专利名称：工业用机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过安装在手臂前端的工具进行作业的多关节型机器人等工业用机器人。
背景技术：
通常，作为焊接机器人等工业用机器人大多使用所谓的多关节型机器人等采用了多关节结构的机器人。多关节型机器人在前端部具有安装工具的工具安装部，根据需要可拆卸工具。此外，近年的工业用机器人采用了依照程序自动更换多种工具、且由一个工业用机器人连续进行多项作业的结构。此种工业用机器人为防止工具从工具安装部脱落而使机器人切实地进行作业，设置有用于将工具锁定在工具安装部上的锁定机构。该锁定机构例如通过供给到工具安装部的空气而被驱动，以进行工具与工具安装部的锁定或锁定解除。例如日本专利公开公报特开平11239992号(以下称作“专利文献1”)所公开那样，以往的工业用机器人一般将对工具安装部供给空气的配管设置在手臂的外侧。具体而言，专利文献1所公开的对作业用工具安装部供给空气的工业用机器人，采用了在手腕部附近将通过机器人内部的配管取出到外部而将空气供给至手腕部的配管结构。然而，专利文献1的工业用机器人在手腕部附近的手臂外侧设置有配管的情况下，配管有可能与外部结构物发生干涉，有时会导致配管破损。此外，有可能配管缠绕在外部结构物上而无法供给空气。作为工业用机器人的配管结构，也可考虑将配管设置在手臂内部的结构，但在手臂的旋转轴附近可能会发生配管扭曲或屈曲(buckling)，因此需要增大配管路径的空间。 然而，该配管路径空间的增大会导致手臂的旋转轴周围大型化，从而当应用到狭窄部位等处时受到限制。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于提供一种工业用机器人，能够防止对工具安装部供给气体的流通路与外部结构物的干涉。为解决上述课题，本发明所涉及的工业用机器人包括工具安装部，用于安装工具；工具安装旋转臂，以所述工具安装部旋转自由的方式支撑该工具安装部；摆动臂，通过摆动轴，以所述工具安装旋转臂摆动自由的方式支撑该工具安装旋转臂；肩部，通过摆动臂旋转轴，以所述摆动臂旋转自由的方式支撑该摆动臂；下臂，通过上臂旋转轴，以所述肩部旋转自由的方式支撑该肩部；旋转框架，通过下臂旋转轴，以所述下臂旋转自由的方式支撑该下臂；管状体，从所述旋转框架到所述肩部为止沿所述下臂而设置；以及机器人底座， 通过旋转框架旋转轴，以所述旋转框架旋转自由的方式支撑该旋转框架，其中，向所述工具安装部供给驱动用气体的流通路设置在自所述机器人底座起经由所述旋转框架、所述管状体、所述肩部、所述摆动臂以及所述工具安装旋转臂的内部到所述工具安装部为止的部位。
根据本发明，由于供给到流通路的气体从机器人底座经由旋转框架、管状体、肩部、摆动臂以及工具安装旋转臂的各内部被供给到工具安装部，并且流通路不暴露于外部， 因此能够防止与工件等外部结构物发生干涉，从而能够提高对狭窄部位等的适应性，并且能够提高当对工具安装部供给气体时的可靠性。本发明的目的、特征、状态以及优点通过以下的详细说明和附图会变得更加明确。
图1是用于说明本发明所涉及的工业用机器人的一实施方式的图，其中，图1(a) 是将工业用机器人的摆动臂及工具安装旋转臂的一部分切断而表示的俯视示意图，图1 (b) 是将工业用机器人的摆动臂及工具安装旋转臂的一部分切断而表示的侧视示意图。图2是将盖拆卸后的本发明一实施方式的工业用机器人的一部分的侧视图。图3是将盖拆卸后的本发明一实施方式的工业用机器人的一部分的俯视剖面图。图4是组装后的本发明一实施方式的工业用机器人的一部分的俯视剖面图。图5是本发明一实施方式的工业用机器人的工具安装旋转臂盖周围的剖视图。图6是本发明一实施方式的工业用机器人的工具安装部的剖视图。图7是本发明一实施方式的工业用机器人的立体图。图8是本发明一实施方式的工业用机器人的立体图。图9是本发明一实施方式的工业用机器人的工具安装部周围的侧视图。
具体实施例方式首先，使用图7、图8对本发明所涉及的一实施方式的工业用机器人100的整体外观结构进行说明。以下说明中，将工业用机器人100中的机器人底座110—侧设定为上游侧，将装卸于工具安装部170的工具180 —侧设定为下游侧。并且，在工业用机器人100中的机器人底座110、旋转框架120、下臂130、肩部140、摆动臂150、工具安装旋转臂160、工具安装部 170以及装卸于工具安装部170的工具180等各构件的“一端”基本上是指上游侧的端部， 各构件的“另一端”基本上是指下游侧的端部。本实施方式的工业用机器人100是所谓的六轴多关节型焊接机器人，如图7及图 8所示，包括固定在设置面上的机器人底座110 ；在机器人底座110上以第1轴Al为中心旋转的旋转框架120 ；连接于旋转框架120，且以第2轴A2为中心旋转的下臂130 ；以及连接于下臂130，且以第3轴A3为中心旋转的上臂131。机器人底座110例如固定在作业场所的地板面等指定的设置面上。旋转框架120 通过旋转框架旋转轴120a以该旋转框架120旋转自由的方式被支撑在机器人底座110上， 且以第1轴Al为中心被旋转驱动。第1轴Al为沿与设置面垂直的方向延伸的轴。旋转框架120设置在机器人底座110上，并旋转驱动下臂130，使其能够以第2轴A2为中心旋转。下臂130的一端通过下臂旋转轴130a以该下臂130旋转自由的方式被支撑在旋转框架120上，且以第2轴A2为中心被旋转驱动。第2轴A2为沿与第1轴Al垂直的方向延伸的轴，且与设置面平行地设置。此外，上臂131安装在下臂130上，且以第3轴A3为中心被旋转驱动。
上臂131包括以第3轴A3为中心旋转的肩部140 ；连接于肩部140，且以第4轴 A4为中心旋转的摆动臂(第5轴臂)150 ；连接于摆动臀150，且以第5轴A5为中心旋转的工具安装旋转臂(末端臂)160 ；以及安装在工具安装旋转臂160上，且以第6轴A6为中心旋转的工具安装部170。肩部140通过上臂旋转轴140a以该肩部140能够旋转自由的方式被支撑在下臂 130的另一端，且以第3轴A3为中心被旋转驱动。第3轴A3为沿上下方向驱动摆动臂150 的轴，且为沿与第2轴A2平行的方向延伸的轴。摆动臂150的一端沿与第3轴A3垂直的方向安装在该肩部140。摆动臂150通过摆动臂旋转轴150d以该摆动臂150旋转自由的方式被支撑在肩部140上，且以第4轴A4为中心被旋转驱动。第4轴A4为沿与第3轴A3垂直的方向延伸的轴。工具安装旋转臂160的一端安装在摆动臂150的另一端上，且以第5轴A5为中心被旋转驱动。第5轴A5为位于与第3轴A3平行的平面上、且与第4轴A4垂直的方向延伸的轴。工具安装部170大致呈圆筒状，且安装在工具安装旋转臂160的另一端侧，以第6 轴A6为中心被旋转驱动，在该工具安装部170上能够安装工具180。第6轴A6为与第5轴 A5垂直的轴，且为在第5轴A5上与第4轴A4交叉或与第4轴A4 —致并使工具安装部170 旋转的轴。工具180被插入到工具安装部170的内周侧并安装在工具安装部170上。如图 9所示，工具180通过锁定机构181被锁定在工具安装部170上。工具180例如为焊接工具，在工具安装部170的摆动臂150侧连接于电缆 (cable) 190。如图8所示，摆动臂150在第4轴A4上具有电缆贯通部150a。电缆贯通部 150a包括沿第4轴A4方向贯通的贯通孔150b和贯通孔150c，电缆190穿过贯通孔150b 连接于工具180。另外，管状体220由内径大于导入配管210的可挠性的管或者弹簧构成，在下臂 130的侧面沿下臂130的延伸方向设置到肩部140的下部为止，并连接于肩部140的下部。 该管状体220中，除导入配管210之外，也可以插通设置例如电缆等控制线。接下来，参照图1至图4说明向本发明所涉及的工业用机器人100的工具安装部 170供给空气的流通路200的设置情况。向本实施方式的工具安装部170供给用于控制锁定机构的空气的流通路200包括设置在图1所示的机器人底座110、旋转框架120、管状体220、肩部140及摆动臂150 各内部的导入配管210 ；—端连接于该导入配管210，且设置在摆动臂150的第5轴A5上的轴内管体240; —端连接于该轴内管体240的另一端的工具安装旋转臂内配管250。并且该流通路200还包括一端连接于图3、图4所示的工具安装旋转臂内配管250的另一端的工具安装旋转臂内流通路161a ；在与工具安装部170接触而滑动的工具安装旋转部162的表面且以第6轴A6为中心的圆周的内周面上，绕一周形成的工具安装旋转部侧槽部162a ；连接于工具安装旋转臂内流通路161a的另一端，并且在与工具安装旋转臂160接触而滑动的工具安装部170表面且以第6轴A6为中心的圆周面上形成的工具安装部侧槽部172 ；从该工具安装部侧槽部172的至少一部分朝向作为工具安装部170的旋转中心的第6轴A6形成的工具安装部内流通路173 ；以及将工具安装部内流通路173的另一端与工具安装部170的前端部端面相连通的连接路174。所述流通路200没有被暴露到工业用机器人100的外部。导入配管210例如将可挠性管、钢管、接头等组合而成，如图1(a)所示，从机器人底座Iio的背面一侧的侧面，更详细而言在工业用机器人100处于图7、图8所示的姿势下从Y2所示的箭头侧的侧面被插入到机器人底座110的内部。然后，被引入到机器人底座 110内的导入配管210，在机器人底座110的内部从机器人底座110向上方、即Zl所示的箭头方向折弯并被插入到旋转框架120内部。导入配管210呈Z字状(in a zigzag manner)设置，以防止在旋转框架120内因旋转框架120的旋转而扭曲，并且以确保即使旋转框架120旋转也可应对的长度。导入配管210在工业用机器人100处于图7、图8所示的姿势下，从旋转框架120的图7、图8中Xl 所示的箭头方向侧的上表面被插入于向上方延伸的管状体220中。并且，导入配管210从旋转框架120的内部还通过管状体220而被插入到肩部140 的内部。在从旋转框架120到肩部140为止的范围内导入配管210不暴露到外部。如图 1 (a)及图1 (b)所示，导入配管210在肩部140的内部以该导入配管210朝向肩部140与摆动臂150的连接部分而设置，并且导入配管210从肩部140与摆动臂150的连接部分被插入到摆动臂150中。如图3及图4所示，摆动臂150包括摆动臂主体151及摆动臂盖152。在工业用机器人100处于图7、图8所示的姿势下，摆动臂主体151在Xl所示的箭头方向的侧面开口。 摆动臂盖152能够覆盖摆动臂主体151的开口。由摆动臂主体151和摆动臂盖152形成收纳部153。如图2所示，导入配管210从肩部140被插入到收纳部153内的工具安装旋转臂驱动用电动机Ml和工具安装部驱动用电动机M2之间、工具安装旋转臂驱动用输入滑轮Pll 和工具安装部驱动用输入滑轮P21之间、工具安装旋转臂驱动用皮带Bl和工具安装部驱动用皮带B2之间、以及工具安装旋转臂驱动用输出滑轮P12和工具安装部驱动用输出滑轮 P22之间的位置，并沿着摆动臂盖152的内面侧设置到第5轴A5的附近为止，其中，工具安装旋转臂驱动用电动机Ml、工具安装旋转臂驱动用输入滑轮P11、工具安装旋转臂驱动用皮带Bi、工具安装旋转臂驱动用输出滑轮P12、工具安装部驱动用电动机M2、工具安装部驱动用输入滑轮P21、工具安装部驱动用皮带B2及工具安装部驱动用输出滑轮P22被收纳在收纳部153内。如图3及图4所示，导入配管210的另一端在第5轴A5的附近，连接于安装在摆动臂盖152的内面侧的第5轴A5附近的连接部件231。如图3及图4所示，连接部件231包括流入口 23la、摆动臂盖轴承部231b及槽部 231c,该连接部件231安装在摆动臂盖152的内侧的包围与第5轴A5对应的轴线上位置的指定位置。流入口 231a为沿连接部件231的厚度方向形成的流通孔，导入配管210可通过连接接头231d从摆动臂盖152的摆动臂主体151侧连接于流入口 231a。流入口 231a连通于连接部件231的与摆动臂盖152相向(相面对)的一侧的表面上形成的槽部231c。此外，流入口 231a在连接部件231安装于摆动臂盖152的状态下， 设置在从与第5轴A5对应的轴线上位置向Yl方向(前端方向)偏离的位置。槽部231c从流入口 231a朝向第5轴A5而设置。此外，槽部231c与摆动臂盖152 的内表面相向(相面对)而设置，通过摆动臂盖152的内表面覆盖槽部231c来形成摆动臂盖流通路Lll。摆动臂盖轴承部231b以与槽部231c连通的方式形成在连接部件231中的与第5 轴A5 —致的位置上。在摆动臂盖轴承部231b中插入有后述的轴内管体240的一端，从而摆动臂盖轴承部231b以轴内管体240旋转自由的方式支撑该轴内管体240的一端。在轴内管体240与摆动臂盖轴承部231b之间设置有密封部件以免空气泄漏。轴内管体240例如由钢管或软管等构成，并固定在第5轴A5上。另外，轴内管体240并不限定于钢管，只要是直线状的管体即可。在轴内管体240的外周上，通过轴内管体轴承部156a设置有相对于该轴内管体 240旋转自由的中间动力传递轴155a。轴内管体轴承部156a将轴内管体240保持为相对于中间动力传递轴155a旋转自由。在中间动力传递轴155a的一端设置有工具安装部驱动用输出滑轮P22，在收纳部 153内，来自使工具安装部170旋转的工具安装部驱动用电动机M2的旋转驱动力经由工具安装部驱动用输入滑轮P21及工具安装部驱动用皮带B2传递到工具安装部驱动用输出滑轮P22，该工具安装部驱动用输出滑轮P22将该旋转驱动力传递到工具安装旋转臂160侧。在该中间动力传递轴155a的外周上，通过中间动力传递轴承部156b旋转自由地设置有摆动轴155b。中间动力传递轴承部156b将中间动力传递轴155a旋转自由地保持于摆动轴155b。在摆动轴155b的一端设置有工具安装旋转臂驱动用输出滑轮P12，在收纳部 153内，来自使工具安装旋转臂160摆动的工具安装旋转臂驱动用电动机Ml的旋转驱动力经由工具安装旋转臂驱动用输入滑轮Pll及工具安装旋转臂驱动用皮带Bl而传递到工具安装旋转臂驱动用输出滑轮P12，该工具安装旋转臂驱动用输出滑轮P12通过从该工具安装旋转臂驱动用电动机Ml供给的旋转驱动力而被旋转驱动。在摆动轴155b的外周侧卡合地设置有工具安装旋转臂驱动用减速机构155c。该工具安装旋转臂驱动用减速机构155c与摆动轴155b及工具安装旋转臂160卡合，对摆动轴155b的旋转进行减速而使工具安装旋转臂160摆动。另外，作为工具安装旋转臂驱动用减速机构155c，例如可采用波动齿轮装置(wave gear device)(所谓的谐波减速装置 (harmonic speed reducer))，但只要是减速而传递力的装置即可，并不限定于波动齿轮装置。轴内管体240的另一端连接于工具安装旋转臂160侧。工具安装旋转臂160包括工具安装旋转臂主体161、工具安装旋转部162、工具安装旋转臂前端盖163及工具安装旋转臂盖164。在工业用机器人100处于图7、图8所示的姿势下，在工具安装旋转臂主体161 上形成有向X2所示的箭头方向开口的收纳部165。收纳部165设置在第5轴A5的附近，收纳用于向工具安装部170传递旋转驱动力的传递机构。工具安装旋转臂主体161的开口部被工具安装旋转臂盖164覆盖。工具安装旋转臂盖164包括工具安装旋转臂盖轴承部164a和工具安装旋转臂盖流通路164b。工具安装旋转臂盖轴承部164a形成在工具安装旋转臂盖164的内面侧的第5轴 A5的轴线上，以轴内管体240旋转自由的方式支撑该轴内管体240的另一端。如图5所示，形成在工具安装旋转臂盖164上的工具安装旋转臂盖流通路164b的一端连通于工具安装旋转臂盖轴承部164a。工具安装旋转臂盖流通路164b从工具安装旋转臂盖轴承部164a的侧面在工具安装旋转臂盖164的内部朝向上方形成，即在工业用机器人100处于图1 (b)所示的姿势下向Zl所示的箭头方向形成。工具安装旋转臂盖流通路164b的另一端在工具安装旋转臂盖164的上部周缘附近连接于朝向工具安装旋转臂盖164的内侧表面而形成的连接口 164c。连接口 164c通过连接接头250a连接于工具安装旋转臂内配管250的一端。工具安装旋转臂内配管250在工具安装旋转臂160内朝向前端方向而被设置。工具安装旋转臂内配管250的另一端通过连接接头250b连接于形成在工具安装旋转臂主体161上的工具安装旋转臂内流通路161a。工具安装旋转臂内流通路161a包括从收纳部165的内部表面向工具安装旋转臂主体161的表面侧呈凹状形成的流入口 ；连接于该流入口，并在工具安装旋转臂主体161的内部向图4中Xl所示的箭头方向形成的流通部161b ；连接于该流通部161b，并经过流通部161c，在工具安装旋转臂主体161内朝前端方向，即向图4中Yl所示的箭头方向形成的流通部161d ；以及在与工具安装旋转部162邻接的部分连接于流通部 161d并沿图4中X2所示的箭头方向形成的流通部161e。所述流入口的一端通过连接接头250b连接在工具安装旋转臂内配管250上。流入口的另一端与流通部161c连通。流通部161c与流入口垂直交叉，并沿图5中Zl所示的箭头方向延伸，其一端连通于流入口，另一端连接于流通部161d。流通部161d沿图5中Yl所示的箭头方向延伸形成到工具安装旋转部侧槽部162a 上，流通部161d的另一端连通于流通部161e。流通部161e沿图4中X2所示的箭头方向形成，流通部161e的另一端在工具安装旋转部162中的与工具安装部170接触而滑动的面 (滑动面)上开口。工具安装旋转部162呈以第6轴A6为中心的圆筒状，从工具安装旋转臂主体161 的前端部向图4及图6中X2所示的箭头方向突出设置。如图6所示，工具安装旋转部162的内周部，在以第6轴A6为中心的圆周上绕一周形成有工具安装旋转部侧槽部162a。流通部161e的另一端连通于该工具安装旋转部侧槽部162a。工具安装旋转部侧槽部162a与工具安装部侧槽部172在滑动面上相向而设置， 从而形成旋转流通路Li。工具安装部170以该工具安装部170的外周面与工具安装旋转部162的内周面接触而滑动、且以外齿轮171中的摆动臂150侧的端面与工具安装旋转部162的台阶部162c 相向的方式，通过轴承162b等部件安装于工具安装旋转部162。具体而言，工具安装部170 以外齿轮171中的摆动臂150侧即Y2所示的方向侧的端面与工具安装旋转部162的台阶部162c卡合的方式通过轴承162b等部件安装在工具安装旋转部162的内周侧。此外，外齿轮171通过工具安装部170安装于工具安装旋转部162而与输出齿轮 160a啮合。输出齿轮160a以与第6轴A6平行的旋转轴为中心旋转而使工具安装部170旋转。在工具安装旋转部162的前端部方向，即在图3及图4中Yl所示的箭头方向侧安装有工具安装旋转臂前端盖163。该工具安装旋转臂前端盖163覆盖工具安装旋转臂主体 161中的图3及图4中Yl所示的箭头方向侧的开口面，并且覆盖工具安装旋转部162的内周侧的周围，且与工具安装部170的外齿轮171的上表面卡合，在工具安装旋转部162内以工具安装部170旋转自由的方式保持该工具安装部170。工具安装部170的工具安装部侧槽部172和工具安装旋转臂160的工具安装旋转部侧槽部162a彼此相向呈圆周状，构成旋转流通路Li。在形成该旋转流通路Ll的工具安装部170的工具安装部侧槽部172的底部形成有从工具安装部侧槽部172的底面朝向第6 轴A6穿孔形成的工具安装部内流通路173。该工具安装部内流通路173是形成在工具安装部170的工具安装部侧槽部172的底部的凹状孔。从工具安装部内流通路173的顶部朝向工具安装部170的前端方向，即朝向图3、 图4中Yl所示的箭头方向的端面形成有连接路174。该连接路174的另一端在工具安装部 170的端面暴露于外部，该另一端连接于被供给空气的工具180的锁定机构181。工具180 的锁定机构181通过从连接路174供给的空气而进行锁定或解除锁定的动作。如上所述，工具安装旋转臂160与工具安装部170之间的气体的连接机构被称作所谓的空气旋转接头结构(air rotary joint structure)。连接路174在将工具180安装于工具安装部170上时，位于与图9所示的锁定机构181等空气流入口相向的位置。接下来，使用图1、图3以及图4说明向工具安装部170供给空气时的空气的流动。空气通过导入配管210后，在摆动臂150内供给到摆动臂盖152的流入口 231a，其中，导入配管210通过机器人底座110、旋转框架120、管状体220、肩部140的各内部。旋转框架120以第1轴Al为中心旋转，并且在其内部的导入配管210周围能够确保空余空间，因此即便旋转框架120在机器人底座110上旋转，也不会使导入配管210扭曲或缠绕。而且，导入配管210从旋转框架120通过管状体220被导入到肩部140中，并不通过下臂旋转轴130a的内部，因此在导入配管210的周围能够留有空间，因而即便下臂130 通过下臂旋转轴130a旋转也不会使导入配管210产生扭曲或缠绕。此外，由于导入配管210不通过使肩部140旋转的上臂旋转轴140a的内部，因此导入配管210不会产生扭曲或缠绕。即便摆动臂150通过摆动臂旋转轴150d旋转，由于摆动臂旋转轴150d的周围能够确保导入配管210的配置及运动空间，因此导入配管210不会产生扭曲或缠绕。如图3及图4所示，从导入配管210供给到流入口 231a的空气，通过安装在摆动臂盖152内的连接部件231的槽部231c而被供给到摆动臂盖轴承部231b。然后，供给到摆动臂盖轴承部231b的空气被供给到插入于摆动臂盖轴承部231b的轴内管体240的一端， 并从轴内管体240的另一端送出。如图5所示，从轴内管体240的另一端送出的空气被供给到设置在工具安装旋转臂盖164的第5轴A5上的工具安装旋转臂盖轴承部164a，并通过与工具安装旋转臂盖轴承部164a连通的工具安装旋转臂盖流通路164b被供给到工具安装旋转臂内配管250。供给到工具安装旋转臂内配管250的空气通过工具安装旋转臂内配管250而被供给到工具安装旋转臂内配管250的另一端。此时，即便中间动力传递轴155a及摆动轴155b旋转，由于轴内管体240通过轴内管体轴承部156a以该轴内管体240旋转自由的方式被设置在中间动力传递轴155a上，因此不受中间动力传递轴155a及摆动轴155b的旋转的影响，从而不会产生扭曲或缠绕。供给到工具安装旋转臂内配管250的另一端的空气被供给到设置在工具安装旋转臂160的工具安装旋转臂主体161的工具安装旋转臂内流通路161a的一端。供给到工具安装旋转臂内流通路161a的空气，被供给到由形成在工具安装旋转臂160的工具安装旋转部162的内周的工具安装旋转部侧槽部162a和形成在工具安装部 170的外周侧的工具安装部侧槽部172构成的旋转流通路Ll中。供给到旋转流通路Ll中的空气，被供给到与工具安装部170的工具安装部侧槽部172连通的工具安装部内流通路 173的一端。供给到工具安装部内流通路173的一端的空气从工具安装部内流通路173的另一端送出。供给到工具安装部内流通路173的另一端的空气，通过连接路174而被供给到工具180的锁定机构181 (参照图9)。此时，即便工具安装部170旋转，空气也会通过形成在工具安装旋转臂160与工具安装部170的滑动面上的旋转流通路Ll而从工具安装旋转臂160侧被供给到工具安装部 170的连接路174中。如图9所示，从连接路174送出的空气被供给到工具180的锁定机构181，据此锁定机构181被驱动，从而作为解除工具180与工具安装部170的锁定等的驱动力发挥作用。 通过解除锁定，如图9的虚线所示，可将工具180从工具安装部170拆卸下来。本实施方式中，如图1、图7以及图8所示，由于对从机器人底座110到工具安装部170之间供给空气的空气供给用流通路并不暴露在机器人机体外部，因此可防止空气供给用流通路与工业用机器人100周围的外部结构物发生干涉。由此，可靠地向工具安装部 170供给空气。此外，由于空气从工具安装旋转臂160内部通过旋转流通路Ll而被供给至工具安装部170，因此不存在配管的扭曲或缠绕等问题，从而可靠地向工具安装部170供给空气， 其中，旋转流通路Ll形成在工具安装旋转臂160与工具安装部170的滑动面上且以第6轴 A6为中心的圆周上。本实施方式中，由于设置在第5轴A5上的轴内管体240由钢管构成，因此可防止第5轴A5上的工具安装旋转臂160的旋转所引起的扭曲。本实施方式中，由于将轴内管体240插入于摆动臂盖152及工具安装旋转臂盖164 中，以此从摆动臂150侧向工具安装旋转臂160侧供给空气，因此可缩小摆动轴方向的宽度，从而可提高对狭窄部位的适应性。本实施方式中，由于轴承部以轴内管体240旋转自由的方式保持该轴内管体240， 因此可将轴内管体240切实地设置在第5轴A5上，从而可提高当反复进行装卸部件时的轴内管体240安装位置的定位性。由此，可提高轴内管体240的组装性，并且可提高空气配管的维护性。如以上所述，本发明提供一种工业用机器人，包括工具安装部，用于安装工具； 工具安装旋转臂，以所述工具安装部旋转自由的方式支撑该工具安装部；摆动臂，通过摆动轴，以所述工具安装旋转臂摆动自由的方式支撑该工具安装旋转臂；肩部，通过摆动臂旋转轴，以所述摆动臂旋转自由的方式支撑该摆动臂；下臂，通过上臂旋转轴，以所述肩部旋转自由的方式支撑该肩部；旋转框架，通过下臂旋转轴，以所述下臂旋转自由的方式支撑该下臂；管状体，从所述旋转框架到所述肩部为止沿所述下臂而设置；以及机器人底座，通过旋转框架旋转轴，以所述旋转框架旋转自由的方式支撑该旋转框架，其中，向所述工具安装部供给驱动用气体的流通路设置在自所述机器人底座起经由所述旋转框架、所述管状体、所述肩部、所述摆动臂以及所述工具安装旋转臂的内部到所述工具安装部为止的部位。根据上述结构，由于供给到流通路中的气体从机器人底座经由旋转框架、管状体、 肩部、摆动臂以及工具安装旋转臂的内部被供给到工具安装部，而且流通路并未暴露在外部，因此可防止与工件等外部结构物发生干涉，从而可提高对狭窄部位等的适应性，并且可切实地对工具安装部供给气体。本发明的工业用机器人中，优选的是，所述流通路包括旋转流通路，沿所述工具安装部的滑动面形成，其中，所述滑动面为当使所述工具安装部旋转时，与所述工具安装旋转臂接触而滑动的面；工具安装旋转臂内流通路，形成于所述工具安装旋转臂，在所述工具安装旋转臂的内部连通于所述旋转流通路，并向所述旋转流通路供给所流入的气体；以及连接路，形成在所述工具安装部，在所述工具安装部的内部连通于所述旋转流通路，且连接于所述工具的锁定机构。另外，所述流通路也可包括旋转流通路，沿所述工具安装部的滑动面形成，其中，所述滑动面为当使所述工具安装部旋转时，与所述工具安装旋转臂接触而滑动的面；流入路，形成在工具安装旋转臂上，在工具安装旋转臂的内部连通于旋转流通路，并对旋转流通路供给所流入的气体；以及排出路，形成在工具安装旋转臂上，在工具安装部的内部连通于旋转流通路，且排出气体。根据上述结构，由于将气体从工具安装旋转臂内部通过工具安装旋转臂与工具安装部的滑动面而向工具安装部供给，因此不需要另外配置送气管道等配管，从而不发生配管扭曲或缠绕等问题，在这情况下能够供给气体，因而可对工具安装部稳定地供给气体。本发明的工业用机器人中，优选的是，还包括摆动轴和中间动力传递轴，且作为流通路的一部分而设置有经由轴承安装在摆动轴内周上的轴内管体。根据上述结构，由于通过轴承将轴内管体设置在摆动轴内周，因此无需在摆动轴周围设置空间，可从摆动轴向工具安装旋转臂侧供给空气，由此可使摆动轴的周边小型化。本发明的工业用机器人中，优选的是，还包括中间动力传递轴，通过中间动力传递轴承部设置在所述摆动轴的内周，从所述摆动臂向所述工具安装旋转臂传递旋转驱动力，其中，作为所述流通路的一部分，在所述中间动力传递轴的内周设置有通过轴内管体轴承部而被安装的轴内管体。根据上述结构，由于通过轴内管体轴承部在中间动力传递轴的内周侧轴支撑轴内管体，由此可在摆动轴上切实地定位轴内管体，因此可提高当反复进行装卸部件时的轴内管体的安装位置的定位性，从而可提高气体配管的组装性、维护性。本发明的工业用机器人中，优选的是，所述摆动臂包括摆动臂主体，在所述摆动轴的一端侧开口 ；以及摆动臂盖，覆盖所述摆动臂主体的开口部，所述工具安装旋转臂包括工具安装旋转臂主体，在所述摆动轴的另一端侧开口 ；以及工具安装旋转臂盖，覆盖所述工具安装旋转臂主体的开口部，所述摆动臂盖包括摆动臂盖轴承部，设置在所述摆动轴的一端侧；以及摆动臂盖流通路，其中，所述摆动臂盖流通路的一端连通于从所述机器人底座导入至所述摆动臂的导入配管，另一端连通于所述摆动臂盖轴承部，所述工具安装旋转臂盖包括工具安装旋转臂盖轴承部，设置在所述摆动轴的另一端侧；以及工具安装旋转臂盖流通路，其中，所述工具安装旋转臂盖流通路的一端连通于所述工具安装旋转臂盖轴承部，另一端连通于工具安装旋转臂内配管，所述轴内管体的一端插入在所述摆动臂盖轴承部，另一端插入在所述工具安装旋转臂盖轴承部。根据上述结构，由于轴内管体插入于摆动臂盖轴承部及工具安装旋转臂盖轴承部，以此从摆动臂侧向工具安装旋转臂侧供给气体，因此可缩小摆动轴方向的宽度，从而可提高对狭窄部位的适应性。本发明的工业用机器人中，优选的是，所述工具安装旋转臂包括以所述工具安装部能够旋转的方式嵌合于该工具安装部的工具安装旋转部，所述旋转流通路由工具安装旋转部侧槽部和工具安装部侧槽部形成，其中，所述工具安装旋转部侧槽部以绕一周的方式形成在所述工具安装旋转部内周面上，所述工具安装部侧槽部以绕一周的方式形成在所述工具安装部外周面上，所述工具安装部侧槽部与所述工具安装旋转部侧槽部在所述滑动面相向。根据上述结构，由于通过在工具安装旋转臂与工具安装部的滑动面(圆周面)上绕一周形成有工具安装旋转部侧槽部和形成在与其相向的位置的工具安装部侧槽部，从工具安装旋转臂内部向工具安装部供给气体，因此不需要配置送气管道等配管，不存在配管的扭曲或缠绕等的情况下可供给气体，从而可稳定地向工具安装部供给气体。
权利要求
1.一种工业用机器人，其特征在于包括 工具安装部，用于安装工具；工具安装旋转臂，以所述工具安装部旋转自由的方式支撑该工具安装部； 摆动臂，通过摆动轴，以所述工具安装旋转臂摆动自由的方式支撑该工具安装旋转臂；肩部，通过摆动臂旋转轴，以所述摆动臂旋转自由的方式支撑该摆动臂； 下臂，通过上臂旋转轴，以所述肩部旋转自由的方式支撑该肩部； 旋转框架，通过下臂旋转轴，以所述下臂旋转自由的方式支撑该下臂； 管状体，从所述旋转框架到所述肩部为止沿所述下臂而设置；以及机器人底座，通过旋转框架旋转轴，以所述旋转框架旋转自由的方式支撑该旋转框架， 其中，向所述工具安装部供给驱动用气体的流通路设置在自所述机器人底座起经由所述旋转框架、所述管状体、所述肩部、所述摆动臂以及所述工具安装旋转臂的内部到所述工具安装部为止的部位。
2.根据权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，所述流通路包括旋转流通路，沿所述工具安装部的滑动面形成，其中，所述滑动面为当使所述工具安装部旋转时，与所述工具安装旋转臂接触而滑动的面；工具安装旋转臂内流通路，形成于所述工具安装旋转臂，在所述工具安装旋转臂的内部连通于所述旋转流通路，并向所述旋转流通路供给所流入的气体；以及连接路，形成在所述工具安装部，在所述工具安装部的内部连通于所述旋转流通路，且连接于所述工具的锁定机构。
3.根据权利要求2所述的工业用机器人，其特征在于还包括中间动力传递轴，通过中间动力传递轴承部设置在所述摆动轴的内周，从所述摆动臂向所述工具安装旋转臂传递旋转驱动力，其中，作为所述流通路的一部分，在所述中间动力传递轴的内周设置有通过轴内管体轴承部而被安装的轴内管体。
4.根据权利要求3所述的工业用机器人，其特征在于， 所述摆动臂包括摆动臂主体，在所述摆动轴的一端侧开口 ；以及摆动臂盖，覆盖所述摆动臂主体的开口部， 所述工具安装旋转臂包括工具安装旋转臂主体，在所述摆动轴的另一端侧开口 ；以及工具安装旋转臂盖，覆盖所述工具安装旋转臂主体的开口部， 所述摆动臂盖包括摆动臂盖轴承部，设置在所述摆动轴的一端侧；以及摆动臂盖流通路，其中，所述摆动臂盖流通路的一端连通于从所述机器人底座导入至所述摆动臂的导入配管，另一端连通于所述摆动臂盖轴承部， 所述工具安装旋转臂盖包括工具安装旋转臂盖轴承部，设置在所述摆动轴的另一端侧；以及工具安装旋转臂盖流通路，其中，所述工具安装旋转臂盖流通路的一端连通于所述工具安装旋转臂盖轴承部，另一端连通于工具安装旋转臂内配管，所述轴内管体的端插入在所述摆动臂盖轴承部，另一端插入在所述工具安装旋转臂盖轴承部。
5.根据权利要求2所述的工业用机器人，其特征在于所述工具安装旋转臂包括以所述工具安装部能够旋转的方式嵌合于该工具安装部的工具安装旋转部，所述旋转流通路由工具安装旋转部侧槽部和工具安装部侧槽部形成，其中，所述工具安装旋转部侧槽部以绕一周的方式形成在所述工具安装旋转部内周面上，所述工具安装部侧槽部以绕一周的方式形成在所述工具安装部外周面上，所述工具安装部侧槽部与所述工具安装旋转部侧槽部在所述滑动面相向。
全文摘要
本发明提供一种工业用机器人，所述工业用机器人包括机器人底座(110)、旋转框架(120)、管状体(220)、肩部(140)、摆动臂(150)、工具安装旋转臂(160)、工具安装部(170)以及流通路(200)，其中，所述流通路(200)用于向工具安装部(170)供给驱动用气体，设置在自机器人底座(110)起经由旋转框架(120)、管状体(220)、肩部(140)、摆动臂(150)、工具安装旋转臂(160)的内部至工具安装部(170)为止的部位。据此，能够防止流通路(200)与工件等外部结构物发生干涉。
文档编号B25J19/00GK102218743SQ201110096518
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月13日 优先权日2010年4月14日
发明者中桐浩, 凑达治, 尹盛载, 近藤亮 申请人:株式会社大亨, 株式会社神户制钢所