本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)軸組件以及至少包括一個(gè)該旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人。
背景技術(shù):
工業(yè)用機(jī)器人尤其是多關(guān)節(jié)機(jī)器人包括兩個(gè)連桿相互連接而成的至少一個(gè)關(guān)節(jié)部。在關(guān)節(jié)部設(shè)有對(duì)連桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器,至少需要用于對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力線以及信號(hào)線。另外,需要用于對(duì)設(shè)于工業(yè)用機(jī)器人的前端的末端執(zhí)行器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的信號(hào)線、空氣配管、高速通信用信號(hào)線等。在本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中,將這些動(dòng)力線、空氣配管、各種信號(hào)線總稱為“線條體”。
最好是線條體收納于機(jī)器人的連桿的內(nèi)側(cè)。在日本特開(kāi)2015-54357號(hào)公報(bào)、專利第5540981號(hào)公報(bào)的機(jī)器人中,在動(dòng)力傳遞軸的外筒與減速器輸出軸之間的空間等收納線條體。并且,在專利第5560260號(hào)公報(bào)的機(jī)器人中,公開(kāi)了線條體在關(guān)節(jié)部的中空驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部通過(guò)的技術(shù)。
在日本特開(kāi)2015-54357號(hào)公報(bào)、專利第5540981號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的動(dòng)力傳遞軸的外筒外周與減速器罩內(nèi)表面之間的空間等比較小,無(wú)法充分收納線條體,線條體與動(dòng)力傳遞軸的外筒外周面、減速器罩內(nèi)表面等接觸,容易在線條體上作用應(yīng)力,因此難以長(zhǎng)期確保線條體的壽命。
另外,專利第5560260號(hào)公報(bào)公開(kāi)了利用設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)器相鄰的其他部件上的固定部件來(lái)固定線條體的實(shí)施例,未公開(kāi)利用設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器上的固定部件來(lái)進(jìn)行固定。因此,在改裝驅(qū)動(dòng)器時(shí),需要打亂線條體與驅(qū)動(dòng)器的位置關(guān)系,并需要注意再組裝時(shí)線條體是否交叉,不容易改裝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于這樣的事情而提出的方案,目的在于提供一種確保線條體的高信賴性、長(zhǎng)壽命并且機(jī)器人的組裝以及改裝容易的旋轉(zhuǎn)軸組件以及包括這種旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)第1的發(fā)明,提供一種旋轉(zhuǎn)軸組件,其特征在于,
包括:使用于安裝第一連桿的固定部件和用于安裝第二連桿的可動(dòng)部件相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器;在該驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部貫通并延伸的線條體;將上述線條體固定于上述固定部件的第一固定部;將上述線條體固定于上述可動(dòng)部件的第二固定部;位于上述固定部件側(cè)并連接有上述線條體的一端的第一轉(zhuǎn)接部;以及位于上述可動(dòng)部件側(cè)并連接有上述線條體的另一端的第二轉(zhuǎn)接部。
根據(jù)第2的發(fā)明,在第1發(fā)明中,其特征在于,
在上述驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部,上述線條體通過(guò)傳遞電的無(wú)線傳遞部而在上述可動(dòng)部件與上述固定部件的邊界部的空間以無(wú)線傳遞電。
根據(jù)第3的發(fā)明,在第1發(fā)明中,其特征在于,
在上述驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部,上述線條體包括傳遞電以及空氣的回轉(zhuǎn)接頭。
根據(jù)第4的發(fā)明,在第1發(fā)明中,其特征在于,
上述第一固定部配備于上述固定部件的旋轉(zhuǎn)軸或者其附近,并且上述第二固定部配備于上述可動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)軸或者其附近。
根據(jù)第5的發(fā)明,在第2發(fā)明中,其特征在于,
上述無(wú)線傳遞部是中空構(gòu)造,沿上述可動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)軸延伸的空氣供給用管通過(guò)上述無(wú)線傳遞部。
根據(jù)第6的發(fā)明,在第2發(fā)明中,其特征在于,
沿上述可動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)軸延伸的空氣供給用管配置于上述無(wú)線傳遞部的外側(cè)。
根據(jù)第7的發(fā)明,在第1~6任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
上述驅(qū)動(dòng)器是減速器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的組合。
根據(jù)第8的發(fā)明,在第1~6任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
上述驅(qū)動(dòng)器是直接傳動(dòng)馬達(dá)。
根據(jù)第9的發(fā)明,在第7發(fā)明中,其特征在于,
上述減速器包括:多個(gè)平行軸或者交叉軸;安裝于該多個(gè)平行軸或者交叉軸的多個(gè)齒輪;以及支撐上述多個(gè)平行軸或者交叉軸的多個(gè)球軸承。
根據(jù)第10的發(fā)明,在第1~9任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
包括變更機(jī)構(gòu)部,該變更機(jī)構(gòu)部對(duì)上述第一連桿以及第二連桿中的至少一方的連桿長(zhǎng)度或者偏移量進(jìn)行變更。
根據(jù)第11的發(fā)明,在第1~10任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
上述驅(qū)動(dòng)器包括:相對(duì)于上述可動(dòng)部件的輸出軸垂直地配置且用于安裝于上述第一連桿及上述第二連桿中的一方的第一安裝部;以及相對(duì)于上述可動(dòng)部件的輸出軸平行地配置且用于安裝于上述第一連桿及上述第二連桿中的另一方的第二安裝部,上述第一安裝部及上述第二安裝部具有與上述可動(dòng)部件的第二連桿安裝面通用的安裝用接口。
根據(jù)第12的發(fā)明,在第1~11任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
上述第一連桿以及上述第二連桿包括轉(zhuǎn)接用線條體、連接有該轉(zhuǎn)接用線條體的一端的第三轉(zhuǎn)接部、以及連接有上述轉(zhuǎn)接用線條體的另一端的第四轉(zhuǎn)接部,上述第一連桿的上述第三轉(zhuǎn)接部與上述第一轉(zhuǎn)接部連接,上述第二連桿的上述第四轉(zhuǎn)接部與上述第二轉(zhuǎn)接部連接。
根據(jù)第13的發(fā)明,在第1~12任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
從上述轉(zhuǎn)接用線條體、上述第三轉(zhuǎn)接部以及上述第四轉(zhuǎn)接部中的至少一個(gè)分支出至少一個(gè)分支線條體,包括對(duì)上述轉(zhuǎn)接用線條體以及上述至少一個(gè)分支線條體的排列進(jìn)行變更的排列變更部。
根據(jù)第14的發(fā)明,在第1~13任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
還包括定義機(jī)構(gòu)部,在上述第一連桿以及上述第二連桿未分別安裝于上述固定部件以及上述可動(dòng)部件的狀態(tài)下,該定義機(jī)構(gòu)部對(duì)上述可動(dòng)部件的輸出軸的原點(diǎn)位置與上述固定部件的基準(zhǔn)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行定義。
根據(jù)第15的發(fā)明,在第1~14任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
還包括定義機(jī)構(gòu)部,在上述第一連桿以及上述第二連桿分別安裝于上述固定部件以及上述可動(dòng)部件的狀態(tài)下,該定義機(jī)構(gòu)部對(duì)上述可動(dòng)部件的輸出軸的原點(diǎn)位置與上述固定部件的基準(zhǔn)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行定義。
根據(jù)第16的發(fā)明,在第1~15任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
具備安裝部件,該安裝部件安裝包覆上述旋轉(zhuǎn)軸組件的罩。
根據(jù)第17的發(fā)明,在第1~16任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
包括密閉上述驅(qū)動(dòng)器的密封部。
根據(jù)第18的發(fā)明,在第1~17任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
上述線條體能夠?qū)ι鲜鲂D(zhuǎn)軸組件裝卸。
根據(jù)第19的發(fā)明,在第1~18任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
能夠追加貫通上述驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部的其它線條體。
根據(jù)第20的發(fā)明,在第1~19任一項(xiàng)發(fā)明中,其特征在于,
在旋轉(zhuǎn)軸組件的可動(dòng)部件安裝或者內(nèi)置有扭轉(zhuǎn)量測(cè)定器或者轉(zhuǎn)矩測(cè)定器。
根據(jù)第21的發(fā)明,提供一種機(jī)器人,其特征在于,
至少包括一個(gè)第1~20任一項(xiàng)中所述的旋轉(zhuǎn)軸組件。
根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的這些目的、特征以及優(yōu)先以及其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。
附圖說(shuō)明
圖1是包括本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的俯視圖。
圖2是旋轉(zhuǎn)軸組件的第一放大圖。
圖3是旋轉(zhuǎn)軸組件的第二放大圖。
圖4是旋轉(zhuǎn)軸組件的第三放大圖。
圖5是一個(gè)例子中的旋轉(zhuǎn)軸組件的放大剖視圖。
圖6a是放大表示機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的一部分的部分放大圖。
圖6b是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第一俯視圖。
圖6c是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第二俯視圖。
圖7是包括本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸組件的其它機(jī)器人的側(cè)視圖。
圖8是表示兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件的圖。
圖9a是包括變更部的轉(zhuǎn)接用線條體的第一放大圖。
圖9b是包括變更部的轉(zhuǎn)接用線條體的第二放大圖。
圖9c是包括變更部的轉(zhuǎn)接用線條體的第三放大圖。
圖9d是包括變更部的轉(zhuǎn)接用線條體的第四放大圖。
圖10a是旋轉(zhuǎn)軸組件的第三俯視圖。
圖10b是圖10a所示的旋轉(zhuǎn)軸組件的側(cè)視圖。
圖11a是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第四俯視圖。
圖11b是圖11a所示的機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的側(cè)視圖。
圖12是包括本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的其它俯視圖。
圖13是旋轉(zhuǎn)軸組件的第四放大圖。
圖14是旋轉(zhuǎn)軸組件的第五放大圖。
圖15是旋轉(zhuǎn)軸組件的第六放大圖。
圖16是旋轉(zhuǎn)軸組件的第七放大圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的附圖中,對(duì)于相同的部件標(biāo)注有相同的參照符號(hào)。為了容易理解,這些附圖中適當(dāng)?shù)刈兏吮壤摺?/p>
圖1是包括本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的俯視圖。圖1所示的機(jī)器人1是六軸垂直間接機(jī)器人,包括六個(gè)關(guān)節(jié)軸j1~j6。各個(gè)關(guān)節(jié)軸由后述的旋轉(zhuǎn)軸組件10或者旋轉(zhuǎn)軸組件10’驅(qū)動(dòng)。
機(jī)器人1的臂由多個(gè)臂部分構(gòu)成,旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’配置于相鄰的兩個(gè)臂部分之間。圖1所示的機(jī)器人1包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件10、以及比旋轉(zhuǎn)軸組件10小的三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件10’。
機(jī)器人的全部軸也可以由相同的旋轉(zhuǎn)軸組件構(gòu)成,但一般地越是機(jī)器人1的末端的軸、末端側(cè)的臂重量越比該軸輕,因此整體機(jī)器人1中不需要使用同一旋轉(zhuǎn)軸組件10。本發(fā)明中,在機(jī)器人1的基端側(cè)配置有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件10,在機(jī)器人1的末端側(cè)配置有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件10’。換言之,在機(jī)器人1的末端側(cè)使用小型的旋轉(zhuǎn)軸組件10’。與使用全部軸相同的旋轉(zhuǎn)軸組件的情況相比,能夠降低臂整體重量及成本。另外,在旋轉(zhuǎn)軸組件的安裝接口在全部軸通用的情況下,越是機(jī)器人1的末端側(cè)的軸、末端側(cè)的臂重量比該軸越輕,減輕作用于可動(dòng)部件的負(fù)載,因此也可以減輕固定旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’所需要的螺栓的數(shù)量。
在圖1中,機(jī)器人1的臂作為整體以一條直線狀延伸的方式控制旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’。這些旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’除了尺寸以外,使大致相同的結(jié)構(gòu),因此以下僅對(duì)旋轉(zhuǎn)軸組件10進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是旋轉(zhuǎn)軸組件的第一放大圖。旋轉(zhuǎn)軸組件10主要包括驅(qū)動(dòng)器20、和設(shè)有驅(qū)動(dòng)器20的外殼30。另外,旋轉(zhuǎn)軸組件20包括固定外殼30的固定部件21、和相對(duì)于固定部件21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的可動(dòng)部件22。
如圖示那樣,固定部件21經(jīng)由外殼30安裝于第一連桿11。同樣,可動(dòng)部件22直接安裝于第二連桿12。這些第一連桿11以及第二連桿12相當(dāng)于圖1所示的機(jī)器人1的彼此相鄰的任意兩個(gè)臂部分。驅(qū)動(dòng)器20的固定部件21與第一連桿11一體地動(dòng)作,驅(qū)動(dòng)器20的可動(dòng)部件22與第二連桿12一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。此外,固定部件21也可以直接安裝于第一連桿11。該情況下,后述的接口設(shè)于固定部件21的底面。
驅(qū)動(dòng)器20例如由減速器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的組合而成,或者驅(qū)動(dòng)器20也可以僅由直接傳動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成。此外,在圖2中,對(duì)作為減速器的驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28安裝于外殼30。此外,在使用直接傳動(dòng)馬達(dá)的情況下,由于能夠不使用減速器而是直接驅(qū)動(dòng)連桿11、12,因此可提高機(jī)器人1的定位精度。
如圖2所示,沿可動(dòng)部件22的輸出軸延伸的線條體29貫通驅(qū)動(dòng)器20的內(nèi)部。線條體29優(yōu)選貫通驅(qū)動(dòng)器20內(nèi)的中空部?;蛘撸酪簶?gòu)造或者防油構(gòu)造的線條體29也可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器20的潤(rùn)滑油通路內(nèi)。線條體29包括驅(qū)動(dòng)器20用的動(dòng)力線以及信號(hào)線、以及設(shè)于機(jī)器人1的前端的工具(未圖示)控制用的動(dòng)力線、信號(hào)線以及空氣配管中的至少一個(gè)。此外,在驅(qū)動(dòng)器20由減速器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的組合構(gòu)成的情況下,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)從可動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)軸偏移地配置,考慮減速器是中空構(gòu)造、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)不是中空構(gòu)造的實(shí)施例,或者減速器和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是中空構(gòu)造的實(shí)施例。在驅(qū)動(dòng)器20僅由直接傳動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成的情況下,最好是直接傳動(dòng)馬達(dá)本身是中空構(gòu)造。
如圖示那樣,線條體29的一端與位于固定部件21側(cè)的第一轉(zhuǎn)接部25連接。并且,線條體29在第一轉(zhuǎn)接部25與驅(qū)動(dòng)器20之間由第一固定部23固定于外殼30。同樣,線條體29的另一端與位于可動(dòng)部件22側(cè)的第二轉(zhuǎn)接部26連接。并且,線條體29在第二轉(zhuǎn)接部26與驅(qū)動(dòng)器20之間由第二固定部24固定于可動(dòng)部件22。
從圖2可知,第一固定部23以及第二固定部24也可以在離開(kāi)驅(qū)動(dòng)器20的中心的位置。另外,在本實(shí)施例中,第一固定部23以及第二固定部24是大致l字形狀的部件,但也可以是其它形狀。
驅(qū)動(dòng)器20的第一轉(zhuǎn)接部25以及第二轉(zhuǎn)接部26例如是連接器,與后述的其它轉(zhuǎn)接部連接。另外,從圖2可知,在旋轉(zhuǎn)軸組件10連結(jié)第一連桿11以及第二連桿12時(shí),第一轉(zhuǎn)接部25以及第二轉(zhuǎn)接部26既可以收納于第一連桿11以及第二連桿12的內(nèi)部,也可以組裝于上述外殼30或可動(dòng)部件21。
這樣,在本發(fā)明中,旋轉(zhuǎn)軸組件10的線條體29由第一固定部23以及第二固定部24分別固定于固定部件21和可動(dòng)部件22。因此,在本發(fā)明中,線條體29僅在第一固定部23與第二固定部24之間進(jìn)行扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由此,吸收軸方向的旋轉(zhuǎn)。因此,能夠提供線條體29的扭轉(zhuǎn)動(dòng)作完畢的、信賴性高的旋轉(zhuǎn)軸組件10。
另外,線條體29的兩端部與轉(zhuǎn)接部25、26、例如連接器連接。因此,在需要緊急變更包括旋轉(zhuǎn)軸組件10的機(jī)器人1的布局的情況下,通過(guò)僅從第一連桿11以及第二連桿12內(nèi)的轉(zhuǎn)接部(后述)拆下轉(zhuǎn)接部25、26再連接,便能夠制作出旋轉(zhuǎn)軸組件10的驅(qū)動(dòng)回路。因此,能夠容易地進(jìn)行機(jī)器人1的改裝。同樣,機(jī)器人制造商通過(guò)預(yù)先將旋轉(zhuǎn)軸組件作為單元來(lái)制造,不需要在機(jī)器人組裝時(shí)進(jìn)行電纜可動(dòng)部的處理,僅使轉(zhuǎn)接連接器嵌合,因此使用例如視覺(jué)傳感器等視頻電子記錄裝置(ビジョン)和機(jī)器人,便能夠構(gòu)筑使用了使轉(zhuǎn)接連接器嵌合的旋轉(zhuǎn)軸組件10的機(jī)器人的組裝系統(tǒng)。
在此,圖3是旋轉(zhuǎn)軸組件的第二放大圖。在圖3中,在驅(qū)動(dòng)器20內(nèi),在線條體29的中途設(shè)有傳遞電的無(wú)線傳遞部35。無(wú)線傳遞部35能夠傳遞用于對(duì)驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力和編碼器信號(hào)、或者工具驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的動(dòng)力和編碼器信號(hào)??蓜?dòng)部件與固定部件的邊界部配置為與無(wú)線傳遞部的發(fā)送側(cè)部件和接收側(cè)部件的邊界部一致。無(wú)線傳遞部35在目前以電磁感應(yīng)方式、電磁共振方式以及電波方式等存在,但其以任何方式都可以。此外,無(wú)線傳遞部35是在什么也沒(méi)有的空間傳遞電的要素,但不能供給空氣。另外,在圖3所示的結(jié)構(gòu)中,能夠省略第一固定部23以及第二固定部24。然而,需要用于將無(wú)線傳遞部35的發(fā)送側(cè)部件固定于固定部件21、將無(wú)線傳遞部35的接收側(cè)部件固定于可動(dòng)部件22的構(gòu)件,這是不言而喻的。
因此,在長(zhǎng)期使用旋轉(zhuǎn)軸組件10的情況下,無(wú)線傳遞部35的區(qū)域也劣化,能夠期待旋轉(zhuǎn)軸組件10的長(zhǎng)壽命化。由于是無(wú)線,因此不會(huì)產(chǎn)生部件彼此的滑動(dòng)磨損等。另外,在無(wú)線傳遞部35的區(qū)域,能夠排除注意線條體29彼此不交叉的必要性。
另外,圖4是旋轉(zhuǎn)軸組件的第二放大圖。在圖4中,供給電以及空氣的回轉(zhuǎn)接頭36設(shè)置在線條體29的中途,代替無(wú)線傳遞部35。
回轉(zhuǎn)接頭36是在對(duì)應(yīng)的軸無(wú)限地連續(xù)轉(zhuǎn)的情況下也能夠傳遞的機(jī)械要素。回轉(zhuǎn)接頭36例如能夠傳遞用于對(duì)驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力和編碼器信號(hào)、以及工具驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的動(dòng)力和編碼器信號(hào)。并且,回轉(zhuǎn)接頭36還能夠供給工具驅(qū)動(dòng)用空氣。另外,在圖4所示的結(jié)構(gòu)中,能夠省略第一固定部23以及第二固定部24。然而,需要用于將回轉(zhuǎn)接頭36的輸入側(cè)部件固定于固定部件21、將回轉(zhuǎn)接頭36的輸出側(cè)部件固定于可動(dòng)部件22的構(gòu)件,這是不言而喻的。
在這種結(jié)構(gòu)中,回轉(zhuǎn)接頭36能夠一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作一邊傳送電以及空氣,因此能夠容易地進(jìn)行線條體29的扭轉(zhuǎn)處理。另外,在回轉(zhuǎn)接頭36的區(qū)域,也不需要注意線條體29彼此不交叉。并且,由于使用回轉(zhuǎn)接頭,因此還能夠傳送空氣,從而還能夠控制設(shè)于機(jī)器人1的前端的工具(未圖示)。
圖5是一個(gè)例子中的旋轉(zhuǎn)軸組件的放大剖視圖。如圖5所示,在旋轉(zhuǎn)軸組件10的中心,以貫通旋轉(zhuǎn)軸組件10的方式配置有管狀部件39。在固定部件21側(cè),在管狀部件39的附近設(shè)有第一固定部23,在可動(dòng)部件22側(cè),在管狀部件39的附近設(shè)有第二固定部24。
這些第一固定部23以及第二固定部24是分別從固定部件21以及可動(dòng)部件22延伸的大致l字形狀的部件,如上述那樣將線條體29固定于其前端。此外,在圖5中,示出了通過(guò)管狀部件39的兩個(gè)線條體29,通過(guò)第一固定部23以及第二固定部24并用尼龍帶等固定件固定。
圖5所示的旋轉(zhuǎn)軸組件10包括減速器。在馬達(dá)28的輸出軸安裝有第一正齒輪41。第一正齒輪41與配置于管狀部件39周圍的第二正齒輪42配合。與第二正齒輪42一體的第三正齒輪43與作為太陽(yáng)輪45(第五正齒輪)的行星齒輪的多個(gè)例如三個(gè)第四正齒輪44配合。第四正齒輪44的前級(jí)載體46與配置于管狀部件39周圍的第七正齒輪47配合。
接著,第七正齒輪47配置于作為太陽(yáng)輪45(第五正齒輪)的行星齒輪的多個(gè)例如三個(gè)第八正齒輪48。并且,第八正齒輪48的后級(jí)載體49具有可動(dòng)部件22的輸出軸22’。由于這種機(jī)構(gòu)是公知的,所以省略詳細(xì)的說(shuō)明。此外,該情況下,馬達(dá)28也可以具備制動(dòng)器。
從圖5可知,安裝有正齒輪41、42、43、47的多個(gè)支撐軸相互平行,并且相對(duì)于輸出軸22’也平行。并且,當(dāng)然,這些支撐軸由多個(gè)球軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。球軸承在滾動(dòng)軸承中滾動(dòng)摩擦最小,因此摩擦引起的熱損失最少,效率降低也最少。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于希望減使速器的逆效率提高,因此作用于連桿的外力容易傳到馬達(dá)28本身。此外,本說(shuō)明書(shū)中的逆效率是指使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28從第二連桿12側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下的效率。因此,在機(jī)器人1與人或周邊裝置接觸時(shí),通過(guò)使用伺服反饋控制,不使用接觸傳感器也會(huì)使機(jī)器人立即停止。另外,對(duì)于機(jī)器人使用者直接運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器人的連桿或工具部來(lái)進(jìn)行操作(引入)的功能等也有用。這在人與機(jī)器人1協(xié)作地進(jìn)行作業(yè)的情況下特別有利。此外,在圖5中,示出了相互平行的多個(gè)支撐軸,但它們也可以是交叉軸,另外,也可以代替正齒輪而使用錐齒輪。
另外,如圖5所示,旋轉(zhuǎn)軸組件10的減速器大致收納于箱形的殼體50。并且,在后級(jí)載體49與殼體50之間的間隙配置有第一油封51。并且,在管狀部件39的內(nèi)側(cè)配置有第二油封52。
由于是這樣的結(jié)構(gòu),所以驅(qū)動(dòng)器20內(nèi)的潤(rùn)滑油完全被密閉,僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸組件10便能夠確保密封性。因此,在第一連桿11以及第二連桿12側(cè)不需要密封構(gòu)造。由此可知,提高改裝機(jī)器人1時(shí)的作業(yè)性,能夠在短時(shí)間內(nèi)改裝。
并且,在圖5中,在管狀部件39內(nèi)部通過(guò)的線條體29例如也可以利用尼龍帶等固定件并使用第一固定部23以及第二固定部24的前端的孔部來(lái)固定。在這種情況下,如果切斷第一固定部23以及第二固定部24中的帶,則能夠從管狀部件39拉拔線條體29。線條體29由于近由第一固定部23以及第二固定部24固定,因此在本發(fā)明,能夠容易地裝卸線條體29。
從圖5中兩個(gè)線條體29所示可知,能夠使具備轉(zhuǎn)接部25、26的其它線條體29通過(guò)管狀部件39而配置于旋轉(zhuǎn)軸組件10內(nèi)。其它線條體29例如也可以是工具驅(qū)動(dòng)用電纜或空氣管。因此,在新改裝的機(jī)器人1需要具備工具的情況下,為了這種工具,能夠在之后容易地追加其它線條體29。另外,在對(duì)工具附加有附加軸馬達(dá)的情況下,也能夠追加附加軸驅(qū)動(dòng)用線條體。
另外,圖6a是放大表示機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的一部分的部分放大圖。在圖6a中,第二連桿12由直接連結(jié)于旋轉(zhuǎn)軸組件10的可動(dòng)部件22的連桿部分12a、和在連桿部分12a的長(zhǎng)度方向上延伸的連桿部分12b構(gòu)成。
從圖6a可知,連桿部分12a的截面面積比連桿部分12b的截面面積稍小,因此,連桿部分12a能夠在連桿部分12b內(nèi)滑動(dòng)。并且,在連桿部分12a,形成有在長(zhǎng)度方向上依次形成的多個(gè)孔(未圖示)或者在長(zhǎng)度方向上延伸的切口(未圖示)。
使連桿部分12b相對(duì)于連桿部分12a相對(duì)地滑動(dòng),在所希望的位置利用卡固件15將連桿部分12b固定于連桿部分12a。這樣,通過(guò)使用由連桿部分12a、12b、卡固件15等構(gòu)成的變更機(jī)構(gòu)部,能夠容易地變更第二連桿12的連桿長(zhǎng)度。因此可知,能夠提高機(jī)器人1的適用自由度。此外,第一連桿11也可以是與第二連桿12相同的結(jié)構(gòu)。另外,也可以用卡固件15以外的方式將連桿部分12b固定于連桿部分12a。
并且,圖6b是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第一俯視圖。如圖6b所示,在第二連桿12形成有在橫剖方向上依次形成的多個(gè)例如四倍的數(shù)量的孔16?;蛘?,也可以代替多個(gè)孔16,而在第二連桿12形成有在橫剖方向上延伸的切口(未圖示)。
并且,在可動(dòng)部件22的頂面,在可動(dòng)部件22的中心周圍形成有以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的方式配置的四個(gè)內(nèi)螺紋件。并且,使可動(dòng)部件22的四個(gè)內(nèi)螺紋件與第二連桿12的孔16對(duì)應(yīng),利用卡固件17將第二連桿12固定于可動(dòng)部件22。
在圖6b中,可動(dòng)部件22的直徑與第二連桿12的橫剖方向長(zhǎng)度彼此相等。并且,在圖6b中,以可動(dòng)部件22的中心位于第二連桿12的中心線上的方式,將第二連桿12固定于可動(dòng)部件22。
圖6c是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第二俯視圖。在圖6c中,以可動(dòng)部件22的中心從第二連桿12的中心線離開(kāi)的方式,對(duì)第二連桿12進(jìn)行定位。并且,在該位置,使卡固件17通過(guò)與可動(dòng)部件22的四個(gè)孔對(duì)應(yīng)的第二連桿12的孔16,將第二連桿12固定于可動(dòng)部件22。由此,使第二連桿12偏移相當(dāng)于圖6c所示的偏移量。
這樣,通過(guò)使用由可動(dòng)部件22的內(nèi)螺紋件、第二連桿12的孔16、卡固件17等構(gòu)成的變更機(jī)構(gòu)部,能夠容易地變更第二連桿12的偏移量。因此,可知進(jìn)一步提高機(jī)器人1的適用自由度。此外,可動(dòng)部件22以及第二連桿12的孔的數(shù)量也可以不同,另外,也可以以卡固件17以外的方式將第二連桿12固定于可動(dòng)部件22。另外,雖然未圖示,但通過(guò)在可動(dòng)部件22與第二連桿12之間利用并用兩個(gè)銷,能夠提高可動(dòng)部件22與第二連桿12的結(jié)合精度,還能夠提高機(jī)器人的精度。
再次參照?qǐng)D2,旋轉(zhuǎn)軸組件10的外殼30包括:配置有固定部件21的第一安裝部31;以及相對(duì)于第一安裝部31垂直地延伸的第二安裝部32。在圖2中,兩個(gè)第二安裝部32從第一安裝部31的兩端延伸。第二安裝部32的上端部與固定部件21的上端面處于大致同一平面。并且,從圖1的關(guān)節(jié)軸j1用的旋轉(zhuǎn)軸組件10可知,第一安裝部31以及第二安裝部32例如是矩形的板狀部件。最好是該第一安裝部31以及第二安裝部32是一體構(gòu)造。另外,它們也可以是與固定部件21一體的構(gòu)造。
在第一安裝部31的露出面(背面),設(shè)有用于安裝第一連桿11以及/或者第二連桿12的接口。并且,在第二安裝部32的露出面(外面),設(shè)有用于安裝第一連桿11以及/或者第二連桿12的接口。設(shè)于第一安裝部31以及第二安裝部32的接口通用。并且,這些接口優(yōu)選與設(shè)于可動(dòng)部件22的接口也通用。因此,在改裝時(shí),也容易改變第一連桿11以及第二連桿12的朝向。
參照?qǐng)D1,在關(guān)節(jié)軸j2用的旋轉(zhuǎn)軸組件10的第一安裝部31和可動(dòng)部件22安裝有機(jī)器人1的兩個(gè)臂部分(相當(dāng)于第一連桿11以及第二連桿12)。并且,在關(guān)節(jié)軸j3用的旋轉(zhuǎn)軸組件10的第二安裝部32和可動(dòng)部件22安裝有機(jī)器人1的兩個(gè)臂部分。
并且,圖7是包括本發(fā)明的關(guān)節(jié)部的其它機(jī)器人的側(cè)視圖。圖7中示出了包括四個(gè)關(guān)節(jié)軸的機(jī)器人1、也就是四軸平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人(scara機(jī)器人)。圖7所示的機(jī)器人1包括:配置于機(jī)器人1的基端側(cè)的兩個(gè)相同旋轉(zhuǎn)軸組件10;以及配置于機(jī)器人1的末端側(cè)的兩個(gè)相同旋轉(zhuǎn)軸組件10’。
在圖7中,在關(guān)節(jié)軸j3用的旋轉(zhuǎn)軸組件10’的第一安裝部31和可動(dòng)部件22安裝有機(jī)器人1的兩個(gè)臂部分。并且,在關(guān)節(jié)軸j4用的旋轉(zhuǎn)軸組件10’的第二安裝部32和可動(dòng)部件22安裝有機(jī)器人1的兩個(gè)臂部分。該情況下,如果在關(guān)節(jié)軸j4用的旋轉(zhuǎn)軸組件10’的可動(dòng)部件22設(shè)置小齒輪,并在臂上設(shè)置齒條,則能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng),可知安裝的臂部分能夠構(gòu)成為進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。
從圖1以及圖7可知,在本發(fā)明中,在旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’的可動(dòng)部件22、第一安裝部31、以及第二安裝部32中的任意兩個(gè)安裝機(jī)器人1的兩個(gè)臂部分。這樣,旋轉(zhuǎn)軸組件10經(jīng)由可動(dòng)部件22以及安裝部31、32而物理地連結(jié)于第一連桿11以及第二連桿12。
因此,在本發(fā)明中,能夠在各種軸結(jié)構(gòu)中使用旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’,其結(jié)果,機(jī)器人1的軸結(jié)構(gòu)的變更也變得容易。并且,比較圖1以及圖7可知,還能夠使機(jī)器人1的關(guān)節(jié)軸的數(shù)量不同。這樣,在本發(fā)明中可知,通過(guò)組合使用同一結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’和數(shù)種連桿部件,能夠進(jìn)一步提高機(jī)器人1的適用自由度。當(dāng)然,也能夠?qū)崿F(xiàn)組合圖1和圖7而成的軸結(jié)構(gòu)等。
圖8是表示兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸組件的圖。在圖8中,在第一連桿11以及第二連桿12內(nèi)配置有轉(zhuǎn)接用線條體59。轉(zhuǎn)接用線條體59的一端連接于第三轉(zhuǎn)接部53,另一端連接于第四轉(zhuǎn)接部54。如圖8所示,轉(zhuǎn)接用線條體59、第三轉(zhuǎn)接部53以及第四轉(zhuǎn)接部54的組合全部收納在第一連桿11以及第二連桿12內(nèi)。
并且,從圖8可知,旋轉(zhuǎn)軸組件10的第一轉(zhuǎn)接部25在第一連桿11內(nèi)延伸而連接于第三轉(zhuǎn)接部53。并且,旋轉(zhuǎn)軸組件10的第二轉(zhuǎn)接部26在第二連桿12內(nèi)延伸而連接于第四轉(zhuǎn)接部54。也就是,旋轉(zhuǎn)軸組件10的第一轉(zhuǎn)接部25以及第二轉(zhuǎn)接部26分別連接于其它連桿內(nèi)的轉(zhuǎn)接部。當(dāng)然,轉(zhuǎn)接部也可以組裝于上述外殼30、可動(dòng)部件21。
并且,最好是第一連桿11以及第二連桿12內(nèi)的第三轉(zhuǎn)接部53以及第四轉(zhuǎn)接部54連接后固定于規(guī)定的部位。由此,即使機(jī)器人1動(dòng)作而第一連桿11等擺動(dòng),也能夠防止第三轉(zhuǎn)接部53以及第四轉(zhuǎn)接部54的連接脫落。另外,轉(zhuǎn)接用線條體59的回路由于在每個(gè)連桿不同,由此,能夠使回路為最小限度。
這樣,在本發(fā)明中,旋轉(zhuǎn)軸組件10經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸組件10的轉(zhuǎn)接部25、26以及連桿內(nèi)的轉(zhuǎn)接部53、54而電連結(jié)于第一連桿11以及第二連桿12。因此,通過(guò)僅簡(jiǎn)單地拆下轉(zhuǎn)接部而再連接便能夠組裝,從而可知機(jī)器人1的組裝變得極為容易。
并且,在圖8中,從第一連桿11的第四轉(zhuǎn)接部54分支出兩個(gè)分支線條體59a、59b,從第二連桿12的第三轉(zhuǎn)接部53也分支出兩個(gè)分支線條體59a、59b。這些分支線條體59a、59b例如是用于旋轉(zhuǎn)軸組件的動(dòng)力線以及信號(hào)線。在圖8中,從第一連桿11的第四轉(zhuǎn)接部54延伸的兩個(gè)分支線條體59a、59b連接于馬達(dá)28。這樣,在本發(fā)明中,轉(zhuǎn)接用線條體59以及相關(guān)的部件是極為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),其結(jié)果,可知能夠極為容易而且迅速地進(jìn)行機(jī)器人1的組裝。
另外,在圖8中,包括變更第一連桿11的轉(zhuǎn)接用線條體59以及至少一個(gè)分支線條體59a、59b的排列的排列變更部58。此外,第二連桿12的轉(zhuǎn)接用線條體59也可以包括同樣的變更部。在此,圖9a~圖9d是包括變更部的轉(zhuǎn)接用線條體的放大圖。在圖9a中,從上依次表示從第四轉(zhuǎn)接部54延伸的轉(zhuǎn)接用線條體59、分支線條體59a、59b。在這些轉(zhuǎn)接用線條體59、分支線條體59a、59b的中途連接有排列變更部58。
排列變更部58是能夠在長(zhǎng)度方向上滑動(dòng)的絕緣包覆部,在其內(nèi)部具有多個(gè)、例如在本實(shí)施例中為三個(gè)端子。如圖9b所示,若使排列變更部58移動(dòng),則轉(zhuǎn)接用線條體59、分支線條體59a、59b分別電地分開(kāi)。
接著,如圖9c所示,調(diào)換一部分線條體、例如轉(zhuǎn)接用線條體59和分支線條體59a的排列。然后,如圖9d所示,使排列變更部58復(fù)原。由此,在排列變更部58靠左方,從上依次配置有分支線條體59a、轉(zhuǎn)接用線條體59、分支線條體59b。由此,能夠通過(guò)最小的結(jié)構(gòu)變更轉(zhuǎn)接用線條體等的排列,能夠使所需要的回路為最小限度的數(shù)量,從而能夠進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)接用線條體等的成本。另外,圖9a至圖9d中的分支線條體59a、轉(zhuǎn)接用線條體59、分支線條體59b的連接銷部也可以是分別獨(dú)立的連接器,這是不言而喻的。
圖10a是旋轉(zhuǎn)軸組件的第三俯視圖,圖10b是圖10a所示的旋轉(zhuǎn)軸組件的側(cè)視圖。這些附圖中,在旋轉(zhuǎn)軸組件10未安裝第一連桿11以及第二連桿12。如圖10a以及圖10b所示,在旋轉(zhuǎn)軸組件10的可動(dòng)部件22的頂面,配置有定位塊60。與可動(dòng)部件22抵接的定位塊60的底面涵蓋至少包括可動(dòng)部件22的中心以及一方的第二安裝部32的區(qū)域。
另外,定位塊60由兩個(gè)定位銷61固定于可動(dòng)部件22。在圖10a中,這些定位銷61配置于從可動(dòng)部件22的中心向相反方向離開(kāi)等距離的位置。但是,兩個(gè)定位銷61也可以配置于可動(dòng)部件22上的其它位置。
并且,在形成于定位塊60的上表面的一個(gè)貫通孔插入固定銷62。并且,在第二安裝部32的上端形成有一個(gè)銷孔63。如圖10b所示,使固定銷62通過(guò)定位塊60的貫通孔并使其前端與第二安裝部32的上端的銷孔63配合。由此,在圖10b所示的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)軸組件10的可動(dòng)部件22不會(huì)相對(duì)于外殼30轉(zhuǎn)動(dòng)。此外,在該作業(yè)時(shí),最好是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28的制動(dòng)器放開(kāi),旋轉(zhuǎn)軸組件的可動(dòng)部件22以從該可動(dòng)部件22側(cè)自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)行,作業(yè)性良好。
使用定位銷61以及固定銷62制成這種狀態(tài),將該狀態(tài)設(shè)定為基準(zhǔn)姿勢(shì)。也就是,定位銷61、固定銷62以及銷孔63起到作為基準(zhǔn)姿勢(shì)的定義機(jī)構(gòu)部的作用。由此,在本發(fā)明中,能夠進(jìn)由一個(gè)周軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸組件10的軸原點(diǎn)位置的校準(zhǔn)。因此,即使在未安裝第一連桿11以及第二連桿12的情況下,也容易進(jìn)行機(jī)器人1的原點(diǎn)位置的校準(zhǔn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)機(jī)器人1的全部軸使用夾具實(shí)施了校對(duì)環(huán)規(guī)(軸校準(zhǔn))。然而,在本發(fā)明中,由于使動(dòng)作軸數(shù)減少,因此能夠減少這種校對(duì)環(huán)規(guī)的時(shí)間和勞力。另外,即使在更換機(jī)器人1所具有的軸的旋轉(zhuǎn)軸組件10的情況下,如過(guò)事先在更換前對(duì)其旋轉(zhuǎn)軸組件實(shí)施校對(duì)環(huán)規(guī),則能夠排除再次實(shí)施機(jī)器人1的校對(duì)環(huán)規(guī)的必要性。并且,旋轉(zhuǎn)軸組件10的校對(duì)環(huán)規(guī)本身也使軸旋轉(zhuǎn),成為僅通過(guò)插入夾具例如定位塊60以及關(guān)聯(lián)部件來(lái)進(jìn)行的簡(jiǎn)單的操作,從而能夠使校對(duì)環(huán)規(guī)作業(yè)本身也變得簡(jiǎn)單。
并且,圖11a是機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的第三俯視圖,圖11b是圖11a所示的機(jī)器人所具有的關(guān)節(jié)部的側(cè)視圖。在這些附圖中,在旋轉(zhuǎn)軸組件10安裝有第一連桿11以及第二連桿12。如這些附圖所示,第二連桿12由兩個(gè)定位銷64固定于可動(dòng)部件22。在圖11a中,這些定位銷64配置于從可動(dòng)部件22的中心向相反方向離開(kāi)等距離的位置。
并且,第一連桿11由兩個(gè)定位銷66固定于第一安裝部31。如圖11a所示,兩個(gè)定位銷66配置于對(duì)驅(qū)動(dòng)器20的固定沒(méi)有影響的第一安裝部31的角部。另外,優(yōu)選連結(jié)兩個(gè)定位銷66的線段與連結(jié)兩個(gè)定位銷64的線段垂直。但是,定位銷64、66也可以配置于可動(dòng)部件22以及第一安裝部31上的其它位置。
并且,與上述相同,使固定銷62通過(guò)第二連桿12的貫通孔并使固定銷62的前端與第二安裝部32的上端的銷孔63配合。由此,在圖11b所示的狀態(tài)下,旋轉(zhuǎn)軸組件10的可動(dòng)部件22以及第二連桿12不會(huì)相對(duì)于外殼30以及第一連桿11轉(zhuǎn)動(dòng)。
使用定位銷64、66以及固定銷62制成這種狀態(tài),將該狀態(tài)設(shè)定為基準(zhǔn)姿勢(shì)。也就是,定位銷64、66、固定銷62、以及銷孔63起到定義基準(zhǔn)姿勢(shì)的定義機(jī)構(gòu)部的作用。由此,在本發(fā)明中,能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸組件10的軸原點(diǎn)位置的校準(zhǔn)。因此可知,即使在安裝有第一連桿11以及第二連桿12的狀態(tài)下,也能夠得到與上述相同的效果。不僅是使用了該銷的方法,也可以是利用了視頻電子記錄裝置等的校對(duì)環(huán)規(guī)方式。
另外,圖12是包括本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的其它俯視圖。圖12所示的機(jī)器人1是與圖1所示的機(jī)器人1相同的結(jié)構(gòu)而且是相同姿勢(shì)。在圖12中,旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’以及相關(guān)的臂部件的一部分由罩70a~70d包覆。
在旋轉(zhuǎn)軸組件10的第一安裝部31以及第二安裝部32等預(yù)先形成有內(nèi)螺紋。因此,罩70a~70d使用這些內(nèi)螺紋并利用螺栓固定從而被固定。罩70a~70d由緩和沖擊的材料、例如樹(shù)脂形成,起到保護(hù)旋轉(zhuǎn)軸組件10、10’的作用。因此,在機(jī)器人1與人協(xié)作來(lái)進(jìn)行作業(yè)的情況下特別有利。
并且,圖13是旋轉(zhuǎn)軸組件的第四放大圖。在圖13中,在第一轉(zhuǎn)接部25與驅(qū)動(dòng)器20之間,線條體29由第一固定部23固定于固定部件21的旋轉(zhuǎn)軸或者其附近。并且,在第二轉(zhuǎn)接部26與驅(qū)動(dòng)器20之間,在線條體29由第二固定部24固定于可動(dòng)部件22的輸出軸或者其附近。在這種情況下,能夠在驅(qū)動(dòng)器20的中心附近將線條體29固定于其兩端。
圖14是旋轉(zhuǎn)軸組件的第五放大圖。圖14是圖3的變形例,無(wú)線傳遞部35成為中空構(gòu)造。并且,沿可動(dòng)部件22的旋轉(zhuǎn)軸延伸的空氣供給用管54通過(guò)無(wú)線傳遞部35的中空部分。盡管無(wú)線傳遞部35本身不能供給空氣,但在圖14所示的結(jié)構(gòu)中,能夠使用空氣供給用管54供給空氣。由此,作用于空氣管的應(yīng)力僅成為扭轉(zhuǎn)動(dòng)作,從而能夠延長(zhǎng)空氣管的壽命。
并且,圖15是旋轉(zhuǎn)軸組件的第六放大圖。圖15是圖3的其它變形例。在圖15中,沿可動(dòng)部件22的旋轉(zhuǎn)軸延伸的空氣供給用管54配置于無(wú)線傳遞部35的外側(cè)。此時(shí),最好是空氣管以線圈狀卷繞于無(wú)線傳遞部圓筒外周表面來(lái)處理。通過(guò)空氣管以線圈狀卷繞,從而空氣管在以線圈的軸心為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作也能夠伸縮地追隨。即使在這種情況下,也能夠使用空氣供給用管54供給空氣。在圖14以及圖15所示的結(jié)構(gòu)中,在旋轉(zhuǎn)軸組件10為機(jī)器人1的一部分的情況下,由于能夠利用空氣供給用管54向機(jī)器人的工具(未圖示)供給空氣,因而有利。由此,無(wú)線傳遞部自身不需要中空構(gòu)造,從而能夠使無(wú)線傳遞部小型化并且能夠降低成本。
圖16是旋轉(zhuǎn)軸組件的第七放大圖。在圖16中,在可動(dòng)部件22與第二連桿12之間插入扭轉(zhuǎn)量測(cè)定器80,能夠準(zhǔn)確地把握實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸組件的輸出軸的扭轉(zhuǎn)量。如圖16所示,扭轉(zhuǎn)量測(cè)定器在圓板部件81上粘貼有檢測(cè)扭轉(zhuǎn)的半導(dǎo)體形變儀82。該半導(dǎo)體形變儀也可以是能夠測(cè)定位移量的構(gòu)件。例如,也可以是在圓板部件81內(nèi)裝入有激光位移計(jì)、近接傳感器、或者接觸式的位移計(jì)的構(gòu)件,也可以是轉(zhuǎn)矩測(cè)定器、力傳感器本身。由此,能夠把握旋轉(zhuǎn)軸組件的輸出軸的準(zhǔn)確的扭轉(zhuǎn)量或者作用于輸出軸的準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩,因此通過(guò)與驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的位置信息、轉(zhuǎn)矩信息等組合,能夠進(jìn)行細(xì)微的伺服反饋控制。例如,即使作用很小的力也能使其瞬間停止,或者對(duì)于機(jī)器人使用者直接用手運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器人的連桿或工具部來(lái)進(jìn)行操作(引入)的功能等有效。扭轉(zhuǎn)量測(cè)定器、轉(zhuǎn)矩測(cè)定器或者力傳感器也可以安裝于固定部件21,該情況下,考慮在固定部件側(cè)和可動(dòng)部件側(cè)觀察到測(cè)定值得差分,靈活用于伺服反饋控制等。
本發(fā)明的效果如下。
在第1以及第21的發(fā)明中,線條體固定于固定部件和可動(dòng)部件,并且,線條體的兩端部與轉(zhuǎn)接部例如連接器連接。因此,能夠提供僅利用扭轉(zhuǎn)動(dòng)作便能夠完成線條體的旋轉(zhuǎn)軸組件。在需要緊急變更包括旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的布局的情況下,通過(guò)拆下轉(zhuǎn)接部而再連接,還能夠容易地進(jìn)行機(jī)器人的改裝。并且,關(guān)于使用了旋轉(zhuǎn)軸組件的機(jī)器人的組裝,機(jī)器人制造商能夠使用機(jī)器人等自動(dòng)進(jìn)行組裝。在現(xiàn)在的機(jī)器人制造中,利用機(jī)器人進(jìn)行在臂內(nèi)的孔中通過(guò)電纜的作業(yè)在技術(shù)方面并非容易。在該旋轉(zhuǎn)軸組件,由于不需要進(jìn)行可動(dòng)部的處理,僅使轉(zhuǎn)接連接器嵌合,因此使用例如視覺(jué)傳感器等視頻電子記錄裝置和機(jī)器人,能夠構(gòu)筑使轉(zhuǎn)接連接器嵌合的組裝系統(tǒng)。并且,由于容易更換連接器,因此機(jī)器人的使用者能夠自由第變更機(jī)器人的控制軸數(shù)、軸形態(tài)。此外,線條體包括驅(qū)動(dòng)器用的動(dòng)力線以及信號(hào)線、以及工具控制用的動(dòng)力線、信號(hào)線以及空氣配管中的至少一個(gè)。
另外,通過(guò)使線條體在旋轉(zhuǎn)軸組件的旋轉(zhuǎn)軸心附近穿過(guò),并將線條體固定于旋轉(zhuǎn)軸組件的可動(dòng)部件和固定部件,從而能夠使作用于線條體的應(yīng)力僅成為扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),能夠減輕對(duì)線條體作用的應(yīng)力,從而能夠期待長(zhǎng)壽命化。
并且,由于在旋轉(zhuǎn)軸組件內(nèi)完成線條體處理,因此更換旋轉(zhuǎn)軸組件時(shí)的更換作業(yè)變得容易。
第2的發(fā)明中,線條體包括無(wú)線傳遞部,可動(dòng)部件和固定部件的邊界部配置成與無(wú)線傳遞部的發(fā)送側(cè)部件和接收側(cè)部件的邊界部一致,因此即使在長(zhǎng)期使用關(guān)節(jié)部的情況下,無(wú)線傳遞部的區(qū)域也不會(huì)劣化而壽命降低。因此不會(huì)產(chǎn)生部件等的滑動(dòng)磨損。另外,在無(wú)線傳遞部的區(qū)域,不需要注意線條體彼此不交叉。
第3的發(fā)明中,回轉(zhuǎn)接頭能夠一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作一邊傳遞電及空氣,因此能夠容易地進(jìn)行線條體的扭轉(zhuǎn)處理。另外,在回轉(zhuǎn)接頭的區(qū)域,也不需要注意線條體彼此不交叉。并且,由于使用回轉(zhuǎn)接頭,因此還能夠傳送空氣。
第4的發(fā)明中,由于將線條體固定于旋轉(zhuǎn)軸的中心附近,因此能夠使旋轉(zhuǎn)軸組件小型化。
第5的發(fā)明中,能夠使用通過(guò)無(wú)線傳遞部的中空部分的空氣供給用管供給空氣。在旋轉(zhuǎn)軸組件是機(jī)器人的一部分的情況下,能夠利用空氣供給用管向機(jī)器人的工具供給空氣。根據(jù)第5的發(fā)明,作用于空氣管的應(yīng)力僅成為扭轉(zhuǎn)動(dòng)作,從而能夠延長(zhǎng)空氣管的壽命。
第6的發(fā)明中,能夠使用通過(guò)無(wú)線傳遞部的外側(cè)的空氣供給用管供給空氣。在旋轉(zhuǎn)軸組件是機(jī)器人的一部分的情況下,能夠利用空氣供給用管向機(jī)器人的工具供給空氣。根據(jù)第6的發(fā)明,無(wú)線傳遞部自身不需要中空構(gòu)造,能夠使無(wú)線傳遞部小型化,并且能夠降低成本。
第7的發(fā)明中,由于能夠使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)小型化,因此能夠提供小型化的旋轉(zhuǎn)軸組件,還能夠降低電力使用量。另外,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)也可以內(nèi)裝制動(dòng)器。
第8的發(fā)明中,通過(guò)使用直接傳動(dòng)馬達(dá),從而不使用減速器便能夠直接驅(qū)動(dòng)連桿,提高機(jī)器人的定位精度。另外,由于沒(méi)有減速器,因此組裝比較容易。
第9的發(fā)明中,由于有意圖地使用減速器的逆效率提高,因此作用于連桿的外力容易傳到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)本身。通過(guò)使用伺服反饋控制,不使用接觸傳感器,在機(jī)器人與人或周邊裝置接觸時(shí),能夠使機(jī)器人立即停止。并且,直接用手運(yùn)轉(zhuǎn)連桿、工具部來(lái)操作機(jī)器人(引入)也變得容易。這在人與機(jī)器人寫(xiě)作進(jìn)行作業(yè)的情況下特特別有利。
第10的發(fā)明中,由于容易變更連桿長(zhǎng)度、連桿偏移量,因此能夠提高機(jī)器人使用者的機(jī)器人的適用自由度。
第11的發(fā)明中,能夠容易第變更機(jī)器人的軸結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)一步提高機(jī)器人使用者的機(jī)器人的適用自由度。另外,軸數(shù)也相同,通過(guò)增加旋轉(zhuǎn)軸組件、連桿,從而能夠自由地增加。
第12的發(fā)明中,由于能夠使轉(zhuǎn)接用線條體本身簡(jiǎn)單,從而能夠降低機(jī)器人的改造的作業(yè)性向上以及成本。另外,在組裝連桿時(shí),由于僅連接旋轉(zhuǎn)軸組件和連桿并使轉(zhuǎn)接部嵌合即可,因此組裝作業(yè)變得容易。
第13的發(fā)明中,能夠以最小的結(jié)構(gòu)變更轉(zhuǎn)接用線條體等的排列,能夠使轉(zhuǎn)接用線條體的回路為最小限度的數(shù)量,進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)接用線條體的成本。另外,根據(jù)機(jī)器人的軸的場(chǎng)所,能夠容易地變更所需要的回路,從而改裝變得容易。
第14的發(fā)明中,在未安裝有連桿的狀態(tài)下,能夠進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)軸組件的軸原點(diǎn)位置的校準(zhǔn),一直以來(lái),由于能夠?qū)Ω鱾€(gè)軸一個(gè)軸一個(gè)軸地獨(dú)立地進(jìn)行使通常機(jī)器人的全部軸運(yùn)轉(zhuǎn)所進(jìn)行的必要的機(jī)器人的原點(diǎn)位置的校準(zhǔn),因此校準(zhǔn)能夠比較容易。另外,如果事先更換為完成了校準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)軸組件,則不再需要校準(zhǔn),機(jī)器人的改裝作業(yè)變得容易。
第15的發(fā)明中,在安裝有連桿的狀態(tài)下,能夠進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)軸組件的軸原點(diǎn)位置的校準(zhǔn),與一直以來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行通常機(jī)器人的全部軸所需要的校準(zhǔn)相比,能夠比較容易地進(jìn)行機(jī)器人完成體的狀態(tài)的機(jī)器人的原點(diǎn)位置的校準(zhǔn)。
第16的發(fā)明中,由于在旋轉(zhuǎn)軸組件以及連桿的一部分安裝有罩,因此可緩和沖擊。這在人與機(jī)器人協(xié)作進(jìn)行作業(yè)的情況下特別有利。
第17的發(fā)明中,由于不需要連桿側(cè)的密封構(gòu)造,因此可提高改裝機(jī)器人時(shí)的作業(yè)性。
第18的發(fā)明中,能夠僅更換旋轉(zhuǎn)軸組件內(nèi)的線條體,可降低保養(yǎng)成本。
第19的發(fā)明中,由于能夠后追加其它線條體、例如工具驅(qū)動(dòng)用電纜、空氣管,因而有利。另外,在增加機(jī)器人的軸數(shù)的情況下,能夠容易增設(shè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)線條體。
第20的發(fā)明中,由于能夠把握旋轉(zhuǎn)軸組件的輸出軸的準(zhǔn)確的扭轉(zhuǎn)量或者作用于輸出軸的準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩,因此通過(guò)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩信息等組合,能夠進(jìn)行細(xì)微的伺服反饋控制。例如,即使作用很小的力也能使其瞬間停止,對(duì)于機(jī)器人使用者直接運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器人的連桿、工具部進(jìn)行操作(引入)等有效。
使用典型的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但如果是本領(lǐng)域人員,則能夠理解,不脫離本發(fā)明的范圍,便能夠進(jìn)行上述的變更以及各種其它變更、省略、追加。