工业用机器人制造技术

一种工业用机器人，包括：基座部；头部；多个臂，包含第一臂部、将第一臂部和头部连结的第二臂部、将第一臂部和第二臂部摆动自如地连结的第一球接头、将第二臂部和头部摆动自如地连结的第二球接头；检测装置，检测第二臂部的连结异常。第一球接头及第二球接头分别包含具备球头部的球头销和保持球头部的球窝，第一球接头及第二球接头中的至少一者的球接头的球头销具有在球头部的表面上开口的内部通道，检测装置包含通过对内部通道供应空气或从内部通道抽吸空气来供应一定的压力给该内部通道的压力供应装置和通过检测内部通道的压力并根据所检测的检测值来判别第二臂部有无连结异常的判别装置。由此，能够以更安全的结构检测臂的连结异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用平行连杆(parallellink)机构的工业用机器人。
技术介绍
自以往已知有日本专利第4850863号公报(以下称作专利文献1)所记载的采用平行连杆机构的工业用机器人(以下简称为机器人)。该机器人具备：基座，作为支撑底座；三个臂，通过搭载在所述基座上的马达而被分别驱动；头部，被连结于所述臂的远端。各臂由连结于马达的第一臂部和将第一臂部与头部连结的第二臂部构成，基于各第一臂部被马达驱动，从而使头部的位置及姿势发生变化。第二臂部由一对连杆构成，通过球接头而被连结于第一臂部及头部。具体而言，在各连杆的两端设有杯型的球窝(socket)，另一方面，在第一臂部及头部上固定有与所述球窝共同构成球接头的球头销(ballstud)。而且，两连杆以球窝从外侧包盖于球头销的球头部的方式被组装于第一臂部及头部，拉伸弹簧等连结件被安装在这些连杆之间，从而将第二臂部连结于第一臂部及头部。在这种机器人中，如果第二臂部因急加速动作等而急剧地动作或碰撞到障碍物等，则所述连杆彼此会被意外地大幅度拉开，在最坏的情况下，有可能发生第二臂部从第一臂部或从头部脱离的情况。尤其是在机器人长期地被驱动而导致球头销的球头部或球窝磨损时，容易发生上述那样的故障。为此，专利文献1的机器人中设置有用于检测第二臂部的脱离情况的电路。即，在构成第二臂部的各连杆中分别设有将两端的球窝彼此相连的电线，而且还设有使球窝与球头销的球头部导通的导电件。由此，形成从第一臂部经由一侧的连杆、头部以及另一侧的连杆而与第一臂部相连的电气闭合回路(检测电路)。即，通过监视该检测电路有无导通，便能够检测第二臂部有否脱离。上述那样的机器人中，出于更大地确保第二臂部的可动区域的观点，以及出于容易进行维护时的第二臂部或头部的卸下的观点，上述球窝形成得比较浅，因此，球头销的球头部露出在外部的情况居多。因此，在球头部构成上述检测电路的一部分(导通部分)的专利文献1的结构中，在进行维护时等有可能发生触电。尤其是在机器人在湿区中被使用等情况下，容易发生这样的故障，因此希望能够以更安全的结构来检测臂的连结异常情况。例如，也可考虑通过盖体覆盖第二臂部与第一臂部的连结部分或覆盖第二臂部与头部的连结部分，但此情况下，有可能发生因盖体而限制了机器人的可动区域或发生盖体被夹住等弊端，因此并不理想。此外，在机器人的工作中，若第二臂部脱离，则脱离后的第二臂部有可能与周边机器或工件发生冲突而损伤该周边机器等。因此，较为理想的是在例如第二臂部有脱离的征兆时等情况下，能够检测到包含这样的状态的第二臂部的连结异常，将第二臂部的脱离防范于未然。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工业用机器人，与以往的结构相比能够以更安全的结构来检测臂的连结异常。本专利技术所涉及的平行连杆型的工业用机器人包括：基座部，搭载有多个马达；头部，搭载有末端执行器；多个臂，分别包含与所述多个马达中的一个连结的第一臂部、将所述第一臂部和所述头部连结的第二臂部、将所述第一臂部和所述第二臂部摆动自如地连结的第一球接头、将所述第二臂部和所述头部摆动自如地连结的第二球接头；检测装置，检测所述第二臂部的连结异常；其中，所述第一球接头及所述第二球接头分别包含具备球头部的球头销和保持所述球头部的球窝，所述第一球接头及所述第二球接头中的至少一者的所述球接头的球头销具有在所述球头部的表面上开口的内部通道，所述检测装置包含压力供应装置和判别装置，所述压力供应装置通过对所述内部通道供应空气或从所述内部通道抽吸空气来供应一定的压力给该内部通道，所述判别装置通过检测所述内部通道的压力并根据所检测的检测值来判别所述第二臂部有无连结异常。根据本专利技术，与以往的结构相比能够以更安全的结构来检测臂的连结异常。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的工业用机器人的立体图(从斜下方所看到的状态)。图2是工业用机器人的立体图(从斜上方所看到的状态)。图3是臂的要部侧视图。图4是臂的要部主视图(图2的Ⅳ方向的向视图)。图5是臂的要部剖视图(图3的Ⅴ-Ⅴ线剖视图)。图6是臂的要部主视图(图2的Ⅵ方向的向视图)。图7是头部的立体图(从斜下方所看到的状态)。图8是头部的侧视图(局部剖视图)。图9是头部的剖视图(图8的Ⅸ-Ⅸ线剖视图)。图10是配管结构的说明图(臂及头部的立体图)。图11是配管结构的说明图(臂及头部的立体图)。图12是表示内部通道的压力变化(压力传感器的检测值的变化)的图形，其中，(a)表示第二臂部脱离时的情形，(b)表示第二臂部处于有脱离征兆时的情形。具体实施方式以下，根据附图说明本专利技术的具体实施方式。图1及图2以立体图表示本专利技术所涉及的工业用机器人1。如这些图所示，工业用机器人1是平行连杆型工业用机器人。该工业用机器人1(以下简称为机器人1)包括：基座部2，是固定于顶棚或框架件的支撑底座；头部4，位于基座部2的下方；三个臂6，连接于头部4，通过搭载在基座部2上的臂驱动马达3而被个别地驱动。机器人1通过各臂6个别地且合作地被驱动而使头部4的位置或姿势发生变化。基座部2中设有三个马达支撑部2a，这些马达支撑部2a在通过基座部2中心的铅垂轴线的周围等间隔(120°间隔)地设置。各马达支撑部2a上分别固定有臂驱动马达3。各个臂驱动马达3以输出轴沿水平方向延伸的横向姿势分别被固定于马达支撑部2a，所述臂6分别被连结于这些臂驱动马达3的输出轴。臂6包括：第一臂部10，连结于臂驱动马达3的输出轴；第二臂部12，将第一臂部10与头部4连结；第一球接头14a，将第一臂部10与第二臂部12能够摆动地连结；第二球头部14b，将第二臂部12与头部4能够摆动地连结。如图3及图4所示，第一臂部10是形成为侧视下从基端部朝着远端部稍为变细的拱形，并且基端部被固定于臂驱动马达3的输出轴。此外，在本例中，第一臂部10形成为在上述输出轴的轴向上扁平的板状，不过，为了进一步提高强度，也可以采用在上述轴向上具有厚度的箱型结构。如图1及图2所示，第二臂部12由圆筒状的一对连杆13构成，该圆筒状的一对连杆13由例如碳纤维等轻型材料形成。第二臂部12的一对连杆13经由第一球接头14a而被连结于第一臂部10，并且经由第二球接头14b而被连结于头部4。由此，第二臂部12摆动自如地被连结于第一臂部10及头部4。有关第一球接头14a、第二球接头14b的结构在后面详述。如图1、图2及图7所示，头部4包括：连结各臂6的支架30；固定在支架30上的吸嘴驱动马达34；经由轴承等而转动自如地被保持在上述支架30的中心，并且被吸嘴驱动马达34驱动的工具保持器32。工具保持器32可装卸地被安装于末端执行器，在本例中，作为末端执行器的物品吸附用的各种吸嘴装卸自如被安装。其次，对连结第一臂部10与第二臂部12的上述第一球接头14a以及连结第二臂部12与头部4的上述第二球接头14b的结构进行说明。如图3至图5所示，第一球接头14a具有固定于第一臂部10的球头销20、以及分别固定于上述一对连杆13且保持球头销20的球头部22的一对球窝26。球头销20具有在两端具备球头部22的轴形的形状，以沿第一臂部的厚度方向穿通该第一臂部10的状态被固定于第一臂部10的远端。另一方面，如图5所示，球窝26包括固定于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业用机器人，是平行连杆型机器人，其特征在于包括：基座部，搭载有多个马达；头部，搭载有末端执行器；多个臂，分别包含与所述多个马达中的一个连结的第一臂部、将所述第一臂部和所述头部连结的第二臂部、将所述第一臂部和所述第二臂部摆动自如地连结的第一球接头、将所述第二臂部和所述头部摆动自如地连结的第二球接头；检测装置，检测所述第二臂部的连结异常；其中，所述第一球接头及所述第二球接头分别包含具备球头部的球头销和保持所述球头部的球窝，所述第一球接头及所述第二球接头中的至少一者的所述球头销具有在所述球头部的表面上开口的内部通道，所述检测装置包含压力供应装置和判别装置，所述压力供应装置通过对所述内部通道供应空气或从所述内部通道抽吸空气来供应一定的压力给该内部通道，所述判别装置通过检测所述内部通道的压力并根据所检测的检测值来判别所述第二臂部有无连结异常。

【技术特征摘要】
2015.06.30 JP 2015-1308671.一种工业用机器人，是平行连杆型机器人，其特征在于包括：基座部，搭载有多个马达；头部，搭载有末端执行器；多个臂，分别包含与所述多个马达中的一个连结的第一臂部、将所述第一臂部和所述头部连结的第二臂部、将所述第一臂部和所述第二臂部摆动自如地连结的第一球接头、将所述第二臂部和所述头部摆动自如地连结的第二球接头；检测装置，检测所述第二臂部的连结异常；其中，所述第一球接头及所述第二球接头分别包含具备球头部的球头销和保持所述球头部的球窝，所述第一球接头及所述第二球接头中的至少一者的所述球头销具有在所述球头部的表面上开口的内部通道，所述检测装置包含压力供应装置和判别装置，所述压力供应装置通过对所述内部通道供应空气或从所述内部通道抽吸空气来供应一定的压力给该内部通道，所述判别装置通过检测所述内部通道的压力并根据所检测的检测值来判别所述第二臂部有无连结异常。2.根据权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于：所述第二臂部包含彼此平行地延伸的一对连杆，在所述一对连杆的至少一端部上设置有彼此相对的所述球窝，所述第一臂部及所述头部分别具有所述球头销，所述球头销具备彼此朝向相反侧的一对所述球头部，所述第一臂部及所述头部通过分别设置在所述一对连杆的端部上的所述球窝将所述一对球头部保持从而被连结于所述第二臂部，所述内部通道沿着所述一对球头部的排列方向延伸而且在该一对球头部的表面上分别开口。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野晓史，村松启且，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP