吊掛式機器人的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及吊掛式機器人。
【背景技術】
[0002]具有多關節臂的工業用機器人通常設置在地面側，例如構成為在工作臺上組裝規定的結構體。該多關節臂的可動區域是不與設置于地面側的工業用機器人的基臺干涉的區域。
[0003]對于吊掛式機器人而言，為了避免多關節臂與基臺的干涉，而將工業用機器人的基臺設置于天棚側。該多關節臂能夠具有以基臺為中心的360°以上的較寬闊的可動區域。
[0004]作為這樣的吊掛式機器人，公知有下述專利文獻I所記載的吊掛式SCARA型機器人。該吊掛式機器人具有基臺、經由第一關節部以能夠轉動的方式設置于基臺的第一臂部、以及經由第二關節部以能夠轉動的方式設置于第一臂部的第二臂部，并構成為能夠在設置于第二臂部的可動軸部的前端部安裝手部裝置等規定的工具。
[0005]專利文獻1:國際公開第2012/029173號
[0006]然而，在工業用機器人中，有時例如在多關節臂設置照相機從而能夠確認多關節臂的前端部相對于結構體的位置等。對于基臺設置于地面側的工業機器人而言，能夠將這樣的照相機的通信電纜等中繼電纜與設置于外部的控制器等直接連接。
[0007]然而，對于吊掛式機器人而言，若在多關節臂設置照相機等，并將中繼電纜與外部直接連接，則由于可動區域廣，中繼電纜與多關節臂纏繞在一起，從而存在對中繼電纜施加有負載的情況。
[0008]此處，可以考慮使中繼電纜在多關節臂的內部通過，從而防止上述纏繞。但是，在多關節臂，除了中繼電纜之外還有電源電纜等通過，另外，由于近年的多功能化，存在希望進一步增加布線數的要求。若像這樣在多關節臂的內部的布線部所占的比例增加，則在相互轉動的第一臂部與第二臂部的關節部中，布線部被彎曲時，在該關節部的狹窄的通過空間產生摩擦，并會對布線部施加較大的負載。
【發明內容】
[0009]本發明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供能夠減少施加于布線部的負載的吊掛式機器人。
[0010]為了解決上述的課題，本發明采用如下結構:即具有:第一部件；第一臂部，其經由第一關節部以能夠轉動的方式設置于上述第一部件；第二臂部，其經由第二關節部以能夠轉動的方式設置于上述第一臂部；配管部，其一端部固定于上述第一臂部，另一端部插入于上述第二臂部；第一固定部，其將插通于上述配管部的布線固定于上述配管部的另一端部；以及第二固定部，其將上述布線固定于上述第二臂部。
[0011]通過采用這樣的結構，從而在本發明中，以在相互轉動的第一臂部與第二臂部之間的第二關節部通過的方式配設配管部，并使布線通過該配管部的內部。此處，在配管部通過的布線不穩定，因此將布線固定于配管部的另一端部與第二臂部。配管部的另一端部插入第二臂部，因此能夠在比配管部更寬闊的第二臂部的內部產生布線的扭轉，從而能夠防止布線與配管部摩擦。
[0012]另外，在本發明中，采用如下結構:即上述第一固定部在重力方向上的比上述第二臂部的中央更靠上側對上述布線進行固定，上述第二固定部在重力方向上的比上述第二臂部的中央更靠下側對上述布線進行固定。
[0013]通過采用這樣的結構，從而在本發明中，在第二臂部的內部能夠使第一固定部與第二固定部的間隔較長，由此能夠減少布線的扭轉。
[0014]另外，在本發明中，采用上述第二臂部在上述第二固定部附近具有開口部的結構。
[0015]通過采用這樣的結構，從而在本發明中，能夠經由設置于第二臂部的開口部直接操作第二固定部，因此能夠容易地進行維護操作等。此外，“第二固定部附近”是指能夠從吊掛式機器人的外部看清第二固定部的位置。
[0016]另外，在本發明中，采用上述布線包括通信電纜的結構。
[0017]通過采用這樣的結構，從而在本發明中，能夠使配管部中的占有率上升的直徑較大的通信電纜通過。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出本發明的實施方式的吊掛式機器人的整體結構圖。
[0019]圖2是示出本發明的實施方式的吊掛式機器人的內部結構的局部剖視圖。
[0020]圖3是示出本發明的實施方式的第二固定部的結構的主視圖。
[0021]圖4是與圖3所示的A-A線對應的剖面向視圖。
[0022]圖5是示出在本發明的實施方式的吊掛式機器人安裝了外部設備的情況的示意圖。
[0023]圖6是示出本發明的另一實施方式的吊掛式機器人的整體結構圖。
[0024]附圖標記說明
[0025]1...吊掛式機器人；10...基臺(第一部件)；20...多關節臂；21...第一臂部；22...第二臂部；22A...底面；22B...側面；23...第一關節部；24...第二關節部；25...操作軸(可動軸部)；30...布線部(中繼電纜、通信電纜)；31(31a、31b、31c)...接頭部；40...中空配管(配管部)；40Α...一端部；40Β...另一端部；41...第一固定部；42...第二固定部；50...操作窗。
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖對本發明的吊掛式機器人的一實施方式進行說明。
[0027]圖1是示出本發明的實施方式的吊掛式機器人I的整體結構圖。
[0028]如圖1所示，本實施方式的吊掛式機器人I是從天棚表面2吊設的水平多關節機器人。該吊掛式機器人I具備基臺10(第一部件)、和以基臺10為中心的至少具有360°的可動范圍的多關節臂20。對于本實施方式的多關節臂20而言，例如，第一臂部21能夠進行±225°的轉動，另外，第二臂部22能夠進行±225°的轉動。
[0029]基臺10具有安裝部11。安裝部11是安裝于基臺10的下部的板狀部件。安裝部11安裝于天棚表面2。天棚表面2例如由位于工作臺的上方的安裝用結構體的一對梁部件等形成。安裝部11配置為架設在一對梁部件之間，并通過螺紋件等安裝。在該基臺10設置有使多關節臂20驅動的第一馬達Ml。
[0030]多關節臂20具有第一臂部21和第二臂部22。第一臂部21經由第一關節部23以能夠轉動的方式設置于基臺10。第一關節部23包括將第一臂部21支承為能夠以軸心Cl為中心轉動的軸承部、和使第一馬達Ml的旋轉減速的減速部。第一臂部21經由通過帶與第一馬達Ml連接的減速機構而驅動，從而能夠以軸心Cl為中心在水平面內轉動。在該第一臂部21設置有使第二臂部22驅動的第二馬達M2。
[0031]第二臂部22經由第二關節部24以能夠轉動的方式設置于第一臂部21。第二關節部24包括將第二臂部22支承為能夠以軸心C2為中心轉動的軸承部(后述)、和使第二馬達M2的旋轉減速的減速部(后述)。第二臂部22經由通過帶與第二馬達M2連接的減速機構而驅動，從而能夠以軸心C2為中心在水平面內轉動。在該第二臂部22設置有操作軸25 (可動軸部)、和使操作軸25驅動的第三馬達M3以及第四馬達M4。
[0032]操作軸25是用于在工作臺上進行規定的操作的軸，在其下端部25a能夠安裝手部裝置、焊接裝置等末端執行器。操作軸25是中空圓柱狀的軸體，且在其周面形成有花鍵槽和滾珠絲杠槽。在操作軸25的花鍵槽卡合有花鍵螺母26。另外，在操作軸25的滾珠絲杠槽卡合有滾珠絲杠螺母27。
[0033]操作軸25構成為，若使通過帶與第三馬達M3連接的花鍵螺母26旋轉，則扭矩傳遞至操作軸25，從而操作軸25能夠將其軸心為中心旋轉(能夠自轉)。另外，操作軸25構成為，若使通過帶與第四馬達M4連接的滾珠絲杠螺母27旋轉，則花鍵螺母26停止轉動，從而操作軸25能夠相對于第二臂部22在高度方向(規定方向)可動(直線移動)。
[0034]在該多關節臂20中，使第一臂部21的臂長與第二臂部22的臂長相等。此外，第一臂部21的臂長是第一關節部23的軸心Cl與第二關節部24的軸心C2之間的距離。另夕卜，第二臂部22的臂長是第二關節部24的軸心C2與操作軸25的中心之間的距離。該第一臂部21與第二臂部22構成為:轉動面上下錯開，從而能夠互不干涉地交錯。
[0035]在本實施方式的多關節臂20的內部通過有布線部30 (布線、中繼電纜)。布線部30是使多個布線成為一束的電纜線束，該電纜線束包括通信電纜(例如Μ/C電纜、LAN電纜、光纜等)。本實施方式的布線部30在第一臂部21的內部以及第二臂部22的內部插通，并在第二臂部22分離為電纜30a、30b，電纜30a與接頭部31 (31a)連接，電纜30b與接頭部31 (31b)連接。
[0036]圖2是示出本發明的實施方式的吊掛式機器人I的內部結構的局部剖視圖。
[0037]如圖2所示，第一臂部21具有能夠供布線部30插通的中空結構的殼體21a。另夕卜，第二臂部22具有能夠供布線部30插通的中空結構的殼體22a。布線部30成為從第一臂部21的殼體21a內部通過第二關節部24而被導入第二臂部22的殼體22a內部的結構。
[0038]第二關節部24具有通過帶32與第二馬達M2連接的中空圓筒狀的軸部33、將軸部33支承為能夠旋轉的軸承部34、以及通過滾珠、輥等滾動體使軸部33的旋轉減速而向第二臂部22傳動的減速部35。這樣，第二關節部24由中空減速機構成，并在中央形成有貫通孔36。在該貫通孔36配設有將布線部30導入第二臂部22的中空配管40 (配管部)。
[0039]對于中空配管40而言，其一端部40A固定于第一臂部21，其另一端部40B通過第二關節部24而插入第二臂部22。中空配管40是中空圓筒狀的配管，其一端部40A構成為凸緣狀，并經由多個支柱37吊設于第一臂部21的殼體21a的內側。中空配管40設置為與貫通孔36非接觸。S卩，中空配管40的另一端部40B形成為比貫通孔36的直徑小，并插入第二臂部22的殼體22a的內部。
[0040]在被插入第二臂部22的中空配管40的另一端部40B設置有固定布線部30的第一固定部41。第一固定部41使布線部30相對于中空配管40的另一端部40B固定。本實施方式的第一固定部41由能夠壓入布線部30與中空配管40之間的硅等管狀的樹脂部件形成。該第一固定部41構成為:在比從第一臂部21吊設的第二臂部22的重力方向的中央(圖2中用K示出)更靠上側固定布線部30。
[0041]在比第二臂部22的重力方向的中央K更靠下側，設置有布線部30的第二固定部42。第二固定部42使布線部30相對于第二臂部22固定。在第二臂部22形成有朝從外部面對該第二固定部42的方向開口的操作窗50(開口部)。在操作窗50通過未圖示的螺紋件以能夠取下的方式安裝有蓋部件51。
[0042]圖3是示出本發明的實施方式的第二固定部42的結構的