本發(fā)明涉及一種工業(yè)用機(jī)器人，尤其涉及一種在具有腕部的臂部?jī)?nèi)部插入線條體的工業(yè)用機(jī)器人。

背景技術(shù)：

工業(yè)用機(jī)器人將根據(jù)其用途選擇的末端執(zhí)行器安裝于臂部的前端。在臂部的前端設(shè)置著腕部的情況下，將末端執(zhí)行器安裝于腕部。腕部能繞與臂部的縱向軸線正交的搖動(dòng)軸線搖動(dòng)。

在安裝于工業(yè)用機(jī)器人臂部的前端的末端執(zhí)行器，為了根據(jù)其用途供給必要的動(dòng)力或材料而連接著各種線條體(配線或配管)。

例如，在涂裝用機(jī)器人的情況下，把用以將涂料供給至末端執(zhí)行器(涂裝槍)的配管、或供給用以將涂料噴霧化的壓縮空氣的配管等連接于末端執(zhí)行器。另，在焊接用機(jī)器人的情況下，把用以將焊接導(dǎo)線供給至末端執(zhí)行器(焊接用焊炬)的配管、或用以將焊接電流供給至末端執(zhí)行器的配線等連接于末端執(zhí)行器。

然而，在連接于機(jī)器人臂部的前端的腕部安裝著末端執(zhí)行器的情況下，通過腕部的搖動(dòng)動(dòng)作，會(huì)將連接于末端執(zhí)行器的線條體拉出，或相反地推回。

即，若從臂部的縱向軸線與腕部的中心軸線對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)(筆直的狀態(tài))使腕部繞其搖動(dòng)軸線傾斜，則有連接于末端執(zhí)行器的線條體產(chǎn)生拉伸力或按壓力的情況。另，即便在將傾斜狀態(tài)的腕部恢復(fù)為筆直狀態(tài)時(shí)，仍有對(duì)線條體產(chǎn)生按壓力或拉伸力的情況。

如此一來，若伴隨腕部的搖動(dòng)動(dòng)作在線條體產(chǎn)生拉伸力或按壓力，則有可能導(dǎo)致腕部的動(dòng)作產(chǎn)生異常，或因反復(fù)應(yīng)力而損傷線條體。

為了應(yīng)對(duì)此種問題，考慮例如使線條體從臂部向外側(cè)大幅凸出，而使線條體自身預(yù)先具備富余(間隙)，該富余(間隙)部分吸收因腕部的搖動(dòng)動(dòng)作引起的線條體的位移(專利文獻(xiàn)1)。

背景技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2005-342860號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

此處，在臂部的外側(cè)引繞線條體的類型的機(jī)器人的情況下，能如上所述使線條體自身預(yù)先具有富余(間隙)，但在將線條體插入臂部?jī)?nèi)部的類型的機(jī)器人的情況下，采用如上所述的方法極度困難或無法實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步說，在將線條體插入機(jī)器人的臂部?jī)?nèi)部的情況下，因腕部的搖動(dòng)動(dòng)作位移的線條體有可能被卡在形成于臂部?jī)?nèi)部的線條體用的插入孔的緣部。

圖11表示在以往的工業(yè)用機(jī)器人的臂部100內(nèi)部插入線條體101的類型的機(jī)器人中，線條體101被卡在形成于臂部100內(nèi)部的壁部102的插入孔103，線條體101的局部104鼓出而呈山形的狀態(tài)。

若在圖11所示的狀態(tài)下重復(fù)腕部105的搖動(dòng)動(dòng)作，則有可能導(dǎo)致腕部105的動(dòng)作產(chǎn)生異常，或因反復(fù)應(yīng)力而損傷線條體101。

本發(fā)明是鑒于所述以往技術(shù)的問題點(diǎn)而完成的，目的在于在具有腕部的臂部?jī)?nèi)部插入線條體的類型的工業(yè)用機(jī)器人中，消除以往伴隨著腕部的搖動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的異常。

[解決問題的技術(shù)手段]

為了解決所述問題，本發(fā)明第1形態(tài)的工業(yè)用機(jī)器人的特征在于具備：臂部，具有縱向軸線；腕部，設(shè)置于所述臂部的前端，且能繞與所述縱向軸線正交的搖動(dòng)軸線搖動(dòng)；線條體，插入所述臂部的內(nèi)部，且連接于安裝在所述腕部的末端執(zhí)行器；及賦能組件，用以沿著所述臂部的所述縱向軸線將所述線條體向從所述腕部離開的背離方向賦能。

根據(jù)第1形態(tài)，本發(fā)明第2形態(tài)的特征在于：所述賦能組件具有產(chǎn)生將所述線條體向所述背離方向拉伸的力的彈性體。

根據(jù)第2形態(tài)，本發(fā)明第3形態(tài)的特征在于：所述彈性體是將其局部固定于所述臂部的彈簧部件。

根據(jù)第1至第3中的任一形態(tài)，本發(fā)明第4形態(tài)的特征在于：所述線條體在從所述臂部的基端延伸出的部分具有彎曲部，且所述賦能組件以對(duì)所述線條體的所述彎曲部賦予賦能力的方式構(gòu)成。

根據(jù)第1至4中的任一形態(tài)，本發(fā)明第5形態(tài)的特征在于：所述臂部在其前端部分具有在與所述縱向軸線及所述搖動(dòng)軸線兩者正交的方向開放的開放空間。

根據(jù)第5形態(tài)，本發(fā)明第6形態(tài)的特征在于：所述開放空間是通過設(shè)置于在所述臂部的內(nèi)部與所述腕部對(duì)向的側(cè)的壁部而劃分出其局部；且在所述壁部形成供所述線條體插入的插入孔。

根據(jù)第1至6中的任一形態(tài)，本發(fā)明第7形態(tài)的特征在于：在所述臂部的內(nèi)部插入多根所述線條體；且所述賦能組件以向所述多根線條體整體賦能的方式構(gòu)成。

根據(jù)第1至7中的任一形態(tài)，本發(fā)明第8形態(tài)的特征在于：所述線條體插入具有彈性的管狀部件之中。

根據(jù)第8形態(tài)，本發(fā)明第9形態(tài)的特征在于：所述賦能組件以利用由所述管狀部件的所述彈性產(chǎn)生的彈性力賦能所述線條體的方式構(gòu)成。

根據(jù)第9形態(tài)，本發(fā)明第10形態(tài)的特征在于：所述線條體在從所述臂部的基端延伸出的部分具有彎曲部；所述線條體的所述彎曲部插入所述管狀部件之中；且所述賦能組件以利用和所述線條體的所述彎曲部對(duì)應(yīng)的部分的所述管狀部件中產(chǎn)生的所述彈性力賦能所述線條體的方式構(gòu)成。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本發(fā)明，在將線條體插入具有腕部的臂部?jī)?nèi)部的類型的工業(yè)用機(jī)器人中，能消除以往伴隨著腕部的搖動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的異常。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人的立體圖。

圖2是放大表示圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的臂部的立體圖，是表示腕部筆直的狀態(tài)的圖。

圖3是放大表示圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的臂部的立體圖，是表示將腕部彎曲的狀態(tài)的圖。

圖4是放大表示圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的主要部位的立體圖。

圖5是放大表示圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的主要部位的俯視圖。

圖6是用以說明圖1所示的工業(yè)用機(jī)器人的賦能組件的作用的圖。

圖7是表示圖1所示的實(shí)施方式的一變化例的工業(yè)用機(jī)器人的主要部位的俯視圖。

圖8是用以說明圖7所示的工業(yè)用機(jī)器人的賦能組件的作用的圖。

圖9是表示圖1所示的實(shí)施方式的另一變化例的工業(yè)用機(jī)器人的主要部位的立體圖。

圖10是表示圖1所示的實(shí)施方式的另一變化例的工業(yè)用機(jī)器人的主要部位的俯視圖。

圖11是用以說明以往的工業(yè)用機(jī)器人的問題點(diǎn)的臂部的立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明一實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人。

如圖1所示，本實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人1具有能繞第1軸線(回旋軸線)j1旋轉(zhuǎn)的基座2，且在該基座2能繞第2軸線j2旋轉(zhuǎn)地連接著下部臂部3的基端。在下部臂部3的前端，能繞第3軸線j3旋轉(zhuǎn)地連接著上部臂部4的基端。

上部臂部4能繞其縱向軸線(第4軸線)j4旋轉(zhuǎn)。在上部臂部4的前端，能繞第5軸線(搖動(dòng)軸線)j5搖動(dòng)地連接著腕部5。第5軸線j5與上部臂部4的縱向軸線(第4軸線)j4正交。

在腕部5的前端面，設(shè)置能繞腕部5的中心軸線(第6軸線)j6旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體6。在旋轉(zhuǎn)體6安裝涂裝槍或焊接用焊炬等末端執(zhí)行器7。

如圖2及圖3所示，在上部臂部4的內(nèi)部，形成沿著其縱向軸線j4延伸的中空部分8。在上部臂部4的中空部分8，插入用以將材料或動(dòng)力供給至末端執(zhí)行器7的配管或配線即多根線條體9。多根線條體9整體由管狀蓋部件10覆蓋。

多根線條體9的前端連接于涂裝槍或焊接用焊炬等末端執(zhí)行器7。由管狀蓋部件10被覆的多根線條體9在從上部臂部4的基端向外部延伸出的部分具有彎曲部(u字狀部)11。多根線條體9的彎曲部11的回折部11a通過由托架12及夾具13組成的安裝部件而固定于上部臂部4的基端的側(cè)面。

上部臂部4在其前端具有在與縱向軸線(第4軸線)j4及搖動(dòng)軸線(第5軸線)j5兩者正交的2個(gè)方向開放的開放空間14。如圖3最佳表示的那樣，開放空間14前方也開放，利用前方開放的部分而配置腕部5。

上部臂部4的開放空間14是通過設(shè)置于在上部臂部4的內(nèi)部與腕部5對(duì)向的側(cè)的壁部15劃分而成。在壁部15，形成有供由管狀蓋部件10被覆的多根線條體9插入的插入孔16。

另外，在本例中，上部臂部4的開放空間14在與縱向軸線(第4軸線)j4及搖動(dòng)軸線(第5軸線)j5兩者正交的2個(gè)方向開放，但作為變化例，還可以在1個(gè)方向開放的方式形成開放空間。

如圖4及圖5所示，本實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人具有賦能組件17，所述賦能組件17用以沿著上部臂部4的縱向軸線j4將多根線條體9朝從腕部5離開的背離方向(后方)賦能。更具體來說，賦能組件17具有用以將多根線條體9向后方拉伸的板簧(彈性體)18。

板簧(彈性體)18通過由托架12及夾具13組成的安裝部件將其基端固定于上部臂部4。板簧13沿著多根線條體9的彎曲部11彈性變形地延伸，由此，板簧18對(duì)線條體9的彎曲部11賦予賦能力。即，通過彈性變形后的板簧18的復(fù)原力，在上部臂部4的內(nèi)部延伸的多根線條體9始終沿著上部臂部4的縱向軸線j4向后方被拉伸。

而且，在本實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人1中，若從圖2所示的狀態(tài)，即腕部5筆直的狀態(tài)變化為圖3所示的狀態(tài)即腕部5彎曲的狀態(tài)，則多根線條體9被拉入至前方，結(jié)果，如圖6所示，板簧18進(jìn)一步彎曲。

若從圖6所示的狀態(tài)返回至圖2所示的腕部5筆直的狀態(tài)，則通過板簧18的彈性力(復(fù)原力)，將線條體9向后方引出。因此，由管狀蓋部件10被覆的線條體9不會(huì)卡在形成于上部臂部4內(nèi)部的壁部15的插入孔16的緣部。

與此相對(duì)，如上所述，在圖11所示的以往的工業(yè)用機(jī)器人中，在處于彎曲狀態(tài)的腕部105返回筆直的狀態(tài)時(shí)，線條體101局部卡在形成于上部臂部100內(nèi)部的壁部102的插入孔103的緣部而無法活動(dòng)，如圖11所示，有可能導(dǎo)致線條體101的局部104鼓出而呈山形。若在該狀態(tài)下重復(fù)腕部105的搖動(dòng)動(dòng)作，則如上所述有可能導(dǎo)致腕部105的動(dòng)作產(chǎn)生異常、或損傷多根線條體101。

另一方面，在本實(shí)施方式的工業(yè)用機(jī)器人1中，如上所述通過由板簧18組成的賦能組件17將線條體9向后方賦能，由此，線條體9根據(jù)腕部5的搖動(dòng)動(dòng)作順利地向前后位移，所以消除以往工業(yè)用機(jī)器人的所述問題點(diǎn)。

作為所述實(shí)施方式的一變化例，作為賦能組件17，還能代替圖4及圖5所示的板簧18，而如圖7所示使用螺旋彈簧(彈性體)19。螺旋彈簧19的一端經(jīng)由環(huán)部件(安裝部件)20固定于多根線條體9的彎曲部11。螺旋彈簧19的另一端經(jīng)由托架(安裝部件)21固定于上部臂部4。螺旋彈簧19始終處于拉伸狀態(tài)。

在本變化例的工業(yè)用機(jī)器人中，若從圖2所示的腕部5筆直的狀態(tài)變化為圖3所示的將腕部5彎曲的狀態(tài)，則多根線條體9被拉入至前方，如圖8所示，螺旋彈簧19進(jìn)一步伸展。若從該狀態(tài)返回至圖2所示的腕部5筆直的狀態(tài)，則通過螺旋彈簧19的彈性力(復(fù)原力)，將線條體9拉回至后方。因此，由管狀蓋部件10被覆的多根線條體9不會(huì)卡在形成于上部臂部4內(nèi)部的壁部15的插入孔16的緣部。

作為所述實(shí)施方式的另一變化例，如圖9及圖10所示，還能將多根線條體9的全部或一部分分別插入具有彈性的彈性管狀部件22之中。在本變化例中，以利用由彈性管狀部件22的彈性產(chǎn)生的彈性力而賦能線條體9的方式構(gòu)成賦能組件17。

在本變化例中，例如，線條體9的彎曲部11插入彈性管狀部件22之中，賦能組件17利用和線條體9的彎曲部11對(duì)應(yīng)的部分的彈性管狀部件22中產(chǎn)生的彈性力而賦能線條體9。

彈性管狀部件22還能作為對(duì)線條體9的保護(hù)部件而加以利用。即，不僅線條體9的彎曲部11由彈性管狀部件22被覆，靠近末端執(zhí)行器7的部分也由彈性管狀部件22被覆，由此能保護(hù)線條體9不受例如焊接時(shí)的飛濺等的損害。

另外，還能將圖9及圖10所示的構(gòu)成與圖4及圖5所示的構(gòu)成、或圖7及圖8所示的構(gòu)成加以組合。即，還可以通過板簧18或螺旋彈簧19等彈簧部件的彈性力、與彈性管狀部件22的彈性力的合力將多根線條體9向后方賦能。

[符號(hào)的說明]

1工業(yè)用機(jī)器人

2基座

3下部臂部

4上部臂部

5腕部

6腕部的旋轉(zhuǎn)體

7末端執(zhí)行器

8上部臂部的中空部分

9線條體

10管狀蓋部件

11線條體的彎曲部

11a線條體彎曲部的回折部

12托架(安裝部件)

13夾具(安裝部件)

14開放空間

15上部臂部?jī)?nèi)部的壁部

16形成于壁部的插入孔

17賦能組件

18板簧(彈性體)

19螺旋彈簧(彈性體)

20環(huán)部件(安裝部件)

21托架(安裝部件)

22彈性管狀部件(賦能組件)

j1第1軸線

j2第2軸線

j3第3軸線

j4第4軸線(上部臂部的縱向軸線)

j5第5軸線

j6第6軸線(腕部的中心軸線)