本發(fā)明涉及一種機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前已公知如下的線條體處理結(jié)構(gòu)：將用于使機(jī)器人自身進(jìn)行動作的伺服馬達(dá)的控制用線條體、及安裝于機(jī)器人的手腕的作業(yè)工具的控制用線條體內(nèi)置于機(jī)器人的臂內(nèi)。

然而，在作業(yè)工具的控制用線條體之中，存在由于在扭轉(zhuǎn)方向上不具有柔性而無法內(nèi)置于臂內(nèi)的部分。對于在扭轉(zhuǎn)方向上不具有柔性的線條體而言，經(jīng)由臂的外部而進(jìn)行布線(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3483862號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在專利文獻(xiàn)1的線條體處理結(jié)構(gòu)中，為了防止在經(jīng)由臂的外部而布線的線條體中產(chǎn)生局部應(yīng)力，需要按照機(jī)器人的動作而在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行引導(dǎo)，并且在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前確認(rèn)線條體的活動，并調(diào)整引導(dǎo)位置，從而存在費時費力的不良情況。

本發(fā)明是鑒于如上所述的情況而做出的，其目的在于提供一種如下的機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)：即使將在扭轉(zhuǎn)方向上不具有柔性的線條體布線于臂的外部的情況下，也無需進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前的活動確認(rèn)和引導(dǎo)位置調(diào)整，而能夠模仿機(jī)器人的動作而使線條體穩(wěn)定活動，并能吸收由機(jī)器人的動作引起的路徑變動。

用于解決問題的方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下的方案。

本發(fā)明的一個方案提供一種機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)，所述機(jī)器人具有：基座部；旋轉(zhuǎn)體，其相對于該基座部，以能夠圍繞與該基座部的設(shè)置面垂直的第一軸線旋轉(zhuǎn)的方式安裝；第一臂，其以能夠圍繞與所述第一軸線正交的第二軸線旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述旋轉(zhuǎn)體；第二臂，其以能夠圍繞與所述第二軸線平行的第三軸線旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述第一臂的前端；以及手腕，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于該第二臂的前端，在所述機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動所述第二臂及所述手腕的馬達(dá)用的線條體以及安裝于所述手腕的作業(yè)工具用的線條體，從所述基座部經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部并從設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)體上部的貫穿孔引導(dǎo)至外部上方之后，在所述旋轉(zhuǎn)體的相反方向的側(cè)方分別沿著大致周向而在被賦予所述旋轉(zhuǎn)體的動作所需的長度的富余的同時進(jìn)行彎曲，并且從所述旋轉(zhuǎn)體的側(cè)方被賦予所述第一臂及所述第二臂的動作所需的長度的富余并沿著所述第一臂的長度方向引導(dǎo)至所述第二臂。

根據(jù)本方案，驅(qū)動機(jī)器人的各個軸的馬達(dá)用的線條體及安裝于手腕的作業(yè)工具用的線條體，從基座部經(jīng)過旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部的第一軸線附近，并從旋轉(zhuǎn)體的貫穿孔拉出到外部上方。并且，拉出的兩種類型的線條體，相對于第一軸線以順時針方向及逆時針方向沿著相互相反方向分別在旋轉(zhuǎn)體的側(cè)方沿著大致周向彎曲。

通過使兩種類型的線條體沿著相反方向的大致周向進(jìn)行處理，能夠充分確保沿著旋轉(zhuǎn)體的大致周向的路徑長度，且即使是扭轉(zhuǎn)方向的柔性較低的線條體，也能夠利用彎曲方向的柔性而吸收由旋轉(zhuǎn)體的動作引起的路徑長度的變動。并且，在沿著旋轉(zhuǎn)體的大致周向布線之后，沿著第一臂的長度方向引導(dǎo)至第二臂，從而即使對于第一臂相對于旋轉(zhuǎn)體的圍繞第二軸線的的旋轉(zhuǎn)所引起的路徑長度的變動，也能夠利用線條體的彎曲方向的柔性而吸收。由此，無需進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前的活動確認(rèn)和引導(dǎo)位置調(diào)整，就能夠模仿機(jī)器人的動作而使線條體穩(wěn)定地活動，并能夠吸收由機(jī)器人的動作引起的路徑變動。

在上述方案中，所述作業(yè)工具用的多個所述線條體也可以捆扎并收容于具有撓性的導(dǎo)管內(nèi)。

通過如此，能夠利用具有撓性的導(dǎo)管而將多個線條體歸攏在一起并進(jìn)行處理，并且能夠提高更換時的處理性，而且能夠易于再現(xiàn)更換前的布線路徑。

并且，在上述方案中，所述作業(yè)工具用的所述線條體，也可以比所述馬達(dá)用的所述線條體更長地沿著大致周向彎曲之后，沿著與所述馬達(dá)用的所述線條體相同的所述第一臂的側(cè)面引導(dǎo)至所述第二臂。

作業(yè)工具用的線條體比馬達(dá)用的線條體，扭轉(zhuǎn)方向的柔性更低，但是對于作業(yè)工具用的線條體而言，卻通過沿著旋轉(zhuǎn)體的大致周向較長地包圍，能更加有效地利用彎曲方向的柔性，吸收由旋轉(zhuǎn)體的動作及第一臂的動作引起的路徑長度的變動。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠發(fā)揮如下的效果：即使將在扭轉(zhuǎn)方向上不具有柔性的線條體布線于臂的外部的情況下，也無需進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前的活動確認(rèn)和引導(dǎo)位置調(diào)整，就能夠模仿機(jī)器人的動作而使線條體穩(wěn)定活動，并能夠吸收由機(jī)器人的動作引起的路徑變動。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖2是表示圖1的機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖3是表示圖1的機(jī)器人的線條體處理結(jié)構(gòu)的俯視圖。

附圖標(biāo)記說明

1：線條體處理結(jié)構(gòu)

2：機(jī)器人

3：基座部

4：旋轉(zhuǎn)體

5：第一臂

6：第二臂

7：手腕

12、13：線條體

14：導(dǎo)管

a：第一軸線

b：第二軸線

c：第三軸線

具體實施方式

關(guān)于本發(fā)明的一個實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1，以下參照附圖進(jìn)行說明。

如圖1所示，應(yīng)用本實施方式的線條體處理結(jié)構(gòu)1的機(jī)器人2具備：基座部3，其設(shè)置于地面；旋轉(zhuǎn)體4，其相對于該基座部3，以能夠圍繞垂直的第一軸線a旋轉(zhuǎn)的方式被支撐；第一臂5，其以能夠圍繞水平的第二軸線b旋轉(zhuǎn)的方式支撐在該旋轉(zhuǎn)體4的上部；第二臂6，其以能夠圍繞與第二軸線b平行的第三軸線c旋轉(zhuǎn)的方式支撐在該第一臂5的前端；以及手腕7，其以與第三軸線c正交的第四軸線d旋轉(zhuǎn)的方式支撐在該第二臂6的前端。

在手腕7的前端，安裝有作為作業(yè)工具的焊炬8。

而且，在第二臂6的后部，固定有作為作業(yè)工具控制設(shè)備的絲線進(jìn)給裝置9。

在第一軸線a附近，沿著第一軸線a形成有從基座部3貫穿至旋轉(zhuǎn)體4的上方的中空部。中空部例如作為減速機(jī)構(gòu)而使用未圖示的雙曲面齒輪組，并作為固定于旋轉(zhuǎn)體4的輸出雙曲面齒輪而使用能夠在第一軸線a附近確保大的空間的齒圈，從而形成比較大的口徑。

并且，本發(fā)明優(yōu)選采用如下的結(jié)構(gòu)：對于與輸出雙曲面齒輪嚙合的輸入雙曲面齒輪，經(jīng)由未圖示的正齒輪組而傳遞來自未圖示的馬達(dá)的動力，將馬達(dá)配置于中空的基座部3內(nèi)，由此在旋轉(zhuǎn)體4的周圍不配置馬達(dá)。

而且，在第四軸線d附近，沿著第四軸線d，設(shè)置有從第二臂6的后方貫穿至手腕7的前端的貫穿路徑10。在該貫穿路徑10中，插入有具有撓性的導(dǎo)管11，連接于焊炬8的線條體13穿過該導(dǎo)管11內(nèi)而布線至焊炬8。

本實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1是將第一線條體(馬達(dá)用的線條體)12和第二線條體(作業(yè)工具用的線條體)13從基座部2至第二臂6為止進(jìn)行處理的線條體處理結(jié)構(gòu)，其中，第一線條體(馬達(dá)用的線條體)12用于控制將第二臂6相對于第一臂5進(jìn)行驅(qū)動的馬達(dá)以及驅(qū)動手腕7的馬達(dá)，第二線條體(作業(yè)工具用的線條體)13用于使焊炬8進(jìn)行工作。第二線條體13包含供給輔助氣體的氣體軟管、供給焊絲的絲線導(dǎo)管、以及對焊炬8供電的供電電纜等，并且以利用具有撓性的導(dǎo)管14歸攏的狀態(tài)進(jìn)行布線。

導(dǎo)管14是例如由芳族聚酰胺纖維之類的布制造、或者通過樹脂成型制造的管狀部件，在布的情況下，與內(nèi)部的線條體一起彎曲，在樹脂的情況下，具有縱截面形成為波形的管壁，并通過使管壁沿長度方向伸縮而具有能夠容易彎曲的撓性。另一方面，導(dǎo)管14為布的情況下具有扭轉(zhuǎn)方向的柔性，但卻在長期使用時容易下垂，且在動作時的活動穩(wěn)定性較低，但導(dǎo)管14為樹脂的情況下，雖然扭轉(zhuǎn)方向的柔性較低，但長期使用時的下垂較小，且動作時的活動穩(wěn)定性較高。

對于本實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1而言，如圖2和圖3所示，首先，使從基座部3的側(cè)面插入到基座部3內(nèi)的第一線條體12及第二線條體13，從基座部3內(nèi)沿著第一軸線a向上方貫穿中空部，且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)體4的內(nèi)部而從旋轉(zhuǎn)體4上部的貫穿孔拉出到外部上方。其次，使拉出到旋轉(zhuǎn)體4的外部上方的兩種類型的線條體12、13暫且向旋轉(zhuǎn)體4的后方彎曲。

向旋轉(zhuǎn)體4的后方彎曲的第二線條體13，由固定在旋轉(zhuǎn)體4的支撐托架15以沿徑向延伸的方式被支撐之后，在旋轉(zhuǎn)體4的徑向外側(cè)隔開間隔，并以俯視時的順時針方向沿著大致周向彎曲。支撐托架15對收容有第二線條體13的導(dǎo)管14進(jìn)行支撐，并允許導(dǎo)管14在扭轉(zhuǎn)方向的移動及在長度方向的移動。

向旋轉(zhuǎn)體4的后方彎曲的第一線條體12，在旋轉(zhuǎn)體4的徑向外側(cè)隔開間隔，并以俯視時的逆時針方向彎曲。

由此，第一線條體12及第二線條體13均成為被賦予旋轉(zhuǎn)體4的動作所需的長度的富余的狀態(tài)。

第一臂5在圖2所示的機(jī)器人2的主視圖中配置于作為旋轉(zhuǎn)體4的旋轉(zhuǎn)中心的第一軸線a的左側(cè)，因此順時針方向處理的第二線條體13在將旋轉(zhuǎn)體4的徑向外側(cè)經(jīng)過大致270°而包圍之后，在第一臂5的下部向上方彎曲。另一方面，逆時針方向處理的第一線條體12，在將旋轉(zhuǎn)體4的徑向外側(cè)經(jīng)過大致90°而包圍之后，同樣地在第一臂5的下部向上方彎曲。

即使在該情況下，第一線條體12和第二線條體13均成為被賦予第一臂5相對于旋轉(zhuǎn)體4的動作所需的長度的富余的狀態(tài)。

另外，對于向上方彎曲的兩種類型的線條體12、13而言，以沿著第一臂5的側(cè)面的方式，沿著第一臂5的長度方向而被引導(dǎo)至第二臂6。兩種類型的線條體12、13，利用沿第一臂5的長度方向隔開間隔而配置的多個支撐托架16，將長度方向的中途位置的部位固定于第一臂5。

對于從第一臂5朝向第二臂6的布線而言，第一線條體12和第二線條體13均成為被賦予第二臂6相對于第一臂5的動作所需的長度的富余的狀態(tài)。

以下對如此構(gòu)成的本實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1的作用進(jìn)行說明。

根據(jù)本實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1，經(jīng)由從基座部3到旋轉(zhuǎn)體4為止沿上下方向貫穿的中空部，在第一軸線a附近延伸有第一線條體12及第二線條體13，因此能夠最小限度地抑制通過旋轉(zhuǎn)體4圍繞第一軸線a的旋轉(zhuǎn)而由該部分的兩種類型的線條體12、13所承受的路徑長度的變動。尤其，在收容于布的導(dǎo)管14或扭轉(zhuǎn)方向的柔性較低的樹脂的導(dǎo)管14中的任何情況下，第二線條體13配置成在向旋轉(zhuǎn)體4的后方彎曲之后將旋轉(zhuǎn)體4經(jīng)過大致270°而包圍，因此優(yōu)點在于，能夠利用彎曲方向的柔性而吸收由旋轉(zhuǎn)體4的旋轉(zhuǎn)引起的路徑長度的變動。

并且，對于兩種類型的線條體12、13而言，在將旋轉(zhuǎn)體4沿大致周向包圍之后，以沿著第一臂5的側(cè)面并沿長度方向延伸的方式進(jìn)行布線，因此對于第一臂5相對于旋轉(zhuǎn)體4的圍繞第二軸線b的旋轉(zhuǎn)所引起的路徑長度的變動，也能夠利用第一線條體12及第二線條體13的導(dǎo)管14的彎曲方向的柔性而予以吸收。

而且，對于從第一臂5引導(dǎo)至第二臂6的兩種類型的線條體12、13而言，即使因第二臂6相對于第一臂5的圍繞第三軸線c的旋轉(zhuǎn)而使路徑長度變動，也能夠利用第一線條體12及第二線條體13的導(dǎo)管14的彎曲方向的柔性而吸收路徑長度的變動。

如此，根據(jù)本實施方式的機(jī)器人2的線條體處理結(jié)構(gòu)1，將使旋轉(zhuǎn)體4旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)配置于基座部3內(nèi)，從而能夠較大地確保旋轉(zhuǎn)體4的上部中的空間，并能夠?qū)煞N類型的線條體12、13沿著相反方向的大致周向遍及整個圓周進(jìn)行處理。由此，具有如下優(yōu)點：能夠充分確保沿著旋轉(zhuǎn)體4的大致周向的路徑長度，且即使是扭轉(zhuǎn)方向的柔性較低的線條體13，也能夠利用彎曲方向的柔性來吸收旋轉(zhuǎn)體4的動作所引起的路徑長度的變動。

并且，在沿著旋轉(zhuǎn)體4的大致周向布線之后，沿著第一臂5的長度方向引導(dǎo)至第二臂6，從而即使對于第一臂5相對于旋轉(zhuǎn)體4的圍繞第二軸線b的旋轉(zhuǎn)所引起的路徑長度的變動，也能夠利用線條體12、13的彎曲方向的柔性而進(jìn)行吸收。

兩種類型的線條體12、13包圍外圍裝置較少的旋轉(zhuǎn)體4的周圍而配置，并沿著第一臂5的側(cè)面進(jìn)行布線，因此即使機(jī)器人2動作，也能夠降低線條體12、13干涉外圍裝置的可能性。由此，無需進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)前的活動確認(rèn)和引導(dǎo)位置調(diào)整，就能夠模仿機(jī)器人2的動作而使線條體12、13穩(wěn)定活動，并能夠吸收機(jī)器人2的動作引起的路徑變動。

而且，在本實施方式中，由用于焊炬8的多個電纜等構(gòu)成的第二線條體13被捆扎并收容于具有撓性的導(dǎo)管14內(nèi)，因此具有如下優(yōu)點：能夠利用具有撓性的導(dǎo)管14將第二線條體13歸攏在一起并進(jìn)行處理，且在更換時具有良好的處理性，并且能夠易于再現(xiàn)更換前的布線路徑。

并且，對于如同絲線導(dǎo)管那樣需要以比其他線條體更短的周期頻繁地定期更換的線條體而言，與其他作業(yè)工具用線條體分開，且將他們并行布線亦可。由此，能夠迅速地僅更換絲線導(dǎo)管，其布線也容易再現(xiàn)。

當(dāng)然，重視更換性，也有如下方法，將絲線導(dǎo)管從第一臂5的下部與其他作業(yè)工具用線條體分開，并經(jīng)過旋轉(zhuǎn)體4的后方，引導(dǎo)至第一軸線a中空部，在該情況下，第一臂5的動作范圍發(fā)生限制，這是不言而喻的。

而且，在本實施方式中，用于焊炬8的第二線條體13比馬達(dá)控制用的第一線條體12更長地沿著大致周向彎曲之后，沿著與第一線條體12相同的第一臂5的側(cè)面而引導(dǎo)至第二臂6，因此對于扭轉(zhuǎn)方向的柔性較低的第二線條體13而言優(yōu)點在于，沿著旋轉(zhuǎn)體4的大致周向較長地圍繞，因此能夠更加有效地利用彎曲方向的柔性，有效地吸收旋轉(zhuǎn)體4的動作及第一臂5的動作所引起的路徑長度的變動。

另外，在本實施方式中，作為作業(yè)工具而舉例說明了焊炬8，然而并不局限于此。而且，作業(yè)工具的數(shù)量也可以是兩個以上。