CN117241919A - 机器人 - Google Patents

Abstract

一种机器人(1)，具备：前臂(6)；手腕(7)，其基端侧以能够围绕第一轴线(A)旋转的方式与前臂(6)连接，并且在前端侧安装作业工具(100、150)；挠性的导管(8)，其在从前臂(6)开始至手腕(7)的前端为止的范围内沿着第一轴线(A)配置，并且在两端具备开口；以及引入用线条体(4)，其以沿导管(8)的轴向贯穿导管(8)内部的方式配置，并且能够从导管(8)的至少前臂(6)侧的开口抽出，引入用线条体(4)的两端以能够拆卸的方式固定于能够从导管(8)的外侧进行操作的位置。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及机器人。

背景技术

已知一种机器人，其在手腕的前端安装有多个作业工具，该手腕的基端侧以能够围绕第一轴线旋转的方式与前臂连接(例如，参照专利文献1。)。在该机器人中，在从前臂开始至手腕的前端为止的范围内，沿着第一轴线配置有挠性的第一导管、以及配置于第一导管内的挠性的第二导管。并且，一个作业工具用的第一线条体布线于第二导管内，另一个作业工具用的第二线条体布线于第一导管与第二导管之间的空间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－185603号公报

发明内容

发明要解决的问题

并非所有的作业工具都是在制造机器人时安装的，有时也会在将机器人向用户方交货之后由用户安装。例如，在第一线条体在制造机器人时被布线，而第二线条体在用户方处被布线的情况下，用户必须进行在第一导管与第二导管之间的狭小的间隙布线第二线条体的困难作业。

在某些情况下，需要拆卸在制造机器人时安装的作业工具以及第一配线以及导管，然后布线第二线条体，作业规模大。因此，希望在将机器人设置到用户方处后，无需伴随大规模的作业，就能够以后期安装的方式容易地布线线条体。

用于解决问题的方案

本发明的一个方案是一种机器人，所述机器人具备：前臂；手腕，其基端侧以能够围绕第一轴线旋转的方式与该前臂连接，并且在前端侧安装作业工具；挠性的导管，其在从所述前臂开始至所述手腕的前端为止的范围内沿着所述第一轴线配置，并在两端具备开口；以及引入用线条体，其以沿该导管的轴向贯穿该导管内部的方式配置，并且能够从所述导管的至少所述前臂侧的所述开口抽出，该引入用线条体的两端以能够拆卸的方式固定于能够从所述导管的外侧进行操作的位置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的机器人的前臂以及手腕的纵向剖视图。

图2是表示图1的机器人所具备的引入用绳索的一个例子的纵向剖视图。

图3是表示将第二线条体连接到图2的引入用绳索的状态的纵向剖视图。

图4是表示图1的机器人的挠性的导管、第一线条体以及引入用绳索的横向剖视图。

图5是说明在图1的机器人中的第二线条体的布线作业的纵向剖视图。

图6是表示在图1的机器人中将第二线条体引入至导管的中途位置的状态的剖视图。

图7是表示在图1的机器人中将布线于导管内的第二线条体连接到传感器的状态的纵向剖视图。

图8是表示图1的机器人的变形例的纵向剖视图。

图9是表示图2的引入用绳索的变形例的纵向剖视图。

图10是表示利用图9的引入用绳索的连接部件覆盖第二线条体的端部的状态的纵向剖视图。

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1进行说明。

如图1所示，本实施方式的机器人1具备：机器人主体2、以及安装于机器人主体2的作业工具100和作业工具控制设备200。另外，机器人1具备：第一线条体(线条体)3，其连接作业工具100与作业工具控制设备200；以及引入用绳索(引入用线条体)4。

机器人主体2具备：前臂6，其以能够围绕水平轴线P旋转的方式支撑于上臂5的前端；手腕7，其以能够围绕第一轴线A旋转的方式支撑于前臂6；以及挠性的导管8，其在从前臂6的后部开始至手腕7的前端为止的范围内沿着第一轴线A配置。

手腕7具备：第一手腕单元9，其围绕第一轴线A旋转；第二手腕单元10，其围绕与第一轴线A正交的第二轴线B旋转；以及第三手腕单元11，其围绕与第二轴线B正交的第三轴线C旋转。在图1中表示第一轴线A与第三轴线C配置于一条直线上的状态。

在前臂6、第一手腕单元9、第二手腕单元10以及第三手腕单元11上，在第一轴线A附近沿着第一轴线A设置有贯穿路径12，贯穿路径12从前臂6的后方开始贯穿至第三手腕单元11的前方。

具有挠性的导管8例如是金属制的盘管或者由树脂成形的管状的部件，能够容易弯曲。导管8容纳于从前臂6的后方开始贯穿至第三手腕单元11的前方的贯穿路径12内。

作业工具100例如是焊矩，固定于第三手腕单元11的前端的凸缘面。

作业工具控制设备200是控制向焊矩100进给焊丝的焊丝进给装置，固定于前臂6的后部。

第一线条体是从前臂6的后部的焊丝进给装置200开始至手腕7的前端的焊矩100为止，在导管8内被引导的线状的部件。在第一线条体3中包含供给辅助气体的气体软管、供给焊丝的电线导管、以及向焊矩100供电的供电电缆等。

第一线条体3具有比导管8的横截面积足够小的横截面积，以沿长度方向贯穿导管8的方式配置，并且在从导管8的两端的开口向外侧露出的位置处与焊矩100以及焊丝进给装置200分别连接。在导管8的内表面与第一线条体3的外表面之间，形成有在配置下述的第二线条体(后期安装线条体)13时足够大的间隙。

引入用绳索4由具有挠性的材质构成，并且具备：绳索主体(线条体主体)14，其由具有比下述的第二线条体13足够小的外径的线材构成；以及连接部件15，其安装于绳索主体14的一端。

绳索主体14例如由直径2mm以下的单芯的焊丝构成。

如图2所示，连接部件15在一端具备能够容纳第二线条体13的端部的开口(容纳开口)15a，在另一端具备安装于绳索主体14的安装部16。连接部件15例如由树脂等具有挠性的柔软的材质构成，并且从开口15a朝向安装部16尖细地形成。

因此，如图3所示，在将第二线条体13的端部容纳于开口15a内的状态下，通过利用尼龙带17等从径向外方紧固，能够使连接部件15向径向内方收缩。由此，在利用连接部件15覆盖第二线条体13的一端的状态下，能够简单地连接第二线条体13与引入用绳索4。

如图4所示，引入用绳索4以沿长度方向贯穿导管8的方式配置于导管8的内表面与第一线条体3的外表面之间的间隙。并且，如图1所示，引入用绳索4在从导管8的两端的开口引出到外侧的位置处，两端分别例如利用尼龙带18以能够拆卸的方式固定于第一线条体3、焊矩100或者焊丝进给装置200。

如图1所示，安装于引入用绳索4的一端的连接部件15例如利用尼龙带18固定于焊矩100。另外，引入用绳索4的另一端具备从导管8的开口向外侧延伸的足够长的余长部分，并且利用尼龙带18固定于第一线条体3，而且在卷绕余长部分的状态下容纳于或者可拆卸地固定于焊丝进给装置200。

第二线条体(后期安装线条体)13例如是与检测由焊矩100进行焊接的焊接状态的传感器(作业工具)150连接的线条体。在第二线条体13例如包括用于向传感器150供电以及传输检测信号的电缆以及供给清洗传感器150的空气的配管。传感器150以及第二线条体13通常在将机器人1设置到用户方后安装于机器人1。

以下，对这样构成的本实施方式的机器人1的作用进行说明。

根据本实施方式的机器人1，若机器人1的手腕7进行动作，则在各手腕单元9、10、11旋转时，可动性的导管8通过在贯穿路径12内弯曲或者扭转，从而追随各手腕单元9、10、11的动作。随着导管8的变形第一线条体3也变形，但由于确保了导管8内的空间，因此保护了第一线条体3。

另外，在第一线条体3变形时，引入用绳索4也随之变形，但由于引入用绳索4的直径足够小，并且还确保了导管8与第一线条体3之间的间隙，因此引入用绳索4不会与第一线条体3之间产生大的摩擦。另外，引入用绳索4固定于比导管8的两端开口更靠外侧，在引入用绳索4向第一线条体3固定的位置处的第一线条体3不会发生大的变形。由此，即使在引入用绳索4的固定位置也不会对第一线条体3施加较大的力，第一线条体3维持在健全的状态。

接下来，以下，对如下作业进行说明：在本实施方式的机器人1的前端安装作为其他作业工具的传感器150，并且将与传感器150连接的第二线条体13布线至导管8内。

首先，通过切断固定引入用绳索4的两端的尼龙带18等来解除固定。由于引入用绳索4的两端分别固定在比导管8的开口更靠外侧，因此能够从外部接近并容易地切断进行固定的尼龙带18等。

接着，如图5所示，在安装于引入用绳索4的焊矩100侧的一端的连接部件15，连接想要布线的第二线条体13的一端。如图3所示，向连接部件15安装第二线条体13的安装作业，通过如下而进行：在连接部件15的开口15a内容纳第二线条体13的端部，并从连接部件15的外侧紧固尼龙带17。通过尼龙带17的紧固力使连接部件15向径向内方收缩，从而将连接部件15与第二线条体13一同紧固。由此，在引入用绳索4的一端连接第二线条体13的一端。

如图6所示，在该状态下，沿长度方向牵引配置于前臂6的后部的引入用绳索4的另一端。由于在引入用绳索4的另一端设置有余长部分，因此作业人员能够不利用工具，而用手抓住余长部分并容易地对引入用绳索4施加牵引力。

由此，被施加了牵引力的引入用绳索4在导管8内向前臂6侧移动，从而与一端侧的连接部件15连接的第二线条体13从前端侧的开口被引入到导管8内。而且，如图7所示，通过牵引引入用绳索4，从而引入用绳索4的前端的连接部件15被从导管8的后部侧的开口抽出。由此，第二线条体13贯穿导管8内。贯穿导管8内的第二线条体13，在从导管8的两端的开口向外侧引出的位置处，两端分别利用尼龙带19以能够拆卸的方式固定于第一线条体3、焊矩100或者焊丝进给装置200。

在该情况下，由于连接部件15覆盖第二线条体13的一端，因此作业人员能够在从开始向导管8内引入至向导管8外取出结束为止的期间，以第二线条体13的一端不卡在导管8内部的方式进行作业。而且，由于连接部件15朝向引入用绳索4尖细地形成，因此能够在向导管8内引入以及向导管8内移动时，防止连接部件15自身的卡住，从而顺滑地进行移动。

因此，具有如下优点：只需牵引引入用绳索4并从导管8内拉出，就能够将第二线条体13的一端顺滑地引入导管8内，并使其顺滑地穿过导管8内，从而容易地将第二线条体13配置为贯穿导管8内的状态。

即，根据本实施方式的机器人1，在将机器人1设置到用户方后，无需在制造机器人1时将用户准备的作业工具即传感器150用的第二线条体13的配线布线于导管8内，用户能够布线所希望的第二线条体13。

另外，第二线条体13的布线作业只是引入用绳索4与第二线条体13的连接作业、以及从导管8抽出引入用绳索4的作业，即使是不熟练的用户，也能够容易地实施。

此外，在本实施方式中，利用尼龙带18将引入用绳索4在使其从导管8的两端的开口露出的位置固定于第一线条体4等。取而代之，如图8所示，也可以在第三手腕单元11的凸缘面与作业工具100、150之间安装适配器20。通过在适配器20设置将引入用绳索4从导管8内向径向外方引出的开口20a，从而能够将从开口20a引出的引入用绳索4固定于作业工具100、150等。

另外，在本实施方式中，举例说明了与传感器150连接的第二线条体13，但也可以采用与其他任意的作业工具连接的第二线条体13。另外，利用尼龙带18将引入用绳索4以能够拆卸的方式固定于第一线条体3等，但也可以利用尼龙搭扣等其他任意的手段以能够拆卸的方式固定。

另外，通过利用尼龙带17将连接部件15与第二线条体13一同紧固，从而连接引入用绳索4与第二线条体13。取而代之，如图9以及图10所示，也可以利用以能够沿引入用绳索4的长度方向移动的方式安装的筒状部件构成连接部件15，并将连接部件15覆盖在连接绳索主体14与第二线条体13的连接部。

在该情况下，引入用绳索4与第二线条体13的连接也可以是将绳索主体14绑紧于第二线条体13，或者，利用尼龙带17紧固绳索主体14与第二线条体13。由此，能够防止尼龙带17露出于连接部件15的外侧，从而使得第二线条体13向导管8内的引入作业变得更加容易。

另外，作为连接部件15，举例说明了能够变形的树脂制的部件，但例如也可以由能够折叠的袋状的部件构成，在折叠的状态下固定于第一线条体3等。另外，作为连接部件15，也可以采用能够沿径向塑性变形的金属制的部件，通过将在开口15a内容纳有第二线条体13的连接部件15沿径向压溃来连接引入用绳索4与第二线条体13。

另外，在本实施方式中，举例说明了具备单个引入用绳索4的情况，但也可以具备多个引入用绳索4。或者，也可以具备单个引入用绳索4，并且在将第二线条体13引入导管8内时，通过将其他引入用绳索4一起引入，从而将所引入的引入用绳索4用于其他第二线条体13的引入。

另外，在本实施方式中，举例说明了将焊矩100以及传感器150作为作业工具，但不限于此。另外，作业工具的数量也不限于两个。

附图标记说明：

1：机器人

3：第一线条体(线条体)

4：引入用绳索(引入用线条体)

6：前臂

7：手腕

8：导管

13：第二线条体(后期安装线条体)

14：绳索主体(线条体主体)

15：连接部件

15a：开口(容纳开口)

16：安装部

100：焊矩(作业工具)

150：传感器(作业工具)

A：第一轴线

Claims (6)

1.一种机器人，其特征在于，具备：

前臂；

手腕，其基端侧以能够围绕第一轴线旋转的方式与该前臂连接，并且在前端侧安装作业工具；

挠性的导管，其在从所述前臂开始至所述手腕的前端为止的范围内沿着所述第一轴线配置，并且在两端具备开口；以及

引入用线条体，其以沿该导管的轴向贯穿该导管内部的方式配置，并且能够从所述导管的至少所述前臂侧的所述开口抽出，

该引入用线条体的两端以能够拆卸的方式固定于能够从所述导管的外侧进行操作的位置。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述引入用线条体的两端固定于所述导管的两端的所述开口的外侧。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

在所述手腕的前端固定所述作业工具，

用于所述作业工具的线条体沿所述轴向贯穿所述导管内进行布线。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述引入用线条体具备线条体主体以及连接部件，所述连接部件能够在该线条体主体的所述作业工具侧的端部连接布线于所述导管内的后期安装线条体的端部。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，

所述连接部件在一端具备能够容纳所述后期安装线条体的端部的容纳开口，在另一端具备安装于所述线条体主体的安装部，并且从所述容纳开口朝向所述安装部尖细地形成。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，

所述连接部件形成为由能够折叠的材质构成的袋状。