必一运动(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号5.5(22)申请日2019.07.25(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN110774275(43)申请公布日2020.02.11(30)优先权数据18.07.27JP(73)专利权人精工爱普生株式会社地址日本东京(72)发明人(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240专利代理师田喜庆(51)Int.Cl.B25J9/06(2006.01)B25J18/00(2006.01)审查员(54)发明名称机械臂(57)摘要一种机械臂，不会导致装置的复杂化并且适合在狭小区域的作业。机械臂具有：末端部，具有把持部和支承所述把持部的第一支承部；第一驱动部，在以沿着所述把持部和所述第一支承部排列的方向的轴线为第一轴线时，使所述把持部相对于所述第一支承部绕沿着所述第一轴线的第一转动轴线转动；第二支承部，支承所述第一支承部；以及第二驱动部，在以与所述第一轴线正交的轴线为第二轴线时，使所述末端部相对于所述第二支承部绕沿着所述第二轴线的第二转动轴线转动，所述第一驱动部具备压电马达，所述第二转动轴线与所述末端部交叉。权利要求书1页说明书6页附图8页CN1107742751.一种机械臂，其特征在于，具有：末端部，具有把持部和用于支承所述把持部的第一支承部；第一驱动部，在以沿着所述把持部和所述第一支承部排列的方向的轴线为第一轴线时，使所述把持部相对于所述第一支承部绕沿着所述第一轴线的第一转动轴线转动；第二支承部，支承所述第一支承部；以及第二驱动部，在以与所述第一轴线正交的轴线为第二轴线时，使所述末端部相对于所述第二支承部绕沿着所述第二轴线的第二转动轴线转动，所述第一驱动部具备压电马达，所述第二转动轴线与所述末端部交叉，在从沿着所述第二轴线的方向的俯视观察下，所述第二驱动部与所述末端部的所述把持部重叠。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第二转动轴线与所述第一转动轴线所述的机械臂，其特征在于，所述第二驱动部具备压电马达。4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂具有：第三支承部，支承所述第二支承部；以及第三驱动部，在以与所述第二轴线正交的轴线为第三轴线时，使所述第二支承部相对于所述第三支承部绕沿着所述第三轴线所述的机械臂，其特征在于，所述第一支承部具有用于安装所述把持部的安装部，在从沿着所述第二轴线的方向的俯视观察下，所述第二驱动部与所述安装部重叠。CN110774275机械臂技术领域[0001]本发明涉及机械臂。背景技术[0002]例如，专利文献1所记载的机器人系统具有：多关节机器人，具备把持装置；以及托盘，对由该多关节机器人的把持装置所把持的工件进行不对齐地收容。此外，托盘具有底面和从该底面竖立设置的壁面，底面和壁面相对上下移动。因此，能够变更托盘的形状，能够抑制托盘与把持装置的干涉。其结果，易于把持托盘内的工件。[0003]专利文献1：日本专利特开2010‑105081号公报[0004]然而，在这样的结构的机器人系统中，存在托盘的结构复杂化的这一问题。发明内容[0005]一种机械臂，其特征在于，具有：末端部，具有把持部和用于支承所述把持部的第一支承部；第一驱动部，在以沿着所述把持部和所述第一支承部排列的方向的轴线为第一轴线时，使所述把持部相对于所述第一支承部绕沿着所述第一轴线的第一转动轴线转动；第二支承部，支承所述第一支承部；以及第二驱动部，在以与所述第一轴线正交的轴线为第二轴线时，使所述末端部相对于所述第二支承部绕沿着所述第二轴线的第二转动轴线转动，所述第一驱动部具备压电马达，所述第二转动轴线与所述末端部交叉。附图说明[0006]图1是示出本发明的第一实施方式的机器人的立体图。[0007]图2是示出机器人具备的末端执行器的俯视图。[0008]图3是示出图2的末端执行器具备的第一驱动部的剖视图。[0009]图4是示出图3的第一驱动部具备的压电致动器的俯视图。[0010]图5是示出图2的末端执行器具备的把持部的剖视图。[0011]图6是从沿着第二转动轴线的末端执行器的俯视图。[0012]图7是示出图2的末端执行器具备的第二驱动部的剖视图。[0013]图8是示出本发明的第二实施方式的机器人具备的末端执行器的剖视图。[0014]附图标记说明[0015]1…机器人；2…基座；3…机械臂；31…第一臂；32…第二臂；33…第三臂；34…第四臂；35…第五臂；36…第六臂；4…末端执行器；51…第一臂驱动部；52…第二臂驱动部；53…第三臂驱动部；54…第四臂驱动部；55…第五臂驱动部；56…第六臂驱动部；6…末端部；61…把持部；611…基部；612、613…齿条齿轮；614…小齿轮；615…小齿轮驱动部；6151…转子；6152…压电致动器；6153…凸部；6154…主面；616、617…指部；618…轴承；62…第一支承部；621…安装部；63…第二支承部；631…基部；632…末端部支承部；64…连结部；641…第一部分；642…第二部分；66…间隙；7…第一驱动部；70…压电马达；72…框体；73…转子；CN1…主面；732…侧面；74…压电致动器；741…振动体；742…支承部；743…连接部；744…凸部；745A～745E…压电元件；76…轴承；8…第二驱动部；80…压电马达；82…框体；83…转子；831…主面；84…压电致动器；844…凸部；85…轴承；D…距离；M…马达；O1…第一臂转动轴线…第二臂转动轴线…第三臂转动轴线…第四臂转动轴线…第五臂转动轴线…第六臂转动轴线’…第三轴线…第一转动轴线’…第一轴线…第二转动轴线’…第二轴线]以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的机械臂详细进行说明。[0017]第一实施方式[0018]图1是示出本发明的第一实施方式的机器人的立体图。图2是示出机器人具备的末端执行器的俯视图。图3是示出图2的末端执行器具备的第一驱动部的剖视图。图4是示出图3的第一驱动部具备的压电致动器的俯视图。图5是示出图2的末端执行器具备的把持部的剖视图。图6是从沿着第二转动轴线的末端执行器的俯视图。图7是示出图2的末端执行器具备的第二驱动部的剖视图。[0019]图1所示的机器人1例如能够进行精密设备、构成精密设备的组件的供料、去料、搬运以及组装等的作业。但作为机器人1的用途并不限定于此。机器人1是垂直多关节机器人，具有基座2和机械臂3。此外，机械臂3具有第一臂31、第二臂32、第三臂33、第四臂34、第五臂35、第六臂36以及末端执行器4。另外，在以下的说明中，也将机械臂3的基座2侧称为“基端” 或“基端侧”，也将基座2的反向侧即远离基座2的一侧称为“末端”或“末端侧”。 [0020] 基座2相对于地面、墙壁或天花板等固定。第一臂31连接为能够在其基端侧相对于 基座2绕第一臂转动轴线连接为能够在其基端侧相对于第一臂31绕 与第一臂转动轴线正交的第二臂转动轴线连接为能够在其基端 侧相对于第二臂32绕与第二臂转动轴线平行的第三臂转动轴线 连接为能够在其基端侧相对于第三臂33绕与第三臂转动轴线正交的第四臂转动轴线连接为能够在其基端侧相对于第四臂34绕与第四臂转动轴线正交 的第五臂转动轴线连接为能够在其基端侧相对于第五臂35绕与第 五臂转动轴线正交的第六臂转动轴线拆装自如地安装于第六臂36 的末端部。另外，在本实施方式中，上述的第六臂36构成本发明的第三支承部。 [0021] 另外，关于第一臂转动轴线～第六臂转动轴线以及后述的第一、第二转动轴 线，“正交”也包括两个轴所成的角度从90在5的范围内偏离的情况，此外，“平行” 也包括两个轴的一方相对于另一方在5的范围内倾斜的情况。 [0022] 此外，机器人1具有：第一臂驱动部51，设置于基座2与第一臂31的连结部，使第一 臂31相对于基座2转动；第二臂驱动部52，设置于第一臂31与第二臂32的连结部，使第二臂 32相对于第一臂31转动；第三臂驱动部53，设置于第二臂32与第三臂33的连结部，使第三臂 33相对于第二臂32转动；第四臂驱动部54，设置于第三臂33与第四臂34的连结部，使第四臂 34相对于第三臂33转动；第五臂驱动部55，设置于第四臂34与第五臂35的连结部，使第五臂 35相对于第四臂34转动；以及第六臂驱动部56，设置于第五臂35与第六臂36的连结部，使第 六臂36相对于第五臂35转动。另外，在本实施方式中，上述的第六臂驱动部56构成本发明的 CN110774275 第三驱动部。[0023] 第一臂驱动部51～第六臂驱动部56分别例如具备成为臂的驱动源的马达M、控制 马达M的驱动的控制器、减速机、编码器等。另外，作为马达M必一运动，并不特别限定，优选使用利用 了由通电引起的压电元件的伸缩的压电马达。由此，例如，与使用电磁马达等作为马达M的 情况相比，能够实现马达M的小型化。此外，例如，与电磁马达相比，压电马达在低速、高扭矩 下的驱动优异，由于是这样的特性，因此适合机器人1的驱动必一运动。另外，作为压电马达的结构， 并不特别限定，例如，能够设为与后述的压电马达70、80同样的结构。 [0024] 如图2所示，末端执行器4具有：末端部6，具备把持工件的把持部61以及支承把持 部61的第一支承部62；第一驱动部7，使把持部61相对于第一支承部62绕第一转动轴线，连结末端部6和第二支承部63；以及第二 驱动部8，使末端部6相对于第二支承部63绕与第一转动轴线正交的第二转动轴线沿着第一轴线连接的一侧)。此外，把持部61连结为能够相对于第一支承部62绕沿着 第一轴线’的轴线，即作为与第一轴线’一致或平行的轴线的第一转动轴线转动。此 外必一运动，第一支承部62具有安装部621，能够将把持部61拆装自如地安装在其末端部。这样，通过 使把持部61相对于第一支承部62拆装自如，从而能够配合作业内容容易更换把持部61。此 外，把持部61的维护也变得容易。另外，作为把持部61朝安装部621的安装方法，并不特别限 定，例如，也可以是凹凸嵌合、旋合、螺丝固定、磁性吸附等任何方法。 [0026] 如图3所示，第一驱动部7具备压电马达70。压电马达70具有：框体72；能够相对于 框体72旋转的转子73；以及压电致动器74，具备与转子73的主面731抵接的凸部744。此外， 框体72固定于第一支承部62。此外，转子73借助轴承76支承于框体72，相对于框体72绕第一 转动轴线能够旋转。而且必一运动，在该转子73设置有安装部621。此外，压电致动器74在通过未图 示的施力部件使凸部744按压于转子73的主面731的状态下被固定在框体72。 [0027] 此外，如图4所示，压电致动器74具有：振动体741；支承部742，支承振动体741；连 接部743，连接振动体741与支承部742以及凸部744，设置于振动体741并将振动体741的振 动传递到转子73的必一运动。这样的压电致动器74配置于从第一转动轴线偏心的位置，即偏离第 一转动轴线的位置，在图示的结构中，相对于第一转动轴线在图纸内侧偏离地配置。此