机器人的制作方法

文档序号:17320781发布日期:2019-04-05 21:31阅读:129来源:国知局
机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人。



背景技术:

已知有具备基座和具有多个臂部(连杆)的机器人臂部的机器人。机器人臂部的相邻的两个臂部中的一个臂部经由关节部能够旋转地连结到另一个臂部,并且最基端侧(最上游侧)的臂部经由关节部能够旋转地连结到基座。关节部由马达驱动,并且臂部通过该关节部的驱动而旋转。另外,在最前端侧(最下游侧)的臂部上,例如能够装卸地安装有手部作为末端执行器。并且,机器人例如用手部把持对象物,将该对象物移动到预定的地点,并进行组装等预定的作业。

并且,在专利文献1中公开有scara(selectivecomplianceassemblyrobotarm(选择顺应性装配机器手臂))机器人。在专利文献1中记载的机器人中,机器人和具有用于控制机器人的驱动的控制基板等的机器人控制器被分体构成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开第2011-177845号公报。



技术实现要素:

在专利文献1中记载的机器人中,由于机器人和机器人控制器被分体构成,因此机器人(机器人系统)大型化。

本发明为了解决上述课题的至少一部分而完成,能够作为以下方式或者适用例而实现。

本发明的机器人的特征在于包括基座、设置于上述基座的机器人臂部、设置于上述基座的内部并控制上述机器人臂部的驱动的控制基板、设置于上述基座的内部并将电力供应给上述控制基板的电源基板,上述机器人臂部具有以能够绕第一旋转轴旋转的方式设置于上述基座的第一臂部,使上述第一臂部旋转的第一马达设置于上述第一臂部。

根据这样的本发明的机器人,由于机器人、控制基板和电源基板(控制装置)被一体化,所以能够实现机器人的小型化。

另外,由于第一马达设置在第一臂部而不是基座的内部,所以能够容易且迅速地进行第一马达的维护等。另外,与将作为热源的第一马达设置在基座的内部的情况相比,能够降低基座的内部的温度,因此能够减少因控制基板的热量导致的影响。

在本发明的机器人中,优选的是,具有第一驱动基板,上述第一驱动基板基于上述控制基板的指令驱动上述第一马达,上述第一驱动基板设置于上述第一臂部。

由此,与将作为热源的第一驱动基板设置在基座的内部的情况相比,能够降低基座的内部的温度,因此能够减少因控制基板的热量导致的影响。

在本发明的机器人中,优选的是,供应给上述第一马达的电压为1v以上且100v以下。

由此,能够使第一马达和电源基板小型化,因此能够实现机器人的小型化。

在本发明的机器人中,优选的是,具有皮带,上述皮带传递上述第一马达的驱动力。

由此,第一马达能够配置在从将基座和第一臂部连结的关节(接头)分离的位置,因此能够将第一马达配置在第一臂部的期望位置。

在本发明的机器人中,优选的是,当从上述第一旋转轴的轴向观察时,上述第一马达与上述第一旋转轴不重合。

由此,由于第一马达从基座分离,因此由第一马达产生的热量难以传递至控制基板。

在本发明的机器人中,优选的是,上述机器人臂部具备以能够绕第二旋转轴旋转的方式设置于上述第一臂部的第二臂部,使上述第二臂部旋转的第二马达设置于上述第二臂部。

由此,作为热源的第一马达和第二马达分散于第一臂部和第二臂部,与不分散的情况相比,能够降低第一臂部和第二臂部的温度。

在本发明的机器人中,优选的是,具有第二驱动基板,上述第二驱动基板基于上述控制基板的指令驱动上述第二马达,上述第二驱动基板设置于上述第二臂部。

由此,作为热源的第一驱动基板和第二驱动基板分散于第一臂部和第二臂部,与不分散的情况相比,能够降低第一臂部和第二臂部的温度。

在本发明的机器人中,优选的是,在上述基座上不设置风扇。

由此,能够减少部件数量,能够简化构成,并且能够使基座小型化,因此能够实现机器人的小型化。

附图说明

图1是示出本发明的机器人的实施方式的立体图。

图2是图1中示出的机器人的概略图。

图3是示出图1中示出的机器人的主要部分的框图。

图4是示出图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的立体图。

图5是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。

图6是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。

图7是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。

图8是示出图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的立体图。

图9是示出图1中示出的机器人的基座的截面图。

图10是将图1中示出的机器人的基座的一部分截断而形成的截面图。

图11是将图1中示出的机器人的基座的一部分截断而形成的截面图。

图12是将图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的一部分截断而形成的截面图。

图13是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。

1…机器人、2…机器人主体、4…基座、5…支撑部件、6…减速器、10…机器人臂部、11…第一臂部、12…第二臂部、13第三臂部、14…第四臂部、15…第五臂部、16…第六臂部、41…侧壁、42…收纳空间、43…主体部、44…盖体、45…肋部、46…前壁、47…姿势限制部、51…主基板、52…后基板、71…皮带、72…皮带轮、73…皮带轮、81…控制基板、82…电源基板、91…配线、101…地板、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、401…第一驱动源、401m…第一马达、402…第二驱动源、402m…第二马达、403…第三驱动源、403m…第三马达、404…第四驱动源、404m…第四马达、405…第五驱动源、405m…第五马达、406…第六驱动源、406m…第六马达、411…第一角度传感器、412…第二角度传感器、413…第三角度传感器、414第四角度传感器、415…第五角度传感器、416…第六角度传感器、431…后端面、451…内螺纹、471…槽、511…长边、512…短边、513…内螺纹、514…内螺纹、521…贯通孔、811…贯通孔、831…驱动基板、832…驱动基板、833…驱动基板、834…驱动基板、835…驱动基板、836…驱动基板、921…配线、922…配线、5130…第一内螺纹组、5140…第二内螺纹组、8110…贯通孔组、l1…距离、l2…距离、o1…第一旋转轴、o2…第二旋转轴、o3…第三旋转轴、o4…第四旋转轴、o5…第五旋转轴、o6…第六旋转轴。

具体实施方式

以下,基于附图中示出的实施方式对本发明的机器人进行详细说明。

<第一实施方式>

图1是示出本发明的机器人的实施方式的立体图。图2是图1中示出的机器人的概略图。图3是示出图1中示出的机器人的主要部分的框图。图4是示出图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的立体图。图5是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。图6是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。图7是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。图8是示出图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的立体图。图9是示出图1中示出的机器人的基座的截面图。图10是将图1中示出的机器人的基座的一部分截断而形成的截面图。图11是将图1中示出的机器人的基座的一部分截断而形成的截面图。图12是将图1中示出的机器人的基座以及第一臂部的一部分截断而形成的截面图。图13是示出图1中示出的机器人的基座的立体图。并且,在图3中,代表性地示出两个控制基板中的一个,并且,代表性地示出两个电源基板中的一个。

并且,在以下描述中,为了便于解释,将图1和图2中的上侧称为“上”或“上方”,将下侧称为“下”或“下方”。另外,图1和图2中的底座侧被称为“基端”或“上游”,其相反侧被称为“前端”或“下游”。另外,图1和图2中的上下方向是铅垂方向。

并且,如图1所示,示出x轴、y轴和z轴作为彼此正交的三个轴。示出各轴的箭头的前端侧为“+(正)”,基端侧为“-(负)”。另外,将z轴方向设为“铅垂方向”。此外,将包括x轴和y轴的x-y平面定义为“水平面”,将x-y平面内的方向(沿着x-y平面的方向)定义为“水平方向”。将与x轴平行的方向称为“x方向(x轴方向)”,将与y轴平行的方向称为“y方向(y轴方向)”,将与z轴平行的方向称为“z方向(z轴方向)”。

而且,在本说明书中,“水平”不仅包括完全水平的情况,而且还包括相对于水平在±5°以内倾斜的情况。同样,在本说明书中,“铅垂”不仅包括完全铅垂的情况,而且还包括相对于铅垂在±5°以内倾斜的情况。而且,在本说明书中,“平行”不仅包括两条线(包括轴)或平面彼此完全平行的情况,而且还包括在±5°以内倾斜的情况。此外,在本说明书中,“正交”不仅包括两条线(包括轴)或平面彼此完全正交的情况,而且还包括在±5°以内倾斜的情况。

图1中示出的机器人1例如能够在各种工件(对象物)的搬送、组装以及检查等各作业中使用。

如图1图3所示,机器人1具备:机器人主体2,其具有基座4和能够移动地连结(设置)于基座4的机器人臂部10;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和第六驱动源406;控制基板81;电源基板82;驱动基板831、832、833、834、835、836。

另外,机器人臂部10具备第一臂部11、第二臂部12、第三臂部13、第四臂部14、第五臂部15以及第六臂部16。并且,第五臂部15和第六臂部16构成腕部,在第六臂部16的前端,能够将例如手部等末端执行器(未示出)能够装卸地安装(连接),能够用该末端执行器把持(保持)对象物(未示出)。

作为由末端执行器把持(保持)的对象物没有特别限定,例如可列举出电子部件、电子机器等各种对象物。

并且,作为末端执行器,只要能够保持对象物就没有特别限定,可列举出能够把持(抓住)对象物的手部、通过吸附对象物而进行保持的吸附头(吸附手)等。

另外,在第六臂部16和末端执行器之间也可以设置有未示出的力检测部(力检测装置)。力检测部检测施加到末端执行器的力(包括平移力和力矩)。作为力检测部没有特别限定,但是例如可以使用能够检测相互正交的三轴各自的轴向的力分量(平移力分量)和绕该三轴各自的轴的力分量(旋转力分量)的六轴力觉传感器。

机器人1是将基座4、第一臂部11、第二臂部12、第三臂部13、第四臂部14、第五臂部15、第六臂部16从基端侧向前端侧以此顺序连结的单腕六轴垂直多关节机器人。在下文中,第一臂部11、第二臂部12、第三臂部13、第四臂部14、第五臂部15、第六臂部16也被分别称为“臂部”。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和第六驱动源406也被分别称为“驱动源”。臂部11~16的长度没有特别限定,可以适当设定。

基座4和第一臂部11经由关节(接头)171连结。于是,第一臂部11能够相对于基座4以与铅垂方向平行的第一旋转轴o1为旋转中心在该第一旋转轴o1周围旋转。此外,第一旋转轴o1与作为基座4的设置面的地板101的上面的法线一致。另外,第一旋转轴o1是位于机器人1的最上游侧的旋转轴。该第一臂部11通过具有马达(第一马达)401m和减速器6(参照图8)的第一驱动源401的驱动而旋转。另外,马达401m经由驱动基板831(第一驱动基板)的马达驱动器301(第一马达驱动器)由控制基板81控制。并且,所述减速器6也可以省略。

第一臂部11和第二臂部12经由关节(接头)172连结。于是,第二臂部12能够相对于第一臂部11以与水平方向平行的第二旋转轴o2为旋转中心旋转。此外,第二臂部12在第一臂部11的前端部被悬臂支撑。由此,可以实现机器人1的小型化、轻量化。此外,第二旋转轴o2平行于与第一旋转轴o1正交的轴。

该第二臂部12通过具有马达(第二马达)402m和减速器(未示出)的第二驱动源402的驱动而旋转。此外,马达402m经由驱动基板832(第二驱动基板)的马达驱动器302(第二马达驱动器)由控制基板81控制。并且,所述减速器也可以省略。此外,第二旋转轴o2也可以与第一旋转轴o1正交。

第二臂部12和第三臂部13经由关节(接头)173连结。于是,第三臂部13能够相对于第二臂部12以与水平方向平行的第三旋转轴o3为旋转中心在该第三旋转轴o3周围旋转。此外,第三臂部13在第二臂部12的前端部被悬臂支撑。由此,可以实现机器人1的小型化、轻量化。此外,第三旋转轴o3平行于第二旋转轴o2。该第三臂部13通过具有马达(第三马达)403m和减速器(未示出)的第三驱动源403的驱动而旋转。另外,马达403m经由驱动基板833(第三驱动基板)的马达驱动器303(第三马达驱动器)由控制基板81进行控制。并且,所述减速器也可以省略。

第三臂部13和第四臂部14经由关节(接头)174连结。于是,第四臂部14能够相对于第三臂部13以与第三臂部13的中心轴方向平行的第四旋转轴o4为旋转中心在该第四旋转轴o4周围旋转。第四旋转轴o4与第三旋转轴o3正交。该第四臂部14通过具有马达(第四马达)404m和减速器(未示出)的第四驱动源404的驱动而旋转。另外,马达404m经由驱动基板834(第四驱动基板)的马达驱动器304(第四马达驱动器)由控制基板81进行控制。并且,所述减速器也可以省略。并且,第四旋转轴o4也可以平行于与第三旋转轴o3正交的轴。

第四臂部14和第五臂部15经由关节(接头)175连结。于是,第五臂部15能够相对于第四臂部14以第五旋转轴o5为旋转中心在该第五旋转轴o5周围旋转。此外,第五臂部15在第四臂部14的前端部被悬臂支撑。由此,可以实现机器人1的小型化、轻量化。此外,第五旋转轴o5与第四旋转轴o4正交。该第五臂部15通过具有马达(第五马达)405m和减速器(未示出)的第五驱动源405的驱动而旋转。另外,马达405m经由驱动基板835(第五驱动基板)的马达驱动器305(第五马达驱动器)由控制基板81进行控制。并且,所述减速器也可以省略。并且,第五旋转轴o5也可以平行于与第四旋转轴o4正交的轴。

第五臂部15和第六臂部16经由关节(接头)176连结。于是,第六臂部16能够相对于第五臂部15以第六旋转轴o6为旋转中心在该第六旋转轴o6周围旋转。此外,第六旋转轴o6与第五旋转轴o5正交。该第六臂部16通过具有马达(第六马达)406m和减速器(未示出)的第六驱动源406的驱动而旋转。另外,马达406m经由驱动基板836(第六驱动基板)的马达驱动器306(第六马达驱动器)由控制基板81进行控制。并且,所述减速器也可以省略。并且,第六旋转轴o6也可以平行于与第五旋转轴o5正交的轴。

在驱动源401~406中,在各个马达或减速器上设置有第一角度传感器411、第二角度传感器412、第三角度传感器413、第四角度传感器414、第五角度传感器415、第六角度传感器416。在下文中,第一角度传感器411、第二角度传感器412、第三角度传感器413、第四角度传感器414、第五角度传感器415、第六角度传感器416也被称为“角度传感器”。这些角度传感器没有特别限定,例如可以使用旋转编码器等编码器。通过这些角度传感器411~416,分别检测驱动源401~406的马达或减速器的旋转轴(转动轴)的旋转(转动)角度。

另外,作为驱动源401~406的马达没有特别限定,优选的是例如ac伺服马达、dc伺服马达等伺服马达。

另外,作为驱动源401~406的减速器没有特别限定,可列举出例如由多个齿轮构成的所谓“行星齿轮型”的减速器、被称为谐波驱动(“谐波驱动”是注册商标)的波动减速器(波动齿轮装置)等,其中波动减速器是优选的。

驱动源401~406、角度传感器411~416分别与控制基板81电连接。

并且,控制基板81可以独立地操作臂部11~16,也就是说,可以通过马达驱动器301~306分别独立地控制驱动源401~406。在这种情况下,控制基板81通过角度传感器和力检测部(未示出)进行检测,根据该检测结果(检测信息),分别控制驱动源的驱动,例如角速度和旋转角度等。该控制程序预先储存在控制基板81的rom等中。

在本实施方式中,基座4位于机器人1的铅垂方向的最下方,是被固定(设置)在设置空间的地板101等上的部分。作为该固定方法没有特别限定,可列举出例如利用多个螺栓进行的固定方法等。此外,固定基座4的部分的地板101是与水平面平行的平面(面),但是并不限定于此。

在操作中,这样的机器人1的控制基板81基于角度传感器、力检测部(未示出)的输出即角度传感器的检测结果(检测到的角度)、力检测部的检测结果(检测到的力)等,利用位置控制、力控制等来控制机器人1的驱动(操作)。

位置控制是基于与机器人1的末端执行器的位置和姿势有关的信息,使末端执行器移动到目标位置以成为目标姿势的机器人1的动作控制。代替所述末端执行器,也可以是机器人臂部10的前端部或末端执行器所把持的对象物等。并且,能够基于角度传感器的检测结果等求出与末端执行器的位置和姿势有关的信息。

另外,力控制是基于力检测部的检测结果,改变末端执行器的位置和姿势,推动或拉动末端执行器使其旋转等机器人1的操作的控制。力控制例如包括阻抗控制和力触发控制。

在力触发控制中,通过力检测部进行检测,移动(包括姿势的改变)即操作机器人臂部10,直到该力检测部检测到预定的力为止。

阻抗控制包括模仿控制。首先,简单地说,在阻抗控制中,控制机器人臂部10(机器人1)的操作,使得尽可能地将施加于机器人臂部10的前端部的力维持在预定的力,即将由力检测部检测的预定方向上的力尽可能地维持在目标值(也包括0)。由此,例如在对机器人臂部10进行阻抗控制的情况下,机器人臂部10进行由端部执行器把持的对象物(未示出)沿所述预定方向模仿另一对象物(未示出)的操作。

以上,简单说明了机器人1。以下,进行详细说明。

如图4至8所示,基座4是盒状的并且在内部具有能够收纳(配置)物体的收纳空间42。在这种情况下,可以将基座4的整个内部空间(内部)认为是收纳空间42,也可以将一部分认为是收纳空间42。该基座4具备主体部43和盖体44,盖体44能够装卸地安装在主体部43的后端面431(y方向的负侧的面)。在本实施方式中,盖体44通过螺钉紧固能够装卸地安装到主体部43。将盖体44安装到主体部43的方法不限于螺钉紧固,可列举出例如嵌合等。

此外,机器人1包括控制机器人主体2的驱动的控制基板81和向控制基板81供应电力的电源基板82(参照图10)。

控制基板81的数量没有特别限定,可以根据各种条件适当设定,但在本实施方式中为两个,该两个控制基板81隔开预定的间隔,以从x方向观察时重合的方式配置并彼此电连接。另外,各控制基板81可以具有相同的构成也可以具有不同的构成,但是在本实施方式中,具有彼此不同的功能。在以下说明中,代表性地对两个控制基板81中的一个进行说明。另外,控制基板81的数量可以是一个,也可以是三个以上。

电源基板82的数量没有特别限定,可以根据各种条件适当设定,但在本实施方式中为两个,该两个电源基板82隔开预定的间隔在z方向上排列,并彼此电连接。另外,各电源基板82可以具有相同的构成也可以具有不同的构成。在以下说明中,代表性地对两个电源基板82中的一个进行说明。另外,电源基板82的数量可以是一个,也可以是三个以上。

控制基板81包括设置有配线的基板、设置于该基板并作为处理器的一例的cpu(中央处理单元)、ram(随机存取存储器)、储存有程序的rom(只读存储器)等。在本实施方式中,通过由cpu执行各种程序,实现用于控制机器人主体2的驱动的控制部的功能,并且通过ram、rom,实现用于储存各种信息(包括数据和程序等)的储存部的功能。

此外,电源基板82包括设置有配线的基板、设置于该基板并将从外部供应的电压(电力)转换(例如,降压)为预定值的电路等。

另外,驱动基板831是基于控制基板81的指令来驱动马达401m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器301等。

另外,驱动基板832是基于控制基板81的指令来驱动马达402m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器302等。

另外,驱动基板833是基于控制基板81的指令来驱动马达403m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器303等。

另外,驱动基板834是基于控制基板81的指令来驱动马达404m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器304等。

另外,驱动基板835是基于控制基板81的指令来驱动马达405m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器305等。

另外,驱动基板836是基于控制基板81的指令来驱动马达406m的电路基板,包括设置有配线的基板和设置于该基板的马达驱动器306等。

另外,如图10和图11所示,控制基板81和电源基板82通过配线921(第二配线)电连接(以下也简称为“连接”),并且通过配线922(第二配线)连接。配线921是用于将从外部输入控制基板81的电压(电力)从控制基板81发送到电源基板82的电源线。并且,配线922是用于将由电源基板82转换的电压(例如,降压的电压)从电源基板82发送到控制基板81的电源线。在本实施方式中,配线921、922分别例如被设置为具有绝缘性的套管的电缆。

另外,如图12所示,控制基板81和驱动基板831通过配线91(第一配线)连接。配线91是用于将驱动马达401m的电压(指令)从控制基板81发送到驱动基板831的电源线。另外,控制基板81和各驱动基板的每一个同样通过配线(未示出)连接。在本实施方式中,配线91和连接到所述驱动基板的配线分别例如被设置为具有绝缘性的套管的电缆。

此外,如图4至图6所示,机器人1具备分别能够装卸地支撑控制基板81和电源基板82的支撑部件5。支撑部件5以能够相对于基座4装卸的方式设置在收纳空间42。由此,控制基板81和电源基板82分别设置在收纳空间42。此外,在本实施方式中,支撑部件5通过螺钉紧固能够装卸地安装到基座4。并且,将支撑部件5安装到基座4的方法不限定于螺钉紧固,可列举出例如嵌合等。

这样,由于机器人1、控制基板81和电源基板82(控制装置)被一体化,因此能够实现机器人1的小型化(机器人系统整体的小型化)。此外,由于支撑部件5相对于基座4能够装卸,所以能够容易且迅速地进行机器人1的组装(制造)、控制基板81以及电源基板82的维护等。另外,支撑部件5可以具有其他的构造,也可以不能不从基座4拆卸。

此外,支撑部件5的整体形状呈板状。即,支撑部件5具有呈板状的主基板51(板状部)。主基板51的形状没有特别限定,但在本实施方式中,在主基板51的俯视中为长方形(四边形)。另外,作为主基板51的形状,除了四边形之外,可列举出例如三角形、五边形、六边形等多边形、圆形,椭圆形等。

另外,在主基板51的后部(y方向的负侧)设置后基板52。并且,后基板52被设置成相对于主基板51呈直角。另外,在本实施方式中,主基板51和后基板52通过将一个基板弯曲而形成,但是并不限于此,例如也可以由其他部件形成。

后基板52是螺钉紧固于基座4的部件,在后基板52上形成有两个贯通孔521。

另外,在基座4的主体部43的收纳空间42内的一侧(x方向的正侧)的侧壁41上形成有两个肋部45。各肋部45分别沿y方向延伸。另外,各肋部45隔开预定间隔在z方向上排列。

此外,在各肋45上,分别在y方向的负侧的端面上形成有内螺纹451。通过两个螺钉(未示出)分别插通对应的贯通孔521,并螺合于对应的肋部45的内螺纹451,使得支撑部件5能够装卸地安装到基座4。支撑部件5例如也可以能够装卸地安装到盖体44而不限于主体43。

此外,支撑部件5被配置成使得主基板51沿着第一旋转轴o1的轴向(铅垂方向)。在本实施方式中,主基板51与z轴(铅直线)平行,具体而言,主基板51的短边512与z轴平行,长边511与y轴平行。由此,能够使控制基板81和电源基板82沿着铅垂方向配置,从而能够防止灰尘等积聚在控制基板81和电源基板82上。

另外,支撑部件5也可以以其他姿势配置,例如,主基板51相对于铅垂方向倾斜的姿势、主基板51和x-y平面(水平面)平行的姿势等。

此外,如图7和图9所示,基座4具有姿势限制部47,用于限制安装(设置)在收纳空间42的支撑部件5的姿势。在本实施方式中,姿势限制部47由形成在主体部43的收纳空间42内的前壁46上的肋部构成。

该姿势限制部47配置在收纳空间42的上部(z方向的正侧)且沿x方向延伸。此外,姿势限制部47具有支撑部件5的主基板51的前端部所插入的槽471。另外,槽471沿z方向延伸,向y方向的负侧和z方向的负侧开口。因此,姿势限制部47从x方向的正侧和负侧、y方向的正侧、z方向的正侧支撑支撑部件5的主基板51的前端部,由此,限制支撑部件5的姿势。由此,能够使支撑部件5的姿势稳定。此外,当支撑部件5安装到基座4时,通过将支撑部件5插入槽471,支撑部件5的姿势稳定,所以能够容易且迅速地进行支撑部件5的安装操作。另外,槽471可以是无底的,即朝向y方向的正侧开口,也可以朝向z方向的正侧开口。

另外,支撑部件5的构成材料没有特别限定,但优选的是金属材料(包括合金),更优选的是使用例如铝、铝合金等热传导率高的材料。通过使用热传导率高的材料,能够将从控制基板81和电源基板82产生的热量从支撑部件5高效地向基座4释放。

此外,在本实施方式中,控制基板81和电源基板82分别通过螺钉紧固能够装卸地安装到支撑部件5的主基板51。此外,控制基板81安装到主基板51的一面,电源基板82安装到另一面。另外,将控制基板81和电源基板82安装到支撑部件5的方法不限定于螺钉紧固。

另外,支撑部件5被构成为能够在图4和图9中示出的第一位置(控制基板81的各贯通孔811和支撑部件5的第一内螺纹组5130的对应的各内螺纹513一致的位置)、不同于第一位置的第二位置(控制基板81的各贯通孔811和支撑部件5的第二内螺纹组5140的对应的各内螺纹514一致的位置)支撑控制基板81。即,支撑部件5中的控制基板81的位置(支撑位置)能够变更为第一位置和第二位置。在本实施方式中,第一位置相比于第二位置位于y方向的负侧。由此,可以根据目的或用途等将控制基板81配置在第一位置和第二位置中的任一个位置(改变基座4上的位置)。此外,在改变基座4上的控制基板81的位置的情况下,相比于改变支撑部件5相对于基座4的位置,改变控制基板81相对于支撑部件5的位置,因此能够容易且迅速地进行操作。

具体而言,如图5所示,在支撑部件5的主基板51上形成有由多个内螺纹513构成的第一内螺纹组5130和由多个内螺纹514构成的第二内螺纹组5140。

第一内螺纹组5130中的各内螺纹513的配置与第二内螺纹组5140中的各内螺纹514的配置相同,并且第一内螺纹组5130相比于第二内螺纹组5140位于y方向的负侧。

另一方面,如图4和图9所示,在控制基板81上形成有由多个贯通孔811构成的贯通孔组8110,所述多个贯通孔811可以选择性地配置在各内螺纹513的位置和各内螺纹514的位置中的一个。

在将控制基板81安装在支撑部件5的第一位置的情况下,使控制基板81的各贯通孔811与支撑部件5的第一内螺纹组5130的对应的各内螺纹513一致,将多个螺钉(未示出)分别插入对应的贯通孔811,并螺合于对应的内螺纹513。在控制基板81配置在第一位置的情况下,控制基板81的连接器从基座4的盖体44的开口向外部突出。

另外,在将控制基板81安装在支撑部件5的第二位置的情况下,使控制基板81的各贯通孔811与支撑部件5的第二内螺纹组5140的对应的各内螺纹514一致,将多个螺钉(未示出)分别插入对应的贯通孔811,并螺合于对应的内螺纹514。在控制基板81配置在第二位置的情况下,控制基板81的连接器配置在基座4的收纳空间42。

这里,对具体的使用例进行说明,在控制基板81配置在第一位置的情况下,通常使用机器人1。

另外,在控制基板81配置在第二位置的情况下,防水连接器经由配线电连接到控制基板81的连接器,并且该防水连接器从基座4的盖体44的开口向外部突出。另外,在基座4的主体部43与盖体44之间等必要的部位设置密封部件(未示出),以将收纳空间42液密地密封。另外,在机器人1的其他必要部位也设置密封部件(未示出),将对应的部分液密地密封。由此,例如能够实现具有防水功能的机器人1。

另外,控制基板81相对于支撑部件5的位置不限于第一位置和第二位置,例如也可以改变为三个以上的位置。此外,控制基板81相对于支撑部件5的位置也可以是不可改变的。

另外,如上所述,第一臂部11能够相对于基座4以第一旋转轴o1为旋转中心在第一旋转轴o1周围旋转。

如图8所示,用于使该第一臂部11旋转的第一驱动源401具有马达401m、减速器6、皮带轮72(驱动皮带轮)、皮带轮73(从动皮带轮)、用于将马达401m的驱动力经由减速器6传递至基座4的皮带71(正时皮带)。

皮带轮72连结(连接)于马达401m的旋转轴(输出轴)。此外,皮带轮73连结到减速器6的输入轴。此外,皮带71是环形皮带,架设在皮带轮72和皮带轮73上。此外,减速器6的输出轴连结到基座4。并且,马达401m的驱动力(旋转)通过皮带轮72、73和皮带71传递到减速器6,通过减速器6,转速减速并传递到基座4。

这样,由于第一驱动源401具有传递马达401m的驱动力的皮带71,所以马达401m配置在从连结基座4和第一臂部11的关节离开的位置,由此能够将马达401m配置在第一臂部11的期望位置。

此外,第一驱动源401设置在第一臂部11的内部。具体而言,第一驱动源401的第一马达401m、皮带71、皮带轮72和73以及减速器6的一部分设置在第一臂部11的内部。由此,与将作为热源的第一驱动源401设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。另外,在第一驱动源401中,只要第一马达401m设置在第一臂部11即可,关于皮带71、皮带轮72和73以及减速器6,其全部或一部分例如也可以设置在基座4的收纳空间42。

另外,当从第一旋转轴o1的轴向观察时,第一马达401m与第一旋转轴o1不重合,即,第一马达401m相对于第一旋转轴o1偏移。由此,当从第一旋转轴o1的轴向观察时,第一马达401m与基座4分离,因此由第一马达401m产生的热量难以传递至控制基板81,由此可以减少因控制基板81的热量导致的影响。

此外,驱动基板831设置在第一臂部11的内部。而且,在本实施方式中,驱动基板831安装到马达401m的壳体。由此,与将作为热源的驱动基板831设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。

另外,供应给第一马达401m的电压没有特别限定,但优选为1v以上且100v以下,更优选为10v以上且100v以下,更优选为50v以上且60v以下。由此,能够使第一马达401m和电源基板82小型化,因此能够实现机器人1的小型化。

另外,如图1所示,驱动源402~406和驱动基板832~836(参照图3)分别设置在机器人臂部10的预定臂部的内部。由此,与将作为热源的驱动基板832~836设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。在本实施例中,第二马达402m和第三马达403m设置在第二臂部12的内部。第四马达404m设置在第三臂部13的内部。另外,第五马达405m和第六马达406m设置在第四臂部14的内部。另外,第二马达402m第六马达406m也可以分别配置在其他位置。此外,在本实施方式中,驱动基板832设置在第二臂部12的内部。

另外,供应给马达的电压分别没有特别限定,但优选为1v以上且100v以下,更优选为10v以上且100v以下,更优选为50v以上且60v以下。由此,能够使马达和电源基板82小型化,因此能够实现机器人1的小型化。

此外,在基座4上没有设置风扇等冷却装置。由此,能够减少部件数量,能够简化构成,并且能够使基座4小型化,因此能够实现机器人1的小型化。另外,在机器人1中,如上所述,通过第一驱动源401和驱动基板未设置在收纳空间42,使收纳空间42的温度降低,由此在基座4上没有设置风扇等冷却装置是没有问题的。

另外,驱动基板831例如也可以设置在基座4上而不限于第一臂部11上。另外,驱动基板的一部分或全部例如也可以设置在基座4上而不限于机器人臂部10上。另外,也可以在基座4上设置风扇等冷却装置。

此外,如图12所示,相对于无余量的长度,在配线91上设置有比设置于基座4的状态的支撑部件5与从基座4取出的状态的支撑部件5之间的距离l1(参照图13)长的余量。配线91的余量没有特别限定,可以根据各种条件适当设定,优选为距离l1的1.2倍以上,更优选为距离l1的1.5倍以上,更优选为距离l1的2倍以上且3倍以下。由此,支撑部件5可以容易且迅速地相对于基座4进行装卸。在此,如图13所示,支撑部件5从基座4取出的状态是指支撑部件5位于安装到基座4的主体部43的后端面431的盖体44的位置的状态。

此外,如图10以及图11所示,相对于无余量的长度,在配线921和922上设置有比第一位置与第二位置之间的距离l2(内螺纹513与对应于该内螺纹513的内螺纹514之间的中心间距离)(参照图13)长的余量。该配线921和922的余量没有特别限定,可以根据各种条件适当设定,优选为距离l2的1.2倍以上,更优选为距离l2的1.5倍以上,更优选为距离l2的2倍以上且3倍以下。由此,能够容易且迅速地将控制基板81的位置从第一位置和第二位置中的一个改变为另一个。另外,配线921的余量和配线922的余量可以相同也可以不同。

如上所述,根据机器人1,由于机器人1、控制基板81和电源基板82(控制装置)被一体化,因此能够实现机器人1的小型化(机器人系统整体的小型化)。

另外,由于第一驱动源401的第一马达401m设置在第一臂部11而不是基座4的收纳空间42,所以能够容易且迅速地进行第一马达401m的维护等。另外,与将作为热源的第一马达401m设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。

如以上说明,机器人1具备基座4、设置在基座4上的机器人臂部10、设置于基座4的收纳空间42(内部)并控制机器人主体2(机器人臂部10)的驱动的控制基板81、以及设置于基座4的收纳空间42(内部)并将电力供应到控制基板81的电源基板82。此外,机器人臂部10具有以能够绕第一旋转轴o1旋转的方式设置于基座4的第一臂部11,并且使第一臂部11旋转的第一马达401m设置于第一臂部11。

根据这样的机器人1,由于机器人1、控制基板81和电源基板82(控制装置)被一体化,所以能够实现机器人1的小型化。

另外,由于第一马达401m设置在第一臂部11而不是基座4的收纳空间42,所以能够容易且迅速地进行第一马达401m的维护等。另外,与将作为热源的第一马达401m设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。

此外,机器人1具有基于控制基板81的指令来驱动第一马达401m的第一驱动基板831,第一驱动基板831设置在第一臂部11。由此,与将作为热源的驱动基板831设置在基座4的收纳空间42的情况相比,能够降低收纳空间42的温度,因此能够减少因控制基板81的热量导致的影响。

另外,供应给第一马达401m的电压为1v以上且100v以下。由此,能够使第一马达401m和电源基板82小型化,由此能够实现机器人1的小型化。

此外,机器人1具有传递第一马达401m的驱动力的皮带71。由此,第一马达401m能够配置在从连结基座4和第一臂部11的关节(接头)离开的位置,因此能够将第一马达401m配置在第一臂部11的期望位置。

另外,当从第一旋转轴o1的轴向观察时,第一马达401m不与第一旋转轴o1重合。由此,由于第一马达401m与基座4分离,因此由第一马达401m产生的热量难以传递到控制基板81。

另外,机器人臂部10具有以能够绕第二旋转轴周围的方式设置于第一臂部11的第二臂部12,并且使第二臂部12旋转的第二马达402m设置于第二臂部12。由此,作为热源的第一马达401m和第二马达402m分散于第一臂部11和第二臂部12,与不分散的情况相比,能够降低第一臂部11和第二臂部12的温度。

此外,机器人1具有基于控制基板81的指令来驱动第二马达402m的第二驱动基板832,第二驱动基板832设置在第二臂部12。由此,作为热源的第一驱动基板831和第二驱动基板832分散于第一臂部11和第二臂部12,与不分散的情况相比,能够降低第一臂部11和第二臂部12的温度。

此外,优选的是在基座4上不设置风扇。由此,能够减少部件数量,能够简化构成,并且能够使基座4小型化,因此能够实现机器人1的小型化。

以上,虽然已经基于图示实施方式说明了本发明的机器人,但是本发明不限于此,各部的构成可以被替换为具有相同功能的任意构成。此外,也可以附加其他任意的构成物。

另外,在上述实施方式中,机器人的基座的固定部位例如是设置空间中的地板,但在本发明中不限于此,可列举出例如天花板、墙壁、工作台、地上等。而且,基座本身也可以是能够移动的。

而且,在本发明中,机器人也可以设置在房间(cell)内。在这种情况下,作为机器人的基座的固定部位,可列举出例如房间的地板、天花板、墙壁、工作台等。

另外,在上述实施方式中,作为固定机器人(基座)的平面(面)的第一面是与水平面平行的平面(面),但是本发明不限于此,例如可以是相对于水平面或铅垂面倾斜的平面(面),也可以是平行于铅垂面的平面(面)。即,第一旋转轴可以相对于铅垂方向或水平方向倾斜,也可以平行于水平方向,还可以平行于铅垂方向。

另外,在上述实施方式中,机器人臂部的旋转轴的数量是六个,但是本发明不限于此,机器人臂部的旋转轴的数量可以是例如一个、两个、三个、四个、五个或七个以上。即,在上述实施方式中,臂部(连杆)的数量为6个,但并不限定于此,臂部的数量可以是例如一个、两个、三个、四个、五个或七个以上。在这种情况下,例如,在本实施方式的机器人中,通过在第二臂部和第三臂部之间增加臂部,能够实现臂部的数量是七个的机器人。

另外,在上述实施方式中,机器人臂部的数量是一个,但是本发明不限于此,机器人臂部的数量例如可以是两个以上。即,机器人(机器人主体)例如可以是双臂机器人等多臂机器人。

而且,在本发明中,机器人可以是其他形式的机器人。作为具体例,可列举出例如具有腿部的腿式步行(跑步)机器人、scara机器人等水平多关节机器人等。

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