CN111673714A

CN111673714A - 机器人

Info

Publication number: CN111673714A
Application number: CN202010145810.1A
Authority: CN
Inventors: 藤岡直幹
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2020-09-18
Also published as: DE102020105468A1; JP7022091B2; JP2020146764A; US11040454B2; US20200290212A1

Abstract

本发明提供一种机器人(R)，其能够根据用户的需求来附加防水结构以及防尘结构，该机器人具备：基座(1)；第一可动部(10)；以及支撑于第一可动部(10)的第二可动部，在基座上设置有开口部(6)，该开口部用于使配置于机器人内的内部电缆(CA1)的一端穿过，机器人具备多个配线箱(80、90)，该多个配线箱以能够拆卸的方式安装于基座的开口部或所述开口部附近，各配线箱具备机器人侧壁(85、95)和中继壁(81、91)，该机器人侧壁被内部电缆的一端侧插通，以将内部电缆的一端配置于配线箱中，该中继壁上设置有与来自机器人用的控制装置的外部电缆(CA2)连接的连接器(81a、81b、91a、91b)。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

以往，已知如下机器人，该机器人具备具有防水功能的配线箱，该配线箱固定于机器人的背面。这种结构例如记载于专利文献1中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4848700号公报

发明内容

发明要解决的问题

在将机器人为了特定的用途而专门设计的情况下，能够设计专门的空间，以具有高度的防水功能以及防尘功能。但是，若对通用机器人附加高度的防水功能以及防尘功能，则会造成规格超标，从而导致成本增加。因此，在众多的通用机器人中，并未打算附加高度的防水功能以及防尘功能。

鉴于上述情况，期望一种能够根据用户的需求来附加防水结构以及防尘结构的机器人。

用于解决问题的方案

本发明的一个方案是一种多关节型的机器人，其具备：基座；第一可动部，其以能够相对于所述基座围绕竖直轴线旋转的方式被支撑；以及第二可动部，其以能够围绕预定的轴线旋转的方式支撑于所述第一可动部，在所述基座上设置有开口部，所述机器人具备多个配线箱，所述多个配线箱以能够拆卸的方式安装于所述基座的所述开口部或所述开口部附近，所述各配线箱具备机器人侧壁和中继壁，所述机器人侧壁被内部电缆的一端侧插通，以将配置于所述机器人内的所述内部电缆的一端配置于所述配线箱中，所述中继壁上设置有连接器，所述连接器与来自所述机器人用的控制装置的电缆连接。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的机器人的主要部分的立体图。

图2是本实施方式的机器人的主要部分的立体图。

图3是本实施方式的机器人的基座以及配线箱的剖视图。

图4是本实施方式的机器人的立体图。

图5是本实施方式的机器人的配线箱的剖视图。

附图标记说明：

R：机器人

J1～J6：轴线

1：基座

2：底面

3：侧壁部

4：中央孔

5：上端部

5a：槽

6：开口部

6a：周缘

10：可动部(第一可动部)

20：可动部(第二可动部)

11：贯穿孔

70：配线用壳体

70a：内部空间

71：机器人侧壁

72：侧壁

73：安装壁

73a：开口部

73b：螺纹孔

74：上面壁

80：配线箱

80a：凸缘部

81：中继壁

81a、81b：连接器

82：侧壁

83：上壁

84：底壁

85：机器人侧壁

86：连接部件

87：存储器装置

90：配线箱

90a：凸缘部

91：中继壁

91a、91b：连接器

92：侧壁

93：上壁

94：底壁

95：机器人侧壁

96：连接部件

101：包覆部件

200：机器人控制装置

S：内部空间

A：空腔部

CA1：内部电缆

B：螺栓

BA：电池

具体实施方式

以下参照附图对本发明的一个实施方式的机器人R进行说明。

本实施方式的机器人R例如是六轴多关节型机器人。在本实施方式的情况下，如图4所示，机器人R具有：基座1，其设置于地面；可动部(第一可动部)10，其为相对于基座1围绕竖直延伸的轴线J1旋转的旋转体；以及可动部(第二可动部)20，其为相对于可动部10围绕例如沿水平方向延伸的轴线J2旋转的臂部件。

另外，机器人R具有：可动部30，其相对于可动部20围绕例如沿水平方向延伸的轴线J3旋转；以及可动部40，其相对于可动部30围绕例如在可动部30的长度方向上延伸的轴线J4旋转。并且，机器人R还具有：可动部50，其相对于可动部40围绕例如与轴线J4正交的轴线J5旋转；以及可动部60，其相对于可动部50围绕例如与轴线J5正交的轴线J6旋转。机器人R具有用于分别驱动多个可动部10～60的多个马达(未图示)。

如图1～图3所示，基座1具备：底面2，其用于将机器人R设置于地面；侧壁部3，其从底面2向竖直方向立起；以及上端部5，其在包含沿竖直方向延伸的轴线J1的位置具备中央孔4。在侧壁部3的一部分、例如在侧壁部3中配置于成为机器人R的背面的方向的壁上设置有开口部6，该开口部6连接基座1的内部空间S与外部。

在可动部10上，在与基座1的上端部5的中央孔4一致的位置也设置有沿上下方向贯穿的贯穿孔11，如图3所示，利用基座1的中央孔4以及可动部10的贯穿孔11，在包含轴线J1的区域中形成有连接基座1的内部空间S与可动部10的内部空间的空腔部A。

经由开口部6在基座1的内部空间S与外部之间延伸的内部电缆CA1，在空腔部A中沿竖直方向延伸。由于空腔部A形成于包含作为可动部10的旋转中心的轴线J1的区域，因此即使可动部10相对于基座1旋转，较大的负荷也不会作用于在空腔部A内沿竖直方向延伸的内部电缆CA1。

如图3所示，在基座1的上端部5的下表面设置有连接开口部6与中央孔4的槽5a。

在本实施方式中，基座1具有配线用壳体70。在一个例子中，配线用壳体70利用多个螺栓等固定于开口部6的周缘6a。配线用壳体70具有与开口部6的周缘6a接触的机器人侧壁71。在本实施方式中，有时将机器人侧壁71、后述的上面壁74具有长边的水平方向称为宽度方向。

配线用壳体70具有从机器人侧壁71的宽度方向的两端延伸的一对侧壁72。一对侧壁72向远离基座1的方向延伸。另外，配线用壳体70具有一对安装壁(安装部)73(图2)，该一对安装壁73从一对侧壁72的与机器人侧壁71为相反侧的一端分别向宽度方向内侧延伸。另外，配线用壳体70具有从机器人侧壁71的上端向斜上方延伸的上面壁74，上面壁74向远离基座1的方向延伸。

一对安装壁73互相隔开间隔而配置。因此，在一对安装壁73之间形成有开口部73a，该开口部73a连接配线用壳体70的内部空间70a与外部。另外，在各安装壁73上形成有多个螺纹孔73b。

如图1以及图3所示，在一对安装壁73上以能够拆卸的方式安装有多个配线箱80、90。具体而言，通过将插通各配线箱80、90的凸缘部80a、90a的螺栓B拧入螺纹孔73b，从而将各配线箱80、90安装于安装壁73。此时，各配线箱80、90的机器人侧壁85、95配置于基座1的开口部6的附近。即，各配线箱80、90以能够拆卸的方式安装于基座1的开口部6的附近。换言之，在作为基座1的一部分的配线用壳体70的开口部73a或其附近以能够拆卸的方式安装有各配线箱80、90。

配线箱80具有：中继壁81，其宽度方向的两端作为凸缘部80a而发挥功能；一对侧壁82，其从中继壁81的两端侧延伸；上壁83，其从中继壁81的上端侧或上下方向的中间部延伸；以及底壁84，其从中继壁81的下端侧延伸。一对侧壁82、上壁83、以及底壁84向远离中继壁81的方向延伸。在一对侧壁82、上壁83、以及底壁84的与中继壁81为相反侧的一端固定有机器人侧壁85。此外，在本实施方式中，机器人侧壁85以及中继壁81是沿宽度方向延伸的板。

配线箱90具有：中继壁91，其宽度方向的两端作为凸缘部90a而发挥功能；一对侧壁92，其从中继壁91的两端侧延伸；上壁93，其从中继壁91的上端侧延伸；以及底壁94，其从中继壁91的下端侧延伸。一对侧壁92、上壁93、以及底壁94向远离中继壁91的方向延伸。在一对侧壁92、上壁93、以及底壁94的与中继壁91为相反侧的一端固定有机器人侧壁95。此外，在本实施方式中，机器人侧壁95以及中继壁91是沿宽度方向延伸的板。

此外，优选地，配线箱80、90的中继壁81、91、上壁83、93等能够拆卸、或者具有用于打开这些壁的结构。由此，能够容易进行配线箱80、90内的配线作业。

在本实施方式中，多个内部电缆CA1配置于机器人R内。例如，配置于机器人R内的多个内部电缆CA1中的一部分内部电缆CA1容纳有向各可动部10、20、30、40、50、60供给电力的电力线、通信线等。该电力线、通信线等用橡胶管、导管等包覆部件101包覆。

多个内部电缆CA1中的另一部分内部电缆CA1容纳有向安装于机器人R的前端部的未图示的工具等供给电力的电力线、通信线等。该电力线、通信线等用橡胶管、导管等包覆部件101包覆。工具可以是手、机械加工工具、激光加工工具、涂装工具、清扫工具、以及去毛刺工具等安装于机器人R的前端部的各种工具。

向各可动部10～60供给电力等的内部电缆CA1的一端侧插通机器人侧壁85，由此，该内部电缆CA1的一端配置于配线箱80内。在配线箱80内，在内部电缆CA1的一端电力线、通信线等从包覆部件101露出，电力线、通信线等分别与中继壁81的连接器81a、81b连接(图3、图5)。连接器81a、81b固定于中继壁81，且露出到配线箱80内，并且还露出到配线箱80外。连接器81a、81b与中继壁81之间利用公知的密封部件、密封材料等进行密封。连接器81a、81b的配置于配线箱80外的部分与外部电缆CA2连接，该外部电缆CA2用于连接用于控制机器人R的机器人控制装置(控制装置)20和配线箱80。

向工具等供给电力的内部电缆CA1的一端侧插通机器人侧壁95，由此，该内部电缆CA1的一端配置于配线箱90内。在配线箱90内，在内部电缆CA1的一端电力线、以及通信线等从包覆部件101露出，电力线、通信线等分别与中继壁91的连接器91a、91b连接。连接器91a、91b固定于中继壁91，且露出到配线箱90内，并且还露出到配线箱90外。连接器91a、91b与中继壁91之间利用公知的密封部件、密封材料等进行密封。连接器91a、91b的配置于配线箱90外的部分与外部电缆CA2连接，该外部电缆CA2用于连接用于控制工具的控制装置或机器人控制装置200和配线箱80。

向各可动部10～60供给电力等的内部电缆CA1的一端侧穿过安装于机器人侧壁85的连接部件86内。连接部件86有时称为连接管接头。连接部件86具有外侧部件86a、以及与外侧部件86a螺纹结合的内侧部件86b。通过将内侧部件86b拧入外侧部件86a，使得连接部件86的内周面抱紧内部电缆CA1的外周面。由此，连接部件86与内部电缆CA1之间被密闭。连接部件86与机器人侧壁85之间也利用公知的密封部件、密封材料等进行密封。

向工具等供给电力的内部电缆CA1的一端侧穿过安装于机器人侧壁95的连接部件96内。连接部件96有时称为连接管接头。连接部件96具有外侧部件96a、以及与外侧部件96a螺纹结合的内侧部件96b。通过将内侧部件96b拧入于外侧部件96a，使得连接部件96的内周面抱紧内部电缆CA1的外周面。由此，连接部件96与内部电缆CA1之间被密闭。连接部件96与机器人侧壁95之间也利用公知的密封部件、密封材料等进行密封。

在一个例子中，如图5所示，向可动部10～60供给电力等的多个内部电缆CA1的一端侧插通机器人侧壁85。另外，向工具等供给电力的多个内部电缆CA1的一端侧插通机器人侧壁95。从内部电缆CA1的一端的包覆部件101露出的电力线、通信线等分别与连接器81a、81b、91a、91b连接。

此外，除了电力线以及通信线之外，空气供给用的管、以及原料供给用的管等也可以插通配线箱80、90内。

在本实施方式中，如上所述，从内部电缆CA1的一端的包覆部件101露出的电力线、通信线等在各配线箱80、90内与连接器81a、81b、91a、91b连接。因此，从内部电缆CA1的包覆部件101露出的部分的防水以及防尘通过各配线箱80、90进行。因此，即使在机器人R在设置场所频繁地被清洗的情况下，也能够保护内部电缆CA1以及各配线箱80、90内的电力线、信号线等不受水以及洗涤剂的影响。

通用机器人R大多不具有高度的防水以及防尘的功能。对所有的通用机器人R附加这些功能，会造成规格超标，从而只会导致成本增加。在本实施方式中，即使在机器人R不具有用于高度的防水以及防尘的结构的情况下，也能够容易地对机器人R的电缆追加高度的防水以及防尘的功能。

另外，在本实施方式中，多个内部电缆CA1分别与多个配线箱80、90连接。这样，由于多个配线箱80、90以能够拆卸的方式安装于基座1，因此能够根据机器人R的设置环境，使多个配线箱80、90中的一部分或全部成为防水或防尘的结构。在一个例子中，还能够使一部分或全部的配线箱80、90为省略其上壁83、93、侧壁82、92等的结构。这样，能够根据机器人R的要求规格适当选择具有高度的防水、防尘结构的配线箱80、90，这对于应对广泛的用户需求是极其有利的。

另外，在本实施方式中，在作为多个配线箱80、90中的一部分的配线箱80中配置有用于驱动机器人R的多个可动部10～60的内部电缆CA1的一端。另外，在另一部分的配线箱90中配置有安装于机器人R上的工具用的内部电缆CA1的一端。这样如果将用于使机器人R动作的基本的内部电缆CA1的配线箱80与工具用的内部电缆CA1的配线箱90分开，则在机器人R中对内部电缆CA1进行配线时或对机器人R维护时的自由度变高。

例如，在将用于使机器人R动作的基本的内部电缆CA1与配线箱80组装之后，将该内部电缆CA1以及配线箱80安装于机器人R。另外，在将工具用的内部电缆CA1与配线箱90组装之后，将该内部电缆CA1以及配线箱90安装于机器人R。配线箱80以及配线箱90的规格如上所述能够选择。另外，在只需要进行配线箱80的维护的情况下，不需要进行配线箱90的拆卸、分解等。

此外，如图5所示，还可以在配线箱80或配线箱90内配置用于机器人R的数据保存的电池BA。例如，如图1所示，在配线箱80内配置有电池BA。电池BA与设置于配线箱80内的存储器装置87连接，在存储器装置87上连接有来自内部电缆CA1的通信线。通信线与可动部10～60的各马达的编码器等工作位置检测装置连接。在该情况下，电池BA也利用配线箱80、90进行防水以及防尘。

另一方面，电池BA以及存储器装置87还可以不安装于配线箱80、90内，而是安装于基座1(图1)。在该情况下，体积较大的电池BA不配置于配线箱80、90内。在多个配线箱80、90以能够拆卸的方式安装于基座1的本实施方式的结构的基础上，电池BA也安装于基座1，能够实现内部电缆CA1向机器人R的组装作业的容易化、以及内部电缆CA1的配线或维护的自由度的进一步提高。

此外，配线箱80、90还可以以在安装到基座1时其内部被密闭的方式构成。在该情况下，例如，配线箱80不具有上壁83，配线箱80其自身未将配线箱80内密闭。在将配线箱80安装到基座1的配线用壳体70时，利用中继壁81、一对侧壁82、底壁84、机器人侧壁85、以及配线用壳体70的上面壁将配线箱80内密闭。在该情况下，也可以说配线箱80具有密闭结构。

此外，除了配线箱80、90以外，还可以设置其他配线箱。另外，配线箱80、90还可以以能够拆卸的方式安装于基座1的开口部6。在该情况下，也能够起到与上述相同的效果。

Claims

1.一种机器人，所述机器人是多关节型机器人，其具备：

基座；

第一可动部，其以能够相对于所述基座围绕竖直轴线旋转的方式被支撑；以及

第二可动部，其以能够围绕预定的轴线旋转的方式支撑于所述第一可动部，

在所述基座上设置有开口部，

所述机器人具备多个配线箱，所述多个配线箱以能够拆卸的方式安装于所述基座的所述开口部或所述开口部的附近，

所述各配线箱具备机器人侧壁和中继壁，所述机器人侧壁被内部电缆的一端侧插通，以将配置于所述机器人内的所述内部电缆的一端配置于所述配线箱中，所述中继壁上设置有连接器，所述连接器与来自所述机器人用的控制装置的电缆连接。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

在所述多个配线箱之中的一部分配线箱中配置有用于驱动所述机器人的多个可动部的所述内部电缆的所述一端，在所述多个配线箱之中的另一部分配线箱中配置有安装于所述机器人上的工具用的所述内部电缆的所述一端。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

在所述基座上设置有用于所述机器人的数据保存的电池。