具有管线容纳型臂的机器人制造技术

本发明专利技术提供一种具有管线容纳型臂的机器人，该机器人具备：具有贯通路的前臂部；与前臂部关节连结的手腕部；以及插通前臂部的贯通路并沿着手腕部敷设的管线。机器人具备：在贯通路的附近搭载在前臂部上并具有连接管线的连接部的工具管理中继装置；以及将工具管理中继装置在连接部与贯通路的开口邻接而配置的第一位置和连接部从贯通路的开口隔离而配置的第二位置之间可移动地担持，并在第一位置可解除地固定在前臂部上的搭载机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有管线容纳型臂的机器人。技术背景就工业用机器人(以下简称为"机器人，，)而言，在进行电弧焊加工、激 光加工、封接加工等加工作业和装料、卸料、取料等搬运作业的场合，需要向 安装于机器人的臂构造(即机械手)的末端部上的焊炬、手部等作业工具(手 端才喿作装置)，供给电力、激光、工作流体等能量和电、光等信号和金属丝、 气体、密封材料等材料。在这些能量、信号、材料等的供给上， 一般使用电缆、 导管等。例如，在电弧焊机器人中，对于安装在臂末端部上的焊炬(作业工具)， 敷设用于供给焊接电流、焊丝、辅助气体等的电缆或导管。另外，在搬运机器 人中，对安装在臂末端部上的手部(作业工具)，敷设用于供给电信号、工作 流体、真空等的电缆或导管。在这里，在本申请中，将用于向作业工具输送能 量、信号、材料等的电缆、导管等部件统称为"管线"。在上述种类的机器人中，以往就提出如下结构，即以控制伴随臂动作的管 线的位置及姿势的变动而稳定地进行能量、材料等的供给为目的，将管线敷设在臂的内部。例如，特开2003 -200376号公报(JP - A - 2003 —200376 )公 开了如下结构，在6轴垂直多关节型的电弧焊机器人中，将用于向安装在臂末 端部上的焊炬供给焊丝、焊接电流、辅助气体等的管道电缆(线状体)，从上 部臂(在本申请中称为"前臂部")的侧方引入臂内侧的空间进行敷设。若进 一步概述，则该电弧焊机器人具备具有向侧方开口的贯通路的上部臂、与上 部臂关节连结的三自由度的手腕部、插通上部臂的贯通路并沿着手腕部的内侧 的空间敷设的管道电缆、在贯通路的侧方开口的附近搭载在上部臂上并具有在 其一端连接管道电缆的连接部的送丝装置。送丝装置所起的作用是使从机器人外部的焊丝供给源供给的焊丝通过管道电缆在控制下向焊炬输出。而且，送丝装置还作为中继部起作用，该中继部 用于将从机器人外部的焊接电源及气体供给源分别供给的焊接电流及辅助气 体通过管道电缆内的专用的配线及配管向焊炬供给。在此，在本申请中，像上 述送丝装置那样，将介于敷设在机器人臂上的管线与配备在机器人外部的控制 设备和能量、材料等的供给源之间，中继相对作业工具的信号的收发、能量、 材料等的供给的装置统称为"工具管理中继装置"。在像JP - A - 2003 - 200376所记载的电弧焊机器人那样具备管线容纳型 的臂构造的机器人中，以防止在臂动作中可能产生的工具管理中继装置与机器 人的外围构造物的干涉并且降低工具管理中继装置的惯性波及臂动作的影响 为目的，尽可能減小形成于工具管理中继装置与臂构造之间的间隙并将工具管 理中继装置设置在关节的附近比较有利。另一方面，敷设在工具管理中继装置 与臂末端部的作业工具之间的管线，在反复进行臂动作的期间由于弯曲和扭曲 而可能产生劣化和损伤，所以希望定期更换。在进行管线的更换时，以往是通 过手工作业从工具管理中继装置的连接部分离管线。但是，在如上所述工具管 理中继装置与臂构造之间的间隙减小的配置结构中，难以在工具管理中继装置 与臂构造之间确保作业员顺利进行管线分离作业的足够的空间，结果管线的更 换拖延，存在难以适当地进行机器人的安全管理的担心。在这方面，JP-A-2003-200376的电弧焊机器人，由于具有使上部臂的 贯通路向臂侧方开口并且将从送丝装置引出的管道电缆从臂侧方？I入到贯通 路的结构，因此送丝装置和管道电缆的连接部露出，可顺利进行上述分离作业。 但是，在这种配置结构中，送丝装置的重心从手腕部相对上部臂的旋转中心轴 线偏向侧方，所以臂构造的平衡破坏，不能排除送丝装置自身的惯性和与外围 设备的干涉波及臂动作的影响的危险。
技术实现思路
本专利技术的目的是在具有管线容纳型臂的机器人中，提供一种能够防止臂动 作中的工具管理中继装置和机器人外围构造物的干涉，并且降低工具管理中继 装置的惯性波及臂动作的影响，而且能够顺利进行管线的更换作业，可适当地 进行机器人的安全管理的可靠性优良的机器人。为了达到上述目的，本专利技术提供一种机器人，该机器人具备具有贯通路的前臂部；与前臂部关节连结的手腕部；插通前臂部的贯通i 各并沿着手腕部敷 设的管线；在贯通路的附近搭载在前臂部上并具有连接管线的连接部的工具管 理中继装置；以及将工具管理中继装置在连接部与贯通if各的开口邻接而配置的 第一位置和连接部从贯通路的开口隔离而配置的第二位置之间可移动地担持， 并在第 一位置可解除地固定在前臂部上的搭载机构。搭载机构可具备在第一位置和第二位置之间引导工具管理中继装置的引 导部、和与引导部协作将工具管理中继装置可解除地固定在第一位置上的固定部。而且，搭载机构可做成如下结构，具有可脱离地安装在工具管理中继装置 上的安装部件，并且安装部件在第一位置和第二位置之间可移动地安装在前臂 部上。另外，也可以做成在将工具管理中继装置配置在第一位置上时，连接部容 纳在前臂部的贯通路中的结构。另外，手腕部可做成如下结构，即具有以第一轴线为中心可旋转地与前 臂部连结的第一手腕单元、以向正交于第一轴线的方向延伸的第二轴线为中心 可旋转地与第一手腕单元连结的第二手腕单元、以向正交于第二轴线的方向延 伸的第三轴线为中心可旋转地与第二手腕单元连结的第三手腕单元，并且在第 三手腕单元上安装连4妻管线的作业工具。 附图说明本专利技术的上述及其他目的、特征以及优点，通过与附图关联的以下适当的 实施方式的说明中将更加明确。在这些附图中图1是本专利技术的一个实施方式的机器人的主要部分的主视图；图2A及图2B分别是图1的机器人主要部分的俯视图及侧视图；图3是概略表示包括图1的机器人的机器人系统的整体结构的一例的图；图4A-4C是在图1的机器人中分别以基准姿势、+90度旋转姿势以及图5A 5C是在图1的机器人中分别以基准姿势、+90度旋转姿势以及-90图；图6是在第二位置表示图1的机器人主要部分的主视图；图7A及图7B分别是图6的机器人主要部分的俯视图及抽出主要部件表示的一部分的侧视图；图8表示装入图1的机器人中的搭载机构的变形例的图；图9A及图9B是表示装入图1的机器人中的搭载机构的其他变形例的图，分别是搭载工具管理中继装置时的图及工具管理中继装置的单体的图； 图IO是表示装入图1的机器人中的搭载机构的另一个变形例的图； 图11是概略表示包括图1的机器人的机器人系统的整体结构的其他例的图；图12是表示搭载在图1的机器人上的工具管理中继装置的连接部的具体 结构例的图；图13是表示搭载在图1的机器人上的工具管理中继装置的连接部的其他 具体结构例的图；以及图14是表示搭载在图1的机器人上的工具管理中继装置的连接部的另一 个具体结构例的图。具体实施方式以下，参照附图，详细说明本专利技术的实施方式。在附图中，在相同或类似 的结构元件上标注共同的附图标记。参照附图，图1 ~图2B表示本本专利技术的一个实施方式的机器人10的主要 部分。而且，图3概略表示包括机器人10的机器人系统的整体结构的一例。 图示的机器人IO具有6轴垂直多关节型的机械结构，而本专利技术的机器人的机 械结构不限于此。另外，在本申请中所谓机器人的用语意味着除了控制装置类 以外的机构部。机器人10具备支撑于固定设置在地面F上的静止基台12上的六自由度的 臂构造(即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，具备：具有贯通路（３４）的前臂部（１８）；与该前臂部关节连结的手腕部（２０）；插通该前臂部的贯通路并沿着该手腕部敷设的管线（３８）；以及在该贯通路的附近搭载在该前臂部上并具有连接该管线的连接部（４４）的工具管理中继装置（４６），其特征在于，具备搭载机构（６８），该搭载机构将上述工具管理中继装置在上述连接部与上述贯通路的开口邻接而配置的第一位置和该连接部从该贯通路的该开口隔离而配置的第二位置之间可移动地担持，并在该第一位置可解除地固定在上述前臂部上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上俊彦，中山一隆，岩山贵敏，上村时敬，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]