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工业用机器人的管线处理构造

阅读:2发布:2020-07-30

专利汇可以提供工业用机器人的管线处理构造专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及工业用 机器人 的管线处理构造,具备:具有工具管理中继装置的前臂;和基端侧连结在前臂上的 手腕 ,与作业工具连接的管线经由工具管理中继装置并沿着手腕敷设,前臂具有第一减速装置,在该第一减速装置内部存在管线通过的第一插通孔,手腕具备:具有与第一插通孔连通的通路且可旋转地连结在前臂上的第一手腕单元;和具有与通路连通的第二插通孔且可旋转地连结在第一手腕单元上的第二手腕单元,将管线从一端通向另一端的 导管 设置在前臂的第一插通孔、第一手腕单元的通路及第二手腕单元的第二插通孔中,在导管的一端在该导管的轴方向及外周方向可移动地插入到第一插通孔中的状态下,将导管的另一端用导管保持部件悬臂保持在第二手腕单元上。,下面是工业用机器人的管线处理构造专利的具体信息内容。

1.一种工业用机器人的管线处理构造,具备:具有工具管理中继装置(12) 的前臂(7);以及基端侧旋转自如地连结在上述前臂(7)上且在前端侧装配 有作业工具(15)的手腕,与上述作业工具(15)连接的管线(20)经由上述 工具管理中继装置(12)并沿着上述手腕敷设,其特征在于,
上述前臂(7)具有以规定减速比对驱动源的转速进行减速并旋转驱动上 述前臂(7)的第一减速装置(30),在该第一减速装置(30)的内部存在上述 管线(20)通过的第一插通孔(33),
上述手腕具备:具有与上述第一插通孔(33)连通的通路(11)且可旋转 地连结在上述前臂(7)上的第一手腕单元(8);和具有与上述通路(11)连 通的第二插通孔(33)且可旋转地连结在上述第一手腕单元(8)上的第二手 腕单元(9),
将上述管线(20)从一端通向另一端的导管(13)设置在上述前臂(7) 的上述第一插通孔(33)、上述第一手腕单元(8)的上述通路(11)、以及上 述第二手腕单元(9)的上述第二插通孔(39)中,
在上述导管(13)的一端在该导管(13)的轴方向及外周方向可移动地插 入到上述第一插通孔(33)中的状态下,将上述导管(13)的另一端用导管保 持部件(24)以悬臂状态保持在上述第二手腕单元(9)上,以便限制该导管 (13)向轴方向的移动。
2.根据权利要求1所述的工业用机器人的管线处理构造,其特征在于,
上述导管(13)在外周面具有环状槽(14),上述导管保持部件(24)在 内面具有卡合在上述槽(14)中的凸部(70),在上述导管(13)用上述导管 保持部件(24)保持的状态下,上述凸部(70)卡合在上述槽(14)中,上述 导管(13)在该导管(13)的外周方向可旋转地被以悬臂保持在上述第二手腕 单元(9)上。
3.根据权利要求1所述的工业用机器人的管线处理构造,其特征在于,
插入到上述第一插通孔(33)中的上述导管(13)的端部用筒状的管部件 (17)覆盖
4.根据权利要求1所述的工业用机器人的管线处理构造,其特征在于,
上述导管保持部件(24)在自上述第二手腕单元(9)的旋转轴偏移的位 置上被固定在上述第二手腕单元(9)上。

说明书全文

技术领域

发明涉及与在手腕前端侧配备的作业工具连接的管线经由装配在前臂 上的工具管理中继装置并沿着手腕敷设的工业用机器人的管线处理构造

背景技术

一般情况下,作为与作业工具连接的管线沿着手腕敷设的工业用机器人, 在日本特开2005-271003号公报公开有管线通过前臂中空部以及手腕内部方式 的所谓管线内装式机器人。该场合,为了使手腕轴动作时的管线动作稳定,具 有将管线通在导管中的壳体。即使管线受到因手腕轴动作引起的弯曲或扭曲, 在其线径较小的情况下,也可在不影响使用寿命的范围内吸收这些弯曲或扭 曲,但由于导管即使能够吸收弯曲却不能吸收扭曲,所以需要在导管的某一方 的端部设置旋转支撑部件。
尽管可在导管的外周部设置旋转支撑部件,但是存在通有导管的手腕以及 前臂大型化这一的问题。另一方面,在将旋转支撑部件设置在导管前端的场合, 会使得导管的长度延长相当于该旋转支撑部件长度的量,作业工具或作业工具 管理装置不得不远离导管的延长方向,仅该量导致作用于机器人的负载变得严 峻,而且还存在容易与周边装置发生干涉的问题。
另外,为了不使旋转支撑部件在导管上作用过度的,虽然有在其两端具 有旋转机构的情况,但在作业工具一侧存在根据作业而使作业工具的姿势变化 的情况,还存在作业工具的装配位置变远、获取机器人的动作区域中的姿势的 范围变得狭窄的问题。也就是,固定位于作业工具内的工具前端点而仅使姿势 变化的场合,存在工具前端点越远离机器人的凸缘,而为了获取相同的姿势机 器人的基本轴必须动作的度就越增加的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供即使作业工具以及手腕进行了复杂动作的场合,也 能够使敷设在手腕上的管线的动作稳定,并可提高管线的连接可靠性的工业用 机器人的管线处理构造。
为了达到上述目的,本发明的方案一提供一种工业用机器人的管线处理构 造,具备:具有工具管理中继装置的前臂;和基端侧旋转自如地连结在上述前 臂上且在前端侧装配有作业工具的手腕,与上述作业工具连接的管线经由上述 工具管理中继装置并沿着上述手腕敷设,其中,上述前臂具有以规定减速比将 驱动源的转速进行减速并旋转驱动上述前臂的第一减速装置,在该第一减速装 置的内部存在上述管线通过的第一插通孔,上述手腕具备:具有与上述第一插 通孔连通的通路且可旋转地连结在上述前臂上的第一手腕单元;具有与上述通 路连通的第二插通孔且可旋转地连结在上述第一手腕单元上的第二手腕单元; 以及可旋转地连结在该第二手腕单元上的第三手腕单元,将上述管线从一端通 向另一端的导管设置在上述前臂的上述第一插通孔、上述第一手腕单元的上述 通路、以及上述第二手腕单元的上述第二插通孔中,在上述导管的一端在该导 管的轴方向及外周方向可移动地插入到上述第一插通孔中的状态下,将上述导 管的另一端用导管保持部件以悬臂状态保持在上述第二手腕单元上,以便限制 该导管向轴方向的移动。
根据上述结构,由于通有管线的导管另一端以悬臂状态保持在第二手腕单 元上,所以即使手腕单元动作的场合在导管上也不会作用过度的力,提高导管 的耐久性。虽然作业工具用管线通过导管的内部,但这些管线的各个线径细的 场合较多,即使手腕单元动作时,也可在导管内的空间由该动作吸收弯曲或扭 曲。导管的支撑构造简单,还可简单地进行导管内部的管线交换,使用者只要 在在导管的内径内便可自由地通过适合于作业工具的希望的管线。因此,能够 使导管内的管线的举动稳定,并可提高管线的连接可靠性。
另外,在上述工业用机器人的管线处理构造中,还可做成如下结构:上述 导管在外周面具有环状槽,上述导管保持部件在内面具有卡合在上述槽中的凸 部,在上述导管用上述导管保持部件保持的状态下使上述凸部卡合在上述槽 中,上述导管在该导管的外周方向可旋转地悬臂保持在上述第二手腕单元上。 通过将导管保持部件的凸部卡合在导管的槽中,从而导管的另一端可绕第一手 腕单元的旋转轴旋转地保持在第二手腕单元上,因此可防止因第一手腕单元的 旋转而在导管上作用扭曲,可进一步提高导管的耐久性。
另外,在上述工业用机器人的管线处理构造中,还可做成如下结构:插入 到上述第一插通孔中的上述导管的端部由筒状的管部件覆盖。这样,对于手腕 动作时的弯曲,可使导管更加顺利地沿其轴线方向进行往复动作。另外,在导 管上具有因制造方面的情况而存在弯曲倾向,而且还存在余量的导管的路径相 对导管轴线偏移的情况,在第二手腕单元旋转时,有可能对导管作用稍微弯曲。 另外,导管内部的管线的线径大的场合,在第三手腕单元旋转时,管线因该扭 曲力而在管线的全长范围内成螺旋状。即使在这种场合,由于导管滑动(摺回), 所以不会对管线施加过度的力,可顺利地进行动作。
另外,在上述工业用机器人的管线处理构造中,还可做成如下结构:上述 导管保持部件在自上述第二手腕单元的旋转轴偏移的位置被固定在上述第二 手腕单元上。这样,由于导管保持部件位于相对第二手腕单元的旋转轴偏移的 位置上,所以在第二手腕单元动作时,导管和导管保持部件不会干涉,可在上 下敞开的足够的空间处理导管因第二手腕单元的旋转动作引起的弯曲。
附图说明
本发明的上述及其他目的、特征以及优点,通过与附图关联的以下优选实 施方式的说明将更加明确。在这些附图中:
图1A是表示适用本发明的工业用机器人的管线处理构造的机器人系统的 第一实施方式的主视图。
图1B是图1A的机器人系统的侧视图。
图2A是表示适用本发明的工业用机器人的管线处理构造的机器人系统的 第二实施方式的主视图。
图2B是图2A的机器人系统的侧视图。
图3是表示在图1所示的搬运机器人的手部和电磁箱之间敷设有管线状 态的主视图。
图4是同样表示在图1所示的搬运机器人的手部和电磁阀箱之间敷设有管 线状态的主视图。
图5是通有管线的导管的立体图。
图6是表示前臂的内部构造的主视图。
图7是同样表示前臂的内部构造的侧视图。
图8是表示第一手腕单元的内部构造、和用第二手腕单元悬臂保持导管的 另一端的导管保持部件的图。
图9是同样表示第一手腕单元的内部构造的图。
图10是图8所示的导管保持部件的立体图。
图11是一同表示第一手腕单元的内部构造和导管保持部件的其它例的图。
图12是图11所示的导管保持部件的剖视图。
图13是图12所示的一对对开状(半割り状)的把持部的立体图。
图14是一同表示第一手腕单元的内部构造和管保持部件的其它例的图。
图15A是表示根据本发明的第一手腕单元从基本姿势向顺时针方向旋转 了90度时的导管的动作的图。
图15B是同样表示根据本发明的第一手腕单元的旋转的基本姿势的图。
图15C是同样表示根据本发明的第一手腕单元从基本姿势向逆时针方向 旋转了90度的姿势的图。
图16A是表示根据本发明的第二手腕单元从基本姿势向逆时针方向旋转 了90度的导管的举动的图。
图16B是同样表示根据本发明的第二手腕单元的基本姿势的图。
图16C是表示根据本发明的第二手腕单元从基本姿势向顺时针方向旋转 了90度的导管的动作的图。
图17是表示根据本发明的手部电缆和电磁阀箱的连接器结合方法的一个 例子的图。
图18是表示根据本发明的手部电缆和电磁阀箱的索环结合的一个例子的 图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明。
图1A、B是表示具有作业工具的搬运机器人系统的图。与作业工具(手 部)连接的管线(手部电缆)通过前臂以及第一~三手腕单元的内部。另外, 作为与作业工具(焊炬)连接的管线(焊炬电缆)通过前臂以及第一~三手腕 单元的内部的其它例子,图2A、B示出了电弧焊接机器人系统。
图1A、B所示的机器人2是由在机器人主体基座4上绕第一旋转轴旋转 的旋转体5、绕第二旋转轴旋转自如地连结在旋转体5上的上臂6、绕第三旋 转轴旋转自如地连结在上臂6的前端部上的前臂7、以及具有三轴自由度的手 腕构成的总计具有六轴自由度的搬运机器人。手腕由第一~第三手腕单元8~10 构成。该机器人2根据来自机器人控制器3的指令并通过控制用电缆控制分别 装配在六轴驱动部(关节)上的伺服达,以使装配在手腕前端的手部15在 要搬运部件的位置以指定姿势移动到目标位置。
机器人控制器3向上述伺服马达发出动作指令的同时还向电磁阀箱(工具 管理中继装置)12以及手部15供给空气以及输出确认信号。由此,手部15 可根据规定的手部动作顺序而吸附对象物。
搭载在前臂7后部上的电磁阀箱12具有未图示的电磁阀和真空发生装置。 用手部15的吸附小16吸附工件时,利用电磁阀和真空发生装置使吸附小块 16贴紧在工件上,并通过使其内部成为真空而吸附工件。向手部15供给空气、 信号的手部电缆20通过前臂7的内部(第一插通孔33)以及第二手腕单元9 的内部(第二插通孔39)导出到手腕前端侧的手部15。
在电磁阀箱12上来自机器人控制器3的手部控制电缆22和来自未图示的 一次空气供给源的空气配管23连接在电磁阀箱内的电磁阀和真空发生装置 上。手部控制电缆22包括电磁阀的驱动用动力线、对气缸位置进行指令的信 号线、确认电磁阀或吸附小块的真空状态的信号线等。空气配管23与电磁阀 连接。电磁阀和真空发生装置也与空气配管等连接。这些手部控制电缆22和 空气配管23既可以与机器人2的上臂6内的机器人马达用控制电缆21一起在 上臂6内走线(取り回る),也可以如图示那样从上臂6的外侧与马达控制电 缆21分开走线。
在将手部控制电缆22和空气配管23通过上臂6内地进行敷设的场合,手 部控制电缆22和空气配管23通过位于机器人主体基座4的分线盘上的连接器 或接头引入上臂6内。手部控制电缆22和空气配管23在马达用控制电缆 21上,并通过与旋转体5的第一旋转轴C1同心的中空部而导出到旋转体5的 上部。被导出的电缆21~23种类从上臂6的下部侧面沿着上臂6的长度方向引 导到上臂6的上部侧面之后,与搭载在前臂7上的电磁阀箱12连接。驱动第 一~第三手腕单元8~10的马达用控制电缆21与手部控制电缆22和空气配管 23一起通过机器人主体基座4内部、旋转体5内部、上臂6侧面导至前臂7 前面。
图2A、B是作为其它机器人系统的一个例子而表示的电弧焊接机器人系 统1A的图。工具管理中继装置为送丝装置12A,作业工具为焊炬15A。在焊 具15A和送丝装置12A之间敷设有由向焊炬15A供电的电源电缆、供给辅助 气体的气体配管、供给焊丝的焊丝套管等构成的焊炬电缆(管线)20A。在送 丝装置12A上分别连接有从焊接电源60导出的焊接用供电电缆61、从机器人 控制器导出来的送丝装置控制用电缆62、从一次气体供给源导出来的气体软 管63、以及从焊丝卷筒或卷盘导出来的电线导管64。
机器人控制器3用通信线与焊接电源60连接,与机器人2A的动作同步 地控制焊接电源60,在电弧焊开始点动作机器人2A时,按照预先设定的焊接 条件用焊炬15A执行焊接。与送丝装置12A连接的电缆61~64种类等与图1A、 B同样地可通过机器人主体基座4内部、旋转体5内部、上臂6内部地敷设, 或如图示那样,也可在上臂6的外侧走线来敷设。即使在上述电缆61~64种类 等通过上臂6内地敷设的场合,对于电线导管64来说,由于未充分取得焊丝 的弯曲半径,所以也希望在上臂6的外侧进行处理。
图3以及图4是表示本发明主要内容的与作为作业工具的手部15连接的 手部电缆20的处理构造的图。虽然表示的是图1A、B所示的搬运机器人2的 例子,但不用说在电弧焊接机器人2A的场合也同样。手部15和电磁阀箱12 之间的手部电缆20通过图5所示的具有挠性的导管13内。导管13以一端插 入到前臂7的内部的状态悬臂保持在第二手腕单元9上。
如图5所示,导管13是树脂成形的具有挠性的管状部件。由于导管13的 外周面作成以规定间距形成有多个环状槽14的波形状,所以,导管13在形状 方面成形为相对于弯曲或扭曲耐久性提高的形状。手部电缆20或焊炬电缆20A 等的管线从导管13的一端向另一端插入,且由导管13保护伴随手腕单元8~10 的旋转而动作的电缆20、20A的可动部分。
作为导管13的自由端的一端在前臂7内可滑动、转动地插入到管17中。 管17一体地设置在以规定的减速比使马达的转速减速并旋转驱动第一手腕单 元8的第一减速装置30的内部(第一插通孔33)。由此,导管13的一端可在 导管13的外周方向以及轴向移动。
图6表示在第一减速装置30的内部一体设有管17的状态。图7同样表示 插入有管17的第一减速装置30的内部。由于管17使用滑动特性(滑り特性) 好的材料,所以能够以可靠性高的状态通过导管13。因此,在手腕单元8~10 旋转时,导管13通过自由地动作就可吸收导管13的弯曲或扭曲。在第二手腕 单元9绕第五旋转轴C 6旋转进而导管13受到弯曲的场合,导管13在前臂7 的管17内向前滑动,但是由于导管13在管17中插入得足够深,所以不会从 管17中脱离,而且由于管17的内壁相对于导管13滑动特性优良,所以可顺 利地往复,不会在导管作用过度的力。
另一方面,作为导管13的限制端的另一端用导管保持部件24保持在第二 手腕单元9上。这里,导管13的保持方法有两种方法。一种方法是允许导管 13的外周方向的旋转而限制导管13的轴向移动地保持的方法。另一种方法是 限制导管13的旋转和轴向的移动的双方地保持的方法。以下,在本说明书中, 将前者的导管保持方法称为可旋转保持方法,将后者的导管保持方法称为完全 固定保持方法。
在可旋转保持方法及完全固定保持方法这两种方法中,保持导管13的导 管保持部件24具备:固定在第二手腕单元9上的固定托架(固定部)25;以 及连结在固定部25上且把持导管13的把持部26(图8)。对于导管保持部件 24的详细结构将在后面叙述,但导管保持部件24并不限于本实施方式,能够 以各种方式实施。还可以用具有弹力性的圆筒部件或尼龙带等保持导管。在导 管13不能滑动及转动地被完全固定保持的场合,尽管能够使用简单的保持构 造,但由于导管13沿着进行复杂动作的手腕单元8、9(手腕单元的内部)设 置,所以有必要考虑到导管的定期更换地进行保持。因而希望以可装卸的简单 构造保持导管13。
导管13的另一端完全固定保持在第二手腕单元9上的场合,第一手腕单 元8旋转时,导管13与第一手腕单元8一体旋转。在第三手腕单元10旋转时, 由于导管13内部的手部电缆20与第三手腕单元10一起旋转,所以扭曲力作 用于手部电缆20上而不作用于导管13上。但是,在导管13上有弯曲倾向的 场合或导管13内部的手部电缆20的线径大的场合,导管13相对管17稍微滑 动。由于仅稍微移动,所以不会对手部电缆20和导管13作用过度的力,可进 行顺利的处理。
导管13内的手部电缆20为信号电缆和空气配管等,各个外径比导管13 的外径小。因此,通过在导管13内使其具有余量,从而还可自然吸收手腕动 作时产生的弯曲或扭曲。由于外径小,就其本身而言,虽然不能使其动作稳定, 但由于被导管13覆盖,所以手腕单元8~10旋转动作时也能以稳定的动作进行 处理。手部电缆20的一侧与电磁阀箱12连接,手部电缆20的另一侧在第二 手腕单元9内通过以规定减速比对第三手腕单元10进行旋转驱动的第二减速 装置36的内部(第二插通孔39),信号线与位于手部15的非接触开关等连 接,空气配管与吸附小块16的后部连接。
另外,图6及图7表示前臂7的构造。在包括由一组双曲线小齿轮32及 双曲线齿轮31构成的齿轮组和轴承34的第一减速装置30内的第一插通孔34 中作为保护导管13的一端的保护部件一体设有管17。在前臂7的后部,如图 3及图4所示,电磁阀箱12位于前臂7后部的空间并配置在前臂7附近。这 样,可降低手腕单元8~10旋转时的惯性,并可减小对机器人2的负载。另外, 能够防止电磁阀箱12和周边装置的干涉。
搭载在第二手腕单元9或第三手腕单元10上的马达用控制电缆21,为了 确保在该电缆21的可动部(滑动部)的可靠性,与手部电缆20分开空间地进 行处理。减速装置以及电缆可动部处理,可不影响马达配置地将第四轴方向的 长度做成最小。这样,手部电缆20和马达用控制电缆21不会缠绕,能够确保 马达应控制电缆21在可动部的可靠性。
其次,参照图8~图10,对第一~三手腕单元8~10的内部构造和保持导管 13的导管保持部件24进行说明。如图8以及图9所示,在第一手腕单元8中, 并在相对第四旋转轴C4偏移的位置在纵向(第四旋转轴方向)并排地搭载驱 动第二、三手腕单元9、10的一对马达45、46。在各马达45、46的旋转轴上 连结有减速装置36、41,减速装置36、41具有以规定减速比对马达的旋转速 度进行减速的各一组齿轮组37、38、42、43。在第三齿轮组37、38上啮合一 组锥齿轮40a、40b。这样,第二手腕单元9可绕与第四旋转轴C4正交的第五 旋转轴C5旋转,第三手腕单元10可绕与第五旋转轴C5正交的第六旋转轴 C6旋转。在图示例中,第一手腕单元8的第四旋转轴C4和第三手腕单元10 的第六旋转轴C6取得同轴的姿势,通有手部电缆20的导管13成为直线。
通过前臂6内部的第一插通孔33、第一手腕单元8的惯通孔11、第二手 腕单元9内部的第二插通孔39的导管13用固定在第二手腕单元9上的导管保 持部件24以悬臂状保持其端部。在导管13内部,从一端至另一端的范围内通 有手部电缆20。图10所示的导管保持部件24是用可旋转保持方法保持导管 13的部件,包括:用紧固部件固定在第二手腕单元9上的固定部25;把持导 管13的筒状把持部26;C环27;以及固定C环27的止动螺钉28。在把持部 26上为了插入C环27而在外周方向以狭缝状地贯通形成有细槽29。为了将C 环27固定在细槽29内,在细槽29的槽壁上形成有与止动螺钉28螺纹结合的 螺纹孔26a。插入到把持部26的细槽29内的C环27以从把持部26的内面向 内部方向突出的方式插入,直到内侧的边缘部分与保持在把持部26上的导管 13的环状槽14卡合的位置。
这样,插入到把持部26的导管13在把持部26的内侧与C环27卡定,导 管13被容许在导管13的外周方向的旋转的同时限制在轴向的移动,从而通过 第一手腕单元8的旋转可防止扭曲作用于导管13。还有,在将导管13从把持 部26拆卸下来的场合,通过松开止动螺钉28从而可便于将导管13从把持部 26拆卸下来。该场合,需要预先将导管13内部的手部电缆20从手部15和电 磁阀箱12分离。
另外,导管保持部件24在相对第二手腕单元9的第五旋转轴C5偏移的位 置固定在第二手腕单元9上。因此,仅导管保持部件24的把持部26的筒部分 在手腕单元9动作时接触导管13,可避免固定部25接触。另外,第二手腕单 元9以及第三手腕单元10的第二、三减速装置36、41以及马达45、46由于 处于相对导管13偏移的位置,所以不妨碍导管13的动作。另外,为在第二手 腕单元9的第二插通孔39的入口,即使导管13接触把持部26的圆筒部分, 也不接触到导管保持部件24的边缘,而对导管保持部件24的形状进行了研究。
图11~图13表示导管保持部件的变形例。在该变形例中,将导管13与图 10的导管保持部件24同样地利用可旋转保持方法保持在导管保持部件24A 上。导管保持部件24A具备固定在第二手腕单元9上的固定托架25A、和一 对对开状的把持部件26A、26A。固定托架25A和一对对开状的把持部件26A、 26A为不同的部件这点与图8所示的导管保持部件24不同。如图12所示,固 定托架25A构成コ字形,把持部26A用螺钉28A固定在固定托架25A上。
如图13所示,在把持部26A的内周面上设有与导管13的环状槽14卡合 的凸部70。在一对把持部26A、26A把持导管13的状态下,通过保持部26A 的凸部70卡合在导管13的环状槽14上,从而容许导管13在外周方向的旋转 的同时限制在轴向的移动。将一对把持部26A、26A一体化的固定方法或将固 定托架25A固定在第二手腕单元9上的方法并不受限制。作为简单的方法, 可使用螺钉等的紧固部件固定。还有,导管保持部件24A在相对第五旋转轴 C5偏移的位置上被固定在第二手腕单元9上这点等与图10以及图11相同。
另外,在别的方法中,还可在导管把持部26A上装配弹性体的环,相对 导管13的外径具有过盈量,压入导管13的状态进行固定。由于导管13被压 入,所以手腕单元8~10的轴动作时导管13也与导管保持部件24A一体动作。 导管13由于成形为波形状,因此以切入到上述弹性体的状态被牢固固定。反 之,在拆卸下来的场合,拉拔就可以,因此装卸也变得容易。在实际进行交换 作业时,内部的管线也一起更换的情况较多,该场合,拆卸下与手部15和电 磁阀箱12连接的手部电缆20后进行。
图14是表示导管保持部件的其它变形例的图。根据该变形例的导管保持 方法是限制导管13的旋转和轴向移动的两方来保持的完全固定保持方法。导 管13通过在导管13的外周面将两组把持环26B、26B切入导管13而被固定。 导管保持部件24B包括:作为固定在第二手腕单元9上的固定部的压板25B; 以及通过由压板25B施加向径向内侧的力进行收缩的两组把持环(把持部) 26B、26B构成。两组把持环26B、26B通过在导管13的环状槽14的位置把 持导管13来保持导管13。这样,导管13被固定在第二手腕单元9上。两组 把持环26B、26B的突起状前端由弹性体构成,并在导管13的径向具有过盈 量从而与压板25一体动作。另外,通过设置微小的间隙,在第二手腕单元9 旋转动作时,导管13可相对第二手腕单元9(压板25B)倾斜,由此可减轻 作用于导管13的弯曲力。通过在按压板25B的内周部具有适当的R形状,可 减轻摩擦,还可防止导管13的异常磨损。另外,通过将按压板25B做成对开 (半割り)构造,只要将结合该对开形状的螺钉等拆卸下来,就可容易地进行 导管13的装卸。当然,该场合也与上述同样,需要预先将导管13内部的手部 电缆20从手部15和电磁阀箱12分离。
其次,图15A、B、C表示第一手腕单元8旋转时的导管13的举动。图 15B表示第一手腕单元8的基本姿势。图15A表示第一手腕单元8从图15B 的基本姿势向顺时针方向旋转了90度的姿势。图15C表示第一手腕单元8从 图15B的基本姿势向逆时针方向旋转了90度的姿势。第一手腕单元8旋转动 作时,导管13被完全固定保持在第二手腕单元9上,与第一手腕单元8一起 旋转。导管13的一端插入到前臂6的管17内,还与管17一体转动。但是, 在导管13有弯曲的倾向,或余量的导管13的路径相对第四旋转轴C4偏移的 场合,存在第二手腕单元9旋转时稍微滑动的情况。另外,导管13内的手部 电缆20的线径较大的场合,手部电缆20因第二手腕单元9的旋转而受到扭曲 力而成为螺旋状,所以也存在扭曲力作用于导管13上的情况。根据上述构造, 由于导管13可滑动地支撑在管17内,所以可顺利地转动。导管13内部的手 部电缆20固定在手部15上,各个信号线和空气配管吸收第一手腕单元8旋转 动作引起的扭曲。第三手腕单元10旋转时也可如上述那样进行处理。还有, 在第二手腕单元9的第二插通孔39内导管13未固定在外周方向上的场合,导 管13滑动,可提高对扭曲的耐久性。
图16A、B、C表示第二手腕单元9旋转时的导管13的举动。图16B表 示第二手腕单元9的基本姿势。图16A表示第二手腕单元9从图16B的基本 姿势绕第五旋转轴C5向逆时针方向旋转了90度的姿势。图16C表示第二手 腕单元9从图16B的基本姿势向顺时针方向旋转了90度的姿势。第二手腕单 元9旋转动作时,在导管13上产生弯曲力。在第二手腕单元9的第二插通39 内导管13被完全固定保持的场合,在前臂6的第一插通孔33内导管13滑动。 由于导管13插入到位于第一插通孔33内的管17内,而且由于在第一手腕单 元8的通路(貫通路)11内具有余量,所以即使受到第二手腕单元9的旋转 动作引起的弯曲也可顺利地转动。也就是,通路11具有导管13的弯曲不会达 到容许值以下的足够的空间,导管13随第二手腕单元9的动作而弯曲的场合 也能以足够的弯曲半径进行处理。另外,虽然第一插通孔33和第二插通孔39 间的导管13的长度因弯曲而变长,但这由通路11内的余量和插入到管17内 的余量吸收。导管13内部的手部电缆20固定在手部15上,各个信号线和空 气配管吸收第一手腕单元8旋转动作引起的导管13的扭曲。
图17是表示手部电缆20与电磁阀箱(工具管理中继装置)12的结合方 法的图。在手部电缆20的端部设有插塞式连接器72。在电磁阀箱12上设有 插座式连接器73。通过插塞式连接器72和插座式连接器73进行连接结合, 进而手部电缆20连接在电磁阀箱12上。在交换手部电缆20时需要松开插塞 式连接器72中的结合用螺钉,虽然需要将手插入该部分,但要想减小前臂6 后部的干涉半径,将插塞72的一部分插入插座式连接器73的内侧即可,但在 该场合,由于难以松开结合用螺钉,所以在交换作业时需要使电磁阀箱12向 前臂6后部移动。
图18是索环结合的例子。在搭载了电磁阀等的气压机器的电磁阀箱12上 设置索环75,并在其上固定手部电缆20。最后,手部电缆20连接在电磁阀箱 12内的电磁阀或端子座上。交换手部电缆20的场合,卸下电磁阀箱12的顶 盖,卸下手部电缆20。在该状态下,松开索环75,并从索环75拔出手部电缆 20。要想松开索环75,需要松开的空间,但在孔内插入索环75的场合,由于 无法松开索环75,所以需要使电磁阀箱12向前臂6后部移动。
根据以上结构,重新研究了导管13的保持方法,通过将导管13保持在第 二手腕单元9上,在前臂6的内部可在轴方向滑动且可在圆周方向转动,从而 在管线内装型机器人2、2A中做成简单结构的同时,将与作业工具12、12A 连接的管线20、20A在机器人使用者导入机器人后便可自由通过,并且还可 使该管线20、20A的举动稳定。另外还可提高管线20、20A的维修保养性。
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