專利名稱：工業(yè)用機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)用機器人，特別涉及工業(yè)用機器人的關節(jié)部中的機 內(nèi)布線線纜的防塵和防水結構。
背景技術：
一般，在工業(yè)用機器人(以后簡稱為"機器人")中，布線有在驅動 機器人的各個關節(jié)軸的電動機、安裝在機器人上的焊接用進給裝置、和 各種傳感器設備中使用的電纜、以及用于提供空氣和氣體等的流體導管 等各種線狀體。并且，這些布線線狀體存在由于受到機器人的關節(jié)部旋轉運動時的 彎曲和扭轉動作而在機械耐久性方面所擔憂的彎曲半徑和轉動動作范圍 這樣的制約條件，并且根據(jù)工業(yè)用機器人的配置環(huán)境和用途，也需要考 慮機器人的關節(jié)部的防塵/防水結構。另外，作為以往的機器人的關節(jié)部的防塵/防水結構，己經(jīng)公知的方 法是通過設于關節(jié)中心部的貫通孔布線線狀體，利用防護罩和密封圈封 住臂開口部(例如參照專利文獻l)。但是，在上述以往的結構中，用于使線狀體通過的貫通孔與關節(jié)軸 是同軸設置，所以需要避開關節(jié)軸中心部配置驅動電動機，相應地皮帶 輪和定時傳送帶等動力傳遞系統(tǒng)部件和軸承機構增加，不能避免機器人 的總體成本升高。并且，由于關節(jié)部的結構變復雜，使得關節(jié)部體積增大，質(zhì)量增加。 另外，由于使線狀體通過設于減速機中的貫通孔，所以在該線狀體的數(shù) 量增加而不能通過貫通孔時，需要采用貫通孔更大的大型減速機。相應 地皮帶輪和電動機等其他部件也需要采用大型部件，結果導致關節(jié)部的 大型化和質(zhì)量增加。在重量增加時，機器人自身的重量成為自身的負荷,4導致機器人的運動性能降低。專利文獻1日本特開平11—254377號公報 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述以往的問題而提出的，其目的在于，提供一種 價廉而且不會給機器人的運動性能帶來不良影響的、機器人的關節(jié)部的 防水/防塵結構。為此，本發(fā)明的工業(yè)用機器人具有設于機械手側面的線纜通過孔； 配置在線纜通過孔內(nèi)側的模壓引導器；在模壓引導器內(nèi)側通過并布線于 機械手內(nèi)側和外側的線纜；填充在模壓引導器內(nèi)側的填充樹脂；設于線 纜外側的線纜保護管；在內(nèi)側插通線纜并與線纜保護管的一端側接合的 線纜保護管固定部件；固定線纜保護管固定部件和線纜的線纜固定部件； 設于線纜通過孔中并在內(nèi)側插通線纜的第1接合部件；在內(nèi)側插通線纜 并與第1接合部件接合，從而固定線纜保護管固定部件和模壓引導器的 第2接合部件。根據(jù)這種結構，只對設于機械手側面的線纜貫通孔部分進行防塵/防 水處理，由此可以實現(xiàn)低廉又小型而且具有防塵/防水特性的關節(jié)部結構。并且，在伴隨驅動機器人的各個關節(jié)軸的電動機、安裝在機器人上 的焊接用進給裝置、和各種傳感器設備等的規(guī)格變更而線纜和用于提供 空氣及氣體等的流體導管等的數(shù)量和大小變化時，也能夠容易應對，而 且不會給配置于關節(jié)軸的動力傳遞系統(tǒng)部件等帶來影響。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以利用非常簡單的結構實現(xiàn)機械手的關 節(jié)部的防塵/防水結構。并且，能夠容易應對線纜和流體導管等的變更， 而且不會給動力傳遞系統(tǒng)部件等帶來形狀變更等影響。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的機器人的結構概況的立體圖。圖2是表示其關節(jié)部的防塵/防水結構的結構概況的主要部分的立體圖。圖3是表示其關節(jié)部的防塵/防水結構的結構概況的主要部分的分解圖。
圖4是表示設于其關節(jié)部附近的線纜通過孔附近的防塵/防水結構的 主要部分的剖面圖。
標號說明
l第l臂；2第2臂；3第3臂；4a、 4b線纜通過孔；5線纜保護管； 6線纜束；7模壓引導器；8模壓處理部；9線纜保護管固定部件；11捆 綁帶(線纜固定部件)；12第1接合部件；13第2接合部件；14第1密 封部件；15第2密封部件；20機械手。
具體實施方式
(實施方式)
以下，使用圖1 圖4說明本發(fā)明的一個實施方式。
圖1是表示本實施方式的工業(yè)用機器人的結構概況的立體圖，圖2 是表示該機器人關節(jié)部的防塵/防水結構的結構概況的主要部分的立體圖， 圖3是表示其關節(jié)部的防塵/防水結構的結構概況的主要部分的分解圖。
圖4是表示設于其關節(jié)部附近的線纜通過孔4a、4b附近的防塵/防水 結構的主要部分的剖面圖。
如圖1所示，該機器人在機械手20上設有第1臂1、第2臂2、第3臂3。
在該機械手20的外周(外表面)的關節(jié)部附近設有線纜通過孔4a、 4b，在該線纜通過孔4a、 4b處設有螺紋部(未圖示)。另外，該螺紋部 用于與設于后述的第1接合部件12上的螺紋部旋合。
沿著第2臂2的側面設有線纜保護管5。在線纜保護管5的內(nèi)部收納 有在驅動機器人的各個關節(jié)軸的電動機、安裝在機器人上的焊接用進給 裝置、和各種傳感器設備中使用的電纜(導線等)、以及用于提供空氣和 氣體等的流體導管等各種線狀體(以下稱為"線纜束")6。并且，如圖1 所示，線纜保護管5在線纜通過孔4a、 4b中通過，進行從第1臂1到第3臂3的布線處理。并且，該線纜保護管5具有保護線纜束6的作用，作為一例由金屬彈簧構成，形成為將金屬絲巻繞成線圈狀的具有彈性的大 致管形狀。即，不需要是準確的管形狀，只要大致是管形狀即可。如圖2 圖4所示，在線纜保護管5的內(nèi)部收容有線纜束6。在線纜 保護管5的端部設有模壓引導器7。線纜保護管5的至少一部分配置在模 壓引導器7的內(nèi)側，在其內(nèi)部插通有線纜束6。另外，在該模壓引導器7 的內(nèi)側形成有可以與線纜保護管5的一端側旋合的槽，通過旋合線纜保 護管5和模壓引導器7，可以接合線纜保護管5和模壓引導器7。并且， 該模壓引導器7呈大致圓筒形狀，例如由樹脂等形成，也可以具有彈性。在模壓引導器7內(nèi)側，模壓處理部8填充有樹脂，以便無間隙地固 定線纜保護管5和線纜束6。另外，作為該填充樹脂，可以使用環(huán)氧樹脂 等，也可以使用除此以外的材料。線纜保護管固定部件9與線纜保護管5的一端側接合，在其內(nèi)側插 通有線纜束6。另外，在該線纜保護管固定部件9的內(nèi)側形成有可以與線 纜保護管5的一端側旋合的槽，通過旋合線纜保護管5和線纜保護管固 定部件9，可以接合線纜保護管5和線纜保護管固定部件9。利用線纜固定部件固定線纜保護管固定部件9和線纜束6。在本實施 方式中，作為該線纜固定部件，使用捆綁帶11。在線纜保護管固定部件 9上設有孔，使捆綁帶11插通線纜保護管固定部件9的孔并捆綁線纜保 護管固定部件9和線纜束6，從而固定線纜保護管固定部件9和線纜束6。在線纜通過孔4a、 4b中設有第1接合部件12。在該第1接合部件 12的內(nèi)側插通有線纜束6。在該第1接合部件12的兩端表面設有螺紋部， 一方螺紋部與線纜通過孔4a、 4b旋合，另一方螺紋部與后述的第2接合 部件13旋合。第2接合部件13與第1接合部件12接合，從而固定模壓引導器7 和線纜保護管固定部件9。在第2接合部件13的內(nèi)側也插通有線纜束6。 并且，在第2接合部件的內(nèi)側表面形成有可以與設于第1接合部件12上 的螺紋部旋合的螺紋部。并且，通過旋合第1接合部件12和第2接合部件13，來接合第1接合部件12和第2接合部件13。并且，通過旋合第1接合部件12和第 2接合部件13，從而利用第1接合部件12和第2接合部件13夾持模壓 引導器7和線纜保護管固定部件9，來固定模壓引導器7和線纜保護管固 定部件9。
另外，作為該第2接合部件13的一個示例，可以使用壓力螺母。通 過使用壓力螺母，與使用單純的螺母時相比，可以更加牢靠地進行固定。
第1密封部件14對第1接合部件12的內(nèi)圓周面與模壓引導器7的 外圓周面之間的間隙進行密封處理。并且，第2密封部件15對第1接合 部件12與線纜通過孔4a、 4b之間的間隙進行密封處理。另外，作為這 些第1密封部件14和第2密封部件15，可以使用具有彈性的密封墊圈， 也可以使用0型密封圈和液狀界面密封部件等代替。
根據(jù)上述結構，利用只在位于線纜通過孔4a、 4b內(nèi)側的模壓引導器 7的部分設置的模壓處理部8、和設于模壓引導器7外側的第1密封部件 14和第2密封部件15，可以防止塵埃和水等從臂外部進入臂內(nèi)部。艮口， 可以使設有線纜通過孔4a、 4b的第1臂1和第3臂3的內(nèi)部空間形成防 塵/防水結構。
并且，如果沒有模壓引導器7而只是單一的線纜束6，則該線纜束 的外形不穩(wěn)定，在該線纜束6的不穩(wěn)定的外形部分與線纜通過孔4a、 4b 之間進行防塵/防水是非常困難的。但是，通過形成本實施方式這樣的結 構，設置具有穩(wěn)定的密封外形的模壓引導器7，使線纜束6在其內(nèi)部通過， 并利用模壓處理部8填充樹脂，則可以形成外形(模壓引導器7的外形) 確定的結構。因此，通過使由第1接合部件12和第2接合部件13形成 的內(nèi)部空間形成為與模壓引導器7相對應的形狀，并旋合第1接合部件 12和第2接合部件13，從而可以容易地實現(xiàn)防塵/防水結構。
并且，如果線纜束6的外形在小于模壓引導器7內(nèi)徑的范圍內(nèi)，則 在變更構成線纜束6的線狀體的根數(shù)和種類時，也不會影響線纜通過孔 4a、 4b和模壓引導器7的防塵/防水結構。即，不需要變更線纜通過孔4a、 4b，也不會給配置在關節(jié)軸上的與動力傳遞相關的部件等帶來影響。
并且，假設由于線纜束6的規(guī)格變更使得線狀體的數(shù)量增加而且大小變化，而不能通過模壓引導器7時，通過另外設置該線纜束6通過的
模壓引導器7，使線纜通過孔4a、 4b也形成與其對應的形狀，即可容易 應對。因此，可以實現(xiàn)一種防塵/防水結構，其不會像以往的機器人那樣 給配置在關節(jié)軸上的動力傳遞系統(tǒng)部件等帶來影響。
另外，通過接合第1接合部件12和第2接合部件13而固定的模壓 引導器7和線纜保護管固定部件9與線纜保護管5旋合，通過模壓處理， 將在模壓引導器7內(nèi)側插通的線纜束6與線纜保護管5貼在一起。與此 同時，利用作為線纜固定部件的捆綁帶11將線纜束6固定在線纜保護管 固定部件9上，從而線纜保護管5和線纜束6被牢靠固定。由此，能夠 容易地實現(xiàn)不會受到關節(jié)軸的旋轉動作的影響的線纜布線部的固定。
如上所述，設置具有所確定的內(nèi)部空間和穩(wěn)定的密封外形的模壓引 導器7，使線纜束6通過該模壓引導器7的內(nèi)側，利用模壓處理部8實施 模壓處理。對模壓引導器7的外側實施密封處理，利用作為線纜固定部 件的捆綁帶U，將與線纜保護管5相旋合的線纜保護管固定部件9和線 纜束6固定。并且，僅通過旋合第1接合部件12和第2接合部件13來 固定模壓引導器7和線纜保護管固定部件9，可以同時實現(xiàn)從機器人外部 到內(nèi)部的線纜布線的防塵/防水結構、和不會受到關節(jié)軸的旋轉動作的影 響的線纜布線部的固定。
因此，可以利用簡單的結構實現(xiàn)防塵/防水結構，而不會像以往的機 器人的防塵/防水結構那樣，由于設置相對機械手的關節(jié)軸同軸的中空空 間，而使得關節(jié)部結構變復雜。并且，不會像以往的機器人那樣，由于 防塵/防水結構而使得關節(jié)部分變大型、使重量增加，所以也不會給機器 人的運動性能帶來不良影響。
另外，在本實施方式中，示出了線纜束6由多個線狀體組成的示例， 但線狀體的數(shù)量沒有限制，可以是一個也可以是多個。
根據(jù)本發(fā)明，可以利用簡單的結構來實現(xiàn)機器人的關節(jié)部的防水/防 塵結構，并且也能夠容易應對由于線纜束的規(guī)格變更而造成的數(shù)量和大 小的變化，而且不會給配置在關節(jié)軸上的動力傳遞系統(tǒng)部件等帶來影響。 因此，作為工業(yè)用機器人的關節(jié)部結構和線纜布線處理非常有用。
權利要求
1.一種工業(yè)用機器人，該工業(yè)用機器人具有設于機械手側面的線纜通過孔；在所述線纜通過孔中通過并布線于所述機械手的內(nèi)側和外側的線纜；設于所述線纜外側的線纜保護管；在內(nèi)側插通所述線纜，并與所述線纜保護管的一端側接合的線纜保護管固定部件；固定所述線纜保護管固定部件和所述線纜的線纜固定部件；設于所述線纜通過孔中，并在內(nèi)側插通所述線纜的第1接合部件；配置在所述線纜保護管固定部件和所述第1接合部件內(nèi)側的模壓引導器；填充在所述模壓引導器內(nèi)側的填充樹脂；以及在內(nèi)側插通所述線纜并與所述第1接合部件接合，從而固定所述線纜保護管固定部件和所述模壓引導器的第2接合部件。
2. 根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)用機器人，所述線纜保護管是將金屬絲巻繞成線圈狀的具有彈性的管形狀， 所述線纜保護管固定部件在內(nèi)側形成有可以與所述線纜保護管的一 端側旋合的槽，通過旋合所述線纜保護管和所述線纜保護管固定部件，從而接合所 述線纜保護管和所述線纜保護管固定部件。
3. 根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)用機器人，所述線纜保護管是將金屬絲巻繞成線圈狀的具有彈性的管形狀， 所述模壓引導器在內(nèi)側形成有可以與所述線纜保護管的一端側旋合的槽，通過旋合所述模壓引導器和所述線纜保護管，從而接合所述模壓引導器和所述線纜保護管。
4. 根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)用機器人， 所述線纜固定部件是捆綁帶，在所述線纜保護管固定部件上設有孔，將所述捆綁帶插通所述線纜保護管固定部件的孔，并捆綁所述線纜 保護管固定部件和所述線纜，從而固定所述線纜保護管固定部件和所述 線纜。
5. —種工業(yè)用機器人，該工業(yè)用機器人具有 設于機械手側面的線纜通過孔；在所述線纜通過孔中通過并布線于所述機械手的內(nèi)側和外側的線纜；設于所述線纜通過孔中，并在內(nèi)側插通所述線纜的第1接合部件； 至少一部分配置在所述第1接合部件內(nèi)側的模壓引導器； 設在所述線纜的外側，至少一部分位于所述模壓引導器內(nèi)側的線纜 保護管；填充在所述模壓引導器內(nèi)側的填充樹脂；在內(nèi)側插通所述線纜并與所述第1接合部件接合，從而固定所述模 壓引導器的第2接合部件。
6. 根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的工業(yè)用機器人，使多個所述 線纜插通到所述模壓引導器的內(nèi)側。
7. 根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的工業(yè)用機器人， 所述第1接合部件是表面有螺紋牙的連接器， 所述第2接合部件是壓力螺母，所述第1接合部件和所述第2接合部件通過旋合而相互接合。
8. 根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的工業(yè)用機器人，利用密封部 件對所述第1接合部件的內(nèi)圓周面與所述模壓引導器的外圓周面之間的 間隙進行密封處理。
9. 根據(jù)權利要求8所述的工業(yè)用機器人，利用密封部件對所述第1 接合部件與所述線纜通過孔之間的間隙進行密封處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工業(yè)用機器人，提供一種價廉且不會給機器人的運動性能帶來不良影響的工業(yè)用機器人的關節(jié)部的防水/防塵結構。為此，機械手型機器人具有設于機械手的外圓周的一部分的線纜通過孔，具有在線纜通過孔中通過并布線于機械手內(nèi)側和外側的線纜，在線纜通過孔附近具有模壓引導器，該模壓引導器用于卷繞通過其內(nèi)部的一個或多個導線的外圓周，通過樹脂填充對模壓引導器內(nèi)側進行模壓處理，在模壓引導器外側具有密封部件。
文檔編號H02G3/22GK101309784SQ200780000029
公開日2008年11月19日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權日2006年10月13日
發(fā)明者巖井清次, 鈴木志秋 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社