工业机器人的线缆布置结构以及工业机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器人的线缆布置结构以及具有这样的线缆布置结构的工业机器人。
【背景技术】
[0002]在多关节的工业机器人进行作业等时，需要对其伺服电机提供动力和控制信号，用于对伺服电机提供动力或信号的线缆通常配设于该工业机器人的内部或者周围。
[0003]例如，在专利文献I中，手腕单元20包括第一腕臂40a、第二腕臂40b、腕凸缘42以及中间构件44。第一腕臂40a设置在上臂18的末端部，并由第四伺服电机SM4驱动，第二腕臂40b设置在第一腕臂40a的末端部，并由第五伺服电机SM5驱动。第六伺服电机SM6设置在第二腕臂40b中。第一线缆束25a连接至驱动第四伺服电机SM4和第五伺服电机SM5。第二线缆束25b连接至第六伺服电机SM6。第一线缆束25a和第二线缆束25b通过形成在基座12的后部中的连接口 30，延伸到基座12中并且通过旋转单元14被拉出。第二线缆束25b被引入上臂18的线缆束导向部35中，随着手腕单元20绕关节轴J4的旋转一起移动，从线缆束导向部35出来之后沿着上臂18的侧面延伸，然后从手腕单元20的侧面被引入手腕单元20。
[0004]专利文献1:CN102463571A。
【发明内容】
[0005]本发明的发明人发现，在专利文献I中，驱动手腕的三个伺服电机分开两处配置，尤其是，第六伺服电机SM6配置在末端执行器附近，驱动该第六伺服电机SM6的线缆需要在上臂18中走线，从而在上臂中需要配置线缆束导向部35等结构。另外，第一线缆束25a和第二线缆束25b在基座12中与驱动其他伺服电机的线缆汇合，从而需要在基台内部设置足够的空间。
[0006]本发明提供一种工业机器人的线缆布置结构，其特征在于，所述工业机器人包括:基座；大臂，所述大臂被可枢转地支承于基座；小臂，所述小臂被可枢转地连接至所述大臂；手腕体，所述手腕体连接在所述小臂的前端；第一驱动装置，其布置在所述基座的内部，并且用于驱动所述基座绕第一旋转轴旋转；第二驱动装置，其布置在所述基座和所述大臂的连接部，并且用于驱动大臂绕所述第二旋转轴旋转；第三驱动装置，其布置在所述小臂和所述大臂的连接部，并且用于驱动小臂绕第三旋转轴旋转；第四驱动装置，其布置在所述小臂的后端，并且用于驱动所述手腕体绕第四轴线旋转；第五驱动装置，其布置在所述小臂的后端，并且用于驱动所述手腕体绕第五轴线旋转；以及第六驱动装置，其布置在所述小臂的后端，并且用于驱动所述手腕体绕第六轴线旋转，其中，为所述第三驱动装置?第六驱动装置提供动力或控制信号的第一线缆的第一引出口设置在所述大臂和所述小臂的连接部，为所述第一驱动装置和所述第二驱动装置提供动力或控制信号的第二线缆的第二引出口设置在所述基座的后部，所述第一线缆在第一固线部处与所述第二线缆汇合之后，连接到动作控制系统或能源供应系统，所述第一固线部在水平方向上位于所述工业机器人与动作控制系统或能源供应系统之间的位置处。
[0007]在上述的工业机器人的线缆布置结构中，所述第一线缆为所述第三驱动装置?第六驱动装置提供动力和控制信号，所述第二线缆为所述第一驱动装置和所述第二驱动装置提供动力和控制信号，所述第一线缆在第一固线部处与所述第二线缆汇合之后，同时连接到动作控制系统和能源供应系统，所述第一固线部在水平方向上位于在动作控制系统和能源供应系统之中更靠近工业机器人的一者与所述工业机器人之间的位置处。
[0008]在上述的工业机器人的线缆布置结构中，所述第一线缆沿着所述大臂配置，并且经由第二固线部到达所述第一固线部，所述第二固线部位于基座的旋转部的后方。
[0009]在上述的工业机器人的线缆布置结构中，所述第一线缆经由线缆吊架到达所述第一固线部。
[0010]本发明除了作为工业机器人的线缆布置结构实现之外，还可以作为具有这样的线缆布置结构的工业机器人来实现。
[0011]根据本发明提供的工业机器人的线缆布置结构以及具有这样的线缆布置结构的工业机器人，能够避免小臂和手腕体中的走线。另外，无需在基座的内部设置用于使线缆汇合的较大的空间，从而能够避免基座的大型化。
【附图说明】
[0012]图1是示出工业机器人的基本构成的图；
[0013]图2是示出工业机器人的马达M3?M6的配置位置的图；
[0014]图3是示意性地示出基座I中的第二引出口 70和第二线缆50b的图；
[0015]图4是示出本发明的实施例1的示意图；
[0016]图5是示出本发明的实施例1的一个变形例的示意图；
[0017]图6是示出本发明的实施例1的另一个变形例的示意图；
[0018]图7是示出本发明的实施例2的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面，参考附图，对本发明的【具体实施方式】进行说明。在本发明的说明中，为了使得本发明的宗旨更加清楚，对于相关公知功能以及与本发明没有直接关系的结构、功能，省略具体说明。
[0020]图1示出了本发明一个实施方式中的工业机器人100。如图1所示，工业机器人100的外部结构主要包括:基座1、大臂2、小臂3、手腕体4、平衡器5、以及多个马达6。
[0021]图1中，以基准面PO为参照基准定义了三维坐标系XYZ。其中，XY平面与基准面PO平行，Z轴垂直于基准面PO。图1中所示的工业机器人100处于如下状态:基座I被固定于基准面PO ;大臂2与基准面PO垂直；小臂3及手腕体4与大臂垂直，并平行于基准面PO。在后面的图4?图7、摘要附图中的XYZ方向与图1相同。
[0022]这里所称的“垂直”、“平行”等，并不要求其所成的角度是90度或O度，而是允许一定的公差或误差。
[0023]下面，对工业机器人100的各个组成部分进行具体说明。
[0024]基座I是工业机器人100的底座，用于将机器人100安装固定于工作场所，并支撑机器人100的其他部件。通常情况下，基座I可以由金属、合金等坚固的材料制成，也可以由其他各种材料制成，只要其刚性、挠性等性能满足需求即可。基座可以通过铸造等制造工艺形成。图1中的基座I的内部是中空的，其中容纳有图中未示出的马达等其他部件、以及用于对一部分马达提供动力和信号的线缆。基座I的上部与大臂2及平衡器5相连结。基座I的底部通过机械连结等方式被固定到基准面PO上。需要说明的是，尽管大多情况下基座I被直接固定于地面(此时地面即为基准面PO)，但并不限于此，也可以被固定于工作台等其他平面。例如，当需要将工业机器人100倒置进行悬挂设置时，基座I可被固定于天花板等的下表面上。
[0025]大臂2是工业机器人100的第一臂，大臂2的一端被支承于基座I。大臂2能够绕垂直于基准面PO的第一轴Al相对于基座I进行相对旋转(第一旋转运动)。由图1可以看出，该第一旋转位于XY平面内。此外，大臂2还能够绕平行于基准面的第二轴A2进行旋转运动(第二旋转运动)。如图1所示，该第二旋转位于XZ平面内。大臂2的另一端与小臂3相连。
[0026]如图1所示，小臂3呈杆状，其一端与大臂2相连，能够在马达的驱动下，绕旋转轴A3相对于大臂2进行旋转(第三旋转运动)。此外，小臂3的另一端与手腕体4相连。
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