CN109760105A - 机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机器人(1)，其能够简便且不花费成本地对机器人主体(2)进行定期清扫，该机器人(1)具备：机器人主体(2)，其具有多个关节(J1～J6)；以及清扫机构(3)，其设置于机器人主体(2)上，并对机器人主体(2)的容易附着异物的预定的清扫对象部位进行清扫。

Description

机器人
技术领域
本发明涉及一种具有自身清扫功能的工业用机器人。
背景技术
在现有技术中，已知一种对焊枪进行清扫的装置，用于去除附着于由焊接机器人保持的焊枪上的溅射物(spatter)(例如，参照专利文献1、2)。
另外，已知一种对模具进行清扫的装置，用于去除附着于冲压加工用的模具上的异物(例如，参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-122919号公报
专利文献2：日本特开平7-40054号公报
专利文献3：日本特开2005-319351号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1～3的清扫用装置并非是对机器人自身进行清扫的装置。附着于机器人自身的异物可能会成为机器人发生不良情况的原因。例如，若切屑嵌入设置于机器人的关节的油封(oil seal)，则油封的密封性能降低，可能导致关节的减速器等的损坏。为了事先防止这种不良情况，优选定期对机器人进行清扫。但是，由操作人员进行的定期清扫或清扫用器具的设置和保养等，存在耗费时间、劳动力和成本的缺点。
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种机器人，其能够简便且不花费成本地对机器人主体进行定期清扫。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明提供以下方案。
本发明的一个方案为一种机器人，该机器人具备：机器人主体，其具有多个关节；以及清扫机构，其设置于该机器人主体上，并对该机器人主体的容易附着异物的预定的清扫对象部位进行清扫。
根据本方案，机器人主体上安装有用于对机器人主体自身的清扫对象部位进行清扫的清扫机构。因此，无需由操作人员进行机器人主体的清扫、清扫用的器具的设置和保养等的作业，从而能够简便且不花费成本地对机器人主体进行定期清扫。
在上述方案中，所述清扫机构可以朝向所述预定的清扫对象部位喷射清扫用流体。
通过如此，能够利用清扫用流体将附着于预定的清扫对象部位的异物吹走或者冲洗掉。
在上述方案中，所述清扫机构可以具备喷射口，所述喷射口设置于所述预定的清扫对象部位的近旁，并朝向所述预定的清扫对象部位喷射所述清扫用流体。
这样通过在每一个清扫对象部位设置喷射口，能够将从喷射口喷射出的清扫用流体切实地喷射到清扫对象部位，从而能够切实地对清扫对象部位进行清扫。
在上述方案中，所述机器人可以具备控制所述机器人主体的控制部，所述清扫机构具备喷射口，所述喷射口设置于所述机器人主体的臂的前端部或者设置于安装在该臂的前端的末端执行器上，并喷射所述清扫用流体，所述控制部控制所述机器人主体，以使所述喷射口朝向所述预定的清扫对象部位。
这样通过机器人主体的动作使喷射口能够移动，从而能够利用共同的喷射口对多个清扫对象部位进行清扫。
在上述方案中，所述清扫机构可以使所述预定的清扫对象部位振动。
通过如此，能够利用振动抖落附着于预定的清扫对象部位的异物。
在上述方案中，所述清扫机构可以具备振动发生器，所述振动发生器设置于所述预定的清扫对象部位的近旁，并产生振动。
由于振动发生器能够设置于机器人主体的任意位置，因此能够利用振动发生器使机器人主体的任意位置的清扫对象部位发振动而进行清扫。
在上述方案中，所述机器人可以具备控制所述机器人主体的控制部，所述清扫机构包括所述机器人的臂的关节，所述控制部控制所述机器人主体，以使所述关节进行振动动作。
通过如此，无需在机器人主体额外设置用于产生振动的机器，就能够利用振动对关节和其近旁进行清扫。
在上述方案中，所述预定的清扫对象部位可以是设置于所述关节的油封。
通过清扫油封，能够防止由异物导致的油封的密封性能的降低。
在上述方案中，所述机器人可以具备传感器，所述传感器检测所述异物向所述预定的清扫对象部位的附着。
通过如此，能够利用传感器迅速地检测出异物向清扫对象部位的附着，从而能够在合适的时机对清扫对象部位进行清扫。
发明效果
根据本发明，取得如下效果：能够简便且不花费成本地对机器人主体进行定期清扫。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的机器人的整体结构的立体图。
图2是图1中的机器人的臂的前端部的放大图。
图3是表示图1中的机器人的变形例的臂的前端部的图。
图4是表示图1中的机器人的另一变形例的臂的前端部的图。
图5是图1中的机器人的另一其他变形例的结构图。
图6是图1中的机器人的又一其他变形例的结构图。
附图标记说明
1 机器人
2 机器人主体
3 清扫机构
3a 喷嘴(清扫机构)
3b 供给口(清扫机构)
3c 配管(清扫机构)
3d 喷射口(清扫机构)
3e 振动发生器(清扫机构)
3f 电磁铁(清扫机构)
4 控制装置(控制部)
5 臂
6 末端执行器
7 油封
J1、J2、J3、J4、J5、J6 关节
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的机器人进行说明。
本实施方式所涉及的机器人1为工业用机器人，例如是进行焊接等加工的加工机器人。如图1所示，机器人1具备：机器人主体2；清扫机构3，其设置于机器人主体2上，并对机器人主体2进行清扫；以及控制装置4，其与机器人主体2和清扫机构3连接，并对机器人主体2和清扫机构3进行控制。
机器人主体2具备：臂5，其具有多个关节J1～J6；以及末端执行器6，其能够装卸地设置于臂5的前端(参照图5和图6)。在参照的附图中，作为机器人主体2的一例示出了六轴多关节机器人，但也可以采用其他类型的机器人。
如图2所示，在各个关节J1～J6设置有减速器和油封7，该油封7用于防止油从减速器漏出。
末端执行器6例如是握持焊枪等的加工用装置的手。
清扫机构3具备：喷嘴3a，其安装于机器人主体2的预定的清扫对象部位的近旁；供给口3b；以及配管3c，其经过机器人主体2的内部，并连接喷嘴3a和供给口3b。
喷嘴3a具有朝向清扫对象部位开口的喷射口3d。
供给口3b优选设置于机器人主体2的不能动的部分(例如，对臂5进行支撑的基台8)。
供给口3b经由外部配管(省略图示)与流体源连接(省略图示)，所述流体源配置于机器人主体2的外部，并供给空气或水等清扫用流体。清扫用流体从流体源经由供给口3b和配管3c供给到喷嘴3a，由此从喷射口3d朝向清扫对象部位喷射清扫用流体。从喷射口3d的清扫用流体的喷射开始和停止，例如是通过控制装置4使设置在供给口3b和喷射口3d之间的阀(省略图示)进行打开和关闭来控制的。
清扫对象部位是异物容易附着并堆积的部位，尤其是异物导致机器人主体2的不良情况的部位。因此，根据机器人主体2所进行的作业、机器人主体2的设置环境等来选择清扫对象部位。
例如，在利用由手6握持的焊枪进行焊接的机器人主体2的情况下，焊接过程中所产生的金属粉末等溅射物容易附着于手6和臂5。嵌入臂5中的油封7的溅射物可能会导致油封7的密封性能的降低以及由此导致的减速器等的损坏。因此，将手6和油封7选为清扫对象部位。
在臂5的外侧安装有外部机器的情况下，用于使外部机器与臂5电绝缘的绝缘体安装于臂5的外表面。若金属切屑等堆积于绝缘体，则可能外部机器与臂5导通而导致外部机器的损坏。因此，在该情况下，将绝缘体选为清扫对象部位。
在图1中，仅示出了关节J5的油封7用的喷嘴3a，但可以对所有的清扫对象部位设置喷嘴3a。
控制装置4可以具备诸如中央运算处理装置的处理器，并且具有清扫模式，该清扫模式是处理器按照预设的清扫程序使清扫机构3运行的模式。控制装置4按照预设的时间表定期地执行清扫模式。例如，控制装置4每天在预定的时刻或者在机器人主体2结束作业后，执行清扫模式。或者，控制装置4按照用户的指示在任意的时机执行清扫模式。
接下来，对如此构成的机器人1的作用进行说明。
根据本实施方式所涉及的机器人1，通过定期地执行清扫模式，对因机器人主体2所进行的作业等而附着有异物的清扫对象部位进行清扫。具体而言，在清扫模式中，通过控制装置4使清扫机构3运行，从而从喷嘴3a的喷射口3d朝向清扫对象部位喷射空气或水等清扫用流体。由此，附着于清扫对象部位的异物由空气吹走，或者由水冲洗掉。
通过定期地进行这种清扫对象部位的清扫，能够事先防止清扫对象部位的异物的堆积以及由其导致的机器人主体2的不良情况。
在清扫对象部位为关节J1～J6的油封7的情况下，控制装置4可以在使从喷射口3d喷射清扫用流体的同时，使关节J1～J6旋转。通过利用关节J1～J6的旋转使油封7旋转，从而能够将清扫用流体喷向油封7的整个圆周。或者，可以将多个喷射口3d沿着油封7的圆周方向排列而设置，以便清扫用流体喷向油封7的整个圆周。
这样，根据本实施方式，在机器人主体2上安装有对机器人主体2自身进行清扫的清扫机构3，并由清扫机构3定期地自动对机器人主体2进行清扫。即，无需由操作人员进行机器人主体2的清扫、清扫用器具的设置和保养，能够简便且不花费成本地对机器人主体2进行定期清扫。
在本实施方式中，清扫机构3朝向清扫对象部位喷射清扫用流体，但取而代之，也可以使清扫对象部位振动。
例如，如图3所示，清扫机构3具备振动发生器3e，该振动发生器3e设置于清扫对象部位的近旁，并产生高速振动(例如，5Hz以上)，通过由振动发生器3e使清扫对象部位高速振动，从而能够抖落附着于清扫对象部位的异物。基于振动的清扫，对切屑等干燥异物的去除是有效的。
如图4所示，也可以将关节J1～J6用作清扫机构3，以代替振动发生器3e。控制装置4驱动关节J1～J6，使关节J1～J6以小幅度重复进行往复运动，由此产生振动。例如，控制装置4使各个关节J1～J6在+90°和－90°之间高速地(例如，5Hz以上)旋转振动。
靠近末端执行器6的臂5的前端部容易附着异物。因此，关节J5、J6的旋转振动对附着于臂5的前端部(例如，关节J5、J6)的异物的去除是有效的。图4示出了关节J5的旋转振动。
在前端连接有焊枪的焊接电缆沿着臂5布线于臂的5外侧的情况下，焊接电缆上也会附着异物。为了去除这种异物，通过最靠近基台8侧的关节J1的旋转振动来使臂5整体振动是有效的。
如图5所示，在本实施方式中，也可以在臂5的前端部或末端执行器6上设置喷嘴3a。控制装置4可以按照预设的时间表执行清扫模式，并且按照清扫程序控制机器人主体2，由此使臂5做动作，以使喷嘴3a的喷射口3d朝向清扫对象部位。在图5的例子中，使臂5做动作，以使设置于末端执行器6上的喷射口3d朝向关节J1的油封7，并且从喷射口3d喷射清扫用流体的同时使关节J1旋转，由次能够在整个圆周对关节J1的油封7进行清扫。
这样，通过在可动范围宽的臂5的前端部或末端执行器6上设置喷射口3d，并且通过臂5的动作使喷射口3d相对于机器人主体2移动，从而能够利用共同的喷射口3d对机器人主体2的多个清扫对象部位进行清扫。
如图6所示，也可以在臂5的前端部或末端执行器6上设置电磁铁3f，以代替喷射口3d。在该情况下，控制装置4使臂5做动作，以将电磁铁3f配置于清扫对象部位的近旁，接着使电磁铁3f产生磁力。由次，能够使附着于清扫对象部位的金属切屑等异物吸附于电磁铁3f，从而从清扫对象部位将异物去除。
用于清扫末端执行器6的喷嘴3a和电磁铁3f也可以设置于机器人主体2的基台8上。使臂5做动作，以将末端执行器6配置于基台8的喷嘴3a或电磁铁3f的近旁，由此能够利用来自喷嘴3a的清扫用流体或电磁铁3f的磁力，去除附着于末端执行器6的异物。
在本实施方式中，也可以设置用于检测清扫对象部位的异物的传感器。传感器例如可以是，设置于机器人主体2上，并对因异物的堆积所导致的清扫对象部位的颜色的变化进行检测的视觉传感器。控制装置4在利用传感器检测出异物时，自动使清扫模式执行。或者，也可以是用户根据传感器的异物检测结果，手动使清扫模式执行。
通过设置这种传感器，能够迅速地检测出清扫对象部位的异物的附着，并且能够在合适的时机去除异物。

Claims (9)

1.一种机器人，其特征在于，具备：
机器人主体，其具有多个关节；以及
清扫机构，其设置于该机器人主体上，并对该机器人主体的容易附着异物的预定的清扫对象部位进行清扫。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述清扫机构朝向所述预定的清扫对象部位喷射清扫用流体。
3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，
所述清扫机构具备喷射口，所述喷射口设置于所述预定的清扫对象部位的近旁，并朝向所述预定的清扫对象部位喷射所述清扫用流体。
4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，
所述机器人具备控制所述机器人主体的控制部，
所述清扫机构具备喷射口，所述喷射口设置于所述机器人主体的臂的前端部或者设置于安装在该臂的前端的末端执行器上，并喷射所述清扫用流体，
所述控制部控制所述机器人主体，以使所述喷射口朝向所述预定的清扫对象部位。
5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述清扫机构使所述预定的清扫对象部位振动。
6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，
所述清扫机构具备振动发生器，所述振动发生器设置于所述预定的清扫对象部位的近旁，并产生振动。
7.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，
所述机器人具备控制所述机器人主体的控制部，
所述清扫机构包括所述机器人的臂的关节，
所述控制部控制所述机器人主体，以使所述关节进行振动动作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人，其特征在于，
所述预定的清扫对象部位是设置于所述关节的油封。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人，其特征在于，
所述机器人具备传感器，所述传感器检测所述异物向所述预定的清扫对象部位的附着。
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