[发明专利]机器人臂的手腕及双臂机器人

说明书

机器人臂的手腕具备：基端侧连接体、以第一手腕轴为中心旋转的第一手腕连杆、以第二手腕轴为中心旋转的第二手腕连杆、以第三手腕轴为中心旋转且与末端执行器连接的末端侧连接体、以及具有驱动源及连动装置的手腕驱动装置。连动装置在第一手腕连杆从第一手腕轴与第三手腕轴重叠的状态旋转了任意的α°时，使第二手腕连杆旋转‑2α°且使末端侧连接体旋转α°。第一手腕轴、第二手腕轴以及第三手腕轴的各轴的延伸方向与规定平面平行，从第一手腕轴到第二手腕轴的距离与从第二手腕轴到第三手腕轴的距离相等。

技术领域

本发明涉及将机器人臂与末端执行器连接的手腕的构造、以及具备该手腕的双臂机器人的构造。

背景技术

以往，已知一种具备两个水平多关节型机器人臂的双臂机器人。专利文献1公开了这种双臂机器人。

专利文献1的双臂机器人具备上臂和下臂两个水平多关节型机器人臂。上臂的基端部的转动轴与下臂的基端部的转动轴沿上下排列配置。在该双臂机器人中，在各臂的末端部具备作用轴，该作用轴能够通过滚珠丝杠机构相对于臂沿上下方向移动。

通常，机器人在机器人臂的末端部经由手腕而安装末端执行器，并通过该末端执行器进行作业。为了末端执行器的垂直移动，已知有在臂的基端部具备升降轴，并通过该升降轴使臂与末端执行器一体地升降移动的机器人，和在臂的末端部具备升降轴，并通过该升降轴使末端执行器相对于臂升降移动的机器人。如专利文献1那样，在两个臂的基端部沿上下方向排列配置的机器人中，不易使臂的基端部升降移动，因此采用了后者。

作为设置于臂的末端部的升降轴，例如，已知有专利文献1所示的滚珠丝杠机构、由轨道和滑块构成的直动机构等。相对于此，在专利文献2及专利文献3中，提出了一种具备使末端执行器相对于臂的末端部升降移动的功能的连杆式手腕。

专利文献2的手腕(手腕装置)具备以位于臂的末端部的第一旋转轴为中心转动的第一手腕连杆(第一手腕臂)、和以位于该第一手腕连杆的末端部的第二旋转轴为中心旋转的第二手腕连杆(第二手腕臂)，在第二手腕连杆设置有末端执行器(机械手)的保持部。在该手腕装置中，具有即使末端执行器改变姿势其作用点也在同一直线上移动那样的第一手腕连杆与第二手腕连杆的关系。

专利文献3的移送机器人具备臂、被臂的末端部支承为可旋转的旋转体、由第1～3连杆构成的四连杆机构、被第三连杆支承为可转动的旋转部件、以及与旋转部件连接的末端执行器。该移送机器人具有末端执行器的作用点在同一直线上一边保持姿势一边移动那样的四连杆机构的连杆比。

专利文献1：日本特开平7-276271号公报

专利文献2：日本实公平6-5106号公报

专利文献3：日本特开平5-301181号公报

如专利文献1那样，在具备使末端执行器相对于臂升降的升降轴的机器人中，包含设置于臂的末端部的升降轴在内的升降机构的上下方向尺寸比末端执行器相对于臂的升降幅度大。这样的机器人不适合例如将包含末端执行器及升降装置在内的臂末端部插入到上下宽度窄的空间来进行的作业。

因此，如专利文献2及专利文献3那样，考虑将包含连接的多个连杆，并具备使末端执行器相对于臂的末端部升降的功能的手腕设置于机器人。但是，在专利文献2的技术中，若使末端执行器相对于臂的末端部升降，则末端执行器的姿势发生变化。另外，在专利文献3的技术中，虽然能够一边维持末端执行器的姿势一边使该末端执行器相对于臂的末端部升降，但为了形成四连杆，而难以抑制手腕的上下方向尺寸。

发明内容

本发明是鉴于以上的情况所做出的，其目的在于提供一种与在臂的末端部具备升降轴的以往的机器人相比，能够抑制与臂的末端部所移动的规定平面正交的方向的尺寸，并且扩大末端执行器相对于臂在与上述规定平面正交的方向的移动范围的机器人。