CN110315569A - 向机器人追加铺设线条体的方法以及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种向机器人追加铺设线条体的方法以及机器人，不用对原来的机器人的构成部件进行追加加工，就能够将所追加的设备用的线条体铺设于机器人的机构内部。所述方法通过拆下任一个紧固件，从而将罩部件从壳体部件拆下(S1、S2)，在拆下的罩部件与壳体部件之间形成间隙，经由所形成的间隙将其他线条体配置于横跨壳体部件内外的位置(S3)，在罩部件与壳体部件之间夹持有保持间隙的间隔件的状态下(S7)，利用拆下的紧固件或其他紧固件，将拆下的罩部件安装于壳体部件上(S8、S9、S10)。

Description

向机器人追加铺设线条体的方法以及机器人

技术领域

本发明涉及向机器人追加铺设线条体的方法以及机器人。

背景技术

在现有技术中，用于驱动机器人的各轴的马达的电缆等线条体利用机器人的机构内部的空间而铺设(例如，参照专利文献1。)。另一方面，设置于臂的前端的外围设备等的追加安装于机器人上的设备用的线条体，一般以攀附在机器人的外表面的方式铺设(例如，参照专利文献2。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-20368号公报

专利文献1：日本特开2014-100743号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，存在如下不良情况：即使是追加安装于机器人上的设备用的线条体，若露出到机器人的外侧，则也会因机器人的动作而与周边部件的接触的可能性提高，并且由于暴露于切削液、切屑中而容易受到损伤。

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种向机器人追加铺设线条体的方法以及机器人，不用对原来的机器人的构成部件进行追加加工，就能够在机器人的机构内部确保线条体的可靠性，并且能够比较容易地追加铺设所追加安装的设备用的线条体。

用于解决问题的方案

本发明的一个方案是一种向机器人追加铺设线条体的方法，其是向具备现有的线条体的机器人追加铺设其他线条体的方法，该机器人具备：多个壳体部件，其以能够相对移动的方式连接；罩部件，其利用紧固件能够装卸地安装于至少一个所述壳体部件上；以及所述现有的线条体，其经由连通各所述壳体部件的内部空间的连通空间而铺设，通过拆下任一个所述紧固件，从而将所述罩部件从所述壳体部件拆下，并在拆下的所述罩部件与所述壳体部件之间形成间隙，经由所形成的所述间隙将所述其他线条体配置于横跨所述壳体部件内外的位置，在所述罩部件与所述壳体部件之间夹持有保持所述间隙的间隔件的状态下，利用拆下的所述紧固件或其他紧固件，将拆下的所述罩部件安装于所述壳体部件上。

根据本方案，通过拆下将任一个罩部件安装于壳体部件上的紧固件，从而将罩部件从壳体部件拆下，并在拆下的罩部件与壳体部件之间形成间隙。由此，能够从机器人的外部向壳体部件的内部插入其他线条体。

经由所形成的间隙将线条体配置于横跨壳体部件内外的位置，对于配置于壳体部件内部的部分的其他线条体，铺设在经过即使机器人做动作也不受较大负荷的路径上，直至机器人的前端侧的预期的位置为止。

之后，通过使间隔件位于拆下的罩部件与壳体部件之间，从而能够在保持使所追加的其他线条体通过的间隙的状态下，将罩部件再次安装于壳体部件上。即，根据本方案，不用对原来的机器人的构成部件进行追加加工，就能够将所追加的其他线条体铺设于机器人的机构内部。

在上述方案中，可以在所述间隙的位置配置包围所述其他线条体的外周的弹性部件，在将拆下的所述罩部件安装于所述壳体部件上时，通过在所述罩部件与所述壳体部件之间夹持所述弹性部件并使其弹性变形，从而将所述其他线条体固定于所述间隙的位置。

根据该结构，经由形成于罩部件与壳体部件之间的间隙而配置于横跨壳体部件内外的位置的线条体，通过配置于包围线条体的位置的弹性部件的弹性变形而固定于罩部件与壳体部件之间。由此，能够防止因线条体与罩部件以及壳体部件的边缘部等直接接触而导致的线条体的磨损。

在上述方案中，所述紧固件可以是螺栓，所述其他紧固件是长度比拆下的所述紧固件长的螺栓。

根据该结构，以在与壳体部件之间夹持有间隔件的方式将罩部件再次安装于壳体部件上时，只要将作为紧固件的螺栓更换为比其长间隔件的厚度大小程度的螺栓，就能够将罩部件简单地安装于壳体部件上。

在上述方案中，所述其他线条体可以沿着与所述现有的线条体相同的路径而配置。

在上述方案中，可以在各所述壳体部件上在固定所述现有的线条体的固定部位，使所述其他线条体与所述现有的线条体邻接且并列固定。

根据该方案，能够将所追加的其他线条体容易地配置于与现有的线条体相同的路径上。

在上述方案中，可以在所述现有的线条体的可动部的两端、即两个所述固定部件之间，以该固定部位之间的长度最长的所述现有的线条体以上的长度，将所述其他线条体固定于所述固定部位之间。在现有的线条体的可动部中，两个固定部位隔着可动部而配置于两侧，配置于该两个固定部位之间的各线条体的长度设定为包括额外长度的长度，该长度不会由于机器人的动作而施加过大的负荷。

根据该结构，能够将施加于与现有的线条体并列配置的追加的其他线条体上的负荷降低为与现有的线条体相同以下，从而能够提高所追加的其他线条体的持久性。

在上述方案中，所述间隔件可以形成为夹持于所述壳体部件与所述罩部件之间的平板状，并具备切口，该切口在所述间隔件夹持于所述壳体部件与所述罩部件之间的状态下，在所述壳体部件与所述罩部件之间形成能够使所述其他线条体贯穿的所述间隙。

根据该结构，通过将平板状的间隔件夹持于壳体部件与罩部件之间，能够利用设置于间隔件上的切口简单地形成以间隔件的厚度为最大限度的间隙。

在上述方案中，所述罩部件可以是使所述现有的线条体贯穿的配线板，所述间隔件形成为C字状，所述C字状由所述切口将周向的一部分切除而形成，所述切口具有能够使所述现有的线条体通过的间隔尺寸。

根据该结构，在将构成配线板的罩部件从壳体部件拆下的状态下，将位于罩部件与壳体部件之间的现有的线条体经由切口插入到间隔件的内侧，从而不用将现有的线条体从罩部件拆下就能够将间隔件配置于罩部件与壳体之间。

本发明的另一个方案是一种机器人，其具备：多个壳体部件，其以能够相对移动的方式连接；罩部件，其利用紧固件能够装卸地安装于至少一个所述壳体部件上；现有的线条体，其经由连通各所述壳体部件的内部空间的连通空间而铺设；以及间隔件，其在夹持于至少一个所述壳体部件与所述罩部件之间的状态下，在所述壳体部件与所述罩部件之间形成能够配置其他线条体的间隙。

根据本方案，通过松开紧固件而将罩部件从壳体部件拆下，从而在扩大罩部件与壳体部件之间的间隙的状态下，经由扩大的间隙将所追加的其他线条体配置于壳体内外，并利用紧固件将夹持间隔件的状态的罩部件与壳体部件再次紧固，从而能够将追加的其他线条体容易地铺设于壳体部件的内部。

在上述方案中，在两个不同的所述壳体部件与所述罩部件之间可以配置有所述间隔件。

根据该方案，能够如下进行布线：经由一个壳体部件与罩部件的间隙将所追加的其他线条体导入于壳体部件的内部，并且将导入后的其他线条体经由机器人的更靠前端侧的另一个壳体部件与罩部件之间的间隙拉出到壳体部件的外部直至固定于机器人的外侧的追加的设备为止。

发明效果

根据本发明，具有如下效果：不用对原来的机器人的构成部件进行追加加工，就能够将所追加的设备用的线条体铺设于机器人的机构内部。

附图说明

图1是表示利用本发明的一个实施方式所涉及的向机器人追加铺设线条体的方法追加铺设线条体后的状态的机器人的立体图。

图2是对追加铺设图1的线条体之前的机器人进行说明的立体图。

图3是对向图2的机器人追加铺设线条体的方法进行说明的流程图。

图4是表示图1的机器人的基座主体以及配线板的局部立体图。

图5是表示将图4的机器人的配线板从基座主体拆下的状态的局部立体图。

图6是表示图2的机器人的第二臂主体以及罩部件的局部立体图。

图7是表示将图6的机器人的罩部件从第二臂主体拆下的状态的局部立体图。

图8是表示在图5的配线板与基座主体之间配置间隔件并导入所追加的电缆的状态的局部立体图。

图9是表示在图7的罩部件与第二臂主体之间配置间隔件并拉出所追加的电缆而与摄像机连接的状态的局部立体图。

图10是表示在图8的配线板与基座主体之间夹持有间隔件而将配线板固定于基座主体上的状态的局部立体图。

图11是表示图9的罩部件与第二臂主体之间夹持有间隔件而将罩部件固定于第二臂主体上的状态的局部立体图。

图12是表示本发明的一个实施方式的机器人的立体图。

附图标记说明

1：机器人

3：电缆(其他线条体)

9：基座主体(壳体部件)

10：配线板(罩部件)

11：电缆(现有的线条体)

12、19：螺栓(紧固件)

13：旋转体主体(壳体部件)

14、16、18：罩部件

15：第一臂主体(壳体部件)

17：第二臂主体(壳体部件)

20：固定件(固定部位)

21：间隔件

22：弹性部件

23：切口

B：连通空间

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的一个实施方式的向机器人追加铺设线条体的方法进行说明。

本实施方式的追加铺设线条体的方法是铺设例如与外置于图1所示的垂直多关节型机器人(以下称为机器人。)上的设备2、例如摄像机连接的追加的电缆3等(其他线条体)的方法。

如图2所示，铺设所追加的设备2以及电缆3之前的机器人1具备：基座4，其设置于地面上；旋转体5，其相对于基座4能够围绕竖直的第一轴线旋转；第一臂6，其相对于旋转体5能够围绕水平的第二轴线旋转；第二臂7，其相对于第一臂6能够围绕与第二轴线平行的第三轴线旋转；以及三轴的手腕单元8，其安装于第二臂7的前端。

基座4具备：具有开口的中空的基座主体(壳体部件)9；以及封堵基座主体9的开口的配线板(罩部件)10。在配线板10上固定有将在后面叙述的电缆(现有的线条体)11的末端的连接器10a。在由配线板10封堵开口的基座主体9的内部空间容纳有固定于配线板10上的电缆11的一部分。配线板10利用螺栓(紧固件)12固定于基座主体9上。

旋转体5具备：具有开口的中空的旋转体主体(壳体部件)13以及封堵旋转体主体13的开口的罩部件14。旋转体主体13的内部空间经由连通空间B与基座主体9的内部空间连通。罩部件14利用螺栓(紧固件)固定于旋转体主体13上。

第一臂6具备：具有开口的中空的第一臂主体(壳体部件)15；以及封堵第一臂主体15的开口的罩部件16。第一臂主体15的内部空间经由连通空间B与旋转体5的内部空间连通。罩部件16利用螺栓(紧固件)固定于第一臂主体15上。

第二臂7具备：具有开口的中空的第二臂主体(壳体部件)17；以及封堵第二臂主体17的开口的罩部件18。第二臂主体17的内部空间经由连通空间B与第一臂6的内部空间连通。罩部件18利用螺栓(紧固件)19固定于第二臂主体17上。

例如，在基座主体9的内部空间容纳有相对于基座4旋转驱动旋转体5的未图示的马达。

例如，在第一臂6的内部空间容纳有相对于旋转体5旋转驱动第一臂6的未图示的马达、以及相对于第一臂6旋转驱动第二臂7的未图示的马达。

并且，例如，在第二臂7的内部空间容纳有相对于第二臂7旋转驱动手腕单元8的未图示的马达。

与各马达连接的电缆11以如下路径铺设：从固定于基座主体9上的连接器10a，经由基座主体9的内部空间以及连通空间B进入旋转体5的内部空间，经由连通空间B进入第一臂6的内部空间，经由连通空间B到达第二臂7的内部空间。

经过各连通空间B的部分的电缆11由于为可动电缆，因此在各连通空间B的两端利用捆束带等固定于安装在基座主体9、旋转体主体13、第一臂主体15以及第二臂主体17上的固定件(固定部位)20上。电缆11在从配线板10至第二臂7为止经由预定的路径进行铺设的途中，在各马达的近旁分支的一部分与各马达连接。

如图3所示，本实施方式的向机器人追加铺设线条体的方法，首先，如图4和图5所示，松开螺栓12并从基座主体9拆下配线板10(步骤S1)。如图6和图7所示，松开螺栓19并将罩部件16、18从旋转体主体13、第一臂主体15以及第二臂主体17拆下(步骤S2)。通过拆下配线板10以及各罩部件14、16、18，从而基座主体9、旋转体主体13、第一臂主体15以及第二臂主体17的内部空间被打开，因此能够使所追加的电缆3的铺设作业变得容易。

接下来，如图8所示，将追加的电缆3从通过拆下配线板10而打开的基座主体9的开口插入到基座主体9的内部空间(步骤S3)，并经由连通空间B拉出到旋转体主体13的内部空间内。将拉出到旋转体主体13侧的电缆3经由连通空间B拉出到第一臂主体15的内部空间内。进而将拉出到第一臂主体15侧的电缆3经由连通空间B拉出到第二臂主体17的内部空间内。而且，如图9所示，将拉出到第二臂主体17侧的电缆3从第二臂主体17的开口拉出到外部并与外置的设备2连接(步骤S4)。

以如此方式将配置于机器人1的内部空间的电缆3沿着与现有的电缆11相同的路径而配置(步骤S5)，并且利用固定现有的电缆11的固定件20，与现有的电缆11并列固定(步骤S6)。图1中的附图标记A是固定部位。在向配置于连通空间B的两端的固定件20固定时，在隔着连通空间B的两个固定件20之间的电缆3的长度长于现有的电缆11的位置处进行固定。

接下来，如图8所示，在配线板10与基座主体9之间配置间隔件21和弹性部件22(步骤S7)。在本实施方式中，间隔件21是具有固定的厚度尺寸且具有与配线板10的外形大致相同的外形的四边形框状的部件，并且通过切除周向的一部分而形成切口23，从而横截面形成为大致C字状。在间隔件21上，在与设置于配线板10上的用于使螺栓贯穿的贯穿孔24一致的位置处设置有沿厚度方向贯穿的贯穿孔25。

如图8所示，切口23具有大于与配线板10连接的现有的电缆11的粗度的宽度尺寸。弹性部件22由通过收缩能够配置于切口23内的长方体状的海绵橡胶构成。在弹性部件22上具备从一边朝向中心切入的狭缝26。由此，通过将追加的电缆3的长度方向的中途位置插入到狭缝中，能够在该位置以包围电缆3的周围的方式配置弹性部件22。弹性部件22的一边的尺寸形成为与切口23的宽度大致相同，另一边的尺寸形成得比间隔件21的厚度尺寸大。

而且，如图8所示，将配线板10固定在基座主体9上的螺栓12更换为比其长间隔件21的厚度大小的长的螺栓12，并使该长的螺栓12贯穿配线板10以及间隔件21的贯穿孔24、25而紧固于基座主体9的螺纹孔27中(步骤S8)。此时，如图10所示，安装于电缆3上的弹性部件22配置于填充间隔件21的切口23的位置。由此，若配线板10与基座主体9夹持着间隔件21被紧固，则电缆3以贯穿间隔件21的切口位置且横跨基座主体9的内外的方式配置，并且弹性部件22在配线板10与基座主体9之间被压缩，在其位置固定有电缆3。

同样地，如图9所示，在第二臂主体17的开口也准备具有切口23的间隔件21和带狭缝26的弹性部件22，如图11所示，将弹性部件22安装于电缆3，并配置于填充切口23的位置，通过使更换的长的螺栓19贯穿罩部件18以及间隔件21的贯穿孔25、28，并紧固于第二臂主体17的螺纹孔29中而固定(步骤9)。由此，若罩部件18与第二罩部件17夹持着间隔件21而被紧固，则电缆3被配置为贯穿间隔件21的切口位置且横跨第二臂主体17的内外，并且弹性部件22在罩部件18与第二臂主体17之间被压缩，在其位置固定有电缆3。

之后，剩余的罩部件14、16也利用螺栓安装于旋转体主体13以及第一臂主体15上，而封堵开口(步骤S10)。

由此，向机器人1追加的电缆3的铺设作业结束。

如此，根据本实施方式所涉及的向机器人追加铺设线条体的方法，只要将配线板10从基座主体9拆下，在其之间夹持间隔件21，并利用长的螺栓12再次安装，就能够经由形成于配线板10与基座主体9之间的间隙将追加的电缆3导入到机器人1的内部空间。在该情况下，通过利用具有切口23的C字状的间隔件21，从而不用将固定于配线板10上的电缆11从配线板10拆下，就能够将间隔件21配置在配线板10与基座主体9之间。

而且，在该情况下，具有如下优点：通过在贯穿间隔件21的切口23的位置利用弹性部件22包围电缆3，从而防止了电缆3与配线板10以及基座主体9的边缘部等接触，并且通过压缩弹性部件22，能够在其位置简单地固定电缆3。

由于利用固定现有的电缆11的固定件20在与现有的电缆11相同的路径铺设所追加的电缆3，因此能够防止在机器人1做动作时对所追加的电缆3施加大的负荷。

尤其，由于在配置于电缆为可动电缆的区域内的追加的电缆3的长度比其他现有的电缆11长的位置处，将追加的电缆3安装于两侧的固定件20，因此具有如下优点：与由机器人1的动作而施加于现有的电缆11上的负荷相比，能够切实地降低因机器人1的动作而施加于追加的电缆3上的负荷。

而且，只要将罩部件18从第二臂主体17拆下，在其之间夹持间隔件21，并利用长的螺栓19再次安装，就能够经由形成于罩部件18与第二臂主体17之间的间隙将追加的电缆3从机器人1的内部空间拉出到外部。

在该情况下，也具有如下优点：通过在贯穿间隔件21的切口23的位置利用弹性部件22包围电缆3，从而防止了电缆3与罩部件18以及第二臂主体17接触，并且通过压缩弹性部件22，能够在其位置简单地固定电缆3。

而且，根据本实施方式的向机器人1追加铺设线条体的方法，具有如下优点：只要新追加间隔件21以及弹性部件22，并将螺栓12、19更换为长的螺栓12、19，就能够铺设追加的电缆3，从而不用对原来的机器人1的构成部件进行追加加工，就能够在机器人1的机构内部铺设所追加的电缆3。

此外，在本实施方式中，作为外置的设备2，举例说明了摄像机，但不限于此。作为追加铺设的线条体，举例说明了电缆3，但还可以应用于铺设软管等任意的线条体的情况。

举例说明了如下情况：将电缆3从基座主体9与配线板10之间导入到基座主体9的内部空间，并将第二臂主体17的内部空间内的电缆3从第二臂主体17与罩部件18之间拉出到外部，但取而代之，还可以采用其他的导入位置以及拉出位置。

举例说明了铺设与外置的设备2连接的线条体3的情况，但取而代之，例如，还可以应用于与设置于第二臂主体17的内部空间的设备连接的线条体的追加铺设。

在该情况下，间隔件21的设置为从外部的导入部位的一处即可。

作为弹性部件22，举例说明了长方体状块状的海绵橡胶，但取而代之，还可以采用其他任意的形式、例如缠绕于电缆3的带状的弹性部件等。只要能够通过夹持于罩部件10、14、16、18与壳体部件9、13、15、17之间并进行压缩而固定电缆3，则可以为任意的形式。

在间隔件21与配线板10之间、间隔件21与基座主体9之间还可以配置密封间隙的密封部件或密封涂料。同样地，即使在间隔件21与罩部件18之间、间隔件21与第二臂主体17之间也可以配置密封间隙的密封部件或密封涂料。

作为间隔件21，采用长方形的框状，并且具备切除周向的一部分而形成的切口23，作为整体，采用了具有C字状的形式的一体的部件，但取而代之，还可以分割为两个以上。举例说明了利用间隔件21和弹性部件22，在整周上密封罩部件10、14、16、18与壳体部件9、13、15、17之间的间隙的情况，但在不要求密封性的情况下，还可以采用只部分地配置在螺栓12、19的位置的筒状部件作为间隔件21。

举例说明了切除周向的一部分而形成的C字状的间隔件21，但还可以采用封闭的环状的间隔件21，并在与罩部件10、14、16、18或壳体部件9、13、15、17的接触面设置由用于形成间隙的凹部构成的切口。

如图12所示，作为本发明的一个实施方式的机器人，还可以在所追加的电缆3的放入位置以及取出位置预先具备间隔件21以及弹性部件22。由此，在安装所追加的设备2时，只要松开螺栓12、19，将间隔件21与罩部件18以及配线板10一起拆下，并在铺设之后，恢复原样，就能够在不进行部件的追加以及更换的情况下追加铺设所追加的电缆3。

此外，在该情况下，间隔件21以及弹性部件22也可以只有一处。

在本实施方式中，举例说明了沿着与现有的电缆11相同的路径配置所追加的电缆3，但不必非是相同的路径，也可以分别以不同的路径配置。

Claims (10)

1.一种向机器人追加铺设线条体的方法，其是向具备现有的线条体的机器人追加铺设其他线条体的方法，其特征在于，该机器人具备：

多个壳体部件，其以能够相对移动的方式连接；

罩部件，其利用紧固件能够装卸地安装于至少一个所述壳体部件上；以及

所述现有的线条体，其经由连通各所述壳体部件的内部空间的连通空间而铺设，

通过拆下任一个所述紧固件，从而将所述罩部件从所述壳体部件拆下，并在拆下的所述罩部件与所述壳体部件之间形成间隙，

经由所形成的所述间隙将所述其他线条体配置于横跨所述壳体部件内外的位置，

在所述罩部件与所述壳体部件之间夹持有保持所述间隙的间隔件的状态下，利用拆下的所述紧固件或其他紧固件，将拆下的所述罩部件安装于所述壳体部件上。

2.根据权利要求1所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

在所述间隙的位置配置包围所述其他线条体的外周的弹性部件，

在将拆下的所述罩部件安装到所述壳体部件上时，通过在所述罩部件与所述壳体部件之间夹持所述弹性部件并使其弹性变形，从而将所述其他线条体固定于所述间隙的位置。

3.根据权利要求1或2所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

所述紧固件是螺栓，

所述其他紧固件是长度比拆下的所述紧固件长的螺栓。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

所述其他线条体沿着与所述现有的线条体相同的路径而配置。

5.根据权利要求4所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

在各所述壳体部件上在固定所述现有的线条体的固定部位，使所述其他线条体与所述现有的线条体邻接且并列固定。

6.根据权利要求5所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

在所述现有的线条体的可动部的两端、即两个所述固定部位之间，以该固定部位之间的长度最长的所述现有的线条体的长度以上的长度，将所述其他线条体固定于所述固定部位之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

所述间隔件形成为夹持于所述壳体部件与所述罩部件之间的平板状，并且具备切口，该切口在所述间隔件夹持于所述壳体部件与所述罩部件之间的状态下，在所述壳体部件与所述罩部件之间形成能够使所述其他线条体贯穿的所述间隙。

8.根据权利要求7所述的向机器人追加铺设线条体的方法，其特征在于，

所述罩部件是使所述现有的线条体贯穿的配线板，

所述间隔件形成为C字状，所述C字状由所述切口将周向的一部分切除而形成，

所述切口具有能够使所述现有的线条体通过的间隔尺寸。

9.一种机器人，其特征在于，具备：

多个壳体部件，其以能够相对移动的方式连接；

罩部件，其利用紧固件能够装卸地安装于至少一个所述壳体部件上；

现有的线条体，其经由连通各所述壳体部件的内部空间的连通空间而铺设；以及

间隔件，其在夹持于至少一个所述壳体部件与所述罩部件之间的状态下，在所述壳体部件与所述罩部件之间形成能够配置其他线条体的间隙。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，

在两个不同的所述壳体部件与所述罩部件之间配置有所述间隔件。