机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元的制作方法

机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元的制作方法
【专利摘要】本发明提供能使作业员安全地实施保养作业的机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元。实施方式涉及的机器人的姿态变更方法包括固定工序、安装工序、解除工序和变更工序。在上述固定工序中，臂部由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成，对于具有上述臂部的机器人，通过安装夹具而固定上述臂部，上述夹具用于固定与上述关节相邻的上述连杆彼此。在上述安装工序中，将通过赋予外力使上述关节旋转的旋转单元安装在该关节上。在上述解除工序中，卸下上述夹具以解除上述臂部的固定。在上述变更工序中，通过向上述旋转单元赋予外力使上述关节旋转从而任意变更上述机器人的姿态。
【专利说明】机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元

【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元。

【背景技术】
[0002]以往，已知一种基板搬运用机器人，其在液晶面板显示器的生产线中，搬运作为原材料的玻璃基板。作为所述基板搬运用机器人，例如，使用作为SCARA (selectivecompliance Assembly Robot Arm)型机器人而为人所知的水平多关节型机器人等(例如，参照专利文献I)。
[0003]水平多关节型机器人具有水平臂部，使所述水平臂部在水平方向动作，其中，所述水平臂部由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成。另外，水平臂部的基端部由上下方向升降的升降机构支承。
[0004]例如与水平臂部相同，作为升降臂部，升降机构也由经由关节连结的多个连杆构成。此外，在水平臂部和升降臂部的各关节上搭载有作为驱动源的马达和连结在所述马达上的减速器等。
[0005]但是在近些年，随着大型液晶面板显示器的普及，作为机器人搬运对象的玻璃基板也趋向大型化。对应所述玻璃基板的大型化，其处理装置等也要求大型化，所以需要扩大液晶面板显示器的生产线。
[0006]但是，兼顾到无尘环境所需的成本，优选有效地利用液晶面板显示器生产线的已有的空间，在高度方向进行扩大。
[0007]为满足此需要，近些年提出一种长行程型机器人，其在高度方向的行程已达到数米。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2002-93881号公报


【发明内容】

[0011]本发明所要解决的问题
[0012]但在上述的现有技术中，为了使作业员安全地实施保养作业，还有进一步改善的余地。例如，上述机器人的关节因减速器的构成零件年久老化等原因，在动作中有产生无法旋转这样的故障的可能性。因此，如果是上述的长行程型机器人，可能会出现在基板被举到作业员的手够不到的高处，且呈保持该姿态不变的锁定状态。
[0013]此时，如果是以往，作业员在进行更换发生了故障的减速器这样的保养作业时，不得不使用高台或脚手架等进行长时间的高处作业。因此，更需要考虑作业员的保养作业中的安全问题。
[0014]鉴于上述情况，实施方式的一个技术方案的目的是提供使作业员能够安全地实施保养作业的机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元。
[0015]为解决问题的方法
[0016]实施方式的一个技术方案涉及的机器人的姿态变更方法包括固定工序、安装工序、解除工序和变更工序。在所述固定工序中，臂部由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成，对于具有所述臂部的机器人，通过安装夹具而固定所述臂部，所述夹具用于固定与所述关节相邻的所述连杆彼此。在所述安装工序中，将通过赋予外力使所述关节旋转的旋转单元安装在该关节上。在所述解除工序中，卸下所述夹具以解除所述臂部的固定。在所述变更工序中，通过向所述旋转单元赋予外力使所述关节旋转，从而任意变更所述机器人的姿态。
[0017]发明效果
[0018]根据实施方式的一个技术方案，能够使作业员安全地实施保养作业。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是实施方式涉及的机器人的示意性立体图。
[0020]图2是机器人的示意性侧视图。
[0021]图3是第一关节部周围的局部透视图。
[0022]图4是表示实施方式涉及的机器人的姿态变更方法的工序步骤的流程图。
[0023]图5A是表示固定工序中夹具呈被安装状态的机器人的示意性侧视图。
[0024]图5B是表示图5A中第一关节部的放大图。
[0025]图5C是表示图5A中第二关节部的放大图。
[0026]图是表示图5A中第三关节部的放大图。
[0027]图6是表示安装工序中旋转单元呈被安装状态的第一关节部周围的局部透视图。
[0028]图7是表示变形例涉及的姿态变更方法的工序步骤的流程图。
[0029]图8是表示变形例涉及的安装工序中旋转单元呈被安装状态的第一关节部周围的局部透视图。
[0030]附图标记说明
[0031]1:机器人
[0032]5:控制装置
[0033]10:旋转机构
[0034]11:基台
[0035]12:旋转台
[0036]20:升降臂部
[0037]21:支柱
[0038]23:第一关节部
[0039]24:第一升降用臂
[0040]25:第二关节部
[0041]26:第二升降用臂
[0042]27:第三关节部
[0043]30:水平臂部
[0044]31a:下侧臂单元
[0045]31b:上侧臂单元
[0046]32a，32b:伸缩臂部
[0047]33a，33b:手部
[0048]34a:下侧支承部件
[0049]34b:上侧支承部件
[0050]41a ?41c:马达
[0051]42M:保养用减速器
[0052]42a ?42c:减速器
[0053]43a?43c:内部制动器
[0054]44a?44c:外部制动器
[0055]50，50’:旋转单元
[0056]51:手柄连接器
[0057]51a --轴
[0058]51b:手柄连结部
[0059]52:手柄
[0060]53:第一接合器
[0061]54:第二接合器
[0062]61:第一轴
[0063]62:第二轴
[0064]10a?10c:夹具安装部
[0065]200a?200c:旋转单元安装部
[0066]411:输出轴
[0067]421:减速器主体部
[0068]422:输入部
[0069]423:输出部
[0070]441:制动轴
[0071]442:制动器主体部
[0072]450:壳体
[0073]B:螺栓
[0074]Jl ?J3:夹具
[0075]Jll，J21，J31:长孔
[0076]M:作业员
[0077]S:旋转轴
[0078]Ul:轴
[0079]U2:轴
[0080]U3:轴
[0081]W:工件

【具体实施方式】
[0082]以下参照附图详细说明本申请所公开的机器人的姿态变更方法、机器人和机器人的旋转单元的实施方式。此外，本发明不限于以下所示的实施方式。
[0083]另外，以下，对于机器人举例说明搬运机器人，其用于搬运作为被搬运物的玻璃基板。另外，关于被搬运物记载为“工件”。另外，以下，将“构成机械结构并且能够互相做相对运动的各个刚性体要素”作为“连杆”，有时也将所述“连杆”记载为“臂”。
[0084](机器人的整体结构)
[0085]首先使用图1说明实施方式涉及的机器人I的结构。图1是实施方式涉及的机器人I的示意性立体图。此外，以下，为便于说明，机器人I的旋转位置呈图1所示的状态而说明机器人I各部位的位置关系。
[0086]另外，为了更加容易理解说明，在图1中示有包含以垂直向上为正方向、垂直向下为负方向的Z轴的三维正交坐标系。因此，沿XY平面的方向表示“水平方向”。有时在以下说明的其他附图中也示有所述正交坐标系。
[0087]如图1所示，机器人I具有旋转机构10、升降臂部20和水平臂部30。
[0088]旋转机构10具有基台11和旋转台12。基台11例如设置在地面等上。在基台11的上部安装有能够以旋转轴S为中心旋转的旋转台12。旋转台12以作为垂直轴的旋转轴S为中心旋转。通过所述旋转台12旋转，升降臂部20和水平臂部30以旋转轴S为中心旋转。
[0089]升降臂部20是其基端部由旋转台12的前端部支承，且其前端部用于支承水平臂部30的部件。机器人I通过使所述升降臂部20进行屈伸动作而在上下方向上搬运工件W(参照图中的箭头101)。此外，从与图1所示的作业员M的对比可知，机器人I是在高度方向上行程能达到数米的长行程型机器人。
[0090]具体地讲，升降臂部20具有支柱21、第一关节部23、第一升降用臂24、第二关节部
25、第二升降用臂26和第三关节部27。第一关节部23、第二关节部25和第三关节部27是关节的一个例子，其详细情况在后面进行说明。
[0091]支柱21是从旋转台12的前端部沿垂直方向直立设置的连杆。第一升降用臂24的基端部经由第一关节部23与支柱21的前端部连结。由此，第一升降用臂24以将作为水平轴的第一关节部23的关节轴“轴U1”为中心能够旋转的方式被支承在支柱21的前端部。
[0092]第二升降用臂26的基端部经由第二关节部25与第一升降用臂24的前端部连结。由此，第二升降用臂26以将作为水平轴的第二关节部25的关节轴“轴U2”为中心能够旋转的方式被支承在第一升降用臂24的前端部。
[0093]水平臂部30经由第三关节部27与第二升降用臂26的前端部连结。由此，水平臂部30以将作为水平轴的第三关节部27的关节轴“轴U3”为中心能够旋转的方式被支承在第二升降用臂26的前端部。
[0094]这样，实施方式涉及的机器人I使用升降臂部20来支承水平臂部30。因此，与使用两个以上的升降臂部20来支承水平臂部30的情况相比，能够简化结构。
[0095]水平臂部30具有下侧臂单元31a和上侧臂单元31b。下侧臂单元31a具有伸缩臂部32a、手部33a和下侧支承部件34a。上侧臂单元31b具有伸缩臂部32b、手部33b和上侧支承部件34b。此外，因为上侧臂单元31b与下侧臂单元31a的结构大致相同，在此，使用下侧臂单元31a的构成零件进行说明。
[0096]伸缩臂部32a的基端部由下侧支承部件34a支承，伸缩臂部32a的前端部用于支承手部33a。手部33a上载置工件W。下侧支承部件34a以能够以轴U3为中心旋转的方式被支承在第二升降用臂26的前端部。另外，上侧支承部件34b的基端部被固定于下侧支承部件34a上。
[0097]另外，机器人I通过使所述水平臂部30进行伸缩动作而在水平方向上搬运工件W。例如，当机器人I位于图1所示的旋转位置时，机器人I通过使伸缩臂部32a和32b伸缩而使工件W在X轴的正方向或者负方向上进行直线移动(参照图中的箭头102)。
[0098]此外，根据来自控制装置5的指示，来进行上述旋转机构10的旋转动作、升降臂部20的屈伸动作和水平臂部30的伸缩动作，所述控制装置5经由通信网络与机器人I连接。
[0099]控制装置5是进行机器人I的驱动控制的控制装置。具体地讲，在机器人I的各关节部23、25和27设置有马达，控制装置5指示这些马达的驱动。
[0100]根据来自所述控制装置5的指示，机器人I使各马达单独旋转任意角度，从而驱动旋转机构10、升降臂部20和水平臂部30。
[0101]作为用于连接机器人I与控制装置5的通信网络，能够使用例如有线LAN (LocalArea Network)或者无线LAN等普通的网络。此外,在此虽然省略了其图示,旋转台12和伸缩臂部32a、32b上也设有相同的马达，控制装置5也对这些马达进行驱动指示。
[0102]另外，在各关节部23、25和27上还设有减速器和外部制动器。减速器是使马达的旋转减速并将其输出的传递机构。外部制动器通过限制减速器的输出轴的旋转而限制减速器的输出轴的旋转。
[0103]另外，上述水平臂部30、第一升降用臂24和第二升降用臂26与所述减速器的输出轴连结，通过外部制动器的动作而限制各自的旋转。
[0104]另外，如图1所示，机器人I还具有夹具安装部10a?100c。作为第一安装部的一个例子，夹具安装部10a?10c是夹具的安装部位，该夹具用于固定与各关节部23、25和27相邻的连杆彼此。关于所述夹具安装部10a?10c的详细情况，将在后面使用图5B?图来进行叙述。
[0105]接下来具体说明设置在各关节部23、25和27的马达、减速器和外部制动器的结构。
[0106](马达、减速器和外部制动器的结构)
[0107]图2是机器人I的示意性侧视图。如上所述，另外如图2所示，机器人I具有第一关节部23、第二关节部25和第三关节部27。
[0108]第一关节部23用于连结第一升降用臂24的基端部和支柱21的前端部。第二关节部25用于连结第二升降用臂26的基端部和第一升降用臂24的前端部。第三关节部27用于连结水平臂部30和第二升降用臂26的前端部。
[0109]在第一关节部23设有马达41a、减速器42a和外部制动器44a。在第二关节部25设有马达41b、减速器42b和外部制动器44b。在第三关节部27设有马达41c、减速器42c和外部制动器44c。另外，各马达41a?41c中内置有内部制动器43a?43c。
[0110]内部制动器43a?43c和外部制动器44a?44c例如是非励磁动作型电磁制动器。非励磁动作型电磁制动器在供电时通过电磁力解除所保持的制动状态，在断电时通过弹簧等的机械作用进行制动。此外，内部制动器43a?43c和外部制动器44a?44c也可以是非励磁动作型电磁制动器以外的制动器。
[0111]对于第一关节部23，马达41a的旋转被减速器42a减速并输出，从而使第一升降用臂24旋转，第一升降用臂24相对于支柱21的姿态发生变化。另外，当切断电源时，第一关节部23通过内部制动器43a和外部制动器44a的动作，来保持第一升降用臂24相对于支柱21的姿态。
[0112]对于第二关节部25，马达41b的旋转被减速器42b减速并输出，从而使第二升降用臂26旋转，第二升降用臂26相对于第一升降用臂24的姿态发生变化。另外，当切断电源时，第二关节部25通过内部制动器43b和外部制动器44b的动作，来保持第二升降用臂26相对于第一升降用臂24的姿态。
[0113]对第三关节部27，马达41c的旋转被减速器42c减速并输出，从而使水平臂部30旋转，水平臂部30相对于第二升降用臂26的姿态发生变化。另外，当切断电源时，第三关节部27通过内部制动器43c和外部制动器44c的动作，来保持水平臂部30相对于第二升降用臂26的姿态。
[0114]此外，图2中用作为封闭曲线的虚线包围的部分所示的是旋转单元安装部200a?200c。作为第二安装部的一个例子，旋转单元安装部200a?200c是旋转单元50的安装部位，该旋转单元50通过外力的赋予而使各关节部23、25和27旋转。关于旋转单元50，将在后面使用图4以后的附图来进行叙述。
[0115]接下来说明马达41a?41c、减速器42a?42c和外部制动器44a?44c的具体结构。在此，作为一个例子，使用图3来说明设在第一关节部23的马达41a、减速器42a和外部制动器44a的结构。图3是第一关节部23周围的局部透视图。
[0116]如图3所示，在第一关节部23中，马达41a被固定于支柱21上，减速器42a被固定于第一升降用臂24上。另外，外部制动器44a经由减速器42a面对马达41a配置，并且经由壳体450被固定于减速器42a的减速器主体部421上。
[0117]减速器42a例如是RV (Rotary Vector)型减速器，具有减速器主体部421、输入部422和输出部423。减速器42a使从输入部422输入的旋转减速后输出给输出部423。
[0118]具体地讲，在输入部422上连接有第一轴61。另外，第一轴61与马达41a的输出轴411连接。由此，马达41a的旋转力经由马达41a的输出轴411和第一轴61输入给减速器42a的输入部422。另外，马达41a的旋转力输入给输入部422时，减速器42a使输出部423以低于马达41a的转速旋转。
[0119]减速器42a的输出部423被固定于支柱21上。因此，在第一关节部23中，当马达41a的旋转输入给输入部422时，减速器主体部421相对于已固定的输出部423做相对旋转。这样，在第一关节部23中，由于固定减速器主体部421侧的第一升降用臂24旋转，第一升降用臂24相对于支柱21的姿态发生变化。
[0120]此外，减速器42a不限于RV型减速器，也可以是其他类型的减速器。
[0121]另外，在减速器42a的输入部422上还连接有第二轴62。第二轴62的基端部设置在第一轴61的前端部附近，且第二轴62与第一轴61呈同轴配置。即，在本实施方式中，与减速器42a的输入部422连接的轴被分为两个。
[0122]外部制动器44a具有制动轴441和制动器主体部442。制动轴441与第二轴62的前端部连接且与第二轴62呈同轴配置。
[0123]制动器主体部442例如具有磁场铁心、线圈、侧板、电枢、弹簧和制动板等。磁场铁心是使用软磁性材料形成的筒状部件。线圈设置在磁场铁心的内部。侧板经由螺栓等被固定于磁场铁心上。电枢设置在磁场铁心与侧板间。弹簧在轴向上施力于电枢。制动板设置在电枢与侧板间，并伴随着制动轴441的旋转而旋转。
[0124]另外，向线圈通电后，外部制动器44a成励磁状态，电枢抵抗弹簧的弹力被磁场铁心的磁力吸引。由此，解除对制动板的推压力，制动轴441和第二轴62能够旋转。
[0125]相反，当外部制动器44a被切断驱动电源而成非励磁状态后，电枢通过弹簧的弹力向侧板一侧推压。由此，制动板的旋转因电枢和侧板间的摩擦力而被限制，制动轴441和第二轴62的旋转也被限制。
[0126]另外，当第二轴62的旋转被外部制动器44a限制后，与第二轴62连接的减速器42a的输入部422的旋转被限制，输出部423的旋转被限制。由此，机器人I能保持第一升降用臂24相对于支柱21的姿态。
[0127]由此，在减速器42a的输入部422上连接有第一轴61和第二轴62这两个轴。
[0128]但是，如上所述，因为机器人I是长行程型机器人，如果减速器42a?42c中的某个因年久老化等原因而出现问题时，可能会出现作业员M的手够不到出现问题的部位，且以该姿态呈锁定状态。
[0129]另外，此时，从安全方面考虑，不优选作业员M不得不使用高台或脚手架等进行长时间的高处作业。对此，在本实施方式中，遇到该情况时，通过赋予外力使各关节部23、25和27旋转，而使机器人I的姿态任意改变，以便于进行保养作业。以下，具体说明所述机器人I的姿态变更方法。
[0130]此外，与图3所示相同，以下主要以第一关节部23为例进行说明。即，假设第一关节部23的减速器42a出现了问题。
[0131]另外，以下，作为本实施方式，使用图4?图6说明减速器42a不能通过马达41a的扭矩而旋转，但是通过赋予外力能够旋转的情况。
[0132]另外，以下，作为变形例，使用图7和图8说明减速器42a通过马达41a的扭矩和赋予外力都不能进行旋转的情况。
[0133](减速器通过赋予外力而能够旋转的情况)
[0134]图4是表示实施方式涉及的机器人I的姿态变更方法的工序步骤的流程图。如图4所示，在实施方式涉及的机器人I的姿态变更方法中，首先，安装夹具以固定臂部(步骤SlOD0此外，在此所讲的臂部是升降臂部20。
[0135]使用图5A?图来具体说明所述步骤SlOl的固定工序。图5A是表示固定工序中夹具Jl?J3呈被安装状态的机器人I的示意性侧视图。另外，图5B?图分别表示图5A中所示的各关节部23、25和27的放大图。
[0136]如图5A所示，在固定工序中，通过安装夹具Jl?J3来固定升降臂部20。其中，夹具Jl?J3用于固定与各关节部23、25和27相邻的连杆彼此。此外，图5A表示在各关节部23、25和27各自安装有夹具Jl?J3的情况，但是仅在作为作业员M的保养作业对象的任一方上安装即可。
[0137]具体地讲，如图5B所示，例如对第一关节部23安装夹具Jl，其中，夹具Jl用于固定与所述第一关节部23相邻的连杆彼此，即、支柱21和第一升降用臂24。
[0138]在此，例如夹具Jl上形成有大致呈弧形的长孔J11。这样，作业员M将夹具Jl固定在支柱21上，还向对应于支柱21与第一升降用臂24之间的开度角的长孔Jll的部位，插入如螺栓B这样的连接部件，从而将夹具Jl也固定于第一升降用臂24上。
[0139]此外，所谓对应于支柱21与第一升降用臂24之间的开度角的长孔Jll的部位，其对应于图1所示的夹具安装部10a的位置。由此，支柱21与第一升降用臂24在保持其开度角的状态、换言之在保持其相对位置不变的状态下得以固定。
[0140]另外，如图5C所示，例如对第二关节部25安装夹具J2，其中，夹具J2用于固定与所述第二关节部25相邻的连杆彼此，即、第一升降用臂24和第二升降用臂26。
[0141]夹具J2上也形成有大致呈弧形的长孔J21。这样，作业员M将夹具J2固定在第一升降用臂24上，还向对应于第一升降用臂24与第二升降用臂26之间的开度角的长孔J21的部位，即、夹具安装部10b的位置插入螺栓B，从而将夹具J2也固定于第二升降用臂26上。
[0142]由此，第一升降用臂24与第二升降用臂26在保持其相对位置不变的状态下得以固定。
[0143]另外，如图所示，例如对第三关节部27安装夹具J3，其中，夹具J3用于固定与所述第三关节部27相邻的连杆彼此，即、第二升降用臂26和水平臂部30的下侧支承部件
34a。
[0144]夹具J3上也形成有大致呈弧形的长孔J31，作业员M将夹具J3固定在第二升降用臂26上，还向对应于第二升降用臂26与下侧支承部件34a之间的开度角的长孔J31的部位，即、夹具安装部10c的位置插入螺栓B，从而将夹具J3也固定于下侧支承部件34a上。
[0145]由此，第二升降用臂26与下侧支承部件34a在保持其相对位置不变的状态下得以固定。
[0146]返回图4的说明。在实施方式涉及的机器人I的姿态变更方法中，在经过步骤SlOl的固定工序而固定好升降臂部20后实施安装工序，将通过赋予外力使第一关节部23旋转的旋转单元50 (后述)安装在所述第一关节部23上。
[0147]如图4所示，S卩、在安装工序中，在减速器42a上安装手柄连接器51 (后述)(步骤S102)，还在手柄连接器51上安装手柄52 (后述)(步骤S103)。
[0148]使用图6具体说明所述步骤S102和步骤S103的安装工序。图6是表示安装工序中旋转单元50呈被安装状态的第一关节部23周围的局部透视图。
[0149]如图6所示，旋转单元50具有手柄连接器51和手柄52。作为第一旋转部的一个例子，手柄连接器51连结在减速器42a的输入轴上，并通过传递过来的外力使减速器42a的输入轴旋转。作为第二旋转部的一个例子，手柄52连结在手柄连接器51上，并直接接受外力并将该外力传递给手柄连接器51。
[0150]具体地讲，如图6所示，手柄连接器51具有轴51a和手柄连结部51b。作业员M在安装所述手柄连接器51时，卸下外部制动器44a与第二轴62 (均参照图3)，使轴51a与减速器42a的第一轴61呈同轴配置且与减速器42a的输入部422连接，将手柄连接器51固定于壳体450上。由此，轴51a起到第二轴62的功能。
[0151]手柄52具有作业员M能够进行把持并旋转的手柄形状，并且经由手柄连接器51的手柄连结部51b与轴51a连结。由此，作业员M通过使手柄52围绕轴Ul旋转(参照图6的箭头601)，就能将该旋转力向减速器42a的输入部422输入，这样能使输出部423旋转。
[0152]此外，在此，旋转单元50具有轴51a，但如果预先设置的第二轴62未出现年久老化等问题时，也可以将所述第二轴62用作轴51a。由此,不仅能够减少旋转单元50的零件个数，还有助于缩短作业时间。
[0153]另外，还可以在旋转单元50上设置用于防止反转的棘轮机构等。这样有助于提高作业时的安全性。
[0154]返回图4的说明。在实施方式涉及的机器人I的姿态变更方法中，在经过步骤S102和步骤S103的安装工序而安装好旋转单元50后实施解除工序，卸下夹具Jl以解除升降臂部20的固定(步骤S104)。
[0155]另外，在经过步骤S104的解除工序而解除了升降臂部20的固定后实施变更工序，通过旋转手柄52而任意变更机器人I的姿态(步骤S105)。
[0156]由此，结束实施方式涉及的机器人I的姿态变更方法的一系列工序，作业员M对姿态变更为容易实施保养作业的机器人I进行保养作业。即，作业员M不用长时间进行高处作业，能够安全地实施保养作业。
[0157](减速器通过赋予外力不能旋转的情况)
[0158]接下来说明减速器42a即使赋予外力也不能旋转的变形例。图7是表示变形例涉及的姿态变更方法的工序步骤的流程图。
[0159]如图7所示，在变形例涉及的姿态变更方法中，也是首先实施固定工序，安装夹具Jl以固定升降臂部20 (步骤S201)。因为所述步骤S201与上述步骤SlOl (参照图4)相同，在此省略其说明。
[0160]接下来，在经过步骤S201的固定工序而固定好升降臂部20后实施安装工序，将通过赋予外力使第一关节部23旋转的旋转单元50’(后述)安装在所述第一关节部23上。
[0161]如图7所示，S卩，在变形例涉及的姿态变更方法的安装工序中，卸下不能旋转的减速器42a和马达41a (步骤S202)，在与第一关节部23相邻的两个连杆上固定第一接合器53和第二接合器54 (均后述)(步骤S203)。
[0162]另外，经由第一接合器53和第二接合器54在第一关节部23上安装保养用减速器42M (后述)(步骤S204)。另外，在保养用减速器42M上安装手柄连接器51 (步骤S205)，还在手柄连接器51上安装手柄52 (步骤S206)。
[0163]使用图8具体说明所述步骤S202?S206的安装工序。图8是表示变形例涉及的安装工序中旋转单元50’呈被安装状态的第一关节部23周围的局部透视图。
[0164]如图8所示，旋转单元50’具有保养用减速器42M、手柄连接器51、手柄52、第一接合器53和第二接合器54。因为上面已经叙述了手柄连接器51和手柄52，所以省略其说明。
[0165]用保养用减速器42M代替不能旋转且被卸下的减速器42a，用保养用减速器42M使第一关节部23旋转。所述保养用减速器42M的规格不必与减速器42a相同，只要能够输出通过外力使第一关节部23旋转的扭矩即可。
[0166]第一接合器53被固定于支柱21上。第二接合器54被固定于第一升降用臂24上。
[0167]另外，保养用减速器42M经由所述第一接合器53和第二接合器54安装于第一关节部23上。此时，保养用减速器42M的输出部423与第一接合器53连结，保养用减速器42M的减速器主体部421与第二接合器54连结。
[0168]此外，通过安装所述保养用减速器42M而能够相对旋转的支柱21和第一升降用臂24，由于在进行保养时能做相对运动即可，所以无需将它们的旋转轴严格地呈同轴配置。
[0169]另外，经由已安装好的保养用减速器42M，在第一关节部23安装上述手柄连接器51和手柄52。由此，作业员M通过使手柄52围绕轴Ul旋转(参照图8的箭头801)，就能将该旋转力向保养用减速器42M的输入部422输入，这样能够使输出部423旋转。
[0170]返回图7的说明。另外，在变形例涉及的姿态变更方法中，也是在经过步骤S202?步骤S206的安装工序而安装好旋转单元50’后实施解除工序，卸下夹具Jl以解除升降臂部20的固定(步骤S207)。
[0171]另外，在经过步骤S207的解除工序而解除了升降臂部20的固定后实施变更工序，通过旋转手柄52而任意变更机器人I的姿态(步骤S208)。
[0172]由此，结束变形例涉及的姿态变更方法的一系列工序，作业员M对姿态变更为容易实施保养作业的机器人I进行保养作业。即，即使减速器42a通过赋予外力也不能旋转时，作业员M也不用长时间进行高处作业，能够安全地实施保养作业。
[0173]此外，变形例涉及的姿态变更方法不限于减速器42a不能旋转的情况，也能够适用于马达41a不能旋转的情况。
[0174]如上所述，实施方式涉及的机器人的姿态变更方法包括固定工序、安装工序、解除工序和变更工序。在上述固定工序中，臂部由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成，对于具有上述臂部的机器人，通过安装夹具而固定上述臂部，上述夹具用于固定与上述关节相邻的上述连杆彼此。
[0175]在上述安装工序中，将通过赋予外力使上述关节旋转的旋转单元安装在所述关节上。在上述解除工序中，卸下上述夹具以解除上述臂部的固定。在上述变更工序中，通过向上述旋转单元赋予外力使上述关节旋转，从而任意变更上述机器人的姿态。
[0176]因此，根据实施方式涉及的机器人的姿态变更方法，作业员能够安全地实施保养作业。
[0177]另外，本发明还适用于以下情况:例如在不能尽快安排新减速器且不能立即实施保养作业时，想要尽快使机器人呈安全姿态的情况；或想避开在较高位置处处理重物的情况等。
[0178]此外，在上述实施方式中，举例说明了当机器人是高行程型机器人的情况，但是不限于此，例如也可以是低行程型机器人。
[0179]另外，在上述实施方式中，举例说明了作业员通过把持手柄进行旋转而赋予外力的情况，但是不限于此。作为手柄的替代，例如也可安装链轮并在所述链轮上安装滚子链，作业员从下方进行牵引。
[0180]另外，不限于链轮和滚子链，也可以是皮带轮和皮带的组合。另外，也可以不依靠人力赋予外力。例如，也可以通过马达等进行所述牵引。
[0181]另外，在上述实施方式中，举例说明了主要是发生问题的情况，但是不限于此，例如，也可以使用上述机器人的姿态变更方法进行定期保养检查。
[0182]另外，在上述实施方式中，主要以升降臂部的第一关节部为例进行了说明，该方法当然也能够适用于对连杆进行连结的所有关节。因此，例如，也适用于水平臂部的各关节部。
[0183]另外，在上述实施方式中，以机器人是用于搬运玻璃基板的搬运机器人为进行了说明，但是不限定被搬运物的种类。另外，机器人也可以是进行搬运作业以外的作业的机器人。
[0184]另外，上述实施方式并不用于限定机器人臂、手和轴的数量。
[0185]对于本领域的技术人员而言，还可以得出进一步的效果以及其他变形例。因而，本发明的范围并不限于上面详细说明的特定的、具有代表性的实施方式。所以在不脱离权利要求书及其等同物所定义的发明的总括性精神或者范围内，可以进行各种变更。
【权利要求】
1.一种机器人的姿态变更方法，所述机器人具有臂部，所述臂部由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成，所述机器人的姿态变更方法的特征在于，包括以下工序: 固定工序，通过安装夹具而固定所述臂部，所述夹具用于固定与所述关节相邻的所述连杆彼此； 安装工序，将通过赋予外力使所述关节旋转的旋转单元安装在该关节上； 解除工序，卸下所述夹具以解除所述臂部的固定；以及 变更工序，通过向所述旋转单元赋予外力使所述关节旋转，从而任意变更所述机器人的姿态。
2.如权利要求1所述的机器人的姿态变更方法，其特征在于， 所述夹具上形成有大致呈弧形的长孔， 在所述固定工序中，将所述夹具固定在相邻的两个所述连杆的一方，并且向对应于所述连杆双方之间的开度角的所述长孔的部位插入连结部件，将所述夹具还固定在所述连杆的另一方，从而固定所述臂部。
3.如权利要求1或2所述的机器人的姿态变更方法，其特征在于， 所述关节具有: 马达； 减速器，其使输入到输入部的旋转减速并将其输出，使相邻的所述连杆的一方相对另一方相对旋转； 第一轴，其从所述马达与所述输入部连接；以及 第二轴，其从外部与所述输入部连接， 所述旋转单元具有: 第一旋转部，其与所述第二轴连结，并且通过传递过来的外力向所述输入部输入旋转；以及 第二旋转部，其与所述第一旋转部连结，并且直接接受外力且向所述第一旋转部传递该外力， 在所述安装工序中，当所述减速器能够通过外力旋转时，在所述关节上安装所述第一旋转部和所述第二旋转部， 在所述变更工序中，向所述第二旋转部赋予外力。
4.如权利要求3所述的机器人的姿态变更方法，其特征在于， 所述旋转单元还具有: 第一接合器，其被固定在相邻的所述连杆的一方； 第二接合器，其被固定在该连杆的另一方；以及 保养用减速器，其经由所述第一接合器和所述第二接合器安装在所述关节上， 在所述安装工序中，当所述减速器不能通过外力旋转时，卸下该减速器，固定所述第一接合器和所述第二接合器而将所述保养用减速器安装在所述关节上，并且经由该保养用减速器将所述第一旋转部和所述第二旋转部安装在所述关节上。
5.如权利要求3所述的机器人的姿态变更方法，其特征在于， 所述第二旋转部具有作业员能够进行把持并旋转的手柄形状。
6.如权利要求1或2所述的机器人的姿态变更方法，其特征在于， 所述机器人用于搬运作为液晶面板的原材料的玻璃基板，通过所述关节的旋转而使所述臂部做屈伸动作，从而在上下方向搬运所述玻璃基板。
7.—种机器人,其特征在于,具有: 臂部，其由经由关节连结且能旋转的多个连杆构成； 第一安装部，其为夹具的安装部位，所述夹具用于固定与所述关节相邻的所述连杆彼此；以及 第二安装部，其为通过赋予外力而使所述关节旋转的旋转单元的安装部位， 所述夹具被安装在所述第一安装部上而使所述臂部得以固定，当固定好所述臂部后，所述旋转单元被安装在所述第二安装部上，当安装好所述旋转单元后，卸下所述夹具，通过向所述旋转单元赋予外力而变更所述机器人的姿态。
8.一种机器人的旋转单元，其特征在于， 所述旋转单元被安装在具有臂部的机器人的关节上，并且通过赋予外力使所述关节旋转以变更所述机器人的姿态，其中，所述臂部由经由所述关节连结且能旋转的多个连杆构成。
【文档编号】B25J9/04GK104139399SQ201410090338
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】末吉智, 浪江泰介, 井上久哉 申请人:株式会社安川电机