CN106002929A

CN106002929A - 机器人系统

Info

Publication number: CN106002929A
Application number: CN201610031267.6A
Authority: CN
Inventors: 赤羽和重
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-10-12
Also published as: US10293480B2; US10137568B2; US20160288341A1; JP2016190297A; US20180361567A1

Abstract

本发明提供的机器人系统，即便缩小用于使第n机器人不干涉的空间，也能够实现使第n机器人的前端部的位置移动至绕第n转动轴相差180°的位置的动作。机器人系统(100)的特征在于，具备：单元(5)；以及能够移动地设置于单元(5)内的机器人(1)，机器人(1)具有：第n臂，其能够绕第n转动轴转动，其中n为1以上的整数；以及第(n+1)臂，其能够绕与n转动轴的轴向不同的轴向、即第(n+1)转动轴转动地设置于第n臂，第n臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长，从第(n+1)转动轴观察时，第n臂与第(n+1)臂能够重叠。

Description

机器人系统

技术领域

本发明涉及机器人系统。

背景技术

以往，公知有具备机器人臂的机器人。机器人臂的多个臂(臂部件)经由关节部而连结在一起，在最前端侧(最下游侧)的臂，作为末端执行器，例如安装有手。关节部由马达驱动，通过该关节部的驱动，臂转动。而且机器人例如用手来把持对象物，使该对象物向规定场所移动，进行组装等规定的作业。

作为这样的机器人，专利文献1中公开了一种垂直多关节机器人。在专利文献1所记载的机器人中，构成为使手相对于基台移动至绕最基端侧(最上游侧)的转动轴(沿铅垂方向延伸的转动轴)即第一转动轴相差180°的位置的动作，是通过使作为最基端侧的臂的第一臂相对于基台绕上述第一转动轴转动来进行的。

专利文献1：日本特开2014-46401号公报

在专利文献1所记载的机器人中，在使手相对于基台移动至绕第一转动轴相差180°的位置的情况下，需要用于使机器人不干涉的较大的空间。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分所做出的，能够作为以下的方式或应用例而实现。

应用例1

本发明的机器人系统的特征在于，具备：

单元；和

机器人，其能够移动地设置于所述单元内，

所述机器人具有：

第n臂，其能够绕第n转动轴转动，其中n为1以上的整数；和

第(n+1)臂，其能够绕与所述第n转动轴的轴向不同的轴向即第(n+1)转动轴转动地设置于所述第n臂，

所述第n臂的长度比所述第(n+1)臂的长度长，

从所述第(n+1)转动轴观察时，所述第n臂与所述第(n+1)臂能够重叠。

由此，能够缩小使第(n+1)臂的前端移动至绕第n转动轴相差180°的位置的情况下用于使机器人不干涉的空间。由此，能够实现单元的小型化，能够缩小用于设置机器人系统的设置空间。另外机器人能够在单元内移动，因此机器人能够在更宽的范围进行作业。

应用例2

在本发明的机器人系统中，优选所述机器人能够沿第一方向相对于所述单元移动，

所述单元的与所述第一方向正交的第二方向上的宽度比所述单元的所述第一方向上的宽度窄。

由此，机器人能够在第一方向上在更宽的范围进行作业。另外，例如在生产线中，作为对输送部件等的主生产线进行部件的检查、加工等的辅助生产线，能够使用机器人系统。

应用例3

在本发明的机器人系统中，优选所述单元的所述第二方向上的宽度小于750mm²。

这样的单元的宽度是接近人作业的作业区域的大小的宽度。因此例如在生产线中，能够更简单地进行人与机器人单元的替换。其结果是，例如不进行变更生产线整体那样的大笔费用的变更，而通过替换人与单元就能够利用机器人系统更容易地构成辅助生产线。

应用例4

在本发明的机器人系统中，优选所述单元的所述第二方向上的宽度小于650mm²。

这样的单元的宽度与人作业的作业区域的大小大致相同或相同以下。因此例如在生产线中，能够更简单地进行人与机器人单元的替换。其结果是，例如不进行变更生产线整体那样的大笔费用的变更，而通过替换人与单元，就能够利用机器人系统更容易地构成辅助生产线。

应用例5

在本发明的机器人系统中，优选所述机器人具备设置于所述单元的基台，

所述第n臂设置于所述基台，在此n为1。

由此，能够使第一臂以及第二臂相对于基台转动。

应用例6

在本发明的机器人系统中，优选所述机器人设置为：所述基台与所述第n臂的连接部分位于比所述第n臂与所述第(n+1)臂的连接部分靠铅垂方向上方。

由此，能够悬吊地设置机器人，因此能够进一步扩大在比机器人靠铅垂方向下方的机器人的作业范围。

应用例7

在本发明的机器人系统中，优选所述单元具有顶部，

所述基台设置于所述顶部。

由此，能够提供悬吊地设置于顶部的机器人，因此能够进一步扩大在比机器人靠铅垂方向下方的机器人的作业范围。

附图说明

图1是表示本发明的机器人系统的第一实施方式的立体图。

图2是图1所示的机器人系统的侧视图。

图3是图1所示的机器人的主视图。

图4是图1所示的机器人的简图。

图5是图1所示的机器人的侧视图。

图6是图1所示的机器人的侧视图。

图7是用于对图1所示的机器人的动作进行说明的图。

图8是用于说明图1所示的机器人所具有的机器人臂的前端部的移动的图。

图9是用于说明使用图1所示的机器人系统的生产线的一个例子的图。

图10是用于说明图9所示的生产线中的机器人的动作的图。

图11是用于说明图9所示的生产线中的机器人的动作的图。

图12是表示图9所示的生产线中的机器人臂的前端部的移动路径的图。

图13是表示使用本发明的机器人系统的第二实施方式的生产线中的机器人臂的前端部的移动路径的图。

图14是用于说明使用本发明的机器人系统的第三实施方式的生产线的一个例子的图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选的实施方式，对本发明的机器人系统进行详细地说明。

第一实施方式

图1是表示本发明的机器人系统的第一实施方式的立体图。图2是图1所示的机器人系统的侧视图。图3是图1所示的机器人的主视图。图4是图1所示的机器人的简图。图5以及图6分别是图1所示的机器人的侧视图。图7是用于说明图1所示的机器人的动作的图。图8是用于说明图1所示的机器人所具有的机器人臂的前端部的移动的图。图9是说明使用图1所示的机器人系统的生产线的一个例子的图。图10以及图11分别是用于说明图9所示的生产线中的机器人的动作的图。图12是表示图9所示的生产线中的机器人臂的前端部的移动路径的图。

另外，以下为了便于说明，将图1～图7、图10以及图11中的上侧称为“上”或“上方”，将下侧称为“下”或“下方”。另外，将图3～图7中的基台侧称为“基端”或“上游”，将其相反侧(手侧)称为“前端”或“下游”。另外，将图1～图7、图10以及图11中的上下方向设为“铅垂方向”，将左右方向设为“水平方向”。另外，在图1、图2、图8～图12中，为了便于说明，作为相互正交的3个轴，图示出X轴、Y轴以及Z轴。在后述的图13、图14中也同样。另外，以下将与X轴平行的方向也称为“X轴方向(第二方向)”，将与Y轴平行的方向也称为“Y轴方向(第一方向)”，将与Z轴平行的方向也称为“Z轴方向”。

图1所示的机器人系统100具有机器人单元50，该机器人单元50包括单元5和机器人1。另外，机器人系统100具有：控制机器人1的动作的机器人控制部20、和控制单元5内的机器人1的移动的移动控制部21。

该机器人系统100例如能够在制造手表那样的精密设备等的制造工序等中使用。另外，机器人1能够进行该精密设备、构成该精密设备的部件的供料、除料、搬送以及组装等作业。

单元

如图1以及图2所示，单元5是包围机器人1的框体，能够容易地进行移动设置。该单元5的宽度方向的宽度W2(X轴方向的长度)比长度方向的宽度W1(Y轴方向的长度)窄，在本实施方式中为宽度W1的大致一半(参照图2)。另外在单元5内，机器人1能够沿单元5的长度方向(Y轴方向)移动。

单元5具有：6个腿部54，它们使单元5整体设置于例如地面(地板)等设置空间；作业台(台部)52，其支承于上述腿部54；框体部51，其设置于作业台52上；以及移动机构25，其设置于框体部51的上方，使机器人1在单元5的长度方向上移动。

在作业台52内置有：控制机器人1的动作的机器人控制部20、和控制移动机构25的驱动的移动控制部21。机器人控制部20以及移动控制部21例如可以由内置有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。另外在本实施方式中，机器人控制部20以及移动控制部21内置于作业台52，但例如它们也可以内置于机器人1，另外也可以与机器人单元50分体地设置。

另外，作业台52的上表面与移动机构25对置，成为机器人1能够进行部件的供料以及除料等作业的作业面521。

另外，在作业面521上设置有框体部51。框体部51具有：沿铅垂方向延伸的6个柱(支柱)511、和设置于6个柱511的上端的框状的顶部513。另外，在相邻的柱511彼此之间(框体部51的侧面部)以及顶部513例如可以设置有安全板(未图示)，用于使作业人员、粉尘等异物不侵入框体部51内。

另外，在顶部513设置有移动机构25。移动机构25将机器人1支承为能够沿单元5的长度方向往复移动。该移动机构25具有：产生用于使机器人1移动的动力的驱动源(未图示)、和将驱动源的动力传递至机器人1的动力传递机构(未图示)。作为驱动源，例如能够列举出具有伺服马达、步进马达、线性马达等马达、液压缸、气缸等的机构。另外，作为动力传递机构，例如能够列举出具备带、齿轮、齿条及小齿轮的组合、滚珠丝杠及滚珠螺母的组合等的机构。通过利用移动控制部21控制这样的移动机构25的驱动，由此能够使机器人1在单元5内移动。

另外，在上述说明中，单元5具有腿部54，但也可以不具有腿部54。在该情况下，作业台52可以直接设置于设置空间。

机器人

如图3所示，机器人1具有基台11和机器人臂10。机器人臂10具备第一臂(第n臂)12、第二臂(第(n+1)臂)13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17(6个臂)、第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406(6个驱动源)。另外，在第六臂17的前端，例如能够可装卸地安装把持手表等精密设备、部件等的手91等末端执行器。

该机器人1是从基端侧朝向前端侧依次连结有基台11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的垂直多关节(6轴)机器人。另外，以下将第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17也分别称为“臂”。另外，将第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406也分别称为“驱动源(驱动部)”。

另外，基台11是固定于移动机构25的部分(安装于移动机构25的部件)。另外，固定于移动机构25的部分可以是基台11，也可以是凸缘111。

另外，基台11可以包括后述的关节171，另外，也可以不包括后述的关节171(参照图4)。

如图3所示，机器人臂10被支承为能够相对于基台11转动，臂12～17分别被支承为能够相对于基台11独立地位移。

第一臂12呈屈曲的形状。第一臂12具有：第一部分121，其连接于基台11，并从基台11向铅垂方向下方延伸突出；第二部分122，其从第一部分121的下端沿水平方向延伸突出；第三部分123，其设置在第二部分122的与第一部分121相反的端部，且沿铅垂方向延伸突出；以及第四部分124，其从第三部分123的前端沿水平方向延伸突出。此外，上述第一部分121、第二部分122、第三部分123以及第四部分124以一体的方式形成。另外，从图3的纸面表面侧观察(从与后述的第一转动轴O1以及第二转动轴O2双方正交的正面观察时)，第二部分122与第三部分123大致正交(交叉)。

第二臂13呈长条形状，且连接于第一臂12的前端部(第四部分124的与第三部分123相反的端部)。

第三臂14呈长条形状，且连接于第二臂13的与连接有第一臂12的端部相反的端部。

第四臂15连接于第三臂14的与连接有第二臂13的端部相反的端部。第四臂15具有相互对置的一对支承部151、152。支承部151、152用于与第五臂16的连接。

第五臂16位于支承部151、152之间，通过连接于支承部151、152而与第四臂15连结。

第六臂17呈平板状，连接于第五臂16的前端部。另外，在第六臂17的前端部(与第五臂16相反的一侧的端部)可装卸地安装有手91。作为手91不特别限定，例如能够列举出具有多根指部(finger)的结构。

另外，上述各臂12～17的外装，可以分别由一个部件构成，也可以由多个部件构成。

接下来，参照图3以及图4，对上述臂12～17的驱动以及驱动源401～406进行说明。另外，图4表示机器人1的简图，表示从图3的右侧观察的状态。另外在图4中，表示使臂13～17从图3所示的状态转动的状态。

如图4所示，基台11与第一臂12经由关节(连接部分)171连结。关节171具有将连结于基台11的第一臂12支承为能够相对于基台11转动的机构。由此，第一臂12能够以与铅垂方向平行的第一转动轴(第n转动轴)O1为中心(绕第一转动轴O1)相对于基台11转动。另外，第一转动轴O1是位于机器人1的最上游侧的转动轴。绕该第一转动轴O1的转动通过具有马达401M的第一驱动源401的驱动来进行。另外，第一驱动源401通过马达401M和电缆(未图示)而被驱动，该马达401M经由电连接的马达驱动器301而被机器人控制装置控制。另外，第一驱动源401可以构成为通过与马达401M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达401M的驱动力，另外，也可以省略减速器。

另外，第一臂12与第二臂13经由关节(连接部分)172连结。关节172具有将相互连结的第一臂12和第二臂13中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第二臂13能够以与水平方向平行的第二转动轴(第(n+1)转动轴)O2为中心(绕第二转动轴O2)相对于第一臂12转动。第二转动轴O2与第一转动轴O1正交。绕该第二转动轴O2的转动通过具有马达402M的第二驱动源402的驱动来进行。另外，第二驱动源402通过马达402M和电缆(未图示)而被驱动，该马达402M经由电连接的马达驱动器302而被机器人控制装置控制。另外，第二驱动源402可以构成为通过与马达402M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达402M的驱动力，另外也可以省略减速器。另外，第二转动轴O2可以和与第一转动轴O1正交的轴平行，另外，即便第二转动轴O2不与第一转动轴O1正交，只要轴向相互不同即可。

另外，第二臂13与第三臂14经由关节(连接部分)173连结。关节173具有将相互连结的第二臂13与第三臂14中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第三臂14能够以与水平方向平行的第三转动轴O3为中心(绕第三转动轴O3)相对于第二臂13转动。第三转动轴O3与第二转动轴O2平行。绕该第三转动轴O3的转动通过第三驱动源403的驱动来进行。另外，第三驱动源403通过马达403M和电缆(未图示)而被驱动，该马达403M经由电连接的马达驱动器303而被机器人控制装置控制。另外，第三驱动源403可以构成为通过与马达403M一起设置的减速器(未图示)而传递来自马达403M的驱动力，另外，也可以省略减速器。

另外，第三臂14与第四臂15经由关节(连接部分)174连结。关节174具有将相互连结的第三臂14与第四臂15中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第四臂15能够以与第三臂14的中心轴向平行的第四转动轴O4为中心(绕第四转动轴O4)相对于第三臂14转动。第四转动轴O4与第三转动轴O3正交。绕该第四转动轴O4的转动通过第四驱动源404的驱动来进行。另外，第四驱动源404通过马达404M和电缆(未图示)而被驱动，该马达404M经由电连接的马达驱动器304而被机器人控制装置控制。另外，第四驱动源404可以构成为通过与马达404M一起设置的减速器(未图示)传递来自马达404M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第四转动轴O4可以和与第三转动轴O3正交的轴平行，另外，即便第四转动轴O4不与第三转动轴O3正交，只要轴向相互不同即可。

另外，第四臂15与第五臂16经由关节(连接部分)175连结。关节175具有将相互连结的第四臂15与第五臂16中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第五臂16能够以与第四臂15的中心轴向正交的第五转动轴O5为中心(绕第五转动轴O5)相对于第四臂15转动。第五转动轴O5与第四转动轴O4正交。绕该第五转动轴O5的转动通过第五驱动源405的驱动来进行。另外，第五驱动源405通过马达405M和电缆(未图示)而被驱动，该马达405M经由电连接的马达驱动器305而被机器人控制装置控制。另外，第五驱动源405可以构成为通过与马达405M一起设置的减速器(未图示)而传递来自马达405M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第五转动轴O5可以和与第四转动轴O4正交的轴平行，另外，即便第五转动轴O5不与第四转动轴O4正交，只要轴向相互不同即可。

另外，第五臂16与第六臂17经由关节(连接部分)176连结。关节176具有将相互连结的第五臂16与第六臂17中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第六臂17能够以第六转动轴O6为中心(绕第六转动轴O6)相对于第五臂16转动。第六转动轴O6与第五转动轴O5正交。绕该第六转动轴O6的转动通过第六驱动源406的驱动来进行。另外，第六驱动源406的驱动通过马达406M和电缆(未图示)而被驱动，该马达406M经由电连接的马达驱动器306而被机器人控制装置控制。另外，第六驱动源406可以构成为通过与马达406M一起设置的减速器(未图示)而传递来自马达406M的驱动力，另外，也可以省略减速器。另外，第五转动轴O5可以和与第四转动轴O4正交的轴平行，另外，第六转动轴O6可以和与第五转动轴O5正交的轴平行，另外，即便第六转动轴O6不与第五转动轴O5正交，只要轴向相互不同即可。

而且，进行这样的驱动的机器人1保持用连接于第六臂17的前端部的手91把持精密设备、部件等的状态来控制臂12～17等的动作，由此能够进行搬送该精密设备、部件等各种作业。另外，手91的驱动被机器人控制装置控制。

以上，对机器人1的结构进行了简单地说明。

接下来，参照图5、图6以及图7对臂12～17彼此的关系进行说明，但改变表现等而从各种视角进行说明。另外，对第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17而言，在将它们伸直的状态下，换言之，如图5以及图6所示，在第四转动轴O4与第六转动轴O6一致或平行的状态下来考虑。

首先，如图5所示，第一臂12的长度L1设定得比第二臂13的长度L2长。

在此，第一臂12的长度L1是指从第二转动轴O2的轴向观察，第二转动轴O2与将第一臂12支承为能够转动的轴承部61(关节171所具有的部件)的沿图5中的左右方向延伸的中心线611之间的距离。另外，第二臂13的长度L2是指从第二转动轴O2的轴向观察时第二转动轴O2与第三转动轴O3之间的距离。

另外，如图6所示，机器人1构成为从第二转动轴O2的轴向观察时，能够使第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°。即，机器人1构成为从第二转动轴O2的轴向观察时，第一臂12与第二臂13能够重叠。而且，第二臂13构成为在角度θ为0°的情况下，即从第二转动轴O2的轴向观察时，在第一臂12与第二臂13重叠的情况下，第二臂13不与第一臂12的第二部分122、移动机构25以及顶部513干涉。

在此，上述第一臂12与第二臂13所成的角度θ是指从第二转动轴O2的轴向观察时，通过第二转动轴O2与第三转动轴O3的直线(从第二转动轴O2的轴向观察的情况下第二臂13的中心轴)621与第一转动轴O1所成的角度(参照图5)。

另外，如图6所示，机器人1构成为从第二转动轴O2的轴向观察时，第二臂13与第三臂14能够重叠。即，机器人1构成为从第二转动轴O2的轴向观察时，第一臂12、第二臂13以及第三臂14能够同时重叠。

另外，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的总长度L3设定得比第二臂13的长度L2长。由此从第二转动轴O2的轴向观察时，在使第二臂13与第三臂14重叠时，能够使机器人臂10的前端即第六臂17的前端从第二臂13突出。由此能够防止手91与第一臂12以及第二臂13干涉。

在此，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的总长度L3是指从第二转动轴O2的轴向观察时，第三转动轴O3与第六臂17的前端之间的距离(参照图6)。在该情况下，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17处于图6所示的第四转动轴O4与第六转动轴O6一致或平行的状态。

如图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)以及图7(e)所示，这样的机器人1通过不使第一臂12转动而使第二臂13，能够经由从第二转动轴O2的轴向观察角度θ为0°的状态，使第二臂13的前端移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。因此能够使机器人臂10的前端(第六臂17的前端)从图7(a)所示的位置(第一位置)经由图7(c)所示第一臂12与第二臂13重叠的状态，而使机器人臂10的前端移动至与图7(a)所示的位置绕第一转动轴O1相差180°的图7(e)所示的位置(第二位置)。另外该移动时，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别根据需要而转动。

通过上述那样的机器人臂10的驱动，如图8所示，机器人1不进行使手91如箭头57、58表示的那样移动的动作，而是通过进行使手91如箭头56表示的那样移动的动作，使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。即，从第一转动轴O1的轴向观察时，机器人1能够通过进行使手91(机器人臂10的前端)在直线上移动的动作而使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。由此，能够缩小用于使机器人1不干涉的空间，因此能够实现单元5的小型化。因此如图8所示，能够从使单元5的铅垂方向观察的宽度方向的宽度(X轴方向的长度)W2小于现有的宽度W2X。另外，宽度W2例如为宽度W2X的80％以下。

具体而言，宽度W2优选为小于750mm，更优选为小于650mm(参照图2(b))。即便是上述宽度W2，机器人1也能够进行上述那样的动作，因此能够不使机器人臂10与单元5干涉而进行驱动。另外，小于上述上限值的宽度W2，与人作业的作业区域的宽度大致相同或相同以下。因此若宽度W2小于上述上限值，则例如能够容易地进行人与机器人单元50的替换。因此例如在替换人与机器人单元50来变更生产线的情况下，能够容易地进行该变更。另外，与上述相反的变更即将机器人单元50变更为人也能够简单地进行。另外，宽度W2优选为100mm以上。由此，能够容易地进行机器人单元50内部的维护。另外，宽度W2是单元5的X轴方向上的平均宽度。

另外，如图7所示，机器人1能够使机器人臂10的前端的高度(铅垂方向的位置)大致不变化(大致保持恒定)地使手91移动。因此能够使单元5的铅垂方向的高度(Z轴方向的长度)L比现有的高度低(参照图2(a)以及图2(b))。具体而言，能够使单元5的高度L例如为现有的高度的80％以下。由此能够降低顶部513，因此能够降低经由移动机构25安装(设置)于顶部513的机器人1的重心的位置。因此能够减少因机器人1的动作而产生的振动。

具体而言，高度L优选为1,700mm以下，更优选为1,000mm以上且1,650mm以下。若为上述上限值以下，则能够进一步抑制机器人1在单元5内动作时振动的影响。另外，若为上述下限值以上，则能够避免机器人1例如与作业面521干涉的情况。另外，上述的高度L是指单元5(包括腿部54在内)的平均高度。

接下来，一边参照图9、一边对使用机器人系统100的生产线1000和该生产线1000中的机器人1所进行的作业以及该作业时的机器人1的动作的一个例子进行说明。

生产线1000具有：主要进行部件的输送等的主生产线101、和进行部件的安装、部件的检查等的辅助生产线102。

主生产线101具有：进行部件(未图示)的输送等的输送机70、和在输送机70进行部件的安装作业等的人500、以及机器人单元60。另外，机器人单元60具有：能够进行各种部件(未图示)等的供料、除料、搬送以及组装等作业的机器人6、和支承机器人6的单元65。

在这样的主生产线101连接有辅助生产线102。辅助生产线102由机器人单元50和连接于机器人单元50的部件供给部71构成。

机器人单元50设置为主生产线101的部件的输送方向(X轴方向)与机器人单元50的宽度方向大致平行。因此机器人单元50的长度方向与主生产线101的输送方向大致正交。另外在本实施方式中，部件供给部71设置于机器人单元50的与主生产线101所在的一侧相反的一侧。

在这样的生产线1000中，在主生产线101中，人500、机器人单元60内的机器人6进行部件的供料、除料以及组装等作业。另外，在辅助生产线102中，机器人单元50内的机器人1从输送机70供给部件，并进行所供给的部件的组装等，进行将部件再次返回输送机70的作业。

以下，参照图10、图11以及图12，对辅助生产线102中的机器人1的作业以及动作的一个例子进行详述。在此，对从输送机70以及部件供给部71将部件(工件)41、42搬送至单元5内并在单元5内的部件加工部72将部件(工件)41安装于部件(工件)42之后，在单元5内的部件检查部73进行部件42的检查时的机器人1的动作进行说明。另外，部件加工部72以及部件检查部73在图1中虽未图示，但如图10、图11以及图12所示设置于作业面521上。

首先，如图10(a)所示，机器人1驱动机器人臂10而使手91向主生产线101的输送机70上移动。然后，机器人1利用手91来把持位于输送机70上的部件42。

接下来，如图10(b)所示，通过移动机构25，机器人1向+Y轴方向移动，将部件42搬送、配置于部件加工部72。

接下来，如图10(c)所示，机器人1从第二臂13与第一臂12错开的状态，不使第一臂12转动，而通过使第二臂13以及第三臂14转动，且经由从第二转动轴O2的轴向观察时第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°的状态，使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。此时，如图12所示，机器人1不进行使手91如箭头57a、58a表示的那样移动的动作，而进行使手91如箭头56a表示的那样移动的动作。另外，此时作为微调，可以使第一臂12、第五臂16以及第六臂17中的任意一方转动。这样，机器人1使手91从部件加工部72上向部件供给部71上移动。接下来，机器人1利用手91把持配置于部件供给部71的部件41。

接下来，如图11(a)所示，机器人1保持把持部件41的状态而从第二臂13与第一臂12错开的状态，不使第一臂12转动，而通过使第二臂13以及第三臂14转动，经由从第二转动轴O2的轴向观察时第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°的状态，使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。此时，如图12所示，机器人1不进行使手91如箭头57a、58a表示的那样移动的动作，而进行使手91如箭头56a表示的那样移动的动作。另外此时，作为微调，可以使第一臂12、第五臂16以及第六臂17中的任意一方转动。这样，机器人1使手91从部件供给部71上向部件加工部72上移动。接下来，机器人1向配置于部件加工部72上的部件42安装部件41。

接着，机器人1通过手91来把持安装有部件41的部件42。接下来，如图11(b)所示，借助移动机构25，机器人1向-Y轴方向移动，将安装有部件41的部件42搬送、配置于部件检查部73。在该部件检查部73中，例如进行部件41是否正常安装于部件42等的检查。

然后，机器人1把持检查后的部件42。接下来，如图11(c)所示，机器人1借助移动机构25而向-Y轴方向移动，将部件42搬送、配置于主生产线101的输送机70。

这样，利用机器人1能够进行部件41、42的搬送、安装(加工)以及检查等各种作业。另外，机器人1通过重复上述动作能够重复搬送、安装以及检查等各种作业。

在这样的作业中，由于机器人1能够在单元5的长度方向(Y轴方向)上移动，所以如上所述，能够在单元5内的更宽的范围进行搬送、安装(加工)以及检查等各种作业。而且，由于机器人1能够在单元5的长度方向(Y轴方向)上能够移动，因此并不局限于单元5内，也能够进行在单元5外(部件供给部71以及输送机70)的作业。

另外，如上所述，机器人1通过使手91如箭头56a表示的那样移动，能够使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。因此即便是上述那样的宽度W2，也能够使机器人臂10不与单元5干涉而进行驱动。因此不进行变更生产线1000整体的大笔费用的变更，通过替换人500与机器人单元50，也能够简单地构成辅助生产线102。

另外，在本实施方式中，机器人1在部件供给部71与部件加工部72之间，如上述那样使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置，但机器人1在部件加工部72与部件检查部73之间、部件检查部73与输送机70之间也可以如上述那样使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置。即，如图12所示，机器人1可以不进行使手91如箭头57b、58b、57c、58c表示的那样移动的动作，而进行使手91如箭头56b、56c表示的那样移动的动作。

另外，如上所述，在本实施方式中，宽度W2为宽度W1的大致一半，但宽度W2并不限定于此。即，宽度W1与宽度W2的比率即W1/W2是任意的。因此宽度W2也可以比W1宽。但是，通过使宽度W2比宽度W1窄，如上所述能够容易地替换人500与机器人单元50，另外能够简单地构成可进行更多的作业的辅助生产线102。

另外，本实施方式的机器人1在设置于顶部513的移动机构25安装有基台11，因而能够从顶部513悬吊地设置。因此能够扩大在位于比机器人1靠铅垂方向下方的作业面521上可作业的范围，从而在作业面521上能够进行更多的作业。

第二实施方式

以下，参照该图对第二实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对相同的事项省略其说明。

在使用本实施方式的机器人系统的生产线中，除辅助生产线的结构不同以外，与上述实施方式相同。

在图13表示的使用机器人系统100的辅助生产线102A中，在机器人单元50的两侧设置有部件加工部72A和部件检查部73A。即，辅助生产线102A具有机器人单元50、与该机器人单元50分体设置的部件供给部71、部件加工部72A以及部件检查部73A。

如在上述实施方式中所述，机器人1能够经由从第二转动轴O2的轴向观察时第一臂12与第二臂13所成的角度θ为0°的状态，而实现使手91移动至绕第一转动轴O1相差180°的位置的动作。因此如图13所示，在辅助生产线102A中，机器人1一边越过作业面521、一边使手91向部件加工部72A以及部件检查部73A之间移动时，能够不进行使手91如箭头57d、58d表示的那样移动的动作，而进行使手91如箭头56d表示的那样移动的动作。因此，能够避免机器人1与单元5干涉的情况。另外，由于能够实现这样的移动，从而可以不延长部件加工部72A以及部件检查部73A与位于主生产线101的附近的人500的分离距离。因此能够抑制辅助生产线102的Y轴方向的长度(与主生产线101的输送方向正交的长度)变长，因而能够抑制生产线1000A的大型化。

另外，在本实施方式中，绕单元5配置部件供给部71、部件加工部72A以及部件检查部73A，但除此以外，也可以设置用于进行部件等的供给、除去、搬送、组装、配置以及加工等作业的作业部。另外，部件供给部71、部件加工部72A、部件检查部73A以及其他作业部的配置及数量并不限定于图13所示的配置、数量，而是任意的。

根据这样的第二实施方式，也能够起到与上述第一实施方式相同的效果。

第三实施方式

以下，参照该图对第三实施方式进行说明，但以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对相同的事项省略其说明。

在使用本实施方式的机器人系统的生产线中，除了代替第一实施方式中的主生产线所具有的两个机器人单元(机器人单元60)，而设置本实施方式的机器人系统所具有的机器人单元(机器人单元50B)不同以外，与上述实施方式相同。

图14所示的机器人系统100B所具有的机器人单元50B设置为：主生产线101B的部件的输送方向(X轴方向)与单元5B的长度方向大致平行。另外，机器人系统100B与第一实施方式的机器人系统100是相同的结构，具备机器人单元50，该机器人单元50具有机器人1B和单元5B。

如在第一实施方式所述，由于机器人1B能够在单元5B的长度方向上移动，因而能够进一步扩大机器人1B的作业范围。因此通过使用机器人单元50B，能够利用一个机器人1B进行与使用两个机器人的情况相同的作业。而且能够利用一个机器人1B进行作业，因此与使用两个机器人的情况相比，能够容易地进行机器人1B的控制。

另外，在本实施方式中，代替两个机器人单元60而使用一个机器人单元50B，但可以代替一个机器人单元60而使用一个机器人单元50B，也可以代替3个以上的机器人单元60而使用一个机器人单元50B。在该情况下，例如可以任意地变更机器人单元60B的宽度W1与宽度W2的比率即W1/W2。

根据这样的第三实施方式，也能够起到与上述第一实施方式相同的效果。

以上，根据图示的实施方式对本发明的机器人系统进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构可以置换为具有同样功能的任意结构。另外，也可以附加其他任意的构成件。另外本发明可以组合上述各实施方式中的任意两个以上的结构(特征)。

另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机器人臂的转动轴的数量为6个，但在本发明中并不局限于此，机器人臂的转动轴的数量例如可以为2个、3个、4个、5个或7个以上。另外，在上述实施方式中，机器人所具有的臂的数量为6个，但在本发明中并不局限于此，机器人所具有的臂的数例如可以为2个、3个、4个、5个或7个以上。

另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机器人臂的数量为1个，但在本发明中并不局限于此，机器人所具有的机器人臂的数量例如可以为2个以上。即，机器人例如可以是双臂机器人等多臂机器人。

另外，在上述实施方式中，对在一个单元内具有一个机器人的形态进行了说明，但配置于一个单元内的机器人的数量并不局限于此，也可以为2个以上。

另外，在上述实施方式中，机器人的基台经由移动机构设置于顶部设置，但机器人的基台的安装位置并不限定于此。安装位置例如也可以是框体的顶部的下部(下部的上表面、下表面)、上部(上部的上表面、下表面)、柱部、作业面等。

另外，在上述实施方式中，关于权利要求书中规定的第n转动轴、第n臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系)，对n为1的情况即第一转动轴、第一臂、第二转动轴、第二臂满足该条件的情况进行了说明，但在本发明中并不局限于此，在n为1以上的整数，n为1以上的任意整数时，满足与上述n为1的情况相同的条件即可。因此，例如n为2的情况即第二转动轴、第二臂、第三转动轴、第三臂满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，n为3的情况即第三转动轴、第三臂、第四转动轴、第四臂满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，n为4的情况即第四转动轴、第四臂、第五转动轴、第五臂满足与上述n为1的情况相同的条件即可，另外，n为5的情况即第五转动轴、第五臂、第六转动轴、第六臂满足与上述n为1的情况相同的条件即可。

另外，在上述实施方式中，生产线是具有一个主生产线和一个辅助生产线的结构，但生产线的结构并不限定于此。例如可以具有多个辅助生产线。

另外，在上述实施方式中，机器人构成为能够在单元的长度方向上移动，但机器人的移动方向并不限定于此。机器人例如可以构成为能够在单元的宽度方向(与长度方向正交的方向)上移动，也可以构成为能够在其他任意方向上移动。另外，在上述实施方式中，机器人构成为能够在一个方向上移动，但并不局限于此，机器人可以构成为能够在多个方向上移动。

附图标记说明：100、100B…机器人系统；111…凸缘；1、1B、6…机器人；10…机器人臂；11…基台；12…第一臂；121…第一部分；122…第二部分；123…第三部分；124…第四部分；13…第二臂；14…第三臂；15…第四臂；151、152…支承部；16…第五臂；17…第六臂；171、172、173、174、175、176…关节；20…机器人控制部；21…移动控制部；25…移动机构；50、50B、60…机器人单元；5、5B、65…单元；51…框体部；511…柱(支柱)；513…顶部；52…作业台；521…作业面；54…腿部；41…部件；42…部件；56、56a、56b、56c、56d、57、57a、57b、57c、57d、58、58a、58b、58c、58d…箭头；61…轴承部；611…中心线；621…直线；71…部件供给部；72、72A…部件加工部；73、73A…部件检查部；70…输送机；91…手；301、302、303、304、305、306…马达驱动器；401…第一驱动源；401M…马达；402…第二驱动源；402M…马达；403…第三驱动源；403M…马达；404…第四驱动源；404M…马达；405…第五驱动源；405M…马达；406…第六驱动源；406M…马达；500…人；1000、1000A、1000B…生产线；101、101B…主生产线；102、102A…辅助生产线；L…高度；O1…第一转动轴；O2…第二转动轴；O3…第三转动轴；O4…第四转动轴；O5…第五转动轴；O6…第六转动轴；S…面积；θ…角度；W1…宽度(长度方向的宽度)；W2、W2X…宽度(宽度方向的宽度)；L…高度。

Claims

1.一种机器人系统，其特征在于，具备：

单元；和

机器人，其能够移动地设置于所述单元内，

所述机器人具有：

第n臂，其能够绕第n转动轴转动，其中n为1以上的整数；和

所述第n臂的长度比所述第(n+1)臂的长度长，

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人能够沿第一方向相对于所述单元移动，

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

所述单元的所述第二方向上的宽度小于750mm²。

4.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

所述单元的所述第二方向上的宽度小于650mm²。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人具备设置于所述单元的基台，

所述第n臂设置于所述基台，在此n为1。

6.根据权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，

所述机器人设置为：所述基台与所述第n臂的连接部分位于比所述第n臂与所述第(n+1)臂的连接部分靠铅垂方向上方。

7.根据权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，

所述单元具有顶部，

所述基台设置于所述顶部。