機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠抑制在機器人的運轉中對扁平電纜的機械負荷的機器人。機器人具備第n臂、能夠轉動地設置于第n臂的第(n+1)臂、以及配置于第(n+1)臂的轉動中心且具有第一部件(21)和第二部件(22)的芯部件(2A)。在該機器人中，扁平電纜(18A)被第一部件(21)與第二部件(22)夾持，并且卷繞于芯部件(2A)。
【專利說明】
機器人
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及機器人。
【背景技術】
[0002]以往，公知有具備機器人臂的機器人。機器人臂的多個臂經由關節(jié)部連結，在最前端側(最下游側)的臂上例如安裝手部來作為末端執(zhí)行器。關節(jié)部由馬達驅動，通過該關節(jié)部的驅動，使臂轉動。而且，機器人例如利用手部把持對象物，使該對象物朝規(guī)定的位置移動，進行組裝等規(guī)定的作業(yè)。
[0003]另外，用于對馬達供電的電纜通過關節(jié)部。該電纜在每次驅動關節(jié)部時被拉伸或扭轉而受到機械負荷，所以需要盡可能抑制該負荷。因此，例如考慮如專利文獻I記載的那樣在關節(jié)部內將該電纜卷繞于芯材的構成來作為對策。
[0004]專利文獻I:日本特開2004-222436號公報
[0005]然而，將電纜僅僅是卷繞于芯材時，其卷繞狀態(tài)會隨著持續(xù)使用機器人而維持不了，無法完全抑制機械負荷，最終產生導致電纜的破斷的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]上述課題的至少一個通過下述的本發(fā)明來解決。
[0007][應用例I]
[0008]本發(fā)明的機器人的特征在于具備芯部件，該芯部件具有第一部件和第二部件，扁平電纜被上述第一部件和上述第二部件夾持，并且卷繞于上述芯部件。
[0009]由此，能夠抑制對扁平電纜的機械負荷。
[0010][應用例2]
[0011]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備第η臂和能夠轉動地設置于上述第η臂的第(n+1)臂，上述扁平電纜固定于上述第η臂和上述第(n+1)臂。
[0012]由此，能夠分別固定扁平電纜的兩端側，能夠抑制在機器人的運轉中的對扁平電纜的機械負荷。
[0013][應用例3]
[0014]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，上述芯部件配置于上述第(n+1)臂的轉動中心。
[0015]由此，在機器人的運轉中第(n+1)臂繞該轉動中心轉動的情況下，能夠抑制對扁平電纜施加機械負荷。
[0016][應用例4]
[0017]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備第一引導部，該第一引導部設置于上述芯部件并以將上述扁平電纜卷繞于上述芯部件的外周的方式進行限制。
[0018]由此，使扁平電纜朝向芯部件的卷繞狀態(tài)穩(wěn)定，能夠抑制在機器人的運轉中的對扁平電纜的機械負荷。
[0019][應用例5]
[0020]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備將上述芯部件配置于內側的外筒部件。
[0021]由此，能夠在外筒部件與芯部件之間保護扁平電纜。
[0022][應用例6]
[0023]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備:位于上述芯部件與上述外筒部件之間并收納上述扁平電纜的收納部;將上述扁平電纜固定于上述芯部件的第一固定部；以及位于上述收納部與上述第一固定部之間并限制上述扁平電纜的寬度方向的第二引導部，被上述第二引導部限制的上述寬度方向的長度比被上述收納部限制的上述寬度方向的長度短。
[0024]由此，能夠使對扁平電纜的限制從芯部件側向收納部側逐漸減緩，能夠抑制扁平電纜在收納部內受到過度的力。
[0025][應用例7]
[0026]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備:將上述扁平電纜固定于上述外筒部件的第二固定部；以及位于上述收納部與上述第二固定部之間并限制上述扁平電纜的寬度方向的第三引導部，被上述第三引導部限制的上述寬度方向的長度比被上述收納部限制的上述寬度方向的長度短。
[0027]由此，能夠使對扁平電纜的限制從第二固定部側向收納部側逐漸減緩，能夠抑制扁平電纜在收納部內受到過度的力。
[0028][應用例8]
[0029]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備引導輥，該引導輥設置于上述收納部，與上述扁平電纜接觸，能夠進行上述轉動，由上述收納部形成的空間中的比上述引導輥的轉動軸更靠內側的空間在上述寬度方向上對稱。
[0030]由此，即使扁平電纜在比引導輥的轉動軸更靠內側的空間內移動，也能夠與劃分該空間的部件大致均衡地相抵，所以能夠抑制在扁平電纜的局部磨損。
[0031][應用例9]
[0032]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，上述引導輥設置有多個，具備將上述多個引導輥支承為能夠轉動的支承部件。
[0033]由此，在機器人的運轉中芯部件轉動時，扁平電纜能夠與引導輥、支承部件一起在收納部內順利地移動，能夠抑制對扁平電纜的機械負荷。
[0034][應用例10]
[0035]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，上述各引導輥與上述支承部件能夠相互獨立地轉動。
[0036]由此，在機器人的運轉中芯部件轉動時，扁平電纜能夠與引導輥、支承部件一起在收納部內更順利地移動，能夠進一步抑制對扁平電纜的機械負荷。
[0037][應用例11]
[0038]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，上述扁平電纜通過上述多個引導輥中的一個引導輥而折回。
[0039]由此，在機器人的運轉中芯部件轉動時，扁平電纜的被折回的部分能夠與引導輥、支承部件一起在收納部內順利地移動，能夠抑制對扁平電纜的機械負荷。
[0040][應用例12]
[0041]本發(fā)明的機器人優(yōu)選為，具備以能夠繞第η轉動軸轉動的方式設置的第η臂；以及以能夠繞軸向與上述第η轉動軸的軸向不同的第(n+1)轉動軸轉動的方式設置于上述第η臂的第(n+1)臂，上述第η臂的長度比上述第(n+1)臂的長度長，從上述第(n+1)轉動軸的軸向觀察，上述第η臂與上述第(n+1)臂能夠重疊。
[0042]由此，能夠縮小用于在使第(n+1)臂的前端繞第η轉動軸向錯開180°的位置移動的情況下機器人不會干涉的空間。
【附圖說明】
[0043]圖1是表示本發(fā)明的機器人的第一實施方式的主視圖。
[0044]圖2是圖1所示的機器人的簡圖。
[0045]圖3是圖1所示的機器人的側視圖。
[0046]圖4是圖1所示的機器人的側視圖。
[0047]圖5是用于說明圖1所示的機器人的動作的圖。
[0048]圖6是用于說明圖1所示的機器人所具備的機器人臂的前端部的移動的圖。
[0049]圖7是圖1所示的機器人所具備的機器人臂的前端部的內部構造的剖視圖。
[0050]圖8是圖1所示的機器人所具備的扁平電纜保持單元的立體圖。
[0051]圖9是表示圖8所示的扁平電纜保持單元與扁平電纜的位置關系的簡要分解立體圖。
[0052]圖10是表示在圖8所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的立體圖。
[0053]圖11是表示在圖8所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的內部構造的狀態(tài)的簡圖。
[0054]圖12是表示在與圖8所示的扁平電纜保持單元不同的構成的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的立體圖。
[0055]圖13是表示在圖12所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的橫剖視圖。
[0056]圖14是圖13中的A-A線剖視圖。
[0057]圖15是圖12所示的扁平電纜保持單元的分解立體圖。
[0058]附圖標記的說明
[0059]I…機器人;10…機器人主體；2Α、2Β…芯部件;21…第一部件；211…平坦面;22...第二部件;221…平坦面;23…第一部件;231…部分;24...第二部件;241…部分;25...第三部件；26...固定部(第一固定部)；27…槽;271…中間寬度部；272…最大幅度部；28...引導部(第二引導部)；3Α…引導部件(第一引導部)；31…平板部;32...彎曲部;4Α、4Β…外筒部件；41...筒狀部;411...缺損部;412...弓丨導部;42...板狀部;43...第一狹縫;44...第二狹縫;5…機器人臂;56、57、58...箭頭;6l...軸承部;61l...中心線;62l...直線;66、67…帶輪;68..?帶;了…引導棍;8...支承部件;81...第一環(huán);82...第二環(huán);83...軸部;91...手部；11...基臺；111…凸緣；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…關節(jié)；18A、18B…扁平電纜；181…輸入側；182…輸出側；183…被夾持部;184…折回部；20A、20B…扁平電纜保持單元(保持單元)；201...收納部；202…空間；50A、50B…蓋部件；501…引導部；502…通孔;503…凸部;60A…蓋部件;601…塊部件;602…板部件；70B…引導盤；101…頂部；102…頂面；103…區(qū)域；301、302、303、304、305、306…馬達驅動器；401…第一驅動源；401M…馬達；402…第二驅動源；402M…馬達;403…第三驅動源;403M…馬達;404…第四驅動源；404M...馬達；405…第五驅動源；405M…馬達；405RG…減速機；4(^"第六驅動源；4061."馬達；4061^丨減速機江1、1^、1^"長度；01."第一轉動軸；02...第二轉動軸;03...第三轉動軸;04...第四轉動軸;05...第五轉動軸;06...第六轉動軸O;〇202…中心線;Θ...角度;￥、^^"寬度;￥28、胃271、仏^"長度。
【具體實施方式】
[0060]以下，根據(jù)附圖所示的優(yōu)選的實施方式詳細說明本發(fā)明的機器人。
[0061 ] <第一實施方式>
[0062]圖1是表示本發(fā)明的機器人的第一實施方式的主視圖。圖2是圖1所示的機器人的簡圖。圖3以及圖4分別是圖1所示的機器人的側視圖。圖5是用于說明圖1所示的機器人的動作的圖。圖6是用于說明圖1所示的機器人具備的機器人臂的前端部的移動的圖。圖7是圖1所示的機器人所具備的機器人臂的前端部的內部構造的剖視圖。圖8是圖1所示的機器人所具備的扁平電纜保持單元的立體圖。圖9是表示圖8所示的扁平電纜保持單元與扁平電纜的位置關系的簡要分解立體圖。圖10是表示在圖8所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的立體圖。圖11是表示在圖8所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的內部構造的狀態(tài)的簡圖。圖12是表示在與圖8所示的扁平電纜保持單元不同的構成的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的立體圖。圖13是表示在圖12所示的扁平電纜保持單元保持有扁平電纜的狀態(tài)的橫剖視圖。圖14是圖13中的A-A線剖視圖。圖15是圖12所示的扁平電纜保持單元的分解立體圖。
[0063]此外，以下，為了便于說明，將圖1?圖5、圖7中的上側稱為“上”或者“上方”，下側成為“下”或者“下方”，將上下方向作為“鉛垂方向”，左右方向作為“水平方向”。另外，將圖1?圖5、圖7中的基臺側稱為“基端”或者“上游”，將其的相反側(手部側)稱為“前端”或者“下游”。
[0064]圖1所示的機器人(工業(yè)用機器人)I具備機器人主體(主體部)10、和控制機器人主體10(機器人I)的動作的未圖示的機器人控制裝置(控制部)。該機器人I例如能夠在制造手表那樣的精密設備等的制造工序等中使用。機器人I能夠進行該精密設備、構成該精密設備的部件的供料、去除材料、搬運以及組裝等作業(yè)。此外，機器人控制裝置可以內置于機器人主體10，另外，也可以相對于機器人主體10獨立。另外，機器人控制裝置例如可以由內置有CPU(Central Processing Unit:中央處理器)的個人計算機(PC)等構成。
[0065]機器人主體10具有基臺(支承部)11和機器人臂5。機器人臂5具備第一臂(第η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個臂)、第一驅動源401、第二驅動源402、第三驅動源403、第四驅動源404、第五驅動源405以及第六驅動源406(6個驅動源)。此外，可以在第六臂17的前端以能夠裝卸的方式安裝有例如把持手表等精密設備、部件等的手部91等末端執(zhí)行器。
[0066]具有這樣的機器人主體10的機器人I是將基臺11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16、第六臂17從基端側向前端側依次連結而成的垂直多關節(jié)(6軸)機器人。此外，以下，也將第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分別稱為“臂”。另外，也將第一驅動源401、第二驅動源402、第三驅動源403、第四驅動源404、第五驅動源405以及第六驅動源406分別稱為“驅動源(驅動部)”。
[0067]如圖1所示，基臺11例如是在作為設置空間的頂部101的下表面即頂面102固定的部分(被安裝的部件)。該固定方法沒有特別限定，例如可以采用基于多根螺栓的固定方法等。
[0068]此外，在本實施方式中，設置于基臺11的下部的板狀的凸緣111安裝于頂面102，但基臺11相對于頂面102的安裝位置并不局限于此，例如也可以是基臺11的上表面。
[0069]另外，在基臺11上也可以包含后述的關節(jié)171，另外，也可以不包含(參照圖2)。
[0070]如圖1所示，機器人臂5相對于基臺11被支承為能夠轉動，臂12?17分別被支承為能夠相對于基臺11獨立地位移。
[0071]第一臂12呈彎曲的形狀。第一臂12具有與基臺11連接并從基臺11朝鉛垂方向下方延伸突出的第一部分121、從第一部分121的下端朝水平方向延伸突出的第二部分122、設置于第二部分122的與第一部分121相反的端部并朝鉛垂方向延伸突出的第三部分123、以及從第三部分123的前端朝水平方向延伸突出的第四部分124。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形成為一體。另外，第二部分122與第三部分123從圖1的紙面近前觀察(從后述的第一轉動軸01以及第二轉動軸02雙方正交的正面觀察)大致正交(交叉)。
[0072]第二臂13呈長條形狀，連接于第一臂12的前端部(第四部分124的與第三部分123相反的端部)。
[0073]第三臂14呈長條形狀，連接于第二臂13的與供第一臂12連接的端部相反的端部。
[0074]第四臂15連接于第三臂14的與供第二臂13連接的端部相反的端部。第四臂15具有相互對置的I對支承部151、152。支承部151、152用于與第五臂16連接。
[0075]第五臂16位于支承部151、152之間，通過與支承部151、152連接從而連結于第四臂
15。此外，第五臂16并不局限于該構造，例如，支承部也可以為一個(懸臂)。
[0076]第六臂17呈平板狀，連接于第五臂16的前端部。另外，在第六臂17的前端部(與第五臂16相反的一側的端部)以能夠裝卸的方式安裝有手部91。手部91沒有特別限定，例如，可舉出具有多根指部(手指)的構成。
[0077]此外，上述各臂12?17的外裝可以分別由一個部件構成，也可以由多個部件構成。
[0078]接下來，參照圖1以及圖2來說明這些臂12?17的驅動以及驅動源401?406。此外，圖2示出了機器人I的簡圖，示出了從圖1的右側觀察的狀態(tài)。另外，在圖2中，示出了從圖1所示的狀態(tài)開始使臂13?17轉動后的狀態(tài)。
[0079]如圖2所示，基臺11與第一臂12經由關節(jié)(結合部件(joint))171連結。關節(jié)171具有將與基臺11連結的第一臂12支承為能夠相對于基臺11轉動的機構。由此，第一臂12能夠相對于基臺11以平行于鉛垂方向的第一轉動軸(第η轉動軸)01為中心(繞第一轉動軸01)轉動。第一轉動軸01與安裝有基臺11的頂面102的法線一致。另外，第一轉動軸01是位于機器人I的最上游側的轉動軸。繞該第一轉動軸01的轉動由具有馬達401Μ的第一驅動源401的驅動來進行。另外，第一驅動源401由馬達401Μ和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達401Μ經由電連接的馬達驅動器301而被機器人控制裝置控制。此外，第一驅動源401可以構成為通過與馬達401Μ—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達401Μ的驅動力，另外，也可以省略減速機。
[0080]另外，第一臂12與第二臂13經由關節(jié)(結合部件)172連結。關節(jié)172具有將相互連結的第一臂12和第二臂13中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第二臂13能夠相對于第一臂12以平行于水平方向的第二轉動軸(第(n+1)轉動軸)02為中心(繞第二轉動軸02)轉動。第二轉動軸02與第一轉動軸Ol正交。繞該第二轉動軸02的轉動由具有馬達402M的第二驅動源402的驅動來進行。另外，第二驅動源402由馬達402M和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達402M經由電連接的馬達驅動器302被機器人控制裝置控制。此外，第二驅動源402可以構成為通過與馬達402M—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達402M的驅動力，另外，也可以省略減速機。另外，第二轉動軸02可以與正交于第一轉動軸01的軸平行，另外，第二轉動軸02也可以不與第一轉動軸01正交，只要軸向相互不同即可。
[0081]另外，第二臂13與第三臂14經由關節(jié)(結合部件)173連結。關節(jié)173具有將相互連結的第二臂13和第三臂14中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第三臂14能夠相對于第二臂13以平行于水平方向的第三轉動軸03為中心(繞第三轉動軸03)轉動。第三轉動軸03與第二轉動軸02平行。繞該第三轉動軸03的轉動通過第三驅動源403的驅動來進行。另外，第三驅動源403通過馬達403M和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達403M經由電連接的馬達驅動器303被機器人控制裝置控制。此外，第三驅動源403可以構成為通過與馬達403M—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達403M的驅動力，另外，也可以省略減速機。
[0082]另外，第三臂14與第四臂15經由關節(jié)(結合部件)174連結。關節(jié)174具有將相互連結的第三臂14和第四臂15中的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第四臂15能夠相對于第三臂14以平行于第三臂14的中心軸向的第四轉動軸04為中心(繞第四轉動軸
04)轉動。第四轉動軸04與第三轉動軸03正交。繞該第四轉動軸04的轉動通過第四驅動源404的驅動來進行。另外，第四驅動源404由馬達404M和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達404M經由電連接的馬達驅動器304被機器人控制裝置控制。此外，第四驅動源404可以構成為通過與馬達404M—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達404M的驅動力，另外，也可以省略減速機。另外，第四轉動軸04可以與正交于第三轉動軸03的軸平行，另外，第四轉動軸04也可以不與第三轉動軸03正交，只要軸向相互不同即可。
[0083]另外，第四臂15與第五臂16經由關節(jié)(結合部件)175連結。關節(jié)175具有將相互連結的第四臂15和第五臂16的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第五臂16能夠相對于第四臂15以正交于第四臂15的中心軸向的第五轉動軸05為中心(繞第五轉動軸
05)轉動。第五轉動軸05與第四轉動軸04正交。繞該第五轉動軸05的轉動通過第五驅動源405的驅動來進行。另外，第五驅動源405由馬達405M和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達405M經由電連接的馬達驅動器305被機器人控制裝置控制。此外，第五驅動源405可以構成為通過與馬達405M—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達405M的驅動力，另外，也可以省略減速機。另外，第五轉動軸05可以與正交于第四轉動軸04的軸平行，另外，第五轉動軸05也可以不與第四轉動軸04正交，只要軸向相互不同即可。
[0084]另外，第五臂16與第六臂17經由關節(jié)(結合部件)176連結。關節(jié)176具有將相互連結的第五臂16和第六臂17的一方支承為能夠相對于另一方轉動的機構。由此，第六臂17能夠相對于第五臂16以第六轉動軸06為中心(繞第六轉動軸06)轉動。第六轉動軸06與第五轉動軸05正交。繞該第六轉動軸06的轉動通過第六驅動源406的驅動來進行。另外，第六驅動源406的驅動由馬達406M和電纜(圖1、圖2中未圖示)驅動，該馬達406M經由電連接的馬達驅動器306被機器人控制裝置控制。此外，第六驅動源406可以構成為通過與馬達406M—起被設置的減速機(未圖示)傳遞來自馬達406M的驅動力，另外，也可以省略減速機。另外，第五轉動軸05可以與正交于第四轉動軸04的軸平行，另外，第六轉動軸06可以與正交于第五轉動軸05的軸平行，另外，第六轉動軸06也可以不與第五轉動軸05正交，只要軸向相互不同即可。
[0085]而且，進行這樣的驅動的機器人I在利用與第六臂17的前端部連接的手部91把持著精密設備、部件等的狀態(tài)下，控制臂12?17等的動作，由此進行輸送該精密設備、部件等各作業(yè)。此外，手部91的驅動被機器人控制裝置控制。
[0086]另外，第三臂14以及第四臂15的圖1中的右側的由雙點劃線圍起的區(qū)域(部分)103是機器人I與機器人I自身以及其它部件不干涉或者難以干涉的區(qū)域(部分)。因此，在上述區(qū)域103搭載有規(guī)定的部件的情況下，該部件難以與機器人I以及周邊裝置等干涉。因此，機器人I中，可以在區(qū)域103搭載規(guī)定的部件。特別是在區(qū)域103中的第三臂14的圖1中的右側的區(qū)域搭載上述規(guī)定的部件的情況下，該部件與配置于作業(yè)臺(未圖示)上的周邊裝置(未圖示)干涉的概率進一步降低，所以更有效。
[0087]可被搭載于上述區(qū)域103的部件例如可舉出控制手部、手眼相機等的傳感器的驅動的控制裝置，吸附機構的電磁閥等。
[0088]作為具體例子，例如在手部設置吸附機構的情況下，若在區(qū)域103設置電磁閥等，則在機器人I驅動時上述電磁閥不會妨礙。這樣，區(qū)域103的便利性很高。
[0089]另外，馬達驅動器301?306在圖示的結構中配置于基臺11，但并不局限于此，例如，也可以配置于機器人控制裝置。
[0090]以上，簡單說明機器人I的結構。
[0091]接下來，參照圖3、圖4、圖5以及圖6說明臂12?17的關系，改變表達等并從各種視點進行說明。另外，關于第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17在將它們筆直地拉伸的狀態(tài)下，換言之在第四轉動軸04與第六轉動軸06—致或者平行的狀態(tài)下進行考慮。
[0092]首先，如圖3所示，將第一臂12的長度LI設定為比第二臂13的長度L2長。
[0093]這里，第一臂12的長度LI從第二轉動軸02的軸向觀察是第二轉動軸02與將第一臂12支承為能夠轉動的軸承部61 (關節(jié)171所具有的部件)的沿圖3中的左右方向延伸的中心線611之間的距離。另外，第二臂13的長度L2從第二轉動軸02的軸向觀察是第二轉動軸02與第三轉動軸03之間的距離。
[0094]另外，如圖4所示，機器人I構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，能夠使第一臂12與第二臂13所成的角度Θ為0°。即，機器人I構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，能夠使第一臂
與第二臂13重疊。而且，第二臂13構成為在角度Θ為0°的情況下，即從第二轉動軸02的軸向觀察，第一臂12與第二臂13重疊的情況下，第二臂13不與第一臂12的第二部分122以及頂面102干涉。
[0095]這里，上述第一臂12與第二臂13所成的角度Θ從第二轉動軸02的軸向觀察，是通過第二轉動軸02和第三轉動軸03的直線(從第二轉動軸02的軸向觀察的情況下的第二臂13的中心軸)621、與第一轉動軸01所成的角度(參照圖3)。
[0096]另外，如圖4所示，機器人I構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，能夠使第二臂13與第三臂14重疊。即，機器人I構成為從第二轉動軸02的軸向觀察，能夠使第一臂12、第二臂13、第三臂14同時重疊。
[0097]另外，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合計長度L3設定為比第二臂13的長度L2長。由此，在從第二轉動軸02的軸向觀察，使第二臂13與第三臂14重疊時，能夠使機器人臂5的前端即第六臂17的前端從第二臂13突出。由此，能夠防止手部91與第一臂12以及第二臂13干涉。
[0098]這里，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合計長度L3從第二轉動軸02的軸向觀察，是第三轉動軸03與第六臂17的前端之間的距離(參照圖4)。在該情況下，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17是圖4所示那樣的第四轉動軸04與第六轉動軸06—致或者平行的狀態(tài)。
[0099]這樣的機器人I如圖5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示，不使第一臂12轉動，而是使第二臂13轉動，由此能夠經由從第二轉動軸02的軸向觀察角度Θ成為0°的狀態(tài)，使第二臂13的前端繞第一轉動軸01向錯開180°的位置移動。因此，使機器人臂5的前端(第六臂17的前端)從圖5(a)所示的位置(第一位置)，經由圖5(c)所示那樣第一臂12與第二臂13重疊的狀態(tài)，使機器人臂5的前端相對于圖5(a)所示的位置繞第一轉動軸01向錯開180°的圖5(e)所示的位置(第二位置)移動。因此，如圖6所示，機器人I不進行使手部91如箭頭57、58所示那樣移動的動作，而是進行使手部91如箭頭56所示那樣在直線上移動的動作，從而能夠使第二臂13的前端繞第一轉動軸01向錯開180°的位置移動。此外，該移動時，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分別根據(jù)需要來轉動。
[0100]能夠這樣驅動機器人臂5，所以能夠減小用于避免機器人I干涉的空間(配置區(qū)域)。因此，如圖6所示，能夠使配置機器人I的配置區(qū)域的寬度(水平方向的長度)W，比現(xiàn)有的寬度WX小。此外，寬度W例如是寬度WX的80%以下。
[0101]另外，機器人I在如圖5所示那樣使手部91繞第一轉動軸01向錯開180°的位置移動時，能夠使機器人臂5的前端的高度大致不變(保持大致恒定)地使手部91移動。因此，能夠使機器人I的配置區(qū)域的高度(鉛垂方向的長度)比現(xiàn)有的高度低，具體而言，例如是現(xiàn)有的高度的80%以下。
[0102]如上所述，連接有向各驅動源(馬達)供電的電纜。如圖7所示，上述電纜有在第五轉動軸05上被扁平電纜保持單元(以下簡稱為“保持單元”)20A保持的呈帶狀的扁平電纜18A、和在第六轉動軸06上被扁平電纜保持單元(以下簡稱為“保持單元”)20B保持的呈帶狀的扁平電纜18B。以下，說明保持單元20A、保持單元20B。
[0103]此外，在保持單元20A的周邊，例如配置有第五驅動源405所具有的減速機405RG、與馬達405M的軸部連結的帶輪66、與帶輪66分離配置并與減速機405RG的軸部連結的帶輪67、架設于帶輪66和帶輪67的帶68。另外，在保持單元20B的周邊例如配置有第六驅動源406所具有的減速機406RG。
[0104]如圖8?圖11所示，保持單元20A具有芯部件2A、引導部件(第一引導部)3A、外筒部件4A、蓋部件(第一蓋部件)50A、蓋部件(第二蓋部件)60A。
[0105]芯部件2A具有第一部件21和第二部件22。第一部件21和第二部件22分別是整體形狀呈近似半圓柱狀的部件。而且，使第一部件21的平坦面211與第二部件22的平坦面221對置而組裝，并進行螺紋緊固，能夠構成整體呈圓柱狀的芯部件2A。另外，在該組裝狀態(tài)下，能夠在平坦面211與平坦面221之間夾持扁平電纜18A(參照圖9)。
[0106]此外，將比被扁平電纜18A的第一部件21和第二部件22夾持的被夾持部183更靠一端側稱為“輸入側181”，將其相反的另一端側稱為“輸出側182”。
[0107]另外，扁平電纜18A隨著從被夾持部183朝向輸出側182而折彎進行方向轉換。而且，如圖11所示，輸出側182在芯部件2A的外周部卷繞為渦形。
[0108]如圖8、圖9、圖11所示，引導部件3A與扁平電纜18A—起夾持于芯部件2A。引導部件3A具有被芯部件2A夾持的呈平板狀的平板部31、和沿芯部件2A的外周部的周圍方向與該外周部相同地彎曲的彎曲部32。利用該彎曲部32，以將扁平電纜18A的輸出側182沿芯部件2A的外周部卷繞的方式進行限制，因而使輸出側182的卷繞狀態(tài)穩(wěn)定。
[0109]第一部件21與第二部件22的組裝狀態(tài)下的芯部件2A的直徑還與扁平電纜18A的厚度、剛性(彎曲程度如何)有關，例如優(yōu)選為1mm以上，更優(yōu)選為1mm以上且80mm以下，進一步優(yōu)選為15mm以上且50mm以下。
[0110]芯部件2A的全長還與扁平電纜18A的寬度有關，例如優(yōu)選為扁平電纜18A的寬度的I倍以上且2倍以下，更優(yōu)選為1.2倍以上且1.5倍以下。
[0111]如圖8、圖11所示，這樣的芯部件2A配置于外筒部件4A的內側。外筒部件4A具有呈圓筒狀的筒狀部41、和以覆蓋筒狀部41的一側的方式設置并呈板狀的板狀部42。在保持單元20A中，在芯部件2A與筒狀部41和板狀部42之間，劃分而成收納扁平電纜18A的輸出側182的收納部201。能夠利用該收納部201，保護扁平電纜18A的輸出側182。
[0112]筒狀部41具有其周向的一部分缺損了的缺損部411、和從該缺損部411沿筒狀部41的切線方向延伸的引導部412。從收納部201經由缺損部411朝外側突出的扁平電纜18A的輸出側182成為在上述切線方向被引導部412引導的狀態(tài)。由此，容易將輸出側182向其連接目標牽引。
[0?13]如圖10所不，蓋部件50A是將筒狀部41從與板狀部42相反的一側覆蓋的部件。利用該蓋部件50A，能夠保護扁平電纜18A，另外，能夠防止扁平電纜18A的輸出側182從收納部201飛出。此外，在本實施方式中，蓋部件50A通過螺紋緊固被固定于芯部件2A的第一部件
21ο
[0114]另外，蓋部件50Α呈環(huán)狀。另外，在該蓋部件50Α，在表側形成有以厚度減少的方式缺損的缺損部，該缺損部作為將被芯部件2Α夾持的以前的扁平電纜18Α的輸入側181折彎并向芯部件2Α引導的引導部501而發(fā)揮功能。由此，能夠容易將輸入側181從其連接目標向芯部件2Α牽引。此外，在蓋部件50Α中，也可以省略引導部501。
[0115]蓋部件60Α是將被外筒部件4Α的引導部412引導的扁平電纜18Α的輸出側182覆蓋的部件。由此，能夠防止該輸出側182從引導部412飛出。
[0116]該蓋部件60Α在本實施方式中由呈塊狀的塊部件601、和呈板狀的板部件602兩個部件構成，但并不局限于此，也可以由一個部件構成。
[0117]塊部件601與外筒部件4Α的板狀部42—起通過螺紋緊固被固定于第五臂16。另外，板部件602通過螺紋緊固被固定于塊部件601。
[0118]在以上那樣的構成的保持單元20Α中，芯部件2Α與第五轉動軸05同心配置，并通過螺紋緊固被固定于第四臂15，外筒部件4Α通過螺紋緊固被固定于第五臂16。另外，保持單元20Α以這樣的固定狀態(tài)如上所述那樣保持扁平電纜18Α。另外，在扁平電纜18Α中，輸入側181與芯部件2Α相同地相對于第四臂15固定，輸出側182與外筒部件4Α相同地相對于第五臂16固定。
[0119]而且，在機器人I的運轉中第五臂16繞第五轉動軸05轉動的情況下，扁平電纜18A被拉伸或扭轉而受到機械負荷，相對于芯部件2A的卷繞狀態(tài)會被解除。然而，通過芯部件2A的夾持，能夠防止上述卷繞狀態(tài)被解除的。由此，上述卷繞狀態(tài)被維持，從而能夠緩和即抑制對扁平電纜18A的機械負荷。
[0120]此外，保持單元20A不限定于如上所述那樣芯部件2A被固定于第四臂15而外筒部件4A被固定于第五臂16的情況，也可以是芯部件2A固定于第五臂16，而外筒部件4A固定于第四臂15。
[0121]另外，在保持單元20A中，與卷繞于芯部件2A的扁平電纜18A接觸的部分優(yōu)選由比扁平電纜18A柔軟的材料構成。由此，能夠保護扁平電纜18A。
[0122]另外，芯部件2A、引導部件3A、外筒部件4A、蓋部件50A、蓋部件60A的結構材料沒有特別限定，例如可以使用鋁、不銹鋼鋼等各種金屬材料。
[0123]接下來，說明保持單元20B，以與上述保持單元20A的不同點為中心進行說明，相同事項的說明省略。
[0124]如圖12?圖15所示，保持單元20B具有芯部件2B、外筒部件4B、蓋部件50B、引導盤(guide reel)70B。在該保持單元20B中，芯部件2B與第六轉動軸06同心配置，通過螺紋緊固被固定于第六臂17，外筒部件4B通過螺紋緊固被固定于第五臂16。
[0125]如圖13所示，芯部件2B具有第一部件23、第二部件24以及第三部件25。
[0126]第一部件23呈“C”字形，在其內側配置有呈弓形的第二部件24。而且，在第一部件23與第二部件24之間形成夾持并固定扁平電纜18B的固定部(第一固定部)26。在機器人I的運轉中第六臂17繞第六轉動軸06轉動的情況下，利用固定部26，能夠防止扁平電纜18A相對于芯部件2B的卷繞狀態(tài)被解除，從而維持上述卷繞狀態(tài)，有助于抑制對扁平電纜18A的機械負荷。此外，在固定部26中，第一部件23的夾持扁平電纜18B的部分231、和第二部件24的夾持扁平電纜18B的部分241優(yōu)選為分別由平面構成。
[0127]第三部件25呈圓柱狀，與第二部件24—起配置于第一部件23的內側。
[0128]如圖14所示，在芯部件2B(第一部件23)的外周部形成有沿其周向的槽27。該槽27從第六轉動軸06側開始寬度(圖14中的上下方向的長度)依次階段性地增大，具有寬度最小且作為后述的引導部28發(fā)揮功能的最小寬度部、寬度最大的最大幅度部272、以及寬度在引導部28與最大幅度部272之間的中間寬度部271。而且，中間寬度部271作為收納扁平電纜18B的輸出側182的絕大部分的收納部201發(fā)揮功能。
[0129]另外，如圖13所示，將扁平電纜18B沿其寬度方向(第六轉動軸06方向)限制的引導部(第二引導部)28定位于在收納部201與固定部26之間。如圖14所示，引導部28在第一部件23與第二部件24之間劃分而成。而且，扁平電纜18B被該引導部28限制的寬度方向的長度W28比扁平電纜18B被收納部201(中間寬度部271)限制的寬度方向的長度Wm短。由此，能夠使對扁平電纜18B的限制從固定部26向收納部201逐漸減緩，從而能夠防止扁平電纜18B在收納部201內受到過度的力。另外，在收納部201內能夠盡可能防止扁平電纜18B的磨損。
[0130]如圖13所示，外筒部件4B呈圓筒狀，具有從內周部沿其切線方向形成的第一狹縫43、以及與第一狹縫43連通并沿外筒部件4B的周向形成的第二狹縫44。
[0131]第二狹縫44作為夾持并固定朝向收納部201的中途的扁平電纜18B的輸入側181的固定部(第二固定部)發(fā)揮功能。通過該固定，即使輸入側181被拉伸，也能夠防止該輸入側181從保持單元20B被拉出。
[0132]位于第二狹縫44與收納部201之間的第一狹縫43作為限制扁平電纜18B的寬度方向的引導部(第三引導部)發(fā)揮功能。而且，如圖14所示，扁平電纜18B被該第一狹縫43限制的寬度方向的長度W43比扁平電纜18B被收納部201(中間寬度部271)限制的寬度方向的長度Wm短。由此，將對扁平電纜18B的限制從作為固定部的第二狹縫44向收納部201逐漸減緩，從而能夠防止扁平電纜18B在收納部201內受到過度的力。
[0133]如圖13、圖14所示，在收納部201設置有引導盤70B。如圖15所示，引導盤70B具有多個(圖示的結構中為8個)引導輥7、和一并將上述引導輥7支承為能夠轉動的支承部件8。此夕卜，引導輥7的設置數(shù)量在本實施方式中為8個，但并不局限于此，例如也可以是I?7個，也可以是9個以上。
[0134]支承部件8呈圓環(huán)狀，具有與芯部件2B同心配置的第一環(huán)81和第二環(huán)82、以及從第一環(huán)81向第二環(huán)82突出的多個(圖示的結構中為8個)軸部83。各軸部83沿第一環(huán)81的周向等間隔地配置，在與第一環(huán)81相反的一側連接并固定于第二環(huán)82。各軸部83穿過引導輥7。由此，各引導輥7能夠繞軸部83轉動。另外，支承部件8本身也相對于各引導輥7獨立，能夠繞第六轉動軸06轉動。
[0135]各引導輥7與扁平電纜18B接觸。另外，通過上述引導輥7中的一個引導輥7，將扁平電纜18B呈“U”字形折回。在機器人I的運轉中，在第六臂17繞第六轉動軸06轉動時，扁平電纜18B的上述呈“U”字形折回的折回部184能夠針對每個引導盤70B而在收納部201內順利地移動。由此，能夠抑制對扁平電纜18B的機械負荷。
[0136]如圖14所示，由收納部201形成的空間的比引導輥7的轉動軸(軸部83)更靠內側的空間202相對于其寬度方向(圖14中的上下方向)的中心線O2q2對稱地形成。由此，即使扁平電纜18B在空間202內移動，也能夠與引導輥7的側面部、中間寬度部271大致均衡地相抵，所以能夠防止在扁平電纜18B的局部磨損。
[0137]此外，支承部件8的結構不限定于圖15所示的結構，例如也可以是以下的結構。
[0138](I)在第一環(huán)81以及第二環(huán)82分別突出有8個軸部83的結構。
[0139](2)在第一環(huán)81突出有4個軸部83，在第二環(huán)82突出有4個軸部83，第一環(huán)81側的軸部83、和第二環(huán)82側的軸部83沿支承部件8的周向交替配置的結構。
[0140](3)省略第二環(huán)82，取而代之，具有安裝于第一環(huán)81的各軸部83并按壓引導輥7的蓋帽的結構。
[0141]如圖12所示，蓋部件50B是將外筒部件4B從其一側覆蓋的圓盤狀的部件。在該蓋部件50B的里面?zhèn)燃幢馄诫娎|18B側突出形成有防止扁平電纜18B從收納部201飛出的凸部503。凸部503呈沿著芯部件2B的第三部件25的周向的環(huán)狀。此外，蓋部件50B在本實施方式中通過螺紋緊固被固定于芯部件2B的第三部件25。
[0142]另外，在蓋部件50B形成有供扁平電纜18B的輸出側182穿過的通孔502。
[0143]芯部件2B、外筒部件4B、蓋部件50B、引導盤70B的構成材料沒有特別限定，例如可以使用鋁、不銹鋼等各種金屬材料。
[OH4]以上，說明了保持單元20A以及保持單元20B。
[0145]此外，保持單元20A如上所述配置于第五轉動軸05上來使用，但并不局限于此，例如也可以配置于第一轉動軸01、第二轉動軸02、第三轉動軸03、第四轉動軸04、第六轉動軸06中的任意一個轉動軸上來使用。
[0146]同樣，保持單元20B如上所述配置于第六轉動軸06上來使用，但并不局限于此，例如也可以配置于第一轉動軸01、第二轉動軸02、第三轉動軸03、第四轉動軸04、第五轉動軸05中的任意一個轉動軸上來使用。
[0147]以上，根據(jù)圖示的實施方式說明了本發(fā)明的機器人，但本發(fā)明不限定于此，構成機器人的各部分可以置換為能夠發(fā)揮相同功能的任意結構。另外，也可以附加任意構成物。
[0148]另外，在上述實施方式中，機器人所具有的機器人臂的轉動軸的數(shù)量為6個，但在本發(fā)明中并不局限于此，機器人臂的轉動軸的數(shù)量例如也可以是2個、3個、4個、5個或者7個以上。
[0149]另外，在上述實施方式中，機器人所具有的機器人臂的數(shù)量為一個，但在本發(fā)明中并不局限于此，機器人所具有的機器人臂的數(shù)量例如也可以是2個以上。即，機器人例如也可以是雙臂機器人等多臂機器人。另外，在本發(fā)明中，機器人(機器人主體)也可以是其它形式的機器人。作為具體例，例如可舉出具有腳部的腳式行走(行駛)機器人等。
[0150]另外，在上述實施方式中，對于權利要求書中規(guī)定的第η轉動軸、第η臂、第(n+1)轉動軸、第(n+1)臂的條件(關系)而言，說明了 η為I的情況，即說明了在為第一轉動軸、第一臂、第二轉動軸、第二臂時滿足該條件的情況，但在本發(fā)明中并不局限于此，η為I以上的整數(shù)，在η是I以上的任意整數(shù)時，只要滿足與上述η為I的情況相同的條件即可。因此，例如在η為2的情況下，即在第二轉動軸、第二臂、第三轉動軸、第三臂時，只要滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，在η為3的情況下，即在第三轉動軸、第三臂、第四轉動軸、第四臂時，只要滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，在η為4的情況下，即在第四轉動軸、第四臂、第五轉動軸、第五臂時，只要滿足與上述η為I的情況相同的條件即可，另外，在η為5的情況下，即在第五轉動軸、第五臂、第六轉動軸、第六臂時，只要滿足與上述η為I的情況相同的條件即可。
[0151]另外，在上述實施方式中，使第η臂的長度比第(n+1)臂的長度長，由此從第(n+1)轉動軸的軸向觀察能夠使第η臂與第(n+1)臂重疊，但只要從第(n+1)轉動軸的軸向觀察能夠使第η臂與第(n+1)臂重疊，則也可以是第η臂的長度比第(n+1)臂的長度短的結構、第η臂的長度與第(n+1)臂的長度相等的結構。
【主權項】
1.一種機器人，其特征在于， 具備芯部件，該芯部件具有第一部件和第二部件， 扁平電纜被上述第一部件與上述第二部件夾持，并且卷繞于上述芯部件。2.根據(jù)權利要求1所述的機器人，其特征在于， 具備第η臂和能夠轉動地設置于上述第η臂的第(n+1)臂， 上述扁平電纜固定于上述第η臂和上述第(n+1)臂。3.根據(jù)權利要求2所述的機器人，其特征在于， 上述芯部件配置于上述第(n+1)臂的轉動中心。4.根據(jù)權利要求1?3中任一項所述的機器人，其特征在于， 具備第一引導部，該第一引導部設置于上述芯部件并以將上述扁平電纜卷繞于上述芯部件的外周的方式進行限制。5.根據(jù)權利要求1?4中任一項所述的機器人，其特征在于， 具備將上述芯部件配置于內側的外筒部件。6.根據(jù)權利要求5所述的機器人，其特征在于， 具備: 位于上述芯部件與上述外筒部件之間并收納上述扁平電纜的收納部； 將上述扁平電纜固定于上述芯部件的第一固定部；以及 位于上述收納部與上述第一固定部之間并限制上述扁平電纜的寬度方向的第二引導部， 被上述第二引導部限制的上述寬度方向的長度比被上述收納部限制的上述寬度方向的長度短。7.根據(jù)權利要求6所述的機器人，其特征在于， 具備: 將上述扁平電纜固定于上述外筒部件的第二固定部；以及 位于上述收納部與上述第二固定部之間并限制上述扁平電纜的寬度方向的第三引導部， 被上述第三引導部限制的上述寬度方向的長度比被上述收納部限制的上述寬度方向的長度短。8.根據(jù)權利要求6或7所述的機器人，其特征在于， 具備引導輥，該引導輥設置于上述收納部，與上述扁平電纜接觸，能夠進行上述轉動， 由上述收納部形成的空間中的比上述引導輥的轉動軸更靠內側的空間在上述寬度方向上對稱。9.根據(jù)權利要求8所述的機器人，其特征在于， 上述引導輥設置有多個，具備將多個上述引導輥支承為能夠轉動的支承部件。10.根據(jù)權利要求9所述的機器人，其特征在于， 上述各引導輥與上述支承部件能夠相互獨立地轉動。11.根據(jù)權利要求9或10所述的機器人，其特征在于， 上述扁平電纜通過多個上述引導輥中的一個引導輥而折回。12.根據(jù)權利要求1?11中任一項所述的機器人，其特征在于， 具備: 以能夠繞第η轉動軸轉動的方式設置的第η臂；以及 以能夠繞軸向與上述第η轉動軸的軸向不同的第(n+1)轉動軸轉動的方式設置于上述第η臂的第(n+1)臂， 上述第η臂的長度比上述第(n+1)臂的長度長，從上述第(n+1)轉動軸的軸向觀察，上述第η臂與上述第(n+1)臂能夠重疊。
【文檔編號】B25J9/00GK106078677SQ201610261256
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月25日 公開號201610261256.7, CN 106078677 A, CN 106078677A, CN 201610261256, CN-A-106078677, CN106078677 A, CN106078677A, CN201610261256, CN201610261256.7
【發(fā)明人】后藤純伸, 吉村和人
【申請人】精工愛普生株式會社