專利名稱：工業(yè)機器人的原點調(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)機器人，更特別地，涉及一種設(shè)置在機械手的關(guān)節(jié)部的原點調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
作為用于傳統(tǒng)工業(yè)機器人的原點調(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)置并相對旋轉(zhuǎn)。梯狀部113于原點對應(yīng)的位置處在第一元件111的圓周表面上形成，并且原點調(diào)節(jié)裝置可分離地固定到第二元件112的原點對應(yīng)的位置。該原點調(diào)節(jié)裝置包括固定到第二元件112的原點對應(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，因為原點調(diào)節(jié)裝置制成可拆卸的，當執(zhí)行原點調(diào)節(jié)時必須安裝原點調(diào)節(jié)裝置。而且，需要給原點調(diào)節(jié)裝置的安裝部提供防塵物以處理在使用機器人的場所產(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)雜并且機器人的關(guān)節(jié)元件和原點調(diào)節(jié)裝置變得昂貴。
此外，因為需要相對大的空間來安放原點調(diào)節(jié)裝置，機器人的關(guān)節(jié)部的小型化變得困難。特別地，在構(gòu)成末端效應(yīng)器安裝部的機器人腕軸及其周邊處，引發(fā)了干擾機器人腕軸的末端部到加工件(正在或?qū)⒁獙ζ洳僮鞯奈矬w)的可達性的問題。
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)的原點調(diào)節(jié)裝置。
第一元件211和第二元件212以相對旋轉(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去的螺紋孔作為安裝部223。
在第二傳統(tǒng)示例描述的原點調(diào)節(jié)裝置中，當原點調(diào)節(jié)裝置廉價的時候，因為構(gòu)建定位元件以擰裝進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，因為發(fā)生定位精度失真，不能確保穩(wěn)定的原點調(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)機器人的關(guān)節(jié)部設(shè)置相對旋轉(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的引導(dǎo)部，以及在第二單元上設(shè)置了當?shù)谝缓偷诙l(fā)生相對旋轉(zhuǎn)時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的引導(dǎo)元件采用沒有機械松散的插承結(jié)構(gòu)。
通過此結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)廉價的和高度精度的原點調(diào)節(jié)并且?guī)缀鯚o需多少工時。而且，因為這種沒有提供諸如開關(guān)這樣的信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致本發(fā)明無需專門的原點調(diào)節(jié)信號線，盡管有定位元件并入相對旋轉(zhuǎn)元件的事實，本發(fā)明也具有不需要在機器人的機構(gòu)中增加和修改電纜的優(yōu)點。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現(xiàn)高精度且?guī)缀鯚o需多少工時的原點調(diào)節(jié)。


圖1示出了根據(jù)在正常操作中的第一實施例工業(yè)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖2示出了根據(jù)在原點調(diào)節(jié)操作中的第一實施例工業(yè)機器人的原點調(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施例工業(yè)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖4示出了根據(jù)在原點調(diào)節(jié)操作中的第二實施例工業(yè)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置部的示意圖。
圖5示出了傳統(tǒng)工業(yè)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置的視圖。
圖6示出了又一工業(yè)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置的視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1，2是示出根據(jù)第一實施例工業(yè)機器人的原點調(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?shù)谝辉?1和第二元件12發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)的時候，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)機器人的操作。當工業(yè)機器人執(zhí)行正常的操作時，如圖1所示，允許第一元件11和第二元件12執(zhí)行自由地相對旋轉(zhuǎn)的操作，并且同時，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。
當需要原點調(diào)節(jié)時，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，當確定定位元件22和接合部21之間的接合時，可以通過監(jiān)控從用來相對旋轉(zhuǎn)第一元件11和第二元件12的驅(qū)動電機的電流產(chǎn)生的扭矩來實施穩(wěn)定的確定。另外，可以通過操作工業(yè)機器人的操作人員的感覺和視覺來實施該確定。
接下來，定位元件22和接合元件21在一機械原點位置處相互發(fā)生接合，并且在此位置記錄該機械原點，于是完成了原點調(diào)節(jié)。注意在機械原點位置不同于接合位置的情形中，在必須進行原點調(diào)節(jié)之前預(yù)先測量它們之間的差別，并且當執(zhí)行原點調(diào)節(jié)時，從接合位置計算機械原點位置并且現(xiàn)在已經(jīng)知道了該差別，然后將如此計算的機械原點位置記錄為原點位置，于是完成了原點調(diào)節(jié)。
(第二實施例)
圖3，4是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的工業(yè)機器人的原點調(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記，并且將省略其描述。
在本實施例中，定位元件22替代在第一實施例中設(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，于是具有與第一實施例相同功能的原點調(diào)節(jié)裝置可以通過采用該結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)。
在該第一實施例中，接合部21暴露在外部，并且為了執(zhí)行高度精確的原點調(diào)節(jié)此位置需要防止灰塵。在本實施例中，盡管省略了接合部21，并且如圖3所示，當機器人執(zhí)行正常操作時，嵌入了定位元件22和引導(dǎo)部24，并且因為本實施例提供了完整的防塵結(jié)構(gòu)，所以經(jīng)過長的一段時間，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的原點調(diào)節(jié)。
<工業(yè)應(yīng)用>
因為根據(jù)本發(fā)明的機器人結(jié)構(gòu)簡單并且可以執(zhí)行高精度原點調(diào)節(jié)，所以該機器人是有效的，特別是在應(yīng)用于生產(chǎn)線用途的工業(yè)生產(chǎn)機器人的場合。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)機器人，該工業(yè)機器人包括在其關(guān)節(jié)部處相對旋轉(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的引導(dǎo)部；以及第二元件包括當?shù)谝辉偷诙l(fā)生相對旋轉(zhuǎn)時與定位元件發(fā)生接合的接合部。
2.一種工業(yè)機器人，該工業(yè)機器人包括在其關(guān)節(jié)部處相對旋轉(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的第二引導(dǎo)部，于是當?shù)谝辉偷诙l(fā)生相對旋轉(zhuǎn)時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)機器人，其中當執(zhí)行正常操作時，定位元件保持在該定位元件不從第一元件突出的位置處，而是僅僅當執(zhí)行原點調(diào)節(jié)時，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)機器人，其中使定位元件在工業(yè)機器人的機械原點位置處發(fā)生接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)機器人，還包括使定位元件在從機械原點位置經(jīng)過預(yù)先確定的已知角度轉(zhuǎn)移的位置處發(fā)生接合的計算裝置，該計算裝置利用已知的角位移和定位元件的接合位置計算機械原點位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)機器人，其中通過監(jiān)控由相對旋轉(zhuǎn)第二元件的驅(qū)動電機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)機器人的原點調(diào)節(jié)裝置，其能夠精確調(diào)節(jié)工業(yè)機器人關(guān)節(jié)處相對旋轉(zhuǎn)的兩元件之間的原點，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調(diào)節(jié)信號線也可以容易地用于機器人的腕末端軸上。嵌入了定位元件(22)的安裝部(23)和其中有定位元件(22)以突出方式滑動的引導(dǎo)部(24)形成在該相對旋轉(zhuǎn)的兩元件中的任一個上或者同時在這兩個元件上。
文檔編號B25J19/00GK1705542SQ200480001428
公開日2005年12月7日 申請日期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 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社