CN101031380A - 工业用机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明的工业用机器人具有用于设置的基座部、第1臂、第2臂、第3臂、焊丝供给装置、焊炬、焊炬缆线。第1臂相对于基座部可回转，第2臂相对于第1臂可转动，第3臂相对于第2臂可转动。焊炬缆线与焊丝供给装置连接，向焊炬供给焊丝。焊丝供给装置设置在第2臂上，能以转动轴为中心转动。

Description

工业用机器人
                              技术领域
本发明涉及例如用于焊接等的安放固定在地面上或吊设在天花板上进行使用的工业用机器人。
                              背景技术
以往，作为焊接用多关节机器人(工业用机器人)的设置使用方法，一般有安放在地面上使用或吊设在天花板上使用等方式。图6是这样的工业用机器人安放在地面上使用时的立体图。图7则是这样的工业用机器人吊设在天花板上使用时的侧视图。
第1臂112相对于用于设置的基座部111可回转。第2臂113相对于第1臂112可转动，第3臂114相对于第2臂113可转动。此外，第4臂115相对于第3臂114可转动。焊丝供给装置116输送焊丝。固定件117将焊丝供给装置116固定在工业用机器人上。焊炬缆线118将焊丝从焊丝供给装置116送往焊炬119。
在图6中，焊丝供给装置116固定在第3臂114的上部。例如日本专利特开2004-261878号公报揭示了这样的构成。另外，在图7中，焊丝供给装置116固定在第3臂114的侧面。例如日本专利特开平8-57648号公报揭示了这样的构成。这样，以往的焊接用多关节机器人在安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时焊丝供给装置116的安装位置不同。即，安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时一般为不同的结构(规格)。
因此，将安放在地面上使用的机器人吊设在天花板上进行使用时，或将吊设在天花板上使用的机器人安放在地面上使用时，必须变更焊丝供给装置116的安装位置。为了应对这样的变更，需要做成这样的结构，即设有安放在地面上使用和吊设在天花板上使用的两种情况下的焊丝供给装置116的固定位置。即，必须设置2处或以上的焊丝供给装置116的安装位置。此外，需要准备好与安放在地面上使用和吊设在天花板上使用的各使用形态对应的焊丝供给装置116的固定用的安装构件等。这样，在变更使用形态时费事和增加成本。
此外，在焊丝供给装置116与机器人内部电气连接用的供给装置电缆的连接方面，也需要针对各使用形态分别探讨布线方法。这样，对应于使用形态的连接变更作业也费事。
图7所示的结构中，焊丝供给装置116安装在第3臂114的侧面方向上。因此，焊丝供给装置116的重心位置与工业用机器人(臂)的距离加长，因而对用于安装焊丝供给装置116的固定件117施加的力矩负荷增加。
为了经受住该负荷，必须增加固定件117的强度及刚性。即，造成构成固定件117的构件大型化或质量增加。如此构成会引起工业用机器人的运动性能下降，且对朝向焊接工件、焊接工件固定用夹具的接近性能产生不良影响。
                              发明内容
本发明的工业用机器人具有用于设置的基座部、第1臂、第2臂、第3臂、焊丝供给装置、焊炬、焊接缆线。第1臂相对于基座部可回转，第2臂相对于第1臂可转动，第3臂相对于第2臂可转动。焊炬缆线与焊丝供给装置连接，向焊炬供给焊丝。焊丝供给装置设置在第2臂上，能以转动轴为中心转动。该结构中，焊丝供给装置设置在工业用机器人安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时的共用位置上。通过转动焊丝供给装置，就可安放在地面上和吊设在天花板上使用。
                              附图说明
图1是表示本发明的实施形态的工业用机器人安放设置在地面上时的状态的侧视图。
图2是表示本发明的实施形态的工业用机器人吊设在天花板上时的状态的侧视图。
图3是表示本发明的实施形态的工业用机器人的焊丝供给装置的固定件附近的局部剖视图。
图4是表示本发明的实施形态的工业用机器人的焊丝供给装置的旋转角度利用固定件予以固定后的状态的图。
图5是表示本发明的实施形态的工业用机器人的俯视图。
图6是表示现有的工业用机器人安放设置在地面上时的状态的立体图。
图7是表示现有的工业用机器人吊设在天花板上时的状态的侧视图。
(符号说明)
11基座部
12第1臂
13第4臂
14第2臂
15第3臂
16焊丝供给装置
17固定件
17A转动轴
18焊炬缆线
19焊炬
21旋转中空管轴
22供给装置电缆
31转动固定部
111基座部
112第1臂
113第2臂
114第3臂
115第4臂
116焊丝供给装置
117固定件
118焊炬缆线
119焊炬
                              具体实施方式
(实施形态1)
图1是表示本发明的实施形态的工业用机器人安放设置在地面上时的状态的侧视图，图2是表示吊设在天花板上的状态的侧视图。以下的说明中，从地面或天花板观察工业用机器人的方向作为上方。
基座部11将工业用机器人设置在地面或天花板等上。第1臂12相对于基座部11可回转。第4臂13相对于第1臂12可转动，第2臂14相对于第4臂13可转动。即，第2臂14相对于第1臂12可转动。第3臂15相对于第2臂14可转动。焊丝供给装置(以下称为供给装置)16设置在第2臂14的上方。焊炬缆线18将焊丝从供给装置16送往焊炬19。
固定件17将供给装置16安装在第2臂14上。固定件17具有使供给装置16转动用的转动轴17A，并可转动地固定供给装置16，同时可固定供给装置16的转动角度。由此，固定件17将供给装置16在沿水平方向偏置的位置予以固定，以使安装在供给装置16上的焊炬缆线18不与第3臂15干涉。即，供给装置16设置在第2臂14上，能以转动轴17A为中心转动。
第4臂13相对于第1臂12和第2臂14安装成悬臂状态。即，第4臂13安装在第1臂12的一个侧面和第2臂14的一个侧面上。供给装置16相对于第1臂12的旋转轴(未图示)位于第4臂13的相反侧。第1臂12的旋转轴是指将第1臂12可转动地安装在基座部11上的轴。
若将供给装置16相对于第1臂12的旋转轴安装在与第4臂13同一侧的话，则在第2臂14转动时供给装置16与第4臂13干涉。因此，第2臂14的动作范围受到限制。另外，为了避免供给装置16与第4臂14的干涉，需要将供给装置16的安装位置向第4臂13的外侧偏移。这样的结构会导致固定件17的大型化和质量增加，会引起工业用机器人的运动性能下降，和朝向焊接工件等的接近性能下降。
而在将供给装置16相对于第1臂12的旋转轴安装在第4臂13的相反侧时，就不会发生上述那样的干涉和固定件17无谓的大型化和质量增加的问题。因此，可防止工业用机器人的运动性能下降和朝向焊接工件等的接近性能下降。
图3是固定件17附近的局部剖视图。旋转中空管轴(以下称为轴)21设置在固定件17上，其配置在固定件17的旋转中心构成转动轴17A。供给装置电缆(以下称为电缆)22将供给装置16与工业用机器人内部电气连接。电缆22布线成穿过轴21的内部。
图4是在图1所示的安放在地面上使用时利用固定件17将供给装置16的旋转角度固定后的状态的立体图。此时，供给装置16固定成朝向上方的状态。作为固定件17的一部分的转动固定部31将供给装置16固定在规定的角度。
图5是局部表示在图1所示的安放在地面上使用时，从工业用机器人的上方朝地面侧观察将供给装置16固定在第2臂14上的状态。重心位置41模式性地表示供给装置16的重心位置。
下面，对上述构成的工业用机器人，将工业用机器人的使用形态从图1所示的安放在地面上使用变更为图2所示的吊设在天花板上使用的情况为例进行说明。首先，利用基座部11将工业用机器人固定在天花板(未图示)上。接着，将供给装置16以固定件17的转动轴17A为中心从图1的状态转动至图2所示的状态后固定。即，将供给装置16固定成朝向下方(天花板侧)的状态。接着，使第3臂15转动180°成为图2所示的姿势，成为可对例如配置在地面(未图示)侧的工件(未图示)进行焊接的状态。
这样，用于将供给装置16固定在第2臂14上的固定件17可在安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时通用。即，不需要在安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时分别设置固定件。而且安装位置也是通用的，不需要变更安装位置。
在固定件17上设有可使供给装置16转动的转动轴17A。在安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时，能使供给装置16以转动轴17A为中心转动。通过这样变更供给装置16的角度，可将焊炬缆线18的位置向适合于安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时的方向变更。即，在安放在地面上使用时和吊设在天花板上使用时不用变更供给装置16的安装位置，只要转动供给装置16来变更供给装置16的安装角度即可。这样就可应对工业用机器人安放在地面上使用和吊设在天花板上使用的情况，能得到作业非常方便的工业用机器人。
因焊接施工方法和焊接母材形状等的不同，为了限制焊炬缆线18的干涉范围有时需要固定焊炬缆线18。此时，也可利用图4所示的转动固定部31或螺栓等，将供给装置16以所需的角度予以固定以避免焊炬缆线18的干涉。
如图3和图4所示，电缆22穿过轴21的内部。通过这样的结构，即使供给装置16转动，构成转动轴17A的轴21内部的电缆22的布线也不会受到影响。即，将工业用机器人从安放在地面上使用变成吊设在天花板上使用时，或从吊设在天花板上使用转变为安放在地面上使用时，不需要变更电缆22的布线和连接。因此，可方便工业用机器人安放在地面上使用和吊设在天花板上使用的变更作业。
如图5所示，为了使供给装置16转动，最好将供给装置16的安装位置偏移至离开第3臂15的位置。此时，以安装在供给装置16上的焊炬缆线18不与第2臂14和第3臂15干涉的程度最小限度地进行偏移。如此设定安装位置，能缩短供给装置16的重心位置41与第3臂15的转动轴的距离。因此，可减小作用于将供给装置16固定在第2臂14上用的固定件17的力矩负荷。因为重心位置41与第3臂15的转动轴的距离越短力矩负荷越小，故最好供给装置16的至少一部分位于第2臂14上。
如上所述，若做成缩短重心位置41与第3臂15的转动轴的距离的构成的话，则不必设置用于安装供给装置16的牢固安装构件。由此可使工业用机器人小型化、轻量化。
在本实施形态中，将第4臂13可转动地设置在第1臂12和第2臂14之间，但对于没有第4臂13的构成的工业用机器人也可将供给装置16设置在第2臂14上。
工业上利用的可能性
本发明的工业用机器人在安放在地面上使用和吊设在天花板上使用时可通用，故作为设置在地面和天花板等上进行焊接的工业用机器人是有用的。

Claims (8)

1.一种工业用机器人，既可安放在地面上也可吊设在天花板上使用，其特征在于，包括：
用于设置的基座部；
安装成相对于所述基座部可回转的第1臂；
相对于所述第1臂可转动的第2臂；
可转动地安装在所述第2臂上的第3臂；
设置在所述第2臂上并能以转动轴为中心转动的焊丝供给装置；
焊炬；
与所述焊丝供给装置连接、用于将焊丝供给给所述焊炬的焊炬缆线。
2.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，还具有包含所述转动轴并设置在所述第2臂上的固定件。
3.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，还具有用于将所述工业用机器人内部与所述焊丝供给装置电气连接的供给装置电缆，
所述转动轴由中空的旋转中空管轴构成，所述供给装置电缆穿过所述旋转中空管轴内。
4.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，还具有固定所述焊丝供给装置的转动角度的转动固定部。
5.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，所述焊丝供给装置的安装位置偏移至离开所述第3臂的位置。
6.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，所述焊丝供给装置的至少一部分位于所述第2臂上。
7.如权利要求1所述的工业用机器人，其特征在于，还具有可转动地安装在所述第1臂和所述第2臂上的第4臂。
8.如权利要求7所述的工业用机器人，其特征在于，所述第4臂安装在所述第1臂的一个侧面和所述第2臂的一个侧面上，
所述焊丝供给装置相对于所述第1臂的旋转轴位于所述第4臂的相反侧。
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