專利名稱：具有作業(yè)工具的機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械手，特別涉及處理具備作業(yè)工具的產(chǎn)業(yè)用機(jī)械手的線狀體 的線狀體處理才幾構(gòu)。
技術(shù)背景近年來，正在開發(fā)能在前臂內(nèi)裝有從作業(yè)工具延長的線狀體，例如，電纜， 管道，軟管等的機(jī)械手。在那樣的機(jī)械手中，在前臂后部配置作業(yè)工具管理裝 置，從作業(yè)工具延長的線狀體往往通過前臂空心部連接到作業(yè)工具管理裝置 上。為了盡可能減小前臂后部的干涉半徑，接近前臂空心部的出口裝載作業(yè)工具管理裝置(例如，參照日本特開2003-136462號(hào)公報(bào)和日本特許第三483862 號(hào)說明書)。部分側(cè)視圖。在這些圖中，上臂140從旋轉(zhuǎn)體120延長，機(jī)械手的前臂180 能繞第三軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)地懸臂式地安裝在上臂140的前端。而且，才/L械手的作業(yè) 工具管理裝置340 "l荅載在前臂180的中心的前臂后部181上。另外，在前臂 180的前方一側(cè)安裝第1手腕元件220。線狀體150從旋轉(zhuǎn)體120的頂部沿上臂140的外側(cè)面延伸，通過安裝在前 臂180側(cè)面的線狀體中繼部390連接到作業(yè)工具管理裝置340上。即，上臂 140和線狀體中繼部390安裝在前臂180的同一側(cè)面上。另外，雖附圖沒有圖 示，但作業(yè)工具用線狀體從作業(yè)工具管理裝置340延長到作業(yè)工具(未圖示)。如這些附圖所示，在這樣的機(jī)械手中，假定具有作業(yè)工具管理裝置340 的前臂后部181繞第三軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)并處于通過上臂140的內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢的情 況。如圖10a和圖10b所示，在這樣的情況下，存在從線狀體中繼部3卯延長 的線狀體150和/或配置在前臂后部181的作業(yè)工具管理裝置340與上臂140 干涉的問題。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，前臂180的可動(dòng)作的范圍受到限制，存在 機(jī)械手的適用范圍變得不到狹窄的傾向。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于這樣的事情提出的，其目的是提供一種即使是具有作業(yè)工 具管理裝置的前臂后部處于通過上臂的內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢時(shí)，線狀體和/或作業(yè) 工具管理裝置也不與上臂干涉的產(chǎn)業(yè)用機(jī)械手。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一方式，提供一種機(jī)械手，該機(jī)械手具備底 座部；能繞第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述底座部上的轉(zhuǎn)動(dòng)體；能繞與上述第一軸 線垂直的第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體上的上臂；能繞與上述第二軸線平 行的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述上臂的前端并具有中空部的前臂；能繞與上述 第三軸線垂直的第四軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述前臂的前端的第一手腕元件；配置 在上述第一手腕元件的前方的作業(yè)工具；配置在上述前臂的后部的作業(yè)工具管 理裝置.；對(duì)上述作業(yè)工具供給動(dòng)力、信號(hào)和材料中至少一種的第一線狀體從 上述作業(yè)工具管理裝置通過上述中空部延伸到上述作業(yè)工具；其特征是對(duì)上 述作業(yè)工具管理裝置供給動(dòng)力、信號(hào)和材料中至少一種的第二線狀體，在位于 與安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體的側(cè)面相反一側(cè)的上述上臂的側(cè)面，從上述轉(zhuǎn)動(dòng)體沿上述 上臂的長度方向引導(dǎo)，引導(dǎo)到上述前臂的前面，接著，通過位于與安裝有上述 上臂的側(cè)面相反一側(cè)的上述前臂的側(cè)面，連接到上述作業(yè)工具管理裝置；上述 第二線狀體利用安裝在上迷前臂的上述側(cè)面或上述前面的線狀體中繼部進(jìn)行中繼，連接到上述作業(yè)工具管理裝置。即，在第一方式中，由于在位于與上臂相反一側(cè)的前臂的側(cè)面或上述前面 安裝有線狀體中繼部，即使是使前臂轉(zhuǎn)動(dòng)到前臂和上臂之間的相對(duì)角度成為 0°的場合和使前臂轉(zhuǎn)動(dòng)到前臂和上臂之間的相對(duì)角度超過180°的場合，第 二線狀體和/或作業(yè)工具管理裝置不會(huì)與上臂干涉。即，即使是具備作業(yè)工具管理裝置的上臂后部成為通過上臂內(nèi)側(cè)的搖臂姿 勢時(shí)，也能避免第二線狀體和/或作業(yè)工具管理裝置與上臂干涉。進(jìn)而，由于 上臂的動(dòng)作范圍大幅度地?cái)U(kuò)大，在頂棚懸掛狀態(tài)下使用機(jī)械手的場合， 一臺(tái)機(jī) 械手能處理以前不能處理的廣泛的作業(yè)區(qū)域。并且，由于線狀體中繼部安裝在上述前臂的側(cè)面或上述前面，即使是具備 作業(yè)工具管理裝置的前臂后部成為通過上臂的內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢時(shí)，也能容易地更換第二線狀體。根據(jù)第二方式，在第一方式中，在上述第一手腕元件和上述作業(yè)工具之間， 配置有能繞與上述的第四軸線垂直的第五軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的第二手腕元件和能繞與上述第五軸線垂直的第六軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地^:置的第三手^^元件；向分別驅(qū)動(dòng) 上述機(jī)械手的前臂、上述第一手腕元件、第二手腕元件和第三手腕元件的電動(dòng) 機(jī)供給電力和信號(hào)中的至少一個(gè)的電動(dòng)機(jī)用線狀體，沿上述的第二線狀體從上 述轉(zhuǎn)動(dòng)體延伸到上述前臂，直接連接上述各個(gè)電動(dòng)機(jī)。即，在第二方式中，即使是具備作業(yè)工具管理裝置的上臂后部成為通過上 臂內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢時(shí)，也能避免電動(dòng)機(jī)用線狀體和/或作業(yè)工具管理裝置與上 臂干涉。進(jìn)而，在這種情況下，也能在機(jī)械手上容易地裝配電動(dòng)機(jī)用線狀體。根據(jù)第三方式，在第一或第二方式中，在上述前臂的上述前面形成凹部， 上述第二線狀體被引導(dǎo)在上述凹部內(nèi)。即，在第三方式中，能穩(wěn)定地引導(dǎo)第二線狀體。再有，即使前臂在接近機(jī) 械手的操作空間的情況下，也能避免第二線狀體等與外部設(shè)備等干涉。根據(jù)第四方式，在第三方式中，還具備覆蓋被引導(dǎo)到上述凹部的上述第二 線狀體的蓋部。即，在第四方式中，能用蓋部來保護(hù)第二線狀體。再有，在前臂接近機(jī)械手的操作空間的情況下，更能避免第二線狀體等與 外部設(shè)備等干涉。最好做成蓋部嵌入到凹部中的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第五方式，在從第一到第四的任一方式中，至少分別在上述上臂的上 部側(cè)面和上述前臂的上述前面還具備固定上述第二線狀體的固定裝置。即，在第五方式中，既將上臂和前臂之間的線狀體的可動(dòng)部分做成最小限 度，又使線狀體容易對(duì)上臂和前臂進(jìn)行裝配，并且能使前臂相對(duì)于上臂在更廣 泛的范圍轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，也可以在遍及上臂的整個(gè)長度部分固定第二線狀體。根據(jù)第六方式，在從第一到第五的任一方式中，上述上臂在對(duì)上述轉(zhuǎn)動(dòng)體 的第 一安裝部分和對(duì)上述前臂的第二安裝部分之間有向外方彎曲的彎曲部。即，在第六方式中，即使是前臂后部成為通過上臂內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢時(shí)，第 二線狀體也做成電動(dòng)機(jī)用線狀體或作業(yè)工具管理裝置與上臂不千涉。根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型實(shí)施方式的詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。


圖la是具有本發(fā)明的線狀體處理機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu) 的正^見圖。圖lb是圖la所示的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的右側(cè)視圖。 圖2a是表示前臂周圍構(gòu)造的俯視圖。 圖2b是表示前臂周圍構(gòu)造的側(cè)視圖。 圖2c是表示前臂周圍構(gòu)造的正視圖。 圖3是表示焊矩電纜的斷面構(gòu)造的圖。圖4a是具有本發(fā)明的線狀體處理機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)的 正視圖。圖4b是圖4a所示的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的右側(cè)視圖。 圖5a是表示在本發(fā)明的機(jī)械手中前臂和上臂之間的相對(duì)角度是O。的姿 勢I的圖。圖5b是表示前臂和上臂之間的相對(duì)角度是90。的姿勢II的圖。 圖5c是表示前臂和上臂之間的相對(duì)角度是180°的姿勢m的圖。 圖5d是表示前臂和上臂之間的相對(duì)角度是270。的姿勢IV的圖。 圖6a是詳細(xì)表示圖5d所示的姿勢IV的正視圖。 圖6b是詳細(xì)表示圖5d所示的姿勢IV的右側(cè)視圖。 圖7是放大表示作業(yè)工具管理裝置的放大圖。圖8a是做成頂棚懸掛狀態(tài)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)的正視圖。 圖8b是圖8a所示的電弧焊機(jī)械手的右側(cè)視圖。圖8c是做成頂棚懸掛狀態(tài)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)的另外的正 視圖。圖8d是圖8c所示的電弧焊機(jī)械手的右側(cè)視圖。圖9a是表示前臂周圍的另外構(gòu)造的俯視圖。圖9b是表示前臂周圍的另外構(gòu)造的側(cè)視圖。圖9c是表示前臂周圍的另外構(gòu)造的正視圖。圖10a是現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的部分正視圖。圖10b是現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的部分側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖"i兌明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的附圖中，對(duì)于同樣的構(gòu) 件附加同樣的參照符號(hào)。為了容易理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏吮壤叽纭Dla是具有基于本發(fā)明的線狀體處理機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的總體 結(jié)構(gòu)的正視圖，圖lb是圖la所示的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的右側(cè)視圖。在這些 附圖中，作為作業(yè)工具使用焊矩。如這些附圖所示，機(jī)械手10包含底座部11和能繞第一軸線1轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝 在底座部11的轉(zhuǎn)動(dòng)體12。在轉(zhuǎn)動(dòng)體12的上臂安裝部安裝有能繞與第一軸線1 垂直的第二軸線2轉(zhuǎn)動(dòng)的上臂14。從圖la可知，上臂14在前臂18和轉(zhuǎn)動(dòng)體 12之間具有向外側(cè)彎曲的C字狀彎曲部14a。進(jìn)而，在上臂14的前端安裝有 能繞與第二軸線2平行的第三軸線3轉(zhuǎn)動(dòng)的前臂18。圖2a到圖2c分別是表示前臂周圍的構(gòu)造的俯視圖，側(cè)視圖和正視圖。如 圖2a所示，在前臂18的前端安裝有能繞與第三軸線3垂直的第四軸線4轉(zhuǎn)動(dòng) 的第一手腕元件22。前臂18具有形成中空部96的齒輪結(jié)構(gòu)部95。如公知的 那樣，齒輪結(jié)構(gòu)部95作為減速裝置發(fā)揮作用。如圖2a到圖2c所示，第一手腕元件22的前端連接有能繞大致垂直于第 四軸線4的第五軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)的第二手腕元件26。進(jìn)而，在第二手腕元件M的 前端連接有能繞與第二手腕元件26的長度方向大致一致的第六軸線6轉(zhuǎn)動(dòng)的 第三手腕元件30。另外，在第三手腕元件30的前端設(shè)有作為作業(yè)工具的焊矩 32。從圖lb等可知，前臂18若在第三軸線3的方向觀察為大致L字形的構(gòu)件。 在前臂18的后部配置了向焊矩32供給從焊絲巻筒延伸的焊絲56的焊絲送給 裝置34。在第四軸線4上接近前臂中空部96搭載有焊絲送給裝置34。此外， 有時(shí)也將焊絲送給裝置34與后述的電磁閥盒134 —起稱為作業(yè)工具管理裝置。焊絲送給裝置34具有驅(qū)動(dòng)滾輪36和從動(dòng)滾輪，在這些一組以上的滾輪組 夾住焊絲的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)滾輪36利用焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)(未圖示)驅(qū)動(dòng)， 由此送出焊絲。圖1所示的機(jī)械手控制裝置40,通過機(jī)械手控制電纜42向機(jī)械手10發(fā)送指令，控制分別安裝在機(jī)械手10的六軸的驅(qū)動(dòng)部上的伺服電機(jī)(未圖示)，變更焊矩32的位置和姿勢，以便能焊接預(yù)定的零件。焊矩32上連接有用于使焊接電流流過的電力電纜、用于供給輔助氣體的 輔助氣體管、用于供給焊絲的套管等。機(jī)械手IO根據(jù)焊接位置適當(dāng)變更前臂 18等的姿勢， 一面控制焊矩32的位置和姿勢， 一面進(jìn)行焊接作業(yè)。當(dāng)然，也 有時(shí)將冷卻用的水冷卻管等連接在焊矩32上。以下，在本申請(qǐng)說明書中，將連接焊矩32和焊絲送給裝置34之間的線狀 體稱為焊矩電纜54 (作業(yè)工具用線狀體)。通過了前臂18的中空部96的焊矩 電纜54用連接器(未圖示)等與焊絲送給裝置34的前臂中空部96側(cè)結(jié)合。圖3是表示焊矩電纜54的斷面構(gòu)造的圖。如圖3所示，在焊矩電纜54 的導(dǎo)管62的大致中心同心地有焊絲56、輔助氣體管52和套管58通過。供給 焊接電流的其他芯線的動(dòng)力電纜60通過從導(dǎo)管62的中心只偏置預(yù)定量的位 置。在圖3所示的焊矩電纜54中，輔助氣體管52的長度比其他線狀體短。因 此，線狀體比導(dǎo)管62先彎曲，不加扭轉(zhuǎn)的力。所以，導(dǎo)管62不會(huì)直接作用拉 伸力，沒有扭轉(zhuǎn)力作用，能確保長的壽命。由于同樣的理由，對(duì)動(dòng)力電纜60也沒有拉伸力作用。另外，由于多芯的 動(dòng)力電纜60各自的線徑小，動(dòng)力電纜60能用電纜的全長吸收扭轉(zhuǎn)。此外，將 動(dòng)力電纜60以螺旋狀巻繞在輔助氣體管52的周圍，由此，也可以吸收加在動(dòng) 力電纜60上的扭轉(zhuǎn)。進(jìn)而，也可以把多芯的動(dòng)力電纜60分成各自的線狀體，這種情況下，也 可以延長動(dòng)力電纜60的壽命。通過把更細(xì)的線材的集合體扭轉(zhuǎn)捆扎而成的導(dǎo) 體扭轉(zhuǎn)捆扎成多芯線來形成動(dòng)力電纜60，也可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)長壽命化。能向焊矩32供給焊接電流、輔助氣體和焊絲的焊矩電纜54,通過位于前 臂18的中空部96,從焊絲送給裝置34向第一手腕元件22的前端引出。另一方面，在焊絲送給裝置34上連接有供電電纜、輔助氣體軟管、焊絲 導(dǎo)管51和焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜。其中的供電電纜將來自焊接電源 44的焊接電流通過焊矩電纜54內(nèi)的動(dòng)力電纜6 0供給到焊矩32 。輔助氣體軟管將來自氣瓶(未圖示)的輔助氣體通過焊矩電纜54內(nèi)的輔助氣體管52供給到焊矩32。進(jìn)而，焊絲導(dǎo)管51將來自焊絲巻筒的焊絲56通 過焊矩電纜54內(nèi)的套管58供給到焊矩32。再有，焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜完成控制焊絲送給裝置34的信號(hào) 和供給功率(信號(hào)的一部分反饋)的任務(wù)。焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜連 接在向焊絲送給裝置電動(dòng)機(jī)輸出指令的焊接電源44上。以下，在本申請(qǐng)說明書中，把連接到焊絲送給裝置34的供電電纜、輔助 氣體軟管和焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜集中稱為"作業(yè)工具管理裝置用線 狀體50"。作業(yè)工具管理裝置用線狀體50通過位于機(jī)械手10的底座部11內(nèi) 的分組接線板的連接器引入到機(jī)械手10內(nèi)。如圖lb所示，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50通過與轉(zhuǎn)動(dòng)體12的第一軸 線1同心的中空部從轉(zhuǎn)動(dòng)體12的上部引出。接著，作業(yè)工具管理裝置用線狀 體50被引導(dǎo)到上臂14的下部外側(cè)面，沿上臂14的長度方向引導(dǎo)到上臂14 的上部外側(cè)面。接著，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50被引導(dǎo)到前臂18的前面 18b。如圖la和圖2a所示，在位于與上臂14相反一側(cè)的前臂18的側(cè)面18a 上安裝有線狀體中繼部39。引導(dǎo)到前臂18的前面18b的作業(yè)工具管理裝置用 線狀體50中的一部分線狀體50a、即焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜和輔助 氣體軟管與線狀體中繼部39連接。接著，輔助氣體軟管通過焊絲送給裝置34 的電磁閥(未圖示)與焊矩電纜54連接。在圖9b等所示的實(shí)施方式中，線狀體中繼部39安裝在前臂18的前面18b 上。引導(dǎo)到前臂18的前面18b的作業(yè)工具管理裝置用線狀體50中的一部分的 線狀體50a、即焊絲送給裝置用電動(dòng)機(jī)控制電纜和輔助氣體軟管與線狀體中繼 部39連接。接著，輔助氣體軟管通過焊絲送給裝置34的電磁閥與焊矩電纜 54連接。其余的線狀體50b、即供電電纜不連接到線狀體中繼部39而沿著線狀體 中繼部39的表面引導(dǎo)到焊絲送給裝置34。接著，供電電纜與焊矩電纜M的 連接部(未圖示)連接。另外，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的上臂14和前臂18等的電動(dòng)機(jī)(未圖示)用的電動(dòng)機(jī) 用線狀體50'用與作業(yè)工具管理裝置用線狀體5 0大致相同的方法引導(dǎo)到前臂18的前面18b。而且，電動(dòng)才幾用線狀體50'在引導(dǎo)到前臂18的前面18b的途 中，適當(dāng)分支為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體12的電動(dòng)機(jī)(未圖示)和驅(qū)動(dòng)上臂14的電動(dòng)機(jī)(未 圖示)。在前臂18上設(shè)有驅(qū)動(dòng)前臂18的電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)第一手腕元件22的電動(dòng)機(jī)。 另外，在第一手腕元件22上設(shè)有驅(qū)動(dòng)第二手腕元件26的電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)第三手 腕元件30的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)用線狀體50'不被線狀體中繼部39中繼，而分 別直接連接這些電動(dòng)機(jī)。在圖2a中，將不被線狀體中繼部39中繼的線狀體、即供電電纜和電動(dòng)才幾 用線狀體50'集中稱為線狀體50b。圖4a是具有本發(fā)明的線狀體處理機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的總體機(jī)構(gòu)的 正視圖，圖4b是圖4a所示的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的右側(cè)視圖。在這些附圖中， 作為作業(yè)工具管理裝置，電磁閥盒134搭載在前臂18的后部，作為作業(yè)工具， 安裝有手柄133。如這些附圖所示，電,茲閥盒134連接有從一次空氣供給源延長的空氣配管 和信號(hào)線。在手柄133和電磁閥盒134之間也連接有用電磁閥控制手柄用的空 氣配管和信號(hào)線。機(jī)械手控制裝置140通過信號(hào)線控制電磁閥盒134的電磁閥， 因此，電磁閥根據(jù)信號(hào)向手柄133提供供給空氣。因而，在如圖4a和圖4b 所示的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的情況，知道"作業(yè)工具管理裝置用線狀體"和"作 業(yè)工具用線狀體"的內(nèi)容與圖la和圖lb等所示的內(nèi)容有微小的差別。如公知的那樣，手柄133安裝有吸附墊或空氣夾具等，吸附或把持作為裝 卸對(duì)象的工件等。信號(hào)線也可以把確認(rèn)吸附和確認(rèn)把持的信號(hào)反饋給機(jī)械手控 制裝置140。從圖4b和圖4a可知，在這種情況下，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50也 與上述的同樣，通過安裝在前臂18的側(cè)面18a上的線狀體中繼部39延長到電 磁閥盒134。即使在這樣的產(chǎn)業(yè)用裝卸機(jī)械手的情況下，也同樣能得到后述的 本發(fā)明的效果。圖5a到圖5b是表示與產(chǎn)業(yè)用焊接機(jī)械手的前臂和上臂之間的多個(gè)相對(duì)角 度相應(yīng)地規(guī)定的姿勢I 一姿勢IV的圖。從這些圖可知，作業(yè)工具管理裝置用線 狀體50用固定構(gòu)件16a夾持在上臂14的上部外側(cè)面。進(jìn)而，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50用其他的固定構(gòu)件16b夾持在前臂18的前面18b的上臂安裝面 附近的地方。用這些固定構(gòu)件16a、 16b,既能使上臂14和前臂18之間的線 狀體50的可動(dòng)部分成為最小限度，又容易把線狀體50裝配在上臂14和前臂 18上。因此，能在更廣的范圍內(nèi)使前臂18相對(duì)上臂14轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5b所示的姿勢II是機(jī)械手10的初始狀態(tài)，前臂18和上臂14之間的相 對(duì)角度大致是90。。就該姿勢II而言，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50具有余 量，能吸收由于前臂18相對(duì)上臂14的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的彎曲。圖5a所示的姿勢I是機(jī)械手10的前臂18從初始狀態(tài)只轉(zhuǎn)動(dòng)-90°的狀 態(tài)，前臂18和上臂14之間的相對(duì)角度大致是0。。這時(shí)，作業(yè)工具管理裝置 用線狀體50彎曲，如圖示的那樣，前臂18的固定構(gòu)件16b移動(dòng)到上臂14附 近。但是，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50由于像上述那樣配置，即使在姿勢 I ,作業(yè)工具管理裝置用線狀體50或焊絲送給裝置34也不會(huì)與上臂14干涉。在圖5c所示的姿勢m,前臂18和上臂14之間的相對(duì)角度大致是180。。 圖5d所示的姿勢IV是前臂18從姿勢111再轉(zhuǎn)動(dòng)+90°的狀態(tài)，前臂18和上臂 14之間的相對(duì)角度大致是270。。在姿勢IV的狀態(tài)中，前臂18上的焊絲送給 裝置34移動(dòng)到與上臂14重疊的位置。即，即使是前臂18位于上臂14的內(nèi)側(cè) 的情況下，也知道作業(yè)工具管理裝置用線狀體50或焊絲送給裝置34也不回與 上臂14干涉。圖6a和圖6b是分別詳細(xì)表示圖5d所示的姿勢IV的正視圖和右側(cè)視圖。 如上所述，上臂14包含向外側(cè)彎曲的彎曲部14a。在姿勢IV的狀態(tài)下，焊絲 送給裝置34進(jìn)入到彎曲部14a的內(nèi)側(cè)。由于是這樣的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步避免焊 絲送給裝置34和上臂14的干涉?？墒?，圖7是;^史大表示作業(yè)工具管理裝置的放大圖。如圖7所示，作業(yè)工 具管理裝置，從例如焊絲送給裝置34的一端延長具有連接器37的短尺寸信號(hào) 線35。作業(yè)工具管理裝置用線狀體50通過線狀體中繼部39或不通過線狀體 中繼部39與焊絲送給裝置34的連接器37連接。并且，在焊絲送給裝置34 的另一端設(shè)有剛體的連接器38,連接有向焊矩32等的作業(yè)工具延長的線狀體。如上所述，即使是姿勢IV的狀態(tài)，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50也不會(huì) 與上臂14等干涉。因而，即使是姿勢IV等的狀態(tài)，也知道能很容易地從焊絲送給裝置34的連接器37卸下或更換作業(yè)工具管理裝置用線狀體50。圖8a和圖8c是做成頂棚懸掛狀態(tài)的產(chǎn)業(yè)用電弧焊機(jī)械手的總體結(jié)構(gòu)的正 視圖，圖8b和圖8d分別是圖8a和圖8c所示的電弧焊機(jī)械手的右側(cè)視圖。在 這些附圖中，從頂棚10懸掛著機(jī)械手10。在圖8a和圖8b中，機(jī)械手10的 第二手腕元件26從圖5b所示的姿勢II的狀態(tài)只轉(zhuǎn)動(dòng)約90。。與此相反，在圖8c和圖8d所示的機(jī)械手10中，使前臂18相對(duì)上臂14 的位置從圖8a和圖8b的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)約180° 。即，上臂14相對(duì)第一軸線1轉(zhuǎn) 動(dòng)到對(duì)稱的位置，并且使前臂18相對(duì)上臂14轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)稱的位置。這樣，機(jī)械手10使用上臂14、前臂18和第二手腕元件26,使焊矩32 在圖8b等所示的場合和圖8d所示的場合之間移動(dòng)。進(jìn)而，通過用機(jī)械手10 的六軸控制，使焊矩32從例如設(shè)置在地面的工件20的一端X移動(dòng)到另一端Y。 即，只用本發(fā)明的機(jī)械手10也能對(duì)設(shè)置在地面上的比較大的整個(gè)工件20進(jìn)行 預(yù)定的作業(yè)。若再參照?qǐng)D2b,在前臂18的前面18b形成有凹部91。從上臂"延伸到 前臂18的前面18b的作業(yè)工具管理裝置用線狀體50被引導(dǎo)到凹部91內(nèi)。即， 由于作業(yè)工具管理裝置用線狀體50位于凹部91內(nèi)，即使是前臂18的前面18b 接近作業(yè)場所的情況下，作業(yè)工具管理裝置用線狀體50也不會(huì)與外圍設(shè)備干 涉。這時(shí)，最好將作業(yè)工具管理裝置用線狀體50部分固定在凹部91內(nèi)。在圖9b中，與圖2b同樣，在前臂18的前面18b的下部形成有凹部91。 但是，圖9b所示的凹部91在前臂18的最下方形成為L字狀。在這種情況下， 知道也能得到與圖2b所示的情況同樣的效果。再有，如圖2b所示，也可以用蓋部92封閉凹部91。由此，進(jìn)一步避免 對(duì)外圍設(shè)備的干涉。另外，在作業(yè)工具是焊矩32的情況下，蓋部92也能保護(hù) 作業(yè)工具管理裝置用線狀體50免受飛濺的熔融金屬等的損害。在圖9b中，與圖2b同樣，用蓋部92封閉凹部91,但使一部分作業(yè)工具 管理裝置用線狀體50通過蓋部92。那樣的線狀體，例如是作業(yè)工具管理裝置用線狀體50所包含的供電電纜。 這樣的供電電纜，其直徑比較大，若長時(shí)間使用電纜可動(dòng)部分的壽命下降。因 而，這樣的供電電纜，最好^:成使其通過蓋部92的外側(cè)而能定期交換。在這種情況下，要防止供電電纜干涉外圍設(shè)備是困難的。但是，即使供電電纜與外 圍設(shè)備干涉，由于供電電纜比較粗，供電電纜本身具有某種程度的耐用性，沒 有大的問題。然而，如上所述，電動(dòng)機(jī)用線狀體50'不需要用線狀體中繼部39進(jìn)行中 繼。因而，也可以使電動(dòng)機(jī)用線狀體50'沿前臂18的上臂安裝面通過，與位 于前臂18和第一手腕元件22上的電動(dòng)機(jī)連接(圖2a的路線P )。但是，理所 當(dāng)然，也可以使電動(dòng)機(jī)用線狀體50'通過凹部91，用蓋部92封閉。這樣，在本發(fā)明中，使作業(yè)工具管理裝置用線狀體50沿前臂18的前面 18b引導(dǎo)，引導(dǎo)到與上臂安裝面相反一側(cè)的側(cè)面18a。因此，即使是包含烊絲 送給裝置34的前臂18的后部成為通過上臂14的內(nèi)側(cè)的姿勢的情況下，作業(yè) 工具管理裝置用線狀體50和/或焊絲送給裝置34也能避免與上臂14干涉。由 于是這樣的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，能擴(kuò)大前臂14的動(dòng)作范圍，因而能擴(kuò)展機(jī)械 手IO的適用范圍。雖使用典型的實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但若是本技術(shù)領(lǐng)域的人員可以理 解，在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行上述的變更和各種其他變更、省略、 追加
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械手，具備底座部(11)；能繞第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述底座部(11)上的轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)；能繞與上述第一軸線垂直的第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)上的上臂(14)；能繞與上述第二軸線平行的第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述上臂(14)的前端并具有中空部的前臂(18)；能繞與上述第三軸線垂直的第四軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述前臂(18)的前端的第一手腕元件(22)；配置在上述第一手腕元件(22)的前方的作業(yè)工具(32、133)；配置在上述前臂(18)的后部的作業(yè)工具管理裝置(34，134)；對(duì)上述作業(yè)工具(32、133)供給動(dòng)力、信號(hào)和材料中至少一種的第一線狀體(54)從上述作業(yè)工具管理裝置(34、134)通過上述中空部延伸到上述作業(yè)工具(32、133)；其特征在于，對(duì)上述作業(yè)工具管理裝置(34、134)供給動(dòng)力、信號(hào)和材料中至少一種的第二線狀體(50)，在位于與安裝在上述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)的側(cè)面相反一側(cè)的上述上臂(14)的側(cè)面，從上述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)沿上述上臂(14)的長度方向引導(dǎo)，引導(dǎo)到上述前臂(18)的前面，接著，通過位于與安裝有上述上臂(14)的側(cè)面相反一側(cè)的上述前臂(18)的側(cè)面，連接到上述作業(yè)工具管理裝置(34、134)；上述第二線狀體(50)利用安裝在上述前臂(18)的上述側(cè)面或上述前面的線狀體中繼部(39)進(jìn)行中繼，連接到上述作業(yè)工具管理裝置(34、133)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，在上述第一手腕元件(22)和上述作業(yè)工具(3h 133)之間，配置有能 繞與上述的第四軸線垂直的第五軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的第二手腕元件(26 )和能繞 與上述第五軸線垂直的第六軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的第三手^^元件；向分別驅(qū)動(dòng)上述機(jī)械手的前臂(18)、上述第一手腕元件(22)、第二手腕 元件(26)和第三手腕元件(30)的電動(dòng)機(jī)供給電力和信號(hào)中的至少一個(gè)的電動(dòng)機(jī)用線狀體，沿上述的第二線狀體(50)從上述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)延伸到上述前臂(18),直接連接上述各個(gè)電動(dòng)機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述機(jī)械手，其特征在于，在上述前臂(18)的上述前面形成凹部(91),上述第二線狀體(50)被 引導(dǎo)在上述凹部(91.)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述機(jī)械手，其特征在于，還具備覆蓋被引導(dǎo)到上述凹部(91 )的上述第二線狀體(50 )的蓋部(92 )。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 至少分別在上述上臂(14)的上部側(cè)面和上述前臂(18)的上述前面還具備固定上述第二線狀體(50)的固定裝置(16a、 16b)。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的機(jī)械手，其特征在于， 上述上臂(14 )在對(duì)上述轉(zhuǎn)動(dòng)體(12 )的第一安裝部分和對(duì)上述前臂(18 )的第二安裝部分之間具有向外方彎曲的彎曲部(14a)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有作業(yè)工具的機(jī)械手。在機(jī)械手的線狀體處理機(jī)構(gòu)中，對(duì)作業(yè)工具管理裝置(34)供給動(dòng)力、信號(hào)和材料中的至少一種的作業(yè)工具管理裝置用線狀體(50)，在位于與安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)體(12)的側(cè)面相反一側(cè)的上臂(14)的側(cè)面上，從轉(zhuǎn)動(dòng)體沿上臂的長度方向引導(dǎo)，引導(dǎo)到前臂(18)的前面(18b)，接著通過位于與安裝有上臂的側(cè)面相反一側(cè)的前臂的側(cè)面，連接到作業(yè)工具管理裝置(34)上。再有，作業(yè)工具管理裝置用線狀體利用安裝在前臂的側(cè)面或前面的線狀體中繼部(39)進(jìn)行中繼，連接到作業(yè)工具管理裝置上。由此，即使具備作業(yè)工具管理裝置的前臂后部成為通過上臂的內(nèi)側(cè)的搖臂姿勢時(shí)，線狀體或作業(yè)工具管理裝置能做到與上臂不干涉。
文檔編號(hào)B25J3/00GK101274431SQ20081008675
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者中山一隆, 井上俊彥, 巖山貴敏 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社