机器人手臂的线束连接结构、以及多关节焊接机器人制造技术

技术编号:22106204 阅读:63 留言:0更新日期:2019-09-14 04:49
线束连接结构具备:第一臂(35);第二臂(37),其基端侧经由臂关节部(49)而以能够旋转的方式与第一臂(35)连结;以及线束(55),其从第一臂(35)的前端部延伸设置,且在臂关节部(49)被导入臂内部。第一臂(35)的前端部具有保持线束(55)的长度方向一侧的线束保持部。臂关节部(49)具有将线束(55)的长度方向另一侧固定在臂关节部(49)内的线束固定部(59),线束固定部(59)以使线束(55)从第二臂(37)的长轴朝向第一臂(35)的前端部侧倾斜的方式配置。

Wire Harness Connection Structure of Robot Arm and Multi-joint Welding Robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人手臂的线束连接结构、以及多关节焊接机器人
本专利技术涉及机器人手臂的线束连接结构、以及多关节焊接机器人。
技术介绍
已知一种通过多关节机器人将电弧焊接用的焊炬支承为移动自如的多关节焊接机器人(参照专利文献1、2)。该多关节焊接机器人构成为,通过经由驱动轴将多个臂连结的多关节机器人来使安装在臂前端部的焊炬以任意姿势向空间坐标的任意位置移动。例如,在为六轴机器人的情况下,使用包括由回旋部(第一驱动轴)、下部臂(第二驱动轴)以及上部臂(第三驱动轴)构成的基本三个轴的、至少具有六自由度的多关节机器人的各轴,使焊炬的前端沿着预先设定的焊接线移动。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5715198号公报专利文献2:日本专利第4142304号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而,多关节机器人的臂彼此将捆束臂驱动用的马达的电源线、信号线等各种线缆类的线束在关节部附近的臂外侧以从一方的臂朝向另一方的臂的方式配设。对于这样的多关节机器人的各臂,可动范围越宽则焊炬姿势的自由度提高,因此除了从机器人的原点姿势的正向旋转方向上的可动范围,将反向旋转方向上的可动范围也设计得较宽。然而,在将臂向反向旋转方向驱动的情况下,有时与臂连接的线束的弯曲半径在局部成为小于线束的允许弯曲半径的弯曲半径。另外,有时由扭转而产生的外力会施加于线束,或线束被臂彼此夹住。因此,将臂外侧的线束导入臂内的开口部不得不以远离将臂彼此连结的臂关节部的方式配置。然而,在臂关节部内置有臂驱动用的马达的情况下,无法将开口部设置在配置有基于马达的驱动构件等的部位,需要将开口部配置在不受马达驱动的影响的固定部位。因此,为了确保开口部的配置空间,使臂关节部延伸到远离从马达的配置位置偏离的关节中心的位置。其结果是,臂关节部大型化,臂关节部的重量增大,从而成为驱动时的振动的产生原因。例如,在为六轴机器人的情况下,在将下部臂与上部臂连结的臂关节部收容有驱动上部臂的第三驱动轴旋转的马达、以及驱动手腕回旋用的第四驱动轴旋转的马达。在该情况下,由于线束的走线而无法避免臂关节部的大型化。因此,本专利技术的目的在于提供一种能够在不产生线束的弯曲半径的缩小、臂彼此干涉的情况下减小臂关节部的机器人手臂的线束连接结构、以及多关节焊接机器人。用于解决课题的方案本专利技术的一个方式是一种机器人手臂的线束连接结构,其中,具备:第一臂;第二臂,其基端侧经由臂关节部以能够旋转的方式与所述第一臂的前端部连结;以及线束,其从所述第一臂的所述前端部延伸设置,且在所述第二臂的所述臂关节部被导入臂内部,所述第一臂的所述前端部具有保持所述线束的长度方向一侧的线束保持部,所述臂关节部具有将所述线束的长度方向另一侧固定在所述臂关节部内的线束固定部,所述线束固定部以使所述线束从所述第二臂的长轴朝向所述第一臂的前端部侧倾斜的方式配置。根据该机器人手臂的线束连接结构,线束在臂关节部以从第二臂的长轴朝向第一臂的前端侧倾斜的方式被固定,因此能够在驱动第一臂、第二臂时,防止线束以较小的曲率半径弯曲的情况、或线束被臂彼此夹住从而施加有较大的剪切力的情况。另外,使线束向臂关节部内的导入位置更接近连结臂彼此的关节轴。由此,能够在第二臂的长度方向上缩短臂关节部,从而实现臂关节部的轻量化,进而抑制臂驱动时的振动的产生。另外,优选的是,所述线束因所述线束固定部而倾斜所产生的弯曲为所述线束的允许弯曲半径以上,所述第一臂的前端部配置在相对于所述线束的弯曲内侧表面的曲率半径的圆弧线的径向内侧。根据该机器人手臂的线束连接结构,无论上部臂为何种姿势,都能够防止线束由于弯曲而产生的损伤。另外,即使在线束弯曲到允许弯曲半径的情况下,也能够避免线束与下部臂的前端部的干涉。另外,优选的是,所述第一臂具有第一止动部,所述第二臂具有:第二止动部,其在所述第二臂的旋转方向前方与所述第一止动部抵接;以及开口部,其将从所述第一臂的所述前端部延伸设置的所述线束导入所述臂关节部内,所述第二止动部配置于比所述开口部更靠所述旋转方向前方的位置。根据该机器人手臂的线束连接结构,能够在驱动臂时,防止线束被夹在第一止动件与第二止动件之间的情况。另外,优选的是,所述线束内插有与驱动所述第二臂旋转的马达连接的导电线。根据该机器人手臂的线束连接结构,能够将与马达连接的信号线、电源线等导电线以不会以较小的曲率半径弯曲的方式收容在线束内,从而能够长时间可靠地保护导电线。另外,本专利技术的一个方式是具有上述的机器人手臂的线束连接结构的多关节焊接机器人。根据该多关节焊接机器人,能够使臂关节部轻量化,并抑制振动的产生,因此能够进行高精度的焊接。另外,可以的是,在上述多关节焊接机器人中,具备:回旋部,其以能够绕沿着铅垂方向的第一驱动轴回旋的方式设置在基座上;所述第一臂,其基端部经由沿着水平方向的第二驱动轴而与所述回旋部连结;以及所述第二臂,其以能够绕与所述第二驱动轴平行的第三驱动轴旋转的方式与所述第一臂的前端部连结。根据该多关节焊接机器人,能够使具有容易产生惯性力的第三驱动轴的第二臂的臂关节部小型轻量化,并抑制由马达驱动引起的末端执行器侧的振动产生。专利技术效果根据本专利技术,能够在不产生线束的弯曲半径的缩小、臂彼此的干涉的情况下减小臂关节部。附图说明图1是焊接系统的整体结构图。图2是示出多关节焊接机器人的一例的外观立体图。图3是示意性示出图2所示的多关节焊接机器人的驱动轴的说明图。图4是将下部臂与上部臂连结的臂关节部的放大立体图。图5是图4的臂关节部的俯视图。图6是示出将上部臂从焊接机器人的原点姿势向反向旋转方向驱动的情形的立体图。图7是从图6的V1方向观察到的下部臂以及上部臂的立体图。图8是示出上部臂相对于下部臂的各旋转位置处的线束固定部的开口部的位置关系的说明图。图9是作为参考例而示出的从图8的V2方向观察到的下部臂与上部臂的示意性的仰视图。图10是本结构的线束连接结构中的从图8的V2方向观察到的下部臂与上部臂的示意性的仰视图。具体实施方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图1是焊接系统的整体结构图。焊接系统100具备多关节焊接机器人11、控制装置13、焊接电源15、以及示教控制器17。在多关节焊接机器人(以下,简称作焊接机器人)11的前端轴连接有末端执行器19。本结构的末端执行器19是具有焊炬21的焊炬支承部23。另外,作为末端执行器19,除了焊炬支承部23之外,也可以采用使焊炬进行摆动动作的双轴摆动器、切断机等其他工具。控制装置13根据从示教控制器17输入的示教数据驱动焊接机器人11。该控制装置13是计算机装置,其CPU读入并执行存储于ROM、RAM以及硬盘等存储部的程序,从而进行焊接系统100的各部的控制。通过未图示的焊丝进给装置将药芯焊丝、实心焊丝等作为消耗式电极的焊丝20从焊丝桶14抽出从而向焊炬21的前端供给。焊接电源15通过电源线缆16而与焊炬21、以及工件W连接。根据来自控制装置13的指令,通过配设在焊接机器人11内的电缆而将焊接电流供给至焊炬21。另外,向焊炬21供给保护气体,对焊接时的大气的卷入进行保护。另外,也向焊炬21供给焊炬冷却用的冷却水。控制装置13驱动焊接机器人11,从而使焊炬21向焊接位置移动。另外,控制装置13向焊丝20的前端与工件W之间供给来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人手臂的线束连接结构,其中,具备:第一臂;第二臂,其基端侧经由臂关节部而以能够旋转的方式与所述第一臂的前端部连结;以及线束,其从所述第一臂的所述前端部延伸设置,且在所述第二臂的所述臂关节部被导入臂内部,所述第一臂的所述前端部具有保持所述线束的长度方向一侧的线束保持部,所述臂关节部具有将所述线束的长度方向另一侧固定在所述臂关节部内的线束固定部,所述线束固定部以使所述线束从所述第二臂的长轴向所述第一臂的前端部侧倾斜的方式配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.01 JP 2017-0171101.一种机器人手臂的线束连接结构,其中,具备:第一臂;第二臂,其基端侧经由臂关节部而以能够旋转的方式与所述第一臂的前端部连结;以及线束,其从所述第一臂的所述前端部延伸设置,且在所述第二臂的所述臂关节部被导入臂内部,所述第一臂的所述前端部具有保持所述线束的长度方向一侧的线束保持部,所述臂关节部具有将所述线束的长度方向另一侧固定在所述臂关节部内的线束固定部,所述线束固定部以使所述线束从所述第二臂的长轴向所述第一臂的前端部侧倾斜的方式配置。2.根据权利要求1所述的机器人手臂的线束连接结构,其中,所述线束因所述线束固定部而倾斜所产生的弯曲为所述线束的允许弯曲半径以上,所述第一臂的前端部配置在相对于所述线束的弯曲内侧表面的曲率半径的圆弧线的径向内侧。3.根据权利要求1或2所述的机器人手臂的线束连接结构,其中,所述第一臂具有第一止...

【专利技术属性】
技术研发人员:樱井康晴鹿勇气村上元章五十岚大智凑达治
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:日本,JP

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