输送装置的制作方法

本发明涉及一种能够高速地输送工件(作业物)且能够使工件回旋和/或直进到任意的位置的输送装置、取放(pickandplace)装置。

背景技术：

提出了通过使用马达等驱动源使臂进行回旋动作和/或直进动作而能够取放工件的各种各样的输送装置。

在专利文献1中公开了一种4轴的水平多关节机器人(scara机器人)，其具有：第1臂，其通过第1马达绕第1轴水平旋转；第2臂，其连结于第1臂的前部，通过第2马达绕第2轴水平旋转；以及轴，其从第2臂的前部向垂直下方伸出，通过第3和第4马达分别沿第3轴方向上下运动，绕第4轴水平旋转，在轴的下端安装有把持作业物的卡盘。

在专利文献2中公开了一种输送装置，其具有：臂机构，其具有多个连杆和基板保持部；第1马达，其使臂机构伸缩；第1线缆，其连接于第1马达；输送装置主体，其在内部搭载第1马达；第1齿轮，其设置于输送装置主体；第2马达，其使输送装置主体和臂机构回旋；第2线缆，其连接于第2马达；以及第2齿轮，其与第1齿轮啮合，设置于第2马达的输出轴。

在专利文献3中公开了一种2轴旋转驱动装置，其具有第1驱动马达、第1轴、安装于第1轴的第2驱动马达、第2轴以及收纳向第2驱动马达供给驱动信号的配线的收纳部，并公开了在第1驱动马达被向一方向旋转驱动的情况下，配线卷绕于第2驱动马达，在第1驱动马达被向另一方向旋转驱动的情况下，将配线收纳于收纳部，以解除配线的卷绕状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-237781号公报

专利文献2：国际公开第2011/010448号

专利文献3：日本特开平11-207684号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

专利文献1的水平多关节机器人存在如下问题：在使第1臂、第2臂水平旋转的情况下，由于在第1臂的前部设置有第2马达，在第2臂的前部设置有第3和第4马达，因此臂的重量变大，进一步惯性矩变大，不容易进行作业物的高速输送。

专利文献2的输送装置存在如下问题：在驱动第2马达而使臂机构回旋的情况下，输送装置主体连同臂机构一起旋转，因此搭载于输送装置主体内的第1马达也同时旋转，因此惯性矩变大，不容易进行作业物的高速输送，并且连接于第1线缆的第1线缆卷绕于输送装置，对第1线缆造成负担而会使第1线缆断线。

另外，专利文献3的2轴旋转驱动装置也与专利文献2的输送装置同样地存在如下问题：在驱动第1驱动马达的情况下，安装于第1轴的第2驱动马达也旋转，因此惯性矩变大，不容易进行作业物的高速输送，并且要反复卷绕配线或解除该卷绕状态，因此负荷施加于配线，无法完全防止配线的断线。

因此，本发明的目的在于提供一种能够高速地输送工件、能够将工件输送至任意的位置、且能够防止包括供给用于使臂进行动作的信号的配线的断线等在内的不良情况的输送装置。

用于解决问题的方案

根据本发明的一个观点，一种能够使臂进行回旋动作且进行直进动作的输送装置具备：旋转运动机构，其具有能够以第1轴线为中心旋转的第1旋转轴；旋转传递机构，其连接于第1旋转轴，其中，通过响应于第1旋转轴的旋转而使旋转传递机构以第2轴线为中心旋转，能够使臂进行回旋动作；以及直进运动机构，其能够使臂进行直进动作，直进运动机构以不会响应于第1旋转轴的旋转而旋转的方式配置于旋转传递机构的内侧。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，在旋转传递机构连接有一对支柱，臂通过配置于一对支柱之间而能够进行回旋动作。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，臂能够响应于直进运动机构而沿着一对支柱进行直进动作。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，直进运动机构具备夹持臂且能够进行直进动作的臂夹持部，从而臂能够响应于直进运动机构进行直进动作。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，在直进运动机构与臂之间具备轴承，从而在使旋转传递机构响应于第1旋转轴的旋转而旋转的情况下，直进运动机构不会响应于第1旋转轴的旋转而旋转。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，旋转传递机构具备以第2轴线为中心旋转的齿轮，在齿轮的内侧设置有中空部分，在中空部分配置有直进运动机构。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，旋转传递机构具备连接于第1旋转轴的转塔(turret)，在转塔的端面具有多个圆筒小齿轮，通过使多个圆筒小齿轮中的至少一个与齿轮接触，能够使齿轮响应于第1旋转轴的旋转而旋转。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，直进运动机构具备具有能够以第2轴线为中心旋转的第2旋转轴的第2马达，能够使臂响应于第2旋转轴的旋转而进行直进动作。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，直进运动机构还具备螺纹轴和卡合于螺纹轴的螺母，以螺纹轴能够响应于第2旋转轴而旋转的方式在第2旋转轴连接螺纹轴的一端，螺母随着螺纹轴的旋转而进行直进动作，从而臂能够进行直进动作。

根据本发明的一具体例，在输送装置中，通过使插入到螺纹轴与螺母之间的多个滚珠滚动，螺母能够进行直进动作。

发明效果

根据本发明，直进运动机构配置于旋转传递机构的内侧，因此能够降低臂的重量，能够使臂高速地进行直进动作。并且，直进运动机构配置成不会响应于旋转运动机构的旋转而旋转，因此能够降低臂的回旋动作的惯性矩，能够使臂高速地进行回旋动作。而且，直进运动机构不会响应于旋转运动机构的旋转而旋转，因此供给信号的配线不会卷绕于直进运动机构，能够防止包含配线的断线等在内的不良情况。

需要说明的是，本发明的其他的目的、特征以及优点可根据与附图相关的以下的本发明的实施例的记载来明确。

附图说明

图1是从侧面观察作为本发明的一实施方式的输送装置的剖视图。

图2是从前面观察图1的输送装置的剖视图。

图3是包括图1的输送装置的局部剖视图的立体图。

图4是图1的输送装置的立体图。

图5是图1的输送装置的臂下降了的情况下的从侧面观察的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例，但本发明并不限定于这些实施例。

在图1～图5中示出作为本发明的一实施方式的输送装置100。输送装置100具备第1臂121，能够使第1臂121进行回旋动作且进行直进动作。在第1臂121的前端连接有输出轴124，输出轴124在与连接有第1臂121的一端相反的一侧的另一端把持(拾取)工件(作业物)，利用第1臂121的回旋动作和/或直进动作来输送、配置(放置)工件。另外，输送装置100为了支承输出轴124而具备第2臂122，并具备轴承123，以使输出轴124能够平滑地进行直进动作。输送装置100具备：旋转运动机构101，其具有能够以第1轴线103为中心旋转的第1旋转轴108；旋转传递机构109，其连接于第1旋转轴108，通过响应于第1旋转轴108的旋转而使旋转传递机构109以第2轴线106为中心旋转，能够使第1臂121进行回旋动作；以及直进运动机构104，其能够使第1臂121进行直进动作。

直进运动机构104以不会响应于旋转运动机构101的第1旋转轴108的旋转而旋转的方式配置于旋转传递机构109的内侧。即，当通过旋转运动机构101的第1旋转轴108以第1轴线103为中心旋转而使旋转传递机构109以第2轴线106为中心旋转时，与其相应地，第1臂121进行回旋动作，但直进运动机构104不旋转。通过这样将直进运动机构104配置于旋转传递机构109的内侧，能够降低第1臂121的重量，因此使第1臂121高速地进行直进动作变得容易，并且，通过防止直进运动机构104响应于第1旋转轴108的旋转而旋转，从而降低第1臂121的惯性矩而使第1臂121高速地进行回旋动作变得容易。

旋转运动机构101也可以以能够使第1旋转轴108旋转的方式由第1马达102构成。另外，旋转运动机构101也可以通过具备减速机107而能够调整基于第1马达102的旋转速度，使第1旋转轴108旋转。

旋转传递机构109经由第1夹紧套环(clampcollar)129连接于旋转运动机构101的第1旋转轴108，具备响应于第1旋转轴108而旋转的驱动部和随着驱动部的旋转而旋转的被动部。驱动部和被动部既可以由齿轮(gear)构成，也可以通过驱动部的齿和被动部的齿啮合而将驱动部的旋转向被动部传递，另外还可以通过使用同步皮带来将驱动部的旋转向被动部传递。需要说明的是，作为驱动部、被动部的齿轮，能够根据旋转运动机构101与旋转传递机构109的位置、朝向等关系而采用正齿轮、斜齿轮、锥齿轮等各种各样的齿轮。

在旋转传递机构109的被动部连接有一对支柱119，如图4所示，第1臂121配置于一对支柱119之间。由此，当旋转传递机构109的被动部旋转时，一对支柱119也一起旋转，第1臂通过被一对支柱119中的一方推压而能够向左右两方进行回旋动作。

第1臂121如上述那样配置于一对支柱119之间，因此能够响应于基于直进运动机构104的直进运动而沿着一对支柱119进行直进动作。作为直进运动机构104，有气缸、电动缸等。通过以空气的方式或者以电的方式使缸沿着第2轴线106直进运动，能够与其相应地使连接于缸的第1臂121进行直进运动。另外，作为直进运动机构104，有由螺纹轴和螺母构成的直进运动机构。通过将螺纹轴的以第2轴线106为中心的旋转转换为螺母的直进运动，能够使连接于螺母的第1臂121直进运动。

直进运动机构104具备夹持第1臂121的臂夹持部117。臂夹持部117构成为，不会响应于旋转传递机构109而旋转，但能够响应于基于直进运动机构104的直进运动而沿着第2轴线106进行直进动作。当臂夹持部117进行直进动作时，第1臂121能够响应于臂夹持部117进行直进动作。

在直进运动机构104与第1臂121之间设置有臂轴承118。在旋转传递机构109的驱动部响应于旋转运动机构101的第1旋转轴108的旋转而旋转、随之旋转传递机构109的被动部旋转的情况下，第1臂121随着旋转传递机构109的被动部的旋转而进行回旋动作，但在臂轴承118的作用下，旋转传递机构109的被动部的转矩不传递到直进运动机构104，直进运动机构104不会旋转。由于直进运动机构104不旋转，因此能够降低旋转传递机构109旋转的情况下的惯性矩。

旋转传递机构109的被动部也可以由以第2轴线106为中心旋转的齿轮112构成。在齿轮112的内侧设置有中空部分120，在中空部分120配置有直进运动机构104。如图1、图2所示，直进运动机构104配置成不与齿轮112接触，不随着齿轮112的旋转而旋转。

旋转传递机构109的驱动部也可以由经由第1夹紧套环129连接于旋转运动机构101的第1旋转轴108的转塔111构成。在转塔110的一端面设置有多个圆筒小齿轮110。多个圆筒小齿轮110中的至少一个与旋转传递机构109的被动部的齿轮112接触，从而设置于旋转传递机构109的驱动部的转塔111的多个圆筒小齿轮110响应于旋转运动机构101的第1旋转轴108的旋转而旋转，能够使旋转传递机构109的被动部的齿轮112旋转。通过这样构成旋转传递机构109，能够使第1臂121旋转至任意的回旋角度，能够将工件输送至任意的位置。另外，多个圆筒小齿轮110中的至少两个夹入旋转传递机构109的被动部的齿轮112的齿地接触，从而消除齿隙，能够更高精度地使第1臂121旋转至任意的回旋角度。

如图1～图3所示，旋转传递机构109也可以配置于基座125之上，由外壳126覆盖。另外，旋转传递机构109也可以具备齿轮轴承128，以便能够相对于外壳126平滑地旋转。并且，通过向外壳126的内部注入油，多个圆筒小齿轮110与齿轮112之间的接触变顺滑，为了防止油的泄漏，也可以在齿轮112与外壳126之间具备油封128。

多个圆筒小齿轮110与齿轮112的接触既可以是滑动接触，也可以是滚动接触。通过设为滑动接触，能够由一个零件构成圆筒小齿轮，因此能够提高圆筒小齿轮的刚度，并且能够减少制造成本。在滚动接触的情况下，圆筒小齿轮110既可以是凸轮从动件/辊从动件，也可以是轴承。通过设为滚动接触，能够减小圆筒小齿轮110与齿轮112之间的摩擦，能够从圆筒小齿轮110向齿轮112高效率地传递旋转。

直进运动机构104也可以具备具有能够以第2轴线106为中心旋转的第2旋转轴113的第2马达105。另外，旋转运动机构101也可以通过具备减速机而能够调整基于第2马达105的旋转速度，使第2旋转轴113旋转。直进运动机构104将第2旋转轴113的旋转转换为直进运动，从而第1臂121能够进行直进动作。

直进运动机构104的第2旋转轴113也可以被筒状体包含，经由第2夹紧套环130连接于筒状体。直进运动机构104也可以具备螺纹轴115和卡合于螺纹轴115的螺母116。螺纹轴115的一端经由联轴器114连接于筒状体，当直进运动机构104的第2马达105的第2旋转轴113旋转时，与其相应地螺纹轴115也旋转。螺纹轴115的旋转转换为螺母116的直进运动，从而连接于螺母116的第1臂121能够进行直进动作。

在螺母116连接有夹持第1臂121的臂夹持部117。臂夹持部117构成为，不会响应于齿轮112的旋转而旋转，能够相对于第2马达105沿着第2轴线106进行直进动作。当第2旋转轴113旋转而使螺纹轴115旋转时，螺母116不会随之旋转，而是与臂夹持部117一起沿着第2轴线106进行直进动作。而且，随着螺母116、臂夹持部117的直进动作，第1臂121也沿着一对支柱119进行直进动作。在图1和图5中示出了螺纹轴115的旋转通过螺母116转换为上下方向的直进运动，臂夹持部117、第1臂121向上侧和下侧分别进行动作。通过这样构成直进传递机构104，能够使第1臂121移动至任意的高度，能够将工件输送至任意的高度。

也可以在直进运动机构104的螺纹轴115与螺母116之间插入多个滚珠。由此，构成所谓的滚珠丝杠。当螺纹轴115旋转时，多个滚珠在螺纹轴115与螺母116之间滚动，螺母116能够平滑地进行直进动作。

输送装置100也能够使旋转运动机构101和直进运动机构104同时进行动作。即，通过使旋转运动机构101的第1旋转轴108旋转，经由旋转传递机构109使第1臂121进行回旋动作，同时通过使直进运动机构104进行动作，能够使第1臂121进行直进动作。

上述记载是对于特定的实施例完成的，但本发明不限于此，本领域技术人员可知能够在本发明的原理和所附的权利要求书的范围内进行各种变更和修正。

附图标记说明

100输送装置

101旋转运动机构

102第1马达

103第1轴线

104直进运动机构

105第2马达

106第2轴线

107减速机

108第1旋转轴

109旋转传递机构

110圆筒小齿轮

111转塔

112齿轮

113第2旋转轴

114联轴器

115螺纹轴

116螺母

117臂夹持部

118臂轴承

119支柱

120中空部分

121第1臂

122第2臂

123输出轴承

124输出轴

125基座

126外壳

127齿轮轴承

128油封

129第1夹紧套环

130第2夹紧套环。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种输送装置，其能够使臂进行回旋动作且进行直进动作，其中，

所述输送装置具备：旋转运动机构，其具有能够以第1轴线为中心旋转的第1旋转轴；旋转传递机构，其具备响应于所述第1旋转轴而旋转的驱动部和随着所述驱动部的旋转而旋转的被动部，其中，通过响应于所述第1旋转轴的旋转而使所述被动部以第2轴线为中心旋转，能够经由连接于所述被动部的支柱使所述臂进行回旋动作；以及直进运动机构，其能够使所述臂进行直进动作，

所述直进运动机构以不会响应于所述第1旋转轴的旋转而旋转的方式配置于所述被动部的内侧。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其中，所述支柱是一对支柱，所述臂通过配置于所述一对支柱之间而能够进行回旋动作。

3.根据权利要求2所述的输送装置，其中，所述臂能够响应于所述直进运动机构而沿着所述一对支柱进行直进动作。

4.根据权利要求3所述的输送装置，其中，所述直进运动机构具备夹持所述臂且能够进行直进动作的臂夹持部，从而所述臂能够响应于所述直进运动机构进行直进动作。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的输送装置，其中，在所述直进运动机构与所述臂之间具备轴承，从而在使所述被动部响应于所述第1旋转轴的旋转而旋转的情况下，所述直进运动机构不会响应于所述第1旋转轴的旋转而旋转。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的输送装置，其中，所述被动部具备以所述第2轴线为中心旋转的齿轮，在所述齿轮的内侧设置有中空部分，在所述中空部分配置有所述直进运动机构。

7.根据权利要求6所述的输送装置，其中，所述驱动部具备连接于所述第1旋转轴的转塔，在所述转塔的端面具有多个圆筒小齿轮，通过使所述多个圆筒小齿轮中的至少一个与所述齿轮接触，能够使所述齿轮响应于所述第1旋转轴的旋转而旋转。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的输送装置，其中，所述直进运动机构具备具有能够以所述第2轴线为中心旋转的第2旋转轴的第2马达，能够使所述臂响应于所述第2旋转轴的旋转而进行直进动作。

9.根据权利要求8所述的输送装置，其中，所述直进运动机构还具备螺纹轴和卡合于所述螺纹轴的螺母，以所述螺纹轴能够响应于所述第2旋转轴而旋转的方式在所述第2旋转轴连接所述螺纹轴的一端，所述螺母随着所述螺纹轴的旋转而进行直进动作，从而所述臂能够进行直进动作。

10.根据权利要求9所述的输送装置，其中，通过使插入到所述螺纹轴与所述螺母之间的多个滚珠滚动，所述螺母能够进行直进动作。