多关节机器人以及系统技术方案

本发明专利技术提供一种不改变机械手的设置位置就能扩大主要作业区域并能够保持更高自由度的姿势的机器人机械手以及系统。本发明专利技术构成为，机器人机械手（１）由多个关节轴构成，在使机器人机械手（１）相对于在水平面内旋转的第一关节轴（Ｊ１）的旋转中心垂直地延伸的情况下，在水平面内旋转的其他关节轴的旋转中心相对于第一旋转轴（Ｊ１）的旋转中心偏置。并且，通过使用这样的机器人机械手（１），能够将机器人机械手（１）配置在更靠近物品的位置的空间内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在物品的搬送或组装、机动车制造中进行点焊的机械手 (manipulator)以及系统。
技术介绍
现有的机械手为多关节机械手，其具有串联设置的多个臂体；将邻接的两个所 述臂体自由旋转地连接起来的关节部，所相邻的所述关节的旋转轴线的倾斜角度为90度； 以及以与所述关节部的旋转轴线同轴的方式配设在所述关节部上的至少一个线状体，所述 关节部由伺服电动机和减速机构构成(例如参照专利文献1)。专利文献1 :W02007/037131号公报用于进行产品组装及物品搬送的机器人机械手大多应用于在工厂内配置多个机 器人进行作业那样的大型生产线系统中、以及分散配置地进行作业那样的单元生产系统等 中。应用到这些用途的机器人机械手一方面主要要求减小占地面积(footprint)，另一方面 也要求扩大作业区域。如果仅仅减小占地面积的话，仅仅使机器人机械手小型化，但这与作 业区域的扩大没有关联性。因此，寻求在其占地面积保持不变的情况下仅使作业区域扩大 的机器人机械手。另外，以节省空间的方式设置的机器人机械手中存在机器人相互干涉的问题，使 得出现难以以自由姿势进行作业的情况也不少。为此，要求机器人机械手具有可采取更高 自由度的姿势的轴结构。特别是密集配置的情况不断增多，因而利用上部空间而将托架安 置(棚置t )式机器人与固定安置(据λ置t )式机器人组合起来实施焊接作业那样的情 况也增多起来。现有的机器人机械手具有关于第一轴对称那样的活动范围，但例如在从上方对工 件进行作业的情况下，下方活动范围大的机器人机械手能够更加靠近工件进行作业。但是， 由于在现有的机器人机械手的活动范围中，机器人机械手特有的蜿蜒作业处于狭小的动作 范围内，因此产生动作范围不够等问题，需要将工件稍微离开地配置。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的问题点而提出的，其目的在于提供一种不改变机械手的设 置位置就能扩大主要作业区域并能保持更高自由度的姿势的机器人机械手。本专利技术构成为，机器人机械手由多个关节轴构成，在使机器人机械手相对于在水 平面内旋转的第一关节轴的旋转中心垂直地延伸的情况下，在水平面内旋转的其他关节轴 的旋转中心相对于第一旋转轴的旋转中心偏置(offset)。另外，通过使用这样的机器人机械手，将机器人机械手配置在更靠近物品的位置 的空间内。另外，优选的是，机器人机械手安置于托架上并具有从上方到比机器人机械手基 座靠下方的动作范围，能够利用空间进行配置。另外，优选的是构成为，在使用多台机器人进行协调作业的情况下，将机器人机械 手以安置于地面上的方式配置在六轴机器人与物品之间，六轴机器人对物品的上部进行作 业，机器人机械手对物品的下部进行作业。专利技术效果根据本专利技术，不增大机器人机械手的设置面积就能够扩大机器人机械手的活动区 域。另外，通过三维地灵活运用机器人机械手的配置空间，能够使机器人机械手在更 靠近物品的位置进行作业，因而能够将多台机器人机械手设置在狭小空间内，从而能够使 多台机器人协调作业。附图说明图1是机器人机械手的侧视图。图2是机器人机械手的主视图。图3是表示机器人机械手的动作范围的侧视图。图4是托架安置式机器人机械手。图5是多个机器人机械手的作业图。附图标记说明Cl 第一臂体；C2 第二臂体；C3 第三臂体；C4 第四臂体；C5 第五臂体；C6 第 六臂体Jl 第一关节轴J2 第二关节轴；J3 第三关节轴；J4 第四关节轴；J5 第五关节 轴J6 第六关节轴;J7 第七关节轴；1 机器人机械手；2 点焊枪(spot-welding gun) ；3 工件；41 第1六轴机器人；42 第2六轴机器人；43 第3六轴机器人；44 第1机器人机械 手；45 第2机器人机械手；10 动作范围。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施例1图1是示出本专利技术的实施例的机器人机械手的侧视图，图2是其主视图。在自由 端的臂体C6具有关节轴J7，在关节轴J7安装有例如具有力传感器的手部装置、点焊枪焊接； ε且寸。第一臂体Cl以垂直配置于水平面内的第一关节轴Jl为中心进行旋转，第二臂体 C2以与第一关节轴Jl正交地配置的第二关节轴J2为中心进行旋转，第三臂体C3以与第二 关节轴J2正交地配置的第三关节轴J3为中心进行旋转，第四臂体C4以与第三关节轴J3 正交地配置的第四关节轴J4为中心进行旋转，第五臂体C5以与第四关节轴J4平行地配置 的关节轴J5为中心进行旋转，第六臂体C6以与第五关节轴J5正交地配置的关节轴J6为 中心进行旋转。形成了第三关节轴J3、第五关节轴J5和第七关节轴J7的旋转中心相对于 第一关节轴Jl向附图右方偏置的结构。通过这样地构成，如图3中的机器人机械手的动作范围10所示那样，动作范围向 附图右下方扩大。因此，能够实现使臂末端进入到机器人自身的内侧那样的动作。另外，通过使第三、第五以及第七关节轴的旋转中心与第一关节轴离开地配置，减小了各臂间相干涉的干涉区域，并扩大了机器人前方部的使用频度高的区域的动作范围。接着，使用图4来说明点焊枪安装于臂末端的情况。在安置于托架上的机器人机 械手1的末端安装点焊枪2，对工件3的预定位置实施焊接作业。机器人机械手1与工件 3之间的配置关系如下机器人机械手1配置在与借助于未图示的搬送机构进行移动的工 件3不发生干涉的近旁侧部上方，即被托架安置。为了使安装于机器人机械手1末端的点 焊枪2对工件3的预定位置进行焊接，使机器人机械手1从上方接近工件3，通过点焊枪2 对机器人机械手1的基座附近的位置进行焊接。因而，形成了关节轴J3、关节轴J5以及关 节轴J7的旋转中心相对于关节轴Jl偏置的结构，将点焊枪2引导至相对于机器人机械手 1配置于下方的工件3，并在机器人机械手1的扩大了的向下方的活动范围内进行焊接，而 且，通过使关节轴J3旋转预定角度，能够在避免对配置于机器人机械手1附近的工件3的 焊接作业受到机器人机械手1的干涉动作的同时进行焊接作业。接着，说明使用多台机器人机械手来焊接工件的例子，以图5来说明使用五台机 器人点焊工件的例子。三台六轴机器人41、42、43对工件3上部进行焊接作业。两台机器 人机械手44、45对工件3的下部进行焊接作业。下面对各机器人的配置进行说明。将第1、 第2、第3六轴机器人41、42、43与未图示的工件3的搬送机构的搬送方向(图面的里侧) 大致平行地进行配置，并在工件3与第1、第2、第3六轴机器人41、42、43之间配置有第1、 第2机器人机械手44、45。第1、第2、第3六轴机器人41、42、43进行作业来焊接工件3上 部，因此，第1、第2、第3六轴机器人41、42、43的下部空间成为了闲置空间(dead space), 通过将第1、第2机器人机械手44、45配置于该空间，能够实现高密度的机器人配置。并且，通过使第1、第2机器人机械手44、45的关节轴J3旋转预定角度，能够在避 免对配置于第1、第2机器人机械手44、45附近的工件3的焊接作业受到第1、第2机器人 机械手44、45的干涉动作的同时进行焊接作业。权利要求一种机器人机械手，该机器人机械手由多个关节轴构成，其特征在于，该机器人机械手构成为，在使机器人机械手相对于在水平面内旋转的第一关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人机械手，该机器人机械手由多个关节轴构成，其特征在于，该机器人机械手构成为，在使机器人机械手相对于在水平面内旋转的第一关节轴的旋转中心沿着铅直方向延伸的情况下，在水平面内旋转的其他关节轴的旋转中心配置于相对于所述第一旋转轴的旋转中心离开的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤雅人，冈久学，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP[]