工业用机器人的制作方法

工业用机器人的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种能确保可动部相对于主体部的相对位置精度并能削减成本的工业用机器人。例如在工业用机器人（1）中，在第一关节部（7），连杆（3）以连杆（3）能以第一方向为轴向进行转动的方式与主体部（2）连接，所述第一方向与连杆（3）从主体部（2）延伸的方向大致正交。第二关节部（15）具有：能使臂（12）相对于连杆（3）以第一方向为转动的轴向进行转动的滚动轴承；以及能使臂（12）相对于连杆（3）以与臂（12）的长度方向和第一方向大致正交的第二方向为轴向进行转动的滚动轴承。并且，第三关节部（18）具有：能使可动部（5）相对于臂（12）以第一方向为轴向进行转动的滚动轴承；以及能使可动部（5）相对于臂（12）以第二方向为轴向进行转动的滚动轴承。
【专利说明】工业用机器人【技术领域】[0001]本发明涉及一种所谓的并联式工业用机器人。【背景技术】[0002]以往，作为搬运电子元器件等工件的工业用机器人，周知一种所谓的并联式工业 用机器人(例如参照专利文献I)。专利文献I所记载的工业用机器人具有主体部、三根连 杆、三组平行连接杆以及可动部，所述三根连杆以能够转动的方式与主体部连接，所述三组 平行连接杆分别与三根连杆连接，所述可动部与三组平行连接杆连接。三根连杆以隔着 120°间距呈大致放射状朝向主体部的外周侧延伸的方式与主体部连接，在三根连杆分别 连接有使连杆转动的驱动机构。可动部例如具有抓握工件的抓握机构。[0003]在该工业用机器人中，在主体部与连杆间的连接部中，连杆以如下方式与主体部 连接:连杆能够以与连杆从主体部延伸的方向大致正交的方向为转动的轴向相对于主体部 转动。在连杆与平行连接杆间的连接部中，通过三轴球窝接头，使连杆与平行连接杆连接， 所述三轴球窝接头由接合用的球和形成有容纳该球的凹部的接合窝构成。并且，在平行连 接杆与可动部间的连接部中，与连杆和平行连接杆间的连接部一样，通过三轴球窝接头使 平行连接杆与可动部连接。在连杆与平行连接杆间的连接部以及在平行连接杆与可动部间 的连接部中，将接合窝的凹部朝向球施力的拉伸螺旋弹簧配置在平行连接杆之间。[0004]在这样构成的专利文献I所记载的工业用机器人中，能够在预定的区域内利用可 动部抓握配置在任意位置的工件，并朝向上下方向、前后方向和/或左右方向的任意方向 搬运。[0005]现有技术文献[0006]专利文献[0007]专利文献1:日本特表2002-531778号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题[0009]在专利文献I所记载的工业用机器人中，在连杆与平行连接杆间的连接部以及平 行连接杆与可动部间的连接部中，使用了三轴球窝接头，通过接合窝的凹部和与该凹部接 触的球，能够使平行连接杆相对于连杆转动，而且能够使可动部相对于平行连接杆转动。因 此，在该工业用机器人中，如果不提高球以及凹部的尺寸精度等精度的话，会降低抓握工件 的可动部相对于主体部的相对位置精度。然而，如果提高球以及凹部的精度，则会增加三轴 球窝接头的制造成本，其结果是工业用机器人的制造成本增加。[0010]因此，本发明的课题是提供一种在能够确保可动部相对于主体部的相对位置精度 的同时能够削减成本的工业用机器人。[0011]用于解决课题的手段[0012]为解决上述课题，本发明的工业用机器人的特征是，其具有:主体部；多个连杆，所述多个连杆的基端侧以能够转动的方式与主体部连接；多个臂部，所述多个臂部的基端 侧分别以能够转动的方式与多个连杆各自的末端侧连接；可动部，其以能够转动的方式与 多个臂部的末端侧连接；以及多个转动驱动机构，所述多个转动驱动机构分别使多个连杆 转动，多个连杆以隔着大致等角度间距呈大致放射状朝向主体部的外周侧延伸的方式与主 体部连接，臂部具有互相平行的直线状的两根臂，两根臂各自的基端侧以能够转动的方式 与连杆的末端侧连接，且可动部以能够转动的方式与两根臂的末端侧连接，在作为主体部 与连杆间的连接部的第一关节部中，连杆的基端侧以连杆能够相对于主体部以第一方向为 转动的轴向进行转动的方式与主体部连接，所述第一方向与连杆从主体部延伸的方向大致 正交，作为连杆与臂间的连接部的第二关节部具有:第一滚动轴承，其能够使臂相对于连杆 以第一方向为转动的轴向进行转动；以及第二滚动轴承，其能够使臂相对于连杆以与臂的 长度方向和第一方向大致正交的第二方向为转动的轴向进行转动，作为臂与可动部间的连 接部的第三关节部具有:第三滚动轴承，其能够使可动部相对于臂以第一方向为转动的轴 向进行转动；以及第四滚动轴承，其能够使可动部相对于臂以第二方向为转动的轴向进行 转动。[0013]在本发明的工业用机器人中，作为连杆与臂间的连接部的第二关节部具有第一滚 动轴承和第二滚动轴承，所述第一滚动轴承能够使臂相对于连杆以第一方向为转动的轴向 进行转动，所述第二滚动轴承能够使臂相对于连杆以与臂的长度方向和第一方向大致正交 的第二方向为转动的轴向进行转动，作为臂与可动部间的连接部的第三关节部具有第三滚 动轴承和第四滚动轴承，所述第三滚动轴承能够使可动部相对于臂以第一方向为转动的轴 向进行转动，所述第四滚动轴承能够使可动部相对于臂以第二方向为转动的轴向进行转 动。[0014]因此，在本发明中，使用容易确保尺寸精度等精度的作为通用部件的第一滚动轴 承至第四滚动轴承，能够确保可动部相对于主体部的相对位置精度。也就是说，在本发明 中，在能够确保可动部相对于主体部的相对位置精度的同时，能够削减工业用机器人的成 本。并且，在本发明中，由于没必要如专利文献I所记载的工业用机器人那样在第二关节 部以及第三关节部配置拉伸螺旋弹簧，因此能够将第二关节部以及第三关节部轻量化。并 且，在专利文献I所记载的工业用机器人中，由于接合窝的凹部与球接触而导致接合窝或 球磨损的问题，但在本发明中，由于使用了第一滚动轴承至第四滚动轴承，因此不会产生该 问题。[0015]在本发明中，例如也可以如下设置:第二关节部具有第一轴部件和第二轴部件，所 述第一轴部件固定于连杆，且供第一滚动轴承的内圈固定,所述第二轴部件供第一滚动轴 承的外圈以及第二滚动轴承的内圈固定，第二滚动轴承的外圈固定于臂。并且，在本发明 中，也可以如下设置:第二关节部具有第一轴部件和第二轴部件，所述第一轴部件固定于连 杆，且供第二滚动轴承的内圈固定，所述第二轴部件供第二滚动轴承的外圈以及第一滚动 轴承的内圈固定，第一滚动轴承的外圈固定于臂。[0016]在本发明中，优选第二关节部具有第一施力部件和第二施力部件，所述第一施力 部件将第一滚动轴承的内圈或外圈朝向第一方向的一侧施力，从而防止第一滚动轴承的内 圈与外圈之间晃动，所述第二施力部件将第二滚动轴承的内圈或外圈朝向第二方向的一侧 施力，从而防止第二滚动轴承的内圈与外圈之间晃动。如果像这样构成，则能够防止第一滚动轴承的内圈与外圈之间晃动以及第二滚动轴承的内圈与外圈之间晃动，从而提高可动部 相对于主体部的相对位置精度。[0017]在本发明中，优选第一施力部件以及第二施力部件为碟形弹簧。如果像这样构成， 则与第一施力部件以及第二施力部件为板簧或压缩螺旋弹簧的情况相比，能够将第二关节 部小型化。[0018]在本发明中，例如也可以如下设置:第三关节部具有第三轴部件和第四轴部件，所 述第三轴部件固定于可动部,且供第三滚动轴承的内圈固定，所述第四轴部件供第三滚动 轴承的外圈以及第四滚动轴承的内圈固定，第四滚动轴承的外圈固定于臂。并且，在本发明 中，也可以如下设置:第三关节部具有第三轴部件和第四轴部件，所述第三轴部件固定于可 动部，且供第四滚动轴承的内圈固定，所述第四轴部件供第四滚动轴承的外圈以及第三滚 动轴承的内圈固定，第三滚动轴承的外圈固定于臂。[0019]在本发明中，优选第三关节部具有第三施力部件和第四施力部件，所述第三施力 部件将第三滚动轴承的内圈或外圈朝向第一方向的一侧施力，从而防止第三滚动轴承的内 圈与外圈之间晃动，所述第四施力部件将第四滚动轴承的内圈或外圈朝向第二方向的一侧 施力，从而防止第四滚动轴承的内圈与外圈之间晃动。如果像这样构成，则能够防止第三滚 动轴承的内圈与外圈之间晃动以及第四滚动轴承的内圈与外圈之间晃动，从而提高可动部 相对于主体部的相对位置精度。[0020]在本发明中，优选第三施力部件以及第四施力部件为碟形弹簧。如果像这样构成， 则与第三施力部件以及第四施力部件为板簧或压缩螺旋弹簧的情况相比，能够将第三关节 部小型化。[0021]在本发明中，优选第一滚动轴承、第二滚动轴承、第三滚动轴承以及第四滚动轴承 为球轴承。球轴承能够承受径向的载荷和轴向的载荷，因此，如果像这样构成，则不必使用 向心轴承和推力轴承这两种轴承作为第一滚动轴承、第二滚动轴承、第三滚动轴承以及第 四滚动轴承。因此，能够将第二关节部以及第三关节部的结构简化，从而将第二关节部以及 第三关节部小型化和轻量化。并且，能够进一步削减工业用机器人的成本。[0022]在本发明中，工业用机器人例如具有三根连杆和三个臂部。在具有三根连杆和三 个臂部的并联式工业用机器人中，例如与具有四根连杆和四个臂部的并联式工业用机器人 相比，臂相对于连杆的转动角度的范围以及可动部相对于臂的转动角度的范围变大，但是 在本发明中，能够通过使用第一滚动轴承至第四滚动轴承以及第一轴部件至第四轴部件， 来确保臂相对于连杆的转动角度的范围以及可动部相对于臂的转动角度的范围。[0023]发明效果[0024]如上所述，在本发明的工业用机器人中，在能够确保可动部相对于主体部的相对 位置精度的同时，能够削减成本。【专利附图】

【附图说明】[0025]图1为本发明的实施方式所涉及的工业用机器人的立体图。[0026]图2为图1所示的工业用机器人的俯视图。[0027]图3为从图2的E-E方向表示工业用机器人的侧视图。[0028]图4为从图2的F-F方向表示工业用机器人的侧视图。[0029]图5为图1所示的工业用机器人的仰视图。[0030]图6为用于说明图1所示的工业用机器人的主要部位的俯视图。[0031 ]图7为用于说明图6的G部的结构的放大图。[0032]图8为图7的H部的放大图。[0033]图9 (A)为从图8的J-J方向表示第二关节部的侧视图，图9 (B)为图8的K-K 截面的剖视图。[0034]图10为图5的L部的放大图。[0035](符号说明)[0036]I 机器人(工业用机器人)；[0037]2 主体部；[0038]3 连杆；[0039]4 臂部；[0040]5 头部单元(可动部)；[0041]7 第一关节部；[0042]8 马达(转动驱动机构)；[0043]12 臂；[0044]15第二关节部；[0045]18第三关节部；[0046]22球轴承(第一滚动轴承、第三滚动轴承)；[0047]22a内圈(第一滚动轴承的内圈、第三滚动轴承的内圈)；[0048]22b外圈(第一滚动轴承的外圈、第三滚动轴承的外圈)；[0049]23球轴承(第二滚动轴承、第四滚动轴承)；[0050]22a内圈(第二滚动轴承的内圈、第四滚动轴承的内圈)；[0051]22b外圈(第二滚动轴承的外圈、第四滚动轴承的外圈)；[0052]24轴部件(第一轴部件、第三轴部件)；[0053]25轴部件(第二轴部件、第四轴部件)；[0054]30碟形弹簧(第一施力部件、第三施力部件)；[0055]31碟形弹簧(第二施力部件、第四施力部件)；[0056]X (XA、XB、XC)第一方向；[0057]Y 第二方向；[0058]Z 臂的长度方向。【具体实施方式】[0059]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。[0060]工业用机器人的概略结构[0061]图1为本发明的实施方式所涉及的工业用机器人I的立体图。图2为图1所示的 工业用机器人I的俯视图。图3为从图2的E-E方向表示工业用机器人I的侧视图。图4 为从图2的F-F方向表不工业用机器人I的侧视图。图5为图1所不的工业用机器人I的 仰视图。图6为用于说明图1所示的工业用机器人I的主要部位的俯视图。[0062]本实施方式的工业用机器人I为所谓的并联式工业用机器人。并且，本实施方式 的工业用机器人I例如为用于搬运电子元器件等工件的机器人。该工业用机器人I具有主 体部2、三根连杆3、三个臂部4以及作为可动部的头部单元5，所述三根连杆3与主体部2 连接，所述三个臂部4分别与三根连杆3连接，所述头部单元5与三个臂部4连接。另外， 在以下的说明中，将工业用机器人I称为“机器人I”。[0063]如图2所示，三根连杆3以隔着大致等角度间距呈大致放射状朝向主体部2的外 周侧延伸的方式与主体部2连接。也就是说，三根连杆3以隔着大致120°间距呈大致放射 状朝向主体部2的外周侧延伸的方式与主体部2连接。并且，三根连杆3的基端侧以能够 转动的方式与主体部2连接。具体地说，在作为主体部2与连杆3间的连接部的第一关节 部7中，连杆3的基端侧以连杆3能够以第一方向为转动的轴向相对于主体部2进行转动 的方式与主体部2连接,所述第一方向与连杆3从主体部2延伸的方向(即连杆3的长度方 向)大致正交。也就是说，在第一关节部7中，连杆3的基端侧以连杆3能够以图3、图4中 的水平方向的预定方向(即后文所述的平面P内的预定方向)为转动的轴向进行转动的方式 与主体部2连接。[0064]如图5、图6所示，如果将三根连杆3分别设为“连杆3A”、“连杆3B”以及“连杆 3C”，并且，将与连杆3A的长度方向大致正交的第一方向设为“第一方向XA”，将与连杆3B的 长度方向大致正交的第一方向设为“第一方向XB”，以及将与连杆3C的长度方向大致正交 的第一方向设为“第一方向XC”,则第一方向XA、第一方向XB以及第一方向XC配置在同一 平面P (参照图3、图4)上。并且，第一方向XB相对于第一方向XA倾斜大致60°，第一方 向XC相对于第一方向XB倾斜大致60° ,第一方向XA相对于第一方向XC倾斜大致60°。[0065]在第一关节部7配置有带有减速器的马达8，所述马达8作为使连杆3转动的转动 驱动机构。本实施方式的机器人I具有分别使三根连杆3转动的三个马达8。如图5、图6 所示，马达8具有马达主体9和与马达主体9连接的减速器10。马达8的输出轴固定在连 杆3的基端侧。[0066]臂部4的基端侧以能够转动的方式与连杆3的末端侧连接。具体地说，臂部4具 有相互平行的直线状的两根臂12，且两根臂12各自的基端侧以能够转动的方式与连杆3的 末端侧连接。臂12的基端侧配置在第一方向上的连杆3的末端侧的两侧。臂12包括臂主 体13和两个臂端部14，所述臂主体13由细长圆筒状的碳钢管形成，所述两个臂端部14固 定在臂主体13的两端。连杆3与臂12间的连接部成为第二关节部15。该第二关节部15 的具体结构会在后文中说明。另外，在本实施方式中，臂主体13为了达到轻量化而由碳钢 管形成，但是臂主体13也可由利用铝合金等金属形成的金属管形成。[0067]头部单元5具有单元主体16和安装部17，在所述安装部17安装用于抓握工件的 抓握机构(省略图示)。单元主体16以能够转动的方式与三个臂部4的末端侧连接。也就 是说，单元主体16以能够转动的方式与六根臂12的末端侧连接。臂12与头部单元5间的 连接部成为第三关节部18。该第三关节部18的具体结构会在后文中说明。[0068]在单元主体16固定有马达19。安装部17与马达19连接。安装部17通过马达 19的动力，能够以图5的纸面垂直方向(图3、图4的上下方向)为旋转的轴向进行旋转。[0069]在如上述构成的机器人I中，通过单独驱动三个马达8，能够在预定的区域内，使 头部单元5朝向图3、图4的上下方向、左右方向以及纸面垂直方向的任意位置，且以头部单元5保持固定的姿势的状态(具体是以安装部17朝向图3、图4的下方向的状态)移动。[0070]第二关节部的结构以及第三关节部的结构[0071]图7为用于说明图6的G部的结构的放大图。图8为图7的H部的放大图。图9 (A)为从图8的J-J方向表示第二关节部15的侧视图，图9 (B)为图8的K-K截面的剖视 图。图10为图5的L部的放大图。[0072]如果将与呈直线状形成的臂12的长度方向和上述第一方向大致正交的方向设为 第二方向的话，则第二关节部15具有作为第一滚动轴承的两个球轴承22和作为第二滚动 轴承的两个球轴承23，所述两个球轴承22能够使臂12相对于连杆3以第一方向为转动的 轴向进行转动，所述两个球轴承23能够使臂12相对于连杆3以第二方向为转动的轴向进 行转动。本实施方式的球轴承22、23为深沟球轴承。并且,第二关节部15具有作为第一轴 部件的轴部件24和作为第二轴部件的轴部件25，所述轴部件24固定于连杆3，所述轴部件 25以能够转动的方式保持于轴部件24。在图7至图9中，X方向为第一方向，Y方向为第二 方向，Z方向为臂12的长度方向。[0073]轴部件24固定于连杆3的末端部分。轴部件24的两端侧比连杆3朝向第一方向 的外侧突出。第二关节部15在第一方向上配置在连杆3的末端部分的两侧。配置在连杆3 的末端部分的两侧的两个第二关节部15相对于连杆3对称配置。如图8所示，两个球轴承 22在第一方向上以隔着预定的间隔的状态配置，两个球轴承22的内圈22a固定在轴部件 24的端部的外周面。在轴部件24中，在第一方向上的球轴承22的外侧固定有止动圈26。[0074]如图9 (B)所示，轴部件25具有轴承保持部25a和轴部25b，所述轴承保持部25a 保持球轴承22，所述轴部25b呈圆柱状且从轴承保持部25a朝向第二方向的两侧突出。在 轴承保持部25a形成有沿第一方向贯通的圆孔状的贯通孔25c (参照图8)。在贯通孔25c 的内周面固定有球轴承22的外圈22b。两个球轴承23分别支承两个轴部25b。球轴承23 的内圈23a固定在轴部25b的外周面。[0075]如上文所述，臂12包括臂主体13和臂端部14。如图9 (B)所示，臂端部14具有 两个固定板27和固定块28,在所述两个固定板27固定球轴承23的外圈23b,所述固定块 28供固定板27固定。固定板27以及固定块28由招合金形成。固定块28固定在臂主体 13的端部。两个固定板27以从第二方向的外侧夹持轴部件25的轴承保持部25a的方式固 定于固定块28。在固定板27形成有沿第二方向贯通的圆孔状的贯通孔27a(参照图8)，在 贯通孔27a的内周面固定有球轴承23的外圈23b。[0076]在两个球轴承22中的配置在第一方向的外侧的球轴承22与止动圈26之间，配置 有作为第一施力部件的多个碟形弹簧30。多个碟形弹簧30在第一方向上重叠配置。多个 碟形弹簧30中的配置在靠第一方向的最内侧位置的碟形弹簧30与球轴承22的内圈22a 接触，且将球轴承22的内圈22a朝向第一方向的内侧施力。该碟形弹簧30发挥防止球轴 承22的内圈22a与外圈22b之间晃动的功能。[0077]如图8所示，在两个球轴承23中的一个球轴承23与第二方向上的轴承保持部25a 的一个侧面之间，配置有作为第二施力部件的多个碟形弹簧31。多个碟形弹簧31在第二方 向上重叠配置。多个碟形弹簧31中的配置在靠第二方向的最外侧位置的碟形弹簧31与球 轴承23的内圈23a接触。并且，在第二方向上的轴承保持部25a的另一个侧面，以朝向第 二方向的另一侧突出的方式形成有接触部25d，所述接触部25d与两个球轴承23中的另一个球轴承23的内圈23a接触。碟形弹簧31将一个球轴承23的内圈23a朝向第二方向的 外侧施力，从而发挥防止球轴承23的内圈23a与外圈23b之间晃动的功能。[0078]第三关节部18与第二关节部15相同地构成。因此，省略第三关节部18的详细结 构的说明。另外，在图10中，对于与第二关节部15的结构共通的第三关节部18的结构标 注相同的符号，第三关节部18具有球轴承22、球轴承23、轴部件24以及轴部件25，所述球 轴承22能够使头部单元5相对于臂12以第一方向为转动的轴向进行转动，所述球轴承23 能够使头部单元5相对于臂12以第二方向为转动的轴向进行转动，所述轴部件24固定于 头部单元5，所述轴部件25以能够转动的方式保持在轴部件24。并且，在第三关节部18中， 轴部件24固定于单元主体16，轴部件24的两端侧比单元主体16中的轴部件24的固定部 朝向第一方向的外侧突出。[0079]在第三关节部18中，球轴承22为第三滚动轴承,球轴承23为第四滚动轴承。并 且，在第三关节部18中，轴部件24为第三轴部件，轴部件25为第四轴部件。并且，在第三 关节部18中，碟形弹簧30为第三施力部件，碟形弹簧31为第四施力部件。[0080]本实施方式的主要效果[0081]如上述说明，在本实施方式的第二关节部15中，通过球轴承22，能够使臂12相对 于连杆3以第一方向为转动的轴向进行转动，且通过球轴承23，能够使臂12相对于连杆3 以第二方向为转动的轴向进行转动。并且，在本实施方式的第三关节部18中，通过球轴承 22，能够使头部单元5相对于臂12以第一方向为转动的轴向进行转动，且通过球轴承23，能 够使头部单元5相对于臂12以第二方向为转动的轴向进行转动。因此，在本实施方式中， 使用容易确保尺寸精度等精度的作为通用部件的球轴承22、23，能够确保头部单元5相对 于主体部2的相对位置精度。也就是说，在本实施方式中，在能够确保头部单元5相对于主 体部2的相对位置精度的同时，能够削减机器人I的成本。[0082]并且，在本实施方式中，由于不必如专利文献I所记载的工业用机器人那样在第 二关节部15以及第三关节部18配置拉伸螺旋弹簧，因此能够将第二关节部15以及第三关 节部18轻量化。因此，在本实施方式中，能够使头部单元5更加快速移动。并且，在专利 文献I所记载的工业用机器人中，由于接合窝的凹部与球接触而导致接合窝或球磨损的问 题，但是在本实施方式中，由于使用了球轴承22、23，因此不会产生该问题。[0083]在本实施方式中，球轴承22的内圈22a固定于轴部件24，球轴承22的外圈22b以 及球轴承23的内圈23a固定于轴部件25，球轴承23的外圈23b固定于臂12。本实施方式 的机器人I为具有三根连杆3和三个臂部4的并联式机器人，因此，例如与具有四根连杆和 四个臂部的并联式机器人相比，臂12相对于连杆3的转动角度的范围以及头部单元5相对 于臂12的转动角度的范围变大，但是在本实施方式中，通过使用球轴承22、23以及轴部件24、25，能够确保臂12相对于连杆3的转动角度范围以及头部单元5相对于臂12的转动角 度的范围。[0084]在本实施方式中，使用作为深沟球轴承的球轴承22来作为第一滚动轴承，所述第 一滚动轴承能够使臂12相对于连杆3以第一方向为转动的轴向进行转动，且使用作为深沟 球轴承的球轴承23来作为第二滚动轴承，所述第二滚动轴承能够使臂12相对于连杆3以 第二方向为转动的轴向进行转动。并且，在本实施方式中，使用球轴承22作为第三滚动轴 承，所述第三滚动轴承能够使头部单元5相对于臂12以第一方向为转动的轴向进行转动，且使用球轴承23作为第四滚动轴承，所述第四滚动轴承能够使头部单元5相对于臂12以 第二方向为转动的轴向进行转动。由于深沟球轴承能够承受径向的载荷和轴向的载荷，因 此在本实施方式中不必使用向心轴承和推力轴承这两种轴承作为第一滚动轴承至第四滚 动轴承。因此，在本实施方式中，能够将第二关节部15以及第三关节部18的结构简化，从 而将第二关节部15以及第三关节部18小型化和轻量化。并且，能够进一步削减机器人I 的成本。[0085]在本实施方式中，第二关节部15以及第三关节部18具有碟形弹簧30和碟形弹簧 31，所述碟形弹簧30防止球轴承22的内圈22a与外圈22b之间晃动，所述碟形弹簧31防 止球轴承23的内圈23a与外圈23b之间晃动。因此，在本实施方式中，能够防止球轴承22 的内圈22a与外圈22b之间晃动以及球轴承23的内圈23a与外圈23b之间晃动，从而提高 头部单元5相对于主体部2的相对位置精度。[0086]并且，在本实施方式中，由于通过碟形弹簧30防止球轴承22的内圈22a与外圈 22b之间晃动，通过碟形弹簧31防止球轴承23的内圈23a与外圈23b之间晃动，因此与通 过板簧或压缩螺旋弹簧等防止球轴承22、23的内圈22a、23a与外圈22b、23b之间晃动的情 况相比，能够将第二关节部15以及第三关节部18小型化。[0087]其他实施方式[0088]上述的实施方式为本发明的优选实施方式的一个例子，但并不限定于上述的实施 方式，在不变更本发明的主旨的范围内，能够实施各种变形。[0089]在上述的实施方式中，球轴承22、23为深沟球轴承。除此之外，球轴承22、23例如 也可为角接触球轴承等其他球轴承。并且，也可配置圆锥滚子轴承来代替球轴承22、23。像 这样，在使用能够承受径向的载荷和轴向的载荷的轴承的情况下，由于不必使用向心轴承 和推力轴承这两种轴承作为第一滚动轴承至第四滚动轴承，因此，如上文所述，能够将第二 关节部15以及第三关节部18的结构简化，从而将第二关节部15以及第三关节部18小型 化且轻量化。另外，也可将向心轴承和推力轴承这两种轴承组合使用来作为第一滚动轴承 至第四滚动轴承。[0090]在上述的实施方式中，碟形弹簧30将球轴承22的内圈22a朝向第一方向施力。除 此之外，碟形弹簧30例如也可将球轴承22的外圈22b朝向第一方向施力。同样，在上述的 实施方式中，碟形弹簧31将球轴承23的内圈23a朝向第二方向施力，但碟形弹簧31也可 将球轴承23的外圈23b朝向第二方向施力。[0091 ] 在上述的实施方式中，通过碟形弹簧30防止球轴承22的内圈22a与外圈22b之间 晃动，且通过碟形弹簧31防止球轴承23的内圈23a与外圈23b之间晃动。除此之外，例如 也可通过将弹簧钢板制的平垫圈弯曲成波形而形成的波形垫圈(wave washer),来防止球 轴承22、23的内圈22a、23a与外圈22b、23b之间晃动。即便是这种情况，与通过板簧或压 缩螺旋弹簧等来防止球轴承22、23的内圈22a、23a与外圈22b、23b之间晃动的情况相比， 也能够将第二关节部15以及第三关节部18小型化。并且，既可通过板簧或压缩螺旋弹簧 等其他的弹簧部件来防止球轴承22、23的内圈22a、23a与外圈22b、23b之间晃动，也可通 过橡胶等弹性部件来防止球轴承22、23的内圈22a、23a与外圈22b、23b之间晃动。[0092]在上述的实施方式中，在第二关节部15中，球轴承22的内圈22a固定于轴部件 24，球轴承22的外圈22b和球轴承23的内圈23a固定于轴部件25，球轴承23的外圈23b固定于固定板27。除此之外，在第二关节部15中，例如也可以将能够使臂12相对于连杆3 以第二方向为转动的轴向进行转动的球轴承的内圈固定于轴部件24，将该球轴承的外圈固 定于轴部件25，且将能够使臂12相对于连杆3以第一方向为转动的轴向进行转动的球轴承 的内圈固定于轴部件25,将该球轴承的外圈固定于固定板27。[0093]同样，在上述的实施方式中，在第三关节部18中，球轴承22的内圈22a固定于轴 部件24，球轴承22的外圈22b和球轴承23的内圈23a固定于轴部件25，球轴承23的外圈 23b固定于固定板27，但在第三关节部18中，也可将能够使头部单元5相对于臂12以第二 方向为转动的轴向进行转动的球轴承的内圈固定于轴部件24，将该球轴承的外圈固定于轴 部件25，且将能够使头部单元5相对于臂12以第一方向为转动的轴向进行转动的球轴承的 内圈固定于轴部件25,将该球轴承的外圈固定于固定板27。[0094]在上述的实施方式中，机器人I具有三根连杆3和三个臂部4，但机器人I也可具 有四根以上的连杆3和四个以上的臂部4。并且，在上述的实施方式中，机器人I为搬运工件 用的机器人，但机器人I也可以是除搬运用机器人以外的组装用机器人等工业用机器人。
【权利要求】
1.一种工业用机器人，其特征在于，其具有:主体部；多个连杆，所述多个连杆的基端侧以能够转动的方式与所述主体部连接；多个臂部，所述多个臂部的基端侧分别以能够转动的方式与多个所述连杆各自的末端侧连接；可动部，其以能够转动的方式与多个所述臂部的末端侧连接；以及多个转动驱动机构，所述多个转动驱动机构分别使多个所述连杆转动，多个所述连杆以隔着大致等角度间距呈大致放射状朝向所述主体部的外周侧延伸的方式与所述主体部连接，所述臂部具有互相平行的直线状的两根臂，两根所述臂各自的基端侧以能够转动的方式与所述连杆的末端侧连接，且所述可动部以能够转动的方式与两根所述臂的末端侧连接，在作为所述主体部与所述连杆间的连接部的第一关节部中，所述连杆的基端侧以所述连杆能够相对于所述主体部以第一方向为转动的轴向进行转动的方式与所述主体部连接， 所述第一方向与所述连杆从所述主体部延伸的方向大致正交，作为所述连杆与所述臂间的连接部的第二关节部具有:第一滚动轴承，其能够使所述臂相对于所述连杆以所述第一方向为转动的轴向进行转动；以及第二滚动轴承，其能够使所述臂相对于所述连杆以第二方向为转动的轴向进行转动， 所述第二方向与所述臂的长度方向及所述第一方向大致正交，作为所述臂与所述可动部之间的连接部的第三关节部具有:第三滚动轴承，其能够使所述可动部相对于所述臂以所述第一方向为转动的轴向进行转动；以及第四滚动轴承，其能够使所述可动部相对于所述臂以所述第二方向为转动的轴向进行转动。
2.根据权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，所述第二关节部具有:第一轴部件，其固定于所述连杆，且供所述第一滚动轴承的内圈固定；以及第二轴部件，其供所述第一滚动轴承的外圈以及所述第二滚动轴承的内圈固定，所述第二滚动轴承的外圈固定于所述臂。
3.根据权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，所述第二关节部具有:第一轴部件，其固定于所述连杆，且供所述第二滚动轴承的内圈固定；以及第二轴部件，其供所述第二滚动轴承的外圈以及所述第一滚动轴承的内圈固定，所述第一滚动轴承的外圈固定于所述臂。`
4.根据权利要求2或3所述的工业用机器人，其特征在于，所述第二关节部具有:第一施力部件，其将所述第一滚动轴承的内圈或外圈朝向所述第一方向的一侧施力， 从而防止所述第一滚动轴承的内圈与外圈之间晃动；以及第二施力部件，其将所述第二滚动轴承的内圈或外圈朝向所述第二方向的一侧施力， 从而防止所述第二滚动轴承的内圈与外圈之间晃动。
5.根据权利要求4所述的工业用机器人，其特征在于，所述第一施力部件以及所述第二施力部件为碟形弹簧。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的工业用机器人，其特征在于，所述第三关节部具有:第三轴部件，其固定于所述可动部，且供所述第三滚动轴承的内圈固定；以及第四轴部件，其供所述第三滚动轴承的外圈以及所述第四滚动轴承的内圈固定，所述第四滚动轴承的外圈固定于所述臂。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的工业用机器人，其特征在于，所述第三关节部具有:第三轴部件，其固定于所述可动部，且供所述第四滚动轴承的内圈固定；以及第四轴部件，其供所述第四滚动轴承的外圈以及所述第三滚动轴承的内圈固定，所述第三滚动轴承的外圈固定于所述臂。
8.根据权利要求6或7所述的工业用机器人，其特征在于，所述第三关节部具有:第三施力部件，其将所述第三滚动轴承的内圈或外圈朝向所述第一方向的一侧施力， 从而防止所述第三滚动轴承的内圈与外圈之间晃动；以及第四施力部件，其将所述第四滚动轴承的内圈或外圈朝向所述第二方向的一侧施力， 从而防止所述第四滚动轴承的内圈与外圈之间晃动。
9.根据权利要求8所述的工业用机器人，其特征在于，所述第三施力部件以及所述第四施力部件为碟形弹簧。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的工业用机器人，其特征在于，所述第一滚动轴承、所述第二滚动轴承、所述第三滚动轴承以及所述第四滚动轴承为球轴承。
11.根据权利要求2至9中的任一项所述的工业用机器人，其特征在于，所述工业用机器人具有三根所述连杆和`三个所述臂部。
【文档编号】B25J11/00GK103501970SQ201280021046
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年1月6日
【发明者】矢泽隆之, 吉泽丰, 藤原真志 申请人:日本电产三协株式会社