专利名称：机械手型机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业用机械手型机器人的机械手(manipulator)与外部装置的连接器连接。
背景技术：
一般在工业用机械手型机器人(下面简称“机器人”)中，配置有电缆以及用于供给空气或气体等的流体导管等各种线条体。而且，这些各种线条体在驱动机械手的各关节轴的电机、安装在机械手上的焊接用进给装置、各种传感器以及操纵用把持装置等外围设备中所使用。
而且，这些各种线条体中的电缆，在配置于机械手基部的连接盒的连接器和线缆出口装置处，与控制装置和焊接电源等外部装置连接。另外，连接机械手和控制装置的电缆的信号线的规格、数量，可以根据驱动机械手的各关节轴的电机来确定。另一方面，连接机械手与焊接电源等外部装置的线缆，由于安装在机械手上的外围设备因机器人所使用的用途不同而不同，因此其信号线的规格和数量有很大差别。
另外，从机械手内部通过而配线的线条体，由于受到机械手的关节部旋转运动时的弯曲和扭转动作，因此必须考虑机械耐久性。因此，信号线的规格、数量受到很大制约。即，不能简单地根据用途增加在机械手内部通过而配线的线条体的线的大小和数量。
另外，对于以往的机械手的连接盒的线缆连接，如图9A和图9B所示，已知有对于一个框架(flame)使用分割式连接器(split connector)的技术。这些技术在例如特开平11-129185号公报中公开。
图9A表示以往的机器人的连接盒内部的要部剖面图。图9B表示图9A的以往的分割连接器的剖面图。从机器人的基部102的开口113，将机内线缆108插入。在设置在基部102上的孔114上设置有分割式连接器115。分割式连接器115由框架116和壳套(housing)117构成。在框架116上并排设置有5个槽116a。在每个槽116a中插入一个壳套117，在框架116上插入合计5个壳套117。在壳套117的4个端子接头(配件)117a上分别连接有机内线缆108的线112。因此，在该分割式连接器115上连接有合计20根线112。在分割式连接器115上，从基部102的外部连接有第2连接器110，第2连接器110可进行装卸。另外，在第2连接器110上连接有与外部设备相连接的机外线缆107。这样，通过线112和分割式连接器115实现的机内线缆108与机外线缆107的配线连接关系基本上是一一对应的，是固定的。
但是，上述以往的结构，在通过机械手内部而配线的电缆的一端使用分割连接器。因此，在机械手内部使用于通向连接盒的贯通孔缩小，由此以实现连接盒的小型化。但是，机械手的内部配线与外部配线的信号连接基本上是一一对应(固定)的。因此，在将例如作为外部装置的内置有焊接电源的控制装置与机械手连接起来时，除了与控制装置相连接的信号连接电缆，还必须一起进行与焊接电源相连接的信号连接电缆的线缆连接。其结果，机械手与控制装置间的机外线缆数增加。
另外，在将控制装置和焊接电源单独与机械手相连接时，根据安装在机械手上的焊接用进给装置、各种传感器等外围设备的种类，要将这些外围设备的信号线缆的连接对象分为控制装置和焊接电源。因此，产生了在外部使该线缆分支的必要。
进而，当在机械手的附近配置有传感器等外围设备时，这些外围设备的信号线缆必须另外与控制装置线缆连接。
如上所述，根据机器人所使用的用途，信号线规格、连接规格有较大变化。因此，如果使机械手的内部配线与外部的信号连接一一对应，则会产生下述问题必须增加机外线缆数或在外部分支等，从而使得机外线缆配线变得复杂，导致配线空间的增加和高成本化。
发明内容
本发明的机械手型机器人，它是包括与外部相连接的机内线缆，并在机械手内部使机内线缆通过而进行配线，其特征在于，包括与构成机内线缆的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的内部侧连接器；和与来自外部的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的外部装置侧连接器；其中，将内部侧连接器相对于外部装置侧连接器的连接点(連続先，连接目的地)设为可以变更的结构。
另外，本发明的机械手型机器人，它是具有与外部相连接的机内线缆，并在机械手内部使所述机内线缆通过而进行配线的机械手型机器人，其特征在于，包括与构成机内线缆的多根信号线中规定的信号线各自的一方直接或间接地连接的第1内部侧连接器；与构成机内线缆的多根信号线中规定的信号线各自的另一方直接或间接地连接的第2内部侧连接器；与来自第1外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第1外部装置侧连接器；和与来自第2外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第2外部装置侧连接器；其中，将第1内部侧连接器相对于第1外部装置侧连接器的连接点和第2内部侧连接器相对于第2外部装置侧连接器的连接点中的双方或任意一方设为可以变更的结构。
进而，本发明的机械手型机器人，其特征在于包括与来自第1外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第1外部装置侧连接器；和与来自第2外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第2外部装置侧连接器；其中，将第1外部装置侧连接器和第2外部装置侧连接器的连接设为能够变更的结构。
图1表示本发明的实施方式1的机械手的立体图；图2表示本发明的实施方式1的连接盒的立体图；
图3是表示本发明的实施方式1的连接盒的概略结构的要部剖面图；图4表示实施方式1的连接盒内部的配线图；图5表示实施方式2的连接盒内部的配线图；图6表示实施方式3的连接盒内部的配线图；图7表示实施方式4的连接盒内部的配线图；图8表示本发明的实施方式的连接盒内部的配线图；图9A表示以往的工业用机器人的连接盒内部的要部剖面图；图9B表示图9A的以往的分割连接器的剖面图。
标号说明1-机械手2-基部(base)3-连接盒4a、4b-外部连接连接器44a、44b-内部连接连接器5-分隔用管接头(union)6-信号连接部61、61a、61b-外部装置侧连接器62、63-内部侧连接器64-外围设备侧连接连接器7a、7b-机外线缆8-机内线缆9-电机(马达)10-外围设备100、200-外部装置具体实施方式
(实施方式1)图1是构成本实施方式的工业用机械手型机器人的机械手的立体图。机械手1被设置在基部2上。连接盒3具备用于与控制装置等外部装置线缆连接的连接器等。
图2是连接盒3的立体图。在图2中，在连接盒3上设有第1外部装置100(图未示)用的外部连接连接器4a、第2外部装置200(图未示)用的外部连接连接器44b和分隔用管接头5。而且，外部连接连接器4a为用于与第1外部装置100线缆连接的第1外部装置100用连接器。另外，外部连接连接器44b为用于与第2外部装置200线缆连接的第2外部装置200用连接器。分隔用管接头5是用于连接用于提供空气、气体等的流体导管的部件。
图3是表示连接盒3的概略结构的要部剖面图。在图3中，第1外部装置100(图未示)，经由机外线缆7a，通过外部连接连接器4a和可以与其相连接的内部连接连接器44a，与机械手1(图未示)线缆连接。另外，盒3中虽然图未示出，但同样地，第2外部装置200经由机外线缆7b，通过外部连接连接器4b和可以与其相连接的内部连接连接器44b，与机械手1线缆连接。另一方面，机内线缆8，使电缆和用于提供空气、气体等的流体导管等各种线条体在机械手1的内部通过而配线。而且，这些各种线条体，在驱动机械手1的各关节轴的电机、安装在机械手1上的焊接用进给装置、各种传感器以及操纵用把持装置等外围设备中所使用。信号连接部6表示的是连接盒3内的信号连接部分。用于机外线缆侧的内部连接的外部装置侧连接器61，是与机外线缆7a、7b的各个信号线直接或间接地连接的多个连接器。这里，所谓与信号线间接地连接，意思是经由其他的连接器与信号线连接。用于机外线缆侧的内部连接的内部侧连接器62，是与机内线缆8的各个信号线直接或间接地连接的多个连接器。通过该外部装置侧连接器61和内部侧连接器62，构成得可以对机内线缆8的规定的信号线与外部连接连接器4a、4b即机外线缆7a、7b的规定的信号线的连接进行(选择性)连接变换。因此，由于如上所述构成得可以进行连接变换，因此可以在信号连接部6进行外部装置侧连接器61和内部侧连接器62的连接点的变更。由此，可以很容易地对机械手1和外部装置的信号线规格、连接规格进行变更。
图4是本实施方式的连接盒3内部的配线图。在信号连接部6中，作为内部侧连接器62的连接点(连接对象)，示出了具备第1外部装置100用的第1外部装置100侧的外部装置侧连接器61a和第2外部装置200用的第2外部装置200侧的外部装置侧连接器61b的例子。
在本实施方式中，与外部装置侧连接器61a相连接的机内线缆8的信号线，经由内部连接连接器44a、外部连接连接器4a和机外线缆7a而与第1外部装置100(这里例如控制装置)线缆连接。另外，与外部装置侧连接器61b相连接的机内线缆8的信号线，经由第2外部装置200用的内部连接连接器44b、外部连接连接器4b和机外线缆7b而与第2外部装置200(这里例如焊接电源等)线缆连接。电机9经由机内线缆8而与内部连接连接器44a连接。
另外，通过将内部侧连接器62与外部装置侧连接器61b相连接，安装在机械手1上并连接在机内线缆8上的外围设备10等的规定的信号线与第2外部装置200相连接。
另外，通过使内部侧连接器62从与外部装置侧连接器61b连接变换为与外部装置侧连接器61a连接，安装在机械手1上的外围设备10等的规定的信号线与第1外部装置100相连接。而且，外围设备10与第1外部装置100之间的信号的传递成为可能。
如上所述，通过设为可以改变机械手1的机内线缆8和机外线缆7a、7b的信号线等的连接点的结构，在产生了改变安装在机械手上的进给装置等外围设备10的必要时，外围设备10的更换变得容易，可以应对多种不同的用途。
另外，作为外部装置侧连接器61a、外部装置侧连接器61b和内部侧连接器62的一例，可以列举飞行式(flying type)矩形(角型)连接器，也可以将其设置得由作业者手动进行连接变更。
(实施方式2)在本实施方式2中，对于与实施方式1相同的地方标以相同的标号，并省略详细的说明。图5是本实施方式的连接盒3的内部的配线图。与实施方式1不同的方面是，将与机械手1连接的第1外部装置100制成内置有焊接电源等其他的第2外部装置200并一体化的控制装置。
在本实施方式2中，与外部装置侧连接器61a相连接的信号线，经由内部连接连接器44a、外部连接连接器4a和机外线缆7a而与第1外部装置100(这里例如为焊接电源内置型控制装置)线缆连接。电机9经由机内线缆8而与内部连接连接器44a连接。
这里，通过将内部侧连接器62与外部装置侧连接器61a相连接，安装在机械手1上并连接在机内线缆8上的外围设备10等的规定的信号线与第1外部装置100相连接。
通过设为将其他的第2外部装置200内置在第1外部装置100内、并可以将第1外部装置100的信号线和第2外部装置200的信号线一起作为第1外部装置100用机外线缆而与机械手1相连接的结构，不必经由外部连接连接器4b(图未示)进行线缆连接。另外，与连接盒3相连接的机外线缆仅有机外线缆7a就足够了，可以削减机外线缆的配线数。具体地说，在连接盒3为图2所示的结构时，从第1外部装置100向外部连接连接器4a(控制线缆用和电源线缆用2个)由2根机外线缆7a(图未示)连接，而且，从第2外部装置200向内部连接连接器4b由1根机外线缆7b(图未示)连接，因此需要合计3根机外线缆。但是，通过设为本实施方式的结构，如图5所示，不需要从第2外部装置200向内部连接连接器44b的1根机外线缆7b(图未示)，可以仅用2根机外线缆7a进行连接。因此，可以削减1根机外线缆。另外，这里表示了使用2根机外线缆7a的例子，但不用进行说明，在外部连接连接器4a为1个、外部设备用机外线缆7a为1根时也可以应用本实施方式。
另外，通过设为上述结构不需要内部连接连接器44b，因此可以实现省空间化和低成本化。或者，也可以将连接盒3设为内部连接连接器44b可以装卸的结构，并根据需要而装卸内部连接连接器44b。
(实施方式3)
在本实施方式3中，对于与实施方式1相同的地方标以相同的标号，并省略详细的说明。图6是本实施方式的连接盒3的内部的配线图。与实施方式1不同的方面是经由连接盒3而将外部装置彼此连接起来。电机9与实施方式1相同，经由机内线缆8而与内部连接连接器44a连接。
在本实施方式3中，在将传感器等外围设备作为第2外部装置200而配置在机械手1附近时，通过机外线缆7b而将第2外部装置200与外部连接连接器4b进行线缆连接。另外，作为位于机械手1附近的第2外部装置200(外围设备)的其他的例子，可以列举压缩空气缸(钢瓶)或定位器(焊接变位机，positioner)等。
这里，在连接盒3内，将与第1外部装置100相连接的外部装置侧连接器61a和与第2外部装置200相连接的外部装置侧连接器61b连接。由此，第2外部装置200的信号线经由内部连接连接器44a、外部连接连接器4a和机外线缆7a而与第1外部装置100(这里例如为控制装置)线缆连接。
如上所述，通过设为可以在连接盒3内将第1外部装置100与第2外部装置200连接的结构，位于机械手1附近的第2外部装置200可以通过与连接盒3线缆连接而与第1外部装置100连接。由此，不必与位于分开的位置的第1外部装置100直接进行线缆连接，因此不需要用于将第1外部装置100与第2外部装置200直接连接的线缆，可以削减机外线缆的配线长度。
另外，通过连接第1外部装置100与第2外部装置200，可以从第1外部装置100(这里例如控制装置)控制第2外部装置200(这里例如定位器)。
(实施方式4)在本实施方式4中，对于与实施方式1～3相同的地方标以相同的标号，并省略详细的说明。图7是本实施方式的连接盒3的内部的配线图。
本实施方式4，在机械手1上安装外围设备10，并配置内置有焊接电源的控制装置作为第1外部装置100。进而，在机械手1的附近配置传感器等外围设备作为第2外部装置200，示出了包括上述的实施方式1～3的全部的例子。电机9与实施方式1相同，经由机内线缆8而与内部连接连接器44a连接。
第1外部装置100经由机外线缆7a而与外部连接连接器4a线缆连接，第2外部装置200经由机外线缆7b而与外部连接连接器4b线缆连接。
这里，通过将内部侧连接器62的一部分(第1内部侧连接器)与第1外部装置侧连接器61a的一部分相连接，安装在机械手1上的外围设备10等的规定的信号线与第1外部装置100相连接。而且，外围设备10与第1外部装置100之间可以进行信号的传递。
另外，通过将内部侧连接器62的另一部分(第2内部侧连接器)与第2外部装置侧连接器61b的一部分相连接，安装在机械手1上的外围设备10等的规定的信号线与第2外部装置200相连接。而且，外围设备10与第2外部装置200之间可以进行信号的传递。
进而，通过将外部装置侧连接器61a的一部分与外部装置侧连接器61b的一部分相连接，第2外部装置200的规定的信号线与第1外部装置100相连接。而且，第1外部装置100与第2外部装置200之间可以进行信号的传递。
由于设为上述的结构，因此通过第1外部装置侧连接器61a与第1内部侧连接器的连接，以及第2外部装置侧连接器61b与第2内部侧连接器的连接，可以实现安装在机械手1上的外围设备10与配置在机械手1的周围的第1外部装置100和第2外部装置200的线缆连接。由此，可以大幅度地削减机外线缆的配线数以及配线长度，对于多种不同的用途，可以廉价且容易地实现机外线缆的配线的简单化和配线空间的省空间化。
另外，在本实施方式4中，示出了包括实施方式1～3这3种实施方式的全部的例子，但也可以将实施方式1～3中的任意2种组合起来。
另外，在上述的实施方式1～4中，示出了设置连接盒3，并在连接盒3内变换信号线等的连接的例子，但是不限于连接盒3内也可以在机械手1的内部进行连接变换。
另外，在上述的实施方式1～4中，示出了第1外部装置100、第2外部装置200与机外线缆7a、7b的连接的例子，但也可以将机内线缆8的与外围设备10相连接的一侧也同样地设为可以进行连接变换的结构，在机内线缆8的两端对与外围设备或外部装置的连接进行连接变换。例如，如图8所示，在机内线缆8的端部设置内部侧连接器63，在外围设备10上设置外围设备侧连接连接器64。而且，通过将内部侧连接器63与外围设备侧连接连接器64相连接，将机内线缆8的与外围设备10相连接的一侧也同样地设为可以进行连接变换的结构。这样，通过设置得可以在机内线缆8的两端对与外围设备或外部装置的连接进行连接变换，可以使外围设备10的变更(交换)变得容易。另外，用于与该外围设备10进行通信的第1外部装置100、第2外部装置200的变更也可以变得容易。而且，即使在变更外围设备10时，也不必伴随着外围设备10的变更而替换机内线缆8，可以完全不影响机内线缆8地进行外围设备10或外部装置的连接变换。另外，也可以设为不在机内线缆8的两端、而仅对外围设备10侧的连接进行连接变换的结构，从而可以容易地更换外围设备。
工业实用性根据本发明，对于多种不同的用途，可以廉价且容易地实现机外线缆的配线的简单化和配线空间的省空间化，特别是，非常适用于与外部装置相连接以进行动作的机械手型机器人。
权利要求
1.一种机械手型机器人，该机械手型机器人包括具有与外部装置相连接的机内线缆的机械手，并在所述机械手内部使所述机内线缆通过而进行配线，其特征在于，包括与构成所述机内线缆的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的内部侧连接器；和与来自外部的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的外部装置侧连接器；其中，将所述内部侧连接器相对于所述外部装置侧连接器的连接点设为可以变更的结构。
2.如权利要求1所述的机械手型机器人，其特征在于来自所述外部装置的多根信号线，是来自多个外部装置的多根信号线。
3.如权利要求1所述的机械手型机器人，其特征在于来自所述外部装置的多根信号线，是将多个外部装置一体化并将来自各个外部装置的信号线一起作为机外线缆的来自外部装置的多根信号线。
4.如权利要求1～3中的任意一项所述的机械手型机器人，其特征在于具备与所述外部装置线缆连接的连接盒，并在所述连接盒内进行所述内部侧连接器与所述外部装置侧连接器的连接。
5.如权利要求1～3中的任意一项所述的机械手型机器人，其特征在于能够通过变更所述内部侧连接器与所述外部装置侧连接器的连接而用于多种不同的用途。
6.如权利要求1～3中的任意一项所述的机械手型机器人，其特征在于在所述机械手内部通过而配线的所述机内线缆中的信号线，包括多种线。
7.一种机械手型机器人，该机械手型机器人具有与外部装置相连接的机内线缆，并在机械手内部使所述机内线缆通过而进行配线，其特征在于，包括与构成所述机内线缆的多根信号线中规定的信号线各自的一方直接或间接地连接的第1内部侧连接器；与构成所述机内线缆的多根信号线中规定的信号线各自的另一方直接或间接地连接的第2内部侧连接器；与来自第1外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第1外部装置侧连接器；和与来自第2外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第2外部装置侧连接器；其中，将所述第1内部侧连接器相对于所述第1外部装置侧连接器的连接点和所述第2内部侧连接器相对于所述第2外部装置侧连接器的连接点中的至少一方设为可以变更的结构。
8.一种机械手型机器人，该机械手型机器人具备机械手，其特征在于，所述机械手中包括与来自第1外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第1外部装置侧连接器；和与来自第2外部装置的多根信号线中规定的信号线分别直接或间接地连接的第2外部装置侧连接器；其中，将所述第1外部装置侧连接器和所述第2外部装置侧连接器的连接设为能够变更的结构。
9.如权利要求8所述的机械手型机器人，其特征在于具备与所述第1外部装置、第2外部装置线缆连接的连接盒，在所述连接盒内进行所述第1外部装置侧连接器与所述第2外部装置侧连接器的连接。
10.如权利要求8或9所述的机械手型机器人，其特征在于该机械手型机器人位远离所述第1外部装置并邻近所述第2外部装置，所述第2外部装置经由所述第2外部装置侧连接器以及所述第1外部装置侧连接器而与所述第1外部装置相连接。
11.如权利要求10所述的机械手型机器人，其特征在于所述第1外部装置是用于控制机械手型机器人的控制装置，所述第2外部装置是包括定位器、传感器的外围设备。
全文摘要
本机械手型机器人为下述结构在机械手基部上具备与外部线缆连接的连接盒，在机械手内部通过的线缆中的规定的信号线在连接盒内具备用于向外部连接的信号线连接部。另外，在连接盒内具备用于向外部连接的信号线连接部和与其不同的用于向外部连接的信号线连接部。
文档编号B25J19/00GK1942290SQ200680000080
公开日2007年4月4日 申请日期2006年2月15日 优先权日2005年5月12日
发明者岩井清次, 铃木志秋, 大原隆靖, 梅元操, 土桥贤一郎 申请人:松下电器产业株式会社