具備空心部件的工業(yè)用機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供具備空心部件的工業(yè)機(jī)器人用的線條體處理結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)⒖招牟开?dú)立地用于作業(yè)工具的配線用，能夠使作業(yè)工具用線條體的動(dòng)作穩(wěn)定化，并且能夠應(yīng)用于需要防水性的用途。彎曲空心部件具有安裝在第一開(kāi)口部的第一凸緣，在第一凸緣與第一手腕單元之間安裝具備液密性的第一密封部件。即使在設(shè)在前臂基部的后部的第二開(kāi)口部，也在I字管的后方側(cè)端部設(shè)置第二凸緣，在第二凸緣與前臂基部的后端面之間安裝與第一密封部件相同的第二密封部件。彎曲空心部件隔著軸承及油封能相對(duì)于I字管旋轉(zhuǎn)地連接在I字管上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具備空心部件的工業(yè)用機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配設(shè)在工業(yè)用機(jī)器人上的線條體處理結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)用機(jī)器人中，手或焊炬等作業(yè)工具安裝在機(jī)器人的手腕前端附近而使用。這些作業(yè)工具的大部分需要供給電能、電信號(hào)、空氣、助推氣體、或焊絲等。為了將這些被供給物送到作業(yè)工具，使用由配線或配管等構(gòu)成的線條體。以往，直到機(jī)器人的前臂的跟前，將該線條體與用于驅(qū)動(dòng)控制機(jī)器人的各軸的伺服馬達(dá)的伺服控制用電纜捆在一起，沿機(jī)器人臂(上臂)配設(shè)，從前臂的基部通過(guò)設(shè)在該基部的具有空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)的空心部，從設(shè)在前臂的前方的側(cè)面的開(kāi)口部導(dǎo)向外部，因此，采用利用適當(dāng)?shù)谋３謾C(jī)構(gòu)暫時(shí)保持，并且連接在作業(yè)工具上的處理結(jié)構(gòu)。
[0003]例如，在日本特開(kāi)2006-051581號(hào)公報(bào)中記載了在前臂的前部(第一手腕單元)及后部(前臂基部)分別設(shè)置開(kāi)口部(第一及第二開(kāi)口部)，以通過(guò)前臂內(nèi)部及減速機(jī)的空心部的方式連通兩開(kāi)口部間的結(jié)構(gòu)。
[0004]在日本特開(kāi)2005-342860號(hào)公報(bào)中記載了在使用吸附式手的場(chǎng)合，利用空氣對(duì)該導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行吸引，以防止由連接在該手上的導(dǎo)管內(nèi)的線條體的摩擦產(chǎn)生的粉塵等流出到外部的技術(shù)。
[0005]另外，在日本特開(kāi)2009-028875號(hào)公報(bào)中記載了通過(guò)將供線條體插通的導(dǎo)管以懸臂式保持在第二手腕單元上，防止不良狀況的力作用在該導(dǎo)管或該導(dǎo)管內(nèi)的線條體上的結(jié)構(gòu)，并且，作為導(dǎo)管的保持形態(tài)，記載了能旋轉(zhuǎn)地保持該導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)與完全固定地保持的機(jī)構(gòu)。
[0006]在日本特開(kāi)2006-051581號(hào)公報(bào)記載的線條處理結(jié)構(gòu)中，能夠容易地進(jìn)行在系統(tǒng)變更時(shí)等必要的線條體的變更或追加等作業(yè)，但存在水分或粉塵等從手腕單元或前臂基部的開(kāi)口部混入空心部?jī)?nèi)，從而對(duì)該空心部?jī)?nèi)的伺服馬達(dá)等帶來(lái)不良影響。因此，難以將具有這種線條體處理結(jié)構(gòu)的工業(yè)用機(jī)器人用于需要防水性的用途。
[0007]另外，在日本特開(kāi)2005-342860號(hào)公報(bào)及日本特開(kāi)2009-028875號(hào)公報(bào)中所記載的技術(shù)在供線條體插通的導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)上有特征，但任一個(gè)都沒(méi)考慮空心部的防水性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供將空心部獨(dú)立地用于作業(yè)工具的配線用，并且實(shí)現(xiàn)空心部的防水性，能夠既實(shí)現(xiàn)作業(yè)工具用線條體的動(dòng)作的穩(wěn)定化，又能夠用于需要防水性的用途的線條體處理結(jié)構(gòu)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)發(fā)明是一種機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)，該機(jī)器人具備包括前臂基部及第一手腕單元的前臂、第二手臂單元、以及作業(yè)工具，上述第一手腕單元能相對(duì)于上述前臂基部繞沿上述前臂的長(zhǎng)度方向的第一軸線旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，上述第二手腕單元能相對(duì)于上述第一手腕單元繞與上述第一軸線垂直地相交的第二軸線旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，上述作業(yè)工具能相對(duì)于上述第二手腕單元繞與上述第二軸線垂直地相交的第三軸線旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，對(duì)包括連接在上述作業(yè)工具上的配線及配管的至少一方的第一線條體進(jìn)行敷設(shè)處理，該線條體處理結(jié)構(gòu)的特征在于，繞上述第一軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述第一手腕單元的空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)以上述空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心軸線與上述第一軸線一致的方式介于上述前臂基部與上述第一手腕單元之間，在上述第一手腕單元的側(cè)面設(shè)有第一開(kāi)口部，彎曲空心部件隔著第一密封部件安裝在上述第一開(kāi)口部上，該彎曲空心部件形成用于使上述第一線條體通過(guò)的、具備至少一個(gè)彎曲部的空心部，并具有第一凸緣，在上述前臂基部的后部設(shè)有第二開(kāi)口部，用于使上述第一線條體通過(guò)的、具有第二凸緣的圓筒狀空心部件在貫通上述空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)的內(nèi)部的狀態(tài)下，隔著第二密封部件安裝在上述第二開(kāi)口部上，上述彎曲空心部件相對(duì)于上述圓筒狀空心部件，能在第一手腕單元的內(nèi)部隔著軸承及油封旋轉(zhuǎn)地連接，驅(qū)動(dòng)上述第二手腕單元或上述作業(yè)工具的馬達(dá)的控制用電纜即第二線條體通過(guò)上述圓筒狀空心部件的外周部。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述彎曲空心部件與上述圓筒狀空心部件的連接部，上述彎曲空心部件的內(nèi)徑與上述圓筒狀空心部件的內(nèi)徑互相相等。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明的上述或其他目的、特征及長(zhǎng)處通過(guò)參照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】以下優(yōu)選的方式而變得
更明確。
[0012]圖1是表示包括本發(fā)明的線條體處理結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖2是表示從圖1的機(jī)器人的前臂到手的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖3是表示圖1的機(jī)器人的前臂的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的上面剖視圖。
[0015]圖4是表示圖1的機(jī)器人的前臂的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。
[0016]圖5是表示工業(yè)用機(jī)器人的馬達(dá)控制電纜的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0017]圖6是圖3的前臂的局部放大圖。
[0018]圖7是表示手具備吸附墊的場(chǎng)合的、從前臂到手的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1是表示能應(yīng)用本發(fā)明的線條體處理結(jié)構(gòu)的工業(yè)用機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)的圖，圖1 (a)部表示其主視圖，(b)部表示側(cè)視圖。該工業(yè)用機(jī)器人是六軸結(jié)構(gòu)的機(jī)器人10，在其手腕前端附近安裝有手12。手12例如是具有能由氣缸(省略圖示)開(kāi)閉的把持爪14的周知的方式的手。用于該把持爪的開(kāi)閉的控制電纜(線條體)16從控制機(jī)器人10的各軸的動(dòng)作的機(jī)器人控制裝置18或控制手12的終端作業(yè)裝置控制部20通過(guò)設(shè)在機(jī)器人10的基座22的后方的分線盤(pán)24導(dǎo)入基座22內(nèi)。另外，線條體16通過(guò)能相對(duì)于基座22大致繞垂直軸旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的旋轉(zhuǎn)主體26內(nèi)，沿能相對(duì)于旋轉(zhuǎn)主體26旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的上臂28延伸。線條體16從能相對(duì)于上臂28旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的前臂30的基部32 (以后也稱(chēng)為前臂基部)到前臂30的第一手腕單元34的前端附近配設(shè)在機(jī)器人機(jī)體內(nèi)。另外，在控制電纜(線條體)16上一并設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)各軸的伺服馬達(dá)的配線，在適當(dāng)部分向伺服馬達(dá)分支。
[0020]機(jī)器人10的各軸的伺服馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制以公知的方式，根據(jù)從控制裝置18輸出的動(dòng)作指令進(jìn)行。另外，機(jī)器人控制裝置18向伺服馬達(dá)的動(dòng)作指令與向手12的把持指令都通過(guò)終端作業(yè)裝置控制部20輸出，并控制把持爪14的開(kāi)閉動(dòng)作。另外，手12在對(duì)把持對(duì)象物(例如組裝部件)進(jìn)行把持時(shí)，把持確認(rèn)信號(hào)通過(guò)控制電纜(線條體)被送到機(jī)器人控制裝置18。
[0021]圖2是示意地表示從前臂基部32到手14的結(jié)構(gòu)的圖。在前臂基部32上設(shè)有具有空心部的空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)(J4齒輪)36。詳細(xì)結(jié)構(gòu)將于后述，減速機(jī)36的輸入側(cè)將第一手腕單元34結(jié)合在伺服馬達(dá)(J4馬達(dá))40上，該伺服馬達(dá)40繞沿著前臂30 (即相當(dāng)于從前臂基部32到第一手腕單元34的部分)的長(zhǎng)度方向的第一軸線38進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，減速機(jī)36的輸出側(cè)結(jié)合在第一手腕單元34上。
[0022]在第一手腕單元34的前端側(cè)安裝有繞與第一軸線38大致垂直地相交的第二軸線42進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))動(dòng)作的第二手腕單元44，第二手腕單元44通過(guò)適當(dāng)?shù)臏p速機(jī)46 (J5齒輪)由伺服馬達(dá)(J5馬達(dá))48驅(qū)動(dòng)。另外，上述手12以繞與第二軸線42大致垂直的(或大致垂直地相交)的第三軸線50旋轉(zhuǎn)的方式安裝在第二手腕單元44的前端側(cè)，手12通過(guò)適當(dāng)?shù)臏p速機(jī)52 (J6齒輪)由伺服馬達(dá)(J6馬達(dá))54驅(qū)動(dòng)。
[0023]圖3及圖4是表示前臂30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的剖視圖，圖3是上面剖視圖，圖4是側(cè)面剖視圖。驅(qū)動(dòng)第一手腕單元34的J4馬達(dá)40安裝在前臂基部(前臂后部的外殼)32上，通過(guò)固定在馬達(dá)輸出軸上的小齒輪60與包括大齒輪與小齒輪的兩級(jí)中間平齒輪62的大齒輪嚙合，兩級(jí)中間平齒輪62的小齒輪還與輸出軸平齒輪64嚙合，J4馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳送到第一手腕單元34，第一手腕單元34相對(duì)于前臂基部32繞第一軸線38旋轉(zhuǎn)。
[0024]沿上臂在前臂基部32上配線的線條體16包括連接在手12上的作業(yè)工具控制用線條體16a、連接在各軸伺服馬達(dá)上的馬達(dá)控制電纜16b，馬達(dá)控制電纜16b的一部分連接在J4馬達(dá)40上。另外，在前臂基部32的后部安裝電磁閥箱66，作業(yè)工具控制用線條體16a通過(guò)連接器68在電磁閥箱66內(nèi)配線。在電磁閥箱66內(nèi)配線的配管或配線等線條體16a連接在電磁閥箱66內(nèi)所設(shè)的電磁閥(未圖示)，經(jīng)過(guò)該電磁閥，最終連接在作業(yè)工具(在此為手12)上。在作用工具用線條體16a上包括驅(qū)動(dòng)作業(yè)工具的壓縮空氣供給用配管、用于監(jiān)視工具的狀態(tài)的配線等，還包括安裝在作業(yè)工具上的傳感器用控制電纜，在作業(yè)工具是焊炬的場(chǎng)合還包括其控制電纜等。
[0025]如圖3所示，導(dǎo)入電磁閥箱66內(nèi)的作業(yè)工具線條體16a的一端位于設(shè)在前臂基部32的背面的第二開(kāi)口部70，導(dǎo)入在前臂30內(nèi)以大致沿第一軸線38延伸的方式配置的I字狀的管即圓筒狀空心部件72內(nèi)，并且，通過(guò)連接在I字管72的另一端的、具有大致L字狀的空心部的彎曲空心部件74的內(nèi)部，從設(shè)在第一手腕單元34的側(cè)面的第一開(kāi)口部76導(dǎo)出到外部。被導(dǎo)出的線條體16a由設(shè)在第一開(kāi)口部76附近的線條體保持部78保持，通過(guò)第一手腕單元34的側(cè)面，沿第二手腕單元44最終連接在手12上。作業(yè)工具用線條體16a在由I字管72內(nèi)彎曲空心部件74構(gòu)成的空心部中具有適當(dāng)?shù)挠嚅L(zhǎng)而配線，由此，在前臂的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，扭曲的吸收變得容易，在前臂旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)(通?！?80度以上)，即使在前臂旋轉(zhuǎn)軸附近受到彎曲、扭曲，也不會(huì)受到不良的應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)壽命的長(zhǎng)期化。
[0026]作為線條體保持部78，可以使用周知的固定件(夾緊部件)，也可以使用容許線條體的長(zhǎng)度方向的移動(dòng)與扭倒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(自轉(zhuǎn))的卡定件(例如環(huán)狀的部件)。或者，通過(guò)使用具有連接器功能的連接器箱，能進(jìn)一步提高功能性。在使用連接器箱的場(chǎng)合，線條體16a暫時(shí)連接在該連接器箱上，從該連接器箱到手12配設(shè)新的線條體。另外，在第一手腕單元34的內(nèi)部且第一開(kāi)口部76附近設(shè)置電磁閥(未圖示)。該電磁閥為了開(kāi)閉手12的把持爪14，進(jìn)行對(duì)氣缸的空氣供給/吸引。線條體保持部78也包括這種連接器箱。
[0027]另外，相對(duì)于此，在本實(shí)施方式的作業(yè)工具用線條體16a上除了用于驅(qū)動(dòng)最終軸(手)的伺服馬達(dá)(J6馬達(dá))54的控制電纜等電線外，還包括用于供給空氣的配管，在該配管中插入上述電磁閥。另外，未圖示，但空氣供給/吸氣源配置在外部，該空氣供給/吸氣動(dòng)作能夠利用機(jī)器人控制裝置18以周知的樣式控制。另外，來(lái)自空氣供給/吸氣源的配管(省略圖示)在適當(dāng)部位(例如基座22的跟前)與線條體合流。另外，與這些空氣供給相關(guān)的結(jié)構(gòu)周知，因此在此省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]包括驅(qū)動(dòng)第二手腕單元44或手12的伺服馬達(dá)(J5、J6馬達(dá))的控制用電纜的第二線條體16b以在I字管72的外側(cè)且通過(guò)前臂基部32或第一手腕單元34的空心部?jī)?nèi)的方式配設(shè)。此時(shí)，如圖2及圖5所示，通過(guò)以將電纜16b在I字管72的外表面折回為螺旋狀的方式配線，伴隨前臂30的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的扭曲的吸收更容易。
[0029]圖6是圖3所示的彎曲空心部件74附近的放大圖。彎曲空心部件74具有安裝在第一手腕單元34的側(cè)面所設(shè)的第一開(kāi)口部76的第一凸緣80，在第一凸緣80與第一手腕單元34之間安裝具備液密性的第一密封部件82。第一密封部件82可以是密封墊那樣公知的部件，通過(guò)例如在第一凸緣80上設(shè)置螺釘孔，并連結(jié)第一手腕單元34與第一凸緣80，確保規(guī)定的液密性。另外，即使在設(shè)在圖3所示的前臂基部32的后部的第二開(kāi)口部70，也在I字管72的后方側(cè)端部設(shè)置第二凸緣84，在第二凸緣84與前臂基部32的后端面之間安裝與第一密封部件82相同的第二密封部件86，同樣能夠確保液密性。
[0030]彎曲空心部件74能隔著軸承88及油封90相對(duì)于I字管72旋轉(zhuǎn)地連接。具體地說(shuō)，在I字管72的前側(cè)端部的外周部安裝軸承88，并在更前側(cè)(靠彎曲空心部件74)鄰接配置油封90。另一方面，在彎曲空心部件74的后側(cè)端部形成收放軸承88及油封90的凹狀部92，與I字管72的前側(cè)端部協(xié)作構(gòu)成嵌合結(jié)構(gòu)。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，即使在粉塵或液體進(jìn)入I字管72的前側(cè)端部與彎曲空心部件74的后側(cè)端部之間，也能夠利用油封90，防止該粉塵或液體進(jìn)入J5馬達(dá)48等所處的第一手腕單元34的空心部?jī)?nèi)。
[0031]另外，彎曲空心部件74只要是在連接在I字管72的一端與安裝在第一開(kāi)口部76的另一端這兩端之間至少具有一個(gè)彎曲部，則可以是任意形狀，由彎曲空心部件74劃分的空心部未限于L字狀。
[0032]另外，如圖6所示，能旋轉(zhuǎn)地連結(jié)彎曲空心部件74與I字管72的軸承88及油封90配置在I字管72的外周部與比該外周部大徑的彎曲空心部件74的凹狀部92的內(nèi)周部之間。如果這樣，則在I字管72與彎曲空心部件74的連接部(嵌合部)，能夠使I字管72的內(nèi)徑與彎曲空心部件74的內(nèi)徑互相相等，能夠從第一開(kāi)口部76到第二開(kāi)口部70形成實(shí)質(zhì)上沒(méi)有臺(tái)階的均勻直徑的空心部。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)工具用線條體16a向該空心部?jī)?nèi)的插入作業(yè)的容易化、伴隨第一手腕單元34的旋轉(zhuǎn)的對(duì)線條體16a的摩擦阻力的降低等。
[0033]如上所述，I字管72在其一端具有第二凸緣84，具備從外側(cè)密封管72的內(nèi)側(cè)的第二密封部件86固定在形成在具有減速機(jī)36的前臂基部32的后部的第二開(kāi)口部70，減速機(jī)36具有空心結(jié)構(gòu)，其另一端在前臂30的內(nèi)部嵌合在彎曲空心部件74的凹狀部92的結(jié)構(gòu)。另一方面，形成L字的空心部的彎曲空心部件74在其一側(cè)具有第一凸緣80，隔著從外側(cè)密封該空心部的第一密封件82部件固定在形成在前臂(第一手腕單元34)的側(cè)面的第一開(kāi)口部76上，其另一端具備隔著軸承88及油封90能旋轉(zhuǎn)地連接在I字狀管72上的凹狀部92。其結(jié)果，能夠以最小的部件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從第一開(kāi)口部76到第二開(kāi)口部70的空心部的防水。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)在前臂基部32具有通過(guò)確?？招牟康姆浪?，用戶能夠使手等作業(yè)工具用線條體16a自如地通過(guò)的空心部，并且，也能夠應(yīng)用于要求防水性的用途的機(jī)器人。
[0034]另外，如圖3所示，能夠提供利用導(dǎo)管94連接第一開(kāi)口部76與作業(yè)工具(手12)之間，如果利用未圖示的吸引裝置等從前臂后部吸引導(dǎo)管94內(nèi)的空氣，則能在忌諱粉塵等的清潔室內(nèi)使用的機(jī)器人。具體地說(shuō)，準(zhǔn)備將導(dǎo)管94固定在彎曲空心部件74上的具有凸緣的部件96的固定用分接頭，該部件96隔著密封部件固定在第一開(kāi)口部76上，導(dǎo)管94也隔著密封部件固定在具有凸緣的部件96上。該導(dǎo)管94的相反側(cè)也通過(guò)包括上述軸承及油封的結(jié)構(gòu)或周知的孔眼結(jié)構(gòu)等，能在維持液密性且旋轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)下保持。由此，不僅機(jī)器人主體，還包括作業(yè)工具用線條體的導(dǎo)管，都能夠?yàn)槟茉谇鍧嵤覂?nèi)使用的狀態(tài)。
[0035]如上所述，在前臂30中分為作業(yè)工具用線條體16a與馬達(dá)控制用電纜16b而敷設(shè)，能從第一開(kāi)口部76及第二開(kāi)口部70，從后面使必要的配線、配管通過(guò)。由此，機(jī)器人的用戶能夠追加與現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的必要的作業(yè)工具用配線、配管。在該場(chǎng)合，通過(guò)分離電纜控制用電纜與作業(yè)工具用配線、配管，即使進(jìn)行作業(yè)工具用線條體的追加作業(yè)，也不會(huì)對(duì)馬達(dá)控制用電纜帶來(lái)影響，能夠防止其損傷或壽命下降。
[0036]作業(yè)工具用線條體16a由于通過(guò)第二手腕單元44的擺動(dòng)動(dòng)作而受到彎曲應(yīng)力，因此需要在取回時(shí)具有必要的余長(zhǎng)，但例如集束機(jī)器人通常普遍相對(duì)于比手的高度靠下側(cè)的對(duì)象物進(jìn)行作業(yè)，手腕擺動(dòng)的動(dòng)作范圍能限制為130度左右。因此，該部分的線條體16a能夠在沿著前臂30的狀態(tài)下比較容易地取回。
[0037]在機(jī)器人10進(jìn)行集束作業(yè)時(shí)，通過(guò)使各軸(在此為旋轉(zhuǎn)主體26、上臂28、前臂30、第一手腕單元34、第二手腕單元44及手12這六軸)的伺服馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)作，控制手12的位置與姿勢(shì)。通常，為了控制手12的姿勢(shì)，驅(qū)動(dòng)上述六軸中第一手腕單元34、第二手腕單元44及手12的各軸頻繁地進(jìn)行動(dòng)作。因此，考慮各個(gè)軸進(jìn)行動(dòng)作時(shí)對(duì)線條體16的影響。首先，當(dāng)驅(qū)動(dòng)第一手腕單元34的J4馬達(dá)40進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，第一手腕單元34繞第一軸線38旋轉(zhuǎn)。但是，由于線條體16從減速機(jī)36的空心部通過(guò)第一手腕單元34內(nèi)部，到達(dá)第一開(kāi)口部，因此由于第一手腕單元34繞第一軸線38的旋轉(zhuǎn)而受到的應(yīng)力小。
[0038]接著，當(dāng)驅(qū)動(dòng)第二手腕單元44的J5馬達(dá)48進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，第二手腕單元44繞第二軸線42擺動(dòng)。通過(guò)該運(yùn)動(dòng)，手12也繞第二軸線42擺動(dòng)，但由于線條體16a在第一開(kāi)口部附近被暫時(shí)保持，因此從此處到手12短的部分只進(jìn)行大致追隨第二手腕單元44的動(dòng)作。因此，最終施加在線條體16a上的負(fù)擔(dān)不大。
[0039]并且，當(dāng)驅(qū)動(dòng)手12的J6馬達(dá)54進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，手12繞第三軸線50旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，連接在手12上的線條體16a在手12的周?chē)幚頌槁菪隣?，不?huì)較大地突出或亂套。反而言之，即使最終軸(手)進(jìn)行動(dòng)作，只要沒(méi)有這種亂套，則只考慮動(dòng)作范圍比較小的第二手腕單元44繞第二軸線42的擺動(dòng)動(dòng)作，能夠以從第一手腕單元的側(cè)面拉出的形式敷設(shè)線條體。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠相對(duì)于機(jī)器人最終軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作及第二手腕單元44繞第二軸線42的擺動(dòng)動(dòng)作，維持穩(wěn)定的動(dòng)作。另外，在到達(dá)設(shè)在第一手腕單元34的側(cè)面的第一開(kāi)口部的部分，線條體通過(guò)第一手腕單元34的內(nèi)部與旋轉(zhuǎn)用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的空心部，因此即使第一手腕單元34繞第一軸線38進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，構(gòu)成線條體的配線或配管也能夠在前臂內(nèi)部的比較長(zhǎng)的范圍吸收扭曲，能進(jìn)行利用穩(wěn)定的動(dòng)作的處理。當(dāng)然，在代替手使用焊炬等的場(chǎng)合，也相同。
[0040]圖7與圖2類(lèi)似，作為其他實(shí)施方式，是表示代替具備把持爪的手，使用具備吸附墊100的手102的場(chǎng)合的圖。與圖2相同，構(gòu)成為，在前臂30前端配設(shè)有手腕最終軸驅(qū)動(dòng)用伺服馬達(dá)(J6馬達(dá))54，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)104，將伺服馬達(dá)54的旋轉(zhuǎn)傳送到輸出凸緣106。輸出凸緣106的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步通過(guò)輸入齒輪108及輸出齒輪110傳送到手102，從而手102旋轉(zhuǎn)。輸入齒輪108及輸出齒輪110配置在齒輪箱112內(nèi)，輸入齒輪108與輸出凸緣110嚙合，輸出齒輪110通過(guò)軸承114能旋轉(zhuǎn)自如地支撐在齒輪箱112上。
[0041]在輸出齒輪110的前端固定手102，在其相反側(cè)，能旋轉(zhuǎn)地連接導(dǎo)管94。導(dǎo)管94連接在齒輪箱112上，導(dǎo)管94內(nèi)部的線條體16a (配線、配管)通過(guò)輸出齒輪110的空心部連接在手102內(nèi)的吸附墊100等上。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在使作業(yè)工具用線條體16a不較大地突出地沿著前臂30的側(cè)面的狀態(tài)下，即使J5馬達(dá)48及J6馬達(dá)54進(jìn)行動(dòng)作的場(chǎng)合，也能夠避免前臂30與作業(yè)工具用線條體16a干涉。作業(yè)工具用線條體16a能夠在導(dǎo)管94中吸收由第二手腕單元44及手102的動(dòng)作產(chǎn)生的彎曲、扭曲。另外，通過(guò)利用連接在第一手腕單元34的側(cè)面的第一開(kāi)口部76的吸引裝置(未圖示)吸引導(dǎo)管94內(nèi)的空氣，能夠防止由導(dǎo)管94內(nèi)的配管、配線的摩擦等產(chǎn)生的粉塵流出到導(dǎo)管外部。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，能夠以最小的部件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)形成在前臂內(nèi)部的、線條體插通用的空心部的防水性。另外，通過(guò)圓筒狀空心部件與彎曲空心部件隔著軸承及油封能旋轉(zhuǎn)地連結(jié)，并且確保兩部件的連接部(嵌合部)的防水性，在前臂基部具有用戶能夠自如地使作業(yè)工具用線條體通過(guò)的空心部，并且能夠?qū)崿F(xiàn)能應(yīng)用于需要防水性的用途的機(jī)器人。
[0043]在圓筒狀空心部件與彎曲空心部件的嵌合部，通過(guò)使兩部件的內(nèi)徑互相相等，能夠排除在該嵌合部的臺(tái)階或突出，能夠使由用戶進(jìn)行的作業(yè)工具用的線條體向空心部?jī)?nèi)的插通作業(yè)容易，從而能夠延長(zhǎng)線條體的壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種線條體處理結(jié)構(gòu)，其用于機(jī)器人，該機(jī)器人具備包括前臂基部(32)及第一手腕單元(34)的前臂(30)、第二手臂單元(44)、以及作業(yè)工具(12)， 上述第一手腕單元能相對(duì)于上述前臂基部繞沿上述前臂的長(zhǎng)度方向的第一軸線(38)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置， 上述第二手腕單元能相對(duì)于上述第一手腕單元繞與上述第一軸線垂直地相交的第二軸線(42)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置， 上述作業(yè)工具能相對(duì)于上述第二手腕單元繞與上述第二軸線垂直地相交的第三軸線(50)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，對(duì)包括連接在上述作業(yè)工具上的配線及配管的至少一方的第一線條體(16a)進(jìn)行敷設(shè)處理， 該線條體處理結(jié)構(gòu)的特征在于， 繞上述第一軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述第一手腕單元的空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)(36)以上述空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心軸線與上述第一軸線一致的方式介于上述前臂基部與上述第一手腕單元之間， 在上述第一手腕單元的側(cè)面設(shè)有第一開(kāi)口部(76)，彎曲空心部件(74)隔著第一密封部件(82)安裝在上述第一開(kāi)口部上，該彎曲空心部件(74)形成用于使上述第一線條體通過(guò)的、具備至少一個(gè)彎曲部的空心部，并具有第一凸緣(80)， 在上述前臂基部的后部設(shè)有第二開(kāi)口部(70)，用于使上述第一線條體通過(guò)的、具有第二凸緣(84)的圓筒狀空心部件(72)在貫通上述空心結(jié)構(gòu)的減速機(jī)的內(nèi)部的狀態(tài)下，隔著第二密封部件(86)安裝在上述第二開(kāi)口部上， 上述彎曲空心部件相對(duì)于上述圓筒狀空心部件，在第一手腕單元的內(nèi)部隔著軸承(88)及油封(90)能旋轉(zhuǎn)地連接， 驅(qū)動(dòng)上述第二手腕單元或上述作業(yè)工具的馬達(dá)的控制用電纜即第二線條體(16b)通過(guò)上述圓筒狀空心部件的外周部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線條體處理結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在上述彎曲空心部件與上述圓筒狀空心部件的連接部，上述彎曲空心部件的內(nèi)徑與上述圓筒狀空心部件的內(nèi)徑互相相等。
【文檔編號(hào)】B25J19/00GK103568023SQ201310305684
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】足立悟志 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社