CN112584952A - 作业机单元及多关节机器人 - Google Patents

Abstract

作业单元具备：支撑部件，其安装于作业机械的终端执行器连接部；作业机，其安装于上述支撑部件的一端侧；以及直线导轨，其隔着上述支撑部件的与上述终端执行器连接部的连接部设于另一端侧，且构成为与上述作业机的轴向平行地配置，并且抵接于作业对象物或其周围的构造物。另外，上述直线导轨穿过设于上述支撑部件的贯通孔，上述支撑部件构成为被上述直线导轨引导而沿上述作业机的轴向移动。

Description

作业机单元及多关节机器人

技术领域

本发明涉及作业机单元及多关节机器人，特别适合作为用于将作业机单元安装于多关节机器人进行向电梯的井道内的导轨的附设作业的作业机单元及多关节机器人。

背景技术

在以日本、北美、欧洲为代表的发达国家，随着少子高龄化而产生的电梯安装作业者的减少成为问题，要求电梯安装作业的人力节约化。当前，电梯的轨道安装基本由人进行，是按照楼层的重复作业。因此，轨道的安装作业占整个电梯的安装作业时间的大部分。

因此，正在探讨应用了机器人等的轨道安装作业的自动化技术，但电梯的井道内狭窄，因此将轨道安装自动化的装置(轨道安装自动化装置)的搬入、设置位置、尺寸、重量、处理等受限制。

轨道安装作业包括地脚螺栓用的穿孔、地脚螺栓的打设、螺栓及螺母紧固、支架配设、定位等多种作业。

因此，正在探讨将通用性高的多关节机器人应用于轨道安装作业，通过其终端执行器(例如，穿孔机等)的更换对应各作业。

作为这种现有技术，具有日本特开2004－9228号公报(专利文献1)记载的技术等。

在该专利文献1中，记载了将穿孔装置安装于机械臂的前端的结构。另外，还记载了，在基台移动自如地设置钻孔机，通过按压体按压工件(穿孔对象物)的穿孔位置的周围，检测按压体相对于基台的前后方向的位置，也检测上述钻孔机相对于基台的轴线方向的位置。进一步地，基于上述按压体的位置和上述钻孔机的位置，求出钻孔机相对于工件的进给量，通过进给机构使上述钻孔机根据基于相对于工件的相对位置关系的进给量进行动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－9228号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述专利文献1的技术是假定了对用于飞机、高速车辆、汽车等构造体的工件高精度地进行开孔加工、锪锥形沉孔作业的穿孔装置，因此钻孔机仅旋转动作，穿孔作业时的反作用力、对多关节机器人的各关节施加的力矩较小。

另一方面，为了在混凝土建造的电梯的井道壁面进行轨道的安装，在进行地脚螺栓用的穿孔的情况下，作为钻孔机，一般使用同时进行旋转和击打动作的冲击钻等穿孔机。

关于将该穿孔机(冲击钻等)安装于多关节机器人在对象壁面进行穿孔作业的情况，使用图14进行说明。图14是表示如下状态的主视图：在安装于机器人接地面2的多关节机器人10的终端执行器连接部11安装穿孔机(作业机)，利用上述穿孔机101的钻头102对穿孔对象物(作业对象物)1的壁面进行穿孔作业。

穿孔机101在钻孔机的旋转轴上具有击打机构，因此大多较长，当将其安装于多关节机器人的前端时，如图14所示地，相距穿孔部位，在远方利用多关节机器人10支撑穿孔机101。另外，如该图所示地，在钻头102的穿孔角度相对于穿孔对象物1的壁面1a不是垂直的情况下，对多关节机器人10的各关节部12、13、14施加大的力矩。因此，存在超过各关节部12、13、14的容许力矩而使穿孔作业困难的课题。

即使假设相对于穿孔对象物1能够使钻头102垂直地触碰，也难以控制多关节机器人10以抑制同时进行旋转和击打动作的穿孔机101的钻头102的前端的晃动。

另外，在以使关节部的容许力矩增大的方式构成多关节机器人10的情况下，一般，多关节机器人10大型且重量大，因此狭窄的电梯井道等处的处理困难。

本发明的目的在于得到能够使用小型的多关节机器人的作业机单元。

本发明的其它目的在于得到即使在狭窄的空间也能够容易地进行处理的多关节机器人。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明的特征在于，具备：支撑部件，其安装于作业机械的终端执行器连接部；作业机，其安装于上述支撑部件的一端侧；以及直线导轨，其隔着上述支撑部件的与上述终端执行器连接部的连接部设于另一端侧，且构成为与上述作业机的轴向平行地配置，并且抵接于作业对象物或其周围的构造物，上述直线导轨穿过设于上述支撑部件的贯通孔，上述支撑部件构成为被上述直线导轨引导而在上述作业机的轴向上移动。

本发明的另一特征为一种作业机单元，其具备：S字型的支撑部件，其安装于作业机械的终端执行器连接部；作业机，其安装于上述S字型的支撑部件的一端侧；下部侧的直线导轨部，其隔着上述S字型的支撑部件的与上述终端执行器连接部的连接部设于另一端侧，且具备构成为与上述作业机的轴向平行地配置并且抵接于作业对象物或其周围的构造物的直线导轨；以及上部侧的直线导轨部，其以夹着上述作业机的方式设于上述S字型的支撑部件的一端侧，且具有构成为与上述作业机的轴向平行配置并且抵接于作业对象物或其周围的构造物的一对直线导轨，上述各直线导轨穿过设于上述支撑部件的贯通孔，上述S字型的支撑部件构成为被设于该支撑部件的一端侧和另一端侧的直线导轨引导而在上述作业机的轴向上移动，上述上部侧的直线导轨部具备：直线导轨底座，其设于上述直线导轨的作业对象物侧；以及作业机支撑部件，其配置于该直线导轨底座与上述S字型的支撑部件之间，且用于安装上述作业机，在该作业机支撑部件形成有贯通孔，该作业机支撑部件也构成为被上述直线导轨引导而在作业机的旋转轴方向上移动，还在上述作业机支撑部件与上述直线导轨底座之间、和上述S字型的支撑部件与上述作业机支撑部件之间分别设有弹性体。

本发明的再另一特征在于，一种多关节机器人，其具备多个关节部和连接于上述关节部的多个臂部，且在成为最前端侧的上述臂部设有终端执行器连接部，其中，在上述终端执行器连接部安装有上述任一项的作业机单元。

发明效果

根据本发明，能够得到能够使用小型的多关节机器人的作业机单元，另外，能够得到即使在狭窄的空间也能够容易地进行处理的多关节机器人。

附图说明

图1是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例1的主视图。

图2是图1所示的直线导轨部的俯视图。

图3是说明使用图1所示的作业机单元及多关节机器人进行穿孔作业的状态的主视图。

图4是说明电梯井道中的自动轨道安装装置的概略图。

图5是说明电梯井道中的自动轨道安装装置的另一例的概略图。

图6是表示图1所示的直线导轨部的变形例1的俯视图。

图7是表示图1所示的直线导轨部的变形例2的俯视图。

图8是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例2的主视图。

图9是图8所示的上部侧的直线导轨部分的俯视图。

图10是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例3的主视图。

图11是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例4的主视图。

图12是图11所示的上部侧的直线导轨部分的俯视图。

图13是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例5的主视图。

图14是表示在多关节机器人连接穿孔机进行穿孔作业的状态的主视图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的作业机单元及多关节机器人的具体的实施例。此外，在各图中，标记同一符号的部分表示同一或相当的部分。

实施例1

使用图1～图7说明本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例1。图1是表示本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例1的主视图。

首先，使用该图1对多关节机器人的结构进行说明。

多关节机器人(作业机械)10具有安装于机器人接地面2的底座15和在该底座15的上部可回旋地构成的主体部16，在该主体部16经由关节部12安装有第一臂部17，在该第一臂部17经由关节部13安装有第二臂部18、第三臂部19，在成为最前端侧的第三臂部19的前端经由关节部14设有终端执行器连接部11。

在上述各关节部12～14设有马达等驱动装置，各关节部具有在决定的范围内工作的功能，且构成为，通过它们，各臂部能够摆动。即，通过各关节部的工作功能，包括臂部的多关节机器人10整体的姿势变化成作业上所需的姿势，上述终端执行器连接部11的部分能够移动至作业上所需的位置。

接下来，对安装于上述多关节机器人10的终端执行器连接部11的作业机单元100的具体的实施例进行说明。对本实施例的作业机单元100是用于穿孔的穿孔单元的情况进行说明，该孔用于在墙壁、构造物等作业对象物(穿孔对象物)1打设地脚螺栓。穿孔单元(作业机单元)100具备：冲击钻等穿孔机(作业机)101；安装于该穿孔机101的前端部而使用，且在上述穿孔对象物(作业对象物)1的壁面1a穿孔的钻头102；以及固定上述穿孔机101，并且经由橡胶、弹簧、缓冲器等弹性部件107安装于上述多关节机器人10的终端执行器连接部11的支撑部件103。

上述穿孔机101可以进行旋转、击打、旋转及击打动作的任意一个以上的动作，另外，在可以进行多个动作的情况下，构成为能够任意切换动作。

另外，在本实施例中，上述穿孔机101安装于上述支撑部件103的一端侧(上端侧)，隔着上述终端执行器连接部11，在上述支撑部件103的另一端侧(下端侧)如用虚线框所示地设有直线导轨部120，该直线导轨部120具有与上述穿孔机101的旋转轴方向平行地设置的直线导轨104。上述直线导轨104穿通形成于上述支撑部件103的贯通孔，上述支撑部件103构成为，被直线导轨引导而沿上述穿孔机101的旋转轴方向移动。

即，上述直线导轨104相对于穿孔机101安装于以终端执行器连接部11为支点的相反侧，穿孔机101的旋转轴和直线导轨104平行。

另外，在上述直线导轨104的上述壁面1a侧安装有直线导轨底座105，在该直线导轨底座105与上述支撑部件103之间设有弹簧、缓冲器等弹性体106，构成为对上述直线导轨104向壁面1a侧施力。

此外，在本实施例中，由盘簧构成上述弹性体106，将该盘簧插入直线导轨104，将该盘簧的一端固定于上述支撑部件103，将另一端固定于上述直线导轨底座105。由此，能够防止在上述穿孔单元100相对于壁面1a后退时，直线导轨104从支撑部件103脱落。此外，也可以构成为，在直线导轨104的与直线导轨底座105相反的侧端部设置螺母、锁紧销等防脱落部件，使直线导轨104不会从支撑部件103脱落。

图2是图1中用虚线框包围的部分、即包括直线导轨104的直线导轨部120的俯视图。本实施例中，如图2所示，上述直线导轨104由一对直线导轨104a、104b构成，在一对直线导轨104a、104b分别设有弹性体106。另外，在一对直线导轨104a、104b的上述壁面1a侧安装有直线导轨底座105。另外，支撑部件103和直线导轨底座105构成为平行。

以上为穿孔单元100的基本结构。此外，在穿孔时的反作用力小的情况下，也可以在终端执行器连接部11与支撑部件103之间不设置弹性部件107而直接将支撑部件103安装于终端执行器连接部11。

图3是说明使用图1所示的多关节机器人10及穿孔单元100进行穿孔作业的状态的主视图。即，是表示从图1所示的多关节机器人10的姿势，利用多关节机器人10将穿孔单元100向穿孔对象物1按入而进行穿孔作业的状态。

由于穿孔机101从穿孔对象物1受到的反作用力，以终端执行器连接部11为支点的力矩要施加于多关节机器人10。但是，在本实施例中，具备经由支撑部件103连接的直线导轨104、安装于该直线导轨104的前端且被挤压至穿孔对象物1的直线导轨底座105以及弹性体106。因此，通过该直线导轨部120的作用承受由上述穿孔机101产生的力矩，能够抑制施加于终端执行器连接部11的力矩，因此，能够抑制施加于多关节机器人10的各关节部12～14的载荷。

另外，使用旋转和击打的冲击钻那样的穿孔机101大量产生在旋转轴方向包括大量高频成分的振动，但在本实施例中，构成为经由弹簧、橡胶等弹性部件107连接于多关节机器人10，因此，通过该弹性部件107，也能够抑制施加于多关节机器人10的各关节部12～14的载荷。

此外，在推碰直线导轨底座105的壁面1a具有凹凸的情况下，通过在直线导轨底座105的下表面(与穿孔对象物1或周围的构造物接触的面)安装橡胶、海绵这样的弹性物，能够吸收上述凹凸，效仿具有凹凸的壁面1a。另外，也可以在直线导轨底座105设置利用超声波、电磁感应检测穿孔对象物1的内部的钢筋等的钢筋检测机构。

设于上述直线导轨部120的弹性体106兼顾在将钻头102从穿孔对象物1拔出时使直线导轨底座105返回到穿孔前的位置的作用。另外，通过取代上述钻头102而将地脚螺栓用的锤子安装于穿孔机101，也能够对应穿孔后的地脚螺栓打设。

然后，在终端执行器连接部11安装力学传感器，能够以恒定的力将支撑部件103按入。另外，在钻头102接触埋设于混凝土壁(穿孔对象物1)的钢筋、非金属等硬质物质时，其反作用力也能够由上述力学传感器检测，因此，能够防止钻头102等的破损。

通过在终端执行器连接部11连接工具变换器，也能够更换为用于进行穿孔以外的作业的工具。

接下来，使用图4、图5对使用多关节机器人进行电梯井道的自动轨道安装作业的例进行说明。图4是说明电梯井道的自动轨道安装装置的概略图，图5是说明电梯井道的自动轨道安装装置的另一例的概略图。

图4中，符号201是设于建筑物200的内部，用于设置电梯的井道，符号202是井道201的壁面且是设置导轨203的壁面(相当于图1所示的穿孔对象物1的壁面1a)。下部的用深网点表示的导轨203是固定于壁面202的导轨，用浅网点表示的导轨204是还没有固定的未固定的导轨。

符号205是通过地脚螺栓(未图示)固定于壁面202的底座支架，符号206是固定于上述底座支架205的轨道支架。

符号207是用于进行导轨的安装的轨道固定单元，该轨道固定单元207构成为能够通过连接于井道201的上部的起重机208升降。

另外，在上述轨道固定单元207设置有两台图1所示的多关节机器人10，在该多关节机器人10安装有穿孔单元100。构成为，通过该多关节机器人10进行用于向上述壁面202打设地脚螺栓的穿孔作业等，另外，自动进行安装上述底座支架205、上述轨道支架206等的安装作业。

此外，图4所示的符号209是用于为了安装导轨203、204而制定位置基准的激光照射器，符号210是用于以来自上述激光照射器209的激光光线为基准而定位上述轨道固定单元207的位置检测部。另外，符号211是作业底座，符号212是导块，符号213是轨道模板，符号214是用于临时规定上述未固定的导轨204的线材。

在上述轨道固定单元207还载置有控制上述多关节机器人10等的控制装置215、收纳地脚螺栓等部件的部件收纳箱216等。

图5是电梯井道的自动轨道安装装置的另一例，在该例中，具备轨道定位单元。基本结构与图4所示的结构相同，但在该例中，追加设置了轨道定位单元217的点与图4不同。在上述轨道定位单元217具有位置检测部218、轨道定位装置219。符号220是轨道定位单元连结部。

另外，在该例中，还设有轨道定位单元217用的激光照射器221。其它结构与图4所示的结构相同。

如这些图4、图5所示，井道201内的导轨安装作业在狭窄的空间进行，因此进行导轨安装作业的多关节机器人10、穿孔单元100需要尽可能小型化。

对于该要求，在本实施例中，如图1所示，上述穿孔机101安装于上述支撑部件103的一端侧(上端侧)，隔着上述终端执行器连接部11，在上述支撑部件103的另一端侧(下端侧)如虚线框所示地设有具有与上述穿孔机101的旋转轴方向平行地设置的直线导轨104的直线导轨部120。根据该结构，成为穿孔机101的至少一部分配置于比终端执行器连接部11靠后侧的结构，能够缩小安装有穿孔单元100的多关节机器人整体大小。因此，能够得到即使在狭窄的空间也能够容易地进行处理的多关节机器人。

另外，通过在上述穿孔单元100设有直线导轨部120，能够降低作用于多关节机器人10的力矩。因此，能够得到可实现进行容许力矩更小的小型的多关节机器人10的使用的穿孔单元(作业机单元)。

因此，根据本实施例，容易进行电梯井道的导轨安装作业这样的狭窄的空间处的多关节机器人10的处理，可得到容易进行导轨安装作业的效果。

＜变形例1＞

图6是表示图1所示的直线导轨部120的变形例1的俯视图。在图1、图2中说明的直线导轨部120由一对(两个)直线导轨104a、104b构成，但在该变形例1中，如图6所示，构成为，在支撑部件103的下端侧(与穿孔机101相反的一侧)的中央设置一个直线导轨104。在该变形例1中，由一个直线导轨104构成直线导轨部120，因此能够减少结构部件，能够实现穿孔单元100的轻量化。

此外，在采用该变形例1的情况下，也可以为了抑制穿孔时的在左右方向上的晃动而构成为将直线导轨底座105扩大与壁面1a的接触面积。

其它结构与上述的实施例1相同。

＜变形例2＞

图7是表示图1所示的直线导轨的变形例2的俯视图。图1、图2中说明的直线导轨部120使用棒状的直线导轨104和弹性体106构成，但在该变形例2中，如图7所示，采用由可伸缩的气缸构成的直线导轨108。

其它结构与上述的实施例1相同。

实施例2

接下来，使用图8及图9对本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例2进行说明。图8是本实施例2的作业机单元及多关节机器人的主视图，图9是图8所示的上部侧的直线导轨部分的俯视图。

本实施例2中，多关节机器人10的部分的结构与图1所示的实施例1相同。另外，关于穿孔单元(作业机单元)100的部分的直线导轨部120的结构，也与实施例1相同。即，穿孔机(作业机)101安装于支撑部件103的一端侧(上端侧)，隔着终端执行器连接部11，在上述支撑部件103的另一端侧(下端侧)设有具有与上述穿孔机101的旋转轴方向平行地设置的直线导轨104的直线导轨部120。

如图8中用虚线框表示地，本实施例2与实施例1不同的点在于，在安装于支撑部件103的一端侧(上端侧)的上述穿孔机(作业机)101的部分也设有直线导轨部121。即，如图9所示，上述直线导轨部121具备以夹着上述穿孔机101的方式设于支撑部件103的一对直线导轨104(104a、104b)、安装于上述直线导轨104的上述壁面1a(参照图8)侧端部的直线导轨底座105、以及设于该直线导轨底座105与上述支撑部件103之间的弹性体106。

设于直线导轨部121的直线导轨104穿过形成于上述支撑部件103的贯通孔，上述支撑部件103被直线导轨部121的直线导轨104引导，构成为沿上述穿孔机101的旋转轴方向移动。即，在本实施例中，使用下部侧的直线导轨部120和上部侧的直线导轨部121引导安装有穿孔机101的支撑部件103，因此，能够使上述支撑部件103相对于穿孔对象物(作业对象物)1的壁面1a沿垂直方向更高精度地移动。因此，也能够使穿孔机101的钻头102在上述壁面1a高精度且垂直地移动，能够高精度地进行对壁面1a的穿孔作业。

此外，在本实施例2中，在上部侧的直线导轨部121的直线导轨底座105的中央部、即与钻头102对应的位置以使上述钻头102能够穿过的方式形成有开口部105a。其它结构与上述的实施例1相同。

根据本实施例2，能够得到与上述的实施例1相同的效果，而且，由于在接近穿孔机101的位置也设有直线导轨部121，因此能够进一步抑制穿孔作业时的穿孔机101的晃动。另外，通过将穿孔机101侧的直线导轨部121的直线导轨底座105挤压于穿孔对象物1，能够更准确地保持钻头102相对于穿孔对象物1的垂直度，因此，能够进行对壁面1a的精度良好的穿孔作业等。

实施例3

使用图10对本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例3进行说明。图10是表示本实施例3的主视图，标注了与上述的图1及图8相同的符号的部分表示相同或相当的部分。

如图10所示，在本实施例3中，为了吸引穿孔机(作业机)101的穿孔作业时产生的粉尘，在穿孔单元(作业机单元)100添加了集尘装置(集尘机构)。上述集尘装置具备：具备真空泵(吸引泵)等的集尘机109、连接于上述集尘机109且具有柔软性、伸缩性的挠性的集尘管110、连接于该集尘管且在支撑部件103的移动方向上伸缩自如的伸缩管111以及连结于上述伸缩管111的前端且配置于穿孔部位附近的集尘口112。

另外，上述集尘管110与上述伸缩管111的连接部附近安装于支撑部件103。在穿孔机101的穿孔作业时，将支撑部件103向穿孔对象物1的方向按入，但通过上述伸缩管111能够追随支撑部件103的移动。此外，作为上述伸缩管111，如图10所示，能够采用伸缩自如的可伸缩型，通过弹簧等弹性体伸缩，或者能够由带有弹性体的波纹状管等构成。

其它结构与上述的实施例2相同。

根据本实施例3，可得到与上述的实施例1、2相同的效果，而且，也能够得到以下效果：能够防止穿孔作业时产生的粉尘充满电梯的井道等狭窄的空间，能够改善穿孔作业时等的作业环境。

实施例4

使用图11及图12说明本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例4。图11是表示本实施例4的主视图，图12是图11所示的上部侧的直线导轨部分的俯视图，标注了与上述的图1、图8以及图9相同的符号的部分表示相同或相当的部分。

图11是为了进一步抑制穿孔机101的旋转轴方向的振动而将用图8的虚线框表示的上部侧的直线导轨部分的结构设为图11所示的结构。即，在本实施例4中，变更图8所示的支撑部件103而由S字型的支撑部件113构成，在该S字型的支撑部件113的下部侧设有与上述的实施例1、2同样的直线导轨部120。另外，在上述S字型的支撑部件113的上部侧设有具有比上述直线导轨部120的直线导轨104长的直线导轨115的直线导轨部122。上述直线导轨115穿通形成于上述S字型的支撑部件113的贯通孔，上述S字型的支撑部件113被上述直线导轨115引导，构成为沿穿孔机(作业机)101的旋转轴方向移动。

即，上述S字型的支撑部件113被直线导轨部120的直线导轨104和直线导轨部122的直线导轨115引导，构成为沿穿孔机101的旋转轴方向移动。

另外，如图11及图12所示，在上述直线导轨115的穿孔对象物(作业对象物)1的壁面1a侧安装有直线导轨底座105，在该直线导轨底座105与上述S字型的支撑部件113之间配置有用于安装穿孔机101的作业机支撑部件(穿孔机支撑部件)114。在该作业机支撑部件114形成有贯通孔，该作业机支撑部件114被上述直线导轨115引导，从而构成为沿穿孔机101的旋转轴方向顺滑地移动。

进一步地，在上述作业机支撑部件114与上述直线导轨底座105之间设有弹簧、缓冲器等弹性体106，在上述S字型的支撑部件113与上述作业机支撑部件114之间也设有弹簧、缓冲器等弹性体106′。另外，在该实施例中，如图12所示，直线导轨部122由一对直线导轨115(115a、115b)构成。

通过采用上述的结构，构成为一边将直线导轨104及115向壁面1a侧施力，一边使穿孔机101被直线导轨115引导而移动，进行穿孔作业等。另外，穿孔机101构成为，将直线导轨104固定于可顺滑地移动的上述作业机支撑部件114，将该作业机支撑部件114的两端用弹性体106及106′夹着，且构成为与多关节机器人10经由上述作业机支撑部件114和上述S字型的支撑部件113连接。

其它结构与上述的实施例2相同。

这样，在本实施例中，通过用弹簧、缓冲器等弹性体106、106′夹着作为振动发生源的穿孔机101，能够抑制沿S字型的支撑部件113传递的振动。

因此，根据本实施例4，除了可得到与上述的实施例1、2同样的效果外，还构成为能够进一步抑制沿S字型的支撑部件113传递的振动，因此，能够进一步抑制向多关节机器人10传播的振动。因此，在本实施例4中，也可省略上述的图1、图8所示的弹性部件107。

实施例5

使用图13对本发明的作业机单元及多关节机器人的实施例5进行说明。图13是表示本实施例5的主视图，标注了与上述的图1相同的符号的部分表示相同或相当的部分。

本实施例5中，基本机构与上述的实施例1相同。本实施例5中，对于实施例1，如图13所示地追加设置了距离传感器116a、116b、116c。距离传感器116a配置于穿孔机(作业机)101附近的支撑部件103，距离传感器116b配置于直线导轨104a(参照图2)附近的支撑部件103，距离传感器116c配置于直线导轨104b(参照图2)附近的支撑部件103。

这些距离传感器116a～116c测量支撑部件103与穿孔对象物(作业对象物)1的壁面1a之间的距离，因此以使各距离传感器116a～116c检测出的距离117a、117b、117c相等的方式控制多关节机器人10的前端部的关节部14的角度。由此，能够控制为将支撑部件103与壁面1a平行，因此，将穿孔机101的钻头102相对于壁面1a高精度且垂直地保持，并进行穿孔作业等。

其它结构与上述的实施例1相同。

根据本实施例5，在得到与上述的实施例1相同的效果的基础上，由于设置距离传感器116a～116c，计测不同的三个点的距离，因此可以更准确地保持穿孔机101相对于壁面1a的垂直度。从而，能够将钻头102垂直地抵碰于穿孔对象物1，因此，可以进行精度更高的穿孔作业等。

此外，作为上述距离传感器116a～116b，能够使用利用了激光、超声波的非接触型、或者线性电位器等接触型等，但不限于这些。

以上，根据上述的本发明的各实施例，具备可装卸地连接于多关节机器人的前端的作业机单元，将该作业机单元如上述各实施例地构成，因此，在使用了多关节机器人的穿孔作业等中，能够降低从终端执行器向多关节机器人传递的反作用力、力矩，维持作业机的垂直度。其结果，即使关节部的容许力矩小的小型的多关节机器人，也可以进行穿孔作业，能够得到可使用小型的多关节机器人的穿孔单元。

另外，能够将作业机(穿孔机)的至少一部分配置于多关节机器人的比终端执行器连接部靠后侧(作业对象物的相反侧)，因此能够缩小安装有作业机单元的多关节机器人整体的大小。因此，能够得到即使在电梯的井道等狭窄的空间也能够容易地进行处理的多关节机器人。进一步地，能够更换终端执行器，可以对应穿孔以外的作业(地脚螺栓的打设、螺栓及螺母的紧固、支架配设、定位作业等)。

此外，本发明不限于上述的实施例，包括各种变形例。例如，在上述实施例中，对使用冲击钻等穿孔机作为用于作业机单元的终端执行器进行了说明，但本发明不限于穿孔机，也能够同样地应用于使用进行地脚螺栓的打设、螺栓及螺母的紧固、支架配设、定位作业等各种作业的终端执行器的方案。另外，在上述的实施例中采用了在直线导轨具备弹性体的结构，但是即使在不具备弹性体的情况下，也可得到能够维持作业机相对于壁面的垂直度的效果。

另外，可以将某实施例的结构的一部分置换成另一实施例的结构，也可以对某实施例的结构添加另一实施例的结构。进一步地，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的例子，并非限定于必须具备说明的全部的结构。

符号说明

1—作业对象物(穿孔对象物)，1a—壁面，2—机器人接地面，10—多关节机器人(作业机械)，11—终端执行器连接部，12～14—关节部，15—底座，16—主体部，17—第一臂部，18—第二臂部，19—第三臂部，100—作业机单元(穿孔单元)，101—作业机(穿孔机)，102—钻头，103—支撑部件，104、104a、104b—直线导轨，105—直线导轨底座，105a—开口部，106、106′—弹性体，107—弹性部件，108—直线导轨(气缸)，109—集尘机，110—集尘管，111—伸缩管，112—集尘口，113—S字型的支撑部件，114—作业机支撑部件(穿孔机支撑部件)，115、115a、115b—直线导轨，116a～116c—距离传感器，117a～117c—距离，120、121、122—直线导轨部，200—建筑物，201—井道，202—壁面，203、204—导轨，205—底座支架，206—轨道支架，207—轨道固定单元，208—起重机，209、221—激光照射器，210、218—位置检测部，211—作业底座，212—导块，213—轨道模板，214—线材，215—控制装置，216—部件收纳箱，217—轨道定位单元，219—轨道定位装置，220—轨道定位单元连结部。

Claims (15)

1.一种作业单元，其特征在于，具备：

支撑部件，其安装于作业机械的终端执行器连接部；

作业机，其安装于上述支撑部件的一端侧；以及

直线导轨，其隔着上述支撑部件的与上述终端执行器连接部的连接部设于另一端侧，且构成为与上述作业机的轴向平行地配置，并且抵接于作业对象物或其周围的构造物，

上述直线导轨穿过设于上述支撑部件的贯通孔，上述支撑部件构成为被上述直线导轨引导而在上述作业机的轴向上移动。

2.根据权利要求1所述的作业机单元，其特征在于，

在上述直线导轨的部分具备弹性体及衰减器的至少任一方。

3.根据权利要求1所述的作业机单元，其特征在于，

具备直线导轨底座，该直线导轨底座固定于上述直线导轨的上述作业对象物侧的端部，且构成为使该直线导轨底座抵接于作业对象物或其周围的构造物。

4.根据权利要求3所述的作业机单元，其特征在于，

在上述直线导轨底座的作业对象物侧的端面设有吸收凹凸的弹性物。

5.根据权利要求1所述的作业机单元，其特征在于，

在上述支撑部件与上述终端执行器连接部之间设置弹性部件。

6.根据权利要求1所述的作业机单元，其特征在于，

在支撑部件的上述另一端侧设有一对上述直线导轨。

7.根据权利要求1记载的作业机单元，其特征在于，

在支撑部件的上述一端侧以夹着上述作业机的方式设置一对直线导轨，该直线导轨也构成为与上述作业机的轴向平行地配置，并且抵接于作业对象物或其周围的构造物，并且穿过设于上述支撑部件的贯通孔，

上述支撑部件构成为被设于该支撑部件的一端侧和另一端侧的直线导轨引导而在上述作业机的轴向上移动。

8.根据权利要求1所述的作业机单元，其特征在于，

上述作业机械为多关节机器人，

上述支撑部件安装于该多关节机器人的终端执行器连接部。

9.根据权利要求8所述的作业机单元，其特征在于，

上述作业机为穿孔机。

10.根据权利要求8所述的作业机单元，其特征在于，

上述作业机进行地脚螺栓的打设。

11.根据权利要求9所述的作业机单元，其特征在于，

在上述支撑部件的至少三个部位设置距离传感器，

上述穿孔机被上述多关节机器人控制为相对于作业对象物的壁面呈垂直。

12.一种作业机单元，其特征在于，具备：

S字型的支撑部件，其安装于作业机械的终端执行器连接部；

作业机，其安装于上述S字型的支撑部件的一端侧；

下部侧的直线导轨部，其隔着上述S字型的支撑部件的与上述终端执行器连接部的连接部设于另一端侧，且具备构成为与上述作业机的轴向平行地配置并且抵接于作业对象物或其周围的构造物的直线导轨；以及

上部侧的直线导轨部，其以夹着上述作业机的方式设于上述S字型的支撑部件的一端侧，且具有构成为与上述作业机的轴向平行配置并且抵接于作业对象物或其周围的构造物的一对直线导轨，

各上述直线导轨穿过设于上述支撑部件的贯通孔，上述S字型的支撑部件构成为被设于该支撑部件的一端侧和另一端侧的直线导轨引导而在上述作业机的轴向上移动，

上述上部侧的直线导轨部具备：直线导轨底座，其设于上述直线导轨的作业对象物侧；以及作业机支撑部件，其配置于该直线导轨底座与上述S字型的支撑部件之间，且用于安装上述作业机，

在该作业机支撑部件形成有贯通孔，该作业机支撑部件也构成为被上述直线导轨引导而在作业机的旋转轴方向上移动，

还在上述作业机支撑部件与上述直线导轨底座之间、和上述S字型的支撑部件与上述作业机支撑部件之间分别设有弹性体。

13.一种多关节机器人，其具备多个关节部和连接于上述关节部的多个臂部，且在成为最前端侧的上述臂部设有终端执行器连接部，

上述多关节机器人的特征在于，

在上述终端执行器连接部安装有权利要求1～11中任一项所述的作业机单元。

14.根据权利要求13记载的多关节机器人，其特征在于，

在上述终端执行器连接部设有力学传感器。

15.根据权利要求13所述的多关节机器人，其特征在于，

具有集尘机构，该集尘机构用于收集上述作业机在作业时排出的粉尘。

Images