本发明专利技术涉及工业用机器人。该工业用机器人具备臂部、可转动地连结在该臂部上的手腕单元、装配在该手腕单元的前端侧的作业工具、以及搭载在上述手腕单元上的马达，且与上述作业工具连接的管线及与上述马达连接的带状电缆从上述臂部一侧沿着上述手腕单元一直配置到上述作业工具或上述马达，其特征在于，在上述臂部的内部设有沿上述手腕单元的转轴方向延伸的管材，与上述作业工具连接的管线通过该管材的内侧，与上述马达连接的带状电缆在上述手腕单元的转动方向具有剩余长度地卷绕在该管材的外侧。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及搭载在旋转自如的手腕单元上的作业工具以及与马达连接的 管线从臂部一侧沿着手腕单元一直配置到作业工具或马达的工业用机器人。技术背景在使用焊接机器人或搬运机器人等工业用机器人进行焊接作业或搬运作 业的场合，需要用于向安装在手腕前端的焊炬或手部等的作业工具供给气体或 传递动力和信号用的电缆、配管等管线。在将这些管线沿着机器人的臂部或旋 转自如地连结在臂部上的手腕单元进行配置时，存在管线与臂部或其它的周边 机器等干涉，或者，因臂部或手腕单元的旋转而在管线上产生张力，致使管线 断掉或损伤的情况。为了消除这种不良状况，此前提出了若干方案，作为其一例，在日本特开2005-96073号公报以及日本特开2004-卯135号公报中公开了 将管线插入臂部或手腕单元的内部的结构。日本特开2005-96073号公报公开了在搭载在臂部上的送丝装置和作业工 具之间，从送丝装置向作业工具供给的管线通过臂部的内部并从形成于手腕单 元的主体部上的通过口向外引出，并沿着手腕配线而与焊炬连接的管线的配线 处理构造。在臂部内部，手腕单元驱动用马达、减速装置及中间轴与手腕单元 的转动轴同轴地配置成一列。管线插通中间轴空心圆筒部并从通过口引出。另外，日本特开2004-卯135号7>报^^开了在一方臂部上转动自如地连结 另一方臂部(手腕单元)的关节部中，配置在两臂的内部的管线的处理构造。 在一方臂部内装有与另 一方臂部的转动轴同轴的马达和减速机。减速机的输出 轴向另 一方臂部侧伸出且通过连结板而与另 一方臂部连结在一起。在输出轴的 外周，松弛地巻绕有作为空气配管的柔性管。在柔性管的再外侧，通过圆筒状 的隔板巻绕有带状电缆。在曰本特开2004-90135号公报中，若另一方臂部相对于一方臂部向一个 方向旋转，则柔性管及带状电缆向缠紧的方向变位。另一方面，若另一方臂部相对于一方臂部向相反方向旋转，则柔性管及带状电缆向松开的方向变位。这 样，柔性管及带状电缆不会在扭曲时被拉伸，并且能够使臂部的转动范围变大。 将从送丝装置或外部连接到作业工具上的管线通过前臂内部进行配线的管线处理构造在日本特开2005-96073号公报以及日本特开2004-90135号公报 中被公开。在日本特开2004-90135号公报中还公开了将柔性管和带状电缆各 自分开配置在一方臂部的内部空间中的处理构造。在日本特开2005-96073号 公报以及日本特开2004-90135号公报中所记载的专利技术中，通过做成这种构造， 可使管线及电缆动作稳定、连接可靠。但是，为了实现机器人的臂部及手腕单 元的动作的更加稳定，虽然要求内装有减速机的臂部的小型化及轻量化，但在 上述现有例中臂部的小型化有限，要求更加小型的构造。即，在日本特开2005-96073号公报中存在的问题是，送丝装置向臂部的 后方突出。在日本特开2004-90135号公报中存在的问题是，为了减小电缆处 理空间而使用带状电缆，但由于连结两臂部的马达和减速机沿着另 一方臂部的 旋转方向排列成一列，所以一方臂部无法沿轴方向做得紧凑，没有反映出使用带状电缆的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过实现管线的容纳空间的小型化而可实现臂部的小型化，并由此可提高机器人的动作稳定性的工业用机器人。为了达到上述目的，本专利技术的方案一提供一种工业用机器人，具备臂部、可转动地连结在该臂上的手腕单元、装配在该手腕单元的前端侧的作业工具、 以及搭载在上述手腕单元上的马达，一侧沿着上述手腕单元一直配置到上述作业工具或上述马达，在上述臂部的内部设有沿上述手腕单元的转轴方向延伸的管材，与上述作 业工具连接的上述管线通过该管材的内侧，与上述马达连接的上述带状电缆在上述手腕单元的转动方向具有剩余长度地巻绕在该管材的外侧。根据上述结构，在臂部内部设有管材，并且与作业工具连接的管线通过管 材的内侧，与马达连接的带状电缆在手腕单元的转动方向具有剩余长度地巻绕 在管材的外侧，因此，可避免机器人动作时管线和带状电缆干涉或缠绕，并在5管线及带状电缆上产生扭曲或张力，可使机器人动作时的管线及带状电缆的动 作稳定。另外，由于与马达连接的管线使用带状电缆，因此，与不缠绕地并排 排列多个普通的圆电缆的情况相比较，能够减小电缆的容纳空间。因此可实现 臂部小型化，并可由此提高机器人动作的稳定性。此外，在上述的工业用机器人中，上述带状电缆能够以上述手腕单元的转 轴为中心螺旋状地多重巻绕。由此，若手腕单元向一个方向旋转则带状电缆松弛，若手腕单元向相反方 向旋转则带状电缆缠紧。这样，通过将带状电缆螺旋状地多重巻绕，可防止在 带状电缆上产生张力，并且可吸收带状电缆的剩余长度，能使伴随手腕单元的 旋转的带状电缆的动作稳定。另外，可緩和作用于带状电缆上的张力或扭曲， 并可延长带状电缆的寿命。另外，在工业用机器人中，上述臂部包括臂部主体，其具有与上述手腕 单元的转轴平行的水平壁部、与上述手腕单元的转轴垂直的垂直壁部；手腕单 元驱动马达，其用于驱动上述手腕单元且与上述手腕单元的转轴垂直地固定在 上述水平壁部上；以及齿轮减速机构，其用于减小该手腕单元驱动马达的旋转 速度且设置在上述垂直壁部的内侧，包括与上述手腕单元驱动马达的转轴连结 的双曲线小齿轮、及在中心部具有用于插通管材的通孔且与上述双曲线小齿轮地旋转的双曲线齿轮。这样，固定在臂部主体的水平壁部上的手腕单元驱动马达相对于手腕单元 的转轴垂直地配置，将手腕单元驱动马达的驱动力向手腕单元传动的齿轮减速 机构在中心部具有使管材插通的通孔的双曲线齿轮，因此，可以不像现有例那外，通过对搭载在手腕单元上的马达连接的管线使用了带状电缆的协作效果，在手腕单元的转轴方向可缩短臂部，可在臂部上连结有手腕单元的一侧的相反侧(臂部的基部侧)敞开空间。该空间可用作转接与作业工具连接的管线的送丝装置的安装空间。因此，可将臂部做得紧凑，并可提高机器人的动作平衡。 另夕卜，在上述工业用机器人中，上述管材通过固定在该管材的外周上的管嵌合部件而一体地固定在上述双曲线齿轮上，且在形成于上述管嵌合部件和上述臂部的内部之间的容纳空间内容纳有上述带状电缆的一部分，上述带状电缆 的导出端通过形成于上述管材和上述管嵌合部件之间的空间被引出到上述手 腕单元一侧。这样，容纳于在管嵌合部件和臂部的内部之间形成的电缆容纳空间内的带 状电缆，通过形成于管和管嵌合部件之间的空间配置到手腕单元一侧，因此， 可将容纳于电缆容纳空间内的带状电缆不与管线干涉地引出到手腕单元一侧。另夕卜，在上述工业用机器人中，在上述臂部的内壁上设有将上述带状电缆 从外部导入上述容纳空间内的电缆导入口 ，在上述管材上设有将上述带状电缆 从上述容纳空间导出到上述手腕单元一侧的电缆导出口 ，在上述电缆导入口的 附近和上述电缆导出口的附近固定上述带状电缆，并且设置对该带状电缆的导 入和导出分别进行导向的导向片。这样，由于在电缆容纳空间的电缆导入口的附近和电缆导出口的附近固定带状电缆，并且设置对其导入和导出分别进行导向的导向片，因此在带状电缆 的两处固定端可避免应力集中于带状电缆而产生断线等损伤。另外，在上述工业用机器人中，上述马达用带状电缆可做成将用绝缘体包 覆了含有信号线的导体的多根双扭线绞合电缆用护套包覆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种工业用机器人（１０、１０Ａ）， 具备臂部（１７）、可转动地连结在该臂上的手腕单元（２２）、装配在该手腕单元（２２）的前端侧的作业工具（３２、２３２）以及搭载在上述手腕单元（２２）上的马达， 与上述作业工具（３２、２３２）连接的管线（５１、２１０）以及与上述马达连接的带状电缆（１１０）从上述臂部（１７）一侧沿着上述手腕单元（２２）一直配置到上述作业工具（３２、２３２）或上述马达，其特征在于， 在上述臂部（１７）的内部设有沿上述手腕单元（２２）的转轴方向延伸的管材（１００），与上述作业工具（３２、２３２）连接的上述管线（５１、２１０）通过该管材（１００）的内侧，与上述马达连接的上述带状电缆（１１０）在上述手腕单元（２２）的转动方向具有剩余长度地卷绕在该管材（１００）的外侧。
【技术特征摘要】
JP 2007-6-20 2007-1628891.一种工业用机器人(10、10A)，具备臂部(17)、可转动地连结在该臂上的手腕单元(22)、装配在该手腕单元(22)的前端侧的作业工具(32、232)以及搭载在上述手腕单元(22)上的马达，与上述作业工具(32、232)连接的管线(51、210)以及与上述马达连接的带状电缆(110)从上述臂部(17)一侧沿着上述手腕单元(22)一直配置到上述作业工具(32、232)或上述马达，其特征在于，在上述臂部(17)的内部设有沿上述手腕单元(22)的转轴方向延伸的管材(100)，与上述作业工具(32、232)连接的上述管线(51、210)通过该管材(100)的内侧，与上述马达连接的上述带状电缆(110)在上述手腕单元(22)的转动方向具有剩余长度地卷绕在该管材(100)的外侧。2. 根据权利要求1所述的工业用机器人(10、 IOA)，其特征在于， 上述带状电缆(110)以上述手腕单元(22)的转轴为中心螺旋状地多重巻绕。3. 根据权利要求1或2所述的工业用机器人(10、 10A),其特征在于， 上述臂部(17)包括臂部主体(19),其具有相对于上述手腕单元(22)的转轴为平行的水平 壁部(18a)和相对于上述手腕单元(22)的转轴为垂直的垂直壁部(18b);手腕单元驱动马达(70)，其用于驱动上述手腕单元(22)且相对于上述 手腕单元(22)的转轴垂直地固定在上述水平壁部(18a)上；以及齿轮减速机构(94),其用于減小该手腕单元驱动马达(70)的旋转速度 且设置在上述垂直壁部U8b)的内侧，该齿轮减速机构(94)包括与上述 手腕单元驱动马达(70)的转轴连结的双曲线小齿轮(...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上俊彦，中山一隆，岩山贵敏，藤田淳哉，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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