机器人的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够抑制在机器人的运转中对扁平电缆的机械负荷的机器人。机器人具备第n臂、能够转动地设置于第n臂的第(n+1)臂、以及配置于第(n+1)臂的转动中心且具有第一部件(21)和第二部件(22)的芯部件(2A)。在该机器人中，扁平电缆(18A)被第一部件(21)与第二部件(22)夹持，并且卷绕于芯部件(2A)。
【专利说明】
机器人
技术领域
[0001]本发明涉及机器人。
【背景技术】
[0002]以往，公知有具备机器人臂的机器人。机器人臂的多个臂经由关节部连结，在最前端侧(最下游侧)的臂上例如安装手部来作为末端执行器。关节部由马达驱动，通过该关节部的驱动，使臂转动。而且，机器人例如利用手部把持对象物，使该对象物朝规定的位置移动，进行组装等规定的作业。
[0003]另外，用于对马达供电的电缆通过关节部。该电缆在每次驱动关节部时被拉伸或扭转而受到机械负荷，所以需要尽可能抑制该负荷。因此，例如考虑如专利文献I记载的那样在关节部内将该电缆卷绕于芯材的构成来作为对策。
[0004]专利文献I:日本特开2004-222436号公报
[0005]然而，将电缆仅仅是卷绕于芯材时，其卷绕状态会随着持续使用机器人而维持不了，无法完全抑制机械负荷，最终产生导致电缆的破断的问题。
【发明内容】
[0006]上述课题的至少一个通过下述的本发明来解决。
[0007][应用例I]
[0008]本发明的机器人的特征在于具备芯部件，该芯部件具有第一部件和第二部件，扁平电缆被上述第一部件和上述第二部件夹持，并且卷绕于上述芯部件。
[0009]由此，能够抑制对扁平电缆的机械负荷。
[0010][应用例2]
[0011]本发明的机器人优选为，具备第η臂和能够转动地设置于上述第η臂的第(n+1)臂，上述扁平电缆固定于上述第η臂和上述第(n+1)臂。
[0012]由此，能够分别固定扁平电缆的两端侧，能够抑制在机器人的运转中的对扁平电缆的机械负荷。
[0013][应用例3]
[0014]本发明的机器人优选为，上述芯部件配置于上述第(n+1)臂的转动中心。
[0015]由此，在机器人的运转中第(n+1)臂绕该转动中心转动的情况下，能够抑制对扁平电缆施加机械负荷。
[0016][应用例4]
[0017]本发明的机器人优选为，具备第一引导部，该第一引导部设置于上述芯部件并以将上述扁平电缆卷绕于上述芯部件的外周的方式进行限制。
[0018]由此，使扁平电缆朝向芯部件的卷绕状态稳定，能够抑制在机器人的运转中的对扁平电缆的机械负荷。
[0019][应用例5]
[0020]本发明的机器人优选为，具备将上述芯部件配置于内侧的外筒部件。
[0021]由此，能够在外筒部件与芯部件之间保护扁平电缆。
[0022][应用例6]
[0023]本发明的机器人优选为，具备:位于上述芯部件与上述外筒部件之间并收纳上述扁平电缆的收纳部;将上述扁平电缆固定于上述芯部件的第一固定部；以及位于上述收纳部与上述第一固定部之间并限制上述扁平电缆的宽度方向的第二引导部，被上述第二引导部限制的上述宽度方向的长度比被上述收纳部限制的上述宽度方向的长度短。
[0024]由此，能够使对扁平电缆的限制从芯部件侧向收纳部侧逐渐减缓，能够抑制扁平电缆在收纳部内受到过度的力。
[0025][应用例7]
[0026]本发明的机器人优选为，具备:将上述扁平电缆固定于上述外筒部件的第二固定部；以及位于上述收纳部与上述第二固定部之间并限制上述扁平电缆的宽度方向的第三引导部，被上述第三引导部限制的上述宽度方向的长度比被上述收纳部限制的上述宽度方向的长度短。
[0027]由此，能够使对扁平电缆的限制从第二固定部侧向收纳部侧逐渐减缓，能够抑制扁平电缆在收纳部内受到过度的力。
[0028][应用例8]
[0029]本发明的机器人优选为，具备引导辊，该引导辊设置于上述收纳部，与上述扁平电缆接触，能够进行上述转动，由上述收纳部形成的空间中的比上述引导辊的转动轴更靠内侧的空间在上述宽度方向上对称。
[0030]由此，即使扁平电缆在比引导辊的转动轴更靠内侧的空间内移动，也能够与划分该空间的部件大致均衡地相抵，所以能够抑制在扁平电缆的局部磨损。
[0031][应用例9]
[0032]本发明的机器人优选为，上述引导辊设置有多个，具备将上述多个引导辊支承为能够转动的支承部件。
[0033]由此，在机器人的运转中芯部件转动时，扁平电缆能够与引导辊、支承部件一起在收纳部内顺利地移动，能够抑制对扁平电缆的机械负荷。
[0034][应用例10]
[0035]本发明的机器人优选为，上述各引导辊与上述支承部件能够相互独立地转动。
[0036]由此，在机器人的运转中芯部件转动时，扁平电缆能够与引导辊、支承部件一起在收纳部内更顺利地移动，能够进一步抑制对扁平电缆的机械负荷。
[0037][应用例11]
[0038]本发明的机器人优选为，上述扁平电缆通过上述多个引导辊中的一个引导辊而折回。
[0039]由此，在机器人的运转中芯部件转动时，扁平电缆的被折回的部分能够与引导辊、支承部件一起在收纳部内顺利地移动，能够抑制对扁平电缆的机械负荷。
[0040][应用例12]
[0041]本发明的机器人优选为，具备以能够绕第η转动轴转动的方式设置的第η臂；以及以能够绕轴向与上述第η转动轴的轴向不同的第(n+1)转动轴转动的方式设置于上述第η臂的第(n+1)臂，上述第η臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长，从上述第(n+1)转动轴的轴向观察，上述第η臂与上述第(n+1)臂能够重叠。
[0042]由此，能够缩小用于在使第(n+1)臂的前端绕第η转动轴向错开180°的位置移动的情况下机器人不会干涉的空间。
【附图说明】
[0043]图1是表示本发明的机器人的第一实施方式的主视图。
[0044]图2是图1所示的机器人的简图。
[0045]图3是图1所示的机器人的侧视图。
[0046]图4是图1所示的机器人的侧视图。
[0047]图5是用于说明图1所示的机器人的动作的图。
[0048]图6是用于说明图1所示的机器人所具备的机器人臂的前端部的移动的图。
[0049]图7是图1所示的机器人所具备的机器人臂的前端部的内部构造的剖视图。
[0050]图8是图1所示的机器人所具备的扁平电缆保持单元的立体图。
[0051]图9是表示图8所示的扁平电缆保持单元与扁平电缆的位置关系的简要分解立体图。
[0052]图10是表示在图8所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的立体图。
[0053]图11是表示在图8所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的内部构造的状态的简图。
[0054]图12是表示在与图8所示的扁平电缆保持单元不同的构成的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的立体图。
[0055]图13是表示在图12所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的横剖视图。
[0056]图14是图13中的A-A线剖视图。
[0057]图15是图12所示的扁平电缆保持单元的分解立体图。
[0058]附图标记的说明
[0059]I…机器人;10…机器人主体；2Α、2Β…芯部件;21…第一部件；211…平坦面;22...第二部件;221…平坦面;23…第一部件;231…部分;24...第二部件;241…部分;25...第三部件；26...固定部(第一固定部)；27…槽;271…中间宽度部；272…最大幅度部；28...引导部(第二引导部)；3Α…引导部件(第一引导部)；31…平板部;32...弯曲部;4Α、4Β…外筒部件；41...筒状部;411...缺损部;412...弓丨导部;42...板状部;43...第一狭缝;44...第二狭缝;5…机器人臂;56、57、58...箭头;6l...轴承部;61l...中心线;62l...直线;66、67…带轮;68..?带;了…引导棍;8...支承部件;81...第一环;82...第二环;83...轴部;91...手部；11...基台；111…凸缘；12…第一臂；121...第一部分；122…第二部分;123…第三部分;124…第四部分；13...第二臂；14...第三臂；15...第四臂；151、152…支承部；16...第五臂；17...第六臂；171、172、173、174、175、176…关节；18A、18B…扁平电缆；181…输入侧；182…输出侧；183…被夹持部;184…折回部；20A、20B…扁平电缆保持单元(保持单元)；201...收纳部；202…空间；50A、50B…盖部件；501…引导部；502…通孔;503…凸部;60A…盖部件;601…块部件;602…板部件；70B…引导盘；101…顶部；102…顶面；103…区域；301、302、303、304、305、306…马达驱动器；401…第一驱动源；401M…马达；402…第二驱动源；402M…马达;403…第三驱动源;403M…马达;404…第四驱动源；404M...马达；405…第五驱动源；405M…马达；405RG…减速机；4(^"第六驱动源；4061."马达；4061^丨减速机江1、1^、1^"长度；01."第一转动轴；02...第二转动轴;03...第三转动轴;04...第四转动轴;05...第五转动轴;06...第六转动轴O;〇202…中心线;Θ...角度;￥、^^"宽度;￥28、胃271、仏^"长度。
【具体实施方式】
[0060]以下，根据附图所示的优选的实施方式详细说明本发明的机器人。
[0061 ] <第一实施方式>
[0062]图1是表示本发明的机器人的第一实施方式的主视图。图2是图1所示的机器人的简图。图3以及图4分别是图1所示的机器人的侧视图。图5是用于说明图1所示的机器人的动作的图。图6是用于说明图1所示的机器人具备的机器人臂的前端部的移动的图。图7是图1所示的机器人所具备的机器人臂的前端部的内部构造的剖视图。图8是图1所示的机器人所具备的扁平电缆保持单元的立体图。图9是表示图8所示的扁平电缆保持单元与扁平电缆的位置关系的简要分解立体图。图10是表示在图8所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的立体图。图11是表示在图8所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的内部构造的状态的简图。图12是表示在与图8所示的扁平电缆保持单元不同的构成的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的立体图。图13是表示在图12所示的扁平电缆保持单元保持有扁平电缆的状态的横剖视图。图14是图13中的A-A线剖视图。图15是图12所示的扁平电缆保持单元的分解立体图。
[0063]此外，以下，为了便于说明，将图1?图5、图7中的上侧称为“上”或者“上方”，下侧成为“下”或者“下方”，将上下方向作为“铅垂方向”，左右方向作为“水平方向”。另外，将图1?图5、图7中的基台侧称为“基端”或者“上游”，将其的相反侧(手部侧)称为“前端”或者“下游”。
[0064]图1所示的机器人(工业用机器人)I具备机器人主体(主体部)10、和控制机器人主体10(机器人I)的动作的未图示的机器人控制装置(控制部)。该机器人I例如能够在制造手表那样的精密设备等的制造工序等中使用。机器人I能够进行该精密设备、构成该精密设备的部件的供料、去除材料、搬运以及组装等作业。此外，机器人控制装置可以内置于机器人主体10，另外，也可以相对于机器人主体10独立。另外，机器人控制装置例如可以由内置有CPU(Central Processing Unit:中央处理器)的个人计算机(PC)等构成。
[0065]机器人主体10具有基台(支承部)11和机器人臂5。机器人臂5具备第一臂(第η臂)
12、第二臂(第(n+1)臂)13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17(6个臂)、第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406(6个驱动源)。此外，可以在第六臂17的前端以能够装卸的方式安装有例如把持手表等精密设备、部件等的手部91等末端执行器。
[0066]具有这样的机器人主体10的机器人I是将基台11、第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16、第六臂17从基端侧向前端侧依次连结而成的垂直多关节(6轴)机器人。此外，以下，也将第一臂12、第二臂13、第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别称为“臂”。另外，也将第一驱动源401、第二驱动源402、第三驱动源403、第四驱动源404、第五驱动源405以及第六驱动源406分别称为“驱动源(驱动部)”。
[0067]如图1所示，基台11例如是在作为设置空间的顶部101的下表面即顶面102固定的部分(被安装的部件)。该固定方法没有特别限定，例如可以采用基于多根螺栓的固定方法等。
[0068]此外，在本实施方式中，设置于基台11的下部的板状的凸缘111安装于顶面102，但基台11相对于顶面102的安装位置并不局限于此，例如也可以是基台11的上表面。
[0069]另外，在基台11上也可以包含后述的关节171，另外，也可以不包含(参照图2)。
[0070]如图1所示，机器人臂5相对于基台11被支承为能够转动，臂12?17分别被支承为能够相对于基台11独立地位移。
[0071]第一臂12呈弯曲的形状。第一臂12具有与基台11连接并从基台11朝铅垂方向下方延伸突出的第一部分121、从第一部分121的下端朝水平方向延伸突出的第二部分122、设置于第二部分122的与第一部分121相反的端部并朝铅垂方向延伸突出的第三部分123、以及从第三部分123的前端朝水平方向延伸突出的第四部分124。此外，上述第一部分121、第二部分122、第三部分123以及第四部分124形成为一体。另外，第二部分122与第三部分123从图1的纸面近前观察(从后述的第一转动轴01以及第二转动轴02双方正交的正面观察)大致正交(交叉)。
[0072]第二臂13呈长条形状，连接于第一臂12的前端部(第四部分124的与第三部分123相反的端部)。
[0073]第三臂14呈长条形状，连接于第二臂13的与供第一臂12连接的端部相反的端部。
[0074]第四臂15连接于第三臂14的与供第二臂13连接的端部相反的端部。第四臂15具有相互对置的I对支承部151、152。支承部151、152用于与第五臂16连接。
[0075]第五臂16位于支承部151、152之间，通过与支承部151、152连接从而连结于第四臂
15。此外，第五臂16并不局限于该构造，例如，支承部也可以为一个(悬臂)。
[0076]第六臂17呈平板状，连接于第五臂16的前端部。另外，在第六臂17的前端部(与第五臂16相反的一侧的端部)以能够装卸的方式安装有手部91。手部91没有特别限定，例如，可举出具有多根指部(手指)的构成。
[0077]此外，上述各臂12?17的外装可以分别由一个部件构成，也可以由多个部件构成。
[0078]接下来，参照图1以及图2来说明这些臂12?17的驱动以及驱动源401?406。此外，图2示出了机器人I的简图，示出了从图1的右侧观察的状态。另外，在图2中，示出了从图1所示的状态开始使臂13?17转动后的状态。
[0079]如图2所示，基台11与第一臂12经由关节(结合部件(joint))171连结。关节171具有将与基台11连结的第一臂12支承为能够相对于基台11转动的机构。由此，第一臂12能够相对于基台11以平行于铅垂方向的第一转动轴(第η转动轴)01为中心(绕第一转动轴01)转动。第一转动轴01与安装有基台11的顶面102的法线一致。另外，第一转动轴01是位于机器人I的最上游侧的转动轴。绕该第一转动轴01的转动由具有马达401Μ的第一驱动源401的驱动来进行。另外，第一驱动源401由马达401Μ和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达401Μ经由电连接的马达驱动器301而被机器人控制装置控制。此外，第一驱动源401可以构成为通过与马达401Μ—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达401Μ的驱动力，另外，也可以省略减速机。
[0080]另外，第一臂12与第二臂13经由关节(结合部件)172连结。关节172具有将相互连结的第一臂12和第二臂13中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第二臂13能够相对于第一臂12以平行于水平方向的第二转动轴(第(n+1)转动轴)02为中心(绕第二转动轴02)转动。第二转动轴02与第一转动轴Ol正交。绕该第二转动轴02的转动由具有马达402M的第二驱动源402的驱动来进行。另外，第二驱动源402由马达402M和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达402M经由电连接的马达驱动器302被机器人控制装置控制。此外，第二驱动源402可以构成为通过与马达402M—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达402M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第二转动轴02可以与正交于第一转动轴01的轴平行，另外，第二转动轴02也可以不与第一转动轴01正交，只要轴向相互不同即可。
[0081]另外，第二臂13与第三臂14经由关节(结合部件)173连结。关节173具有将相互连结的第二臂13和第三臂14中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第三臂14能够相对于第二臂13以平行于水平方向的第三转动轴03为中心(绕第三转动轴03)转动。第三转动轴03与第二转动轴02平行。绕该第三转动轴03的转动通过第三驱动源403的驱动来进行。另外，第三驱动源403通过马达403M和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达403M经由电连接的马达驱动器303被机器人控制装置控制。此外，第三驱动源403可以构成为通过与马达403M—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达403M的驱动力，另外，也可以省略减速机。
[0082]另外，第三臂14与第四臂15经由关节(结合部件)174连结。关节174具有将相互连结的第三臂14和第四臂15中的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第四臂15能够相对于第三臂14以平行于第三臂14的中心轴向的第四转动轴04为中心(绕第四转动轴
04)转动。第四转动轴04与第三转动轴03正交。绕该第四转动轴04的转动通过第四驱动源404的驱动来进行。另外，第四驱动源404由马达404M和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达404M经由电连接的马达驱动器304被机器人控制装置控制。此外，第四驱动源404可以构成为通过与马达404M—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达404M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第四转动轴04可以与正交于第三转动轴03的轴平行，另外，第四转动轴04也可以不与第三转动轴03正交，只要轴向相互不同即可。
[0083]另外，第四臂15与第五臂16经由关节(结合部件)175连结。关节175具有将相互连结的第四臂15和第五臂16的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第五臂16能够相对于第四臂15以正交于第四臂15的中心轴向的第五转动轴05为中心(绕第五转动轴
05)转动。第五转动轴05与第四转动轴04正交。绕该第五转动轴05的转动通过第五驱动源405的驱动来进行。另外，第五驱动源405由马达405M和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达405M经由电连接的马达驱动器305被机器人控制装置控制。此外，第五驱动源405可以构成为通过与马达405M—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达405M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第五转动轴05可以与正交于第四转动轴04的轴平行，另外，第五转动轴05也可以不与第四转动轴04正交，只要轴向相互不同即可。
[0084]另外，第五臂16与第六臂17经由关节(结合部件)176连结。关节176具有将相互连结的第五臂16和第六臂17的一方支承为能够相对于另一方转动的机构。由此，第六臂17能够相对于第五臂16以第六转动轴06为中心(绕第六转动轴06)转动。第六转动轴06与第五转动轴05正交。绕该第六转动轴06的转动通过第六驱动源406的驱动来进行。另外，第六驱动源406的驱动由马达406M和电缆(图1、图2中未图示)驱动，该马达406M经由电连接的马达驱动器306被机器人控制装置控制。此外，第六驱动源406可以构成为通过与马达406M—起被设置的减速机(未图示)传递来自马达406M的驱动力，另外，也可以省略减速机。另外，第五转动轴05可以与正交于第四转动轴04的轴平行，另外，第六转动轴06可以与正交于第五转动轴05的轴平行，另外，第六转动轴06也可以不与第五转动轴05正交，只要轴向相互不同即可。
[0085]而且，进行这样的驱动的机器人I在利用与第六臂17的前端部连接的手部91把持着精密设备、部件等的状态下，控制臂12?17等的动作，由此进行输送该精密设备、部件等各作业。此外，手部91的驱动被机器人控制装置控制。
[0086]另外，第三臂14以及第四臂15的图1中的右侧的由双点划线围起的区域(部分)103是机器人I与机器人I自身以及其它部件不干涉或者难以干涉的区域(部分)。因此，在上述区域103搭载有规定的部件的情况下，该部件难以与机器人I以及周边装置等干涉。因此，机器人I中，可以在区域103搭载规定的部件。特别是在区域103中的第三臂14的图1中的右侧的区域搭载上述规定的部件的情况下，该部件与配置于作业台(未图示)上的周边装置(未图示)干涉的概率进一步降低，所以更有效。
[0087]可被搭载于上述区域103的部件例如可举出控制手部、手眼相机等的传感器的驱动的控制装置，吸附机构的电磁阀等。
[0088]作为具体例子，例如在手部设置吸附机构的情况下，若在区域103设置电磁阀等，则在机器人I驱动时上述电磁阀不会妨碍。这样，区域103的便利性很高。
[0089]另外，马达驱动器301?306在图示的结构中配置于基台11，但并不局限于此，例如，也可以配置于机器人控制装置。
[0090]以上，简单说明机器人I的结构。
[0091]接下来，参照图3、图4、图5以及图6说明臂12?17的关系，改变表达等并从各种视点进行说明。另外，关于第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17在将它们笔直地拉伸的状态下，换言之在第四转动轴04与第六转动轴06—致或者平行的状态下进行考虑。
[0092]首先，如图3所示，将第一臂12的长度LI设定为比第二臂13的长度L2长。
[0093]这里，第一臂12的长度LI从第二转动轴02的轴向观察是第二转动轴02与将第一臂12支承为能够转动的轴承部61 (关节171所具有的部件)的沿图3中的左右方向延伸的中心线611之间的距离。另外，第二臂13的长度L2从第二转动轴02的轴向观察是第二转动轴02与第三转动轴03之间的距离。
[0094]另外，如图4所示，机器人I构成为从第二转动轴02的轴向观察，能够使第一臂12与第二臂13所成的角度Θ为0°。即，机器人I构成为从第二转动轴02的轴向观察，能够使第一臂
与第二臂13重叠。而且，第二臂13构成为在角度Θ为0°的情况下，即从第二转动轴02的轴向观察，第一臂12与第二臂13重叠的情况下，第二臂13不与第一臂12的第二部分122以及顶面102干涉。
[0095]这里，上述第一臂12与第二臂13所成的角度Θ从第二转动轴02的轴向观察，是通过第二转动轴02和第三转动轴03的直线(从第二转动轴02的轴向观察的情况下的第二臂13的中心轴)621、与第一转动轴01所成的角度(参照图3)。
[0096]另外，如图4所示，机器人I构成为从第二转动轴02的轴向观察，能够使第二臂13与第三臂14重叠。即，机器人I构成为从第二转动轴02的轴向观察，能够使第一臂12、第二臂13、第三臂14同时重叠。
[0097]另外，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合计长度L3设定为比第二臂13的长度L2长。由此，在从第二转动轴02的轴向观察，使第二臂13与第三臂14重叠时，能够使机器人臂5的前端即第六臂17的前端从第二臂13突出。由此，能够防止手部91与第一臂12以及第二臂13干涉。
[0098]这里，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17的合计长度L3从第二转动轴02的轴向观察，是第三转动轴03与第六臂17的前端之间的距离(参照图4)。在该情况下，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17是图4所示那样的第四转动轴04与第六转动轴06—致或者平行的状态。
[0099]这样的机器人I如图5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示，不使第一臂12转动，而是使第二臂13转动，由此能够经由从第二转动轴02的轴向观察角度Θ成为0°的状态，使第二臂13的前端绕第一转动轴01向错开180°的位置移动。因此，使机器人臂5的前端(第六臂17的前端)从图5(a)所示的位置(第一位置)，经由图5(c)所示那样第一臂12与第二臂13重叠的状态，使机器人臂5的前端相对于图5(a)所示的位置绕第一转动轴01向错开180°的图5(e)所示的位置(第二位置)移动。因此，如图6所示，机器人I不进行使手部91如箭头57、58所示那样移动的动作，而是进行使手部91如箭头56所示那样在直线上移动的动作，从而能够使第二臂13的前端绕第一转动轴01向错开180°的位置移动。此外，该移动时，第三臂14、第四臂15、第五臂16以及第六臂17分别根据需要来转动。
[0100]能够这样驱动机器人臂5，所以能够减小用于避免机器人I干涉的空间(配置区域)。因此，如图6所示，能够使配置机器人I的配置区域的宽度(水平方向的长度)W，比现有的宽度WX小。此外，宽度W例如是宽度WX的80%以下。
[0101]另外，机器人I在如图5所示那样使手部91绕第一转动轴01向错开180°的位置移动时，能够使机器人臂5的前端的高度大致不变(保持大致恒定)地使手部91移动。因此，能够使机器人I的配置区域的高度(铅垂方向的长度)比现有的高度低，具体而言，例如是现有的高度的80%以下。
[0102]如上所述，连接有向各驱动源(马达)供电的电缆。如图7所示，上述电缆有在第五转动轴05上被扁平电缆保持单元(以下简称为“保持单元”)20A保持的呈带状的扁平电缆18A、和在第六转动轴06上被扁平电缆保持单元(以下简称为“保持单元”)20B保持的呈带状的扁平电缆18B。以下，说明保持单元20A、保持单元20B。
[0103]此外，在保持单元20A的周边，例如配置有第五驱动源405所具有的减速机405RG、与马达405M的轴部连结的带轮66、与带轮66分离配置并与减速机405RG的轴部连结的带轮67、架设于带轮66和带轮67的带68。另外，在保持单元20B的周边例如配置有第六驱动源406所具有的减速机406RG。
[0104]如图8?图11所示，保持单元20A具有芯部件2A、引导部件(第一引导部)3A、外筒部件4A、盖部件(第一盖部件)50A、盖部件(第二盖部件)60A。
[0105]芯部件2A具有第一部件21和第二部件22。第一部件21和第二部件22分别是整体形状呈近似半圆柱状的部件。而且，使第一部件21的平坦面211与第二部件22的平坦面221对置而组装，并进行螺纹紧固，能够构成整体呈圆柱状的芯部件2A。另外，在该组装状态下，能够在平坦面211与平坦面221之间夹持扁平电缆18A(参照图9)。
[0106]此外，将比被扁平电缆18A的第一部件21和第二部件22夹持的被夹持部183更靠一端侧称为“输入侧181”，将其相反的另一端侧称为“输出侧182”。
[0107]另外，扁平电缆18A随着从被夹持部183朝向输出侧182而折弯进行方向转换。而且，如图11所示，输出侧182在芯部件2A的外周部卷绕为涡形。
[0108]如图8、图9、图11所示，引导部件3A与扁平电缆18A—起夹持于芯部件2A。引导部件3A具有被芯部件2A夹持的呈平板状的平板部31、和沿芯部件2A的外周部的周围方向与该外周部相同地弯曲的弯曲部32。利用该弯曲部32，以将扁平电缆18A的输出侧182沿芯部件2A的外周部卷绕的方式进行限制，因而使输出侧182的卷绕状态稳定。
[0109]第一部件21与第二部件22的组装状态下的芯部件2A的直径还与扁平电缆18A的厚度、刚性(弯曲程度如何)有关，例如优选为1mm以上，更优选为1mm以上且80mm以下，进一步优选为15mm以上且50mm以下。
[0110]芯部件2A的全长还与扁平电缆18A的宽度有关，例如优选为扁平电缆18A的宽度的I倍以上且2倍以下，更优选为1.2倍以上且1.5倍以下。
[0111]如图8、图11所示，这样的芯部件2A配置于外筒部件4A的内侧。外筒部件4A具有呈圆筒状的筒状部41、和以覆盖筒状部41的一侧的方式设置并呈板状的板状部42。在保持单元20A中，在芯部件2A与筒状部41和板状部42之间，划分而成收纳扁平电缆18A的输出侧182的收纳部201。能够利用该收纳部201，保护扁平电缆18A的输出侧182。
[0112]筒状部41具有其周向的一部分缺损了的缺损部411、和从该缺损部411沿筒状部41的切线方向延伸的引导部412。从收纳部201经由缺损部411朝外侧突出的扁平电缆18A的输出侧182成为在上述切线方向被引导部412引导的状态。由此，容易将输出侧182向其连接目标牵引。
[0?13]如图10所不，盖部件50A是将筒状部41从与板状部42相反的一侧覆盖的部件。利用该盖部件50A，能够保护扁平电缆18A，另外，能够防止扁平电缆18A的输出侧182从收纳部201飞出。此外，在本实施方式中，盖部件50A通过螺纹紧固被固定于芯部件2A的第一部件
21ο
[0114]另外，盖部件50Α呈环状。另外，在该盖部件50Α，在表侧形成有以厚度减少的方式缺损的缺损部，该缺损部作为将被芯部件2Α夹持的以前的扁平电缆18Α的输入侧181折弯并向芯部件2Α引导的引导部501而发挥功能。由此，能够容易将输入侧181从其连接目标向芯部件2Α牵引。此外，在盖部件50Α中，也可以省略引导部501。
[0115]盖部件60Α是将被外筒部件4Α的引导部412引导的扁平电缆18Α的输出侧182覆盖的部件。由此，能够防止该输出侧182从引导部412飞出。
[0116]该盖部件60Α在本实施方式中由呈块状的块部件601、和呈板状的板部件602两个部件构成，但并不局限于此，也可以由一个部件构成。
[0117]块部件601与外筒部件4Α的板状部42—起通过螺纹紧固被固定于第五臂16。另外，板部件602通过螺纹紧固被固定于块部件601。
[0118]在以上那样的构成的保持单元20Α中，芯部件2Α与第五转动轴05同心配置，并通过螺纹紧固被固定于第四臂15，外筒部件4Α通过螺纹紧固被固定于第五臂16。另外，保持单元20Α以这样的固定状态如上所述那样保持扁平电缆18Α。另外，在扁平电缆18Α中，输入侧181与芯部件2Α相同地相对于第四臂15固定，输出侧182与外筒部件4Α相同地相对于第五臂16固定。
[0119]而且，在机器人I的运转中第五臂16绕第五转动轴05转动的情况下，扁平电缆18A被拉伸或扭转而受到机械负荷，相对于芯部件2A的卷绕状态会被解除。然而，通过芯部件2A的夹持，能够防止上述卷绕状态被解除的。由此，上述卷绕状态被维持，从而能够缓和即抑制对扁平电缆18A的机械负荷。
[0120]此外，保持单元20A不限定于如上所述那样芯部件2A被固定于第四臂15而外筒部件4A被固定于第五臂16的情况，也可以是芯部件2A固定于第五臂16，而外筒部件4A固定于第四臂15。
[0121]另外，在保持单元20A中，与卷绕于芯部件2A的扁平电缆18A接触的部分优选由比扁平电缆18A柔软的材料构成。由此，能够保护扁平电缆18A。
[0122]另外，芯部件2A、引导部件3A、外筒部件4A、盖部件50A、盖部件60A的结构材料没有特别限定，例如可以使用铝、不锈钢钢等各种金属材料。
[0123]接下来，说明保持单元20B，以与上述保持单元20A的不同点为中心进行说明，相同事项的说明省略。
[0124]如图12?图15所示，保持单元20B具有芯部件2B、外筒部件4B、盖部件50B、引导盘(guide reel)70B。在该保持单元20B中，芯部件2B与第六转动轴06同心配置，通过螺纹紧固被固定于第六臂17，外筒部件4B通过螺纹紧固被固定于第五臂16。
[0125]如图13所示，芯部件2B具有第一部件23、第二部件24以及第三部件25。
[0126]第一部件23呈“C”字形，在其内侧配置有呈弓形的第二部件24。而且，在第一部件23与第二部件24之间形成夹持并固定扁平电缆18B的固定部(第一固定部)26。在机器人I的运转中第六臂17绕第六转动轴06转动的情况下，利用固定部26，能够防止扁平电缆18A相对于芯部件2B的卷绕状态被解除，从而维持上述卷绕状态，有助于抑制对扁平电缆18A的机械负荷。此外，在固定部26中，第一部件23的夹持扁平电缆18B的部分231、和第二部件24的夹持扁平电缆18B的部分241优选为分别由平面构成。
[0127]第三部件25呈圆柱状，与第二部件24—起配置于第一部件23的内侧。
[0128]如图14所示，在芯部件2B(第一部件23)的外周部形成有沿其周向的槽27。该槽27从第六转动轴06侧开始宽度(图14中的上下方向的长度)依次阶段性地增大，具有宽度最小且作为后述的引导部28发挥功能的最小宽度部、宽度最大的最大幅度部272、以及宽度在引导部28与最大幅度部272之间的中间宽度部271。而且，中间宽度部271作为收纳扁平电缆18B的输出侧182的绝大部分的收纳部201发挥功能。
[0129]另外，如图13所示，将扁平电缆18B沿其宽度方向(第六转动轴06方向)限制的引导部(第二引导部)28定位于在收纳部201与固定部26之间。如图14所示，引导部28在第一部件23与第二部件24之间划分而成。而且，扁平电缆18B被该引导部28限制的宽度方向的长度W28比扁平电缆18B被收纳部201(中间宽度部271)限制的宽度方向的长度Wm短。由此，能够使对扁平电缆18B的限制从固定部26向收纳部201逐渐减缓，从而能够防止扁平电缆18B在收纳部201内受到过度的力。另外，在收纳部201内能够尽可能防止扁平电缆18B的磨损。
[0130]如图13所示，外筒部件4B呈圆筒状，具有从内周部沿其切线方向形成的第一狭缝43、以及与第一狭缝43连通并沿外筒部件4B的周向形成的第二狭缝44。
[0131]第二狭缝44作为夹持并固定朝向收纳部201的中途的扁平电缆18B的输入侧181的固定部(第二固定部)发挥功能。通过该固定，即使输入侧181被拉伸，也能够防止该输入侧181从保持单元20B被拉出。
[0132]位于第二狭缝44与收纳部201之间的第一狭缝43作为限制扁平电缆18B的宽度方向的引导部(第三引导部)发挥功能。而且，如图14所示，扁平电缆18B被该第一狭缝43限制的宽度方向的长度W43比扁平电缆18B被收纳部201(中间宽度部271)限制的宽度方向的长度Wm短。由此，将对扁平电缆18B的限制从作为固定部的第二狭缝44向收纳部201逐渐减缓，从而能够防止扁平电缆18B在收纳部201内受到过度的力。
[0133]如图13、图14所示，在收纳部201设置有引导盘70B。如图15所示，引导盘70B具有多个(图示的结构中为8个)引导辊7、和一并将上述引导辊7支承为能够转动的支承部件8。此夕卜，引导辊7的设置数量在本实施方式中为8个，但并不局限于此，例如也可以是I?7个，也可以是9个以上。
[0134]支承部件8呈圆环状，具有与芯部件2B同心配置的第一环81和第二环82、以及从第一环81向第二环82突出的多个(图示的结构中为8个)轴部83。各轴部83沿第一环81的周向等间隔地配置，在与第一环81相反的一侧连接并固定于第二环82。各轴部83穿过引导辊7。由此，各引导辊7能够绕轴部83转动。另外，支承部件8本身也相对于各引导辊7独立，能够绕第六转动轴06转动。
[0135]各引导辊7与扁平电缆18B接触。另外，通过上述引导辊7中的一个引导辊7，将扁平电缆18B呈“U”字形折回。在机器人I的运转中，在第六臂17绕第六转动轴06转动时，扁平电缆18B的上述呈“U”字形折回的折回部184能够针对每个引导盘70B而在收纳部201内顺利地移动。由此，能够抑制对扁平电缆18B的机械负荷。
[0136]如图14所示，由收纳部201形成的空间的比引导辊7的转动轴(轴部83)更靠内侧的空间202相对于其宽度方向(图14中的上下方向)的中心线O2q2对称地形成。由此，即使扁平电缆18B在空间202内移动，也能够与引导辊7的侧面部、中间宽度部271大致均衡地相抵，所以能够防止在扁平电缆18B的局部磨损。
[0137]此外，支承部件8的结构不限定于图15所示的结构，例如也可以是以下的结构。
[0138](I)在第一环81以及第二环82分别突出有8个轴部83的结构。
[0139](2)在第一环81突出有4个轴部83，在第二环82突出有4个轴部83，第一环81侧的轴部83、和第二环82侧的轴部83沿支承部件8的周向交替配置的结构。
[0140](3)省略第二环82，取而代之，具有安装于第一环81的各轴部83并按压引导辊7的盖帽的结构。
[0141]如图12所示，盖部件50B是将外筒部件4B从其一侧覆盖的圆盘状的部件。在该盖部件50B的里面侧即扁平电缆18B侧突出形成有防止扁平电缆18B从收纳部201飞出的凸部503。凸部503呈沿着芯部件2B的第三部件25的周向的环状。此外，盖部件50B在本实施方式中通过螺纹紧固被固定于芯部件2B的第三部件25。
[0142]另外，在盖部件50B形成有供扁平电缆18B的输出侧182穿过的通孔502。
[0143]芯部件2B、外筒部件4B、盖部件50B、引导盘70B的构成材料没有特别限定，例如可以使用铝、不锈钢等各种金属材料。
[OH4]以上，说明了保持单元20A以及保持单元20B。
[0145]此外，保持单元20A如上所述配置于第五转动轴05上来使用，但并不局限于此，例如也可以配置于第一转动轴01、第二转动轴02、第三转动轴03、第四转动轴04、第六转动轴06中的任意一个转动轴上来使用。
[0146]同样，保持单元20B如上所述配置于第六转动轴06上来使用，但并不局限于此，例如也可以配置于第一转动轴01、第二转动轴02、第三转动轴03、第四转动轴04、第五转动轴05中的任意一个转动轴上来使用。
[0147]以上，根据图示的实施方式说明了本发明的机器人，但本发明不限定于此，构成机器人的各部分可以置换为能够发挥相同功能的任意结构。另外，也可以附加任意构成物。
[0148]另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机器人臂的转动轴的数量为6个，但在本发明中并不局限于此，机器人臂的转动轴的数量例如也可以是2个、3个、4个、5个或者7个以上。
[0149]另外，在上述实施方式中，机器人所具有的机器人臂的数量为一个，但在本发明中并不局限于此，机器人所具有的机器人臂的数量例如也可以是2个以上。即，机器人例如也可以是双臂机器人等多臂机器人。另外，在本发明中，机器人(机器人主体)也可以是其它形式的机器人。作为具体例，例如可举出具有脚部的脚式行走(行驶)机器人等。
[0150]另外，在上述实施方式中，对于权利要求书中规定的第η转动轴、第η臂、第(n+1)转动轴、第(n+1)臂的条件(关系)而言，说明了 η为I的情况，即说明了在为第一转动轴、第一臂、第二转动轴、第二臂时满足该条件的情况，但在本发明中并不局限于此，η为I以上的整数，在η是I以上的任意整数时，只要满足与上述η为I的情况相同的条件即可。因此，例如在η为2的情况下，即在第二转动轴、第二臂、第三转动轴、第三臂时，只要满足与上述η为I的情况相同的条件即可，另外，在η为3的情况下，即在第三转动轴、第三臂、第四转动轴、第四臂时，只要满足与上述η为I的情况相同的条件即可，另外，在η为4的情况下，即在第四转动轴、第四臂、第五转动轴、第五臂时，只要满足与上述η为I的情况相同的条件即可，另外，在η为5的情况下，即在第五转动轴、第五臂、第六转动轴、第六臂时，只要满足与上述η为I的情况相同的条件即可。
[0151]另外，在上述实施方式中，使第η臂的长度比第(n+1)臂的长度长，由此从第(n+1)转动轴的轴向观察能够使第η臂与第(n+1)臂重叠，但只要从第(n+1)转动轴的轴向观察能够使第η臂与第(n+1)臂重叠，则也可以是第η臂的长度比第(n+1)臂的长度短的结构、第η臂的长度与第(n+1)臂的长度相等的结构。
【主权项】
1.一种机器人，其特征在于， 具备芯部件，该芯部件具有第一部件和第二部件， 扁平电缆被上述第一部件与上述第二部件夹持，并且卷绕于上述芯部件。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于， 具备第η臂和能够转动地设置于上述第η臂的第(n+1)臂， 上述扁平电缆固定于上述第η臂和上述第(n+1)臂。3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于， 上述芯部件配置于上述第(n+1)臂的转动中心。4.根据权利要求1?3中任一项所述的机器人，其特征在于， 具备第一引导部，该第一引导部设置于上述芯部件并以将上述扁平电缆卷绕于上述芯部件的外周的方式进行限制。5.根据权利要求1?4中任一项所述的机器人，其特征在于， 具备将上述芯部件配置于内侧的外筒部件。6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于， 具备: 位于上述芯部件与上述外筒部件之间并收纳上述扁平电缆的收纳部； 将上述扁平电缆固定于上述芯部件的第一固定部；以及 位于上述收纳部与上述第一固定部之间并限制上述扁平电缆的宽度方向的第二引导部， 被上述第二引导部限制的上述宽度方向的长度比被上述收纳部限制的上述宽度方向的长度短。7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于， 具备: 将上述扁平电缆固定于上述外筒部件的第二固定部；以及 位于上述收纳部与上述第二固定部之间并限制上述扁平电缆的宽度方向的第三引导部， 被上述第三引导部限制的上述宽度方向的长度比被上述收纳部限制的上述宽度方向的长度短。8.根据权利要求6或7所述的机器人，其特征在于， 具备引导辊，该引导辊设置于上述收纳部，与上述扁平电缆接触，能够进行上述转动， 由上述收纳部形成的空间中的比上述引导辊的转动轴更靠内侧的空间在上述宽度方向上对称。9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于， 上述引导辊设置有多个，具备将多个上述引导辊支承为能够转动的支承部件。10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于， 上述各引导辊与上述支承部件能够相互独立地转动。11.根据权利要求9或10所述的机器人，其特征在于， 上述扁平电缆通过多个上述引导辊中的一个引导辊而折回。12.根据权利要求1?11中任一项所述的机器人，其特征在于， 具备: 以能够绕第η转动轴转动的方式设置的第η臂；以及 以能够绕轴向与上述第η转动轴的轴向不同的第(n+1)转动轴转动的方式设置于上述第η臂的第(n+1)臂， 上述第η臂的长度比上述第(n+1)臂的长度长，从上述第(n+1)转动轴的轴向观察，上述第η臂与上述第(n+1)臂能够重叠。
【文档编号】B25J9/00GK106078677SQ201610261256
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月25日 公开号201610261256.7, CN 106078677 A, CN 106078677A, CN 201610261256, CN-A-106078677, CN106078677 A, CN106078677A, CN201610261256, CN201610261256.7
【发明人】后藤纯伸, 吉村和人
【申请人】精工爱普生株式会社