專利名稱：工業(yè)用機(jī)器人的管線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于工業(yè)用機(jī)器人的管線處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使用工業(yè)用機(jī)器人(以下簡(jiǎn)稱為“機(jī)器人”)進(jìn)行激光加工、電弧焊加工及密封加工中等作業(yè)的場(chǎng)合，需要向安裝在機(jī)器人的手臂前端部的作業(yè)工具(即末端操作器)供給電力、激光等的能源以及電、光等信號(hào)以及氣體、液體、金屬線等的材料。進(jìn)行這些能源和材料的供給時(shí)一般使用纜線、管道等的管線。例如，在激光加工中，使用向激光加工用噴嘴供給激光(光能)的光纜；在電弧焊中，使用向電弧焊用焊炬供給焊絲及焊接用電能的導(dǎo)管纜線；在密封加工中，使用向密封加工用噴嘴供給密封劑的密封劑供給管道。在本申請(qǐng)中，向作業(yè)工具輸送能源、信號(hào)及材料等使用的纜線及管道等部件總稱為管線。
管線一般因?yàn)槠湓S用最小彎曲半徑較大，所以在機(jī)器人上方空間以呈較大彎曲半徑的形態(tài)被鋪設(shè)。一旦采用這樣的鋪設(shè)形態(tài)，在機(jī)器人的手臂前端的手腕領(lǐng)域進(jìn)行動(dòng)作的作業(yè)中，便出現(xiàn)管線過分地被拉伸并纏繞到手臂上或管線過分松弛導(dǎo)致該曲率變大而產(chǎn)生和周圍物體的干涉，從而會(huì)有能源和材料的供給變得不穩(wěn)定的情況。例如在激光加工時(shí)，因光纖的曲率變化而會(huì)有激光的能量低下的危險(xiǎn)，在電弧焊時(shí)，因?qū)Ч芾|線的姿態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生焊線的輸送不良的危險(xiǎn)。
為了避免此問題，提出了將管線內(nèi)置于機(jī)器人的前臂中的方法。例如特許第2606011號(hào)公報(bào)(JP-B-2606011)公開了如下的構(gòu)成，即在激加工機(jī)器人中，將向安裝在手臂前端的激光矩導(dǎo)入激光的光纖通過設(shè)置在手臂的旋轉(zhuǎn)軸部(手腕扭轉(zhuǎn)軸)上的中空部分進(jìn)行鋪設(shè)。另外，特開2003-200376公報(bào)(JP-A-2003200376)公開了如下的構(gòu)成，在電弧焊中，將向安裝在手臂前端的手腕部上的焊矩輸送焊接焊絲的導(dǎo)管纜線通過手臂的內(nèi)部空間進(jìn)行鋪設(shè)的構(gòu)成。
上述公報(bào)記載的以往技術(shù)中，為了確保在伴隨著手臂的動(dòng)作管線移動(dòng)時(shí)管線的最小彎曲半徑，都采用了管線的一部分容易地露出在外部的構(gòu)成。為此，有管線因該部分的露出部分而被過度地拉伸并纏繞在手臂上或過分松弛致使曲率變大之虞，從而無法完全避免激光的能量低下和焊絲的輸送不良等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種管線處理系統(tǒng)，在該用于工業(yè)用機(jī)器人的管線處理系統(tǒng)中，能夠?qū)⑾虬惭b在手腕部的作業(yè)工具供給能源和材料的管線沿前臂保持在穩(wěn)定狀態(tài)，因此能夠防止在機(jī)器人的動(dòng)作中管線纏繞到機(jī)器人上以及防止產(chǎn)生和周圍物體的干涉，從而將能量和材料穩(wěn)定正確地供給到作業(yè)工具。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種管線處理系統(tǒng)，具備機(jī)械手，具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線的前臂，并且前臂具有基部、以第1軸線為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在基部上的第1手腕部件、以及以向與第1軸線大體正交的方向延伸的第2軸線為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在第1手腕部件上的第2手腕部件；作業(yè)工具，被安裝在機(jī)械手的上述前臂的上述第2手腕部件上；管線，在前臂的外側(cè)被鋪設(shè)于基部和第2手腕部件之間，并且被連接到作業(yè)工具上；管線引導(dǎo)部，被設(shè)置在前臂上，大體平行于第1軸線地延伸且具有可以引導(dǎo)地收放管線的引導(dǎo)通路，并且跟隨以第1軸線為中心的第1手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在第1軸線的周圍移動(dòng)；以及管線保持部，被設(shè)置在第2手腕部件上，相對(duì)于作業(yè)工具將管線保持在適宜的位置上，并且跟隨以第2軸線為中心的第2手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在管線引導(dǎo)部與第2手腕部件之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使該管線撓曲。
在上述管線處理系統(tǒng)中，管線保持部可以做成具備安裝在第2手腕部件上的貫通孔并在貫通孔內(nèi)可以變位地容納管線的構(gòu)成?；蛘撸芫€保持部也可以做成具備安裝在第2手腕部件上的夾緊部件并將管線固定在夾緊部件上的構(gòu)成。


本發(fā)明上述及其他的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)，通過與附圖相關(guān)聯(lián)的以下優(yōu)選的實(shí)施例的說明會(huì)更加明晰。在該附圖中，圖1是概略地表示可以采用本發(fā)明的管線處理系統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的一個(gè)例子的主視圖。
圖2A是概略地表示構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的管線處理系統(tǒng)的機(jī)械手和其周邊鋪設(shè)的管線的主視圖。
圖2B是概略地表示圖2A的機(jī)械手及管線的側(cè)視圖。
圖3A是表示構(gòu)成圖2A的管線處理系統(tǒng)的管線引導(dǎo)部及管線保持部的圖，是對(duì)應(yīng)于圖2A的概略主視圖。
圖3B是概略表示圖3A的管線引導(dǎo)部及管線保持部的圖，是對(duì)應(yīng)于圖2B的概略側(cè)視圖。
圖3C是沿圖3A的線III-III的截面圖。
圖4A～圖4C是表示圖2A的機(jī)械手的手腕部以第1軸線為中心旋轉(zhuǎn)180度的動(dòng)作時(shí)的管線的動(dòng)作的圖。
圖5A～圖5C是表示圖2A的機(jī)械手的手腕部以第2軸線為中心旋轉(zhuǎn)180度的動(dòng)作時(shí)的管線的動(dòng)作的圖。
圖6A～圖6C分別表示構(gòu)成圖2A的管線處理系統(tǒng)的管線保持部的各種變型例的圖具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖中，相同或類似的構(gòu)成要素加以相同的參照符號(hào)。
參照附圖，圖1概要表示可以采用本發(fā)明的管線處理系統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)成的一個(gè)例子。圖示的機(jī)器人系統(tǒng)具備5軸垂直關(guān)節(jié)型的機(jī)器人機(jī)構(gòu)部10；安裝在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部10的手臂構(gòu)造即安裝在機(jī)械手12的前端的作業(yè)工具14；借助連接纜線16被連接在機(jī)器人機(jī)構(gòu)部10上的機(jī)器人控制裝置18；借助于連接纜線20被連接到機(jī)器人控制裝置18上的能量/材料供給源22；以及從能量/材料供給源22向作業(yè)工具14對(duì)工件W的作業(yè)供給必要的能量和材料等的管線24。機(jī)器人控制裝置18借助于連接纜線16控制機(jī)械手12的運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還借助于連接纜線20控制能量/材料供給源22的供給狀態(tài)(供給接通/斷開，能量的強(qiáng)度等)。
在上述機(jī)器人系統(tǒng)中，當(dāng)實(shí)施激光加工的時(shí)，作為作業(yè)工具使用激光加工噴嘴，在能量/材料供給源22上裝備激光振蕩器，借助于構(gòu)成管線24的光纜，加工用的光能(激光)由能量/材料供給源22被供給到作業(yè)工具14。管線24通常構(gòu)成如下，將光纜、輔助氣體和冷卻水的配管、傳感控制用纜線等整理成一體，或者收放到導(dǎo)管。
另外，利用上述機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)施電弧焊時(shí)，作為作業(yè)工具使用電弧焊接用焊矩，在能量/材料供給源22上裝備焊絲供給源，借助于構(gòu)成管線24的導(dǎo)管纜線，焊絲由能量/材料供給源22被供給到作業(yè)工具14上。管線24通常由焊絲、從焊接電源將焊接電壓/電流施加到焊絲上的線狀的導(dǎo)體(纜線)以及輔助氣體的配管組合而構(gòu)成。而且在圖1中，表示為作業(yè)工具14為電弧焊焊矩時(shí)，搭載到機(jī)械手12的前臂基部上的送絲裝置26。
另外，利用上述機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)施密封加工時(shí)，作為作業(yè)工具使用密封用噴嘴，在能量/材料供給源22上裝備密封劑供給源，借助于構(gòu)成管線24的密封劑供給管道，將密封劑由能量/材料供給源22供給到作業(yè)工具14。
上述的任何一種系統(tǒng)構(gòu)成中，都有因管線24所許容的最小彎曲半徑比較大而引起的共同的問題(機(jī)器人動(dòng)作時(shí)的能量/材料的供給不穩(wěn)定、管線24與周圍物體的干涉等)。本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成雖然不同，但是利用相同的方法來解決共同的課題。
以下，作為例子說明適用于實(shí)施激光加工的機(jī)器人系統(tǒng)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的管線處理系統(tǒng)。
如圖2A及圖2B所示，一個(gè)實(shí)施例的管線系統(tǒng)具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線28a的前臂28的機(jī)械手12，具備前臂28具有基部30、以第1軸線28a為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在基部30上的第1手腕部件32以及以沿與第1軸線28a大體正交的方向延伸的第2軸線34a為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接到第1手腕部件32上的第2手腕部件34的機(jī)械手12；安裝在機(jī)械手12的前臂28的第2手腕部件34上的作業(yè)工具14；在前臂28外側(cè)，于基部30和第2手腕部件34之間被鋪設(shè)并被連接到作業(yè)工具14上的管線24；設(shè)置在前臂28上，具有大體平行于第1軸線28a延伸且可以引導(dǎo)地收放管線24的引導(dǎo)通路36(圖3A及圖3B)的管線引導(dǎo)部38；以及安裝在第2手腕部件34上且相對(duì)作業(yè)工具14將管線24保持在適宜位置上的管線保持部40。管線引導(dǎo)部38跟隨以第1軸線28a為中心的第1手腕部件32的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作在1軸線28a的周圍移動(dòng)而構(gòu)成。另外，管線保持部40跟隨以第2軸線34a為中心的第2手腕部件34的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作在管線引導(dǎo)部38與第2手腕部件34之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使管線24折彎而構(gòu)成。
在第2手腕部件34的前端，形成作業(yè)工具安裝面(或凸緣面)42，作業(yè)工具14被安裝在作業(yè)安裝面42上。并且在第2手腕部件34上形成貫通作業(yè)工具安裝面42與其反對(duì)側(cè)(遠(yuǎn)離作業(yè)工具14側(cè))一面的之間的貫通孔44。貫通孔44構(gòu)成管線保持部40，具有略微大于管線24的外徑的內(nèi)徑，而且向沿作業(yè)工具14的軸線14a的方向延長(zhǎng)。
向作業(yè)工具14供給激光、材料及信號(hào)的管線24由基部30起沿第1手腕部件32且與第1軸線28大體平行地被鋪設(shè)，經(jīng)過貫通孔44，利用設(shè)置在作業(yè)工具14的基部上的管線連接部46連接到作業(yè)工具14上。比較理想的是沿著這樣的路徑而被鋪設(shè)的管線24可以滑動(dòng)地被引導(dǎo)并保持在適當(dāng)?shù)牡胤?。在圖示的實(shí)施例中，在基部30上設(shè)置第1保持部件48，在第1手腕部件32上設(shè)置第2保持部件50。各保持部件48、50具有筒狀的形狀，其中空部分具有足以使管線24可以滑動(dòng)地通過的內(nèi)徑。
第2保持部件50構(gòu)成管線引導(dǎo)部38，在前臂28周邊向大體平行與第1軸線28a的方向穩(wěn)定地引導(dǎo)并保持管線24。第2保持部件50被設(shè)置為在第1手腕部件32及第2手腕部件34進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，能夠穩(wěn)定保持管線24，并借助于設(shè)置機(jī)構(gòu)52，相對(duì)第1手腕部件32以第1軸線28a為中心可以旋轉(zhuǎn)。
如圖3A及圖3B所示，設(shè)置機(jī)構(gòu)52通過第1軸承54和第2軸承56組合而構(gòu)成，在第1手腕部件32上可以旋轉(zhuǎn)地支撐第2保持部件50。第1軸承54被設(shè)置為圍繞第1手腕部件32的外周，第2軸承56被安裝在第1軸承54上使其能夠以第1軸線28a為中心旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。因此，在第1手腕部件32以第1軸線28a為中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第2軸承56不被該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所約束。于是借助于第2軸承56，第2保持部件50經(jīng)過第2軸承56的中心，以與第1軸線28a正交的軸線50a為中心旋轉(zhuǎn)自如地被支撐在第1軸承54上。這樣，第2保持部件50具有2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，且被設(shè)置在第1手腕部件32上。
管線24借助于設(shè)置在基部30上的筒狀的第1保持部件48，向管線24的長(zhǎng)度方向可以滑動(dòng)地被保持。第1保持部件48的中空部分作為具有空出足夠的間隙來容納管線24的內(nèi)徑的引導(dǎo)通路58而被形成，在與其長(zhǎng)度軸線正交的平面內(nèi)在規(guī)定范圍內(nèi)可以移動(dòng)地保持管線24。由此，管線24在機(jī)器人的動(dòng)作中，在基部30的近旁維持規(guī)定的可以移動(dòng)的范圍地被約束。另外，替代第1保持部件48，作為產(chǎn)生同樣的作用效果的部件，也可以使用來自工廠的頂棚等的彈簧平衡器而被吊起設(shè)置的保持機(jī)構(gòu)。
經(jīng)過第1保持部件48的管線24被引導(dǎo)至利用設(shè)置機(jī)構(gòu)52而被設(shè)置在前臂中央的第1手腕部件32的第2保持部件50。第2保持部件50的中空部分作為具有空出足夠的間隙來容納管線24的內(nèi)徑的引導(dǎo)通路36而被形成，從而在沿其長(zhǎng)度方向可以滑動(dòng)地保持管線24的同時(shí)，還在與其長(zhǎng)度軸線正交的平面內(nèi)在規(guī)定范圍內(nèi)可以移動(dòng)地保持管線24。這樣，在機(jī)器人的第1手腕部件32及/或第2手腕部件34以第1軸線28a及/或第2軸線34a為中心旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，管線24在維持最小彎曲半徑或以上的彎曲半徑的同時(shí)，沿第1手腕部件32的外周面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膹澢芭まD(zhuǎn)地移動(dòng)。這時(shí)，因?yàn)榻柚O(shè)置機(jī)構(gòu)52的作用，第2保持部件50順滑地跟隨管線24的動(dòng)作以第1軸線28a為中心自由地移動(dòng)，所以，可以回避在管線24上施加過度的張力。
這樣，在圖示實(shí)施例所示的管線處理系統(tǒng)中，在具有第2手腕部件34相對(duì)第1手腕部件32以與第1軸線28a正交的第2軸線34a為中心可以旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成的機(jī)械手12上，將構(gòu)成管線引導(dǎo)部38的筒狀的第2保持部件50以第1軸線28a為中心自由地旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第1手腕部件32上，同時(shí)將構(gòu)成管線保持部40的貫通孔44在第2手腕部件34形成，這樣，即使當(dāng)?shù)?手腕部件32及第2手腕部件34產(chǎn)生比較大的動(dòng)作時(shí)，也能夠維持管線24的穩(wěn)定狀態(tài)，并能夠防止能量供給和材料供給的不穩(wěn)定化。
例如，在作業(yè)工具14為激光加工噴嘴的上述構(gòu)成中，為了向工件W(圖1)上實(shí)施激光加工，使作業(yè)工具14進(jìn)行各種移動(dòng)，從而相對(duì)工件W配置在適宜的焊接姿勢(shì)。這時(shí)，連接作業(yè)工具14的管線24因?yàn)槠渥钚澢霃捷^大，所以伴隨著作業(yè)工具14的移動(dòng)具有跨越很大范圍而變位的傾向，但是通過采用圖示實(shí)施例的管線處理系統(tǒng)，能夠?qū)⒐芫€24的變位抑制在較小的范圍。
圖4A～圖4C表示前臂28的第1手腕部件32以第1軸線28a為中心旋轉(zhuǎn)180度的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的管線24的動(dòng)作的一個(gè)例子。圖4A表示作為第1手腕部件32的旋轉(zhuǎn)控制軸的第1軸的角度等于-90度的狀態(tài)，圖4B表示該第一軸的角度等于0度(中立角度位置)的狀態(tài)，圖4C表示該第1軸的角度為+90度的狀態(tài)。如圖所示，第1手腕部件32以第1軸線28a為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，作業(yè)工具14的位置維持其軸線14a平行于第1軸線28a的同時(shí)，且沿圓弧變化。此時(shí)管線24伴隨構(gòu)成管線引導(dǎo)部38的第2保持部件50的移動(dòng)的同時(shí)，產(chǎn)生其自體的最小彎曲半徑或以上的彎曲及扭轉(zhuǎn)，并在第1手腕部件32上緩慢地卷繞地進(jìn)行變位。
當(dāng)?shù)?手腕部件32旋轉(zhuǎn)時(shí)，管線24能夠不被第1保持部件48約束地向其長(zhǎng)度方向移動(dòng)。因此，在基部30上的第1保持部件48上，不向管線24施加多余的張力地抑制管線24的變位。因而，防止了管線24在基部30的周邊側(cè)向振擺。
另外，當(dāng)?shù)?手腕部件32旋轉(zhuǎn)時(shí)，第2保持部件50順滑地跟隨管線24的變位，以第1軸線28a為中心跨越比第1手腕部件32的旋轉(zhuǎn)角度還小的角度地移動(dòng)。此時(shí)，管線24能夠不被第2保持部件50約束地向其長(zhǎng)度方向移動(dòng)。因此，在第1手腕部件32上的第2保持部件50上，伴隨第1手腕部件32的旋轉(zhuǎn)，作用在管線24上的多余張力及產(chǎn)生過度的彎曲和扭轉(zhuǎn)確實(shí)地得到防止。還有，因?yàn)榈?保持部件50沿第1手腕部件32的外周在規(guī)定軌道上移動(dòng)，所以管線24的變位變成穩(wěn)定的動(dòng)作，管線24能夠維持沿前臂28的姿勢(shì)，并且回避和周邊部件的干涉。
圖5A～圖5C表示當(dāng)前臂28的第2手腕部件34以第2軸線34a為中心跨越180度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的管線24的動(dòng)作的一個(gè)例子。圖5A表示作為第2手腕部件34的旋轉(zhuǎn)控制軸的第2軸的角度等于-90度的狀態(tài)，圖5B表示該第2軸的角度等于0度(中立角度位置)的狀態(tài)，圖5C表示該第2軸的角度等于+90度的狀態(tài)。還有，如圖3A所示，第2手腕部件34設(shè)置在第1手腕部件32的側(cè)方，在中立位置(圖6B)上，作業(yè)工具14的軸線14a由第1軸線28a向側(cè)方大體平行地偏移。
如圖所示，第2手腕部件34以第2軸線34a為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，作業(yè)工具14的位置便使其軸線14a搖動(dòng)地發(fā)生變化。此時(shí)管線24一邊伴隨構(gòu)成管線引導(dǎo)部38的第2保持部件50的移動(dòng)，一邊產(chǎn)生其自身的最小彎曲半徑或以上的彎曲及扭轉(zhuǎn)地變位。而且，當(dāng)?shù)?手腕部件34旋轉(zhuǎn)時(shí)，管線24能夠不受第2保持部件50約束向其長(zhǎng)度方向移動(dòng)。由此，在第1及第2保持部件48、50上，不向管線24施加過度的張力地抑制管線24的變位。因而，管線24向作業(yè)工具14的相反一側(cè)的突出被抑制為最小限度。另外，如前所述，因?yàn)榈?保持部件50以軸線50a為中心可以旋轉(zhuǎn)地被支撐在第1手腕部件32上，所以第2手腕部件34例如位于圖5A或圖5C的位置時(shí)，跟隨管線24的變位，第2保持部件50以軸線50a為中心僅旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌?比第2手腕部件34的旋轉(zhuǎn)角度還小的角度)，所以能夠有效地抑制管線24的彎曲及扭轉(zhuǎn)。
以上，對(duì)本發(fā)明的典型的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，可以有各種變型。例如，第2保持部件50的設(shè)置機(jī)構(gòu)52可以省略第2軸承56，將第2保持部件50的旋轉(zhuǎn)自由度限定為1個(gè)(以第1軸線28為中心)?；蚰軌?qū)⒌?保持部件50與第1保持部件48同樣地固定設(shè)置在第1手腕部件32上。
另外，上述實(shí)施形態(tài)是具有由前臂28的基部30起沿第1軸線28a延長(zhǎng)的部分為第1手腕部件32的機(jī)械手12的例子，但取而代之，在固定在基部30上的延長(zhǎng)部分的前端鄰接于第2手腕部件34的部分為由作為第1手腕部件32’(圖3A)而構(gòu)成的機(jī)械手也可以在本發(fā)明的管線處理系統(tǒng)中采用。在該場(chǎng)合下也能夠獲得也上述作用效果同等的作用效果。
而且，在上述實(shí)施例中，作為管線保持部40采用了形成于第2手腕部件34上的貫通孔44，但也能夠采用具有其他構(gòu)成的管線保持部40。例如如圖6A所示，通過設(shè)置在第2手腕部件34上的夾緊部件58，能夠構(gòu)成管線保持部40。這時(shí)，管線24固定在夾緊部件58上。夾緊部件58像上述貫通孔44那樣設(shè)置在作業(yè)工具14的軸線14a上是比較困難的，但最好盡量設(shè)置在軸線14a附近。另外，夾緊部件58是將管線24機(jī)械地固定的部件，雖然與第1保持部件48和第2保持部件50不同，不容許管線24的滑動(dòng)，但是，從夾緊部件58的位置至作業(yè)工具14的距離比較短，所以即使固定管線24也不會(huì)產(chǎn)生障礙。
或者，如圖6B所示，替代固定用的夾緊部件58，能夠?qū)⑴c第1保持部件48和第2保持部件50同樣的筒狀的夾緊部件60使用在管線保持部40上。即使在該構(gòu)成中，也可以將夾緊部件60盡量設(shè)置在有作業(yè)工具的軸線14a附近。
或者，如圖6C所示，替代夾緊部件58、60，能夠?qū)⒕哂邢嗷プ匀绮鹧b地組合在一起的第1連接部件62a及第2連接部件62b的連接器62使用在管線保持部40上。這時(shí)，管線24可以相互連接和分離地具備通過管線引導(dǎo)部38(圖3A)引導(dǎo)的第1部份24a和連接到作業(yè)工具14上的第2部分24b。于是，管線24的第1部分24a被安裝在連接器62的第1連接部件62a上，管線24的第2部分24b被安裝在連接器62的第2連接部件62b上。這樣的構(gòu)成當(dāng)作業(yè)工具14是例如激光加工噴嘴和密封用噴嘴的場(chǎng)合時(shí)，尤其可以容易地采用。當(dāng)作業(yè)工具14是激光加工噴嘴的場(chǎng)合，作為連接器62，使用光纖連接器或者將其和輔助氣體導(dǎo)路用連接器的組合。另外，當(dāng)作業(yè)工具14是密封用噴嘴的場(chǎng)合，使用不泄漏密封劑的導(dǎo)路連接器作為連接器62。
以上，聯(lián)系其相關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，只要不脫離后面所述的權(quán)力要求的范圍的精神及公開范圍，可以進(jìn)行各種修改及變更。
權(quán)利要求
1.一種管線處理系統(tǒng)，其特征在于，具備機(jī)械手(12)，具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線(28a)的前臂(28)，并且該前臂具有基部(30)、以該第1軸線為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在該基部上的第1手腕部件(32)、以及以向與該第1軸線大體正交的方向延伸的第2軸線(34a)為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在該第1手腕部件上的第2手腕部件(34)；作業(yè)工具(14)，被安裝在上述機(jī)械手的上述前臂的上述第2手腕部件上；管線(24)，在上述前臂的外側(cè)被鋪設(shè)于上述基部和上述第2手腕部件之間，并且被連接到上述作業(yè)工具上；管線引導(dǎo)部(38)，被設(shè)置在上述前臂上，大體平行于上述第1軸線地延伸且具有可以引導(dǎo)地收放上述管線的引導(dǎo)通路(36)，并且跟隨以該第1軸線為中心的上述第1手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在第1軸線的周圍移動(dòng)；以及管線保持部(40)，被設(shè)置在上述第2手腕部件上，相對(duì)于上述作業(yè)工具將上述管線保持在適宜的位置上，并且跟隨以上述第2軸線為中心的該第2手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在上述管線引導(dǎo)部與該第2手腕部件之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使該管線撓曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述管線保持部具備設(shè)置在上述第2手腕部件上的貫通孔(44)，并且在該貫通孔內(nèi)可以變位地容納上述管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述管線保持部具備設(shè)置在上述第2手腕部件上的夾緊部件(58；60)，并且上述管線被固定在該夾緊部件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述管線可以相互連接和分離地具備用上述管線引導(dǎo)部引導(dǎo)的第1部分(24a)和連接到上述作業(yè)工具上的第2部分(24b)，并且上述管線保持部具備安裝在該管線的該第1部分上的第1連接部件(62a)和與該第1連接部件拆裝自如地被組合且被安裝在該管線的該第2部分上的第2連接部件(62b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述作業(yè)工具是激光加工用噴嘴，并且上述管線包括光纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述作業(yè)工具是電弧焊用焊矩，并且上述管線包括焊絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線處理系統(tǒng)，其特征在于，上述作業(yè)工具是密封用噴嘴，并且上述管線包括密封劑供給管路。
8.一種管線處理系統(tǒng)，其特征在于，具備機(jī)械手(12)，具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線(28a)的前臂(28)，并且該前臂具有基部(30)、以該第1軸線為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在該基部上的第1手腕部件(32)、以及以向與該第1軸線大體正交的方向延伸的第2軸線(34a)為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接到該第1手腕部件上的第2手腕部件(34)；作業(yè)工具(14)，被安裝在上述機(jī)械手的上述前臂的上述第2手腕部件上；管線(24)，在上述前臂的外側(cè)被鋪設(shè)于上述基部和上述第2手腕部件之間，并且被連接到上述作業(yè)工具上；以及管線保持部(40)，被安裝在上述第2手腕部件上，相對(duì)于上述作業(yè)工具將上述管線保持在適宜位置上，并且跟隨以上述第2軸線為中心的該第2手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在上述基部與該第2手腕部件之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使該管線撓曲；上述管線保持部具備設(shè)置在上述第2手腕部件上的貫通孔(44)，并且在該貫通孔內(nèi)可以變位地容納上述管線。
9.一種管線處理系統(tǒng)，其特征在于，具備機(jī)械手(12)，具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線(28a)的前臂(28)，并且該前臂具有基部(30)、以第1軸線為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接在該基部上的該第1手腕部件(32)、以及以向與該第1軸線大體正交的方向延伸的第2軸線(34a)為中心可以旋轉(zhuǎn)地連接到該第1手腕部件上的第2手腕部件(34)；作業(yè)工具(14)，被安裝在上述機(jī)械手的上述前臂的上述第2手腕部件上；管線(24)，在上述前臂的外側(cè)被鋪設(shè)于上述基部和上述第2手腕部件之間，并且被連接到上述作業(yè)工具上；以及管線保持部(40)，被安裝在上述第2手腕部件上，相對(duì)于上述作業(yè)工具將上述管線保持在適宜位置上，并且跟隨以上述第2軸線為中心的該第2手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在上述基部與該第2手腕部件之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使該管線撓曲；上述管線保持部具備設(shè)置在上述第2手腕部件上的夾緊部件(58；60)，并且上述管線被固定在該夾緊部件上。
10.具備權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)所述的管線處理系統(tǒng)的工業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于工業(yè)用機(jī)器人的管線處理系統(tǒng)。具備機(jī)械手，具備具有長(zhǎng)度方向的第1軸線的前臂，并且前臂具有基部、第1手腕部件、以及第2手腕部件；作業(yè)工具，被安裝在機(jī)械手的前臂的第2手腕部件上；管線，在前臂的外側(cè)被鋪設(shè)于基部和第2手腕部件之間，并且被連接到作業(yè)工具上；管線引導(dǎo)部，被設(shè)置在前臂上，大體平行于第1軸線地延伸且具有可以引導(dǎo)地收放管線的引導(dǎo)通路；以及管線保持部，被設(shè)置在第2手腕部件上，相對(duì)于作業(yè)工具將管線保持在適宜的位置上。管線引導(dǎo)部跟隨第1手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在第1軸線的周圍移動(dòng)。管線保持部跟隨第2手腕部件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在管線引導(dǎo)部與第2手腕部件之間以許用彎曲半徑或以上的半徑使管線撓曲。
文檔編號(hào)B25J19/00GK1706602SQ20051007354
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者二瓶亮, 井上俊彥, 巖山貴敏 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社