CN104440949B - 桌上机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桌上机器人。一种桌上机器人，该桌上机器人是使电动的螺丝起子、钻等工具沿X/Y/Z轴方向移动而进行作业的机器人，作为这样的构成：将从Y本体向Z本体进行电源和电气控制的电缆设在Y本体内部，而且，不使电缆的电线露出于外部地送入Z本体内。本发明由作业台座(1)、X本体(2)、Y本体(A)以及Z本体(9)构成。具备引导单元，该引导单元对用于在从形成于Y本体(A)的缝隙(上部缝隙(44))突出的Y轴行驶基台(7)的连结部(上连结部(72))装配固定的Z机构部(91)的控制的电线(51b)进行引导以通过缝隙(上部缝隙(44))。

Description

桌上机器人

技术领域

本发明涉及桌上机器人，该桌上机器人是使电动的螺丝起子、钻等工具沿X/Y/Z轴方向移动而进行作业的机器人，作为将从Y本体向Z本体进行电源和电气控制的电缆设在Y本体内部且不使电缆的电线露出于外部地送入Z本体内的构成。

背景技术

一般而言，在工厂等的制造现场，存在桌上机器人，该桌上机器人装配有电动的螺丝起子、钻、焊锡等工具，使那些工具沿X/Y/Z轴方向移动，能够高效地进行穿孔、螺丝拧紧等作业。

这种桌上机器人，首先，由具备能够沿X轴方向移动的作业桌台的台座、经由柱而设在该台座上且担负着Y(水平)轴方向的往复移动动作的控制的Y本体以及装配于该Y本体并担负着Z(垂直)轴方向的往复移动动作的控制的Z本体构成。作为其代表性的具体示例，存在有在日本特开平8-229860号中公开的桌型机器人。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平8-229860号公报。

发明内容

发明要解决的课题

可是，由于Y本体和Z本体的各自的可动体都使用电动机来往复移动，因而分别需要电源电缆。另外，还需要控制Y轴方向移动和Z轴方向移动的移动动作的控制电缆。如以日本特开平8-29860所公开的桌上机器人为代表，上述电源电缆和控制电缆从Y本体向着Z本体露出于各自的外壳的外部而以架桥状态连结。

电源电缆、控制电缆汇集为一根粗电缆，在Z本体相对于Y本体而沿Y轴方向移动时，该电缆沿左右方向扭转并同时往复移动。因此，电缆为了使Z本体往复移动而以具有余量的长度且以大致倒U字形状成为折返状态。

可是，由于电缆在Y本体和Z本体的各自的外壳的外部大大地露出，因而对作业者而言，在作业时，电缆成为障碍，十分有可能产生手或物品挂在电缆的事态。而且，在那样的情况下，有可能使物品从手掉落而破损。

特别是，如果制品是精密的机械，则其损害也变得极大。另外，如果使电缆露出于外部，则从该电缆向外部放射电磁或从外部受到噪声，不仅本体，而且还存在对外部设备带来不良影响这一不合适状况。

因此，尝试将露出于外壳的外部的电缆收纳于外壳内，但如果制成将电缆配置于外壳内的构成，则出现新的问题点。该问题点为，必须确保传送从Y本体向Z本体传送电源供给和控制信号的电缆内的许多电线束的适当的路线。

可是，在Y本体的外壳连结有Z本体，而且，存在用于使该Z本体沿Y轴方向往复移动的缝隙。在成为利用该缝隙来将电缆内的电线束送出至Z本体的构成的情况下，在Z本体沿Y轴方向往复移动时，电线有可能与缝隙的开口周缘等接触而断线。

本发明的目的(要解决的技术的课题)在于，在桌上机器人中，以极其简单的构成实现不使从Y本体向着Z本体电源供给和控制信号等的电缆的电线束露出于外部且不会切断的布线。

用于解决课题的方案

于是，发明者为了解决上述课题，反复专心研究，结果，通过以本发明的第1实施方式作为这样的桌上机器人而解决上述课题：由作业台座、具备将设在该作业台座的作业桌台沿X轴方向往复移动的X机构部的X本体、竖立设置于前述作业台座的柱、设在该柱并具备具有沿Y轴方向往复移动的Y轴行驶基台的Y机构部的Y本体以及装配固定于前述Y轴行驶基台的连结部并具有将设在前端的工具等沿Z轴方向往复移动的Z机构部的Z本体构成，在该桌上机器人中，具备引导单元，该引导单元对用于在从形成于前述Y本体的缝隙突出的前述Y轴行驶基台的前述连结部装配固定的前述Z机构部的控制的电线进行引导以通过前述缝隙。

通过将本发明的第2实施方式作为这样的第1实施方式所记载的桌上机器人，从而解决上述课题：前述引导单元作为构成将前述电线与通过前述缝隙的前述Y轴行驶基台的连结部一起配置的空隙部的遮盖罩。通过将本发明的第3实施方式作为这样的第1实施方式所记载的桌上机器人，从而解决上述课题：前述引导单元作为按压部件，在前述缝隙附近由前述按压部件将配置于前述Y轴行驶基台的连结部的前述电线以通过前述缝隙的方式固定。

通过将本发明的第4实施方式作为这样的第1实施方式所记载的桌上机器人，从而解决上述课题：前述引导单元由在前述Y轴行驶基台的连结部的前述缝隙附近形成的引导槽和按压部件构成，将前述电线配置于前述引导槽，在前述缝隙附近，由前述按压部件固定前述引导槽的前述电线。

发明的效果

在本发明的第1实施方式中，具备引导单元，该引导单元对用于在从形成于Y本体的缝隙突出的Y轴行驶基台的连结部装配固定的Z机构部的控制的电线进行引导以通过前述缝隙。从Y本体传送至Z本体的Z机构部的电线由引导单元保护，免受缝隙周围及附近损害，不与缝隙的开口周缘接触，能够与Y轴行驶基台一起进行往复移动。由此，不使电线和电缆露出于Y本体和Z本体的外部，而且，也不会断线，能够以极其简单的构成实现。

在本发明的第2实施方式中，前述引导单元作为构成将电线与通过缝隙的Y轴行驶基台的连结部一起配置的空隙部的遮盖罩，由此，电线配置于空隙部，确保比较宽广的空间，电线彼此未紧密地聚集，因而，未相互电磁地造成影响，能够将良好的电信号传送至Z本体。而且，电线被Y轴行驶基台和遮盖罩保护，免受缝隙的开口周缘及附近损害。

在本发明的第3实施方式中，引导单元为作为按压部件且在缝隙附近由按压部件将配置于Y轴行驶基台的连结部的电线以通过缝隙的方式固定的构成，因而能够以极其简易的构成保护电线免受缝隙的开口周缘及附近损害。

在本发明的第4实施方式中，前述引导单元作为这样的构成：由在Y轴行驶基台的连结部的缝隙附近形成的引导槽和按压部件构成，将电线配置于引导槽，在缝隙附近，由按压部件固定引导槽的电线。这样，引导单元将电线收纳于引导槽，由按压部件按压电线，由此，电线不从连结部的表面突出，能够以极其简单的构造保护电线免受缝隙的开口周缘及附近损害。另外，还能够适应于槽宽比较小的缝隙的情况。

附图说明

图1(A)是本发明的正面图，(B)是(A)的Y1-Y1向视放大截面图，(C)是(B)的(Q1)部放大图。

图2(A)是本发明中的Y本体部位的立体图，(B)是(A)的X1-X1向视截面图，(C)是图1(C)的(Q2)部放大图。

图3(A)是示出使用本发明中的引导单元的第1实施方式的Y轴行驶基台与机器人电缆的连结状态的分解立体图，(B)是示出Y轴行驶基台与机器人电缆的连结状态的立体图。

图4(A)是示出本发明中的引导单元的第2实施方式的立体图，(B)是(A)的X2-X2向视截面图，(C)是示出引导单元的第3实施方式的主要部分的截面图，(D)是示出引导单元的第3实施方式中的变形例的主要部分的截面图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。本发明如图1所示，由作业台座1、设在该作业台座1上并具备沿X轴方向往复移动的X机构部21的X本体2、竖立设置在前述作业台座1的柱11、设在该柱11并具备沿Y轴方向往复移动的Y机构部3的Y本体A以及装配固定于前述Y机构部3并收纳沿Z轴方向往复移动的Z机构部91的Z本体9构成。前述X轴方向和前述Y轴方向都在水平方向上正交，前述Z轴方向是指垂直方向。

作业台座1在正面侧设有进行本发明的桌上机器人的操作的操作部，其顶部形成为大致正方形或长方形等方形状。而且，在作业台座1的顶部设有X本体2[参照图1(A)]。该X本体2的X机构部21由大致长方形状的工作台21a和在该工作台21a上通过电动机而沿X轴方向往复移动的作业桌台21b构成。

在台座1的顶部，设有柱11，在该柱11的顶部，装配有Y本体A。Y本体A由Y机构部3、Y本体壳体4以及Y轴行驶基台7构成[参照图1(B)、(C)]。另外，具备用于将Y轴行驶基台7与机器人电缆5和增强部件6连结的基底托架33、托架罩35等。

基底托架33作为将机器人电缆5固定于Y轴行驶基台7的安装台而完成任务，是平坦状的部件。在基底托架33上，固接有托架罩35和后述的遮盖罩8A，保护从机器人电缆5露出的电线51b、51b…的束。

Y本体基底部31，电缆台31b从基底底部31a向上方突出形成[参照图1(B)、(C)]。前述电缆台31b的顶面形成为平坦面，成为载置有后述的机器人电缆5的部分。形成有相对于电缆台31b的顶面而成为垂直状的分隔壁部31c。前述电缆台31b和分隔壁部31c形成为沿Y轴方向延伸。

Y轴行驶基台7经由滑动轨道36而连结至前述分隔壁部31c，Y轴行驶基台7能够沿Y轴方向往复移动(参照图1)。Y轴行驶基台7的往复移动由带驱动部37进行。带驱动部37由带以及未图示的滑轮和电动机驱动。在Y轴行驶基台7，连结有Z本体9，该Z本体能够沿Y轴方向往复移动[参照图1(A)、图2(A)等]。

Y轴行驶基台7从主板部71的上端形成上连结部72，从下端形成下连结部73[参照图1(B)、(C)]。主板部71作为长方形或正方形等方形状的板部而形成。上连结部72，从前述主板部71的上端起形成向着上方倾斜的倾斜连结片72a，从该倾斜连结片72a的外端起形成水平状片72b，从该水平状片72b的外端起形成垂直状片72c。

另外，下连结部73，从前述主板部71的下端起形成向着下方倾斜的倾斜连结片73a，从该倾斜连结片73a的外端起形成水平状片73b，从该水平状片73b的外端起形成垂直状片73c。前述上连结部72的倾斜连结片72a、水平状片72b以及垂直状片72c，和下连结部73的倾斜连结片731a、水平状片73b以及垂直状片73c沿上下方向大致对称地形成[参照图1(C)]。

Y本体壳体4由基底罩41、正面罩42以及侧面罩43构成。基底罩41由覆盖Y机构部3的上表面的上表面覆盖部41a和覆盖Y机构部3的背面的背面覆盖部41b构成。正面罩42是以Y轴方向作为长度方向的长方形。另外，侧面罩43是大致正方形状(也包括长方形)。

而且，以覆盖前述Y本体基底部31的上方和背面的方式装配有基底罩41，在该基底罩41的两侧装配有侧面罩43、43[参照图1(A)、图2(A)]。在将Y本体壳体4盖在Y机构部3的状态下，构成以Y轴方向作为长度方向的大致长方体。

在Y本体A的基底罩41的正(前)面，形成有长方形的开口，在该开口部位装配有正面罩42。另外，在其两侧装配有侧面罩43。在前述正面罩42的上下两端形成有缝隙。将形成于前述正面罩42的上端与基底罩41的上表面覆盖部41a之间的缝隙称为上部缝隙44。另外，将形成于正面罩42的下端与Y本体基底部31的基底底部31a之间的缝隙称为下部缝隙45[参照图1(A)、图2(A)]。

上部缝隙44和下部缝隙45分别沿Y轴方向延伸，成为将Y本体A的内部与外部连通的贯通孔。而且，构成为，前述Y轴行驶基台7的上连结部72比上部缝隙44更向外方突出，下连结部73比下部缝隙45更向外方突出。

具体而言，上连结部72的水平状片72b通过上部缝隙44，下连结部73的水平状片73b通过下部缝隙45。而且，在上连结部72的垂直状片72c和下连结部73的垂直状片73c固接有Z本体9(参照图1)。

机器人电缆5由多个单位电缆51、51…构成，这些单位电缆51、51…全部为大致同等的长度，并列地配置，邻接的单位电缆51、51…彼此固接，作为整体而成为大致平带形状或扁平状[参照图1(C)、图3等]。此外，有时候也将这样地将多根电缆并列设置而作为一体的构造的结构称为带形电缆。

各单位电缆51在电缆管51a内收纳有许多细的电线51b、51b…，在各个单位电缆51完成向Z本体9的电源供给和动作的控制信号的传递等任务。

在机器人电缆5的宽度方向的侧部的至少一方，固接有增强部件6。增强部件6是合成树脂制等的电缆状的部件，将该增强部件6固接于机器人电缆5，使增强部件6为机器人电缆5的一部分，由此，机器人电缆5能够在Y本体A的内部进行稳定的往复移动。

机器人电缆5与增强部件6一起载置于前述Y本体A的电缆台31b上，其长度方向的一端由固定侧安装用具38固接于电缆台31b，另一方端侧由可动侧安装用具39固接于在前述Y轴行驶基台7固接的基底托架33(参照图3)。

该可动侧安装用具39与Y轴行驶基台7和基底托架33一起在Y轴方向上往复移动，机器人电缆5和增强部件6，在固定侧安装用具38与可动侧安装用具39之间，构成作为大致C字形状或大致圆弧形状的辊状折返部，同时，配置于前述电缆台31b上(参照图3)。

在本发明中，作为这样的构成：为了将用于控制Z机构部91的机器人电缆5的电线51b、51b…的束从Y本体A传送至Z本体9的Z机构部91，使该束与Y轴行驶基台7的上连结部72一起通过缝隙(上部缝隙44)[参照图1(B)、(C)、图2]。在本发明中，使电线51b、51b…的束通过的缝隙是指上部缝隙44。另外，通过上部缝隙44的Y轴行驶基台7的连结部是上连结部72。

而且，为了使电线51b、51b…的束通过上部缝隙44，具备引导单元8。该引导单元8完成使电线51b、51b…成为以在上部缝隙44的通过部位与前述上部缝隙44的开口周缘44a不接触的方式抱住的状态的任务。

在引导单元8，存在多个实施方式，作为其第1实施方式，为遮盖罩8A。该遮盖罩8A构成能够与Y轴行驶基台7的上连结部72一起通过前述上部缝隙44的在大致扁平状的内部具备空隙部S的管状部。

遮盖罩8A由水平遮盖部81和垂直遮盖部82以及形成于前述垂直遮盖部82与前述垂直遮盖部82的角部的倾斜遮盖部83构成。在前述水平遮盖部81和前述垂直遮盖部82，形成有用于固接在前述Y轴行驶基台7和固接于该Y轴行驶基台7的基底托架33的固定片81a和固定片82a，能够由螺丝等固接用具固接于Y轴行驶基台7(参照图3)。

由Y轴行驶基台7的倾斜连结片72a、水平状片72b、垂直状片72c和遮盖罩8A的水平遮盖部81、倾斜遮盖部83、垂直遮盖部82构成具有空隙部S的截面方形状的管状通路。在该管状通路，收纳有电线51b、51b…的束，管状通路中的相对于Y本体A的外方侧的开口存在于Z本体9内，电线51b、51b…的束送入Z本体9内。

特别是，由遮盖罩8A的垂直遮盖部82和Y轴行驶基台7的垂直状片71c构成具有空隙部S的截面大致长方形状的扁平状的管状部[参照图2(B)、图3(B)]。由遮盖罩8A处和Y轴行驶基台7构成的扁平状的管状部通过上部缝隙44内，保护电线51b、51b…，使得电线51b、51b…不与上部缝隙44的开口周缘44a及其附近接触(参照图2)。

另外，在前述遮盖罩8A的垂直遮盖部82的上端的端缘部位，形成有折返弯折部82b[参照图2(C)]。该折返弯折部82b使垂直遮盖部82的上端为平滑的形状，电线51b、51b的束不会挂住或能够防止断线。

作为引导单元8的第2实施方式，由按压部件84和形成于前述Y轴行驶基台7的上连结部72的引导槽85构成[参照图2(A)、(B)]。引导槽85是遍及Y轴行驶基台7的倾斜连结片72a、水平状片72b以及垂直状片72c而形成的截面大致凹状的槽。在该引导槽85，收纳有电线51b、51b…的束。

而且，在前述引导槽85的宽度方向两侧以成为大致桥形状的方式固接有薄板状的按压部件84，从而覆盖收纳于引导槽85的电线51b、51b…的束。特别是，按压部件84固接在位于Y轴行驶基台7的上连结部72通过上部缝隙44的部位的引导槽85的部分，电线51b、51b…的束不与开口周缘44a及其附近接触。另外，按压部件84也可以还固接于在倾斜连结片72a形成的引导槽85的部位。

作为引导单元8的第3实施方式，未设置引导槽85，仅作为按压部件84[参照图4(C)、(D)]。另外，按压部件84由大致门形状的包持部84a和固定片84b构成，由包持部84a包持电线51b、51b…，同时，由螺丝等固接用具将固定片84b固接于上连结部72。而且，作为第3实施方式的变形例，按压部件84有时候也将前述包持部84a以发夹弯曲状形成，在内部收纳电线51b、51b…的束。

Z本体9由Z机构部91和壳体92构成[参照图2(A)]。Z机构部91由被安装部91a和作业工具部91b构成，被安装部91a通过螺栓、螺丝等固接用具而与前述Y轴行驶基台32的上连结部32b和下连结部32c固接，Z本体9通过Y本体A的Y轴行驶基台7而沿Y轴方向往复移动。

前述作业工具部91b通过未图示的电动机驱动来沿Z轴方向即上下方向往复移动而进行作业。在前述作业工具部91b的前端，能够装配有螺丝起子、钻或焊锡装置等各种工具。

本发明，如以上所述，使机器人电缆5的许多电线51b、51b…的束通过在Y本体A形成的上部缝隙44，不使电线51b、51b…露出于桌上机器人的外部，并且，防止电线51b、51b…与上部缝隙44的开口周缘44a接触，不引起断线等。

因此，构成为，基于遮盖罩8A等的引导单元8装配于Y轴行驶基台7，将多个电线51b、51b…的束与Y轴行驶基台7的上连结部72一起从上部缝隙44传送至前述Z本体9内，而且，使电线51b、51b…的束成为抱住状态，与上部缝隙44的开口周缘44a不接触。

此外，在本发明中，前述引导单元8作为电线51b、51b…通过上部缝隙44的构成而说明，但不一定限定于上部缝隙44侧，也可以作为使电线51b、51b…通过下部缝隙45的构成。

在该情况下，未特别地图示，但作为将前述Y轴行驶基台7设置为在上下方向上相反且引导单元8设在下部缝隙45侧的构成。由此，将引导单元8设在下部缝隙45侧的构成能够与将引导单元8设在上部缝隙44的构成大致同样。

符号说明

1…作业台座，11…柱，2…X本体，21…X机构部，A…Y本体，3…Y机构部，39…可动侧安装用具，39b…按压片，44…上部缝隙，44a…开口周缘，84…按压部件，85…引导槽，5…机器人电缆，51b…电线，6…增强部件，7…Y轴行驶基台，8…引导单元，8A…遮盖罩，82b…折返弯折部，9…Z本体，91…Z机构部。

Claims (4)

1.一种桌上机器人，其特征在于，由作业台座、具备将设在该作业台座的作业桌台沿X轴方向往复移动的X机构部的X本体、竖立设置于所述作业台座的柱、设在该柱并具备具有沿Y轴方向往复移动的Y轴行驶基台的Y机构部的Y本体、以及装配固定于所述Y轴行驶基台的连结部并具有将设在前端的工具沿Z轴方向往复移动的Z机构部的Z本体构成，在该桌上机器人中，

具备引导单元，该引导单元对用于在从形成于所述Y本体的缝隙突出的所述Y轴行驶基台的所述连结部装配固定的所述Z机构部的控制的电线进行引导以通过所述缝隙。

2.根据权利要求1所述的桌上机器人，其特征在于，所述引导单元作为构成将所述电线与通过所述缝隙的所述Y轴行驶基台的连结部一起配置的空隙部的遮盖罩。

3.根据权利要求1所述的桌上机器人，其特征在于，所述引导单元作为按压部件，在所述缝隙附近由所述按压部件将配置于所述Y轴行驶基台的连结部的所述电线以通过所述缝隙的方式固定。

4.根据权利要求1所述的桌上机器人，其特征在于，所述引导单元由在所述Y轴行驶基台的连结部的所述缝隙附近形成的引导槽和按压部件构成，将所述电线配置于所述引导槽，在所述缝隙附近，由所述按压部件固定所述引导槽的所述电线。