机器人系统及机器人的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机器人，其具备连接器承接部，该连接器承接部与连接器相连，该连接器具有：中空的连接器外壳以及保持连接器外壳内的气密性的第一密封件及第二密封件。该机器人还具备相互连结的臂与臂。每个臂能够绕转动轴转动地被支承。此外连接器承接部以与该连接器承接部连接的连接器的引出方向为转动轴方向的方式设置于臂。
【专利说明】机器人系统及机器人
[0001]本申请是申请日为2013年4月I日、申请号为201310111499.9、发明名称为“机器人系统及机器人”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及机器人系统及机器人。
【背景技术】
[0003]以往，公知有设置于充满过氧化氢蒸气等腐蚀性杀菌气体的无菌作业室内，进行各类作业的机器人(例如参照专利文献I)。此类机器人具有杀菌气体侵入机器人内部也不会腐蚀马达、配线等的耐腐蚀性。此外，即使在与机器人相连接的连接器中，为了防止内部腐蚀，而使用具有密封件等密闭构件的大型的连接器。
[0004]此外，以往公知有具备基台(基座)和相对于基台可变位地被支承的机械臂的机器人(例如参照专利文献2)。在专利文献2所述的机器人中，机械臂，从基台依次连结有6根臂(第一臂、第二臂、第三臂、第四臂、第五臂、第六臂)。并且，在位于最前端侧的第六臂上能够安装摄像头。该摄像头通过具有挠性的电缆，与设置于第四臂的连接器连接。而且，电缆被从连接器向上方引出，由此向摄像头延伸。
[0005]但是，在此类电缆的绕设方式(引出方向)中，如果使用具有密封件的连接器，则例如会因设置有机器人的房间的天棚高度而使该天棚与电缆发生干涉(抵接)。此时，电缆随着机械臂的动作，会因与天棚的摩擦而出现断裂。此外，臂在转动时，因为其他臂与电缆会产生干涉，因此存在机械臂的动作范围变小的问题。
[0006]专利文献1:日本特开2005-205576号公报
[0007]专利文献2:日本特开2010-76056号公报
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供与连接器连接的能够容易地引出例如电缆等具有挠性的长条物体的机器人系统及机器人。
[0009]通过下述发明实现此类目的。
[0010]本发明的机器人系统的特征在于，具备:连接器，其具有中空的连接器外壳和保持该连接器外壳内的气密性的密封件；以及机器人，其具有连接所述连接器的连接器承接部，所述机器人具备相互连结的两根臂，该两根臂中的一根臂能够绕第一转动轴转动地被支承，另一根臂能够绕与第一转动轴交叉的第二转动轴转动地被支承，所述连接器承接部以与该连接器承接部连接的所述连接器的引出方向为所述第二转动轴方向的方式设置于所述一根臂。
[0011]由此，在连接器上连接例如电缆等具有挠性的长条物体的情况下，如果将该连接器与连接器承接部连接，则长条物体(连接器)的引出方向切实变成第二转动轴方向。并且，这样的引出方向不必担心机器人的周围与长条物体间的干涉，能够容易地引出电缆。[0012]本发明的机器人是具有连接器承接部的机器人，其中该连接器承接部与连接器连接，该连接器具有中空的连接器外壳及保持该连接器外壳内的气密性的密封件，该机器人具备相互连结的两根臂，所述两根臂中的一根臂能够绕第一转动轴转动地被支承，另一根臂能够绕与第一转动轴交叉的第二转动轴转动地被支承，所述连接器承接部以与该连接器承接部连接的所述连接器的引出方向为所述第二转动轴方向的方式，设置于所述一根臂。
[0013]由此，在连接器上连接有例如电缆等具有挠性的长条物体的情况下，如果将该连接器与连接器承接部连接，则长条物体(连接器)的引出方向切实变为第二转动轴方向。并且，此类引出方向不必担心机器人的周围与长条物体之间的干涉，能够容易地引出电缆。
[0014]在本发明的机器人中，优选所述连接器承接部与所述一根臂分开单独地构成，具有中空的连接器承接部主体及保持该连接器承接部主体内的气密性的至少一个连接器承接部用密封件。
[0015]由此，能够切实维持连接器承接部主体内的气密性，切实防止气体、液体从外部侵入该连接器承接部主体内。
[0016]在本发明的机器人中，优选所述连接器承接部配置于所述一根臂的外表面，所述连接器承接部主体具有向所述一根臂的外表面侧开口的第一开口部以及向所述第二转动轴方向开口的第二开口部。
[0017]由此，在连接器上连接有例如电缆等具有挠性的长条物体的情况下，如果将该连接器连接于连接器承接部，则长条物体的引出方向更加切实地变为第二转动轴方向。并且，与例如长条物体的引出方向为铅垂上方的情况相比，在长条物体的引出方向为第二转动轴方向的状态下，不必担心机器人的周围与电缆之间的干涉，能够容易地引出电缆。
[0018]在本发明的机器人中，优选在所述第一开口部及所述第二开口部分别设置所述连接器承接部用密封件。
[0019]由此，能够切实维持连接器承接部主体内的气密性，能够更加切实地防止气体、液体从外部侵入该连接器承接部主体内。
[0020]在本发明的机器人中，优选所述另一根臂的一端部连接所述一根臂，另一端部连接机械手安装用臂，该机械手安装用臂用于安装与所述连接器电连接的机械手。
[0021]一根臂比另一根臂动作范围(转动范围)小。即，一根臂绕第一转动轴转动，但另一根臂除了绕第二转动轴转动，还与一根臂一起绕第一转动轴转动。在连接器上连接有例如电缆等具有挠性的长条物体的情况下，在如此动作范围小的一根臂上设置连接器承接部对该长条物体更为理想。
[0022]在本发明的机器人中，优选所述另一根臂沿所述第二转动轴方向呈长条状。
[0023]由此，能够根据安装于机械手安装用臂的机械手所把持的对象物的形状、大小等，适当变更机械手的姿势，从而能够容易且切实地把持对象物。
[0024]在本发明的机器人中，优选所述连接器承接部与向所述机械手供电的供给源电连接。
[0025]由此，在连接器连接在连接器承接部的状态下，能够从供给源向机械手供电，从而能够使机械手工作。
[0026]在本发明的机器人中，优选所述第一转动轴与所述第二转动轴正交。
[0027]例如，另一根臂沿第二转动轴方向呈长条状，在其一端部连结一根臂，在另一端部连接机械手安装用臂，该机械手安装用臂用于安装与连接器电连接的机械手，在此情况下，能够将安装于该机械手安装用臂的机械手配置于理想位置。
[0028]在本发明的机器人中，优选所述连接器外壳由筒体构成，在该筒体的两端侧分别设置有所述密封件。
[0029]由此，能够切实维持连接器外壳内的气密性，切实防止气体、液体从外部侵入该连接器外壳内。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是从正面侧观察本发明的机器人(机器人系统)的立体图。
[0031]图2是从背面侧观察本发明的机器人(机器人系统)的立体图。
[0032]图3是本发明的机器人(机器人系统)的上部的放大图。
[0033]图4是本发明的机器人的示意图。
[0034]图5是本发明的机器人(机器人系统)的主要部分的方框图。
[0035]图6是本表示发明的机器人(机器人系统)的使用状态(设置状态)的立体图。
[0036]图7是本发明的机器人具备的多根臂中的代表性的一根臂的分解立体图。
[0037]图8是图7中的A-A线剖面图。
[0038]图9是图7中的B-B线剖面图。
[0039]图10是本发明的机器人具备的框体的放大剖面图。
[0040]图11是图7中的C-C线剖面图。
[0041]图12是从图7中的箭头D方向观察的图(侧面图)。
[0042]图13是图3中的E-E线剖面图(表示连接状态的图)。
[0043]图14是图3中的E-E线剖面图(表示连接解除状态的图)。
【具体实施方式】
[0044]下面根据附图所示的优选实施方式对本发明的机器人系统及机器人进行详细说明。图1是从正面侧观察本发明的机器人(机器人系统)的立体图，图2是从背面侧观察本发明的机器人(机器人系统)的立体图，图3是本发明的机器人(机器人系统)的上部的放大图，图4是本发明的机器人的示意图，图5是本发明的机器人(机器人系统)的主要部分的方框图，图6是表示本发明的机器人(机器人系统)的使用状态(设置状态)的立体图，图7是本发明的机器人所具备的多根臂中的代表性的一根臂的分解立体图，图8是图7中的A-A线剖面图，图9是图7中的B-B线剖面图，图10是本发明的机器人所具备的框体的放大剖面图，图11是图7中的C-C线剖面图，图12是从图7中的箭头D方向观察的图(侧面图)，图13及图14分别为图3中的E-E线剖面图(图13表示连接状态，图14表示连接解除状态)。此外，下面为了便于说明，将图1?图5及图6?图13中的上侧称为“上”或“上方”，将下侧称为“下”或“下方”。另外，将图1?图4及图6中的基台侧称为“基端”，将其相反侧称为“前端”。此外，将图7?图12中的臂的长度方向称为“X轴方向”、相对于X轴方向垂直且水平的方向称为“y轴方向”，将与X轴方向及I轴方向中任一个都垂直的方向称为“z轴方向”。
[0045]如图1?图3所示，具备机器人(产业用机器人)1及与机器人I (连接器承接部8)相连接的连接器组装体90 (连接器9)的机器人系统10例如能够在对手表等一类精密设备进行检查的检查工序中使用。
[0046]机器人I是具备基台11、四根臂(连杆)12、13、14、15、肘杆(连杆)16，并将这些依次连结的垂直多关节(6轴)机器人。此外，在垂直多关节机器人中，可以将基台11、臂12?15及肘杆16总称为“臂”，也可以分别命名，将基台11称为“第一臂”，将臂12称为“第二臂”，将臂13称为“第三臂”，将臂14称为“第四臂”，将臂15称为“第五臂”，将肘杆16称为“第六臂”。
[0047]如图4所示，臂12?15、肘杆16分别独立并可变位地支承于基台11。
[0048]基台11与臂12通过关节(接头)171相连结。并且，臂12相对于基台11，能够绕与铅垂方向平行的转动轴O1转动。绕该转动轴O1的转动由马达401的驱动实现。此外，马达401的驱动由通过电缆(未图示)与马达401电连接的马达驱动器301控制(参照图5)。
[0049]臂12与臂13通过关节(接头)172相连结。并且，臂13相对于臂12 (基台11)，能够绕与水平方向平行的转动轴O2转动。绕该转动轴O2的转动由马达402的驱动实现。此夕卜，马达402的驱动由通过电缆(未图示)与马达402电连接的马达驱动器302控制(参照图5)。
[0050]臂13与臂14通过关节(接头)173相连结。并且，臂14相对于臂13 (基台11)，能够绕与水平方向平行的转动轴O3 (第一转动轴)转动。绕该转动轴O3的转动由马达403的驱动实现。此外，马达403的驱动由通过电缆(未图示)与马达403电连接的马达驱动器303控制(参照图5)。
[0051]臂14 (一根臂)与臂15 (另一根臂)通过关节(接头)174相连结。并且，臂15相对于臂14(基台11)，能够绕与臂14的中心轴方向平行即与转动轴O3正交(交叉)的转动轴O4 (第二转动轴)转动。绕该转动轴O4的转动由马达404的驱动实现。此外，马达404的驱动由通过电缆(未图示)与马达404电连接的马达驱动器304控制(参照图5)。
[0052]臂15与肘杆16通过关节(接头)175相连结。并且，肘杆16相对于臂15 (基台
11)，能够绕与水平方向(y轴方向)平行的转动轴O5转动。绕该转动轴O5的转动由马达405的驱动实现。此外，马达405的驱动由通过电缆(未图示)与马达405电连接的马达驱动器305控制(参照图5)。此外，肘杆16通过关节(接头)176，能够绕与转动轴O5垂直的转动轴O6转动。绕该转动轴O6的转动由马达406驱动实现。此外，马达406的驱动由通过电缆(未图示)与马达406电连接的马达驱动器306控制(参照图5)。
[0053]并且，如此，转动轴O1?O6彼此处于“平行”、“正交”、“扭转位置”的位置关系，由此能够将后述的机械手18配置于理想位置。
[0054]另外，作为马达401?406，并未特别限定，例如优选使用伺服马达。此外，所述各电缆分别插通机器人I。
[0055]如图5所示,机器人I与作为控制单元的内置有CPlXCentral Processing Unit:中央处理器)的个人电脑(PC)20电连接。并且，个人电脑20能够使臂12?15、肘杆16分别独立动作，即，能够通过马达驱动器301?306，分别独立对马达401?406实施控制。该控制程序被预先存储在内置于个人电脑20的记录介质中。
[0056]如图6所示，在本实施方式中，机器人I被设置于保持气密性的室(隔离器)100内。该室100通过管300与产生杀菌气体(例如过氧化氢蒸气)的杀菌气体生成装置200连通。并且，机器人I在作业开始前、作业结束后，通过来自杀菌气体生成装置200的杀菌气体实施杀菌处理。此外，在管300中，在其长度方向的中途设置有阀400。该阀400对室100与杀菌气体生成装置200相连通的连通状态及切断该连通状态的切断状态进行切换。
[0057]如前所述，机器人I具备基台11、臂12?15及肘杆16。
[0058]如图1、图2所示，基台11在机器人I为垂直多关节机器人的情况下，是位于该垂直多关节机器人的最下方并被固定于室100的底面101的部分。作为其固定方法，并未特另Ij限定，例如，在图1、图2所示的本实施方式中，使用通过多根螺栓111的固定方法。此外，作为基台11的室100中的固定部位，除了底面101之外，还可以设定为室100的壁102或者顶103。
[0059]基台11具有中空的基台主体(外壳)112。基台主体112能分成呈圆筒状的圆筒状部113以及一体形成于该圆筒状部113的外周部的呈箱状的箱状部114。并且，在这样的基台主体112中收容例如马达401、马达驱动器301?306。
[0060]臂12?15分别具有中空的臂主体2、驱动机构3以及密封单元4，除了相对于基台11的配置部位、即在机器人I整体上的配置部位和外形形状不同以外，结构几乎相同。此外，为了便于说明，将臂12所具备的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2a”、“驱动机构3a”、“密封单元4a”，将臂13所具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2b”、“驱动机构3b”、“密封单元4b”，将臂14所具有的臂主体2、驱动机构
3、密封单元4分别称为“臂主体2c”、“驱动机构3c”、“密封单元4c”，将臂15所具有的臂主体2、驱动机构3、密封单元4分别称为“臂主体2d”、“驱动机构3d”、“密封单元4d”。
[0061]臂12的基端部以相对于水平方向倾斜的姿势与基台11的上端部(前端部)连结。在该臂12，驱动机构3a具有马达402，收容于臂主体2a内。此外，臂主体2a内被密封单元4a气密密封。
[0062]臂13的基端部与臂12的前端部连结。在该臂13，驱动机构3b具有马达403，收容于臂主体2b内。此外，臂主体2b内被密封单元4b气密密封。
[0063]臂14的基端部与臂13的前端部连结。在该臂14，驱动机构3c具有马达404，收容于臂主体2c内。此外，臂主体2c内被密封单元4c气密密封。
[0064]臂15的基端部(一端部)与臂14的中心轴方向平行地连结于臂14的前端部。该臂15沿转动轴O4方向呈长条状，驱动机构3d具有马达405、406，收容于臂主体2d内。此夕卜，臂主体2d内被密封单元4d气密密封。
[0065]在臂15的前端部(另一端部)连结有肘杆16。如图3所示，在该肘杆16中，在其前端部(与臂15相反侧的端部)拆装自如地安装有作为末端部件的部件，例如，把持手表等一类精密仪器的机械手18。这样，肘杆16作为自由安装有机械手18的机械手安装用臂发挥作用。
[0066]此外，作为机械手18并未特别限定，例如构成为具有多根(在图3所示的结构中为三根)指部(手指)181。各指部181能够分别通过内置于机械手18的马达407的驱动，一并彼此接近或分离。并且，该机器人I在彼此接近的指部181之间把持精密设备的状态下，能够通过对臂12?15、肘杆16等的动作进行控制，来运输该精密设备。马达407的驱动被通过电缆(未图示)与马达407电连接的马达驱动器307控制(参照图5)。
[0067]如图7所示，肘杆16由呈圆筒状的肘杆主体161与肘杆主体161独立构成，具有支承环162，该支承环162设置于该肘杆主体161的基端部，呈环状。
[0068]肘杆主体161的前端面163为平坦的面，形成供安装机械手的安装面。此外，肘杆主体161与臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的马达406的驱动，绕转动轴O6转动。
[0069]支承环162与臂15的驱动机构3d连结，通过该驱动机构3d的马达405的驱动，连同肘杆主体161绕转动轴O5转动。
[0070]下面对臂12?15进行详细说明，这些臂12?15如前所述，除了在机器人I整体上的配置部位和外形形状不同以外，结构大致相同，因此下面对臂15进行代表性地说明。
[0071]如图7所示，臂15具有臂主体2 (2d)、驱动机构3 (3d)及密封单元4 (4d)。
[0072]臂主体2由沿X轴方向的长条物体构成，该长条物体由前端侧的一对舌片部24a、24b与基端侧的根部25构成。舌片部24a与舌片部24b在7轴方向上相分离。并且，在舌片部24a与舌片部24b之间，配置有肘杆16的支承环162。进而，在舌片部24a与支承环162之间插入有圆筒部件50a，在舌片部24b与支承环162之间也插入有圆筒部件50b。由此肘杆16被保持于臂15。
[0073]此外，臂主体2具有收容驱动机构3的收容部21。收容部21由在隔着臂主体2的中心轴22配置的两个侧面23a、23b (外表面)开口的凹部构成(参照图11)。由此，在对驱动机构3进行维护时，能够从侧面23a实施维护，也能够从侧面23b侧实施。例如，在更换马达405的情况下，能够容易地从侧面23a侧实施该更换，在更换马达406的情况下，能够容易地从侧面23b侧实施该更换。这样机器人I的维护性好。
[0074]作为臂主体2的构成材料并未特别限定，例如能够使用各类金属材料，其中，特别优选铝或铝合金。在臂主体2是使用模具成形的铸件的情况下，通过使用铝或铝合金作为该臂主体2的构成材料，能够容易地实施模具成形。
[0075]此外，前述基台11的基台主体112的构成材料、肘杆16的支承环162的构成材料也能够使用与臂主体2的构成材料相同的材料。另外，肘杆16的肘杆主体161的构成材料优选使用不锈钢。
[0076]如图7、图11所示，驱动机构3具有马达405、406。马达405、406都是在收容部21内偏置于根部25侧，即相对于臂主体2偏置于基台11侧。马达405、406比较重。因此在使臂14连同连同臂15绕转动轴O3转动时，马达405、406在臂15 (收容部21)内位于根部25侧的结构更能迅速进行该转动。
[0077]马达405呈棒状，具有能够绕其轴旋转地被支承的轴(轴构件)405a,该轴405a向侧面23a侧突出(参照图11)。马达406呈棒状，具有能够绕其轴旋转地被支承的轴(轴构件)406a，该轴406a向侧面23b侧突出(参照图11)。
[0078]此外，驱动机构3还具有:与马达405的轴405a相连结的第一带轮31 ;远离第一带轮31配置于舌片部24a的第二带轮32 ;架设于第一带轮31与第二带轮32的带(正时带)33。第一带轮31、第二带轮32及带33与马达405的轴405a相同，位于侧面23a侧，能够将轴405a的旋转力传递给肘杆16，并能使该肘杆16切实绕转动轴O5 (第二带轮32)转动。
[0079]此外，驱动机构3在侧面23b侧，还具有:与马达406的轴406a相连结的第一带轮31 ;远离第一带轮31配置于舌片部24b的第二带轮32 ;架设于第一带轮31与第二带轮32上的带33。该侧面23b侧的第一带轮31、第二带轮32与带33能够将马达406的轴406a的旋转力传递给肘杆16，并能使该肘杆16切实绕转动轴O6转动。
[0080]如图11所示，马达405与马达406将臂主体2的中心轴22作为对称中心(对称点)对称配置(点对称)。进而，依次与马达405连结的侧面23a侧的第一带轮31、第二带轮32、带33 (正时带)与依次与马达406连结的侧面23b侧的第一带轮31、第二带轮32、带33也都将中心轴22作为对称中心对称配置(点对称)。
[0081]这样的对称配置有助于臂15 (臂主体2)的小型化，能够尽可能大地确保臂15的可动范围。此外，如后所述，能够将侧面23a侧的密封单元4 (4d)与侧面23b侧的密封单元4 (4d)设定为共通的结构。
[0082]下面对密封单元4 (4d)进行说明。在臂15中，密封单元4被分别设置于侧面23a侧与侧面23b侧。侧面23a侧的密封单元4与侧面23b侧的密封单元4为相同结构，因此下面代表性地对侧面23a侧的密封单元4进行说明。
[0083]密封单元4气密地对收容部21进行密封。通过该密封单元4，能够发挥对收容部21内的驱动机构3 (3d)的防水功能、防尘功能。此外，来自杀菌气体生成装置200的杀菌气体有时会腐蚀驱动机构3，但是通过密封单元4，就能够切实防止该腐蚀的发生。
[0084]如图7?图9所示，密封单元4具有框体5、密封件7及罩6，这些依次从臂主体2
侧重叠。
[0085]如图7所示，框体5是沿向臂主体2的收容部21的侧面23a (外表面)开口的开口部211的边缘部212的呈框状的构件。该构件的厚度可以设定为例如IOmm左右。
[0086]如图8、图9所示，框体5的里侧的面51通过粘合剂层(粘合剂)70与边缘部212接合。粘合剂层70沿边缘部212形成。由此，能够切实地防止在框体5的里侧的面51与臂主体2的边缘部212之间产生缝隙，确保收容部21内的气密性。如此，粘合剂层70还作为填补框体5的里侧的面51与臂主体2的边缘部212之间的“衬垫(密封件)”发挥作用。
[0087]在机器人I中，粘合剂层70承担着框体5相对于臂主体2的主要固定。并且，在机器人I中，多个(例如六个)螺栓60负责框体5相对于臂主体2的辅助固定(参照图7、图9)。由此，框体5相对于臂主体2的固定更加牢固。此外，在将框体5固定于臂主体2时，可以用螺栓60临时固定一下直至粘合剂层70固化。
[0088]在框体5上，从外侧的面52到里侧的面51贯通形成有分别供各螺栓60插入的插入孔53。如图7、图12所示，各插入孔53分别沿框体5的周向隔开间隔地配置。此外，如图9所示，各插入孔53分别被实施“锪孔”，由内径不同的两部分构成，即由外侧的面52侧的内径大的大径部531与里侧的面51侧的内径小的小径部532构成。由此，防止各螺栓60的头部601从框体5的外侧的面52突出，从而能够切实防止该头部601阻碍后述的密封件7的设置。
[0089]另一方面，在臂主体2的边缘部212的与各插入孔53相对应的部分，形成内螺纹26。并且，内螺纹26能够与分别插入框体5的各插入孔53的螺栓60螺纹接合。由此，实施前述的辅助固定。
[0090]此外，如图7、图8所示，在臂主体2的边缘部212，形成有内螺纹26的部分与除此之外的部分厚度不同，前者(以下称“厚壁部213”)的厚度h仅比后者的(以下称“薄壁部214”)的厚度t2厚形成有内螺纹26的量。但是，因为薄壁部214的形成区域比厚壁部213大，因此能够实现臂主体2的轻量化。[0091]作为螺栓60，并未特别限定，例如，优选使用以六角扳手进行紧固和解除紧固的所谓的“内六角螺栓”。
[0092]如图7、图12所示，在框体5的外侧的面52形成多个(例如，在图示结构下为10个)内螺纹54,所述多个内螺纹54分别供相对于该框体5固定罩6的多根(例如在图不结构下为10根)螺栓80螺纹接合。各内螺纹54沿框体5的周向隔开间隔地配置。由此，由这些螺栓80所产生的固定力大致均匀地被分散，由此能够切实固定罩6。此外，罩6能够在与框体5之间均匀地压缩密封件7，因此能够更加切实地确保该密封件7的气密性(参照图8 (b)、图 9)。
[0093]此外，如图8所示，各内螺纹54优选分别形成至框体5的厚度方向的中途，即优选不形成至里侧的面51。
[0094]另外，在框体5的外侧的面52设置(载置)有密封件7。如此，外侧的面52还会作为供密封件7设置的密封件设置部发挥作用。
[0095]并且，用罩6对设置于外侧的面52的密封件7进行压缩。此时，在框体5中，能够通过限制部55，限制对密封件7的压缩范围。由此能够无过度或不足地压缩密封件7，因此能够适当确保收容部21内的气密性。此外，例如，在定期维护时，即使数次更换密封件7，也能够在每次对该密封件7切实确保恒定的压缩限界。这样，机器人I维护性好。
[0096]此类限制部55由向外侧的面52突出并沿框体5的周向形成的肋构成。限制部55的高度h并未特别限定，例如，在将未施加外力的自然状态下的密封件7的厚度设为t3时，优选将厚度t3压缩10?40%，更优选压缩20?30% (参照图8)。例如，高度h为1.5mm的情况下，如果设厚度t3为2mm，则能够将密封件7压缩0.5mm (25%)0
[0097]在框体5形成倒角部56，该倒角部56是对框体5外侧的边缘部的基端侧的部分(至少为一部分)实施倒角而成。由此,能将安装于框体5的罩6仅缩小倒角部56的量，由此能够实现臂15 (机器人I)的轻量化。此外，能够在倒角部56的程度上防止臂15对周边造成干涉，从而能够尽可能大地确保臂15的可动范围。
[0098]如图12所示，框体5在侧视臂主体2的状态下与马达405、第一带轮31、第二带轮32及带33都不重叠。由此，在维护时，在将马达405、第一带轮31、第二带轮32及带33中的任一个从收容部21取出时，只要将其向图12中的纸张近身侧(图7中与箭头D相反方向)拉拽就能够容易地将其取出。如此，机器人I维护性好。
[0099]作为框体5的构成材料，并未特别限定，例如，能够使用各类金属材料，这其中优选铝或铝合金。在框体5是从作为其母材的金属板上经切削加工获得的情况下，通过将铝或铝合金用作该框体5的构成材料，能够容易地实施该切削加工。此外，能够容易且切实地对框体5实施钝态处理或电镀处理，由此能够切实地形成后述的第一保护膜57。
[0100]在将与上述结构的框体5相同的部件与臂主体2 —体形成的情况下，作为铸件的臂主体2的大小会增加大于框体5的大小的量。其结果是，臂主体2的重量也增加，臂主体2的动作速度减慢。但是，在机器人I中，因为臂主体2与框体5分开单独构成，因此能够防止产生此类不良。此外，也容易对已有的以往机器人增设具有框体5的密封单元4。
[0101]此外，即使由于例如反复维护使框体5的内螺纹54破损、即内螺纹54的螺纹牙破碎，但是只要更换框体5，就能够切实将罩6安装于该被更换的框体5，由此能够安全地使用机器人I。[0102]如图10所示，在框体5形成有第一保护膜57及第二保护膜58。
[0103]在框体5的至少各内螺纹54 (在本实施方式中为框体5的整个表面)上形成有第一保护膜57。该第一保护膜57是对框体5实施钝态处理或电镀处理而成的膜。如前所述，杀菌气体有时会腐蚀驱动机构3，但是通过第一保护膜57能够防止特别是能够切实防止各内螺纹54被腐蚀。
[0104]此外，钝态处理优选氧化铝膜处理，电镀处理优选无电解镀镍。此类处理耐腐蚀性优良。并且，在形成第一保护膜57时，容易对第一保护膜57的厚度t4进行管理，由此会获得理想厚度的第一保护膜57。
[0105]作为第一保护膜57的厚度t4并未特别限定，例如，优选为10?100 μ m，更优选为30 ?80 μ m0
[0106]在框体5的各内螺纹54以外的部分(在本实施方式中为去除框体5的各内螺纹54与里侧的面51以外的部分)与第一保护膜57重叠形成第二保护膜58。该第二保护膜58是涂布了具有拒液性的材料而成的膜。例如，在杀菌气体中含有药剂的情况下，根据该药剂的种类，有时会附着于框体5而造成影响。但是通过第二保护膜58能够切实防止药剂的附着。
[0107]此外，作为具有拒液性的材料，优选使用氟类材料。此类材料耐药性优良。并且，即使药剂短时附着于框体5，也能够容易地擦去该药剂。另外，还有防污功能，例如即使框体5上附着尘埃、油分，也能够容易地将它们擦去。
[0108]第二保护膜58的厚度t5并未特别限定，例如优选10?50 μ m,更优选20?40 μ m。作为第二保护膜58与水的接触角，并未特别限定，例如优选100?150度，更优选100?120 度。
[0109]在框体5拆装自如地安装呈平板状的罩6。能够以该安装状态的罩6覆盖收容部
21。由此能够保护驱动机构3，并且能够切实防止手等误触及动作中的驱动机构3。
[0110]在该罩6上，在与框体5的各内螺纹54分别对应的位置上，形成有供螺栓80插通的插通孔61。各插通孔61分别由在罩6的厚度方向上贯通的贯通孔构成。并且，被分别插入罩6的各插通孔61的螺栓80能够螺纹接合于框体5的各内螺纹54。由此，罩6安装于框体5即处于安装状态。此外，在该安装状态下，如前所述，密封件7处于压缩状态，因此能够切实确保臂主体2的收容部21内的气密性。
[0111]另外，从安装状态松动螺栓80，由此能够将罩6从框体5拆下。在拆下该罩6的状态下，对驱动机构3进行维护的作业者隔着框体5，能够将手指等插入臂主体2的收容部21，从而例如能够容易地进行马达405的更换等维护。
[0112]在该维护后，如果通过螺栓80再次安装罩6，则密封件7处于压缩状态，由此能够再次切实确保臂主体2的收容部21内的气密性。如此，对于机器人1，无论维护前后，都能够切实保持收容部21内的气密性。
[0113]罩6全体由平坦的金属制平板(例如厚度为2_左右)构成，该金属材料并未特别限定，例如优选使用不锈钢。由此，与假设在罩6的外侧的面62形成凹凸的情况相比，能够防止或抑制外侧的面62上堆积尘埃等。另外，即使堆积了尘埃等，也能够容易地将它们擦去。
[0114]此外，螺栓80并未特别限定，例如能够用使用扳手实施紧固和解除紧固的所谓“六角螺栓”、或者使用六角扳手实施紧固和解除紧固的所谓“内六角螺栓”。其中特别优选“六角螺栓”。“六角螺栓”在螺栓80的头部801不像“内六角螺”那样有凹凸，因此能够防止或抑制尘埃等堆积。此外，即使尘埃等堆积，也能够容易地将它们擦去。
[0115]在框体5与罩6之间,插入有压缩状态的密封件7。密封件7与框体5相同为呈框状的构件。该构件的厚度例如能够设定为2mm左右。
[0116]此外，在密封件7上，在与框体5的各内螺纹54分别对应的位置上形成有供螺栓80插通的插通孔71。各插通孔71以分别在密封件7的厚度方向贯通的贯通孔构成。并且，各螺栓80在分别插通于插通孔71的状态下，螺纹接合于框体5的内螺纹54 (参照图7(b))。由此，密封件7被定位。
[0117]密封件7的构成材料并未特别限定，例如有丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、乙丙橡胶、氨基甲酸乙酯橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶一类的各种橡胶材料(特别是加硫处理过的材料)、苯乙烯类、聚氯乙烯、聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类、丁二烯类、氟橡胶系、氯化聚乙烯类等各类热可塑性弹性体，可以将这些中的一种或两种以上混合进行使用。
[0118]如图1?图3、图13以及图14所示，机器人I具备在臂14的外表面上设置的连接器承接部(机器人侧连接器)8。连接器组装体90所具有的连接器(机械手侧连接器)9连接于该连接器承接部8。
[0119]如图13、图14所示，连接器承接部8具有:中空的连接器承接部主体(附件)81 ;保持连接器承接部主体81内的气密性的第一密封件(第一连接器承接部用密封件)82以及第二密封件(第二连接器承接部用密封件)83 ;多个端子84 ; —并支承各端子84的支承构件(外壳)85。
[0120]连接器承接部主体81与臂14 (臂主体2c)分开单独构成，为外形形状呈箱形的构件，即，是具有底面811、与底面811对置配置的顶面812、和配置于底面811与顶面812之间的四个侧面813的构件。
[0121]此外，在图3所示的结构中，连接器承接部主体81相对于臂14通过多个螺栓86固定。与各螺栓86螺纹接合的内螺纹28形成于臂14的臂主体2c (参照图13、图14)。
[0122]在该连接器承接部主体81的底面811形成有朝向下方、即朝向臂14的外表面侧开口的第一开口部814。此外，在与臂14的臂主体2c的第一开口部814相对的位置，形成有贯通臂主体2c的壁部的贯通孔27。并且，与后述的各端子84相连接的电缆19能够依次插通第一开口部814及贯通孔27，并到达作为向机械手18供电的供给源的电池500。此夕卜，电池500被配置于机器人I的基台11的下部(参照图1、图2)。
[0123]此外，在四个侧面813中的转动轴O4方向、S卩与前端方向相对的侧面813a，形成有向该方向开口的第二开口部815。由此，能够将支承构件85插入第二开口部815，能够形成使被支承于该支承构件85的各端子84 —并向前端方向突出的状态。并且，从连接于各端子84 (连接器承接部8)的连接器9延伸的具有挠性的电缆(长条物体)901的引出方向为转动轴O4方向(参照图13)。
[0124]此类电缆901 (连接器9)的引出方向为转动轴04方向的状态与例如电缆901的引出方向为铅垂上方的情况相比，不必担心机器人I的周围与电缆901之间的干涉、以及臂12,13与电缆901之间的干涉，能够容易地将电缆901绕设到机械手18 (参照图3)。[0125]如图13、图14所示，连接器承接部主体81 (连接器承接部8)在与转动轴O3及转动轴O4都分离的状态下配置于臂14上。
[0126]臂14比臂15动作范围(转动范围)小。即，臂14绕转动轴O3转动，而臂15除了绕转动轴O4转动，还与臂14 一并绕转动轴O3转动。在这样动作范围小的臂14上设置连接器承接部主体81，对于被绕设的电缆901而言更为理想。
[0127]此外，在臂15上配置连接器承接部主体81的情况下，如果使臂15绕转动轴04转动，则臂13与连接器承接部主体81会相互干涉，臂15的动作范围变小，因此在臂14上设置连接器承接部主体81更为理想。
[0128]连接器承接部主体81以与转动轴03的距离最小的方式配置于臂14。在本实施方式中，在臂13的中心轴与臂14的中心轴正交的状态下，连接器承接部主体81被配置于臂13的中心轴上。此外，此处臂13的中心轴是连接转动轴O2与转动轴O3的轴，臂14的中心轴是连接转动轴O3与转动轴O5的轴或转动轴04。
[0129]此外，作为连接器承接部主体81的构成材料，并未特别限定，例如能够使用与臂主体2的构成材料相同的材料。
[0130]在连接器承接部主体81的第一开口部814设置第一密封件82，在第二开口部815设置有第二密封件83。
[0131]第一密封件82呈环状，是对连接器承接部主体81与臂14的边界部进行气密密封的构件。第二密封件83呈环状，是对连接器承接部主体81与插入该连接器承接部主体81的支承构件85的边界部进行气密密封的构件。通过此类第一密封件82及第二密封件83，切实维持连接器承接部主体81内的气密性，切实防止杀菌气体等侵入该连接器承接部主体81内。
[0132]此外，作为第一密封件82及第二密封件83的构成材料，并未特别限定，例如能够使用与密封单元4的密封件7的构成材料相同的材料。
[0133]支承构件85由呈筒状的构件构成，其基端部插入连接器承接部主体81的第二开口部 815。
[0134]在支承构件85的内周部突出形成有固定板851。固定板851能够在相对于其面方向垂直的方向上分别支承、固定各端子84。
[0135]此外，在支承构件85的外周部突出形成有其外径扩径了的法兰852。支承构件85的法兰852通过多个螺栓87与连接器承接部主体81固定。此外，在该固定状态下，能够通过法兰852压缩第二密封件83。螺纹接合于各螺栓87的内螺纹816形成于连接器承接部主体81的第二开口部815的边缘部。
[0136]此外，作为支承构件85的构成材料，并未特别限定，例如能够使用聚乙烯、聚丙烯等一类热可塑性树脂。
[0137]各端子84分别呈销状，其长度方向的中央部被固定于支承构件85的固定板851。
[0138]此外，端子84由铜等一类具有导电性的材料构成。
[0139]另外，各端子84 (连接器承接部8)通过电缆19与电池500电连接。由此，在连接器9连接于连接器承接部8的状态下，能够从电池500向机械手18供电，从而能够使机械手18做动作。
[0140]下面对连接器组装体90进行说明。[0141]如图13、图14所示，连接器组装体90由连接器9和电缆901构成，是在连接器9上连接电缆901组装而成。并且机械手18通过电缆901与连接器9电连接。
[0142]连接器9具有:中空的连接器外壳91 ;保持连接器外壳91内的气密性的第一密封件(第一机械手侧密封件)92及第二密封件(第二机械手侧密封件)93 ;多个端子94 ;一并支承各端子94的支承构件95 ;用于将连接器外壳91连接于连接器承接部8的连接器承接构件96。
[0143]连接器外壳91由筒体构成。在连接器外壳91上能够从其前端侧插入电缆901。
[0144]作为连接器外壳91、支承构件95、连接器承接构件96的构成材料，并未特别限定，例如能够使用聚乙烯、聚丙烯等一类热可塑性树脂。
[0145]在连接器外壳91的基端侧配置有第一密封件92，在前端侧配置有第二密封件93。
[0146]第一密封件92呈环状,从连接器外壳91的外侧嵌合于连接器外壳91的外周部。如图13所示，在连接器9连接于连接器承接部8的状态下，第一密封件92在支承构件95与连接器承接部8的支承构件85之间处于压缩状态。
[0147]此外，第二密封件93呈环状，从连接器外壳91的内侧嵌合于连接器外壳91的内周部。并且，该第二密封件93在连接器外壳91的内周部与电缆901之间处于压缩状态。
[0148]通过此类第一密封件92及第二密封件93，能够切实维持连接器外壳91内的气密性，切实防止气体、液体从外部侵入该连接器外壳91内。
[0149]此外，作为第一密封件92及第二密封件93的构成材料，并未特别限定，例如，能够使用与密封单元4的密封件7的构成材料相同的材料。
[0150]支承构件95由呈筒状的构件构成，从连接器外壳91的基端侧插入。在该支承构件95的内周部突出形成有固定部951。固定部951能够与连接器承接部8的端子84平行地分别支承、固定各端子94。
[0151]各端子94分别呈销状，由铜等一类具有导电性的材料构成。并且，一个端子94与连接器承接部8的一个端子84电连接。
[0152]此外，在连接器外壳91的外周部，绕其轴可旋转地支承有环状的连接器承接构件96。在连接器承接构件96的内周部形成有内螺纹部961。并且，该内螺纹部961能够与外螺纹部853螺纹接合，该外螺纹部853形成于连接器承接部8的支承构件85的外周部。通过该螺纹接合，切实维持连接器9与连接器承接部8的连接状态。
[0153]此外，在该连接状态下，能够通过电缆19、连接器承接部8、连接器9及电缆901，将来自电池500的电切实供给给机械手18。由此，机械手18能够在个人电脑20的控制下动作。
[0154]作为如上所述的结构的连接器9，例如能够使用第一电子工业公司制造的“DCA系列”。此外，还能够使用符合IEC标准的“防水型IP67”的各类连接器。并且，此类连接器9为发挥防水功能的结构，该结构的尺寸较大。
[0155]此处。假设在电缆901的引出方向为铅垂上方的情况下，从所述大小较大的连接器9延伸的电缆901很可能因为室100的顶103的高度而与该顶103产生干涉。
[0156]但是，在机器人1(机器人系统10)中，因为电缆901的引出方向为转动轴O4方向，因此无论连接器9的大小，都不必担心机器人I的周围与电缆901之间的干涉，即能够切实防止所述不良且能够容易地将电缆901引出到机械手18。[0157]以上根据图示的实施方式说明了本发明的机器人系统及机器人，但是本发明并不局限于此，构成机器人系统及机器人的各部能够置换为可发挥相同功能的结构。此外，还可以附加任意构成物。
[0158]此外，本发明的机器人系统及机器人还可以是将所述各实施方式中的任意两个以上结构组合而成。
[0159]另外，本发明的机器人的臂的数量在所述各实施方式中为六个，但是并不局限于此，例如可以是两个、三个、四个、五个或七个以上。
[0160]此外，驱动机构还可以进一步具有减速机。
[0161]另外，连接器承接部还可以构成为相对于臂拆装自如。此种状况下，能够根据末端部件的有无，选择连接器承接部的安装和脱离。
[0162]附图标记的说明
[0163]10...机器人系统；1...机器人(产业用机器人)；11...基台；111...螺栓；
112...基台主体(外壳)；113...圆筒状部；114...箱状部；12、13、14、15...臂(连杆)；16...肘杆；161...肘杆主体；162...支承环；163...前端面；171、172、173、174、175、176...关节(接头)；2、2a、2b、2c、2d...臂主体；21...收容部；211...开口部；212...边缘部；213...厚壁部；214...薄壁部；22...中心轴；23a、23b...侧面；24a、24b...舌片部；25...根部；26...内螺纹；27...贯通孔；28...内螺纹；3、3a、3b、3c、3d...驱动机构；31...第一带轮；32...第二带轮；33...带(正时带)；4、4a、4b、4c、4d...密封单元；
5...框体；51...里侧的面；52...外侧的面；53...插入孔；531...大径部；532...小径部；54...内螺纹；55...限制部；56...倒角部；57...第一保护膜；58...第二保护膜；6...罩；61...插`通孔；62...外侧的面；7...密封件；71...贯通孔；8...连接器承接部(机器人侧连接器)；81...连接器承接部主体(附件)；811...底面；812...顶面；813...813a...侧面；814….第一开口部；815….第二开口部；816….内螺纹；82.…第一密封件(第一连接器承接部用密封件)；83...第二密封件(第二连接器承接部用密封件)；
84...端子；85...支承构件(外壳)；851...固定板；852...法兰；853...外螺纹部；86、
87...螺栓；9...连接器(机械手侧连接器)；91...连接器外壳；92...第一密封件(第一机械手侧密封件)；93...第二密封件(第二机械手侧密封件)；94...端子；95...支承构件；
951...固定部；96...连接器承接构件；961...内螺纹部；18...机械手；181...指部(手指)；19...电缆；20...个人电脑(PC) ;301、302、303、304、305、306、307...马达驱动器；401、402、403、404、405、406、407...马达；405a、406a...轴(轴构件)；50a、50b...圆筒构件；60...螺栓；601...头部；70...粘合剂层(粘合剂);80...螺栓；801...头部；90...连接器组装体；901...电缆(长条物体);100...室(隔离器);101...床；102...壁；103...顶;200...杀菌气体生成装置；300...管；400...阀；500...电池；h...高度办為為為為、
O6...转云力轴；v t2、t3、t4、t5...厚度。
【权利要求】
1.一种机器人系统，其特征在于，具备:产生杀菌气体的杀菌气体生成装置；机器人，其设置在充满了由所述杀菌气体生成装置产生的杀菌气体的室内， 所述机器人具备:第一臂；连接器承接部，其设置在所述第一臂的第一面上，连接连接器， 所述连接器承接部被设置为，与所述连接器承接部连接的所述连接器的引出方向相对于所述第一面平行。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于， 所述机器人具备第二臂，其设置于所述第一臂，且向与所述第一臂的转动方向不同的方向转动。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于， 所述杀菌气体是过氧化氢蒸气。
4.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于， 所述机器人是由铝或铝合金制成的。
5.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于， 所述连接器具备连接器外壳和保持所述连接器外壳内的气密性的密封件。
【文档编号】B25J18/00GK103817712SQ201410051131
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年4月1日 优先权日:2012年4月2日
【发明者】母仓政次, 大轮拓矢 申请人:精工爱普生株式会社