移动机器人
阅读：917发布：2023-02-11
专利汇可以提供移动机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且移动 机器人 包括设置在盖(7)内且机器人(6)的上方的电气装置单元(8)以及设置在机器人的下方的传送机构(16)。驱动机器人的臂部(22)的 电机 (26)的旋 转轴 的端部面向下方。盖包括分隔板(7c)，分隔板(7c)分隔容纳电气装置单元的第一容纳空间(11)和容纳机器人的第二容纳空间(12)。分隔板具有突出到第一容纳空间中的突起(7d)。突起在第二容纳空间中提供电机容纳空间。当机器人(6)的 基座 (21)升高到最高 位置 时，第一电机的至少一部分被容纳在电机容纳空间中。，下面是移动机器人专利的具体信息内容。
1.一种移动机器人，包括：
直线运动轴(3)，在加工区域(4)的布置方向上延伸；
可移动体(14)，沿着所述直线运动轴(3)在水平方向上线性可移动；
机器人(6)，包括：
基座(21)，附接到所述可移动体(14)并且相对于所述可移动体(14)在垂直方向上可移动；
第一臂(23)，具有绕第一垂直轴(J1)可旋转并耦接到所述基座(21)的近端部；以及第一电机(26)，被配置为产生驱动所述第一垂直轴的驱动力；
盖(7)，在其中容纳所述机器人(6)，并且具有面向所述加工区域(4)的开口(7b)；
电气装置单元(8)，具有电气元件；
传送机构(16)，被配置为使所述可移动体(14)线性移动；以及
升降机构(25)，被配置为执行使所述基座(21)在垂直方向上移动的升降作业，其中，所述机器人(6)在所述加工区域(4)之间移动的过程中被容纳在所述盖(7)中，并且在所述加工区域(4)的前面执行预定作业，所述预定作业包括使臂端通过所述开口(7b)朝向所述加工区域(4)移动的动作，
所述电气装置单元(8)设置在所述盖(7)的内部且在所述机器人(6)的垂直方向上的上方，
所述传送机构(16)设置在所述机器人(6)的垂直方向上的下方，
所述第一电机(26)布置为使所述第一电机(26)的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方，
所述盖(7)包括分隔板(7c)，所述分隔板(7c)分隔容纳所述电气装置单元(8)的第一容纳空间(11)和容纳所述机器人(6)的第二容纳空间(12)，
所述分隔板(7c)具有在从所述第二容纳空间(12)朝向所述第一容纳空间(11)的方向上突出的突起(7d)，
所述突起(7d)在所述第二容纳空间(12)中提供电机容纳空间，所述电机容纳空间能够在其中容纳所述第一电机(26)的至少一部分，并且
当所述基座(21)通过所述升降作业移动到垂直方向上的最高位置时，所述第一电机(26)的至少一部分容纳在所述电机容纳空间中。
2.根据权利要求1所述的移动机器人，其中，
所述机器人还包括：
第二臂(24)，所述第二臂(24)具有绕第二垂直轴(J2)可旋转并耦接到所述第一臂(23)的远端部的近端部，所述第一臂(23)的远端部是所述第一臂的与所述第一垂直轴(J1)相对的端部，所述第二臂(24)具有作为所述臂端的远端部，所述第二臂(24)的远端部是所述第二臂的与所述第二垂直轴(J2)相对的端部，
第二电机(27)，被配置为产生驱动所述第二垂直轴(J2)的驱动力；以及第三电机(28)，被配置为产生使附接到所述臂端的工具绕第三垂直轴(J3)旋转的驱动力，
所述第二电机(27)布置为使得所述第二电机(27)的旋转轴在垂直方向上面向下方，并且
所述第三电机(28)布置为使得所述第三电机(28)的旋转轴在垂直方向上面向下方。
3.根据权利要求2所述的移动机器人，其中，
所述机器人(6)被配置为在所述第一臂(23)和所述第二臂(24)折叠为在垂直方向上彼此重叠的布置状态下容纳在所述盖(7)中，并且
所述第一臂(23)包括在所述布置状态下容纳所述第三电机(28)的一部分的切口部分(23a)。
移动机器人
技术领域
背景技术
[0002] 传统上，使用机器人的生产系统已被考虑用于工厂设施，例如，用于生产(组装)汽车部件。对于这样的生产系统，专利文献(JP2003-341450A和JP2003-341834A)公开了使用移动机器人的配置，其中垂直多关节机器人安装在自动引导车辆上。根据上述配置，移动机器人的行进路径设置在工厂的地板上。移动机器人沿着行进路径自由移动的同时在多个加工区域(工作设施)中执行作业加工。发明内容
[0003] 作为上述生产系统，例如，由于其被构建在工厂内的有限的空间中，因此优选尽可能紧凑。因此，即使对于移动机器人，最好保持高度方向的尺寸较小。另外，在作为生产系统的主要用途之一的加工线中，移动机器人用于切削油等可能附着到移动机器人的环境中。因此，构成移动机器人的机器人(电机、电气部件等)最好满足不会因切削油而引起故障的规格，即防滴漏规格。
[0004] 本公开的目的是提供一种能够在实现防滴漏的同时减小高度方向上的尺寸的移动机器人。
[0005] 根据本公开的一个方面，移动机器人包括直线运动轴、可移动体、机器人、盖、电气装置单元、传送机构以及升降机构。直线运动轴在加工区域的布置方向上延伸，并且可移动体沿着直线运动轴在水平方向上线性可移动。该机器人包括：基座，其附接到可移动体并且相对于可移动体在垂直方向上可移动；第一臂，其具有绕第一垂直轴可旋转并耦接到基座的近端部；以及第一电机，其被配置为产生驱动第一垂直轴的驱动力。盖将机器人容纳在其中并且具有面向加工区域的开口。电气装置单元具有电气元件。传送机构被配置为使可移动体线性移动。升降机构被配置为执行使基座在垂直方向上移动的升降作业。机器人在加工区域之间移动的过程中被容纳在盖中，并且在加工区域的前面执行包括使臂端通过开口朝向加工区域移动的动作的预定作业。电气装置单元设置在盖内且在机器人的垂直方向上的上方。传送机构设置在机器人的垂直方向上的下方。第一电机设置成使第一电机的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方。盖包括分隔板，该分隔板分隔容纳电气装置单元的第一容纳空间和容纳机器人的第二容纳空间。分隔板具有在从第二容纳空间朝向第一容纳空间的方向上突出的突起。突起在第二容纳空间中提供电机容纳空间，电机容纳空间能够在其中容纳第一电机的至少一部分。当基座通过升降作业在垂直方向上移动到最高位置时，第一电机的至少一部分容纳在电机容纳空间中。
[0006] 具有上述配置的移动机器人能够在实现防滴漏的同时减小高度方向上的尺寸。因此，当使用这种移动机器人配置生产系统时，能够减小其尺寸。另外，具有上述配置的移动机器人可以用在需要防滴漏规格的环境，例如，切削油有可能附着到移动机器人的环境中。附图说明
[0007] 图1是示出根据实施例的生产系统的配置的示意图；
[0008] 图2是用于说明移动机器人和壁之间的位置关系的图；
[0009] 图3是示出从相对于直线运动轴的加工区域观察时的移动机器人并且示出基座位于垂直方向上的中间部分的状态的图；
[0010] 图4是示出从与相对于直线运动轴的加工区域相对的区域观察时的移动机器人并且示出基座位于垂直方向上的中间部的状态的图；
[0011] 图5是示出从穿过直线运动轴的加工区域观察时的移动机器人并且示出基座位于垂直方向上的最上部的状态的图；
[0012] 图6是示出从与相对于直线运动轴的加工区域相对的区域观察时的移动机器人并且示出基座位于垂直方向上的最上部的状态的图；
[0013] 图7是示出从相对于直线运动轴的加工区域观察时的移动机器人的立体图，并且示出了臂伸展的状态；
[0014] 图8是示出从与相对于直线运动轴的加工区域相对的区域观察时的移动机器人的立体图，并且示出了臂折叠的状态；
[0015] 图9是示出传送机构的配置的示意正视图；
[0016] 图10是示出传送机构的配置的示意侧视图；
[0018] 图12是示出移动机器人的垂直方向上的俯视图；
[0019] 图13是示出移动机器人的水平方向上的侧视图；
[0020] 图14是示出根据实施方式和第一比较例的各部分的布置的示意图；
[0021] 图15是示出根据第二比较例的移动机器人的垂直方向上的上侧部位的可移动体的板和盖的框架的立体放大图；
[0022] 图16是示出在第二比较例的配置中臂部从折叠状态动作到向加工区域伸展的状态的过程中臂端在水平方向上的位移的图；
[0023] 图17是示出在本实施方式的配置中臂部从折叠状态动作到向加工区域伸展的状态的过程中臂端在水平方向上的位移的图；
[0024] 图18是示出根据第三比较例的传送机构的配置的示意正视图；
[0025] 图19是示出根据第三比较例的传送机构的配置的示意侧视图；
[0026] 图20是示出根据第四比较例的传送机构的配置的示意正视图；
[0027] 图21是示出根据第四比较例的传送机构的配置的示意侧视图。
具体实施方式
[0028] 在下文中，将参照附图描述本公开的实施方式。
[0029] 图1所示的生产系统1设置在工厂设施中。在生产系统1中，例如，使用移动机器人2生产汽车部件。
[0030] 在生产系统1中，沿着直线运动轴3在其一侧(例如，图1中的上侧)布置移动机器人2执行作业的多个加工区域4。在每个加工区域4中，例如，设置移动机器人2执行作业的作业区域，并且设置执行作业所需的各种设备。
[0031] 在直线运动轴3的一侧(即，图1中的上侧)，在未设置有加工区域4的部位中竖立设置壁5。每个壁5由诸如塑料的透明构件制成。还如图2所示，壁5布置在靠近直线运动轴3和移动机器人2的位置。靠近移动机器人2的位置是人手不能进入壁5和移动机器人2之间的间隙的位置。
[0032] 直线运动轴3沿多个加工区域4的布置方向(即，图1中的左右方向)延伸，并且例如设置在工厂的地板上。在直线运动轴3的与布置有加工区域4的一侧相对的另一侧(即，图1中的下侧)例如设置有作业者的通道。
[0033] 移动机器人2沿着直线运动轴3在图1中的左右方向上线性移动，从而在加工区域4之间移动。此外，移动机器人2在加工区域4的前面执行预定作业。预定作业包括例如将部件附接到工件、加工工件以及检查工件。
[0034] 随后，将参照示意性示出移动机器人2的配置的图3至13描述该配置。
[0035] 移动机器人2中包括的机器人6在移动机器人2的移动过程中处于容纳在盖7中的状态。盖7具有矩形箱状，其中，板状盖构件(未示出)附接到包围盖7的框架7a。然而，盖构件没有附接到盖7的面向加工区域4的前表面，因此存在开口7b。在加工区域4的前面，机器人6执行与使臂端通过开口7b朝向加工区域4移动的动作有关的作业。
[0036] 电气装置单元8设置在盖7内的机器人6的在垂直方向(图3和其他图中的上下方向)上的上侧部位。电气装置单元8包括，作为电气元件，例如在移动时产生声音的扬声器9、在移动时点亮的指示灯10、各种开关和端子台(未示出)。盖7包括分隔板7c，分隔板7c分隔容纳电气装置单元8的第一容纳空间11和容纳机器人6的第二容纳空间12。
[0038] 移动机器人2包括沿着直线运动轴3线性移动的可移动体14。在这种情况下，可移动体14例如由板等制成。可移动体14通过附接到可移动体14的下端部的滑块15由直线运动轴3直线可移动地支撑。可移动体14沿直线运动轴3沿图3中的左右方向(即水平方向)自由移动。如图4、7和8所示，直线运动轴3包括在垂直方向上平行布置的两个轨道3a和3b。
[0039] 移动机器人2包括传送机构16，传送机构16是驱动可移动体14线性移动的驱动机构。传送机构16设置在机器人6的垂直方向上的下侧。传送机构16具有齿条齿轮驱动机构，齿条齿轮驱动机构包括设置在轨道3a和3b上的齿条17、设置在可移动体14上的小齿轮18以及用于使小齿轮18旋转的电机19。
[0040] 图9和10示意性示出了传送机构16和与其相关的部件的布置。图10示出了用于将轨道3a和3b安装在例如工厂地板上的轨道固定构件20。如图9和10所示，轨道3a设置在齿条17和小齿轮18的垂直方向上的上方，并且轨道3b设置在齿条17和小齿轮18的垂直方向上的下方。
[0041] 在上述配置中，齿条17和小齿轮18布置为使它们的齿在垂直方向上彼此啮合。而且，齿条17布置为使得其齿在垂直方向上方向朝下。在这种情况下，传送机构16设置有盖31，盖31在垂直方向上覆盖齿条17的上侧并且连续地覆盖齿条17的侧表面部。
[0042] 机器人6包括基座21和臂部22。臂部22具有两种臂结构，并包括第一臂23和第二臂24。基座21附接到构成可移动体14的板，使得基座21在垂直方向上可移动。也就是说，机器人6经由基座21附接到可移动体14，使得机器人6沿垂直方向上下可移动。升降机构25是用于执行使基座21沿垂直方向移动的升降动作的驱动机构。升降机构25由构成可移动体14的板支撑。
[0043] 第一臂23的近端部连接到基座21，使得第一臂23的近端部绕垂直轴J1可旋转。第一臂23通过包括电机26的驱动机构绕垂直轴J1在水平方向上摆动(旋转)。电机26设置在基座21上方，使得电机26的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方。电机的旋转轴的端部从电机的主体突出。
[0044] 第一臂23的与垂直轴J1相对的端部即远端部连接到第二臂24的近端部，使得第二臂24的近端部绕垂直轴J2可旋转。第二臂24通过包括电机27、皮带轮和皮带(未示出)的驱动机构绕垂直轴J2在水平方向上摆动(旋转)。电机27设置在第一臂23的上方，使得电机27的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方。
[0045] 第二臂24的与垂直轴J2相对的端部即远端部用作机器人6的臂端。例如，用于夹持工件的卡盘(手)等作业工具(未示出)能够可拆卸地附接到臂端。附接到第二臂24的远端部的工具通过包括电机28的驱动机构绕垂直轴J3旋转。电机28设置在第二臂24上方，使得电机的旋转轴的端部28在垂直方向上面向下方。
[0046] 在这种情况下，第二臂24的臂长短于第一臂23的臂长。如图3和图8所示，机器人6被配置为在第一臂23和第二臂24折叠为在垂直方向上彼此重叠的状态下容纳在盖7中。第一臂23的面向加工区域4的侧表面具有切口部分23a，该切口部分23a能够在上述的布置状态下容纳电机28的一部分。
[0047] 在上述配置中，垂直轴J1对应于第一垂直轴，电机26对应于用于产生驱动第一垂直轴的驱动力的第一电机。垂直轴J2对应于第二垂直轴，电机27对应于用于产生驱动第二垂直轴的驱动力的第二电机。垂直轴J3对应于第三垂直轴，电机28对应于第三电机，该第三电机用于产生用于使附接到臂端的工具绕第三垂直轴旋转的驱动力。
[0048] 如图3至图6所示，分隔板7c包括杯状突起7d，该突起7d在从第二容纳空间12朝向设置在盖7中的第一容纳空间11的方向上突出。突起7d为第二容纳空间12提供能够容纳电机26的一部分的电机容纳空间。其结果，如图5和图6所示，当基座21通过升降动作向上移动到垂直方向的最上部时，电机26的一部分容纳在电机容纳空间中。
[0049] 尽管没有详细示出，但是构成盖7的外壳的框架7a在框架7a的垂直方向的下侧部位由传送机构16支撑。支撑升降机构25和基座21的可移动体14的板通过传送机构16固定到框架7a的垂直方向的下侧部位。但是，如图11所示，可移动体14的板在垂直方向上的上侧部位与框架7a分离。换言之，可移动体14的板和盖7的框架7a没有相互固定，并且相互自由。
[0050] 如图12和13所示，移动机器人2包括板构件29，板构件29覆盖盖7的面向加工区域4的一侧的垂直方向上的上侧区域的一部分。如图13所示，板构件29的尺寸仅覆盖垂直方向上的上侧而不是盖7的开口7b，从而不妨碍机器人6的臂部22的动作。
[0051] 如图12所示，板构件29的水平方向(即，可移动体14的直线移动的方向)上的两个侧面是锥形，即，图12中的左右侧面是锥形。具体地，在板构件29的两个端面上，以使板构件29的厚度朝向外侧变小的方式，形成锥形部29a。
[0052] 接下来，将描述上述配置的作用。
[0053] 在移动机器人2在加工区域4之间移动的过程中，机器人6容纳在盖7中。此时，机器人6处于图8所示的布置状态，即，第一臂23和第二臂24折叠成在垂直方向上彼此重叠的布置状态。
[0054] 在加工区域4的前面，机器人6执行与使作为臂端的第二臂24的远端部朝向加工区域4移动的动作有关的作业。具体地，机器人6使第一臂23在第一旋转方向(例如，逆时针方向)上旋转，同时使第二臂24在与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如，顺时针方向)上旋转。其结果，第二臂24的远端部朝向加工区域4移动。在本实施方式中，控制第一臂23和第二臂24的旋转角速度，使得第二臂24的远端部行进的轨迹为线性的。
[0055] 如上所述，根据本实施方式，能够获得以下效果。
[0056] 在生产系统1中，由于在移动机器人2在加工区域4之间移动的过程中机器人6容纳在盖7中，所以机器人6不与周围的人接触。在加工区域4的前面，机器人6能够通过盖7的开口7b执行预定作业。此时，盖7的除了面向加工区域4的前表面之外的周边被盖构件覆盖。因此，能够可靠地防止人员从加工区域4之外的方向(例如，用于作业者通过的通道侧的方向)接触机器人6。
[0057] 然而，由于在盖7中存在开口7b，如果人有意地进行将手从加工区域4通过开口7b伸入盖7中的行动，则有可能接触机器人6。然而，作业者和其他人员采取这种使自己处于危险之中的行动极为罕见，并且通常几乎不可能采取这种行动，因此在大多数情况下没有问题。然而，通过针对这种引起问题的可能性极低的情况采取对策，可以进一步提高安全性。
[0058] 因此，在生产系统1中，采取以下对策来防止人与加工区域4接触。即，在该实施方式中，壁5安装在直线运动轴3的面向加工区域4的一侧未设置有加工区域4的位置。以这种方式，在移动机器人2的移动过程中，即使在直线运动轴3的面向加工区域4的一侧的作业者或其他人员有意地或者在没有注意到移动机器人2的存在的情况下移动其手越过直线运动轴3，其被壁5阻挡而不能伸到，并且不会意外地接触机器人6。
[0059] 在生产系统1中，壁5没有设置在直线运动轴3的与加工区域4相对的另一侧(通道侧)上。这是因为在通道侧不存在加工区域4，可视性提高，容易看到移动机器人2。因此，作业者等意外地触摸机器人6的可能性低。相反，如果壁5设置在通道侧，则可视性降低并且触摸移动机器人2的可能性提高。因此，在本实施方式中，壁5不设置在通道侧。
[0060] 另一方面，在面向加工区域4的一侧，特别是在连续的加工区域4之间，在加工区域4后面可能存在盲点，作业者或其他人员可能不会注意到移动机器人2的存在(展望差)。如果作业者或其他人员没有注意到移动机器人2的存在而突然跑入移动机器人2的路径中，则存在与移动机器人2发生碰撞的可能性，并且还存在通过开口7b与机器人6接触的可能性。
为了预先防止这种情况的发生，在本实施方式中，如上所述，壁5设置在直线运动轴3的面向加工区域4的一侧未设置有加工区域4的位置，并且壁5用作用于抑制跑出的安全栅。
为了预先防止这种情况的发生，在本实施方式中，如上所述，壁5设置在直线运动轴3的面向加工区域4的一侧未设置有加工区域4的位置，并且壁5用作用于抑制跑出的安全栅。
[0061] 此外，在这种情况下，壁5设置在靠近直线运动轴3的位置，并且壁5和移动机器人2之间形成的间隙仅具有人的手不能进入的宽度。因此，可以防止作业者或其他人员意外地将手放入壁5和移动机器人2之间(更具体地，壁5和盖7之间)。
[0062] 当如上所述安装壁5时，与未安装壁5的情况相比，作业者和其他人员的可视性可能受到阻碍并变差。因此，在本实施方式中，壁5由诸如塑料的透明构件制成。以这种方式，可以在保持作业者或其他人员的视野的同时提高安全性。
[0063] 同时，可以想到通过设置能够打开和关闭盖7的开口7b的遮板而不设置壁5来提供安全性增强。在这种情况下，通过在移动过程中关闭遮板，能够防止作业者或其他人员触摸机器人6。然而，在这种情况下，由于壁5不存在，不能防止作业者或其他人员将他们的手或腿从加工区域4之间移动到移动机器人2的路径中。因此，从加工区域4之间伸出的手可能与移动机器人2碰撞。另一方面，当如本实施方式那样设置壁5时，能够可靠地防止这种碰撞。
[0064] 如上所述，根据本实施方式的移动机器人2，能够在不将移动机器人2的行进路径周围的限制区域确保得很大的情况下确保作业者和其他人员的安全性。因此，根据使用这样的移动机器人2的生产系统1，能够获得在减小移动机器人2的尺寸的同时能够提高对人的安全性的优异效果。
[0065] 在上述配置中，传送机构16设置在机器人6的垂直方向上的下方。以这种方式，与传送机构16设置在机器人6的垂直方向上的上方的配置相比，直线运动轴3的安装性提高。这是因为直线运动轴3安装成沿着多个加工区域4的排列方向延伸。因此，直线运动轴3的长度相对较长，并且直线运动轴3的重量相对较重。在传送机构16设置在机器人6的上方的配置中，需要将这种长且重的直线运动轴提升到高于机器人6的高度，这可能使安装作业变得困难。相反，根据如本实施方式中传送机构16设置在机器人6的下方的配置，不需要将长且重的直线运动轴3提升到高于机器人6的高度。因此，便于安装作业，即，直线运动轴3的安装性提高。
[0066] 此外，通过上述配置，除了直线运动轴3之外的部件的总重量，即可移动体14、机器人6和盖7的总重量也相对较重。在传送机构16(直线运动轴3)设置在机器人6的上方的上述配置中，需要提升除直线运动轴3之外的部件，这可能使安装作业变得困难。此外，在传送机构16设置在机器人6的上方的配置的情况下，为了提高设备的维护性，希望将直线运动轴3设置在更高的位置。因此，在上述配置下，安装作业可能变得更加困难。另一方面，在传送机构16(直线运动轴3)设置在机器人6的下方的配置的情况下，为了提高设备的维护性，希望将直线运动轴3设置在更低的位置。因此，根据本实施方式的配置，进一步便于安装作业。
[0067] 在上述配置中，电机26至28中的每个电机设置成使得电机26至28的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方。在机器人6工作的环境中，切削油等有可能会飞溅。然而，如果如上所述布置电机26至28，则可以避免切削油沿着旋转轴渗入电机26至28的风险。电气装置单元8设置在盖7中的机器人6的垂直方向上的上侧。盖7包括分隔板7c，分隔板7c分隔容纳电气装置单元8的第一容纳空间11和容纳机器人6的第二容纳空间12。因此，能够防止切削油等进入电气装置单元8以及对电气部件的操作产生不利影响。
[0068] 在上述配置中，为了保持移动机器人2的垂直方向上的长度(即高度尺寸)较小，增加了下面的设计。也就是说，分隔板7c具有在从第二容纳空间12朝向第一容纳空间11的方向上突出的突起7d。突起7d为第二容纳空间12提供能够容纳电机26的一部分的电机容纳空间。当基座21通过升降动作向上移动到垂直方向的最上部时，电机26的一部分被容纳在电机容纳空间中。机器人6被配置成在第一臂23和第二臂24折叠以在垂直方向上彼此重叠的布置状态下容纳在盖7中。第一臂23的侧表面具有能够在上述的布置状态下容纳电机28的一部分的切口部分23a。
[0069] 根据包括这种设计的本实施方式的配置，与不具有这种设计的配置(下文中称为第一比较例)相比，移动机器人2的高度尺寸可以保持较小而不增加其深度尺寸。在下文中，将参照图14描述上述的本实施方式的效果，图14示意性示出了本实施方式和第一比较例中的各部分的布置。
[0070] 图14中所示的作业区域30是为了机器人6执行作业而设置的区域。根据使用者使用的工具或工件的高度尺寸预先确定作业区域30的高度尺寸。另外，图14中所示的升降行程是基座21的向上运动或向下运动的量，并且根据机器人6执行的作业内容预先确定。
[0071] 从图14中可以看出，根据本实施方式，可以在包括与第一比较例相当的向上运动或向下运动的量(即升降行程)并且包括与第一比较例相当的作业区域30的同时将移动机器人2的高度尺寸保持得较小。本实施方式的移动机器人2能够在实现防滴漏的同时减小高度方向上的尺寸。
[0072] 因此，如果使用这种移动机器人2配置生产系统1，则能够减小其尺寸。另外，具有上述配置的移动机器人2适用于需要防滴漏规格的环境，例如，切削油有可能附着到移动机器人2的环境。
[0073] 此外，在本实施方式中，移动机器人2的高度保持较小。其结果，例如，移动机器人2的重心低于第一比较例的配置的重心。移动机器人2的低重心提供了例如在移动机器人2的移动过程中将移动机器人2的摆动程度降低到较小程度的效果。
[0074] 根据本实施方式的配置，如上所述，移动机器人2的高度尺寸可以保持得较小，但是可以进一步增大作业区域30和升降行程，而不将高度尺寸保持得较小。例如，这使得可以应对相对较大的工件。因此，可以获得移动机器人2执行的作业的范围扩大的效果。
[0075] 在根据本实施方式的配置中，电气部件设置在第一容纳空间11中。与具有对布置的限制的机械部件相比，这些电气部件的布置的自由度极高。因此，根据本实施方式，可以在第一容纳空间11中容易地确保上述的电机容纳空间。
[0076] 在上述的配置中，传送机构16设置在机器人6的垂直方向上的下方。构成盖7的外壳的框架7a在框架7a的垂直方向的下侧部位由传送机构16支撑。支撑升降机构25和机器人6的基座21的可移动体14的板固定到框架7a的垂直方向的下侧部位，并与框架7a的垂直方向的上侧部位分离。根据这种配置，当机器人6动作时，由动作引起的振动容易衰减。
[0077] 在下文中，通过将本实施方式与第二比较例进行比较来描述本实施方式的效果。在第二比较例中，如图15所示，支撑升降机构25和机器人6的基座21的可移动体14的板也通过例如螺钉固定到框架7a的垂直方向的上侧部位。由机器人6的运动引起的振动经由升降机构25传递到框架7a的下侧部位，由此框架7a振动，最终盖7振动。如在第二比较例中，假设升降机构25也连接到框架7a的垂直方向的上侧部位，则框架7a的振动可以经由升降机构25再次传递到机器人6。其结果，机器人6的振动可能变得难以衰减，或相反地可能被放大。
[0078] 另一方面，在本实施方式的配置中，由于升降机构25在垂直方向的上侧部位与框架7a分离，因此框架7a的振动不能再次传递给机器人6。另外，由于升降机构25的垂直方向的上侧部位处于自由状态，因此升降机构25可以随着由机器人6的动作产生的振动而自由地摆动，并且振动不会被放大。因此，在上述配置中，由机器人6的动作引起的振动能够容易地衰减而不被放大。因此，根据具有上述配置的移动机器人，能够抑制振动。
[0079] 图16和17示出了根据第二比较例和本实施方式的配置的每一个在臂部22从折叠状态动作到朝向加工区域4伸展的状态的过程中第二臂24的远端部的水平方向上的位移。从图16和17中显而易见的是，根据本实施方式的结构，由机器人6的动作产生的振动对臂端的影响小于第二比较例的配置中的影响。因此，例如，如果使用这样的移动机器人2配置生产系统1，则可以减少在工件的装载动作或排出动作的过程中由机器人6的摆动引起的工作误差的发生。其结果，可以缩短作业时间。
[0080] 另外，根据本实施方式的配置，升降机构25经由传送机构16固定到框架7a的垂直方向的下侧部位。即，在这种情况下，框架7a和升降机构25都被传送机构16支撑在垂直方向的下侧部位。在这种情况下，框架7a的垂直方向的下侧部位和升降机构25彼此分离。如果如第二比较例中那样框架7a和升降机构25在垂直方向的上侧部位相互连接，则框架7a和升降机构25可以被视为一体的部件。因此，在这种情况下，当由于机器人6的运动而发生振动时，框架7a和升降机构25以它们的组成部分的固有频率振动。
[0081] 另一方面，在根据本实施方式的配置中，框架7a的垂直方向的上侧部位和升降机构25彼此分离。因此，当由机器人6的动作而产生振动时，框架7a以框架7a的固有频率振动，升降机构25以升降机构25的固有频率振动。因此，在上述配置中，当由机器人6的动作产生振动时，框架7a的振动和升降机构25的振动可以通过传送机构16相互抵消。其结果，由机器人6的动作引起的振动更容易地衰减。
[0082] 在上述配置中，升降机构25与框架7a的垂直方向上的上侧部位完全分离。因此，例如，当机器人6不动作，例如当在加工区域4之间移动时，升降机构25和机器人6有可能振动。因此，可以在升降机构25的垂直方向的上侧部位和框架7a之间插入例如由阻尼器制成的缓冲构件。
[0083] 通过以这种方式设置缓冲构件，可以在机器人6不动作时减小振动。即使在以这种方式设置缓冲构件时，升降机构25的垂直方向的上侧部位和框架7a之间的振动的传递也被缓冲构件阻碍。因此，能够抑制机器人6动作时振动被放大，同时抑制机器人6不动作时的振动，并且快速地衰减由机器人6的动作引起的振动。因此，在上述的配置中，当由机器人6的动作产生振动时，框架7a的振动和升降机构25的振动可以通过缓冲构件相互抵消。其结果，由机器人6的动作引起的振动更容易地衰减。
[0084] 根据本实施方式的移动机器人2包括板构件29，该板构件29覆盖盖7的面向加工区域4的一侧的垂直方向上的上侧区域的一部分。另外，锥形部29a以使得板构件29的厚度朝向外侧变小的方式形成在板构件29的两个端面上。根据这样的配置，即使移动机器人2在加工区域4之间移动的同时摆动，移动机器人2的部件中最靠近加工区域4的板构件29也接触设置在加工区域4中的设备和壁5。板构件29的接触限制由于被推回远离加工区域4而引起的移动机器人2的振动的增加。
[0085] 此外，当板构件29与设置在加工区域4中的设备或壁5接触时，形成在板构件29的两个端面上的锥形部29a能够使板构件29移动超过由设备和壁5之间的间隙设置的台阶，而不卡在台阶上。如上所述，根据本实施方式，即使在移动机器人2在加工区域4之间移动时发生振动，移动机器人2也可以平稳地移动而不会受到振动的很大影响。
[0086] 在上述配置中，直线运动轴3包括在垂直方向上平行布置的两个轨道3a和3b。可移动体14通过设置在可移动体14的垂直方向上的下侧的滑块15由轨道3a和3b支撑。传送机构16具有齿条齿轮驱动机构，所述齿条齿轮驱动机构包括设置在轨道3a和3b上的齿条17以及设置在可移动体14上的小齿轮18。
[0087] 通过这种配置，可以减小每一个轨道3a、3b的重量。因此，例如，与图18和图19所示的第三比较例相比，可以便于直线运动轴3的安装作业。在第三比较例中，机器人6由一个宽轨道40支撑，该宽轨道40具有通过增加轨道3a和3b的宽度而获得的宽度。
[0088] 在本实施方式的配置中，作业者等提升直线运动轴3从而将其安装在远离地面的位置。因此，随着要提升的部件即直线运动轴3的重量变得更重，安装所需的作业者的数量增加或者需要使用具有大负载的设备来执行安装作业。其结果，可能增加作业步骤的数量和安装时间。
[0089] 根据本实施方式，直线运动轴3由两个轨道3a、3b组成，即，直线运动轴3被分成两个轨道3a、3b。因此，在安装作业的过程中要提升的每个部件的重量，即每个轨道3a、3b的重量减小。其结果，可加工性提高，并且可以减少作业所需的作业者的数量。随着移动机器人2的移动距离(直线运动轴3的长度)变得更长，即随着移动机器人2在更多的加工区域4之间移动，这种效果更有利。
[0090] 在本实施方式中，轨道3a设置在齿条17和小齿轮18的垂直方向上的上方，并且轨道3b设置在齿条17和小齿轮18的垂直方向上的下方。在本实施方式中，通过采用这种布置，实现等同于或高于第三比较例的稳定的支撑，其结果，能够抑制在移动机器人2的移动过程中的振动的产生。
[0091] 也就是说，在这样的配置中，机器人6的支撑的稳定性不取决于构成直线运动轴的轨道的宽度，而取决于滑块被轨道支撑的两个点之间的距离，即，轨道的垂直方向上的上端部和下端部之间的距离。因此，即使两个轨道3a和3b的宽度相对较窄，也能够以与设置一个相对较宽的轨道40时相同的程度实现稳定的支撑。即，从布置在垂直方向的上侧的轨道3a的上端部到布置在垂直方向的下侧的轨道3b的下端部的距离可以设定为与一个相对较宽的轨道40的宽度相同。此外，滑块15由两个轨道3a和3b中的每一个支撑。因此，在四个点上设置支撑：上轨道3a的上端部和下端部；以及下轨道3b的上端部和下端部，因此，能够获得进一步提高支撑的稳定性的效果。
[0092] 此外，根据上述布置，能够获得以下效果。在图20和图21中所示的第四比较例中，两个轨道3a和3b均在齿条17和小齿轮18的上方彼此相邻地布置，因此，与本实施方式的配置相比，从滑块15到小齿轮18的距离变得更长。由于机器人6通过滑块15由直线运动轴3支撑，因此，当机器人6振动时，机器人6以滑块15为支点摆动。因此，随着位置远离支点，摆动的程度增大。因此，当从滑块15到小齿轮18的距离长时，机器人6振动时的小齿轮18的摆动变大。当小齿轮18的摆动变大时，小齿轮18和齿条17之间的摩擦变大，在最坏的情况下发生碰撞，这可能导致小齿轮18和齿条17的磨损和破损。
[0093] 另一方面，当两个轨道3a和3b如同在本实施例中那样在齿条17和小齿轮18的垂直方向上分开布置时，与轨道3a和3b彼此相邻地布置的第四比较例的配置相比，从两个轨道3a和3b到小齿轮18的距离更短。因此，机器人6振动时的小齿轮18的摆动程度保持很小，其结果，能够减小小齿轮18和齿条17的磨损和破损的可能性。
[0094] 在这种情况下，由于两个轨道3a和3b用作两个支点，因此存在于其间的齿条17和小齿轮18在接近水平方向的方向上振动。如果它们对角线地振动，则倾斜力也施加到齿条17和小齿轮18的齿上，因此它们容易磨损(不均匀磨损)。但是，如果振动接近水平，则难以施加倾斜力。因此，根据上述配置，小齿轮18和齿条17不太可能磨损(不均匀磨损)。
[0095] 在本实施方式中，传送机构16的齿条17和小齿轮18布置成使得它们的齿在垂直方向上彼此啮合。根据这种布置，当机器人6振动时，齿条17和小齿轮18以齿条17和小齿轮18的齿随着振动相互摩擦的方式移动。然而，齿条17和小齿轮18不进行使它们的齿相互碰撞的动作。因此，根据上述配置，可以可靠地防止传送机构16的故障，例如齿条17和小齿轮18由于机器人6的振动而损坏。
[0096] 在本实施方式中，传送机构16的齿条17布置为使其齿在垂直方向上朝向下方。根据这种布置，可以防止诸如灰尘和污垢的异物积聚在齿条17的齿上。因此，根据本实施方式，可以防止由于齿条17和小齿轮18之间的异物进入引起的传送机构16的故障。
[0097] 在本实施方式中，传送机构16设置有盖31，盖31覆盖齿条17的垂直方向上的上侧，并且连续地覆盖齿条17的侧表面部。如果没有设置这样的盖31，则齿条17的整个表面暴露。因此，在操作者的手或其他人的手触摸齿条17的状态下，移动机器人2可能与手碰撞。在这种情况下，手可能被夹在移动机器人2和齿条17之间，并且由于与齿条17的表面的不平整摩擦，手可能产生疼痛。另一方面，当如本实施方式的配置那样设置盖31时，即使发生类似的情况，作业者或其他人员的手也不会被齿条17的表面的不平整摩擦，并且能够进一步提高安全性。
[0098] (其他实施方式)
[0100] 上述实施方式中所示的数值等是示例，并不限于此。
[0101] 壁5可以由诸如木材的不透明构件制成，只要可视性的恶化等不影响安全性即可。
[0102] 移动机器人2的机器人不限于具有两个臂的机器人6，可以使用诸如一般的水平多关节机器人和垂直多关节机器人的各种机器人。
[0103] 移动机器人2的部件的布置不限于上述实施方式中所示的布置，并且可以适当地改变。
[0104] 传送机构16的具体结构不限于上述实施方式中所示的配置，并且可以适当地改变。
[0105] 可以根据需要设置覆盖传送机构16的齿条17的垂直方向的上侧并且连续地覆盖齿条17的侧表面部的盖31。
[0106] 根据本发明的一个方面，移动机器人包括直线运动轴、可移动体、机器人、盖、电气装置单元、传送机构和升降机构。直线运动轴在加工区域的排列方向上延伸，并且可移动体沿着直线运动轴在水平方向上线性可移动。机器人包括：基座，附接到可移动体并且相对于可移动体在垂直方向上可移动；第一臂，具有绕第一垂直轴可旋转并耦接到基座的近端部；以及第一电机，被配置为产生驱动第一垂直轴的驱动力。盖在其中容纳机器人并且具有面向加工区域的开口。电气装置单元具有电气元件。传送机构被配置为使可移动体线性移动。
升降机构被配置为执行使基座在垂直方向上移动的升降作业。
升降机构被配置为执行使基座在垂直方向上移动的升降作业。
[0107] 机器人在加工区域之间移动的过程中容纳在盖中，并且在加工区域的前面执行预定作业，所述预定作业包括使臂端通过开口朝向加工区域移动的动作。也就是说，移动机器人具有如下配置：在加工区域之间移动的过程中其形式改变为类似于无人运输车辆的形式，并且在加工区域的前面其形式改变为执行作业的机器人的形式。
[0108] 在上述配置中，传送机构设置在机器人的垂直方向上的下方。以这种方式，与传送机构设置在机器人的垂直方向上的上方的配置相比，直线运动轴的可安装性提高。这是因为直线运动轴安装成沿多个加工区域的布置方向延伸。因此，直线运动轴的长度相对较长，并且直线运动轴的重量相对较重。在传送机构设置在机器人的上方的配置中，需要将这种长且重的直线运动轴提升到高于机器人的高度，这可能使安装作业变得困难。相反，根据如本实施方式中传送机构设置在机器人的下方的配置，不需要将长且重的直线运动轴提升到高于机器人的高度。因此，便于安装作业，也就是说，直线运动轴的安装性提高。
[0109] 此外，通过上述配置，除了直线运动轴之外的部件的总重量，即可移动体、机器人和盖的总重量也相对较重。在传送机构(直线运动轴)设置在机器人的上方的上述配置中，需要提升直线运动轴以外的部件，这可能使安装作业变得困难。此外，在传送机构设置在机器人的上方的配置的情况下，为了提高设备的维护性，希望将直线运动轴设置在更高的位置。因此，在上述配置中，安装作业可能变得更加困难。另一方面，在传送机构设置在机器人的下方的配置的情况下，为了提高设备的维护性，希望将直线运动轴设置在更低的位置。因此，根据上述配置，进一步便于安装作业。
[0110] 在上述配置中，第一电机设置成使得第一电机的旋转轴的端部在垂直方向上面向下方。在机器人工作的环境中，切削油等可能会飞溅。然而，如果如上所述布置第一电机，则可以避免切削油沿着旋转轴渗入第一电机的风险。电气装置单元设置在盖中的机器人的垂直方向上的上方。盖包括分隔板，该分隔板分隔容纳电气装置单元的第一容纳空间和容纳机器人的第二容纳空间。因此，可以防止切削油等进入电气装置单元并对电气部件的操作产生不利影响。
[0111] 此外，分隔板具有在从第二容纳空间朝向第一容纳空间的方向上突出的突起。突起为第二容纳空间提供能够容纳第一电机的至少一部分的电机容纳空间。当基座通过升降动作向上移动到垂直方向上的最高位置时，第一电机的至少一部分容纳在电机容纳空间中。因此，移动机器人的高度尺寸可以保持较小，而高度尺寸包括相当于没有设置电机容纳空间的配置中的量的升降运动量(即升降行程)。根据上述配置，与具有布置上的限制的机械部件相比，设置在第一容纳空间中的这些电气部件的布置的自由度极高。因此，根据上述的配置，可以容易地确保上述的电机容纳空间。
[0112] 上述配置的移动机器人能够在实现防滴漏的同时减小高度方向上的尺寸。因此，当使用这种移动机器人配置生产系统时，可以减小其尺寸。另外，具有上述配置的移动机器人可以用在需要防滴漏规格的环境中，例如，切削油有可能附着到移动机器人的环境中。
[0113] 移动机器人可以具有机器人包括两个臂的配置。在这种情况下，机器人可以包括第二臂，第二臂具有绕第二垂直轴可旋转并耦接到第一臂的远端部的近端部，第一臂的远端部是第一臂的与第一垂直轴相对的端部。第二臂可以具有作为臂端的远端部，第二臂的远端部是第二臂的与第二垂直轴相对的端部。机器人可以包括：第二电机，被配置为产生驱动第二垂直轴的驱动力；第三电机，被配置为产生使附接到臂端的工具绕第三垂直轴旋转的驱动力。第二电机可以布置为使得第二电机的旋转轴在垂直方向上面向下方。第三电机可以布置为使第三电机的旋转轴在垂直方向上面向下方。
[0114] 在上述配置中，第二电机和第三电机中的每一个设置为使得旋转轴在垂直方向上面向下方。当如上所述布置第二电机和第三电机时，类似于第一电机，可以避免切削油沿着旋转轴渗入第二电机和第三电机的风险。因此，在具有两个臂的机器人中，也能够实现其防滴漏性。
[0115] 根据移动机器人，机器人可以被配置为在第一臂和第二臂折叠为在垂直方向上彼此重叠的布置状态下容纳在盖中。第一臂可以包括在这种布置状态下容纳第三电机的一部分的切口部分。通过这种配置，可以在不增大移动机器人的深度尺寸的情况下进一步减小其高度尺寸。
[0116] 虽然已经参照本公开的各种示例性实施例描述了本公开，但是应该理解的是，本公开不限于所公开的实施方式和结构。相反，本公开旨在覆盖各种修改和等同设置。另外，虽然本公开的各要素以各种组合和配置示出，但这是示例性的，包括更多、更少或仅单个要素的其他各种组合和配置也在本公开的精神内。
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