專利名稱：工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)機(jī)器人，更特別地，涉及一種設(shè)置在機(jī)械手的關(guān)節(jié)部的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
作為用于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置，已經(jīng)存在有例如圖5所示的傳統(tǒng)的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置(例如，參見JP-A-2-180580)。
圖5中，第一元件111和第二元件112同軸設(shè)置并相對(duì)旋轉(zhuǎn)。梯狀部113于原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置處在第一元件111的圓周表面上形成，并且原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置可分離地固定到第二元件112的原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。該原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置包括固定到第二元件112的原點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置的開關(guān)支架115，由開關(guān)支架115支持用來產(chǎn)生原始信號(hào)的開關(guān)裝置114，固定到開關(guān)支架115的線性軸承116和一滑桿117，該滑桿以其一端與開關(guān)裝置114的開/關(guān)指針發(fā)生接合并且通過線性軸承116的引導(dǎo)使該滑桿適于滑動(dòng)使得其另一端朝梯狀部113突出的方式形成。
在這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樵c(diǎn)調(diào)節(jié)裝置制成可拆卸的，當(dāng)執(zhí)行原點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)必須安裝原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置。而且，需要給原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置的安裝部提供防塵物以處理在使用機(jī)器人的場所產(chǎn)生的灰塵。另外，此方式的結(jié)果是，此種結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且機(jī)器人的關(guān)節(jié)元件和原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置變得昂貴。
此外，因?yàn)樾枰鄬?duì)大的空間來安放原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置，機(jī)器人的關(guān)節(jié)部的小型化變得困難。特別地，在構(gòu)成末端效應(yīng)器安裝部的機(jī)器人腕軸及其周邊處，引發(fā)了干擾機(jī)器人腕軸的末端部到加工件(正在或?qū)⒁獙?duì)其操作的物體)的可達(dá)性的問題。
另外，下面將描述已經(jīng)存在的第二傳統(tǒng)示例(例如，參見JP-A-2002-239967)。圖6示出了傳統(tǒng)的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置。
第一元件211和第二元件212以相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，安裝部223在第一元件211上形成用來在其上可分離地安裝定位元件222，和接合表面221，與定位元件222形成接觸的該接合表面設(shè)置在第二元件212上。例如，提供定位銷作為定位元件222，和提供該定位銷可以擰裝進(jìn)去的螺紋孔作為安裝部223。
在第二傳統(tǒng)示例描述的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置中，當(dāng)原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置廉價(jià)的時(shí)候，因?yàn)闃?gòu)建定位元件以擰裝進(jìn)螺紋孔中并且定位元件的安裝精度取決于具有螺紋的工作部分和具有銷的工作部分相互同軸的程度，所以不可能期望達(dá)到高的定位精確。
另外，在使用不同銷的情形中，即使是相同類型的銷，因?yàn)榘l(fā)生定位精度失真，不能確保穩(wěn)定的原點(diǎn)調(diào)節(jié)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決傳統(tǒng)示例中固有的問題，本發(fā)明中在工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)部設(shè)置相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第一元件和第二元件，在第一元件上設(shè)置了有定位元件嵌入其中的安裝部和使定位元件以突出方式沿其滑動(dòng)的引導(dǎo)部，以及在第二單元上設(shè)置了當(dāng)?shù)谝缓偷诙l(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)與突出的定位元件發(fā)生接合的接合部。這里，定位元件和該定位元件沿其滑動(dòng)的引導(dǎo)元件采用沒有機(jī)械松散的插承結(jié)構(gòu)。
通過此結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)廉價(jià)的和高度精度的原點(diǎn)調(diào)節(jié)并且?guī)缀鯚o需多少工時(shí)。而且，因?yàn)檫@種沒有提供諸如開關(guān)這樣的信號(hào)發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致本發(fā)明無需專門的原點(diǎn)調(diào)節(jié)信號(hào)線，盡管有定位元件并入相對(duì)旋轉(zhuǎn)元件的事實(shí)，本發(fā)明也具有不需要在機(jī)器人的機(jī)構(gòu)中增加和修改電纜的優(yōu)點(diǎn)。更特別地，即使在電纜敷設(shè)最困難的腕的最末端軸處也可以實(shí)現(xiàn)高精度且?guī)缀鯚o需多少工時(shí)的原點(diǎn)調(diào)節(jié)。


圖1示出了根據(jù)在正常操作中的第一實(shí)施例工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖2示出了根據(jù)在原點(diǎn)調(diào)節(jié)操作中的第一實(shí)施例工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖3示出了根據(jù)在正常操作中的第二實(shí)施例工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖4示出了根據(jù)在原點(diǎn)調(diào)節(jié)操作中的第二實(shí)施例工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖5示出了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置的視圖。
圖6示出了又一工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1，2是示出根據(jù)第一實(shí)施例工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的視圖。在該圖中，定位元件22嵌入其中的一安裝部23和定位元件22以突出方式沿其滑動(dòng)的一引導(dǎo)部24設(shè)置在第一元件11上，并且接合部21設(shè)置在第二元件12上，當(dāng)?shù)谝辉?1和第二元件12發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，該接合部與定位元件22發(fā)生接合。
以下，將描述如上述構(gòu)建的工業(yè)機(jī)器人的操作。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行正常的操作時(shí)，如圖1所示，允許第一元件11和第二元件12執(zhí)行自由地相對(duì)旋轉(zhuǎn)的操作，并且同時(shí)，定位元件22嵌入第一元件11中因而可以顯示定位元件22和引導(dǎo)部24的防塵效果。
當(dāng)需要原點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)，如圖2所示，使定位元件22沿引導(dǎo)部24從第一元件11突出，并且通過相對(duì)地旋轉(zhuǎn)第一元件11和第二元件12使定位元件22和接合部21相互發(fā)生接合。
這里，當(dāng)確定定位元件22和接合部21之間的接合時(shí)，可以通過監(jiān)控從用來相對(duì)旋轉(zhuǎn)第一元件11和第二元件12的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流產(chǎn)生的扭矩來實(shí)施穩(wěn)定的確定。另外，可以通過操作工業(yè)機(jī)器人的操作人員的感覺和視覺來實(shí)施該確定。
接下來，定位元件22和接合元件21在一機(jī)械原點(diǎn)位置處相互發(fā)生接合，并且在此位置記錄該機(jī)械原點(diǎn)，于是完成了原點(diǎn)調(diào)節(jié)。注意在機(jī)械原點(diǎn)位置不同于接合位置的情形中，在必須進(jìn)行原點(diǎn)調(diào)節(jié)之前預(yù)先測量它們之間的差別，并且當(dāng)執(zhí)行原點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)，從接合位置計(jì)算機(jī)械原點(diǎn)位置并且現(xiàn)在已經(jīng)知道了該差別，然后將如此計(jì)算的機(jī)械原點(diǎn)位置記錄為原點(diǎn)位置，于是完成了原點(diǎn)調(diào)節(jié)。
(第二實(shí)施例)
圖3，4是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置部的視圖。在圖3，4中，與圖1，2中描述的那些相同的組成元件使用相同的附圖標(biāo)記，并且將省略其描述。
在本實(shí)施例中，定位元件22替代在第一實(shí)施例中設(shè)置在第二元件12上的接合部21，該定位元件22設(shè)置在第一元件上，并且引導(dǎo)部24設(shè)置在第二元件上，定位元件22以突出的方式沿該引導(dǎo)部24滑動(dòng)，于是具有與第一實(shí)施例相同功能的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置可以通過采用該結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。
在該第一實(shí)施例中，接合部21暴露在外部，并且為了執(zhí)行高度精確的原點(diǎn)調(diào)節(jié)此位置需要防止灰塵。在本實(shí)施例中，盡管省略了接合部21，并且如圖3所示，當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行正常操作時(shí)，嵌入了定位元件22和引導(dǎo)部24，并且因?yàn)楸緦?shí)施例提供了完整的防塵結(jié)構(gòu)，所以經(jīng)過長的一段時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的原點(diǎn)調(diào)節(jié)。
<工業(yè)應(yīng)用>
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單并且可以執(zhí)行高精度原點(diǎn)調(diào)節(jié)，所以該機(jī)器人是有效的，特別是在應(yīng)用于生產(chǎn)線用途的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人的場合。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)機(jī)器人，該工業(yè)機(jī)器人包括在其關(guān)節(jié)部處相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第一元件和第二元件；第一元件包括嵌入了定位元件的安裝部和定位元件以突出方式沿其滑動(dòng)的引導(dǎo)部；以及第二元件包括當(dāng)?shù)谝辉偷诙l(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)與定位元件發(fā)生接合的接合部。
2.一種工業(yè)機(jī)器人，該工業(yè)機(jī)器人包括在其關(guān)節(jié)部處相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第一元件和第二元件；第一元件包括嵌入了第一定位元件的第一安裝部和第一定位元件以突出方式沿其滑動(dòng)的第一引導(dǎo)部；以及第二元件包括嵌入了第二定位元件的第二安裝部和第二定位元件以突出方式沿其滑動(dòng)的第二引導(dǎo)部，于是當(dāng)?shù)谝辉偷诙l(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)第一定位元件和第二定位元件發(fā)生相互接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)機(jī)器人，其中當(dāng)執(zhí)行正常操作時(shí)，定位元件保持在該定位元件不從第一元件突出的位置處，而是僅僅當(dāng)執(zhí)行原點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)，該定位元件產(chǎn)生突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)機(jī)器人，其中使定位元件在工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械原點(diǎn)位置處發(fā)生接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)機(jī)器人，還包括使定位元件在從機(jī)械原點(diǎn)位置經(jīng)過預(yù)先確定的已知角度轉(zhuǎn)移的位置處發(fā)生接合的計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置利用已知的角位移和定位元件的接合位置計(jì)算機(jī)械原點(diǎn)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)機(jī)器人，其中通過監(jiān)控由相對(duì)旋轉(zhuǎn)第二元件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流在第二元件中產(chǎn)生的扭矩來確定定位元件的接合。
全文摘要
一種工業(yè)機(jī)器人的原點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置，其能夠精確調(diào)節(jié)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)處相對(duì)旋轉(zhuǎn)的兩元件之間的原點(diǎn)，其采用最少勞力并可用最低成本制造。該裝置由于其尺寸小并且無需任何特殊的原點(diǎn)調(diào)節(jié)信號(hào)線也可以容易地用于機(jī)器人的腕末端軸上。嵌入了定位元件(22)的安裝部(23)和其中有定位元件(22)以突出方式滑動(dòng)的引導(dǎo)部(24)形成在該相對(duì)旋轉(zhuǎn)的兩元件中的任一個(gè)上或者同時(shí)在這兩個(gè)元件上。
文檔編號(hào)B25J19/00GK1705542SQ200480001428
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者巖井清次, 東野之紀(jì) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社