機器人的關(guān)節(jié)機構(gòu)以及機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人的關(guān)節(jié)機構(gòu)以及機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有用于電弧焊用途等的機器人(例如參照專利文獻1)。該機器人例如具有相對于固定在地面等的基臺部可回轉(zhuǎn)地設(shè)置的回轉(zhuǎn)基座和、安裝在該回轉(zhuǎn)基座上的多軸臂而構(gòu)成。
[0003]此外，配裝于機器人上的電力用和控制用之類的各種線纜相互捆扎，沿著例如上述的多軸臂的外側(cè)進行布線。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-152591號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中，從改善外觀、防止對周邊的干擾這一點來看還有改善的余地。
[0009]具體而言，在如上所述使各種線纜沿著多軸臂的外側(cè)時，不僅損害機器人的外觀，還容易使機器人伴隨著其多軸動作而干擾周圍。
[〇〇1〇]實施方式的一種方式是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能夠改善外觀、防止對周邊的干擾的機器人的關(guān)節(jié)機構(gòu)以及機器人。
[〇〇11]用于解決問題的技術(shù)方案
[〇〇12]實施方式的一種方式所涉及的機器人的關(guān)節(jié)機構(gòu)，具備:固定基座、旋轉(zhuǎn)部、第一布線部件和第二布線部件。所述固定基座具有由基底面以及側(cè)壁形成的內(nèi)部空間。所述旋轉(zhuǎn)部以能夠圍繞與所述基底面大致垂直的垂直軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述內(nèi)部空間。所述第一布線部件沿著所述旋轉(zhuǎn)部的底面方向彎曲折回的同時，布線在所述旋轉(zhuǎn)部以及所述側(cè)壁之間。所述第二布線部件以與所述第一布線部件不同的彎曲方向彎曲折回的同時，布線在所述第一布線部件彎曲折回的部位的內(nèi)側(cè)。
[0013]發(fā)明效果
[0014]采用實施方式的一種方式，能夠改善外觀、防止對周邊的干擾。
【附圖說明】
[0015]圖1是實施方式涉及的機器人的側(cè)視示意圖。
[0016]圖2是表示機器人的各軸的動作的示意圖。
[0017]圖3A是表示線纜的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖3B是表示線纜的布線方式的概略的示意圖。
[0019]圖3C是表示線纜的結(jié)構(gòu)的變形例的示意圖(之一)。
[0020]圖3D是表示線纜的結(jié)構(gòu)的變形例的示意圖(之二)。
[0021]圖4A是表示線纜的具體布線方式的下部臂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(之一)。
[0022]圖4B是表示線纜的具體布線方式的下部臂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(之二)。
[0023]圖5是表示變形例涉及的機器人中的線纜的布線方式的主視示意圖。
[0024]圖6A是表示軸S周圍的線纜的布線方式的基臺部周邊的立體透視圖。
[0025]圖6B是表示軸S周圍的線纜的具體布線方式的俯視示意圖(之一)。
[0026]圖6C是表示軸S周圍的線纜的具體布線方式的俯視示意圖(之二)。
[0027]圖7是上部臂周邊的立體示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]10、10’:機器人，11:基臺部，11a:基底面，lib:側(cè)壁，11c:連接器部，12:回轉(zhuǎn)基座，13、13’:下部臂，13a:第一延伸部，13b:第二延伸部，14:上部臂，14a:第一臂，14b:第二臂，15:安裝部，15&:凸緣部，15&&:通過口，156:限制板，16、16’、16”:線纜(布線部件)，16 — 1:第一線纜(第一布線部件)，16 — 2:第二線纜(第三布線部件)，16a?161:各種線纜，20:焊炬，21:焊炬夾具，30:進給機，31:電機，32:送出部，B:軸，C1:焊絲線纜(第二布線部件)，C2:氣體軟管，C3:電力線纜，CP:被覆部件，F(xiàn)1、F2:固定部件，G:導(dǎo)向件，H1?H4:空間，J1?J6:關(guān)節(jié)機構(gòu)，L:軸，Ml?M6:伺服電機，0:軸，R:軸，RP1?RP6:旋轉(zhuǎn)部，S:軸，SP:旋轉(zhuǎn)支承部，T:軸，U:軸，W1:焊絲。
【具體實施方式】
[0030] 下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明公開的機器人的關(guān)節(jié)機構(gòu)以及機器人的實施方式。此外，以下所示的實施方式并不限定本發(fā)明。
[0031]另外，以下，以用于電弧焊用途的機器人為例進行說明。而且，焊接用焊炬記為“焊炬”。
[0032]首先，對實施方式涉及的機器人10的概略進行說明。圖1是實施方式涉及的機器人10的側(cè)視示意圖。此外，以下為了便于說明，假設(shè)機器人10的回轉(zhuǎn)位置以及姿態(tài)基本上處于圖1所示的狀態(tài)，說明機器人10中的各部位的位置關(guān)系。另外，有時將該圖1所示的狀態(tài)稱為機器人10的“基本姿態(tài)”。
[0033]另外，安裝有機器人10的基臺部11的設(shè)置面?zhèn)确Q為“基端側(cè)”，各部件的基端側(cè)周邊稱為“基端部”。另外，機器人10的凸緣部15a側(cè)稱為“前端側(cè)”，各部件的前端側(cè)周邊稱為“前端部”。
[0034]另外，為了說明易懂，圖1中圖示出包含以鉛垂向上為正方向的Z軸在內(nèi)的三維正交坐標(biāo)系。該正交坐標(biāo)系有時也示出在以下說明中使用的其他附圖中。此外，在本實施方式中，X軸的正方向指的是機器人10的前方。
[0035]如圖1所示，機器人10是所謂的串聯(lián)連桿的垂直多關(guān)節(jié)式，具有六個作為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸的軸S、軸L、軸U、軸R、軸B以及軸T。軸S是第一軸的一例，軸L是第二軸的一例。另夕卜，軸U是第三軸的一例，軸R是第四軸的一例。
[0036]另外，機器人10具備依次分別與該軸S、軸L、軸U、軸R、軸B以及軸T對應(yīng)的六個關(guān)節(jié)機構(gòu)J1?J6。關(guān)節(jié)機構(gòu)J1?J6依次分別具有旋轉(zhuǎn)部RP1?RP6。旋轉(zhuǎn)部RP1?RP6分別以通過圍繞對應(yīng)的各軸進行旋轉(zhuǎn)而描繪大致圓柱狀的旋轉(zhuǎn)體的方式設(shè)置。
[0037]另外，機器人10具有六個伺服電機M1、M2、M3、M4、M5以及M6。伺服電機Ml?M6依次分別使關(guān)節(jié)機構(gòu)J1?J6的旋轉(zhuǎn)部RP1?RP6旋轉(zhuǎn)。
[0038]另外，機器人10具備:基臺部11、回轉(zhuǎn)基座12、下部臂13、上部臂14、安裝部15以及線纜16。上部臂14還具備第一臂14a和第二臂14b。此外，第二臂14b是手腕部的一例，線纜16是布線部件的一例。
[0039]基臺部11是固定在地面等的固定基座的一例，圍繞軸S可旋轉(zhuǎn)地支承回轉(zhuǎn)基座12。而且，伺服電機Ml通過其驅(qū)動使旋轉(zhuǎn)部RP1旋轉(zhuǎn)，從而使基臺部11和回轉(zhuǎn)基座12圍繞軸S相對旋轉(zhuǎn)。
[0040]回轉(zhuǎn)基座12圍繞與軸S垂直的軸L可旋轉(zhuǎn)地支承下部臂13的基端部。而且，伺服電機M2通過其驅(qū)動使旋轉(zhuǎn)部RP2旋轉(zhuǎn)，從而使回轉(zhuǎn)基座12和下部臂13圍繞軸L相對旋轉(zhuǎn)。
[0041]下部臂13在其前端部，圍繞與軸L平行的軸U可旋轉(zhuǎn)地支承上部臂14的第一臂14a的基端部。而且，伺服電機M3通過其驅(qū)動使旋轉(zhuǎn)部RP3旋轉(zhuǎn)，從而使下部臂13和第一臂14a圍繞軸U相對旋轉(zhuǎn)。
[0042]另外，在下部臂13的內(nèi)部，沿著下部臂13的延伸方向形成有空間H1。在該空間H1中，線纜16以在兩個以上部位彎曲折回的方式進行布線。此外，在這里“彎曲折回”指的是，以弧狀折返的意思，換言之，指的是具有彎曲半徑的同時折返的意思。
[0043]例如，在本實施方式中，如圖1所示，從Y軸方向觀察，線纜16以呈大致S字狀的方式在兩個部位彎曲折回，且布線在下部臂13的內(nèi)部。
[0044]如此，在本實施方式中，線纜16在下部臂13的內(nèi)部布線，因此很難損害機器人10的外觀，另外，機器人10不容易干擾到周邊。S卩，能夠改善機器人10的外觀，防止對周邊的干擾。
[0045]此外，線纜16是焊接設(shè)備用的線纜類或軟管類等、或者伺服電機Ml?M6用的線纜類等。在本實施方式中，將呈線狀體的這些線纜類或軟管類橫向排列配置而成為帶狀體，即作為所謂的扁平線纜而構(gòu)成線纜16。關(guān)于該線纜16的詳細情況，使用圖3A之后的圖，在后面進行說明。
[0046]此外，以下，有時分別將焊接設(shè)備用的線纜類或軟管類等稱為“配裝線纜”，將伺服電機Ml?M6用的線纜類等稱為“機內(nèi)線纜”。
[0047]第一臂14a在其前端部，圍繞與軸U垂直的軸R可旋轉(zhuǎn)地支承第二臂14b的基端部。而且，伺服電機M4通過其驅(qū)動使旋轉(zhuǎn)部RP4旋轉(zhuǎn)，從而使第一臂14a和第二臂14b圍繞軸R相對旋轉(zhuǎn)。
[0048]第二臂14b在其前端部，圍繞與軸R垂直的軸B可旋轉(zhuǎn)地支承安裝部15的基端部。而且，伺服電機M5通過其驅(qū)動，經(jīng)由內(nèi)置于第二臂14b內(nèi)部的動力傳遞機構(gòu)(帶、帶輪等)使旋轉(zhuǎn)部RP5旋轉(zhuǎn)，從而使第二臂14b和安裝部15圍繞軸B相對旋轉(zhuǎn)。
[0049]而且，在安裝部15上安裝有焊炬20。此外，安裝部15具有能夠圍繞與軸B垂直的軸T旋轉(zhuǎn)的凸緣部15a，焊炬20經(jīng)由該凸緣部15a安裝在安裝部15上。
[0050]而且，伺服電機M6通過其驅(qū)動，經(jīng)由內(nèi)置于第二臂14b內(nèi)部的動力傳遞機構(gòu)使旋轉(zhuǎn)部RP6旋轉(zhuǎn)，從而使凸緣部15a圍繞軸T旋轉(zhuǎn)。
[0051]此外，上述的“垂直”或“平行”等并不需要數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格的精度，而是允許實際的公差、誤差等。另外，本實施方式中的“垂直”不僅僅意味著兩條直線(旋轉(zhuǎn)軸)在同一平面上正交的意思，還包含兩條直線(旋轉(zhuǎn)軸)的關(guān)系處于異面的位置的情況。
[0052]另外，圖1中雖未圖示，機器人10還具有焊絲Wi進給用的進給機。例如，在俯視觀察時機器人10處于基本姿態(tài)的情況下，在前端部側(cè)開口的成為二叉狀的第二臂14b的基端部和前端部之間形成的空間H3中，進給機以與軸R的軸線相交的方式