機器人以及機器人系統的制作方法

機器人以及機器人系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供的機器人以及機器人系統，即便縮小用于使機器人不干涉的空間也能夠實現使機器人的前端部的位置移動至繞第一轉動軸相差180°的位置的動作。機器人具備：基臺，其設置于第一面；以及機器人臂，其設置于上述基臺，上述機器人臂具有第n(n為1以上的整數)臂和第(n+1)臂，上述第n臂能夠繞第n轉動軸轉動，上述第(n+1)臂能夠繞與上述第一轉動軸的軸向不同的軸向即第(n+1)轉動軸轉動地設置于上述第n臂，上述第n臂的長度比上述第(n+1)臂的長度長，從上述第(n+1)轉動軸的軸向觀察，上述第n臂與上述第(n+1)臂能夠重疊，上述基臺與上述機器人臂的連接部分位于比上述第一面靠鉛垂方向上側。
【專利說明】
機器人以及機器人系統
技術領域
[0001]本發明涉及機器人以及機器人系統。
【背景技術】
[0002]以往，公知有具備機器人臂的機器人。機器人臂的多個臂(臂部件)經由關節部而連結在一起，在最前端側(最下游側)的臂，作為末端執行器，例如安裝有手。關節部由馬達驅動，通過該關節部的驅動，臂轉動。而且機器人例如用手來把持對象物，使該對象物向規定場所移動，進行組裝等規定的作業。
[0003]作為這樣的機器人，專利文獻I中公開了一種垂直多關節機器人。在專利文獻I所記載的機器人中，構成為使手相對于基臺移動至繞最基端側(最上游側)的轉動軸(沿鉛垂方向延伸的轉動軸)即第一轉動軸相差180°的位置的動作，是通過使作為最基端側的臂的第一臂相對于基臺繞上述第一轉動軸轉動來進行的。
[0004]專利文獻1:日本特開2014-46401號公報
[0005]在專利文獻I所記載的機器人中，在使手相對于基臺移動至繞第一轉動軸相差180°的位置的情況下，需要用于使機器人不干涉的較大的空間。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種機器人以及機器人系統，即便縮小用于使機器人不干涉的空間，也能夠實現使機器人的前端部的位置移動至繞第一轉動軸相差180°的位置的動作。
[0007]本發明是為了解決上述課題的至少一部分所做出的，能夠作為以下方式或應用例而實現。
[0008]應用例I
[0009]本發明的機器人的特征在于，具備:
[0010]基臺，其設置于第一面;和[0011 ]機器人臂，其設置于所述基臺，
[0012]所述機器人臂具有第η臂和第(η+1)臂，其中η為I以上的整數，
[0013]所述第η臂能夠繞第η轉動軸轉動，
[0014]所述第(η+1)臂能夠繞與所述第一轉動軸的軸向不同的軸向即第(η+1)轉動軸轉動地設置于所述第η臂，
[0015]所述第η臂的長度比所述第(η+1)臂的長度長，從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時，所述第η臂與所述第(η+1)臂能夠重疊，
[0016]所述基臺與所述機器人臂的連接部分位于比所述第一面靠鉛垂方向上側的位置。
[0017]由此，在使第η+1臂的前端移動至繞第η轉動軸相差180°的位置的情況下，能夠縮小用于使機器人不干涉的空間。
[0018]另外，通過將機器人設置于設置空間的地板、作業臺、地上等，能夠簡化用于該設置的結構，另外能夠容易且迅速地進行機器人的設置作業。
[0019]應用例2
[0020]在本發明的機器人中，優選通過不使所述第η臂轉動而使所述第(η+1)臂轉動，由此能夠使所述機器人臂的前端從第一位置經由從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時所述第η臂與所述第(η+1)臂所成的角度為0°的狀態，移動至繞所述第η轉動軸相差180°的第二位置。
[0021]由此，在使機器人臂的前端從第一位置移動至第二位置的情況下，能夠縮小用于使機器人不干涉的空間。
[0022]應用例3
[0023]在本發明的機器人中，優選所述機器人臂的前端能夠沿水平方向移動。
[0024]由此，能夠進行豐富的作業。
[0025]應用例4
[0026]在本發明的機器人中，優選所述機器人臂的前端能夠沿鉛垂方向移動。
[0027]由此，能夠進行豐富的作業。
[0028]應用例5
[0029]在本發明的機器人中，優選所述第一面與水平面平行。
[0030]由此，能夠簡化用于設置機器人的結構，另外能夠容易且迅速地進行機器人的設置作業。
[0031]應用例6
[0032]本發明的機器人系統的特征在于，具備:
[0033]具有第一面的單元;和
[0034]機器人，其具有設置于所述第一面的基臺以及設置于所述基臺的機器人臂，
[0035]所述機器人臂具有第η臂和第(η+1)臂，其中η為I以上的整數，
[0036]所述第η臂能夠繞第η轉動軸轉動，
[0037]所述第(η+1)臂能夠繞與所述第一轉動軸的軸向不同的軸向即第(η+1)轉動軸轉動地設置于所述第η臂，
[0038]所述第η臂的長度比所述第(η+1)臂的長度長，從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時，所述第η臂與所述第(η+1)臂能夠重疊，
[0039]所述基臺與所述機器人臂的連接部分位于比所述第一面靠鉛垂方向上側的位置。
[0040]由此，在使第η+1臂的前端移動至繞第η轉動軸相差180°的位置的情況下，能夠縮小用于使機器人不干涉的空間。由此能夠實現單元的小型化，能夠縮小用于設置機器人系統的設置空間。
[0041]另外，通過將機器人設置于單元內的地板、作業臺等，能夠簡化用于該設置的結構，另外能夠容易且迅速地進行機器人的設置作業。
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發明的機器人系統的實施方式的立體圖。
[0043]圖2是圖1所示的機器人系統的機器人的立體圖。
[0044]圖3是圖1所示的機器人系統的機器人的簡圖。
[0045]圖4是圖1所示的機器人系統的主視圖中的機器人的圖。
[0046]圖5是圖1所示的機器人系統的主視圖中的機器人的圖。
[0047]圖6是圖1所示的機器人系統的主視圖中的機器人的圖。
[0048]圖7是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0049]圖8是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0050]圖9是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0051]圖10是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0052]圖11是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0053]圖12是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0054]圖13是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0055]圖14是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
【具體實施方式】
[0056]以下，根據附圖所示的優選的實施方式，對本發明的機器人以及機器人系統進行詳細地說明。
[0057]圖1是表示本發明的機器人系統的實施方式的立體圖。圖2是圖1所示的機器人系統的機器人的立體圖。圖3是圖1所示的機器人系統的機器人的簡圖。圖4?圖6分別是圖1所示的機器人系統的主視圖中的機器人的圖。圖7?圖14分別是用于說明圖1所示的機器人系統的機器人作業時的動作的圖。
[0058]另外，以下為了便于說明，將圖1、圖4?圖14中的上側稱為“上”或“上方”、將下側稱為“下”或“下方”。另外，將圖1?圖14中的基臺側稱為“基端”或“上游”、將其相反側(手側)稱為“前端”或“下游”。另外，圖1、圖4?圖14中的上下方向為鉛垂方向。另外在圖2中，圖示出未設置于單元內的狀態的機器人。另外在圖7?圖14中，單元僅圖示出作業臺。
[0059]圖1所示的機器人系統100具備機器人單元50，該機器人單元50具有單元5和設置于單元5內的機器人(工業用機器人)1。機器人I具備機器人主體(主體部)10、和控制機器人主體10(機器人I)的動作的未圖示的機器人控制裝置(控制部)。
[0060]該機器人系統100例如能夠在制造手表那樣的精密設備等的制造工序等中使用。另外，機器人I例如能夠進行該精密設備、構成該精密設備的部件的供料、除料、搬送以及組裝等各種作業。
[0061]另外，機器人控制裝置可以配置于單元5內，另外，也可以配置于單元5的外部。另外，在機器人控制裝置配置于單元5內的情況下，該機器人控制裝置可以內置于機器人主體10(機器人I)，另外也可以與機器人主體10分體設置。另外，機器人控制裝置例如可以由內置有CPU(Central Processing Unit:中央處理器)的個人計算機(PC)等構成。
[0062]單元
[0063]如圖1所示，單元5是包圍(收納)機器人I的部件，能夠容易地進行移動設置。在該單元5內，主要是機器人I進行組裝等作業。
[0064]單元5具有:4個腿部54，它們使單元5整體設置于例如地板等設置空間；框體部51，其支承于4個腿部54;以及作業臺(臺部)52，其設置于框體部51的下方。另外，從鉛垂方向觀察單元5時單元5的外形形狀不特別限定，但在本實施方式中為正方形。另外，上述外形形狀例如也可以是長方形等。
[0065]框體部51具有沿鉛垂方向(圖1中上下方向)延伸的4個支柱511和設置于4個支柱511的上端的框狀的上部513。
[0066]在本實施方式中，作業臺52呈長方體形狀，在其6個面具有四邊形(矩形)的板體。從鉛垂方向觀察，該作業臺52的4個角支承于框體部51的4個支柱511。機器人I在該作業臺52的作業面521上能夠進行各種作業。
[0067]另外，作業臺52是支承機器人I的部件，在作業臺52的作業面(第一面)521固定(支承)有后述的機器人I的基臺11。該作業面521是與水平面平行的平面。
[0068]另外，也可以省略作業臺52，例如在單元5內設置地板，將該地板的地板面作為第一面，機器人I的基臺11固定(支承)于地板面。另外，上述地板面是與水平面平行的平面。
[0069]另外，在比作業臺52靠上側的相鄰的支柱511彼此之間即框體部51的4個側面以及上部513，例如可以分別設置有安全板(未圖示)等，該安全板用于使作業人員、粉塵等異物不侵入框體部51內。
[0070]另外，單元5可以不具有腿部54。在該情況下作業臺52可以直接設置于設置空間。[0071 ]機器人
[0072]如圖2?圖4所示，機器人主體10具有:基臺(支承部)11和機器人臂6。機器人臂6具備:第一臂(第一臂部件)(前臂部)12、第二臂(第二臂部件)(前臂部)13、第三臂(第三臂部件)(前臂部)14、第四臂(第四臂部件)(前臂部)15、第五臂(第五臂部件)(前臂部)16以及第六臂(第六臂部件)(前臂部)17(6個臂)、第一驅動源401、第二驅動源402、第三驅動源403、第四驅動源404、第五驅動源405以及第六驅動源406(6個驅動源)。另外，由第五臂16以及第六臂17構成肘桿，在第六臂17的前端例如可裝卸地安裝有手91等末端執行器。
[0073]機器人I是從基端側朝向前端側依次連結有基臺11、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的垂直多關節(6軸)機器人。另外，以下將第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17也分別稱為“臂”。另外，將第一驅動源401、第二驅動源402、第三驅動源403、第四驅動源404、第五驅動源405以及第六驅動源406也分別稱為“驅動源”。
[0074]如圖1以及圖4所示，基臺11是固定于單元5的作業臺52的作業面521的部分(安裝于單元5的作業臺52的作業面521的部件)。作為其固定方法，并不特別限定，例如可以采用由多根螺栓進行的固定方法等。
[0075]另外，在本實施方式中，設置于基臺11的前端部的板狀的凸緣111安裝于作業面521，但基臺11向作業面521的安裝位置并不局限于此，例如也可以是基臺11的基端面(圖4中的下側的端面)。
[0076]這里，該機器人I的基臺11設置于作業面521，因此基臺11與機器人臂6的連接部分即后述的軸承部62的中心(參照圖5)位于比作業面(第一面)521靠鉛垂方向上側。
[0077]另外，第一臂12與第二臂13的連接部分即將第二臂13支承為能夠轉動的未圖示的軸承部的中心位于比軸承部62的中心靠鉛垂方向上側。
[0078]此外，基臺11可以包括后述的關節171，另外，也可以不包括后述的關節171(參照圖3)。
[0079]另外，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分別被支承為能夠相對于基臺11獨立地位移。
[0080]如圖2?圖4所示，第一臂12呈屈曲的形狀。若在圖4的狀態下進行說明，則第一臂12具有:第一部分121，其連接于基臺11，從基臺11向后述的第一轉動軸01的軸向(鉛垂方向)中圖4中的上側延伸突出；第二部分122，其從第一部分121的圖4中的上端向第二轉動軸02的軸向(水平方向)中圖4中的右側延伸突出；第三部分123，其設置在第二部分122的與第一部分121相反的端部，向第一轉動軸01的軸向(鉛垂方向)中圖4中的上側延伸突出；以及第四部分124，其從第三部分123的與第二部分122相反的端部向第二轉動軸02的軸向(水平方向)中圖4中的左側延伸突出。此外，上述第一部分121、第二部分122、第三部分123以及第四部分124以一體的方式形成。另外，從與第一轉動軸01以及第二轉動軸02雙方正交的方向觀察(從圖4的紙面表面側觀察)，第二部分122與第三部分123大致正交(交叉)。
[0081]第二臂13呈長條形狀，連接于第一臂12的前端部即第四部分124的與第三部分123相反的端部。
[0082]第三臂14呈長條形狀，連接于第二臂13的前端部即第二臂13的與連接有第一臂12的端部相反的端部。
[0083]第四臂15連接于第三臂14的前端部即第三臂14的與連接有第二臂13的端部相反的端部。第四臂15具有相互對置的一對支承部151、152。支承部151、152用于第四臂15與第五臂16的連接。
[0084]第五臂16位于支承部151、152之間，通過連接于支承部151、152而與第四臂15連結。
[0085]第六臂17呈平板狀，連接于第五臂16的基端部。另外，在第六臂17，在其前端部(與第五臂16相反的一側的端部)，作為末端執行器，例如可裝卸地安裝有把持手表等那樣的精密設備、部件等的手91。該手91的驅動由機器人控制裝置進行控制。此外，作為手91不特別限定，例如，能夠舉出具有多根指部(finger)的結構。而且，該機器人I保持利用手91把持精密設備、部件等的狀態控制臂12?17等的動作，由此能夠進行搬送該精密設備、部件等各種作業。
[0086]如圖2?圖4所示，基臺11與第一臂12經由關節(接頭joint)171連結。關節171具有將相互連結的第一臂12支承為能夠相對于基臺11轉動的機構。由此第一臂12能夠以與鉛垂方向平行的第一轉動軸01為中心(繞第一轉動軸01)相對于基臺11轉動。第一轉動軸01與安裝有基臺11的作業臺52的作業面521的法線一致。另外，第一轉動軸01是位于機器人I的最上游側的轉動軸。繞該第一轉動軸01的轉動通過具有馬達401M的第一驅動源401的驅動來進行。另外，第一驅動源401通過馬達401M和電纜(未圖示)而被驅動，該馬達401M經由電連接的馬達驅動器301而被機器人控制裝置控制。另外，第一驅動源401可以構成為通過與馬達401M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達401M的驅動力，另外也可以省略減速器。
[0087]另外，第一臂12與第二臂13經由關節(joint)172連結。關節172具有將相互連結的第一臂12與第二臂13中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此第二臂13能夠以與水平方向平行的第二轉動軸02為中心(繞第二轉動軸02)相對于第一臂12轉動。第二轉動軸02與第一轉動軸01正交。繞該第二轉動軸02的轉動通過具有馬達402M的第二驅動源402的驅動來進行。另外，第二驅動源402通過馬達402M和電纜(未圖示)而被驅動，該馬達402M經由電連接的馬達驅動器302而被機器人控制裝置控制。另外，第二驅動源402可以構成為通過與馬達402M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達402M的驅動力，另外也可以省略減速器。另外第二轉動軸02可以和與第一轉動軸Ol正交的軸平行，另外，即便第二轉動軸02不與第一轉動軸01正交，只要軸向相互不同即可。
[0088]另外，第二臂13與第三臂14經由關節(接頭joint)173連結。關節173具有將相互連結的第二臂13與第三臂14中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第三臂14能夠以與水平方向平行的第三轉動軸03為中心(繞第三轉動軸03)相對于第二臂13轉動。第三轉動軸03與第二轉動軸02平行。繞該第三轉動軸03的轉動通過第三驅動源403的驅動來進行。另外，第三驅動源403通過馬達403M和電纜(未圖示)而被驅動，該馬達403M經由電連接的馬達驅動器303而被機器人控制裝置控制。此外，第三驅動源403可以構成為通過與馬達403M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達403M的驅動力，另外也可以省略減速器。
[0089]另外，第三臂14與第四臂15經由關節(joint)174連結。關節174具有將相互連結的第三臂14與第四臂15中的一方支承為能夠相對另一方轉動的機構。由此第四臂15能夠以與第三臂14的中心軸方向平行的第四轉動軸04為中心(繞第四轉動軸04)相對于第三臂14(基臺11)轉動。第四轉動軸04與第三轉動軸03正交。繞該第四轉動軸04的轉動通過第四驅動源404的驅動來進行。另外，第四驅動源404通過馬達404M和電纜(未圖示)而被驅動，該馬達404M經由電連接的馬達驅動器304而被機器人控制裝置控制。另外，第四驅動源404可以構成為通過與馬達404M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達404M的驅動力，另外也可以省略減速器。另外，第四轉動軸04可以和與第三轉動軸03正交的軸平行，另外，即便第四轉動軸04不與第三轉動軸03正交，只要軸向相互不同即可。
[°09°]另外，第四臂15與第五臂16經由關節(接頭joint) 175連結。關節175具有將相互連結的第四臂15與第五臂16中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第五臂16能夠以與第四臂15的中心軸向正交的第五轉動軸05為中心(繞第五轉動軸05)相對于第四臂15轉動。第五轉動軸05與第四轉動軸04正交。繞該第五轉動軸05的轉動通過第五驅動源405的驅動來進行。另外，第五驅動源405通過馬達405M和電纜(未圖示)而被驅動，該馬達405M經由電連接的馬達驅動器305而被機器人控制裝置控制。另外，第五驅動源405可以構成為通過與馬達405M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達405M的驅動力，另外也可以省略減速器。另外，第五轉動軸05可以和與第四轉動軸04正交的軸平行，另外，即便第五轉動軸05不與第四轉動軸04正交，只要軸向相互不同即可。
[0091]另外，第五臂16與第六臂17經由關節(接頭joint)176連結。關節176具有將相互連結的第五臂16與第六臂17中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第六臂17以第六轉動軸06為中心(繞第六轉動軸06)相對于第五臂16轉動。第六轉動軸06與第五轉動軸05正交。繞該第六轉動軸06的轉動通過第六驅動源406的驅動來進行。另外，第六驅動源
406的驅動通過馬達與電纜(未圖示)而被驅動，該馬達406M經由電連接的馬達驅動器306而被機器人控制裝置控制。另外，第六驅動源406可以構成為通過與馬達406M—起設置的減速器(未圖示)傳遞來自馬達406M的驅動力，另外也可以省略減速器。另外，第六轉動軸06可以和與第五轉動軸05正交的軸平行，另外即便第六轉動軸06不與第五轉動軸05正交，只要軸向相互不同即可。
[0092]以上對機器人I的結構進行了簡單地說明。
[0093]接下來，對第一臂12?第六臂17的關系進行說明，但改變表現等而從各種視角進行說明。另外，對第三臂14?第六臂17而言，在將它們伸直的狀態即最長的狀態下，換言之，在第四轉動軸04與第六轉動軸06—致或平行的狀態下來考慮。
[0094]首先，如圖5所示，第一臂12的長度LI設定得比第二臂13的長度L2長。
[0095]在此，第一臂12的長度LI是指從第二轉動軸02的軸向觀察，第二轉動軸02與將第一臂12支承為能夠轉動的軸承部62的沿圖5中的左右方向延伸的中心線621之間的距離。
[0096]另外，第二臂13的長度L2是指從第二轉動軸02的軸向觀察，第二轉動軸02與第三轉動軸03之間的距離。
[0097]另外，如圖6所示，構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，能夠使第一臂12與第二臂13所成的角度Θ為0°。即，構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，第一臂12與第二臂13能夠重疊。
[0098]而且，第二臂13構成為在角度Θ為0°的情況下，即在從第二轉動軸02的軸向觀察，第一臂12與第二臂13重疊的情況下，不與設置有基臺11的作業臺52的作業面521以及第一臂12的第二部分122干涉。另外，與基臺11的基端面安裝于作業面521的情況相同，第二臂13也構成為不與作業面521以及第一臂12的第二部分122干涉。
[0099]在此，上述第一臂12與上述第二臂13所成的角度Θ是指從第二轉動軸02的軸向觀察，通過第二轉動軸02與第三轉動軸03的直線(從第二轉動軸02的軸向觀察的情況下第二臂13的中心軸)61與第一轉動軸01所成的角度。
[0100]另外，通過不使第一臂12轉動而使第二臂13轉動，能夠經由從第二轉動軸02的軸向觀察角度Θ為0°的狀態(第一臂12與第二臂13重疊的狀態)，使第二臂13的前端移動至繞第一轉動軸01相差180°的位置(參照圖7)。即，通過不使第一臂12轉動而使第二臂13轉動，能夠使機器人臂6的前端(第六臂17的前端)從圖7(a)所示的第一位置經由角度Θ為0°的狀態而移動至繞第一轉動軸01相差180°的圖7(e)所示的第二位置(參照圖7)。另外第三臂14?第六臂17分別根據需要而轉動。
[0101]另外，使第二臂13的前端移動至繞第一轉動軸01相差180°的位置時(使機器人臂6的前端從第一位置移動至第二位置時)，從第一轉動軸01的軸向觀察，第二臂13的前端以及機器人臂6的前端在直線上移動。
[0102]另外，第三臂14?第六臂17的總長度L3設定得比第二臂13的長度L2長。
[0103]由此，從第二轉動軸02的軸向觀察，在使第二臂13與第三臂14重疊時，能夠使第六臂17的前端從第二臂13突出。由此能夠防止手91與第一臂12以及第二臂13干涉。
[0104]在此，第三臂14?第六臂17的總長度L3是指從第二轉動軸02的軸向觀察，第三轉動軸03與第六臂17的前端之間的距離(參照圖5)。在該情況下，第三臂14?第六臂17如圖5所示，處于第四轉動軸04與第六轉動軸06—致或平行的狀態。
[0105]另外，如圖6所示，也可以構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，第二臂13與第三臂14能夠重疊。
[0106]S卩，構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，第一臂12、第二臂13以及第三臂14能夠同時重疊。
[0107]在該機器人I中，由于滿足上述關系，所以通過不使第一臂12轉動而使第二臂13、第三臂14轉動，能夠經由從第二轉動軸02的軸向觀察第一臂12與第二臂13所成的角度Θ為0°的狀態(第一臂12與第二臂13重疊的狀態)，使手91(第六臂17的前端)移動至繞第一轉動軸Ol相差180°的位置。而且，使用該動作，能夠高效地驅動機器人I，另外，能夠縮小為了使機器人I不干涉而設置的空間，另外還具有以下所述的各種優點。
[0108]另外，由于機器人I具有上述那樣的結構，因此能夠使機器人I的設置空間即單元5比以往小。由此，能夠使用于設置單元5的設置空間的面積(設置面積)即從鉛垂方向觀察單元5時單元5的面積S比以往小。具體而言，能夠使面積S例如為現有的面積的64%以下。因此能夠使單元5的寬度(水平方向的一邊的長度)W比現有的寬度小，具體而言，例如為現有的寬度的80%以下。另外如上所述，在本實施方式中，從鉛垂方向觀察時，單元5呈正方形，因此單元5在圖1中的縱向上的寬度(進深)W與單元5在圖1中的橫向上的寬度(橫寬度)W相同，但它們也可以不同。在該情況下，能夠使任一方或兩方的寬度W例如為現有的80%以下。
[0109]另外，具體而言，面積S優選為小于637500mm2，更優選為500000mm2以下，進一步優選為400000mm2以下，特別優選為360000mm2以下。即便為這樣的面積S，在使第二臂13的前端移動至繞第二轉動軸相差180°的位置的情況下，也能夠使機器人I不與單元5干涉。因此能夠實現單元5的小型化，能夠縮小用于設置機器人系統100的設置空間。因此例如在通過排列多個機器人單元50而構成生產線的情況下，能夠抑制該生產線的長度變長。
[0110]另外，特別是400000mm2以下的面積S，與人作業的作業區域的大小大致相同或相同以下。因此若面積S為400000mm2以下，則例如能夠容易地進行人與機器人單元50的替換，因此通過替換人與機器人單元50就能夠變更生產線。另外面積S優選為1000mm2以上。由此，能夠容易地進行機器人單元50內部的維護。
[0111]另外，具體而言，寬度W優選為小于850mm，更優選為小于750mm，進一步優選為650mm以下。由此能夠充分地發揮與上述效果相同的效果。另外寬度W是單元5的平均寬度(框體部51的平均寬度)。另外，寬度W優選為10mm以上。由此能夠容易的進行機器人單元50內部的維護。
[0112]另外，機器人I具有上述那樣的結構，因此能夠使單元5的高度(鉛垂方向的長度)L比現有的高度低。具體而言，能夠使高度L例如為現有的高度的80%以下。
[0113]另外，具體而言，高度L優選為1700mm以下，更優選為100mm以上且1650mm以下。若為上述上限值以下，則能夠進一步抑制機器人I在單元5內動作時振動的影響。另外，上述的高度L是指包括腿部54在內的單元5的平均高度。
[0114]接下來，對機器人I所進行的供料、除料、搬送、組裝等作業以及該作業時機器人I的動作的構成例兩方進行說明。在該情況下，如圖8所示，在作業臺52的圖8中的左側設置有傳送帶7。另外，為了不使粉塵等附著于輸送物，也可以將傳送帶7設置于比圖示的結構更高的位置。
[0115]首先，在第一作業中，垂直地配置有多個基板(工件)8的架臺80載置于作業臺52，機器人I從該架臺80取出基板8并搬送至傳送帶7。在該情況下，架臺80配置于以機器人I的第一轉動軸01為中心、從傳送帶7的輸送基板8的位置轉動大約180°的位置。
[0116]在該作業中，首先，機器人I如圖8所示，用手91把持配置于架臺80的基板8的凸部81，然后如圖9所示，一邊保持基板8的垂直姿勢，一邊使基板8(機器人臂6的前端)向鉛垂方向上方移動，最后，如圖1O所示，使基板8為水平姿勢。
[0117]接下來，如圖11所示，機器人I保持基板8的水平姿勢，另外，一邊將基板8(機器人臂6的前端)的高度(鉛垂方向的位置)保持為一定，一邊使基板8向水平方向、即傳送帶7的方向移動。
[0118]此時，機器人I不使第一臂12轉動而使第二臂13、第三臂14以及第五臂16轉動。因此從第一轉動軸01的軸向觀察，第二臂13的前端以及機器人臂6的前端在直線上移動。另外可以根據需要，使第一臂12、第四臂15以及第六臂17中的任意一方轉動來進行微調。
[0119]接下來，如圖12所示，機器人I使基板8的上下反轉。然后，機器人I如圖13所示，一邊保持基板8的水平姿勢，一邊使基板8向鉛垂方向下方移動，如圖14所示，載置于傳送帶7。
[0120]然后，基板8由傳送帶7輸送至下一個單元的位置，例如進行蒸鍍等規定的處理。
[0121 ]在第二作業中，在相對于基板8進行過蒸鍍等規定的處理之后，把持由傳送帶7輸送來的上述基板8，并搬送至架臺85，垂直地配置。即，第二作業的機器人I的動作與第一作業相反。
[0122]以后，重復與上述相同的動作。
[0123]以上，如列舉兩個例子進行的說明那樣，機器人I能夠使機器人臂6的前端在鉛垂方向以及水平方向上移動，另外，不使第一臂12轉動而使第二臂13、第三臂14、第五臂16轉動，由此從第一轉動軸01的軸向觀察，第二臂13的前端以及機器人臂6的前端在直線上移動，因此即便在狹窄的作業區域也能夠進行作業，即能夠縮小用于使機器人I不干涉的空間。
[0124]如以上所說明的那樣，在該機器人系統100中，機器人I通過不使第一臂12轉動而使第二臂13、第三臂14等轉動，能夠經由從第二轉動軸02的軸向觀察第一臂12與第二臂13所成的角度Θ為0°的狀態(第一臂12與第二臂13重疊的狀態)，使手91 (機器人臂6的前端)移動至繞第一轉動軸01相差180°的位置，因此能夠縮小用于使機器人I不干涉的空間。由此能夠實現單元5的小型化，能夠縮小用于設置機器人系統100的設置空間。而且，例如能夠沿生產線在每單位長度配置較多的機器人系統100，能夠縮短生產線。
[0125]另外，在使手91移動的情況下，能夠減少機器人I的動作。例如，能夠不使第一臂12轉動或縮小第一臂12的轉動角度，由此能夠縮短生產間隔時間，從而能夠使作業效率提高。
[0126]另外，與將機器人I設置于單元的頂棚、壁的情況相比，通過將機器人I的基臺11設置于單元5內的作業臺52，由此機器人I的重心的位置變低，能夠減小機器人I的振動的影響。即，能夠抑制因機器人I的動作引起的反作用力而產生的振動。
[0127]另外，通過將機器人I的基臺11設置于單元5內的作業臺52，能夠簡化用于該設置的結構，另外，能夠容易且迅速地進行機器人I的設置作業。
[0128]另外，與將機器人I設置于單元的頂棚、壁的情況相比，通過將機器人I的基臺11設置于單元5內的作業臺52，能夠抑制從機器人I出來的粉塵等附著于作業中的對象物。
[0129]以上，根據圖示的實施方式對本發明的機器人以及機器人系統進行了說明，但本發明并不限定于此，各部分的結構能夠置換為具有相同功能的任意結構。另外也可以附加其他任意的構成件。
[0130]另外，在上述實施方式中，機器人設置于單元內，但在本發明中并不局限于此，例如也可以省略單元。在該情況下，作為基臺11的固定位置，例如能夠列舉出設置空間的地板、作業臺、地上等。
[0131]另外，在上述實施方式中，第一面與水平面平行，但在本發明中并不局限于此，例如也可以相對于水平面傾斜。即，第一轉動軸可以相對于鉛垂方向傾斜。
[0132]另外，在上述實施方式中，關于權利要求書中規定的第η轉動軸、第η臂、第(η+l)轉動軸、第(η+1)臂的條件(關系)，對η為I的情況、即第一轉動軸、第一臂、第二轉動軸、第二臂滿足該條件的情況進行了說明，但在本發明中，并不局限于此，η為I以上的整數，在η為I以上的任意整數時，滿足與上述η為I的情況相同的條件即可。因此，例如η為2的情況、即第二轉動軸、第二臂、第三轉動軸、第三臂滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，η為3的情況、即第三轉動軸、第三臂、第四轉動軸、第四臂滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，η為4的情況、即第四轉動軸、第四臂、第五轉動軸、第五臂滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，η為5的情況、即第五轉動軸、第五臂、第六轉動軸、第六臂滿足與上述η為I的情況相同的條件即可。
[0133]另外，在上述實施方式中，機器人臂的轉動軸的數量為6個，但在本發明中并不局限于此，機器人臂的轉動軸的數量例如可以為2個、3個、4個、5個或7個以上。即，在上述實施方式中，臂(連桿)的數量為6個，但在本發明中并不局限于此，臂的數量例如可以為2個、3個、4個、5個或7個以上。
[0134]另外，在上述實施方式中，機器人臂的數量為I個，但在本發明中并不局限于此，機器人臂的數量例如可以為2個以上。即，機器人(機器人主體)例如可以是雙臂機器人等多臂機器人。
[0135]另外，在本發明中，機器人(機器人主體)也可以是其他形式的機器人。作為具體例，例如能夠列舉出具有腳部的腳式步行(行駛)機器人等。
[0136]附圖標記說明:I...機器人；10…機器人主體；100...機器人系統；11...基臺；111…凸緣；12、13、14、15、16、17…臂；121…第一部分；122…第二部分；123…第三部分；124…第四部分；151、152 …支承部；171、172、173、174、175、176 …關節；301、302、303、304、305、306 …馬達驅動器；401、402、403、404、405、4(^.1^^Jg;401M、402M、403M、404M、405M、406M…馬達;5…單元；50…機器人單元；51...框體部；511…支柱；52...作業臺；521…作業面；54…腿部；6…機器人臂；61...直線；62...軸承部；621…中心線；7…傳送帶；8…基板；80-"架臺；81".凸部；91".手;01、02、03、04、05、(^"轉動軸1"角度4"面積;1"寬度;L...尚度;L1、L2、L3...長度。
【主權項】
1.一種機器人，其特征在于，具備: 基臺，其設置于第一面;和 機器人臂，其設置于所述基臺， 所述機器人臂具有第η臂和第(η+1)臂，其中η為I以上的整數， 所述第η臂能夠繞第η轉動軸轉動， 所述第(η+1)臂能夠繞與所述第一轉動軸的軸向不同的軸向即第(η+1)轉動軸轉動地設置于所述第η臂， 所述第η臂的長度比所述第(η+1)臂的長度長，從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時，所述第η臂與所述第(η+1)臂能夠重疊， 所述基臺與所述機器人臂的連接部分位于比所述第一面靠鉛垂方向上側的位置。2.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于， 通過不使所述第η臂轉動而使所述第(η+1)臂轉動，由此能夠使所述機器人臂的前端從第一位置經由從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時所述第η臂與所述第(η+1)臂所成的角度為O。的狀態，移動至繞所述第η轉動軸相差180°的第二位置。3.根據權利要求1或2所述的機器人，其特征在于， 所述機器人臂的前端能夠沿水平方向移動。4.根據權利要求1?3中任一項所述的機器人，其特征在于， 所述機器人臂的前端能夠沿鉛垂方向移動。5.根據權利要求1?4中任一項所述的機器人，其特征在于， 所述第一面與水平面平行。6.一種機器人系統，其特征在于，具備: 具有第一面的單元;和 機器人，其具有設置于所述第一面的基臺以及設置于所述基臺的機器人臂， 所述機器人臂具有第η臂和第(η+1)臂，其中η為I以上的整數， 所述第η臂能夠繞第η轉動軸轉動， 所述第(η+1)臂能夠繞與所述第一轉動軸的軸向不同的軸向即第(η+1)轉動軸轉動地設置于所述第η臂， 所述第η臂的長度比所述第(η+1)臂的長度長，從所述第(η+1)轉動軸的軸向觀察時，所述第η臂與所述第(η+1)臂能夠重疊， 所述基臺與所述機器人臂的連接部分位于比所述第一面靠鉛垂方向上側的位置。
【文檔編號】B25J9/00GK106002930SQ201610031383
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月18日
【發明人】赤羽和重, 吉村和人
【申請人】精工愛普生株式會社