三部分1123)的第一臂1012的转动,所以机器人1001能够防止或者减少例如对供给装置1003、检查装置4以及罩部件22等形成干扰这种情况。
另外,由于在从第一转动轴O11的轴向观察时,机器人1001能够进行使手1091在直线上移动的动作,所以能够减少机器人1001的移动,例如能够使手1091从供给装置1003高效地移动到检查装置4。因此,能够缩短生产间隔时间,能够使作业效率提高。
另外,由于在从第一转动轴O11的轴向观察时,机器人1001能够进行使手1091在直线上移动的动作,所以容易把握机器人1001的移动。
这里,若机器人1001在使手1091绕第一转动轴O11移动到错开180°的位置时,如以往的机器人那样单纯地使第一臂1012绕第一转动轴O11转动,则存在机器人1001与例如供给装置1003、检查装置4以及罩部件22等形成干扰的潜在可能。因此,需要对机器人1001示教用于避免机器人1001与供给装置1003、检查装置4以及罩部件22等的干扰的退避点。例如,如图21所示,在从手1091位于检查装置4侧的状态,仅使第一臂1012绕第一转动轴O11旋转90°时,机器人1001与Y轴侧的罩部件22形成干扰的情况下,为了机器人1001不对罩部件22形成干扰,需要对机器人1001示教许多的退避点。这样若如以往的机器人那样使第一臂1012绕第一转动轴O11转动,则需要对许多的退避点进行示教,需要庞大的数目的退避点,示教需要较多的功夫及较长的时间。
与此相对,在机器人1001中,在使手1091绕第一转动轴O11移动到错开180°的位置时,在从第一转动轴O11的轴向观察时,通过能够进行使手1091在直线上移动的动作,从而能够使存在形成干扰的潜在可能的区域非常少。因此,能够减少进行示教的退避点的数目,能够减少示教需要的功夫及时间。即,在机器人1001中,进行示教的退避点的数目例如成为以往的机器人的1/3左右,示教显著地变得容易。
另外,在机器人1001中,第三臂1014以及第四臂1015的在图22中的左侧的被双点划线包围的区域(部分)1105是机器人1001不干扰机器人1001自身及其它的部件、或者不容易形成干扰的区域(部分)。因此,在区域1105安装了规定的部件的情况下,该部件不容易干扰机器人1001及周边装置等。因此,在机器人1001中,能够在区域1105安装规定的部件。特别是,在区域1105中第三臂1014的图22中的左侧的区域安装上述规定的部件的情况下,该部件与供给装置1003及检查装置4等形成干扰的概率进一步降低,所以更有效。
作为能够安装于区域1105的部件,例如,能够列举控制上述的拍摄部192的驱动的控制装置、吸附机构的电磁阀等。例如,在代替手1091而例如设置具有吸附机构的末端执行器的情况下,若将该吸附机构的电磁阀等设置在区域1105,则在机器人1001驱动时上述电磁阀不会成为妨碍。这样,区域1105的便利性较高。
另外,在机器人1001中,在基座1011与第一臂1012之间,在图22中的右侧的被双点划线包围的区域(部分)1106也与上述的区域1105相同,是机器人1001不干扰机器人1001自身以及其它的部件、或者不容易干扰的区域(部分)。该区域1106的形成是因为第一臂1012是具有第三部分1123的构成。
另外,如图28所示,机器人1001构成为,在从第三转动轴O13的轴向观察时,第一臂1012能够与第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016中的至少一个臂交叉。
另外,如图29所示,机器人1001构成为,在从第三转动轴O13的轴向观察时,第一臂1012能够与第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016中的至少一个臂重合。
这样,在从第二转动轴O12的轴向观察时,机器人1001能够使第三臂1014、第四臂1015以及第五臂1016中的至少一个臂与第一臂1012交叉、重合。由此,能够使机器人臂1010的末端接近第二转动轴O12。因此,能够扩大机器人1001的在基座1011与第二转动轴O12之间的区域中的作业范围。
另外,如图30及图31所示,机器人1001能够使机器人臂1010的末端部沿形成球面状的虚拟面C1上移动。此外,图30示出机器人1001的侧视图,图31示出机器人1001的仰视图。
虚拟面C1是以第一转动轴O11与第二转动轴O12的交点P为中心的球面,是由在使交点P与第五转动轴O15之间的距离最远的状态(图30及图31的由双点划线示出的机器人1001的状态)下,驱动机器人臂1010时的第五转动轴O15的描绘轨迹的集合体形成的面。因此,该虚拟面C1表示机器人臂1010的末端部(具体而言,第五转动轴O15)的最大可动域。
另外,如图30及图31所示,机器人1001能够使机器人臂1010的末端部沿形成球面状的虚拟面C2上移动。
虚拟面C2是以交点P为中心的球面,是由在使交点P与第五转动轴O15之间的距离最近的状态(图30及图31的由实线示出的机器人1001的状态)下,驱动机器人臂1010时的第五转动轴O15的描绘轨迹的集合体形成的面。因此,该虚拟面C2表示机器人臂1010的末端部(具体而言,第五转动轴O15)的最小可动域。
而且,如上述那样,机器人1001能够为图24、图25、图28以及图29所示那样的各种姿势。因此,能够使机器人臂1010的末端部在上述的最大可动域与最小可动域之间的范围内移动。因此,机器人臂1010的末端部的可动范围是虚拟面C1与虚拟面C2之间的空间S2。此外,严格来说,为了机器人臂1010不干扰基座1011,而机器人臂1010的末端部的可动范围是空间S2中的除了基座1011之外的范围。
这样,机器人1001能够使机器人臂1010的末端部在以交点P为中心大致球状中移动。
移动机构5
图21所示的移动机构5具有以使机器人1001能够沿Y轴方向往复移动的方式支承机器人1001的功能。
移动机构5例如,具有用于安装基座1011的板状的安装部50、使安装部50沿Y轴方向往复移动的运动轴55、驱动运动轴55的驱动源(未图示)、以及控制移动机构5的各部的移动机构控制装置(未图示)。
作为驱动源,例如,能够列举伺服马达、步进电机、线性马达等马达、具备液压缸、气压缸等的驱动源。
通过这样的移动机构5,机器人1001能够沿Y轴方向移动,所以机器人1001能够在沿水平方向遍及较大范围设置的多个检查部1041及多个供给部1031处进行作业。
另外,如上述那样,机器人1001构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第一臂1012与第二臂1013能够重合,所以机器人1001能够减小机器人臂1010的的重心位置相对于基座1011的偏心量。其结果,能够减小施加到机器人臂1010的偏摆、纵摇以及摇晃方向的载荷。因此,能够减小施加到安装部50的载荷,所以能够减小支承安装部50的运动轴55。
以上,对机器人系统100的构成进行了说明。
接下来,参照图32~图34对机器人系统100中的机器人1001的作业的一个例子进行说明。
图32~图34分别是用于说明图21所示的机器人的作业的一个例子的图。
此外,在以下的机器人1001的作业时,作业者预先对机器人1001示教机器人1001进行的作业内容、各检查部1041、各供给部1031相对于机器人1001的位置。
首先,如图32所示,机器人1001通过手1091从供给部1031的上方把持载置在供给板1032上的对象物1060,从供给部1031选定目的对象物1060,并进行供料。此时,机器人1001基于来自拍摄部192的拍摄数据、来自力检测器193的信号,驱动机器人臂1010及手1091。由此,机器人1001能够准确地选定目的对象物、以准确的把持力把持目的对象物。以下,在机器人1001的各项作业中,也可以说是同样的情况。
接下来,机器人1001通过分别使第二臂1013和第三臂1014转动,经过从第二转动轴O12的轴向观察时第一臂1012与第二臂1013重合的状态,使手1091绕第一转动轴O11移动到错开180°的位置。由此,机器人1001从供给部1031将对象物1060输送到检查部1041。
接下来,如图33所示,检查装置4使载置板1042从检查室内突出,机器人1001将对象物1060载置到载置板1042的载置面1421上。其后,检查装置4使载置板1042退避到检查室内,并在检查部1041进行对象物1060的检查。若对象物1060的检查结束,则检查装置4使载置板1042再次从检查室内突出。其后,机器人1001通过手1091在载置面1421上把持对象物1060。
接下来,如图34所示,机器人1001从检查部1041将对象物1060输送到与该检查部1041不同的检查部1041。接下来,与上述相同,机器人1001将对象物1060载置到载置板1042的载置面1421上,其后,检查部1041进行对象物1060的检查。
这样一来,通过机器人1001将对象物1060输送到各检查部1041,并通过各检查部1041检查对象物。
而且,若各项检查结束,则机器人1001再次将对象物1060输送到供给部1031。
如以上那样,通过由机器人1001进行输送等作业,能够在机器人系统100中进行对象物1060的多个检查。
如上述那样,本实施方式的机器人1001在从第二转动轴O12观察时第一臂1012与第二臂1013能够重合,所以在从第一转动轴O11的轴向观察时,能够进行使手1091在直线上移动的动作。因此,即使在机器人1001距检查装置4的距离比较近的情况下,机器人1001也能够避免机器人臂1010干扰检查装置4,并能通过手1091进行将对象物1060载置到在Z轴方向排列的比较多的检查部1041的作业等。另外,同样地,即使在机器人1001距供给装置1003的距离比较近的情况下,机器人1001也能够避免机器人臂1010干扰供给装置1003,并能通过手1091进行在供给部1031处选定对象物1060并进行供料的作业等。另外,即使在机器人1001距供给装置1003和检查装置4各自的距离比较近的情况下,也能够避免干扰罩部件22等,并能使机器人臂1010的末端在供给装置1003和检查装置4之间移动。
第四实施方式
接下来,对本发明的第四实施方式进行说明。
图35是表示本发明的第四实施方式所涉及的机器人系统具有的机器人及检查装置的示意图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了在检查装置所具有的检查部的配置上存在差异以外,都与上述的第三实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第四实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图35中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
检查装置
图35所示的机器人系统100A具有的检查装置4A具有五个载置列40A。此外,以下,有时从-Y轴方向侧朝向+Y轴方向侧依次将五个载置列40A称为“载置列40a”、“载置列40b”、“载置列40c”、“载置列40d”、“载置列40e”。
载置列40b、载置列40c和载置列40d分别具有沿Z轴方向排列的五个检查部1041。另一方面,载置列40a和载置列40e分别具有沿Z轴方向排列的三个检查部1041。这样,在检查装置4A中,设在机器人1001的距第一转动轴O11最远的位置的载置列40a、40e所具有的各检查部1041的数目比设在机器人1001的最接近第一转动轴O11的位置的载置列40c所具有的各检查部1041的数目少。
另外,载置列40a和载置列40e各自具有的三个检查部1041,以沿Y轴方向,与载置列40b、载置列40c以及载置列40d的下数第二个检查部1041~第四个检查部1041这三个检查部1041并排的方式配置。
这里,如上述那样,机器人1001能够使机器人臂1010的末端部在以交点P为中心的球状的空间S2内移动。此外,图35的以双点划线示出的圆C11,表示沿检查装置4的靠机器人1001侧的面对作为机器人1001的可动范围的成球状的空间S2进行剖切的情况下的切剖面的外周缘。因此,在从X轴方向观察时,机器人1001能够相对于检查装置4,使机器人臂1010的末端在圆C11内的区域移动。这样,如上述那样通过在与机器人1001的可动范围对应的形状中配置多个检查部1041,能够在机器人臂1010的末端的能够移动的范围内,高效地设置多个检查部1041。因此,能够实现小型,并且,检查部1041的数目较多的机器人系统100A。
根据这样的机器人系统100A,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
第五实施方式
接下来,对本发明的第五实施方式进行说明。
图36是表示本发明的第五实施方式所涉及的机器人系统具有的机器人及检查装置的立体图。图37是用于说明对图36所示的机器人进行支承的支承部的图。图38是用于说明对图36所示的机器人进行支承的支承部的变形例的图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了在检查装置具有的检查部的配置上存在差异、以及具有支承部件以外,都与上述的第三实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第五实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图36~图38中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
检查装置
在图36所示的机器人系统100B具有的检查装置4B中,在从Z轴方向观察时,多个检查部1041配置为圆弧状。更具体而言,检查装置4B具有多个具有两个检查部1041的载置列40B,在从Z轴方向观察时,多个载置列40B配置为以机器人1001的第一转动轴O11为中心的圆弧状。另外,对于多个载置列40B的各个载置列40B来说,下侧的检查部1041比上侧的检查部1041靠+X轴方向侧。
这里,如上述那样,机器人1001能够使机器人臂1010的末端部在以交点P为中心的球状的空间S2内移动。因此,通过如上述那样将多个检查部1041配置为与机器人1001的可动范围对应的圆弧状,能够在机器人臂1010的末端的能够移动的范围高效地设置多个检查部1041。因此,能够实现小型、并且检查部1041的数目较多的机器人系统100B。
支承部件
如图36所示,机器人系统100B具有将基座1011支承在移动机构5具有的安装部50的四个支承部件51。
四个支承部件51分别为横截面大致呈六边形状的棒状的部件。支承部件51的一端与法兰盘1111的下表面的角部连接,另一端与安装部50连接。
另外,如图37所示,各支承部件51的长度比基座1011的沿第一转动轴O11的长度长,在使基座1011与安装部50分离的状态下,将基座1011支承在安装部50。而且,在基座1011与安装部50之间形成有空间S3。由此,能够在空间S3配置与设于基座1011的连接器191连接的布线1018等,能够减少布线1018过度地弯曲。
另外,在上述的说明中,支承部件51以使基座1011与安装部50分离的状态支承基座1011,但如图38所示,支承部件51也可以以基座1011贯通在形成于安装部50的贯通孔501内的状态,将基座1011支承在安装部50。即,这样通过将基座1011安装于安装部50,能够实现机器人1001与移动机构5构成的结构体的低矮化。
此外,支承部件51的形状、配置方式以及数目,只要能够将基座1011支承在安装部50,则并不特别限定。例如,各支承部件51的横截面形状也可以是圆形状、四边形等六边形以外的多边形形状。
根据这样的机器人系统100B,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
第六实施方式
接下来,对本发明的第六实施方式进行说明。
图39是表示本发明的第六实施方式所涉及的机器人系统具有的支承部的立体图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了具有支承部件以外,都与上述的第三实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第六实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,对于相同的事项省略其说明。另外,在图39中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
图39所示的机器人系统100C具有将基座1011支承在移动机构5具有的安装部50上的两个支承部件52。
两个支承部件52分别是从Y轴方向观察时弯曲为大致L字状的板状的部件。支承部件52具有安装于安装部50的部分522、和从安装部50沿Z轴方向延伸突出的部分523。而且,部分522的+Z轴方向侧的端部安装于法兰盘1111。
另外,各支承部件52的部分523的长度比基座1011的沿第一转动轴O11的长度长,支承部件52以使基座1011与安装部50分离的状态将基座1011支承在安装部50。根据这样的支承部件52,与上述的第四实施方式相同,也能够在基座1011与安装部50之间形成空间。
另外,在支承部件52的部分523设有在其厚度方向(X轴方向)贯通的孔521。通过具有孔521,在基座1011的维护等时,能够容易地接近基座1011。例如,在基座1011的侧方设置了电池箱(未图示)等的情况下,优选在该电池箱的附近设置孔521。
此外,在上述的说明中,在部分523设置了贯通部分523的孔521,但也可以代替孔521,而例如,设置切口、能够开闭的门等。
根据这样的机器人系统100C,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
第七实施方式
接下来,对本发明的第七实施方式进行说明。
图40是表示本发明的第七实施方式所涉及的机器人系统具有的支承部的立体图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了在支承部件的构成上存在差异以外,都与上述的第六实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第七实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图40中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
图40所示的机器人系统100D具有将基座1011支承在移动机构5具有的安装部50的两个支承部件53。
两个支承部件53分别是从Y轴方向观察时弯曲为大致L字状的板状的部件。支承部件53具有安装于安装部50的部分532、和从部分532沿Z轴方向延伸突出的部分533。而且,部分533的靠+Z轴方向侧的端部的面531安装于法兰盘1111。面531是通过沿相对于水平面倾斜的方向进行切掉处理来形成的。因此,机器人1001通过支承部件53,以相对于第一转动轴O11水平面倾斜的状态,安装于安装部50。
这样,机器人1001以与支承部件53的构成对应的状态安装于安装部50。因此,通过使用考虑了机器人1001相对于安装部50的配置方式(角度等)的构成的支承部件53,能够容易地设定机器人1001相对于安装部50的配置。
根据这样的机器人系统100D,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
第八实施方式
接下来,对本发明的第八实施方式进行说明。
图41是表示本发明的第八实施方式所涉及的机器人系统的立体图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了具有多个机器人以外,都与上述的第三实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第八实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图41中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
图41所示的机器人系统100E具有两个机器人1001。两个机器人1001沿Y轴方向并排设置,并分别与移动机构5连接。这两个机器人1001能够分别进行独立的动作。并且,两个机器人1001能够合作作业。例如,两个机器人1001能够基于预先设定的程序,在不彼此干扰的时刻,进行互不相同的对象物的输送等。另外,例如,两个机器人1001也可以进行一个机器人1001把持对象物而另一个机器人1001将部件设置在该对象物的作业。
这样,由于具有两个机器人1001,能够通过各机器人1001进行针对对象物的各种作业,所以能够实现每个单位时间的作业数较多(作业效率较高)的机器人系统100E。
另外,如上述那样,机器人1001构成为,在从第二转动轴O12的轴向观察时,第一臂1012与第二臂1013能够重合,所以即使使两个机器人1001彼此接近地配置,也能够避免彼此干扰。因此,能够减小两个机器人1001的设置空间,因此,能够减小机器人系统100E的设置面积。
根据这样的机器人系统100E,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
第九实施方式
接下来,对本发明的第九实施方式进行说明。
图42是表示本发明的第九实施方式所涉及的机器人系统的示意图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了在机器人的配置方式、具有多个机器人、以及检查装置和供给装置各自的配置方式、数目等上存在差异以外,都与上述的第三实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第九实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图42中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
在图42所示的机器人系统100F中,具有两个检查装置4a、4b、供给装置1003F、以及两个机器人1001a、1001b。
检查装置4a、机器人1001a、机器人1001b、以及检查装置4b依次从-X轴侧朝向+X轴侧排列。另外,供给装置1003F设在机器人1001a和机器人1001b的下方。
检查装置4a、4b各自除了在机器人系统100E中的配置上与第三实施方式中的检查装置4存在差异以外,都是与第三实施方式中的检查装置4相同的构成。
供给装置1003F具有三个供给部1031,这些供给部1031在X轴方向并排设置。
机器人1001a、1001b分别是基座1011的法兰盘1111安装于天花板(天花板部)101的安装面(天花板面)102,且第一臂1012比基座1011靠铅垂下方的所谓的吊顶型的机器人。另外,机器人1001a、1001b除了所谓的吊顶型以外,都是与第三实施方式中的机器人1001相同的构成。由于机器人1001a、1001b是所谓的吊顶型,所以,机器人1001a、1001b分别能够进一步扩大在铅垂下方处的作业范围。
另外,两个机器人1001a、1001b与上述的第八实施方式的两个机器人1001相同,能够彼此合作作业,例如,能够由机器人1001a进行对象物的在检查装置4a与供给装置1003F之间的输送,并由机器人1001b进行对象物的在检查装置4b与供给装置1003F之间的输送。
这样的机器人系统100F特别是在设置了进行检查时间比较长的检查(例如,需要数十分钟左右的时间的检查)的检查部1041的情况有效。
此外,例如,也可以是,在图42所示的机器人系统100F中,代替检查装置4a、4b,而在设置检查装置4a、4b的位置设置供给装置(由作业者供给对象物的备品供给装置),并代替供给装置1003F,而在供给装置1003F的位置设置机器人1001a、1001b进行部件等的组装的组装装置。即,也可以将机器人系统100F作为进行部件的组装的组装系统使用。
根据这样的机器人系统100F,也能够减小用于使机器人1001a、1001b不形成干扰的空间。
第十实施方式
接下来,对本发明的第十实施方式进行说明。
图43是表示本发明的第十实施方式所涉及的机器人系统的示意图。
本实施方式所涉及的机器人系统除了在检查装置及供给装置的数目、配置方式等存在差异以外,都与上述的第九实施方式相同。
此外,在以下的说明中,关于第十实施方式,围绕与上述的实施方式的区别进行说明,关于相同的事项省略其说明。另外,在图43中,对于与上述的实施方式相同的构成,标注相同附图标记。
在图43所示的机器人系统100G中,具有检查装置4G、两个供给装置1003a、1003b、以及两个机器人1001a、1001b。
供给装置1003a、机器人1001a、机器人1001b、以及供给装置1003b依次从-X轴侧朝向+X轴侧排列。另外,检查装置4G设在机器人1001a、1001b的下方。
检查装置4G具有五个检查部1041,这些检查部1041在X轴方向并排设置。
供给装置1003a、1003b分别是除了在第三实施方式中的供给装置1003与机器人系统100中的配置上存在差异以外,都与第三实施方式中的供给装置1003相同的构成。
机器人1001a、1001b与上述的第八实施方式的两个机器人1001相同,能够彼此合作作业,例如,能够由机器人1001a进行对象物的在检查装置4G与供给装置1003a之间的输送,并由机器人1001b进行对象物的在检查装置4G与供给装置1003b之间的输送。
这样的机器人系统100G特别是在设置了进行检查时间比较短的检查(例如,需要数分钟左右的时间的检查)的检查部1041的情况下是有效的。
另外,根据这样的机器人系统100G,也能够减小用于使机器人1001不形成干扰的空间。
以上,基于图示的实施方式对本发明的机器人及机器人系统进行了说明,但本发明并不限定于此,各部的构成能够置换为具有相同的功能的任意的构成。另外,也可以附加其它的任意的构成物。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构成(特征)。
另外,在上述实施方式中,机器人所具有的机器人臂的转动轴的数目为六个,但在本发明中,并不限定于此,机器人臂的转动轴的数目也可以是例如两个、三个、四个、五个或者七个以上。另外,在上述实施方式中,机器人所具有的臂的数目为六个,但在本发明中,并不限定于此,机器人所具有的臂的数目也可以是例如两个、三个、四个、五个或者七个以上。
另外,在上述实施方式中,机器人所具有的机器人臂的数目为一个,但在本发明中,并不限定于此,机器人所具有的机器人臂的数目也可以是例如两个以上。即,机器人也可以是例如双臂机器人等多臂机器人。
以上,基于图示的实施方式对本发明的机器人进行了说明,但本发明并不限定于此,各部的构成能够置换为具有相同的功能的任意的构成。另外,也可以附加其它的任意的构成物。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构成(特征)。
另外,在上述实施方式中,机器人所具有的机器人臂的转动轴的数目为六个,但在本发明中,并不限定于此,机器人臂的转动轴的数目也可以是例如两个、三个、四个、五个或者七个以上。另外,在上述实施方式中,机器人所具有的臂的数目为六个,但在本发明中,并不限定于此,机器人所具有的臂的数目也可以是例如两个、三个、四个、五个或者七个以上。
另外,在上述实施方式中,机器人所具有的机器人臂的数目为一个,但在本发明中,并不限定于此,机器人所具有的机器人臂的数目也可以是例如两个以上。即,机器人也可以是例如双臂机器人等多臂机器人。
另外,在上述的第一、第二实施方式中,第一部件由一个臂(第一臂)构成,第二部件由一个臂(第二臂)构成,但也可以是例如因机器人所具有的臂的数目而异,使第一部件由两个以上的臂构成,另外,也可以是第二部件由两个以上的臂构成。
另外,在上述的第一、第二实施方式中,第三部件由两个臂(第三臂及第四臂)构成,第四部件由两个臂(第五臂及第六臂)构成,但例如也可以是因机器人所具有的臂的数目而异,使第三部件由一个或者三个以上的臂构成,另外,也可以是第四部件由一个或者三个以上的臂构成。
另外,在上述的第一、第二实施方式中,以设于机器人臂的末端的末端执行器在第一状态下,在从第一部件的转动轴的轴向观察时,成为与第二部件重合的第二状态的构成的机器人为例进行了说明,但也可以是机器人臂的末端在第一状态下,在从第一部件的转动轴的轴向观察时,成为与第二部件重合的第二状态的构成的机器人。即使是成为该机器人臂的末端与第二部件重合的第二状态的构成的机器人,也能够发挥与上述实施方式相同的效果。
另外,在上述的第一、第二实施方式中,以第一部件相对于基座转动的转动轴(第一臂的第一转动轴)与第二部件相对于第一部件转动的转动轴(第二臂的第二转动轴)交叉的构成的机器人为例进行了说明,但本发明的机器人也可以是例如第一部件相对于基座转动的转动轴与第二部件相对于第一部件转动的转动轴平行的构成的机器人。
另外,在上述的第三~第十实施方式中,对于第n转动轴、第n臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系),对在n为1的情况下,即、在第一转动轴、第一臂、第二转动轴、第二臂时,满足该条件的情况进行了说明,但在本发明中,并不限定于此,n是1以上的整数,在n是1以上的任意的整数时,只要上述n满足与1的情况相同的条件即可。因此,例如,在n为2的情况下,即、也可以在第二转动轴、第二臂、第三转动轴、第三臂时,满足与上述n为1的情况相同的条件,另外,也可以在n为3的情况下,即、在第三转动轴、第三臂、第四转动轴、第四臂时满足与上述n为1的情况相同的条件,另外,也可以在n为4的情况下,即、在第四转动轴、第四臂、第五转动轴、第五臂时满足与上述n为1的情况相同的条件,另外,也可以在n为5的情况下,即、在第五转动轴、第五臂、第六转动轴、第六臂时满足与上述n为1的情况相同的条件。
另外,在上述的第三~第十实施方式中,以本发明的机器人系统是能够进行对象物的检查的装置亦即检查装置的情况为例进行了说明,但本发明的机器人系统也可以是例如作为机器人进行部件的组装的组装系统使用。
Claims (10)
1.一种机器人,其特征在于,
具备机器人臂,该机器人臂具有:
第一部件,其由至少一个臂构成,并以能够转动的方式设于基座;
第二部件,其由与上述第一部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第一部件;
第三部件,其由与上述第一部件及上述第二部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第二部件;以及
第四部件,其由与上述第一部件、上述第二部件以及上述第三部件不同的至少一个臂构成,且以能够转动的方式设于上述第三部件,
上述第四部件具有能够以轴向与上述第一部件相对于上述基座转动的转动轴的轴向不同的旋转轴转动的臂,
能够成为在从上述第二部件相对于上述第一部件转动的转动轴的轴向观察时,上述第一部件、上述第二部件以及上述第三部件重合的第一状态,
在上述第一状态下,能够成为在从上述第一部件相对于上述基座转动的转动轴的轴向观察时,上述机器人臂的末端和设于上述机器人臂的末端的末端执行器中的至少一者与上述第二部件重合的第二状态。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
上述第四部件具有以能够转动的方式设于上述第三部件的基端侧臂和以能够转动的方式设于上述基端侧臂的末端侧臂,
在上述第二状态下,上述第一部件的转动轴与上述末端侧臂的相对于上述基端侧臂转动的转动轴能够正交,
在上述第一部件的转动轴与上述末端侧臂的转动轴正交的状态下,在将上述机器人臂的末端和上述末端执行器中的至少一者与上述第二部件之间的距离设为Y时,
满足3mm≤Y的关系。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
满足5mm≤Y的关系。
4.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
在将上述第三部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度设为R3时,
满足Y≤(R3/2)的关系。
5.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
上述第一部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度比上述第二部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度长。
6.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
上述第三部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度比上述第二部件的在上述第一部件的转动轴的轴向上的长度长。
7.根据权利要求6所述的机器人,其特征在于,
上述第三部件的长度在上述第二部件的长度的两倍以上。
8.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
上述第一部件具有向与上述第一部件的转动轴的轴向不同的方向延伸的第一部分、向沿着上述第一部件的转动轴的轴向的方向延伸的第二部分、以及向与上述第一部分及上述第二部分的延伸方向不同的方向延伸的第三部分。
9.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
上述第一部件是能够绕第一转动轴转动的第一臂,
上述第二部件是能够绕轴向与上述第一转动轴的轴向不同的第二转动轴转动的第二臂,
上述第三部件具有能够绕与上述第二转动轴的轴向平行的第三转动轴转动的第三臂、和以能够绕轴向与上述第三转动轴的轴向不同的第四转动轴转动的方式设于上述第三臂的第四臂,
上述第四部件具有能够绕轴向与上述第四转动轴的轴向不同的第五转动轴转动的第五臂、和能够绕轴向与上述第五转动轴的轴向不同的第六转动轴转动的第六臂。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的机器人,其特征在于,
上述机器人臂具有能够安装板部件的安装部。
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