专利名称：并联连杆机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及并联连杆机器人，并且更具体地涉及具有关节部的并联连杆机器人。
背景技术：
以往，已知这样的并联连杆机器人，该并联连杆机器人包括并排布置且能够在关节部中弯曲和伸展的多个臂(例如参见日本专利申请第2011-194534号公报)。JP2011-194534A公开了一种并联连杆机器人，该并联连杆机器人包括:第一臂，该第一臂具有第一关节部；第二臂，该第二臂具有与第一关节部接合的第二关节部；以及偏压机构单元，该偏压机构单元用于朝向第一关节部偏压第二关节部。第一关节部和第二关节部均包括球状部和与该球状部接合的凹状部，并且均构成球窝接头机构。偏压机构单元靠着球状部偏压凹状部，由此保持所述凹状部和所述球状部彼此接合。该并联连杆机器人构造成使得，如果大于偏压机构单元的偏压力的外力施加到所述臂，则第一关节部和第二关节部彼此脱离接合。这有助于防止并联连杆机器人和其它设备在发生异常时受到损坏。在JP2011-194534A中公开的并联连杆机器人的偏压机构单元包括:具有封闭底部的筒状衬套(第一连接构件)，该衬套附接到第二臂的具有第二关节部的接合部，该衬套装配到设置在接合部中的圆柱状接合销，从而该衬套能够覆盖所述接合销；钩状连接器，该钩状连接器与所述衬套接合；以及卷簧，该卷簧用于朝向第一关节部偏压连接器。然而，在JP2011-194534A中公开的并联连杆机器人中，偏压机构单元借助装配到接合部的接合销上的衬套(第一连接构件)进行附接。因此，如果第一关节部和第二关节部在外力的作用下彼此脱离接合，则衬套从接合销被移除。这产生偏压机构单元容易被移除的问题。在将并联连杆机器人用于拾取食品、药品、化妆品等的情况下，被移除的部件有可能会混入生产线中。从卫生的角度考虑，需要尽可能降低部件被移除的可能性。
实用新型内容鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够降低部件被移除的可能性的并联连杆机器人。根据本实用新型的一个方面，提供一种并联连杆机器人，该机器人包括:第一臂，该第一臂包括第一关节部；第二臂，该第二臂包括与所述第一关节部以可摆动的方式接合的第二关节部，所述第二臂连接到所述第一臂从而构成连杆机构；以及偏压机构单元，该偏压机构单元朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部，其中，所述偏压机构单元包括附接到所述第二臂的连接构件，所述连接构件包括构造成将该连接构件锁定到所述第二臂的锁定部。在根据本实用新型的一个方面的并联连杆机器人中，所述偏压机构单元构造成包括附接到所述第二臂的第一连接构件。所述第一连接构件构造成包括第一锁定部，所述第一锁定部设置成将所述第一连接构件锁定到所述第二臂。因而，所述第一连接构件能够借助第一锁定部而锁定到所述第二臂，并且所述偏压机构单元能够通过锁定到所述第二臂的第一连接构件而附接到所述第二臂。因此，即使所述第一臂的所述第一关节部和所述第二臂的所述第二关节部彼此脱离接合，所述偏压机构单元的所述第一连接构件由于设置有第一锁定部而很难从所述第二臂被移除。因此可以阻止所述偏压机构单元与所述第一连接构件一起被移除。结果，可以降低部件被移除的可能性。通过本实用新型，如上所述，可以提供一种能够降低部件被移除的可能性的并联连杆机器人。根据本实用新型的第一方面，提供一种并联连杆机器人，其特征在于，该机器人包括:第一臂，该第一臂包括第一关节部；第二臂，该第二臂包括与所述第一关节部以可摆动的方式接合的第二关节部，所述第二臂连接到所述第一臂从而构成连杆机构；以及偏压机构单元，该偏压机构单元朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部，其中，所述偏压机构单元包括附接到所述第二臂的连接构件，所述连接构件包括构造成将该连接构件锁定到所述第二臂的锁定部。根据本实用新型的第二方面，在第一方面的机器人中，所述锁定部包括第一锁定部，所述连接构件形成为管状形状从而具有内周面，所述第一锁定部由凸部或者凹槽部构成并且设置在所述连接构件的所述内周面上，并且所述第二臂包括附接销，所述附接销构造成附接所述连接构件，所述附接销具有外周面和设置在该外周面上的第二锁定部，并且所述第二锁定部由凹槽部或凸部构成，所述第二锁定部与所述第一锁定部接合。根据本实用新型的第三方面，在第二方面的机器人中，所述连接构件由可弹性变形的树脂制成，所述连接构件装配到所述附接销并且同时使所述第一锁定部弹性变形，所述第一锁定部和所述第二锁定部构造成在所述第一锁定部从弹性变形恢复时彼此接合。根据本实用新型的第四方面，其中，所述连接构件包括第一连接构件，所述偏压机构单元还包括:第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂的所述第一连接构件接合；以及弹簧构件，所述弹簧构件与所述第二连接构件接合并且朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部，所述弹簧构件包括附接到所述第二连接构件的附接部上的接合部，每个所述接合部均具有防移除部，所述防移除部构造成阻止所述弹簧构件与所述第二连接构件脱离接合。根据本实用新型的第五方面，其中，所述防移除部沿多个不同的方向弯曲。根据本实用新型的第六方面，其中，所述第二连接构件的所述附接部中的每个附接部均包括附接孔，所述弹簧构件还包括弹簧主体部，所述接合部设置在所述弹簧主体部的相反两端，所述第二连接构件包括围绕所述附接孔的围绕部，所述围绕部沿与附接方向正交的方向的宽度大于所述防移除部和所述弹簧主体部之间的间隙。根据本实用新型的第七方面，其中，在所述连接构件的所述第一锁定部的沿附接方向的前端部和所述附接销的前端部中的至少一者中设置有倾斜面部。根据本实用新型的第八方面，其中，在所述连接构件的所述第一锁定部的沿附接方向的后端部和所述附接销的所述第二锁定部中的至少一者中设置有倾斜面部。根据本实用新型的第九方面，其中，所述连接构件包括第一连接构件，所述偏压机构单元还包括第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂上的所述第一连接构件接合，所述第二连接构件包括环状部，所述第一连接构件包括供装配所述环状部的轴部以及设置在所述轴部的轴向外部区域处的防移除部，所述防移除部的外径大于所述环状部的内径。根据本实用新型的第十方面，其中，所述第二臂包括附接销，所述附接销构造成附接所述第一连接构件，所述第一连接构件的所述轴部形成为管状形状，所述第二连接构件的所述环状部装配到所述轴部的外表面，所述附接销装配到所述轴部的内表面。根据本实用新型的第十一方面，其中，所述第一连接构件由树脂制成，所述第二连接构件由金属制成，并且所述偏压机构单元还包括树脂制的垫圈，所述垫圈设置在所述第二连接构件的与所述防移除部相反的反向侧。根据本实用新型的第十二方面，其中，所述连接构件包括第一连接构件，并且所述偏压机构单元还包括第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂的所述第一连接构件接合，所述第二连接构件包括钩部，所述钩部设置成围绕所述第一连接构件的外周面，所述钩部包括用于阻止脱离接合的防移除部。根据本实用新型的第十三方面，其中，所述防移除部形成为朝向所述钩部的内侧突出，从而阻碍所述第一连接构件相对于所述第二连接构件沿脱离接合的方向运动。根据本实用新型的第十四方面，其中，所述第二连接构件的所述附接部中的每个附接部均包括附接孔，所述弹簧构件还包括弹簧主体部，所述接合部设置在所述弹簧主体部的相反两端，所述第二连接构件包括围绕所述附接孔的围绕部，所述围绕部沿与附接方向正交的方向的宽度大于所述防移除部和所述弹簧主体部之间的间隙。根据本实用新型的第十五方面，其中，所述第一连接构件由树脂制成，所述第二连接构件由金属制成，并且所述偏压机构单元还包括树脂制的垫圈，所述垫圈设置在所述第二连接构件的与所述防移除部相反的反向侧。
图1是示出根据本实用新型的第一和第二实施方式的并联连杆机器人的整体构造的不意图。图2是用于说明根据本实用新型的第一和第二实施方式的并联连杆机器人的关节机构单元的构造的示意图。图3是用于说明根据本实用新型的第一实施方式的并联连杆机器人的偏压机构单元的构造的示意图。图4是示意性地示出根据本实用新型的第一实施方式的并联连杆机器人的偏压机构单元的侧视图。图5是用于说明图3中所示的偏压机构单元的第一连接构件的示意性放大剖视图。图6是用于说明图4中所示的偏压机构单元的相应部件的示意性放大图。图7是用于说明如何联接图6中所示的第二连接构件和弹簧构件的示意图。图8是用于说明根据本实用新型的第二实施方式的并联连杆机器人的偏压机构单元的示意图。图9是示意性地示出根据本实用新型的第二实施方式的并联连杆机器人的偏压机构单元的侧视图。图10是用于说明图8中所示的第二实施方式的偏压机构单元的第一连接构件的示意性放大剖视图。图11是用于说明根据本实用新型的第二实施方式的修改例的偏压机构单元的示意图。
具体实施方式
现在将参照形成本实用新型的实施方式的一部分的附图来描述本实用新型的实施方式。(第一实施方式)参照图1至图6，将对根据本实用新型的第一实施方式的并联连杆机器人100的构造进行说明。如图1所示，根据第一实施方式的并联连杆机器人100包括:基座单元I ;三个伺服马达2，这三个伺服马达设置在基座单元I中；三个臂单元3，这三个臂单元分别由三个伺服马达2驱动；以及头部单元4，末端执行器110附接到该头部单元。基座单元I附接到顶棚等的固定表面。三个伺服马达2布置在基座单元I中。当在平面图中看时，三个伺服马达2和三个臂单元3绕基座单元I的沿竖直方向延伸的中心轴线LI以相等的角度间隔(以120度的间隔)设置。三个臂单元3的构造彼此相同。更具体地，每个臂单元3均包括上臂11和下臂12，所述下臂连接到上臂11从而组成连杆机构。上臂11和下臂12是本实用新型的“第一臂”和“第二臂”的示例。上臂11具有附接到对应伺服马达2的输出轴上的基端部。上臂11构造成在竖直平面上沿上下方向(Z方向)摆动(旋转)。下臂12具有借助关节机构单元20连接到上臂11的前端部Ila上的基端部。下臂12具有借助关节机构单元30连接到头部单元4上的前端部。如图2所示，下臂12包括:一对圆柱杆12a，这一对圆柱杆以彼此平行的关系设置在关节机构单元20和30之间；以及两对承座13和14，这些承座分别设置在杆12a的相反两端。根据本实用新型的第一实施方式的并联连杆机器人100包括两个偏压机构单元15，这两个偏压机构单元以与这两对承座13和14——对应的关系设置。如图2所示，关节机构单元20和30具有相同的球窝接头型关节结构。上臂11包括一对球状部22。更具体地，球状部22借助托架21固定地附接到上臂11的前端部11a。球状部22是本实用新型的“第一关节部”的一个示例。球状部22设置在托架21的相反两侧的表面上，而彼此沿相反方向(向外)突出。承座13在杆12a的一个端部(靠近上臂11的端部)中固定地附接到该杆12a。承座13具有在其一个端部(位于上臂11侧的一个端部)处具有半球状凹部13a。球状部22插入凹部13a中，以使承座13能够与上臂11以可滑动的方式(以可摆动的方式)接合。凹部13a是本实用新型的“第二关节部”的一个示例。承座13彼此对置并且设置成使其凹部13a能够在球状部22的外侧处夹紧球状部22。每个偏压机构单元15均设置在下臂12的承座13之间。每个偏压机构单元15均通过将承座13与杆12a —起朝向彼此拉动而朝向球状部22偏压承座13的凹部13a。在关节机构单元30中，一对球状部32借助附接构件31而固定地附接到头部单元4。球状部32设置在附接构件31的相反端部中，从而向外突出。在下臂12的杆12a的另一端部(靠近头部单元4的端部)中，承座14固定地附接到杆12a。承座14在其一个端部(与上臂11侧相反的一个端部)处具有半球状凹部14a。球状部32插入凹部14a中，以使承座14能够与头部单元4以可滑动的方式(以可摆动的方式)接合。用于朝向彼此偏压承座14(杆12a)的偏压机构单元15设置在杆12a的所述另一端部中。关节机构单元30的球状部32、承座14和凹部14a分别对应于关节机构单元20的球状部22、承座13和凹部13a。球状部32和凹部14a是本实用新型的“第一关节部”和“第二关节部”的示例。在第一实施方式中，偏压机构单元15包括:第一连接构件40，该第一连接构件附接到下臂12的相应承座13 (14)的相反两侧(参见图3);—对第二连接构件50，这一对第二连接构件分别附接到第一连接构件40 ;以及弹簧构件60，该弹簧构件的相反两端与第二连接构件50接合。用于将偏压机构单元15附接到承座13和14的结构彼此相同。因此，以下在本文中将仅描述用于将偏压机构单元15附接到承座13的结构。下臂12包括用于附接第一连接构件40的附接销16。如图3和图5所示，每个第一连接构件40均具有中空管形状，从而每个第一连接构件40均能够被装配到设置在承座13中的附接销16。每个附接销16均设置成穿过各承座13的插入孔13b并且朝向各承座13的相反两侧突出。第一连接构件40装配到各附接销16的从各承座13突出的相反两端。第一连接构件14均包括筒状轴部41和外部尺寸比轴部41大的防移除部42。轴部41和防移除部42彼此形成为一体件。各第二连接构件50的环状部52装配到轴部41的外表面。防移除部42沿轴向方向(沿由箭头A所指示的方向)形成在轴部41的外侧。防移除部42是本实用新型的“第二防移除部”的一个示例。在本实施方式中，向内突出的环形凸部43是形成在各第一连接构件40的内周面上的一体件。凸部43构造成与形成在各附接销16的外周面上的环形凹槽部16a接合，由此将各第一连接构件40锁定到下臂12的各承座13 (各附接销16)。更具体地，如图5所示，各第一连接构件40的凸部43的内径Dl大致等于各附接销16的凹槽部16a的外径D2。各第一连接构件40的除了凸部43之外的内周面44的内径D3大致等于各附接销的除了凹槽部16a之外的外周面16b的外径D4。第一连接构件40由耐磨优良的可弹性变形的树脂(例如，聚缩醛(POM))制成。附接销16由例如不锈钢制成。每个第一连接构件40均装配到每个附接销16并且同时导致凸部43弹性变形。当凸部43从弹性变形恢复时，凸部43和凹槽部16a沿轴向方向彼此接合。凸部43和凹槽部16a是本实用新型的“第一锁定部”和“第二锁定部”的示例。在各附接销16的前端部中设置有第一倾斜面部16c，该第一倾斜面部的宽度(直径)朝向各附接销16的末端变小。第一倾斜面部16c形成为当各第一连接构件40装配到各附接销16时与各第一连接构件40的凸部43接触。更具体地，位于第一倾斜面部16c的末端(在该前端部处，第一倾斜面部16c具有最小的直径)处的外径(各附接销16的外径)小于各第一连接构件40的凸部43的内径Dl。第一倾斜面部16c的沿轴向方向(由箭头A所指示的方向)的内端(在该内端处，第一倾斜面部16c具有最大的直径)处的外径等于外周面16b的外径D4 (该外径D4大于各第一连接部40的凸部43的内径Dl)。第二连接构件50由诸如不锈钢的金属制成。如图3和图4所示，第二连接构件50均包括基部51和从该基部51分叉出的一对环状部52。基部51设置有沿与环状部52相反的方向突出的附接部53。附接部53具有供附接弹簧构件60的附接孔54 (参见图4)。各第二连接构件50的环状部52的形状都相同并且设置在各承座13的相反两侧(参见图3)而将所述承座夹设在所述环状部之间。如图3和图6所示，在环状部52的末端区域中形成有椭圆状孔部52a。通过在各承座13的相反两侧将第一连接构件40的轴部41插入环状部52的孔部52a中，各第二连接构件50和各第一连接构件40均彼此接合。如图6所示，各第一连接构件40的轴部41的外径D5小于孔部52a的内径(短径)D6。各第一连接构件40的防移除部42的外径D7大于孔部52a的内径(长径)D8。如图3所示，环状部52与第一连接构件40的轴部41接合。由第一连接构件40的防移除部42阻止环状部52沿轴向方向(由箭头A所指示的方向)的运动(环状部52从第一连接构件40的移除)。在环状部52的与防移除部42相反的反向侧设置有垫圈70，所述垫圈由与第一连接构件40正好相同的树脂(POM)制成，由此防止不锈钢制的承座13与第二连接构件50接触。如图4所示，弹簧构件60由拉伸螺旋弹簧形成，所述拉伸螺旋弹簧包括主体部61和设置在该主体部61的相反两端处的接合部62。弹簧构件60通过将接合部62插入第二连接构件50的附接孔54中而与第二连接构件50接合。在第一实施方式中，接合部62形成为弧形并且设置有用于防止接合部62从第二连接构件50脱离的防移除部63。防移除部63与接合部62 —体形成。主体部61和防移除部63是本实用新型的“弹簧主体部”和“第一防移除部”的示例。防移除部63沿多个不同的方向弯曲。防移除部63均包括:第一直立部64，该第一直立部从各接合部62弯曲而大致竖直地延伸；以及第二直立部65，该第二直立部以大致直角从第一直立部64弯曲而沿着主体部61延伸。在通过将第二直立部65和第一直立部64按该顺序依次穿过附接孔而将接合部62插入附接孔54中的状态下，弹簧构件60与第二连接构件50接合。在第一实施方式中，如图6所示，弹簧构件60形成为使得主体部61和第二直立部65 (防移除部63)之间的间隙CL变得小于附接部53的附接孔54的边缘部54a (围绕附接孔54的部分)沿与附接方向正交的方向的宽度W1。宽度Wl是边缘部54a的最窄区域的宽度。通过这种构造，如图2所示，偏压机构单元15的弹簧构件60借助第二连接构件50和第一连接构件40 (以及附接销16)对着球状部22 (32)偏压承座13 (14)的凹部13a(14a)。因此，承座13 (14)从外侧压靠球状部22 (32)并且能够稳定地保持球状部22(32)。因而，上臂11和下臂12借助关节机构单元20连接，从而进行弯曲和伸展运动。下臂12和头部单元4借助关节机构单元30以可摇摆的方式连接。在关节机构单元20 (或者关节机构单元30)中，通过偏压机构单元15的偏压力来保持接合状态。因此，如果大于偏压机构单元15的偏压力的外力被施加到下臂12或者末端执行器110 (例如，如果下臂12或者末端执行器110因任何原因与外部物体干涉)，则球状部22 (32)和承座13 (14)的凹部13a (14a)彼此脱离接合(关节机构单元20 (或者关节机构单元30)脱离接合)。因而，可以防止干涉部件(下臂12、末端执行器110或者外部物体)被损坏。头部单元4由三个臂单元3支承。通过三个臂单元3的姿势的组合，头部单元4移动成在任意位置呈现任意姿势。因此，附接到头部单元4的末端执行器110能在任意位置呈现任意姿势。接下来，将参照图3至图7描述用于附接根据第一实施方式的偏压机构单元15的方法。首先，将对用于附接第一连接构件40和第二连接构件50的方法进行说明。如图3所示，各第二连接构件50的环状部52 (孔部52a)设置在各承座13的插入孔13b的相反两侧。垫圈70设置在各承座13和环状部52之间。在该状态下，各附接销16插入通过各承座13的插入孔13b、两个垫圈70以及环状部52 (参见位于图3的右侧的虚线)。然后，将第一连接构件40装配到各附接销16的相反两端。当装配第一连接构件40时，如图5所示，位于各第一连接构件40的内周面上的凸部43与形成在各附接销16的前端部中的第一倾斜面部16c接触。凸部43弹性变形，从而爬动到第一倾斜面部16c上。这使得可以在不必施加过大挤压力的情况下装配第一连接构件40。之后，如果凸部43到达各附接销16的凹槽部16a，则各第一连接构件40的凸部43从弹性变形恢复并且与各附接销16的凹槽部16a接触(参见图5中的虚线)。结果，将第一连接构件40锁定到各附接销16。接下来，将对用于附接第二连接构件50和弹簧构件60的方法进行说明。如图7所示，弹簧构件60 (第二直立部65)被挠曲而使主体部61与第二直立部65之间的间隙变宽。在该状态下，第二直立部65插入各第二连接构件50的附接孔54中。之后，使得保持在挠曲状态的防移除部63以第二直立部65和第一直立部64的顺序穿过附接孔54，从而附接孔54能够到达弧形接合部62。结果，第二连接构件50和弹簧构件60彼此接合。如果弹簧构件60 (第二直立部65)从挠曲状态恢复，则主体部61和第二直立部65之间的间隙变得等于CL (参见图6)并且变得小于各第二连接构件50的附接孔54的边缘部54a的宽度Wl0接下来，将参照图3至图7描述根据第一实施方式的偏压机构单元15的防部件移除动作。如上所述，如果比偏压机构单元15的偏压力大的外力由于与外部物体干涉或者其它原因而被施加到下臂12或末端执行器110，则在某些情况下关节机构单元20 (30)经受脱离接合(称为脱位)。在现有技术中，如果发生这样的情况，则弹簧构件60的偏压力由于关节机构单元20 (30)的脱离接合而不作用在偏压机构单元15的第一连接构件40、第二连接构件50以及弹簧构件60之间。鉴于此，第一连接构件40、第二连接构件50以及弹簧构件60彼此脱离接合。因此，相应部件很可能独立地或整体地被移除。在本实用新型的第一实施方式中，由于前述构造，当关节机构单元20 (30)脱离接合时,第一连接构件40、第二连接构件50以及弹簧构件60很难被移除。更具体地，如图5所示，各第一连接构件40的凸部43朝向各附接销16的凹槽部16a突出并且与该凹槽部16a接合。为了从附接销16移除第一连接构件40，因此有必要向各第一连接构件40施加拉力，该拉力足够大以使凸部43弹性变形从而使该凸部爬动到形成在各附接销16的末端侧的外周面16b上。鉴于此，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下向各第一连接构件40施加拉力，通过凸部43和凹槽部16a的伴随有弹性变形的接合而有效地阻止第一连接构件40被移除。[0065]如图3所示，第一连接构件40的轴部41插入第二连接构件50的环状部52(孔部52a)中。直径大于孔部52a的防移除部42形成在轴部41的外侧。鉴于此，除非第一连接构件40从附接销16脱离接合，否则第二连接构件50和第一连接构件40不彼此脱离接合。因而，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下弹簧构件60的偏压力不起作用，也能够有效地阻止第二连接构件50从第一连接构件40移除。如图3和图4所示，在防移除部63 (第一直立部64和第二直立部65)穿过附接孔54而其中接合部62被插入附接孔54中的状态下，弹簧构件60与第二连接构件50接合。为了从第二连接构件50移除弹簧构件60，因此必须首先从附接孔54拉出接合部62，直到第一直立部64的基部区域到达附接孔54时为止。然后，需要通过将弹簧构件60扭转大致90度而改变弹簧构件60的取向，并且必须从附接孔54移除第一直立部64。还必须通过将弹簧构件60进一步大致扭转90度而改变弹簧构件60的取向。然后，需要从附接孔54移除第二直立部65。此时，主体部61和第二直立部65之间的间隙CL小于附接孔54的边缘部的宽度W1，如图6所示。因此，必须挠曲弹簧构件60并且将主体部61和第二直立部65之间的间隙增大到宽度Wl (参见图7)。在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下，不太可能自然地执行这些运动。结果，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下弹簧构件60的偏压力不起作用，通过防移除部63也能够有效地阻弹簧构件60从第二连接构件50被移除。在第一实施方式中，如上所述，偏压机构单元15构造成包括附接到下臂12的承座13 (14)上的第一连接构件40。第一连接构件40构造成包括用于将该第一连接构件40锁定到下臂12的承座13 (14)上的凸部43。因此，第一连接构件40能够由凸部43锁定到下臂12。能够借助锁定到下臂12的第一连接构件40而将偏压机构单元15附接到下臂12。因而，即使关节机构单元20 (30)的球状部22 (32)和凹状部13a (14a)彼此脱离接合(脱位)，凸部43也能够保持偏压机构单元15的第一连接构件40很难从下臂12被移除。因此可以阻止偏压机构单元15与第一连接构件40 —起被移除。结果，可以降低部件被移除的可能性。在第一实施方式中，如上所述，第一连接构件40形成为管状形状，其中在该第一连接构件40的内周面上设置有凸部43。用于附接第一连接构件40的附接销16设置在下臂12中。与第一连接构件40的凸部43接合的凹槽部16a设置在附接销16的外周面上。因此，通过使用用于使第一连接构件40的凸部43与附接销16的凹槽部16a接合的简单结构，能够容易地将第一连接构件40锁定到承座13( 14)。与其中第一连接构件40通过使用诸如螺栓和螺母之类的紧固构件来固定的情况不同，本实用新型不可能出现下述情况，并联连杆机器人100的操作导致螺纹部件变松并脱落。因此可以有效地降低部件被移除的可能性。在第一实施方式中，如上所述，第一连接构件40由可弹性变形的材料制成。第一连接构件40被装配到附接销16并且同时使凸部43弹性变形。当凸部43从弹性变形恢复时，凸部43和凹槽部16a彼此接合。因而，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合(脱位)的情况下向各第一连接构件40施加拉力，通过凸部43和凹槽部16a的伴随有弹性变形的接合也能够有效地阻止第一连接构件40被移除。在第一实施方式中，如上所述，弹簧构件60包括接合部62，该接合部附接到第二连接构件50的附接孔54并且设置有用于阻止弹簧构件60从第二连接构件50脱离接合的防移除部63。结果，即使在关节机构单元脱离接合的情况下，借助防移除部63也能够有效地阻止弹簧构件60从第二连接构件50被移除。 在第一实施方式中，如上所述，弹簧构件60的各防移除部63均设置有第一直立部64和第二直立部65，并且沿多个不同的方向弯曲。因而，除非弹簧构件60的取向根据防移除部63的弯曲方向多次改变，否则弹簧构件60不会从第二连接构件50移除。因此，能够以容易且有效的方式阻止弹簧构件60从第二连接构件50被移除。在第一实施方式中，如上所述，围绕各第二连接构件50的附接孔54的边缘部54a沿与附接方向正交的方向的宽度Wl大于防移除部63 (第二直立部65)和弹簧构件60的主体部61之间的间隙CL。因而，除非弹簧构件60被挠曲以将主体部61和第二直立部65之间的间隙增大到宽度Wl，否则弹簧构件60不会从第二连接构件50被移除。结果，能够有效地阻止弹簧构件60从第二连接构件50被移除，而不必增加部件的数量。在第一实施方式中，如上所述，其宽度(直径)朝向各附接销16的末端变小的第一倾斜面部16c设置在各附接销16的前端部中。因而，当装配第一连接构件40时，各第一连接构件40的内周面上的凸部43能够与第一倾斜面部16c接触，由此使得凸部43以渐进的方向弹性变形。鉴于此，与在各第一连接构件40中设置凸部43无关，可以在不必向第一连接构件40施加过大挤压力的情况下来附接该第一连接构件40。在第一实施方式中，如上所述，各第二连接构件50均设置有环状部52。各第一连接构件40均设置有供装配各环状部52的轴部41以及形成在轴部41的轴向外侧的防移除部42。防移除部42具有比各环状部52的内径(长径)D8大的外径D7。因而，除非第一连接构件40与下臂12的承座13 (14)脱离接合，否则第二连接构件50和第一连接构件40不会彼此脱离接合。因此可以有效地降低部件被移除的可能性。在第一实施方式中，如上所述，第二连接构件50的环状部52均装配到各第一连接构件40的轴部41的外表面。附接销16均装配到轴部41的内表面。因而，仅通过将第一连接构件40的轴部41穿过第二连接构件50的环状部52的内表面而装配到附接销16，就能够同时地执行将第一连接构件40附接到下臂12 (附接销16)的任务以及将第二连接构件50附接到第一连接构件40的任务。这使得可以改善附接偏压机构单元15的操作性。在第一实施方式中，如上所述，第一连接构件40由树脂制成。第二连接构件50由金属(不锈钢)制成。在偏压机构单元15中，树脂制的垫圈70设置在各第二连接构件50的与第一连接构件40的防移除部42相反的反向侧上。因而，各第二连接构件50由树脂制的轴部41、树脂制的防移除部42以及树脂制的垫圈70围绕。因此可以阻止金属制的第二连接构件50与其它金属部件(承座13等)接触并且经受磨损。(第二实施方式)接下来，将参照图8至图10描述本实用新型的第二实施方式。在第二实施方式中，将对与第一实施方式的偏压机构单元15不同的偏压机构单元115的构造进行说明。除偏压机构单元115之外的其它构造与第一实施方式的相同，因此在本文中将不再描述。在偏压机构单元115中，与第一实施方式中相同的部分被标以相同的附图标记并且不再对其说明。在第二实施方式中，如图8至图10所示，在各第一连接构件140的外周面的轴向相反侧区域中形成具有大外径DlO的大径部141。在各第一连接构件140的外周面的轴向中央区域中形成具有直径比大径部141小的小直径D9的小径部142。在第二实施方式中，在各第一连接构件140的凸部143中形成第二倾斜面部144。第二倾斜面部144设置在凸部143的沿附接方向的后端区域中(在凸部143的沿轴向方向(由箭头A所指示的方向)的外部区域中)。第二倾斜面部144形成为具有朝向各附接销16的末端变大的宽度(直径)。凸部143是本实用新型的“第一锁定部”的一个示例。如图8和图9所示，第二连接构件150均包括从基部51分叉出的一对钩部152。从基部51延伸的各钩部152均弯曲成弧形从而局部地围绕各第一连接构件40。各钩部152包括用于阻止各钩部152与各第一连接部140脱离接合的突出部153。突出部153与各钩部152 —体形成。突出部153是本实用新型的“第三防移除部”的一个示例。各钩部152均具有大致J形形状，并且包括从基部51延伸的第一部分154、在接合位置P中绕各第一连接构件140 (小径部142)延伸的第二部分155、以及从第二部分155朝向基部51延伸的第三部分156。突出部153从第三部分156的末端(靠近基部51的一端)延伸。突出部153相对于第三部分156大致以直角弯曲，并且形成为朝向各钩部152的内侧(朝向第一部分154)突出。在各第二连接构件150中形成有通路部157，该通路部由基部51、各钩部152以及突出部153限定。各第一连接构件140的小径部142 (具有外径D9)能够穿过通路部157。通路部157的宽度(通路宽度)小于大径部141的外径DlO (参见图10)。通过相对地移动各第一连接构件140和各第二连接构件150，可以将各第一连接构件140 (小径部142)通过形成在基部51和各钩部152的第三部分156之间的开口部158朝向各钩部152的内部移动。这使得可以将各第一连接构件140 (小径部142)相对地移动到接合位置P。如果小径部142设置在各钩部152内，则大径部141沿轴向方向(由箭头A所指示的方向)定位在各钩部152的相反两侧，由此防止各钩部152沿轴向方向移动(防止各第二连接构件150被移除)。在第二实施方式中，突出部153设置在接合位置P和开口部158之间(在第三部分156的末端处)，从而阻碍各第一连接构件140沿脱离接合的方向(由箭头B所指示的方向)从接合位置P脱离接合的运动。通路部157在从开口部158延伸到接合位置P的路线中绕突出部153延伸。因此，通路部157沿多个不同的方向弯曲。如图9所示，通路部157包括窄颈部159，该窄颈部限定在突出部153和第二部分155的内周面之间。颈部159形成为具有通路宽度W2，所述通路宽度W2大致等于各第一连接构件140的小径部142的外径D9。如图8和图9所示，弹簧构件160包括形成为弧形的接合部162和从接合部162竖直向上弯曲的防移除部163。弹簧构件160构造成在防移除部163借助将接合部162插入附接孔54中而穿过附接孔54的状态下与第二连接构件150接合。各防移除部163是本实用新型的“第一防移除部”的一个示例。第二实施方式的其它构造与第一实施方式中的相同。接下来，将参照图8至图10描述根据第二实施方式的偏压机构单元115的操作。第二实施方式与第一实施方式的相同之处在于，通过各第一连接构件140的凸部143与各附接销16的凹槽部16a的接合而来阻止第一连接构件140被移除。[0089]在第二实施方式中，如图10所示，当第一连接构件140被移除以进行更换时，凸部143的第二倾斜面部144爬动到各附接销16的外周面16b上。因此，凸部143以渐进的方式弹性变形。鉴于此，在为了维修而移除第一连接构件140时无需过大的力。凸部143的宽度和突出量以及第二倾斜面部144的形状根据在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下能够起作用的拉力的大小被适当地设定。结果，第一连接构件140通过适当的锁定力被锁定，这确保了第一连接构件140在并联连杆机器人的操作期间(在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下)不被移除，并且进一步确保在作业者有意施加力时第一连接构件140能够被移除以进行维修。如图9所示，各第二连接构件150的突出部153朝向各钩部152的内侧突出，从而阻碍各第一连接构件140从接合位置P运动。因此，如果想要使第二连接构件150与第一连接构件140彼此脱离接合，则各第一连接构件140与突出部153接触。因此，各第一连接构件140沿脱离接合的方向(由箭头B所指示的方向)的运动被阻碍。由于通路部157由于突出部153和钩部152的存在而沿多个不同的方向弯曲，因此第二连接构件150和第一连接构件140需要相对移动，以将各第一连接构件140沿着通路部157的曲率移向开口部158。因为通路部157的颈部159具有大致等于各第一连接构件140的小径部142的外径D9 (参见图10)的通路宽度W2，因此各第一连接构件140难以穿过颈部159。因此，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下弹簧构件160的偏压力不起作用，也有效地阻止第二连接构件150从第一连接构件140移除。为了从第二连接构件150移除弹簧构件160，如图8和图9所示，必须首先从附接孔54拉出接合部162，直到防移除部163的基部区域到达附接孔54。然后，需要通过将弹簧构件160扭转大致90度来改变弹簧构件160的取向，并且需要从附接孔54移除防移除部163。鉴于此，在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下，接合部162和防移除部163不太可能都自然地从相应第二连接构件150的附接孔54移除。因此，即使在关节机构单元20 (30)脱离接合的情况下弹簧构件160的偏压力不起作用，也有效地阻止弹簧构件160从第二连接构件150移除。在第二实施方式中，如上所述，第二倾斜面部144设置在第一连接构件140的凸部143的沿附接方向的后端区域中(在凸部143的沿轴向方向(由箭头A所指示的方向)的外部区域中)。第二倾斜面部144形成为具有朝向附接销16的末端变大的宽度(直径)。因而，当移除各第一连接构件140时，凸部143的第二倾斜面部144爬动到各附接销16的外周面上并且经受渐进的弹性变形。鉴于此，在移除第一连接构件140时无需施加过大的力。结果，通过适当的锁定力能够将第一连接构件140锁定到下臂12 (附接销16)，这确保了在关节机构20 (30)脱离接合(脱位)的情况下第一连接构件140也不被移除并且进一步确保了当作业者有意施加力时第一连接构件140能够被移除以进行维修。在第二实施方式中，如上所述，各第二连接构件150包括用于阻止脱离接合的突出部153和用于围绕第一连接构件140的外周面的钩部152。因而，通过突出部153能够阻止第二连接构件150和第一连接构件140的脱离接合。结果，可以更有效地降低部件被移除的可能性。在第二实施方式中，如上所述，朝向各钩部152的内侧突出的突出部153设置成阻碍各第一连接构件140相对于各第二连接构件150沿脱离接合的方向(由箭头B所指示的方向)的运动。因而，即使各第一连接构件140相对于各第二连接构件150沿脱离接合的方向移动，突出部153也与各第一连接构件140接触，由此阻碍各第一连接构件140的运动。结果，能够容易地阻止第二连接构件150和第一连接构件140的脱离接合。第二实施方式的其它效果与第一实施方式中的相同。在第二实施方式的修改例中，如图11所示，通过在将接合部262连接到第二连接构件150的附接孔54的状态下将接合部262形成为环形，第二连接构件150和弹簧构件260被连接。通过这种构造，可以进一步降低第二连接构件150和弹簧构件260在并联连杆机器人的操作期间彼此脱离接合的可能性。各接合部262是本实用新型的“第一防移除部”的一个示例。应理解，本文所公开的实施方式在各种情况下都是示意性的而不是限制性的。本实用新型的范围由权利要求限定并且不是由实施方式的前述说明限定。在与权利要求等同的含义和范围内进行的所有修改都包括在本实用新型的范围内。例如，尽管作为本实用新型的并联连杆机器人的一个示例已经描述了设置有三个臂单元的并联连杆机器人，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，还可以采用设置有两个臂单元或者四个或更多个臂单元的并联连杆机器人。尽管在第一和第二实施方式中第一连接构件附接到下臂的承座，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，第一连接构件可以附接到下臂的杆，从而偏压机构单元能够通过杆朝向球状部偏压承座的凹状部。尽管在第一和第二实施方式中球状部设置在上臂中并且承座(凹状部)和偏压机构单元设置在下臂中，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，球状部可以设置在下臂中并且承座(凹状部)和偏压机构单元可以设置在上臂中。尽管在第一和第二实施方式中管状的第一连接构件装配到附接销，但本实用新型不局限于此。例如，可以用管状附接构件来代替附接销，并且第一连接构件可以装配到管状附接构件的内部。尽管在第一和第二实施方式中凸部设置在第一连接构件中并且凹槽部设置在附接销中，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，凹槽部可以设置在第一连接构件中并且凸部可以设置在附接销中。尽管在第一和第二实施方式中第二连接构件附接到第一连接构件并且弹簧构件附接到第二连接构件，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，弹簧构件可以直接附接到第一连接构件而不必提供第二连接构件。尽管在第一和第二实施方式中第一倾斜面部设置在附接销的前端部中，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，第一倾斜面部可以设置在第一连接构件的凸部的沿附接方向的前端部中，从而在第一连接构件装配到附接销时凸部的第一倾斜面部能够与附接销接触。另选地，第一倾斜面部也可以设置在附接销的前端部中以及凸部的沿附接方向的iu端部中。尽管在第一和第二实施方式中第二倾斜面部形成在第一连接构件的凸部的沿附接方向的后端部中，但本实用新型不局限于此。在本实用新型中，第二倾斜面部可以设置在附接销的凹槽部中，从而在第一连接构件从附接销移除时凹槽部的第二倾斜面部能够与第一连接构件的凸部接触。另选地，第二倾斜面部也可以设置在附接销的凹槽部中以及凸部的沿附接方向的后端部中。尽管已针对这些实施方式示出并描述了本实用新型，但本实用新型并不局限于此。本领域技术人员应理解，在不脱离由下述权利要求书限定的本实用新型的范围的情况下，能够进行各种变更和修改。
权利要求1.一种并联连杆机器人，其特征在于，该机器人包括: 第一臂，该第一臂包括第一关节部； 第二臂，该第二臂包括与所述第一关节部以可摆动的方式接合的第二关节部，所述第二臂连接到所述第一臂从而构成连杆机构；以及 偏压机构单元，该偏压机构单 元朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部， 其中，所述偏压机构单元包括附接到所述第二臂的连接构件，所述连接构件包括构造成将该连接构件锁定到所述第二臂的锁定部。
2.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述锁定部包括第一锁定部，所述连接构件形成为管状形状从而具有内周面，所述第一锁定部由凸部或者凹槽部构成并且设置在所述连接构件的所述内周面上，并且 所述第二臂包括附接销，所述附接销构造成附接所述连接构件，所述附接销具有外周面和设置在该外周面上的第二锁定部，并且所述第二锁定部由凹槽部或凸部构成，所述第二锁定部与所述第一锁定部接合。
3.根据权利要求2所述的机器人，其中，所述连接构件由可弹性变形的树脂制成，所述连接构件装配到所述附接销并且同时使所述第一锁定部弹性变形，所述第一锁定部和所述第二锁定部构造成在所述第一锁定部从弹性变形恢复时彼此接合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人，其中，所述连接构件包括第一连接构件， 所述偏压机构单元还包括: 第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂的所述第一连接构件接合；以及 弹簧构件，所述弹簧构件与所述第二连接构件接合并且朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部，所述弹簧构件包括附接到所述第二连接构件的附接部上的接合部，每个所述接合部均具有防移除部，所述防移除部构造成阻止所述弹簧构件与所述第二连接构件脱离接合。
5.根据权利要求4所述的机器人，其中，所述防移除部沿多个不同的方向弯曲。
6.根据权利要求4所述的机器人，其中，所述第二连接构件的所述附接部中的每个附接部均包括附接孔，所述弹簧构件还包括弹簧主体部，所述接合部设置在所述弹簧主体部的相反两端，所述第二连接构件包括围绕所述附接孔的围绕部，所述围绕部沿与附接方向正交的方向的宽度大于所述防移除部和所述弹簧主体部之间的间隙。
7.根据权利要求2所述的机器人，其中，在所述连接构件的所述第一锁定部的沿附接方向的前端部和所述附接销的前端部中的至少一者中设置有倾斜面部。
8.根据权利要求2或7所述的机器人，其中，在所述连接构件的所述第一锁定部的沿附接方向的后端部和所述附接销的所述第二锁定部中的至少一者中设置有倾斜面部。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人，其中，所述连接构件包括第一连接构件，所述偏压机构单元还包括第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂上的所述第一连接构件接合，所述第二连接构件包括环状部，所述第一连接构件包括供装配所述环状部的轴部以及设置在所述轴部的轴向外部区域处的防移除部，所述防移除部的外径大于所述环状部的内径。
10.根据权利要求9所述的机器人，其中，所述第二臂包括附接销，所述附接销构造成附接所述第一连接构件，所述第一连接构件的所述轴部形成为管状形状，所述第二连接构件的所述环状部装配到所述轴部的外表面，所述附接销装配到所述轴部的内表面。
11.根据权利要求9所述的机器人，其中，所述第一连接构件由树脂制成， 所述第二连接构件由金属制成，并且 所述偏压机构单元还包括树脂制的垫圈，所述垫圈设置在所述第二连接构件的与所述防移除部相反的反向侧。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人，其中，所述连接构件包括第一连接构件，并且 所述偏压机构单元还包括第二连接构件，所述第二连接构件与附接到所述第二臂的所述第一连接构件接合，所述第二连接构件包括钩部，所述钩部设置成围绕所述第一连接构件的外周面，所述钩部包括用于阻止脱离接合的防移除部。
13.根据权利要求12所述的机器人，其中，所述防移除部形成为朝向所述钩部的内侧突出，从而阻碍所述第一连接构件相对于所述第二连接构件沿脱离接合的方向运动。
14.根据权利要求5所述的机器人，其中，所述第二连接构件的所述附接部中的每个附接部均包括附接孔，所述弹簧构件还包括弹簧主体部，所述接合部设置在所述弹簧主体部的相反两端，所述第二连接构件包括围绕所述附接孔的围绕部，所述围绕部沿与附接方向正交的方向的宽 度大于所述防移除部和所述弹簧主体部之间的间隙。
15.根据权利要求10所述的机器人，其中，所述第一连接构件由树脂制成， 所述第二连接构件由金属制成，并且 所述偏压机构单元还包括树脂制的垫圈，所述垫圈设置在所述第二连接构件的与所述防移除部相反的反向侧。
专利摘要本实用新型涉及一种并联连杆机器人，该机器人包括第一臂，该第一臂包括第一关节部；第二臂，该第二臂包括与所述第一关节部以可摆动的方式接合的第二关节部，所述第二臂连接到所述第一臂从而构成连杆机构；以及偏压机构单元，该偏压机构单元朝向所述第一关节部偏压所述第二关节部。所述偏压机构单元包括附接到所述第二臂的连接构件，所述连接构件包括构造成将该连接构件锁定到所述第二臂的锁定部。
文档编号B25J11/00GK203077283SQ20132006319
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月4日 优先权日2012年2月3日
发明者福留和浩, 三原信彦 申请人:株式会社安川电机