[发明专利]具有管线容纳型臂的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及具有管线容纳型臂的机器人。

背景技术

就工业用机器人(以下简称为“机器人”)而言，在进行电弧焊加工、激光加工、封接加工等加工作业和装料、卸料、取料等搬运作业的场合，需要向安装于机器人的臂构造(即机械手)的末端部上的焊炬、手部等作业工具(手端操作装置)，供给电力、激光、工作流体等能量和电、光等信号和金属丝、气体、密封材料等材料。在这些能量、信号、材料等的供给上，一般使用电缆、导管等。

例如，在电弧焊机器人中，对于安装在臂末端部上的焊炬(作业工具)，敷设用于供给焊接电流、焊丝、辅助气体等的电缆或导管。另外，在搬运机器人中，对安装在臂末端部上的手部(作业工具)，敷设用于供给电信号、工作流体、真空等的电缆或导管。在这里，在本申请中，将用于向作业工具输送能量、信号、材料等的电缆、导管等部件统称为“管线”。

在上述种类的机器人中，以往就提出如下结构，即以控制伴随臂动作的管线的位置及姿势的变动而稳定地进行能量、材料等的供给为目的，将管线敷设在臂的内部。例如，特开2003-200376号公报(JP-A-2003-200376)公开了如下结构，在6轴垂直多关节型的电弧焊机器人中，将用于向安装在臂末端部上的焊炬供给焊丝、焊接电流、辅助气体等的管道电缆(线状体)，从上部臂(在本申请中称为“前臂部”)的侧方引入臂内侧的空间进行敷设。若进一步概述，则该电弧焊机器人具备：具有向侧方开口的贯通路的上部臂、与上部臂关节连结的三自由度的手腕部、插通上部臂的贯通路并沿着手腕部的内侧的空间敷设的管道电缆、在贯通路的侧方开口的附近搭载在上部臂上并具有在其一端连接管道电缆的连接部的送丝装置。

送丝装置所起的作用是使从机器人外部的焊丝供给源供给的焊丝通过管道电缆在控制下向焊炬输出。而且，送丝装置还作为中继部起作用，该中继部用于将从机器人外部的焊接电源及气体供给源分别供给的焊接电流及辅助气体通过管道电缆内的专用的配线及配管向焊炬供给。在此，在本申请中，像上述送丝装置那样，将介于敷设在机器人臂上的管线与配备在机器人外部的控制设备和能量、材料等的供给源之间，中继相对作业工具的信号的收发、能量、材料等的供给的装置统称为“工具管理中继装置”。

在像JP-A-2003-200376所记载的电弧焊机器人那样具备管线容纳型的臂构造的机器人中，以防止在臂动作中可能产生的工具管理中继装置与机器人的外围构造物的干涉并且降低工具管理中继装置的惯性波及臂动作的影响为目的，尽可能减小形成于工具管理中继装置与臂构造之间的间隙并将工具管理中继装置设置在关节的附近比较有利。另一方面，敷设在工具管理中继装置与臂末端部的作业工具之间的管线，在反复进行臂动作的期间由于弯曲和扭曲而可能产生劣化和损伤，所以希望定期更换。在进行管线的更换时，以往是通过手工作业从工具管理中继装置的连接部分离管线。但是，在如上所述工具管理中继装置与臂构造之间的间隙减小的配置结构中，难以在工具管理中继装置与臂构造之间确保作业员顺利进行管线分离作业的足够的空间，结果管线的更换拖延，存在难以适当地进行机器人的安全管理的担心。

在这方面，JP-A-2003-200376的电弧焊机器人，由于具有使上部臂的贯通路向臂侧方开口并且将从送丝装置引出的管道电缆从臂侧方引入到贯通路的结构，因此送丝装置和管道电缆的连接部露出，可顺利进行上述分离作业。但是，在这种配置结构中，送丝装置的重心从手腕部相对上部臂的旋转中心轴线偏向侧方，所以臂构造的平衡破坏，不能排除送丝装置自身的惯性和与外围设备的干涉波及臂动作的影响的危险。

发明内容

本发明的目的是在具有管线容纳型臂的机器人中，提供一种能够防止臂动作中的工具管理中继装置和机器人外围构造物的干涉，并且降低工具管理中继装置的惯性波及臂动作的影响，而且能够顺利进行管线的更换作业，可适当地进行机器人的安全管理的可靠性优良的机器人。

为了达到上述目的，本发明提供一种机器人，该机器人具备：具有贯通路的前臂部；与前臂部关节连结的手腕部；插通前臂部的贯通路并沿着手腕部敷设的管线；在贯通路的附近搭载在前臂部上并具有连接管线的连接部的工具管理中继装置；以及将工具管理中继装置在连接部与贯通路的开口邻接而配置的第一位置和连接部从贯通路的开口隔离而配置的第二位置之间可移动地担持，并在第一位置可解除地固定在前臂部上的搭载机构。

搭载机构可具备在第一位置和第二位置之间引导工具管理中继装置的引导部、和与引导部协作将工具管理中继装置可解除地固定在第一位置上的固定部。