TW200529996A - Cable processor of robot - Google Patents

Description

200529996 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 k 本發明是用來將空氣配管及電氣配線等（以下稱爲管 線）收納於機器人之機械臂內的管線處理機構。 【先前技術】 當把管線收容於機器人的機械臂內時，傳統上的處理 _ 方法，是在將管線捲繞成彈性狀態下收容於機械臂內部（ 譬如專利文獻1 )。此外，機械臂內部有收容有支承裝置 ，當管線在可橈性導管內延伸於約半圈的伸展方向上後， 該支承裝置可使管線於上方折返於U字型方向上，並延伸 於約半圈的回復方向（譬如專利文獻2 )。 〔專利文獻1〕 曰本特開平8-5 7 792號公報 〔專利文獻2〕 0 日本特許第3452811號公報 【發明內容】 " 〔發明欲解決之課題〕 、 在專利文獻1所揭示的方法中，當把管線供給至設於 機械臂前端之複數個機械手時，由於管線形成更多一個或 一個以上的彈性捲繞，因此需要彈性徑較大的管線，進而 使得機器人的關節部直徑變大。此外，爲了形成彈性捲繞 ’必需形成朝捲軸方向的空間，因此，機器人的機械臂於 -4- 200529996 (2) 關節部旋轉軸方向上也產生大型化的問題。 此外，在專利文獻2所揭示的支承裝置中，也由於管 •線彎折成U字型的部分，使機器人的關節部在旋轉軸方向 ，上變大。 本發明便是有鑑於上述問題所硏發的發明，本發明的 目的是提供一種：可在避免機器人之關節部形成大型化的 前提下，將管線供給至設於機械臂前端的複數個機械手， _ 並且不會產生管線斷線等問題的管線處理機構。 〔解決課題之手段〕 爲了解決上述問題，本發明形成以下的構造。 申請專利範圍第1項所記載的發明，是將空氣配管及 電氣配線等管線收容於機器人之機械臂內部的管線處理機 構，其特徵爲：在前述機器人的關節驅動部具有可收容前 述管線的殼體，而前述殼體於其內壁上具有：可於前述關 φ 節之驅動軸周圍產生旋轉的滾子。 而申請專利範圍第2項所記載的發明，其特徵爲：前 述的殼體，其內部的頂面及底面經氟系樹脂加工處理。 " 申請專利範圍第3項所記載的發明，其特徵爲：前述 、 的殼體，具有與前述機器人之機械臂輪廓相同的外形。 〔發明的效果〕 根據申請專利範圍第1項所記載的發明，可使機器人 的機械臂形成小型化。此外，由於關節在旋轉之際管線可 -5- 200529996 (3) 平順的移動，因可也能降低機器人之關節部的滑動阻抗。 此外，由於也不會對管線本身施加應力，故可防止斷線或 •空氣洩漏的情形產生。 > 根據申請專利範圍第2項所記載的發明，可更進一步 降低關節於旋轉驅動時的管線摩擦。 根據申請專利範圍第3項所記載的發明，即使是在機 械臂前端具有複數個機械手的機器人，也能在避免關節部 g 形成大型化的狀態下，將管線供給至各機械手。 【實施方式】 以下，根據圖面說明本發明的具體實施例。 第1圖所顯示的例子，是採用本發明機構之水平多關 節機器人的機械臂。 第1圖是側面視角的中央剖面圖，第2圖是機械臂的 上視圖。爲了有助於說明，在第2圖中是顯示卸下罩殼的 g 狀態。 如第1圖所示，機器人是由第1機械臂1與第2機械 臂2所構成，根部側的第1機械臂1，是固定在可於特定 * 範圍內形成上下及旋轉驅動的軸3。第2機械軸2則是藉 、 由軸承4固定於第1機械臂1，而可在特定範圍內旋轉驅 動。 在第2機械臂2的前端，上下重疊地組裝著2個可夾 送工件的機械手5、6 (圖面中省略機牽手的前端部），並 於第1機械臂1與第2機械臂2的內部，內藏可驅動機械 -6 - 200529996 (4) 手5、6的機構。 換言之，一旦馬達7開始旋轉，其扭矩將被減速機1 〇 . 所放大，被放大後的扭矩將由馬達側滑輪1 1及皮帶1 3朝 滑輪1 6傳遞，滑輪1 6將藉由軸承1 8使機械手6開始旋 轉驅動。 相同地，一旦馬達8開始旋轉，其扭矩將被減速機1 0 所放大，被放大後的扭矩將由馬達側滑輪1 2及皮帶1 4朝 滑輪1 5傳遞，滑輪1 5將藉由軸承1 7使機械手5開始旋 B 轉驅動。 根據以上的機構，如第3圖所示地，機械手5、6將 形成相同的旋轉軸並各自獨立作動。此外，雖然馬達8及 減速機1 〇是位於第2、3圖中馬達側滑輪12的下方，但 由於在第1圖的視角中視爲於中央剖面圖的前方（靠近看 圖者這一側），因此在第1圖中並未被繪出。 此外，空氣配管及電氣配線（以下稱爲管線）1 9是通過 g 滑輪1 5的中空部後供給至機械手5。另外管線2 1是經由 殼體2 0供給至機械手6。管線21在第2機械臂2內是固 定於支座22，通過殻體20內之後，固定在從動於機械手 ‘ 6的固定構件2 5。 、 管線1 9、2 1，是作爲搭載於機械手5、6之偵測器用 的電源線和訊號線使用，並可對應搭載於機械手5、6的 汽缸等作爲提供驅動用空氣和吸附工件用真空空氣的供給 媒介使用。 第4圖是第1圖中箭號A方向的立體圖，其內容是顯 200529996 (5) 示從第2機械臂2所拆下之殼體2 0的局部。如第4圖 示，在殼體2 0內沿著其內壁設有複數個滾子軸2 4 ’並 .別於每個滾子軸2 4設有管狀的滾子2 3 ’而形成滾子軸 > 貫穿於滾子2 3之中空部的配置。 第5圖，是從上方視角觀看殻體20內之一組滾子 滾子軸的圖面。由於滾子2 3之中空部的內徑是大於滾 軸2 4的軸徑，且滾子2 3的外徑是小於從滾子軸2 4中 到殼體2 0之內壁間的距離（圖面中的d ) ’因此滾子 1 可在第5圖中箭號所示的方向上自由旋轉。 第6、7圖，是顯示殻體內之管線對應機械手迴轉 產生之動作的上視圖。 舉例來說，一旦機械手6朝第3圖所示的+方向旋 ，固定構件2 5將朝第6 a圖所示的箭號方向旋轉，而使 體2 0內的管線21被拉向機械手6側，此時將如第6 b 所示，管線2 1將捲繞在組裝於機械手6之固定構件2 5 • 外周。 反之，一旦機械手6朝第3圖所示的-方向旋轉， 定構件2 5將朝第7 a圖所示的箭號方向旋轉’而使殼體 - 內的管線2 1被機械手6側所推送，此時如第7 b圖所示 . 雖然捲繞於固定構件25外周的管線21將於殼體20內 張而接近殼體20的內壁，但因爲設置有滾子23所以殻 2 0的內壁與管線2 1並不會直接接觸。據此可縮小接觸 積，並降低摩擦阻力。 此外更如上所述，由於滾子23可於機械手6之旋 所 分 24 與 子 心 23 所 轉 殻 圖 的 固 20 5 擴 體 面 轉 -8- 200529996 (6) 軸的周圍自由旋轉，因此可降低管線2 1隨著機械手6旋 轉而沿著殻體2 0內壁移動時的摩擦阻力。換言之，即使 - 機械手6形成旋轉驅動，管線2 1也能在殼體2 0內平順的 k 移動且不會形成應力及張力，故可防止因重複性動作所造 成的斷線。 此外’雖然圖面中未顯示，但殼體2 0內側的頂面及 底面係經氟系樹脂加工處理。由於氟系樹脂的摩擦係數低 B ’可更進一步加強管線2 1於殼體20內的滑動，有助於降 低關節部的滑動摩擦及防止管線2 1的斷線。上述的氟系 樹脂加工，可於表面貼附經氟系樹脂加工處理後的帶 (tape)即可，無須直接對殼體20內部的頂面及底面加工。 由第2、3圖可淸楚得知，殻體20的外形是形成與第 2機械臂2相同的輪廓，就其容積而言，在水平方向上具 有：可收容當管線2 1隨著機械手6的旋轉動作移動時， 捲繞於固定構件25、或從固定構件25分離之該部分管線 φ 21的長度面積；及設置滾子23的面積。而在高度方向上 ，只需爲管線2 1的直徑尺寸即可。此外，由於在第2機 械臂2的前端內部只需設置可供管線2 1通過的空間即可 — ’故根據本發明的管線處理機構可避免機器人的關節部形 . 成大型化。 此外，雖然在本實施例中所說明的範例，是在機械臂 前端具備2個機械手，且該2個機械手使用同一個旋轉軸 的機器人，但即使具有3個以上的機械手，只需形成殻體 2〇重疊於機械手之旋轉方向上的結構即可，在這樣的場合 -9- 200529996 (7) 中，如以上所描述，由於殼體20形成配合機械臂輪廓的 外形，因此在機械手之旋轉軸方向的視角上機械臂的面積 - 並不會增大，故可節省空間。 . 再者，雖然本實施例是說明水平多關節機器人，但本 發明的實施形態並不受限於此，一般可廣泛應用在垂直多 關節之類具有旋轉軸的機器人。 _ 〔產業上的利用性〕 本發明適用於可收納供給至各種機器人關節部或驅動 部前端之管線等的機構。 【圖式簡單說明】 第1圖：本發明實施例之機械臂的側面視角剖面圖。 第2圖：本發明實施例之機械臂的上視圖。 第3圖：本發明實施例之機械臂的立體圖。 φ 第4圖：本發明實施例之殼體的立體圖。 第5圖：殼體內滾子周邊部分的上視圖。 第6圖：顯示殻體內之管線對應機械手迴轉所產生之 動作的上視圖。 第7圖：顯示殼體內之管線對應機械手迴轉所產生之 動作的上視圖。 主要元件符號說明】 1 :第1機械臂 -10- 200529996 第2機械臂 軸 軸承 6 :機械手 8 :馬達 1 0 :減速機 、12 :滑輪 、14 :皮帶 、16 :滑輪 、1 8 :軸承 :管線 :殼體 :管線 :支座 :滾子 :滾子軸 :固定構件 - 11 -

Claims (1)

1. 200529996 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種機器人之管線處理機構，是將空氣配管及電 氣配線等管線收容於機器人之機械臂內部的管線處理機構 ，其特徵爲： 在前述機器人的關節驅動部具有可收容前述管線的殼 體’而前述殼體於其內壁上具有可於前述關節之驅動軸周 圍產生旋轉的滾子。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載的機器人之管線處 理機構，其中前述的殻體，其內部的頂面及底面係經氟系 樹脂加工處理。 3 ·如申請專利範圍第1或2項所記載的機器人之管 線處理機構’其中則述的威體’具有與前述機器人之機械 臂輪廓相同的外形。 -12-