[发明专利]多关节机械手

说明书

技术领域

本发明涉及到一种具有多个臂体和自由旋转地连接各臂体的关节部的多关节机械手，尤其涉及到一种其关节部由使相邻的两个臂体同轴自由旋转地连接的同轴关节部、和使一个臂体相对于另一个臂体自由旋转地连接的直交关节部构成的多关节机械手。

背景技术

现有的可直立的机械手可折叠斜交关节，即使在狭小的空间内也可配置机械手。为了中空地实现斜交关节，具有中空形状的波动齿轮减速机械(参照专利文献1)。并且为了驱动斜交关节，到减速机械的电机旋转轴与关节旋转轴平行时通过正齿轮传送传递、倾斜时通过锥齿轮传送(参照专利文献2)。

图4是表示专利文献1的机械手的图。在图4中，20是多关节机械手，C1是第1臂体，C2是第2臂体，C3是第3臂体，C4是第4臂体，C5是第5臂体，C6是第6臂体。各臂体绕分别成45度角倾斜的旋转轴线自由旋转地连接。多关节机械手20通过旋转各臂体C1～C6，可改变第6臂体C6上设置的未图示的手指装置的位置及姿势。使第1臂体C1和第2臂体C2、第2臂体C2和第3臂体C3、第3臂体C3和第4臂体C4、第5臂体C5和第6臂体C6分别从彼此弯曲90度的姿势开始，使第3臂体C3相对于第2臂体C2旋转、并使第4臂体C4相对于第3臂体C3旋转，从而可使第6臂体C6的位置在横向方向Y远离第1臂体C1、并在高度方向Z变小。这样一来，在保持第6臂体C6的姿势、第6臂体C6和基台21的纵向方向Z的距离较短的状态下，使第6臂体C6向横向方向Y移动。因此，现有的机械手折叠斜交关节，即使在狭小的空间下也可配置机械手。

并且，图5是表示专利文献2中的机器人的关节机械的图。在图5中，电机12的旋转通过锥齿轮40、42驱动斜交关节6。因此，现有的机械手的斜交关节通过齿轮装置驱动关节。

专利文献1：日本特开2004-148449号公报

专利文献2：日本特开2003-025269号公报

发明内容

但是，专利文献1这样的现有的可直立的机械手是斜交关节，与具有一般的直交关节的生产用机器人相比，轴动作不同，当以和现有的具有一般的直交关节的生产用机器人相同的移动轴和移动量进行轴操作时，会向计划外的方向动作，存在示教时间延长的问题。

并且，如专利文献2所示，为了实现斜交关节而使用齿轮，但提高旋转次数时动作音上升，存在无法提高机器人动作速度的问题。进一步，由于电机和驱动部通过齿轮结合，因此难于减小臂部并设置在狭小的空间内。并且，在专利文献2的构造中，臂部外皮的圆筒部件和关节部之间需要设置电机(电机12的位置)，因此无法使臂部外径变细。并且，在关节部的中空部出于应用方面而设置多个需要的线状体时，设置电机的空间进一步变小，无法采用高输出的电机，存在机器人的动作速度、可搬运质量无法提高的问题。相反，如果设置高输出的电机，则臂部外形变大，且无法确保中空直径，存在无法设置应用电缆的问题。

本发明鉴于以上问题而产生，其目的在于提供一种可使示教方法简单化，并提高臂部动作速度、可在狭小空间内搭载重物的机械手。

为了解决上述课题，本发明具有以下构成。

技术方案1所述的发明是一种多关节机械手，具有：大致串联设置的多个臂体；以及关节部，将上述多个臂体中相邻的两个臂体自由旋转地连接，其中，相邻的上述关节部的旋转轴之间彼此以直角交叉设置，即，不象现有的一般的6轴多关节机器人那样构成为6轴中的一部分相邻关节部的旋转轴朝向相同的方向。

技术方案2所述的发明是一种多关节机械手，具有：大致串联设置的多个臂体；以及关节部，将上述多个臂体中相邻的两个臂体自由旋转地连接，其中，相邻的上述关节部的旋转轴之间在同一平面上彼此以直角交叉设置，即，可使多个臂体旋转的关节部的旋转轴全部在同一平面上排列。

技术方案3的发明是技术方案1或2所述的多关节机械手，其中，上述关节部通过伺服电机的旋转轴和减速机的旋转轴同轴地连接的致动器自由旋转地驱动上述臂体，不象现有的关节部那样在减速机和伺服电机之间具有齿轮等传送机构。

技术方案4所述的发明是根据技术方案3所述的多关节机械手，其中，上述伺服电机和上述减速机由一体形成的致动器构成，其结构采用了伺服电机和减速机一体形成的致动器。

技术方案5所述的发明是根据技术方案3或4所述的多关节机械手，其中，上述致动器在上述伺服电机的旋转轴和上述减速机的旋转轴中，形成中空孔，在伺服电机和减速机各自的旋转轴上形成轴向贯通的中空孔，作为具有在致动器的轴向上贯通的贯通孔的致动器。