机器人

申请号 CN201310109271.6 申请日 2013-03-29 公开(公告)号 CN103358322B 公开(公告)日 2016-12-28
申请人 精工爱普生株式会社; 发明人 母仓政次; 大轮拓矢;
摘要 本 发明 提供一种 机器人 。机器人具有臂。该臂呈长条状,并具备:臂主体,其具有收纳部,该收纳部由在该臂主体的侧面开口而形成的凹部构成;驱动机构,其收纳于收纳部并具有 马 达;以及密封部,其对收纳部进行气密封闭。密封部具有:框体,其呈形成为沿着在收纳部的侧面开口的开口部的边缘部的框状,借助 粘合剂 而与边缘部接合,并具有供多个 螺栓 分别螺合的多个内 螺纹 ;罩,其通过与各 内螺纹 螺合的螺栓而拆装自如地安装于框体,并在该安装状态下将收纳部 覆盖 ;以及 衬垫 ,其夹装于框体与罩之间。
权利要求

1.一种机器人,其特征在于,具备:
臂,其具有臂主体、且形成有包括开口部的收纳部;
驱动机构,其收纳于所述收纳部;以及
密封部,其对所述收纳部进行气密封闭,
所述密封部具有:
框体,其呈沿着所述开口部的边缘部的框状,借助粘合剂而与所述边缘部结合,并具有供螺栓螺合的内螺纹
罩,其通过所述螺栓而能够相对于所述框体拆装、且通过所述螺栓而仅固定安装于所述框体,并在安装于所述框体的状态下将所述收纳部覆盖;以及
衬垫,其夹装于所述框体与所述罩之间。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
通过实施钝化处理或电处理而成的第一保护膜形成于所述框体的所述内螺纹,通过涂覆具有非浸润性的材料而成的第二保护膜形成于所述框体的所述内螺纹以外的部分。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
所述钝化处理是膜处理。
4.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
所述电镀处理是无电解镍镀。
5.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,
所述电镀处理是无电解镍镀。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
所述具有非浸润性的材料是氟类材料。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
所述衬垫在所述框体与所述罩之间处于压缩状态,
所述框体具有限制部,该限制部限制所述罩对所述衬垫的压缩极限。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
对所述框体中的该框体的外侧的边缘部的至少一部分实施
9.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
所述驱动机构具有:达;与该马达连结的第一带轮;与该第一带轮分离配置的第二带轮;以及架设于所述第一带轮与所述第二带轮之间的正时带,
当对所述臂进行侧视时,所述框体与所述马达、所述第一带轮、所述第二带轮以及所述正时带都不重叠。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
所述臂及所述框体由铝或铝合金构成。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人,其特征在于,
所述罩是由不锈构成的平板。

说明书全文

机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人。

背景技术

[0002] 以往公知有一种机器人,其具备基台和多个臂,该多个臂被支承为相对于该基台能够变位且互相连结(例如,参照专利文献1)。在专利文献1所述的机器人中,例如,一个臂具有:作为臂主体的外壳;收纳于外壳内且作为驱动机构的达、带轮、带等;以及覆盖驱动机构的罩。在外壳形成有多个内螺纹。并且,通过使螺栓与该各内螺纹分别螺合、亦即借助螺栓而将罩固定于外壳。
[0003] 另外,在外壳与罩之间夹装有衬垫以及支承衬垫的板,这些部件与罩一起借助螺栓而被一并固定。这样,在专利文献1所述的机器人中,采用由一根螺栓将罩和板固定的所谓的“共同紧固”方式。此外,衬垫通常夹持设置于两个部件彼此之间(在专利文献1的情况下为罩与板之间)。并且,“共同紧固”从设计度、组装角度(包括拆解后的维护)来看并非为优选。
[0004] 另外,当对驱动机构进行维护时,松解各螺栓而将罩拆下,进而进行该维护。但是,如果针对专利文献1所述的机器人反复进行维护,不久便会出现外壳的内螺纹破损、即压坏螺纹牙的情况。在该情况下,无法在拆装罩后进行维护。另外,由于罩处于被拆卸后的状态,结果,使得驱动机构处于露出状态,维护的频率增大,无法确保安全性,从而导致机器人无法使用。
[0005] 专利文献1:日本特开2002-239970号公报

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供能够容易地对驱动机构进行维护的机器人。
[0007] 通过下述本发明能够达成上述目的。
[0008] 本发明的机器人的特征在于,具备:臂主体,其形成有收纳部,该收纳部包括在外表面开口的开口部;
[0009] 驱动机构,其收纳于上述收纳部;以及
[0010] 密封部,其对上述收纳部进行气密封闭,
[0011] 上述密封部具有:
[0012] 框体,其形成为沿着上述开口部的边缘部的框状,通过粘合剂而与该边缘部接合,并具有供螺栓螺合的内螺纹;
[0013] 罩,其通过与上述内螺纹螺合的上述螺栓而拆装自如地安装于上述框体,并在安装于上述框体的状态下覆盖上述收纳部;以及
[0014] 衬垫,其夹装于上述框体与上述罩之间。
[0015] 由此,当对驱动机构进行维护时,只要分别松解将罩固定于框体的各螺栓,就能容易且可靠地将罩从框体拆下。并且,使得驱动机构露出,从而能够容易地对该驱动机构进行维护。
[0016] 另外,供螺栓螺合的内螺纹形成于框部件。并且,在反复维护的过程中,即使上述内螺纹破损、亦即上述内螺纹的螺纹牙被压坏,只要更换框部件,就能够用螺栓将罩固定于该框部件,从而能够利用该罩再次将驱动机构覆盖。然后,如前上述,只要松解螺栓就能够容易地进行维护。
[0017] 在本发明的机器人中,优选地,通过实施钝化处理或电处理而成的第一保护膜形成于上述框体的上述内螺纹,通过涂覆具有非浸润性的材料而成的第二保护膜形成于上述框体的上述内螺纹以外的部分。
[0018] 例如,当机器人设置于填充有杀菌气体的环境下时,利用第一保护膜尤其能够可靠地防止杀菌气体腐食内螺纹。另外,例如当机器人设置于填充了含有药剂的杀菌气体的环境下时,因该药剂的种类的不同而有时会附着于框体从而产生影响,但是利用第二保护膜能够可靠地防止药剂的附着。
[0019] 在本发明的机器人中,优选地,上述钝化处理为膜处理。
[0020] 此类处理的耐腐蚀性优异。另外,当形成第一保护膜时,能够容易地对第一保护膜的厚度进行管理,从而能够获得所需厚度的第一保护膜。
[0021] 在本发明的机器人中,优选地,上述电镀处理为无电解镍镀。
[0022] 此类处理的耐腐蚀性优异。另外,当形成第一保护膜时,能够容易地对第一保护膜的厚度进行管理,从而能够获得所需厚度的第一保护膜。
[0023] 在本发明的机器人中,优选地,具有上述非浸润性的材料为氟类材料。
[0024] 此类材料的耐药性优异。此外,此类材料还具有防污功能,例如,即使灰尘、尘埃、油份附着于框体,也能够容易地将它们擦除。
[0025] 在本发明的机器人中,优选地,上述衬垫在上述框体与上述罩之间形成为压缩状态,上述框体具有限制部,该限制部限制上述罩对上述衬垫的压缩极限。
[0026] 由此,能够防止过度压缩衬垫或对衬垫压缩不充分的情况,从而能够适当地确保收纳部内的气密性。另外,例如,即使在定期维护时多次更换衬垫,也能够在每一次更换过程中都针对该衬垫可靠地限制恒定的压缩极限。
[0027] 在本发明的机器人中,优选地,上述框体在该框体的外侧的边缘部的至少一部分被实施倒角
[0028] 由此,能够将安装于框体的罩缩小对框体所实施的倒角的大小,从而能够实现臂(机器人)的轻量化。
[0029] 另外,能够防止框体的实施了倒角的部分与臂的周围干扰,从而能够尽量确保臂的较大的可动范围。
[0030] 在本发明的机器人中,优选地,上述驱动机构具有:马达;与该马达连结的第一带轮;与该第一带轮分离配置的第二带轮;以及架设于上述第一带轮与上述第二带轮之间的正时带,
[0031] 当对上述臂主体进行侧视时,上述框体与上述马达、上述第一带轮、上述第二带轮以及上述正时带均不重叠。
[0032] 由此,在进行维护的过程中,当将马达、第一带轮、第二带轮以及正时带中的任意部件从收纳部取出时,只要朝工作人员拉拽上述所有部件就能够容易地取出上述任意部件。
[0033] 在本发明的机器人中,优选地,上述臂主体及上述框体由铝或铝合金构成。
[0034] 例如,在臂主体是利用模具而成型的铸件的情况下,通过将铝或铝合金用作该臂主体的构成材料,能够容易地进行模具成型。另外,例如,在框体是通过对作为其母材的金属板进行切削加工而获得的情况下,通过将铝或铝合金用作该框体的构成材料,能够容易地进行该切削加工。
[0035] 在本发明的机器人中,优选地,上述罩是由不锈构成的平板。
[0036] 由此,与形成有凹凸的情况相比,能够防止或抑制灰尘、尘埃等堆积于罩。另外,即使堆积有灰尘、尘埃等,也能够容易地将它们擦除。
[0037] 另外,在本发明的机器人中,优选地,上述各内螺纹沿上述框体的周向隔开间隔地配置。
[0038] 由此,基于与内螺纹螺合的多个螺栓的固定大致均匀地分散,从而能够可靠地将罩固定。另外,能够在框体与罩之间均匀地压缩衬垫,从而能够可靠地确保该衬垫的气密性。
[0039] 另外,在本发明的机器人中,优选地,上述收纳部在上述臂主体的外表面且在隔着其中心轴的两侧部分开口。
[0040] 由此,当对驱动机构进行维护时,能够根据该维护对象部件的配置部位(位置)而从上述两侧中的一侧进行维护,也能够从另一侧进行维护。
[0041] 另外,在本发明的机器人中,优选地,上述驱动机构具有两台马达,该两台马达以上述臂主体的中心轴为对称中心而对称地配置。
[0042] 由此,能够实现臂(臂主体)的小型化,从而能够尽量确保臂的较大的可动范围。另外,能够将上述两侧中的一侧的密封部与另一侧的密封部设定为共通的结构。
[0043] 另外,在本发明的机器人中,优选地,上述马达相对于上述臂主体偏置于上述基台侧。
[0044] 马达在构成驱动机构的部件中是比较重的部件。因此,当使臂例如绕平行于平方向的轴转动时,若马达在臂主体(收纳部)内位于基台侧,则能够迅速地进行上述转动。
[0045] 另外,在本发明的机器人中,优选地,供操作器安装的腕与上述臂的与上述基台相反侧的端部,
[0046] 上述驱动机构能够驱动上述腕。
[0047] 由此,能够根据安装于腕的操作器所把持对象物的形状、大小等适当地变更操作器的姿势,从而能够容易且可靠地把持对象物。附图说明
[0048] 图1是从正面侧观察本发明的机器人的立体图。
[0049] 图2是从背面侧观察本发明的机器人的立体图。
[0050] 图3是本发明的机器人的简图。
[0051] 图4是本发明的机器人的主要部分的框图
[0052] 图5是示出本发明的机器人的使用状态(设置状态)的立体图。
[0053] 图6是本发明的机器人所具备的多个臂中的具有代表性的一个臂的分解立体图。
[0054] 图7是图6中的A-A线剖视图。
[0055] 图8是图6中的B-B线剖视图。
[0056] 图9是本发明的机器人所具备的框体的放大剖视图。
[0057] 图10是图6中的C-C线剖视图。
[0058] 图11是从图6中的箭头D方向观察的图(侧视图)。
[0059] 附图标记说明:
[0060] 1…机器人(产业用机器人);11…基台;111…螺栓;112…基台主体(外壳);113…圆筒状部;114…箱状部;12、13、14、15…臂(连杆);16…腕(连杆);161…腕主体;162…支承环;163…末端面;171、172、173、174、175、176…关节(接头);2、2a、2b、2c、2d…臂主体;21…收纳部;211…开口部;212…边缘部;213…厚壁部;214…薄壁部;22…中心轴;23a、23b…侧面;24a、24b…舌片部;25…根部;26…内螺纹;3、3a、3b、3c、3d…驱动机构;31…第一带轮;32…第二带轮;33…带(正时带);4、4a、4b、4c、4d…密封部;5…框体;51…背面侧的面;52…表面侧的面;53…插入孔;531…大径部;532…小径部;54…内螺纹;55…限制部;56…倒角部;57…第一保护膜;58…第二保护膜;6…罩;61…穿过孔;62…表面侧的面;7…衬垫;71…贯通孔;20…个人计算机(PC);301、302、303、304、305、306…马达驱动器;401、402、403、
404、405、406…马达;405a、406a…轴(轴部件);50a、50b…圆筒部件;60…螺栓;601…头部;
70…粘合剂层(粘合剂);80…螺栓;801…头部;100…密室(隔离器);101…底面;102…壁;
103…顶棚;200…杀菌气体生成装置;300…管;400…;h…高度;O1、O2、O3、O4、O5、O6…转动轴;t1、t2、t3、t4、t5…厚度。

具体实施方式

[0061] 以下,基于附图所示的优选实施方式对本发明的机器人进行详细说明。
[0062] 图1是从正面侧观察本发明的机器人的立体图,图2是从背面侧观察本发明的机器人的立体图,图3是本发明的机器人的简图,图4是本发明的机器人的主要部分的框图,图5是示出本发明的机器人的使用状态(设置状态)的立体图,图6是本发明的机器人所具备的多个臂中的具有代表性的一个臂的分解立体图,图7是图6中的A-A线剖视图,图8是图6中的B-B线剖视图,图9是本发明的机器人所具备的框体的放大剖视图,图10是图6中的C-C线剖视图,图11是从图6中的箭头D方向观察的图(侧视图)。此外,以下为了便于说明,将图1~图3及图5~图11中的上侧称为“上”或者“上方”,将下侧称为“下”或者“下方”。另外,将图1~图3及图5中的基台侧称为“基端”,将其相反侧称为“顶端”。此外,将图6~图11中的臂的长度方向称为“x轴方向”,将垂直于x轴方向且水平的方向称为“y轴方向”,将与x轴方向及y轴方向均垂直的方向称为“z轴方向”。
[0063] 图1~图3所示的机器人(产业用机器人)1是例如能够在对手表等之类的精密仪器进行检查的检查工序中使用,具备基台11、4个臂(连杆)12、13、14、15以及腕(连杆)16且将上述这些部件按顺序依次连结而成的垂直多关节(6轴)机器人。此外,在垂直多关节机器人中,还可以将基台11、臂12~15及腕16统称为“臂”,也可以区分命名,将基台11称为“第一臂”,将臂12称为“第二臂”,将臂13称为“第三臂”,将臂14称为“第四臂”,将臂15称为“第五臂”,将腕16称为“第六臂”。
[0064] 如图3所示,臂12~15、腕16分别以独立且能够变位的方式支承于基台11。
[0065] 基台11与臂12经由关节(接头)171而连结。并且,臂12相对于基台11能够绕与铅直方向平行的转动轴O1转动。该绕转动轴O1的转动由马达401驱动而实现。此外,马达401的驱动由经由线缆(未图示)而与马达401电连接的马达驱动器301控制(参照图4)。
[0066] 臂12与臂13经由关节(接头)172而连结。并且,臂13相对于臂12(基台11)能够绕与水平方向平行的转动轴O2转动。该绕转动轴O2的转动由马达402驱动而实现。此外,马达402的驱动由经由线缆(未图示)而与马达402电连接的马达驱动器302控制(参照图4)。
[0067] 臂13与臂14经由关节(接头)173而连结。并且,臂14相对于臂13(基台11)能够绕与水平方向平行的转动轴O3转动。该绕转动轴O3的转动由马达403驱动而实现。此外,马达403的驱动由经由线缆(未图示)而与马达403电连接的马达驱动器303控制(参照图4)。
[0068] 臂14与臂15经由关节(接头)174而连结。并且,臂15相对于臂14(基台11)能够绕与臂14的中心轴方向平行的转动轴O4转动。该绕转动轴O4的转动由马达404驱动而实现。此外,马达404的驱动由经由线缆(未图示)而与马达404电连接的马达驱动器304控制(参照图4)。
[0069] 臂15与腕16经由关节(接头)175而连结。并且,腕16相对于臂15(基台11)能够绕与水平方向(y轴方向)平行的转动轴O5转动。该绕转动轴O5的转动由马达405驱动而实现。此外,马达405的驱动由经由线缆(未图示)而与马达405电连接的马达驱动器305控制(参照图4)。另外,腕16借助关节(接头)176而能够绕与转动轴O5垂直的转动轴O6转动。该绕转动轴O6的转动由马达406驱动而实现。此外,马达406的驱动由经由线缆(未图示)而与马达406电连接的马达驱动器306控制(参照图4)。
[0070] 作为马达401~406,并未特别限定,例如优选使用伺服马达。此外,所述各线缆分别穿过机器人1。
[0071] 如图4所示,机器人1与作为控制单元的内置有CPU(Central Processing Unit)的个人计算机(PC)20电连接。并且,个人计算机20能够使臂12~15、腕16分别独立地动作,即,能够借助马达驱动器301~306而分别独立地控制马达401~406。该控制程序被预先存储在内置于个人计算机20的记录介质中。
[0072] 如图5所示,在本实施方式中,机器人1被设置于保持了气密性的密室(隔离器)100内。该密室100经由管300而与产生杀菌气体(例如过氧化氢蒸气)的杀菌气体生成装置200连通。并且,机器人1在作业开始之前、作业结束之后利用来自杀菌气体生成装置200的杀菌气体而实施杀菌处理。此外,阀400设置于管300的长度方向上的中间部位。该阀400对密室100与杀菌气体生成装置200连通的连通状态以及切断上述连通状态的切断状态进行切换。
[0073] 如前所述,机器人1具备基台11、臂12~15及腕16。
[0074] 如图1、图2所示,在机器人1为垂直多关节机器人的情况下,基台11是位于该垂直多关节机器人的最下方并被固定于密室100的底面101的部分。对于其固定方法并未进行特别限定,例如,在图1、图2所示的本实施方式中,采用了基于多个螺栓111的固定方法。此外,作为基台11在密室100内的固定部位,除了底面101之外,还能够是密室100的壁102、顶棚103。
[0075] 基台11具有中空的基台主体(外壳)112。基台主体112能够分成呈圆筒状的圆筒状部113以及一体地形成于该圆筒状部113的外周部的呈箱状的箱状部114。并且,在此类基台主体112中例如收纳有马达401、马达驱动器301~306。
[0076] 臂12~15分别具有中空的臂主体2、驱动机构3以及密封部4,除了相对于基台11的配置部位亦即相对于机器人1整体的配置部位、以及外形形状不同以外,其它结构大致相同。此外,以下,为了便于说明,将臂12所具备的臂主体2、驱动机构3、密封部4分别称为“臂主体2a”、“驱动机构3a”、“密封部4a”,将臂13所具有的臂主体2、驱动机构3、密封部4分别称为“臂主体2b”、“驱动机构3b”、“密封部4b”,将臂14所具有的臂主体2、驱动机构3、密封部4分别称为“臂主体2c”、“驱动机构3c”、“密封部4c”,将臂15所具有的臂主体2、驱动机构3、密封部4分别称为“臂主体2d”、“驱动机构3d”、“密封部4d”。
[0077] 臂12以相对于水平方向倾斜的姿势与基台11的上端部(顶端部)连结。在该臂12中,驱动机构3a具有马达402并收纳于臂主体2a内。另外,臂主体2a内被密封部4a气密封闭。
[0078] 臂13与臂12的末端部连结。在该臂13中,驱动机构3b具有马达403并收纳于臂主体2b内。另外,臂主体2a内被密封部4b气密封闭。
[0079] 臂14与臂13的末端部连结。在该臂14中,驱动机构3c具有马达404并收纳于臂主体2c内。另外,臂主体2c内被密封部4c气密封闭。
[0080] 臂15以平行于臂14的中心轴方向的方式与臂14的末端部连结。在该臂15中,驱动机构3d具有马达405、406并收纳于臂主体2d内。另外,臂主体2d内被密封部4d气密封闭。
[0081] 腕16与臂15的末端部(与基台11相反侧的端部)连结。例如把持手表等之类的精密仪器的操作器(manipulator)(未图示)拆装自如地安装于该腕16。此外,作为操作器并未进行特殊限定,例如能够举出具有多个指部(手指)的结构。并且,该机器人1在利用所述操作器把持精密仪器的状态下对臂12~15、腕16等的动作进行控制,由此能够输送该精密仪器。
[0082] 如图6所示,腕16具有:呈圆筒状的腕主体161;以及呈环状的支承环162,该支承环162与腕主体161分体构成,并设置于该腕主体161的基端部。
[0083] 腕主体161的末端面163是平坦的面,且是供操作器安装的安装面。另外,腕主体161与臂15的驱动机构3d连结,并且通过该驱动机构3d的马达406的驱动而绕转动轴O6转动。
[0084] 支承环162与臂15的驱动机构3相连结,并通过该驱动机构3d的马达405的驱动而连同腕主体161一起绕转动轴O5转动。
[0085] 接下来对臂12~15进行详细说明,如前所述,这些臂12~15的在机器人1整体的配置部位和外形形状不同,除此之外,其余结构大致相同,因此以下以臂15为代表进行说明。
[0086] 如图6所示,臂15具有臂主体2(2d)、驱动机构3(3d)以及密封部4(4d)。
[0087] 臂主体2由沿着x轴方向的长条体构成,该长条体包括末端侧的一对舌片部24a、24b以及基端侧的根部25。舌片部24a与舌片部24b在y轴方向上分离。并且,在舌片部24a与舌片部24b之间配置有腕16的支承环162。进而,在舌片部24a与支承环162之间夹装有圆筒部件50a,在舌片部24b与支承环162之间也夹装有圆筒部件50b。由此,腕16被保持于臂15。
[0088] 另外,臂主体2具有收纳驱动机构3的收纳部21。收纳部21构成为包括在隔着臂主体2的中心轴22配置的两个侧面23a、23b(外表面)开口的凹部(参照图10)。由此,当对驱动机构3进行维护时,能够从侧面23a侧进行该维护,还能够从侧面23b侧进行该维护。例如,在更换马达405的情况下,能够容易地从侧面23a侧进行该更换,在更换马达406的情况下,能够容易地从侧面23b侧进行该更换。这样,机器人1在易于维护方面具有优异性能。
[0089] 作为臂主体2的构成材料并未进行特殊限定,例如能够使用各种金属材料,其中,特别优选铝或铝合金。在臂主体2是通过使用模具而成型的铸件的情况下,将铝或铝合金用作该臂主体2的构成材料,由此能够容易地进行模具成型。
[0090] 此外,前述基台11的基台主体112的构成材料、腕16的支承环162的构成材料也能够使用与臂主体2的构成材料相同的材料。另外,腕16的腕主体161的构成材料优选使用不锈钢
[0091] 如图6、图10所示,驱动机构3具有马达405、406。马达405、406都是在收纳部21内偏置于根部25侧,即相对于臂主体2偏置于基台11侧。马达405、406比较重。因此,当使臂14连同臂15一起绕转动轴O3转动时,若马达405、406在臂15(收纳部21)内位于根部25侧,则能够迅速地进行该转动。
[0092] 马达405具有呈棒状且被支承为能够绕其轴旋转的轴(轴部件)405a,该轴405a朝侧面23a侧突出(参照图10)。马达406具有呈棒状且被支承为能够绕其轴旋转的轴(轴部件)406a,该轴406a朝侧面23b侧突出(参照图10)。
[0093] 另外,驱动机构3还具有:与马达405的轴405a连结的第一带轮31;与第一带轮31分离地配置于舌片部24a的第二带轮32;以及架设于第一带轮31与第二带轮32之间的带(正时带)33。第一带轮31、第二带轮32及带33与马达405的轴405a相同地位于侧面23a侧,能够将轴405a的旋转力传递到腕16,并能够可靠地使该腕16绕转动轴O(5 第二带轮32)转动。
[0094] 另外,驱动机构3在侧面23b侧也具有:与马达406的轴406a连结的第一带轮31;与第一带轮31分离地配置于舌片部24b的第二带轮32;以及架设于第一带轮31与第二带轮32之间的带33。该侧面23b侧的第一带轮31、第二带轮32以及带33能够将马达406的轴406a的旋转力传递到腕16,并能够可靠地使该腕16绕转动轴O6转动。
[0095] 如图10所示,马达405与马达406以臂主体2的中心轴22为对称中心(对称点)对称配置(点对称)。进而,按顺序依次与马达405连结的侧面23a侧的第一带轮31、第二带轮32、带33与按顺序依次与马达406连结的侧面23b侧的第一带轮31、第二带轮32、带33也都以中心轴22为对称中心对称配置(点对称)。
[0096] 此类对称的配置有助于臂15(臂主体2)的小型化,能够尽量确保臂15的较大的可动范围。另外,如后所述,能够将侧面23a侧的密封部4(4d)与侧面23b侧的密封部4(4d)设定为共通的结构。
[0097] 接下来说明密封部4(4d)。在臂15中,密封部4分别设置于侧面23a侧与侧面23b侧。侧面23a侧的密封部4与侧面23b侧的密封部4结构相同,因此以下以侧面23a侧的密封部4为代表进行说明。
[0098] 密封部4气密地封闭收纳部21。借助该密封部4而针对收纳部21内的驱动机构3(3d)发挥防水功能、防尘功能。另外,来自杀菌气体生成装置200的杀菌气体有时会腐蚀驱动机构3,但是借助密封部4就能够可靠地防止该腐蚀的发生。
[0099] 如图6~图8所示,密封部4具有框体5、衬垫7及罩6,这些部件按照框体5、衬垫7及罩6的顺序依次从臂主体2侧重叠。
[0100] 如图6所示,框体5是构成为沿着在臂主体2的收纳部21的侧面23a(外表面)开口的开口部211的边缘部212的框状的部件。该部件的厚度例如能够设为10mm左右。
[0101] 如图7、图8所示,框体5的背面侧的面51经由粘合剂层(粘合剂)70而与边缘部212接合。粘合剂层70沿边缘部212形成。由此,能够可靠地防止在框体5的背面侧的面51与臂主体2的边缘部212之间产生间隙,从而能够确保收纳部21内的气密性。如此,粘合剂层70还作为将框体5的背面侧的面51与臂主体2的边缘部212之间填充的“密封垫层(衬垫)”而发挥功能。
[0102] 在机器人1中,粘合剂层70承担框体5的相对于臂主体2的主要的固定任务。进而,在机器人1中,多个(例如6个)螺栓60承担框体5的相对于臂主体2的辅助的固定任务(参照图6、图8)。由此,相对于臂主体2更加牢固地固定框体5。另外,当将框体5固定于臂主体2时,还能够在粘合剂层70硬化之前利用螺栓60进行暂时固定。
[0103] 在框体5形成有供各螺栓60分别插入的插入孔53,该插入孔53从表面侧的面52贯通到背面侧的面51。如图6、图11所示,各插入孔53分别沿框体5的周向隔开间隔地配置。另外,如图8所示,针对各插入孔53分别实施“锪平”,且该各插入孔53分别构成为包括内径不同的两部分,即包括表面侧的面52侧的内径较大的大径部531与背面侧的面51侧的内径较小的小径部532。由此,能够防止各螺栓60的头部601从框体5的表面侧的面52突出,从而能够可靠地防止该头部601妨碍后述的衬垫7的设置。
[0104] 另一方面,在臂主体2的边缘部212的与各插入孔53对应的部分形成有内螺纹26。并且,分别插入到框体5的各插入孔53的螺栓60能够与各内螺纹26螺合。由此实施前述的辅助固定。
[0105] 此外,如图7、图8所示,在臂主体2的边缘部212,形成有内螺纹26的部分的厚度与除此之外的部分的厚度不同,前者(以下称为“厚壁部213”)的厚度t1比后者的(以下称为“薄壁部214”)的厚度t2厚了内螺纹26所形成的量。但是,因为薄壁部214的形成区域大于厚壁部213的形成区域,因此能够实现臂主体2的轻量化。
[0106] 作为螺栓60并未进行特殊限定,例如,优选使用所谓的“内六角螺栓”并借助六角扳手进行紧固、解除紧固。
[0107] 如图6、图11所示,在框体5的表面侧的面52形成有多个(例如,在图示结构中为10个)内螺纹54,将罩6固定于该框体5的多个(例如在图示结构中为10个)螺栓80分别与上述多个内螺纹54螺合。各内螺纹54沿框体5的周向隔开间隔地配置。由此,基于这些螺栓80的固定力大致均匀地分散,从而能够可靠地将罩6固定。另外,罩6能够在其与框体5之间均匀地压缩衬垫7,从而能够更加可靠地确保基于该衬垫7的气密性(参照图7(b)、图8)。
[0108] 此外,优选地,如图7所示,各内螺纹54分别形成至框体5在厚度方向上的中途,即,优选为不形成至背面侧的面51。
[0109] 另外,在框体5的表面侧的面52设置(载置)有衬垫7。如此,表面侧的面52还作为供衬垫7设置的衬垫设置部而发挥功能。
[0110] 并且,利用罩6压缩设置于表面侧的面52的衬垫7。此时,在框体5中,能够利用限制部55来限制罩6针对衬垫7的压缩极限。由此能够防止过度压缩衬垫7或对压缩衬垫7压缩不充分的情况,从而能够适当地确保收纳部21内的气密性。另外,例如在定期维护时,即使多次更换衬垫7,也能够在每次更换过程中都针对该衬垫7可靠地确保恒定的压缩极限。如此,机器人1在易于维护这方面性能优异。
[0111] 此类限制部55构成为包括在表面侧的面52突出、且沿框体5的周向形成的肋。作为限制部55的高度h并未进行特殊限定,例如,当将未施加有外力的自然状态下的衬垫7的厚度设为t3时,优选将厚度t3压缩10%~40%,更优选压缩20%~30%(参照图7)。例如,在高度h为1.5mm的情况下,若将厚度t3设为2mm,则能够将衬垫7压缩0.5mm(25%)。
[0112] 在框体5形成有倒角部56,该倒角部56通过对框体5外侧的边缘部的基端侧的部分(至少一部分)实施倒角而成。由此,能将安装于框体5的罩6缩小倒角部56的大小,从而能够实现臂15(机器人1)的轻量化。另外,通过倒角部56而防止与臂15的周围发生干扰,从而能够尽量确保臂15的较大的可动范围。
[0113] 如图11所示,当从侧面观察臂主体2时,框体5与马达405、第一带轮31、第二带轮32以及带33都不重叠。由此,在维护过程中,当将马达405、第一带轮31、第二带轮32以及带33中的任意部件从收纳部21取出时,只要朝图11中的纸面近前侧(朝图6中与箭头D相反的方向)拉拽上述所有部件就能够容易地将其取出。如此,机器人1在易于维护方面性能优异。
[0114] 作为框体5的构成材料并未进行特殊限定,例如,能够使用各种金属材料,其中,优选铝或铝合金。在框体5是通过对作为其母材的金属板进行切削加工而获得的情况下,将铝或铝合金用作该框体5的构成材料,由此能够容易地实施该切削加工。另外,能够容易且可靠地对框体5实施钝化处理或电镀处理,从而能够可靠地形成后述的第一保护膜57。
[0115] 在欲使与上述结构的框体5相同的部件与臂主体2形成为一体的情况下,增大作为铸件的臂主体2的大小以使其大于框体5的大小。其结果,臂主体2的重量也增加,从而臂主体2的动作速度降低。但是,在机器人1中,由于臂主体2与框体5分体构成,因此能够防止产生此类不良情况。另外,相对于现有的机器人,还能够容易地增设具有框体5的密封部4。
[0116] 另外,例如即使因反复进行维护而引起框体5的内螺纹54破损,即使得内螺纹54的螺纹牙被压坏,只要仅更换框体5,就能够将罩6可靠地安装于该被更换后的框体5,从而能够安全地使用机器人1。
[0117] 如图9所示,在框体5形成有第一保护膜57及第二保护膜58。
[0118] 第一保护膜57至少形成于框体5的各内螺纹54(本实施方式中为框体5的整个表面)。该第一保护膜57是通过对框体5实施钝化处理或电镀处理而成的膜。如前所述,杀菌气体有时会腐蚀驱动机构3,但是利用第一保护膜57尤其能够可靠地防止各内螺纹54被腐蚀。
[0119] 此外,作为钝化处理优选氧化铝膜处理,作为电镀处理优选无电解镍镀。此类处理的耐腐蚀性优异。另外,当形成第一保护膜57时,容易对第一保护膜57的厚度t4进行管理,从而能够获得所需厚度的第一保护膜57。
[0120] 作为第一保护膜57的厚度t4并未进行特殊限定,例如,优选为10μm~100μm,更优选为30μm~80μm。
[0121] 第二保护膜58与第一保护膜57重叠地形成于框体5的各内螺纹54以外的部分(在本实施方式中为框体5的除各内螺纹54与背面侧的面51以外的部分)。该第二保护膜58是通过涂覆具有非浸润性的材料而成的膜。例如,在杀菌气体中含有药剂的情况下,根据该药剂的种类的不同,有时会附着于框体5而造成影响。但是通过第二保护膜58能够可靠地防止药剂的附着。
[0122] 此外,作为具有非浸润性的材料,优选使用氟类材料。此类材料的耐药性优异。另外,即使药剂附着于框体5,也能够容易地擦除该药剂。另外,还具有防污功能,例如即使灰尘、尘埃、油份附着于框体5,也能够容易地将它们擦除。
[0123] 作为第二保护膜58的厚度t5并未进行特殊限定,例如优选为10μm~50μm,更优选为20μm~40μm。作为第二保护膜58的与水接触的接触角并未进行特殊限定,例如优选为100度~150度,更优选为100度~120度。
[0124] 呈平板状的罩6拆装自如地安装于框体5。利用该安装状态下的罩6能够将收纳部21覆盖。由此能够保护驱动机构3,并且能够可靠地防止手等因失误而触碰进行动作中的驱动机构3。
[0125] 供螺栓80穿过的穿过孔61形成于该罩6的与框体5的各内螺纹54分别对应的位置。各穿过孔61分别由在罩6的厚度方向上贯通的贯通孔构成。并且,螺栓80能够与框体5的各内螺纹54螺合,该螺栓80分别插入到罩6的各穿过孔61。由此,形成为罩6安装于框体5的状态、亦即形成为安装状态。此外,在该安装状态下,如前所述,衬垫7处于压缩状态,因此能够可靠地确保臂主体2的收纳部21内的气密性。
[0126] 另外,自安装状态起松解螺栓80,由此能够将罩6从框体5拆下。在将该罩6拆下后的状态下,针对驱动机构3进行维护的工作人员经由框体5而将手指等插入到臂主体2的收纳部21,从而能够容易地进行例如更换马达405等维护。
[0127] 在该维护以后,若借助螺栓80再次安装罩6,则衬垫7形成为压缩状态,从而能够再次可靠地保持臂主体2的收纳部21内的气密性。如此,在机器人1中,无论维护前后,都能够可靠地保持收纳部21内的气密性。
[0128] 罩6整体由平坦的金属制的平板(例如厚度为2mm左右)构成,作为其金属材料并未进行特殊限定,例如优选使用不锈钢。由此,与假设在罩6的表面侧的面62形成有凹凸的情况相比,能够防止或抑制灰尘、尘埃等堆积于表面侧的面62。另外,即使堆积有灰尘、尘埃等,也能够容易地将它们擦除。
[0129] 此外,作为螺栓80并未进行特殊限定,例如可以使用通过扳手进行紧固、解除紧固的所谓的“六角螺栓”、通过六角扳手进行紧固、解除紧固的所谓的“内六角螺栓”,其中,特别优选“六角螺栓”。“六角螺栓”的螺栓80的头部801不像“内六角螺”那样具有凹凸,因此能够防止或抑制堆积灰尘、尘埃等。另外,即使堆积有灰尘、尘埃等,也能够容易地将它们擦除。
[0130] 在框体5与罩6之间夹装有压缩状态下的衬垫7。衬垫7与框体5相同,是呈框状的部件。该部件的厚度例如能够设为2mm左右。
[0131] 另外,在衬垫7的与框体5的各内螺纹54分别对应的位置形成有供螺栓80穿过的穿过孔71。各穿过孔71分别由在衬垫7的厚度方向上贯通的贯通孔构成。并且,各螺栓80分别在穿过穿过孔71的状态下与框体5的内螺纹54(参照图7(b))螺合。由此对衬垫7进行定位
[0132] 作为衬垫7的构成材料并未进行特殊限定,例如能够举出丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯橡胶、乙丙橡胶、甲酸乙酯橡胶、橡胶、氟橡胶之类的各种橡胶材料(特别是硫化处理后的材料)、苯乙烯类、聚氯乙烯类、聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类、聚丁二烯类、氟橡胶类、聚氯乙烯类等各种热可塑性弹性体,并且能够将这些材料中的一种或两种以上混合而使用。
[0133] 以上虽然对图示的本发明的机器人的实施方式进行了说明,但本发明并不局限于此,构成机器人的各部件能够置换为可以发挥相同功能的任意结构的部件。另外,还可以附加任意结构物。
[0134] 另外,虽然本发明的机器人在上述实施方式中具备多个臂,但并不局限于此,例如可以具备一个臂。
[0135] 另外,驱动机构还可以具有减速器。
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