机器人的关节机构以及机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人的关节机构以及机器人。
【背景技术】
[0002]以往，已知有用于电弧焊用途等的机器人(例如参照专利文献1)。该机器人例如具有相对于固定在地面等的基台部可回转地设置的回转基座和、安装在该回转基座上的多轴臂而构成。
[0003]此外，配装于机器人上的电力用和控制用之类的各种线缆相互捆扎，沿着例如上述的多轴臂的外侧进行布线。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011-152591号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]但是，上述现有技术中，从改善外观、防止对周边的干扰这一点来看还有改善的余地。
[0009]具体而言，在如上所述使各种线缆沿着多轴臂的外侧时，不仅损害机器人的外观，还容易使机器人伴随着其多轴动作而干扰周围。
[〇〇1〇]实施方式的一种方式是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够改善外观、防止对周边的干扰的机器人的关节机构以及机器人。
[〇〇11]用于解决问题的技术方案
[〇〇12]实施方式的一种方式所涉及的机器人的关节机构，具备:固定基座、旋转部、第一布线部件和第二布线部件。所述固定基座具有由基底面以及侧壁形成的内部空间。所述旋转部以能够围绕与所述基底面大致垂直的垂直轴旋转的方式设置在所述内部空间。所述第一布线部件沿着所述旋转部的底面方向弯曲折回的同时，布线在所述旋转部以及所述侧壁之间。所述第二布线部件以与所述第一布线部件不同的弯曲方向弯曲折回的同时，布线在所述第一布线部件弯曲折回的部位的内侧。
[0013]发明效果
[0014]采用实施方式的一种方式，能够改善外观、防止对周边的干扰。
【附图说明】
[0015]图1是实施方式涉及的机器人的侧视示意图。
[0016]图2是表示机器人的各轴的动作的示意图。
[0017]图3A是表示线缆的结构的示意图。
[0018]图3B是表示线缆的布线方式的概略的示意图。
[0019]图3C是表示线缆的结构的变形例的示意图(之一)。
[0020]图3D是表示线缆的结构的变形例的示意图(之二)。
[0021]图4A是表示线缆的具体布线方式的下部臂的内部结构图(之一)。
[0022]图4B是表示线缆的具体布线方式的下部臂的内部结构图(之二)。
[0023]图5是表示变形例涉及的机器人中的线缆的布线方式的主视示意图。
[0024]图6A是表示轴S周围的线缆的布线方式的基台部周边的立体透视图。
[0025]图6B是表示轴S周围的线缆的具体布线方式的俯视示意图(之一)。
[0026]图6C是表示轴S周围的线缆的具体布线方式的俯视示意图(之二)。
[0027]图7是上部臂周边的立体示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]10、10’:机器人，11:基台部，11a:基底面，lib:侧壁，11c:连接器部，12:回转基座，13、13’:下部臂，13a:第一延伸部，13b:第二延伸部，14:上部臂，14a:第一臂，14b:第二臂，15:安装部，15&:凸缘部，15&&:通过口，156:限制板，16、16’、16”:线缆(布线部件)，16 — 1:第一线缆(第一布线部件)，16 — 2:第二线缆(第三布线部件)，16a?161:各种线缆，20:焊炬，21:焊炬夹具，30:进给机，31:电机，32:送出部，B:轴，C1:焊丝线缆(第二布线部件)，C2:气体软管，C3:电力线缆，CP:被覆部件，F1、F2:固定部件，G:导向件，H1?H4:空间，J1?J6:关节机构，L:轴，Ml?M6:伺服电机，0:轴，R:轴，RP1?RP6:旋转部，S:轴，SP:旋转支承部，T:轴，U:轴，W1:焊丝。
【具体实施方式】
[0030] 下面，参照附图详细说明本发明公开的机器人的关节机构以及机器人的实施方式。此外，以下所示的实施方式并不限定本发明。
[0031]另外，以下，以用于电弧焊用途的机器人为例进行说明。而且，焊接用焊炬记为“焊炬”。
[0032]首先，对实施方式涉及的机器人10的概略进行说明。图1是实施方式涉及的机器人10的侧视示意图。此外，以下为了便于说明，假设机器人10的回转位置以及姿态基本上处于图1所示的状态，说明机器人10中的各部位的位置关系。另外，有时将该图1所示的状态称为机器人10的“基本姿态”。
[0033]另外，安装有机器人10的基台部11的设置面侧称为“基端侧”，各部件的基端侧周边称为“基端部”。另外，机器人10的凸缘部15a侧称为“前端侧”，各部件的前端侧周边称为“前端部”。
[0034]另外，为了说明易懂，图1中图示出包含以铅垂向上为正方向的Z轴在内的三维正交坐标系。该正交坐标系有时也示出在以下说明中使用的其他附图中。此外，在本实施方式中，X轴的正方向指的是机器人10的前方。
[0035]如图1所示，机器人10是所谓的串联连杆的垂直多关节式，具有六个作为旋转关节轴的轴S、轴L、轴U、轴R、轴B以及轴T。轴S是第一轴的一例，轴L是第二轴的一例。另夕卜，轴U是第三轴的一例，轴R是第四轴的一例。
[0036]另外，机器人10具备依次分别与该轴S、轴L、轴U、轴R、轴B以及轴T对应的六个关节机构J1?J6。关节机构J1?J6依次分别具有旋转部RP1?RP6。旋转部RP1?RP6分别以通过围绕对应的各轴进行旋转而描绘大致圆柱状的旋转体的方式设置。
[0037]另外，机器人10具有六个伺服电机M1、M2、M3、M4、M5以及M6。伺服电机Ml?M6依次分别使关节机构J1?J6的旋转部RP1?RP6旋转。
[0038]另外，机器人10具备:基台部11、回转基座12、下部臂13、上部臂14、安装部15以及线缆16。上部臂14还具备第一臂14a和第二臂14b。此外，第二臂14b是手腕部的一例，线缆16是布线部件的一例。
[0039]基台部11是固定在地面等的固定基座的一例，围绕轴S可旋转地支承回转基座12。而且，伺服电机Ml通过其驱动使旋转部RP1旋转，从而使基台部11和回转基座12围绕轴S相对旋转。
[0040]回转基座12围绕与轴S垂直的轴L可旋转地支承下部臂13的基端部。而且，伺服电机M2通过其驱动使旋转部RP2旋转，从而使回转基座12和下部臂13围绕轴L相对旋转。
[0041]下部臂13在其前端部，围绕与轴L平行的轴U可旋转地支承上部臂14的第一臂14a的基端部。而且，伺服电机M3通过其驱动使旋转部RP3旋转，从而使下部臂13和第一臂14a围绕轴U相对旋转。
[0042]另外，在下部臂13的内部，沿着下部臂13的延伸方向形成有空间H1。在该空间H1中，线缆16以在两个以上部位弯曲折回的方式进行布线。此外，在这里“弯曲折回”指的是，以弧状折返的意思，换言之，指的是具有弯曲半径的同时折返的意思。
[0043]例如，在本实施方式中，如图1所示，从Y轴方向观察，线缆16以呈大致S字状的方式在两个部位弯曲折回，且布线在下部臂13的内部。
[0044]如此，在本实施方式中，线缆16在下部臂13的内部布线，因此很难损害机器人10的外观，另外，机器人10不容易干扰到周边。S卩，能够改善机器人10的外观，防止对周边的干扰。
[0045]此外，线缆16是焊接设备用的线缆类或软管类等、或者伺服电机Ml?M6用的线缆类等。在本实施方式中，将呈线状体的这些线缆类或软管类横向排列配置而成为带状体，即作为所谓的扁平线缆而构成线缆16。关于该线缆16的详细情况，使用图3A之后的图，在后面进行说明。
[0046]此外，以下，有时分别将焊接设备用的线缆类或软管类等称为“配装线缆”，将伺服电机Ml?M6用的线缆类等称为“机内线缆”。
[0047]第一臂14a在其前端部，围绕与轴U垂直的轴R可旋转地支承第二臂14b的基端部。而且，伺服电机M4通过其驱动使旋转部RP4旋转，从而使第一臂14a和第二臂14b围绕轴R相对旋转。
[0048]第二臂14b在其前端部，围绕与轴R垂直的轴B可旋转地支承安装部15的基端部。而且，伺服电机M5通过其驱动，经由内置于第二臂14b内部的动力传递机构(带、带轮等)使旋转部RP5旋转，从而使第二臂14b和安装部15围绕轴B相对旋转。
[0049]而且，在安装部15上安装有焊炬20。此外，安装部15具有能够围绕与轴B垂直的轴T旋转的凸缘部15a，焊炬20经由该凸缘部15a安装在安装部15上。
[0050]而且，伺服电机M6通过其驱动，经由内置于第二臂14b内部的动力传递机构使旋转部RP6旋转，从而使凸缘部15a围绕轴T旋转。
[0051]此外，上述的“垂直”或“平行”等并不需要数学上的严格的精度，而是允许实际的公差、误差等。另外，本实施方式中的“垂直”不仅仅意味着两条直线(旋转轴)在同一平面上正交的意思，还包含两条直线(旋转轴)的关系处于异面的位置的情况。
[0052]另外，图1中虽未图示，机器人10还具有焊丝Wi进给用的进给机。例如，在俯视观察时机器人10处于基本姿态的情况下，在前端部侧开口的成为二叉状的第二臂14b的基端部和前端部之间形成的空间H3中，进给机以与轴R的轴线相交的方式