机器人的制作方法

本发明涉及机器人。

背景技术：

以往，已知一种机器人，其具备：基座；以及机器人臂，其包含以能够围绕垂直的轴线旋转的方式支撑于基座的回转臂部件，容纳有焊丝的导管从回转臂部件的上方引入到回转臂部件的内部，引入的导管通过回转臂部件的内部以及基座的内部，从基座的侧面引出(例如，参照专利文献1。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-152591号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

由机器人进行焊接的高度位置为1m左右或其以上的情况较多，在该情况下，为了使能够焊接的水平方向的范围极力变大，可以考虑将机器人的回转臂部件配置于1m左右或其以上的高度位置。另一方面，还考虑焊接以外的用途来设计机器人，因此机器人的基座的高度尺寸远低于1m。该问题只要将机器人的基座固定于较高的位置就能解决。

但是，在焊接时产生称为烟尘等的粉尘。在专利文献1的机器人的基座的侧面设置有用于引出导管的开口部，因此粉尘经由该开口部容易进入基座内。由于在基座内配置有回转臂部件用的马达等，因此不希望粉尘向基座内侵入。

另一方面，若焊丝在导管内折弯，则折弯的部分会损坏导管的内部。该损伤会损坏随后供给的焊丝，由于该现象，在导管内堆积焊丝的切削粉末，妨碍焊丝顺畅供给，并且导致焊接质量下降等。

本发明是鉴于上述的情况而做出。本发明的一个目的是提供一种机器人，其能够抑制粉尘向基座内侵入，并且能够稳定地供给焊丝。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明采用以下方案。

本发明的一个方案的机器人具备：第一基座；机器人臂，其包含以能够围绕竖直轴线旋转的方式支撑于所述第一基座的回转臂部件；以及第二基座，所述第一基座的下端部利用紧固部件固定于所述第二基座的上端部，所述回转臂部件具有用于将导管引入所述回转臂部件的内部的臂部件开口部，在所述第二基座的上表面具有上端开口部，并且在所述第二基座的的侧面具有侧面开口部，所述回转臂部件以及所述第一基座具有空腔部，所述空腔部能够使从所述臂部件开口部引入到所述回转臂部件的内部的所述导管贯穿至所述上端开口部，所述侧面开口部能够将从所述上端开口部引入到所述第二基座的内部的所述导管引出到所述第二基座的外侧，所述导管用于容纳焊丝。

在上述方案中，第一基座的下端部利用紧固部件固定于第二基座的上端部。因此，即使在第一基座是通用机器人的基座的情况下，也能够通过将第一基座固定于第二基座的上端部，从而将回转臂部件配置于1m左右或其以上的高度位置。

在此，引入到回转臂部件内的导管，经由不是设置于第一基座的侧面而是设置于第二基座的侧面的侧面开口部而引出。因此，与在第一基座设置用于引出导管的开口部的情况相比，能够抑制粉尘向第一基座内侵入。由于在第一基座内配置有回转臂部件用的马达等，因此极力防止粉尘向第一基座内侵入。

另外，引入回转臂部件内并且经过了所述回转臂部件以及所述第一基座的空腔部的导管，从配置于第一基座的下侧的第二基座的侧面开口部引出。因此，与引入到回转臂部件内的导管从设置于第一基座的侧面的开口部引出的情况相比，导管的曲率半径变大，能够防止导管内的焊丝折弯。

在上述方案中，优选地，用于驱动所述机器人臂的马达的电缆，经由所述第二基座的所述内部，导入到所述第一基座的内部。

在该方案中，用于驱动马达的电缆，一旦经由了第二基座的内部之后，导入到第一基座内。在该方案中，与将用于驱动马达的电缆从第一基座的侧面引入到第一基座内的情况相比，能够减少粉尘向第一基座内侵入。

在上述方案中，优选地，所述机器人臂具有：第一摆动臂部件，其以能够围绕水平的轴线摆动的方式支撑于所述回转臂部件；以及第二摆动臂部件，其以能够围绕水平的轴线摆动的方式支撑于所述第一摆动臂部件，在所述第一摆动臂部件或所述第二摆动臂部件安装有用于将所述焊丝输送到所述臂的前端侧的送丝装置，所述导管的端部与所述送丝装置连接。

送丝装置将焊丝沿着第二摆动臂部件的长轴而输送的情况较多，第二摆动臂部件采取向水平方向延伸的姿态、或者向倾斜上方或倾斜下方延伸的姿态的情况较多。因此，向送丝装置供给的焊丝也沿着第二摆动臂部件的长轴，与送丝装置连接的导管的端部也沿着焊丝的方向延伸。

因此，作为导管的第一部分，从送丝装置延伸的导管朝向下方弯曲，作为第二部分，大致朝向下侧的导管，从回转臂部件的臂部件开口部引入到回转臂部件内，作为第三部分，第一基座以及第二基座内的导管以及从第二基座的侧面开口部引出的导管，朝向水平方向弯曲。此外，导管具有曲率半径越小相对于弯曲的反作用力就越大的倾向。即，在所述状态下，若第三部分的导管的曲率半径较小，则对第一部分可能会作用使其曲率变小的力。

在该方案中，至少能够使第一基座内的导管、第二基座内的导管、以及从第二基座的侧面开口部引出的导管中任一个的曲率半径变大，因此能够减少对第一部分的导管作用的使其曲率变小的方向的力。

在上述方案中，优选地，所述空腔部配置于包含所述竖直轴线的位置。

在该结构中，插入通过空腔部的导管，经过作为回转臂部件的旋转中心的竖直轴线的附近。因此，该结构有利于减少在回转臂部件回转时的导管的变形量。

发明效果

根据本发明，能够抑制粉尘向基座内侵入，并且能够稳定地供给焊丝。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的机器人的局部截面侧视图。

图2是本实施方式的机器人的控制装置的框图。

图3是本实施方式的机器人的主要部分的局部截面侧视图。

附图标记说明：

1：机器人

10：第一基座

10a：内部空间(内部)

20：第二基座

20a：内部空间(内部)

21：上端开口部

22：侧面开口部

30：机器人臂

31：回转臂部件

32：第一摆动臂部件

33：第二摆动臂部件

34：第一前端侧臂部件

35：第二前端侧臂部件

36：第三前端侧臂部件

31a～36a：伺服马达(马达)

40：控制装置

47：连接器

48：电缆导管

50：送丝装置

60：导管

61：控制电缆导管

w：焊丝

ca1、ca2：电缆

具体实施方式

以下参照附图对本发明的一个实施方式的机器人1进行说明。

如图1所示，本实施方式的机器人1例如是六轴多关节机器人，具备第一基座10、以及机器人臂30，机器人臂30被控制装置40控制。

机器人臂30例如具有：回转臂部件31，其以能够围绕竖直的第一轴(竖直轴线)j1旋转的方式支撑于第一基座10；第一摆动臂部件32，其以能够围绕水平的第二轴(水平轴线)j2摆动的方式支撑于回转臂部件31；第二摆动臂部件33，其以能够围绕水平的第三轴(水平轴线)j3摆动的方式支撑于第一摆动臂部件32的前端部；第一前端侧臂部件34，其以能够围绕向第二摆动臂部件33的长度方向延伸的第四轴j4旋转的方式支撑于第二摆动臂部件33的前端部；第二前端侧臂部件35，其以能够围绕向与第二摆动臂部件33的长度方向正交的方向延伸的第五轴j5摆动的方式支撑于第一前端侧臂部件34的前端部；以及第三前端侧臂部件36，其以能够围绕与第五轴j5延伸的方向正交的第六轴j6旋转的方式支撑于第二前端侧臂部件35。

另外，在第一基座10内容纳有用于驱动回转臂部件31的伺服马达31a(图2)，在机器人臂30内容纳有用于分别驱动第一摆动臂部件32、第二摆动臂部件33、第一前端侧臂部件34、第二前端侧臂部件35、以及第三前端侧臂部件36的伺服马达32a、33a、34a、35a、36a(图2)。

如图2所示，控制装置40具备：cpu等处理器41；显示装置42；存储部43，其具有非易失性存储器、rom、以及ram等；键盘、触摸面板、操作盘等输入装置44；收发部45，其用于进行信号的收发；以及伺服控制器46，其分别与各伺服马达31a、32a、33a、34a、35a、36a连接。

在存储部43存储有系统程序43a，系统程序43a承担控制装置40的基本功能。另外，在存储部43存储有动作程序43b。处理器41基于动作程序43b，将用于控制各伺服马达31a、32a、33a、34a、35a、36a的控制指令，发送到伺服控制器46，并且向用于控制安装于第三前端侧臂部件36的焊枪等焊接工具(未图示)的工具控制器49，发送控制指令，由此机器人1进行焊接作业。

机器人1与控制装置40利用在内部配置有信号线、动力线等的多根电缆ca1、ca2进行连接。在本实施方式中，在控制装置40内设置有向各伺服马达31a、32a、33a、34a、35a、36a供给电力的电源装置(未图示)，但是电源装置还可以与控制装置40分开设置。

另外，在本实施方式中，来自控制装置40的多根电缆ca1的一端利用连接器47安装于第一基座10的下表面，在第一基座10内多根电缆ca2分别与电缆ca1连接，多根电缆ca2分别与各伺服马达31a、32a、33a、34a、35a、36a等连接。例如，多根电缆ca2的一部分与配置于第一基座10内的伺服马达31a连接。多根电缆ca1被电缆导管48覆盖。此外，电缆ca1与电缆ca2不利用连接器47也可以连接。

本实施方式的机器人1具备第二基座20，第一基座10的下端部利用螺栓等紧固部件b固定于第二基座20的上端部。本实施方式的第二基座20形成沿上下方向延伸的筒状，第二基座20具有内部空间(内部)20a。第二基座20利用螺栓b固定于地面等预定的固定面。根据要求，能够形成具有各种高度尺寸的第二基座部件20。

本实施方式的第一基座10具有向下侧开口了的钵形状，第一基座10具有内部空间(内部)10a。

此外，第一基座10以及第二基座20，只要具有空腔的内部空间10a、20a也可以是其他形状。

第二基座20在其上表面具有上端开口部21，并且在其侧面具有侧面开口部22。第二基座20的内部空间20a经由上端开口部21与第一基座10的内部空间10a连接。

在回转臂部件31的上端侧设置有臂部件开口部31b，臂部件开口部31b与回转臂部件31的内部空间(内部)31c连接。另外，回转臂部件31的内部空间31c与第一基座10的内部空间10a连接，内部空间31c以及内部空间10a成为配置于包含第一轴j1的位置的空腔部。此外，根据机器人1的规格，还存在内部空间31c以及内部空间10a中的一方或双方未配置于包含第一轴j1的位置的情况。

在第二摆动臂部件33的基端侧经由支撑部件33b安装有送丝装置50。送丝装置50是用于在焊接作业时将焊丝w缓慢地输送到焊接工具侧的装置。送丝装置50利用日本特开2011-152591号公报所示的公知的结构，例如具备把持焊丝w的一对辊、以及驱动一对辊的马达，通过利用马达驱动辊，从而焊丝w缓慢地输送到焊接工具侧。

向送丝装置50供给焊丝w，利用导管60进行。在一个例子中，导管60的一端与送丝装置50连接，导管60的另一端侧配置于焊丝w的供给源(未图示)的附近。供给源例如是卷绕焊丝w的卷盘。来自供给源的焊丝w从导管60的另一端供给到导管60内，经过了导管60内的焊丝w供给到送丝装置50。

在此，导管60的一端与另一端之间的中间部，经由臂部件开口部31b以及侧面开口部22，配置于回转臂部件31的内部空间31c、第一基座10的内部空间10a、以及第二基座20的内部空间20a。

另外，在送丝装置50连接有控制电缆导管61的一端，该控制电缆导管61在内部配置有连接送丝装置50与控制装置40等控制装置的信号线、动力线等，控制电缆导管61的另一端配置于控制装置的附近。控制电缆导管61的一端与另一端之间的中间部，经由臂部件开口部31b以及侧面开口部22，配置于回转臂部件31的内部空间31c、第一基座10的内部空间10a、以第二基座20的内部空间20a。

如图3所示，配置于回转臂部件31以及第一基座10内的导管60以及控制电缆导管61，利用安装部件62安装在第一基座10的局部。安装部件62例如通过对板状部件进行冲压加工而成形，若利用多个螺栓62a将安装部件62固定于第一基座10，则在安装部件62与第一基座10之间夹持导管60以及控制电缆导管61，由此对导管60以及控制电缆导管61进行定位。此外，安装部件62还可以是捆束带等其他安装部件。

在该结构中，安装部件62不会因回转臂部件31的回转而动作，因此防止或抑制比安装部件62更靠下方的导管60以及控制电缆导管61因回转而动作以及变形。

此外，安装部件62还可以安装于回转臂部件31。在该情况下，安装部件62由于回转臂部件31的回转而动作。在回转臂部件31与送丝装置50之间的距离较短的情况下等，为了极力防止回转臂部件31与送丝装置50之间的导管60以及控制电缆导管61的变形，将安装部件62安装于回转臂部件31的结构是有效的。

如此，本实施方式的机器人具备：第一基座10；机器人臂30，其包含以能够围绕第一轴j1旋转的方式支撑于第一基座10的回转臂部件31；以及第二基座20，第一基座10的下端部利用紧固部件b固定于第二基座20的上端部，回转臂部件31具有用于将导管60引入回转臂部件31的内部的臂部件开口部31b，第二基座20在其上表面具有上端开口部21，并且在其侧面具有侧面开口部22，回转臂部件31以及第一基座10具有能够使从臂部件开口部31b引入到回转臂部件31的内部空间31c的导管60贯穿至上端开口部21的空腔部，侧面开口部22能够将从上端开口部21引入到第二基座20的内部空间20a的导管60引出到第二基座20的外侧，导管60用于容纳焊丝w。

在该结构中，第一基座10的下端部利用紧固部件b固定于第二基座20的上端部。因此，即使在第一基座10是通用机器人的基座的情况下，通过将第一基座10固定于第二基座20的上端部，也能够将回转臂部件31配置于1m左右或其以上的高度位置。

在此，引入回转臂部件31内的导管60，经由未设置于第一基座10的侧面而是设置于第二基座20的侧面的侧面开口部22而引出。因此，与在第一基座10设置用于引出导管60的开口部的情况相比，能够抑制粉尘向第一基座10内侵入。由于在第一基座10内配置有回转臂部件31用的马达31a等，因此极力防止粉尘向第一基座10内侵入为优选。

另外，引入到回转臂部件31内并且经过了回转臂部件31以及第一基座10的空腔部的导管60，从配置于第一基座0的下侧的第二基座20的侧面开口部22引出。因此，与引入到回转臂部件31内的导管60从设置于第一基座10的侧面的开口部引出的情况相比，导管60的曲率半径变大，能够防止导管60内的焊丝w的折弯。

导管60在其内部例如具有由卷绕成螺旋状的钢线形成的内壁。因此，导管60可以弯曲，而若导管60的曲率半径变小，则具有在导管60内的焊丝w产生折弯的可能性。尤其，在焊丝w为铝丝的情况下，容易发生折弯。若折弯的焊丝w在弯曲的导管60内移动，则由于焊丝w的折弯部会损坏导管60的内壁。由于该损伤会使随后输送来的焊丝w受到损坏，由于该现象而在导管60内堆积切削粉末。本实施方式用于防止或抑制这种切削粉末的堆积。

此外，在本实施方式中，导管60的中间部利用安装部件62安装于回转臂部件31或第一基座10，但是在导管60中比安装部件62更靠下方的部分未安装于第一基座10或第二基座20。另外，侧面开口部22大于导管60以及控制电缆导管61的外径，因此在侧面开口部22内，使导管60以及控制电缆导管61能够沿与其长度方向正交的方向动作。在臂30进行各种动作之时，导管60以及控制电缆导管61也进行各种动作，而在上述结构中，能够防止或抑制：因臂30的各种动作，对导管60以及控制电缆导管61施加的弯曲方向以及长度方向的较大的力。

另外，在本实施方式中，用于驱动机器人臂30的马达31a～36a的电缆ca1、ca2，经由第二基座20的内部空间20a导入到第一基座10的内部空间10a。

在该结构中，用于驱动马达31a～36a的电缆，一旦经由第二基座20的内部空间20a之后，导入到第一基座10内。在该结构中，与将用于驱动马达31a～36a的电缆ca1、ca2从第一基座10的侧面引入第一基座10内的情况相比，能够减少粉尘向第一基座10内侵入。

另外，在本实施方式中，机器人臂30具有：第一摆动臂部件32，其以能够围绕水平的第二轴j2摆动的方式支撑于回转臂部件31；以及第二摆动臂部件33，其以能够围绕水平的第三轴j3摆动的方式支撑于第一摆动臂部件32，在第二摆动臂部件33安装有用于将焊丝w输送到臂30的前端侧的送丝装置50，导管60的端部与送丝装置50连接。

送丝装置50将焊丝w沿着第二摆动臂部件33的长轴而输送的情况较多，第二摆动臂部件33采取向水平方向延伸的姿态、或者向倾斜上方或倾斜下方延伸的姿态的情况较多。因此，向送丝装置50供给的焊丝w也沿着第二摆动臂部件33的长轴，与送丝装置50连接的导管60的端部也向沿着焊丝w的方向延伸。

因此，作为导管60的第一部分，从送丝装置50延伸的导管60朝向下方弯曲，作为第二部分，大致朝向下方的导管60从回转臂部件31的臂部件开口部31b引入到回转臂部件31内，作为第三部分，第一基座10以及第二基座20内的导管60以及从第二基座20的侧面开口部22引出的导管60朝向水平方向弯曲。此外，存在导管60的曲率半径越小则相对于弯曲的反作用力就越大的倾向。即，在所述状态下，若第三部分的导管60的曲率半径较小，则对第一部分的导管60可能会作用有使其曲率变小的力。

在本实施方式中，至少能够使第一基座10内的导管60、第二基座20内的导管60、以及从第二基座20的侧面开口部22引出的导管60中任一个的曲率半径变大，因此能够减少对第一部分的导管60向使其曲率变小的方向起作用的力。

此外，在第一摆动臂部件32还可以安装有送丝装置50。

在本实施方式中，内部空间31c以及内部空间10a配置于包含第一轴j1的位置。在该结构中，插入通过内部空间31c以及内部空间10a的导管60，经过作为回转臂部件31的旋转中心的第一轴j1的附近。因此，该结构有利于减少在回转臂部件31回转时的导管60的变形量。

此外，上端开口部21配置于包含第一轴j1的位置为更优选。在该情况下，导管60容易经过作为回转臂部件31的旋转中心的第一轴j1的附近。