CN201410589704.7
2014.10.28
CN104589305A
2015.05.06
实审
审中
实质审查的生效IPC(主分类):B25J 9/00申请日:20141028|||公开
B25J9/00; B25J19/00; H02G11/02
B25J9/00
精工爱普生株式会社
桐原大辅; 佐藤大辅
日本东京都
2013-226544 2013.10.31 JP; 2013-226543 2013.10.31 JP; 2013-226541 2013.10.31 JP
北京集佳知识产权代理有限公司11227
李洋; 舒艳君
本发明提供一种机械手,包含作为第1部件的关节以及相对于关节绕屈伸的第3主转动轴转动的作为第2部件的链杆,其特征在于,具备布线基板,其在与第3主转动轴大致正交的方向面向第1面设置于关节,在第1面设有作为连接部的连接器,连接部与作为扁平电缆的FPC的一端连接;以及卷轴,其设置于链杆,FPC的另一端侧被绕与第3主转动轴大致平行的转动轴卷绕,其中,FPC相对于第1面大致垂直地连接。
权利要求书1. 一种机械手,其特征在于, 包含第1部件以及相对于所述第1部件绕主转动轴转动的第2部件, 具备布线基板,所述布线基板设置于所述第1部件并且配置有与扁 平电缆的一端连接的连接部, 所述扁平电缆的另一端固定于所述第2部件, 当张力作用于所述扁平电缆的一端时,作用于所述扁平电缆的另一 端的张力方向不同于所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向。 2. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 所述连接部设于第1面,所述第1面是所述布线基板的与所述主转 动轴大致正交的面, 所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向是与所述第1面平行的方 向不同的方向。 3. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向是与所述第1面大致垂直 的方向。 4. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 在所述第1部件设置有具有与所述第1面对置的内壁面的盖体, 所述内壁面与所述连接部附近的所述扁平电缆接触。 5. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 所述扁平电缆在所述连接部与卷轴之间重叠设置有多个, 所述连接部以使所述连接部的长边方向与所述扁平电缆向该连接 部的延长方向正交的方式并排配置。 6. 根据权利要求5所述的机械手,其特征在于, 在俯视所述第1面时,所述卷轴的转动中心轴与所述连接部的中心 在一条直线上。 7. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 在所述扁平电缆的与所述连接部连接的连接端子部侧,设有与所述 扁平电缆相比较硬的加强部件。 8. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 所述连接部具有锁定杆,所述锁定杆通过在将所述扁平电缆插入后 沿所述扁平电缆的插入方向压入,来锁定所述扁平电缆, 所述内壁面与所述锁定杆接触。 9. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 所述内壁面具有凹凸,所述凹凸包含向所述第1面侧突出的凸部, 所述凸部与所述加强部件和/或所述锁定杆接触。 10. 根据权利要求1所述的机械手,其特征在于, 多个所述扁平电缆至少包含电力线用的扁平电缆和信号线用的扁 平电缆, 所述电力线用的扁平电缆重叠于比所述信号线用的扁平电缆更靠 远离所述布线基板的方向,并且在所述电力线用的扁平电缆与所述信号 线用的扁平电缆之间配置有形状近似于所述扁平电缆的绝缘部件或者 屏蔽部件。 11. 一种机械手,其特征在于,具有: 基体;以及 多关节臂,其包含多个部件,通过相邻的所述部件彼此相对地转动 的关节机构而连结, 所述多关节臂以绕与所述基体的表面交叉的肩轴转动的方式连结, 相邻的所述部件彼此以绕与所述肩轴交叉的主转动轴、或者与所述 主转动轴大致正交的次转动轴中的任一个轴转动的方式连结, 所述主转动轴从所述基体开始依次具有第1主转动轴至第n主转动 轴,其中,n是3以上的整数, 所述部件具有第1部件以及相对于所述第1部件绕所述第n主转动 轴转动的第2部件, 具备布线基板,所述布线基板设于所述第1部件并且配置有与扁平 电缆的一端连接的连接部, 所述扁平电缆的另一端固定于所述第2部件, 当张力作用于所述扁平电缆的一端时,作用于所述扁平电缆的另一 端的张力方向不同于所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向。 12. 根据权利要求11所述的机械手,其特征在于, 所述连接部设于第1面,所述第1面是所述布线基板的与所述主转 动轴大致正交的面, 所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向是与所述第1面平行的方 向不同的方向。 13. 根据权利要求11所述的机械手,其特征在于, 所述扁平电缆在所述连接部中的插入方向是与所述第1面大致垂直 的方向。
说明书机械手 技术领域 本发明涉及机械手。 背景技术 从以往,在工业产品在工厂等制造现场中的组装工序或者焊接工序 等作业中,为了自动化、省力化而广泛地使用工业用机械手。而且近年 来,伴随着由于对应工业产品的小型化、高功能化而作业工序变得复杂 化,具有多关节臂的多轴控制的机械手的需要日益增加,其中,所述多 关节臂由构成机械手臂的多个部件以通过关节驱动轴(转动轴)相对转 动的方式组合而成。例如专利文献1公开了一种双臂机械手,该双臂机 械手在基体(躯体)的左右两侧连结有6轴的多关节臂。在这样的6轴 多关节臂中,为了实现与人臂动作相同的动作,例如由作为部件的肩部、 上臂部、前臂部以及手腕部构成。在成为这样的多关节臂的手腕部的部 件的前端侧,安装有执行机械手所进行的规定作业的机械手的手部等末 端执行器。 这样的机械手中布线有电缆,所述电缆向成为所连结的相邻部件、 末端执行器等的驱动源的马达供给电源、或者在马达与机械手控制部之 间接收发送控制用信号。作为该情况下的布线方式,有在基体、臂的内 部通过电缆的内部布线方式、和沿机械手的外表面布线的外部布线方 式,对于近年来机械手小型化的要求,内部布线方式是有利的。在机械 手的基于内部布线方式的布线中,需要成为在转动的关节部分不阻碍相 对转动的相邻部件(基体和臂、臂和臂、臂和手腕部等)的相对转动这 样的布线构造。 例如专利文献2介绍了一种使用扁平电缆对相对转动的第1部件和 第2部件进行布线的布线构造。具体而言,扁平电缆的一端与设于第1 部件的作为连接部的第1连接器连接,扁平电缆的另一端经由设于第2 部件且卷绕扁平电缆的另一端侧而成的卷轴,与设于第2部件的第2连 接器连接。 这样,两端与第1连接器和第2连接器连接的扁平电缆在卷绕该扁 平电缆而成的卷轴部分,追随第1部件与第2部件的相对转动而向卷送 方向或者退绕方向动作,从而特别是在向退绕方向动作时吸收施加给布 线的拉力,能够避免布线的断线、早期的劣化等不良状况。 例如专利文献3介绍了一种转动关节(旋转关节)用的布线构造, 在使用扁平电缆(可挠性印刷布线板(FPC))对相对转动的第1部件 和第2部件进行布线的布线构造中,一端与第1部件连接的扁平电缆在 另一端侧与芯部件连结,形成使扁平电缆的另一端侧从芯部件向外侧卷 绕的卷轴,经由该卷轴将扁平电缆的另一端连接到第2部件、与第2部 件的前端侧连结的末端执行器等。 根据该布线构造,连接第1部件和第2部件的扁平电缆在卷绕该扁 平电缆而成的卷轴部分,追随着第1部件与第2部件的相对转动而向卷 送方向或者退绕方向动作,从而特别是在向退绕方向动作时吸收施加于 布线的拉力,能够避免布线的断线、早期的劣化等不良状况。 专利文献1:日本特开2008-188699号公报 专利文献2:日本特开2003-230223号公报 专利文献3:日本特开2010-214530号公报 然而,在专利文献2所记载的内部布线构造中,第1连接器以及第 2连接器以使扁平电缆的插入方向大致平行地相对的方式配置。因此, 存在如下的课题:在第1连接器以及第2连接器各自的与扁平电缆的连 接部中,若扁平电缆产生拉伸方向的力,则会施加将扁平电缆从连接器 拔出的方向的力,所以可能导致由于连接部从扁平电缆的松动或脱落而 引起的连接不良。 另外,专利文献2所记载的内部布线构造中,存在如下的课题,即 在构成为重叠多个扁平电缆来实施布线的情况下,在第1连接器侧以及 第2连接器侧分别需要拓宽多个连接器并列设置的空间,所以不利于机 械手的小型化。 并且,专利文献2所记载的机械手的布线构造中虽然未明确记载, 但在中继基板配置有与第2连接器连接的第3连接器,与该第3连接器 连接的扁平电缆与末端执行器(工作体)连接,从而构成了第1部件与 末端执行器的、经由中继基板的扁平电缆所构成的布线构造。这样,将 第1部件与末端执行器的布线通过中继基板进行中继,从而能够避免扁 平电缆卷绕的复杂化、扁平电缆的延长所引起的成本增加。 这里,随着机械手小型化的发展,特别是为了在小型化显著的手腕 部(第2部件)构成基于中继基板的扁平电缆的中继布线构造,需要钻 研设置在中继基板的连接器的配置、与连接器连接的扁平电缆的绕卷路 径等。 然而,在专利文献2所记载的机械手的布线构造中,对于连接器的 配置、各部件、工作部间扁平电缆的绕卷路径未明确化。因此,存在中 继布线构造向第2部件的内置可能变得困难、或者由于扁平电缆的不合 理绕卷而连接可能变得不稳定或者可靠性降低这样的课题。 在实现上述具有6轴等多关节臂的机械手的小型化的基础上,在前 端侧安装有末端执行器的手腕部的小型化成为主导要素。因此,专利文 献3所记载的形成了卷轴的布线构造中,对比卷轴靠工作体侧的布线进 行绕卷的空间受到限制,所以需要研究其布线路径。 然而,在专利文献3未特别记载比卷轴靠工作体侧的扁平电缆的布 线路径,所以存在从多关节臂的手腕部到前端的扁平电缆构成的布线的 绕卷路径变得复杂、或者为了确保布线路径必须对手腕部的部件实施复 杂加工这样的课题。 发明内容 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够作为以下 的方式或者应用例来实现。 [应用例1]本应用例的机械手是包含第1部件以及相对于上述第 1部件绕主转动轴转动的第2部件的机械手,其特征在于,具备布线基 板,上述布线基板设置于上述第1部件并且配置有与扁平电缆的一端连 接的连接部,上述扁平电缆的另一端固定于上述第2部件,当张力作用 于上述扁平电缆的一端时,作用于上述扁平电缆的另一端的张力方向不 同于上述扁平电缆在上述连接部中的插入方向。 根据本应用例,与配置于第1部件的连接部中扁平电缆的一端的插 入方向是与作用于扁平电缆的另一端的张力方向相同的方向的情况相 比,当由于第1部件与第2部件的相对转动而在扁平电缆的另一端侧产 生张力时,扁平电缆的一端难以从连接部脱落。因此,能够提供具有相 对于第1部件与第2部件的相对转动,连接可靠性高的布线构造的机械 手。 [应用例2]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述连接部设 于第1面,上述第1面是上述布线基板的与上述主转动轴大致正交的面, 上述扁平电缆在上述连接部中的插入方向不同于与上述第1面平行的方 向。 本应用例中,所谓与第1面平行的方向是与主转动轴大致正交的方 向,即是在第1部件与第2部件的绕主转动轴的相对转动中,与扁平电 缆的另一端产生张力时的张力方向相同的方向。根据本应用例,扁平电 缆在连接部中的插入方向为与上述第1面平行的方向不同的方向,所以 在连接部中扁平电缆难以脱落。因此,能够提供具有可靠性高的布线构 造的机械手。 [应用例3]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述扁平电缆 在上述连接部中的插入方向是与上述第1面大致垂直的方向。 所谓本应用例中的“大致垂直”,是指除了完全垂直(相对于第1面 90°)的构成以外,包含相对于第1面在85°~95°的范围内交叉的构成。 根据本应用例,所以起到因为连接部中扁平电缆的一端的插入方向 为相对于第1面大致正交的方向,所以当张力作用于扁平电缆的另一端 的方向时,与连接部连接的扁平电缆的一端更加难以脱落这样的显著效 果。 因此,在第1部件与第2部件相对转动的关节构造中,能够提供可 靠性更高的布线构造。 [应用例4]上述应用例所记载的机械手中,优选在上述第1部件 设置有具有与上述第1面对置的内壁面的盖体,上述内壁面与上述连接 部附近的上述扁平电缆接触。 根据本应用例,起到因为盖体的内壁面总是施加将扁平电缆按压到 连接部侧的力,所以扁平电缆更加难以从连接部脱落的效果。 [应用例5]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述扁平电缆 在上述连接部与卷轴之间重叠设置有多个,上述连接部以使该连接部的 长边方向与上述扁平电缆向上述连接部的延长方向正交的方式并排配 置。 根据本应用例,与在连接部中扁平电缆与基板的第1面平行地连接 的构成相比,能够省空间地设置多个连接部,并且当将扁平电缆与连接 部连接时,相邻的连接部的干扰被抑制,作业性较好。因此,能够提高 小型且组装作业效率好的机械手。 [应用例6]上述应用例所记载的机械手中,优选俯视上述第1面 时,上述卷轴的转动中心轴与上述连接部的中心在一条直线上。 根据本应用例,能够不使扁平电缆进行不必要的弯曲等变形,更加 省空间地实现使用了多个扁平电缆的第1部件以及第2部件所涉及的布 线构造。 [应用例7]在上述应用例所记载的机械手中,优选在上述扁平电 缆的与上述连接部连接的连接端子部侧,设有与上述扁平电缆相比较硬 的加强部件。 根据本应用例,通过增加扁平电缆的连接部的刚性,从而容易进行 连接作业,另外能够使连接可靠性提高,并且连接部中的扁平电缆的加 强部件附近被盖体按压,所以能够减少对扁平电缆的压力,并且将扁平 电缆保持在连接部侧。 [应用例8]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述连接部具 有锁定杆,上述锁定杆通过在将上述扁平电缆插入后沿上述扁平电缆的 插入方向压入,来锁定上述扁平电缆,上述内壁面与上述锁定杆接触。 根据本应用例,起到因为通过盖体来保持锁定了扁平电缆的状态的 锁定杆,所以使连接部中扁平电缆的连接可靠性进一步提高的效果。 [应用例9]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述内壁面具 有凹凸,上述凹凸包含向上述第1面侧突出的凸部,上述凸部与上述加 强部件和/或上述锁定杆接触。 根据本应用例,设于盖体的内壁面的凹凸中,能够利用凸部来按压 加强部件或者锁定杆,利用凹部来按压扁平电缆,所以在基于盖体的扁 平电缆按压构造中,能够抑制施加于扁平电缆的压力,并且使连接部的 连接可靠性提高。 [应用例10]在上述应用例所记载的机械手中,优选多个上述扁平 电缆至少包含电力线用的扁平电缆和信号线用的扁平电缆,上述电力线 用的扁平电缆重叠于比上述信号线用的扁平电缆更靠远离上述布线基 板的方向,并且在上述电力线用的扁平电缆与上述信号线用的扁平电缆 之间配置有形状近似于上述扁平电缆的绝缘部件或者屏蔽部件。 根据本应用例,能够抑制从电力线产生的热量、电子束对于形成于 布线基板的其他电子电路、信号线带来的电干扰等的负面影响。 [应用例11]本应用例所记载的机械手,具有基体以及多关节臂, 上述关节臂包含多个部件,通过相邻的上述部件彼此相对地转动的关节 机构而连结,上述多关节臂以绕与上述基体的表面交叉的肩轴转动的方 式连结,相邻的上述部件彼此以绕与上述肩轴交叉的主转动轴、或者与 上述主转动轴大致正交的次转动轴中的任一个轴转动的方式连结,上述 主转动轴从上述基体开始依次具有第1主转动轴~第n主转动轴(n是 3以上的整数),其特征在于,上述部件具有第1部件以及相对于上述第 1部件绕上述第n主转动轴转动的第2部件,具备布线基板,上述布线 基板设于上述第1部件并且配置有与扁平电缆的一端连接的连接部,上 述扁平电缆的另一端固定于上述第2部件,当张力作用于上述扁平电缆 的一端时,作用于上述扁平电缆的另一端的张力方向不同于上述扁平电 缆在上述连接部中的插入方向。 根据本应用例,在实现了具有多关节臂的机械手的小型化的基础 上,特别是成为主导要素的手腕部(第2部件)和与该手腕部的基体侧 连结的部件(第1部件)的关节构造中,能够提供当由于第1部件与第 2部件的相对转动而在扁平电缆的另一端侧产生张力时,扁平电缆的一 端难以从连接部脱落的布线构造。因此,能够提供小型且可靠性高的多 轴型的机械手。 [应用例12]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述连接部设 于第1面,上述第1面是上述布线基板的与上述主转动轴大致正交的面, 上述扁平电缆在上述连接部中的插入方向是与相对于上述第1面平行的 方向不同的方向。 根据本应用例,在相对于具有多关节臂的机械手的小型化成为主导 要素的手腕部的关节构造中,将与“与第1面平行的方向”不同的方向作 为连接部中扁平电缆的一端的插入方向,其中,上述“与第1面平行的 方向”是与在扁平电缆的另一端产生了张力时的张力方向相同的方向。 因此,连接部中扁平电缆难以脱落,所以能够有助于提供具有可靠性高 的布线构造的多轴型机械手。 [应用例13]上述应用例所记载的机械手,具有:基体以及多关节 臂,上述多关节臂包含多个部件并通过相邻的上述部件彼此相对地转动 的关节机构而连结,上述多关节臂以绕与上述基体的表面交叉的肩轴转 动的方式连结,相邻的上述部件彼此以能够绕与上述肩轴大致平行的次 转动轴、或者与上述次转动轴大致正交的主转动轴中的任一个轴转动的 方式连结,上述主转动轴从上述基体开始依次具有第1主转动轴~第n 主转动轴,其中,优选上述部件具有第1部件以及相对于上述第1部件 绕上述第n主转动轴转动的第2部件,包含:布线基板,其在与上述第 n主转动轴正交的方向面向第1面设置于上述第1部件,与扁平电缆的 一端连接的连接部设于上述第1面;以及卷轴,其设于上述第2部件, 卷绕上述扁平电缆的另一端侧而成,上述扁平电缆相对于上述第1面大 致垂直地连接。 根据本应用例,在相对于具有多关节臂的机械手的小型化成为主导 要素的手腕部关节构造中,起到因为连接部中扁平电缆的一端的插入方 向为相对于第1面大致正交的方向,所以当张力作用于扁平电缆的另一 端的方向时,与连接部连接的扁平电缆的一端更加难以脱落这样的显著 效果。 因此,在第1部件与第2部件相对转动的关节构造中,能够提供具 有可靠性更高的布线构造的多轴型机械手。 [应用例14]本应用例的机械手的特征在于,具备:第1部件;第 2部件,其相对于上述第1部件绕主转动轴转动;工作体,其与上述第 2部件连结;一端与上述第1部件连接的第1扁平电缆以及第2扁平电 缆;卷轴,其设于上述第2部件,绕与上述主转动轴大致平行的转动轴 卷绕上述第1扁平电缆以及上述第2扁平电缆的另一端侧而成;中继基 板,其设于上述第2部件,并且设有连接来自上述卷轴的上述第1扁平 电缆的另一端的第1连接部、连接来自上述卷轴的上述第2扁平电缆的 另一端的第2连接部、经由第1连接布线与上述第1连接部连接的第3 连接部以及经由第2连接布线与上述第2连接部连接的第4连接部;第 3扁平电缆,其一端与上述第3连接部连接,另一端与上述工作体连接; 以及第4扁平电缆,其一端与上述第4连接部连接,另一端与上述工作 体连接,上述第1连接部至上述第4连接部在上述中继基板的两面亦即 第1面以及第2面配置有任意两个,并配置成以上述第1扁平电缆至上 述第4扁平电缆与上述第1面或者上述第2面大致平行地连接。 在本应用例中,所谓“大致平行”,是指除了完全平行的构成以外, 还包含在10°以内的范围内交叉的构成。 根据本应用例,在将第1部件以及与相对于第1部件转动的第2部 件连结的工作体通过设置在第2部件的中继基板一边进行中继一边通过 扁平电缆连接的布线构造中,明确了利用卷轴来吸收应力以使扁平电缆 不阻碍第2部件相对于第1部件的转动并且省空间地对布线进行中继的 中继基板的连接部的配置。特别是,第1连接部至第4连接部在中继基 板的第1面以及第2面的两面各配置有任意二个,并且配置成第1扁平 电缆至第4扁平电缆与第1面或者第2面大致平行地连接,从而能够省 空间地进行扁平电缆构成的布线的中继。 [应用例15]本应用例的机械手,具有:基体以及多关节臂,上述 多关节臂包含多个部件并且通过相邻的上述部件彼此相对地转动的关 节机构而连结,上述多关节臂以绕与上述基体的表面交叉的肩轴转动的 方式连结,相邻的上述部件彼此以绕与上述肩轴交叉的主转动轴、或者 与上述主转动轴大致正交的次转动轴的任一个轴转动的方式连结,上述 主转动轴从上述基体开始依次具有第1主转动轴~第n主转动轴,其特 征在于,上述部件包含由上述第n主转动轴连结的上述基体侧的第1部 件、以及相对于上述第1部件绕上述第n主转动轴转动的第2部件,具 备:工作体,其与上述第2部件连结;一端与上述第1部件连接的第1 扁平电缆以及第2扁平电缆;卷轴,其设于上述第2部件,绕与上述主 转动轴大致平行的转动轴卷绕上述第1扁平电缆以及上述第2扁平电缆 的另一端侧而成;中继基板,其设于上述第2部件,并且设有连接来自 上述卷轴的上述第1扁平电缆的另一端的第1连接部、连接来自上述卷 轴的上述第2扁平电缆的另一端的第2连接部、经由第1连接布线与上 述第1连接部连接的第3连接部、以及经由第2连接布线与上述第2连 接部连接的第4连接部;第3扁平电缆,其一端与上述第3连接部连接 且另一端与上述工作体连接;以及第4扁平电缆,其一端与上述第4连 接部连接且另一端与上述工作体连接,上述第1连接部至上述第4连接 部在上述中继基板的两面亦即第1面以及第2面各配置任意两个,并且 配置成上述第1扁平电缆至上述第4扁平电缆配置为与上述第1面或者 上述第2面大致平行地连接。 根据本应用例,在具有多关节臂的机械手中,能够提供有利于关节 构造的小型化的布线构造,上述布线构造是尤其成为对小型化的主导要 素的手腕部(第2部件)和与该手腕部的基体侧连结的部件(第1部件) 的构造。因此,能够提供小型且高功能的多轴型的机械手。 [应用例16]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述第1连接 部至第4连接部配置在比上述主转动轴或者上述第n主转动轴靠上述工 作体侧。 根据本应用例,在通过中继基板一边对扁平电缆进行中继一边实现 第1部件与工作体的连接的布线构造中,明确了有利于中继基板以及设 于中继基板的第1至第4连接部的省空间的配置。 [应用例17]在上述应用例所记载的机械手中,优选在上述第1面 设有上述第1连接部以及上述第3连接部,在上述第2面设有上述第2 连接部以及上述第4连接部,上述第3扁平电缆以及上述第4扁平电缆 通过上述第1面侧向上述工作体的方向布线。 根据本应用例,在通过中继基板一边对扁平电缆进行中继一边实现 第1部件与工作体的连接的布线构造中,能够明确省空间地对扁平电缆 的布线进行中继的一个方式。特别是,能够提供抑制了与第3连接部或 者第4连接部连接且在第1面侧折回的第3扁平电缆以及第4扁平电缆 中第4扁平电缆的弯曲角度的布线构造。 [应用例18]在上述应用例所记载的机械手中,优选在上述第1面 设有上述第2连接部以及上述第4连接部,在上述第2面设有上述第1 连接部以及上述第3连接部,上述第1连接部、上述第2连接部、以及 上述第3连接部将连接口朝向相同方向地配置,上述第4连接部将连接 口朝向与上述第1连接部、上述第2连接部、以及上述第3连接部的上 述连接口相反的方向配置。 根据本应用例,在通过中继基板一边对扁平电缆进行中继一边实现 第1部件与工作体的连接的布线构造中,能够明确省空间地对扁平电缆 的布线进行中继的一个方式。特别是,能够抑制与第3连接部连接且在 第1面侧折回的第3扁平电缆的弯曲角度,并且与第4连接部连接的第 4扁平电缆几乎不弯曲地在工作体侧布线。 [应用例19]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述第1扁平 电缆以及上述第3扁平电缆是电源线用的布线,上述第2扁平电缆以及 上述第4扁平电缆是信号线用的布线。 一般地,与形成了比较粗的布线的电源线用的扁平电缆相比,形成 为信号线用的扁平电缆的布线图案较细,所以当使扁平电缆弯曲时容易 产生裂缝或者断线。 上述应用例的任一个中,与电源线用的第1扁平电缆以及第3扁平 电缆相比,信号线用的第2扁平电缆以及第4扁平电缆这一方扁平电缆 的弯曲半径大,或者以成为不使其弯曲的布线形状的方式绕卷。因此, 根据本应用例,能够提供在机械手的所连结的部件间难以产生布线的裂 缝、断线的布线构造。 [应用例20]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述第1连接 部以及上述第2连接部配置于上述第1面或者上述第2面的任一面,上 述第3连接部配置于与配置有上述第1连接部的面相反的面,并且经由 包含支柱的上述第1连接布线与上述第1连接部连接,上述第4连接部 配置于与配置有上述第2连接部的面相反的面,并且经由包含支柱的上 述第2连接布线与上述第2连接部连接,上述第1连接部至上述第4连 接部将上述连接口朝向相同的方向设置。 根据本应用例,在通过中继基板一边对扁平电缆进行中继一边实现 第1部件与工作体的连接的布线构造中,能够明确省空间地对扁平电缆 的布线进行中继的一个方式。特别是,能够将与第3连接部连接的第3 扁平电缆以及与第4连接部连接的第4扁平电缆几乎不弯曲地在工作体 侧布线,所以能够提供小型且可靠性更高的机械手的布线构造。 [应用例21]本应用例的机械手的特征在于,具备:第1部件;第 2部件,其相对于上述第1部件绕主转动轴转动;扁平电缆,其一端与 上述第1部件的与上述主转动轴大致正交的第1面连接,使主面与上述 第1面平行且向上述第2部件侧延伸地配置;连接部,其经由在与上述 第1面大致平行的面亦即上述第2部件的第2面中上述扁平电缆的上述 主面与上述第2面平行地配置的布线路径,连接上述扁平电缆的另一端; 卷轴,其配置于上述第2部件的上述扁平电缆的一端与上述布线路径之 间,包含与上述第2面大致垂直地设置的圆筒状的芯部件、以包围上述 芯部件的圆筒状侧面的方式设置的罩部件、以及卷绕于上述芯部件的上 述扁平电缆的另一端侧,上述布线路径的一部分位于上述卷轴的上述扁 平电缆与上述第2面之间。 本应用例中,所谓“大致平行”,是指除了完全平行的构成以外,还 包含在10°以内的范围交叉的构成。另外,所谓“大致垂直”,是指除了 完全垂直的构成以外,还包含在10°以内的范围(85°~95°)交叉的构 成。 根据本应用例,在由于机械手的小型化而成为布线路径的空间受到 限制的第2部件中,在卷绕于卷轴的扁平电缆与第2面之间的空间,通 过扁平电缆而成为布线路径的一部分。由此,在由第1部件与第2部件 构成的转动关节(旋转关节)构造的受限制的空间,明确了比卷轴靠工 作体侧的扁平电缆的布线路径,能够省空间地提供基于从第1部件向连 接了工作体的第2部件的扁平电缆构成的布线构造。 [应用例22]本应用例的机械手,具有基体以及多关节臂,上述多 关节臂包含多个部件并且通过相邻的上述部件彼此相对地转动的关节 机构而连结,上述多关节臂以绕与上述基体的表面交叉的肩轴转动的方 式连结,相邻的上述部件彼此以绕与上述肩轴交叉的主转动轴、或者与 上述主转动轴大致正交的次转动轴的任一个转动轴转动的方式连结,上 述主转动轴从上述基体开始依次具有第1主转动轴至第n主转动轴,其 特征在于,上述部件包含由上述第n主转动轴连结的上述基体侧的第1 部件、以及相对于上述第1部件绕上述第n主转动轴转动的第2部件, 具备:扁平电缆,其一端与上述第1部件的与上述主转动轴大致正交的 第1面连接且使主面与上述第1面平行地向上述第2部件侧延伸地配置; 连接部,经由使上述扁平电缆的上述主面与上述第1面大致相同的方向 的面亦即上述第2部件的第2面平行地通过的布线路径,连接上述扁平 电缆的另一端;以及卷轴,其配置于上述第2部件的上述扁平电缆的一 端与上述布线路径之间,包含与上述第2面大致垂直地设置的圆筒状的 芯部件、以包围上述芯部件的圆筒状的侧面的方式设置的罩部件、以及 卷绕于上述芯部件的上述扁平电缆的另一端侧,上述布线路径的一部分 位于上述卷轴的上述扁平电缆与上述第2面之间。 根据本应用例,在具有多关节臂的机械手中,能够提供省空间的布 线构造,上述布线构造对应于尤其成为对小型化的主导要素的手腕部 (第2部件)和与该手臂部的基体侧连结的部件(第1部件)的关节构 造的小型化,所以能够有助于小型且高功能的多轴型的机械手的实现。 [应用例23]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述布线路径 在上述第2面包含凹部。 根据本应用例,即使在卷绕于卷轴的扁平电缆与第2面之间的空间 较窄的情况下,也能够形成扁平电缆的布线路径,并且能够通过凹部引 导扁平电缆。 [应用例24]在上述应用例所记载的机械手中,优选在第3面具备 有进行规定作业的工作体,上述第3面是从上述主转动轴的轴向观察上 述第1部件的相反侧的面且是与上述主转动轴大致平行的面,上述连接 部配置于与上述第3面的上述屈伸转动的方向大致正交的第4面或者其 附近,在上述第4面具备副工作体,上述副工作体与上述连接部连接且 进行上述工作体所进行的规定作业的辅助作业,第1虚拟线和第2虚拟 线大致正交,其中,上述第1虚拟线是连结成为上述工作体的作业基点 的作业中心和上述主转动轴而成的虚拟线,上述第2虚拟线是连结成为 上述副工作体的作业基点的作业中心和上述主转动轴而成的虚拟线。 在本应用例中,所谓副工作体所进行的辅助作业,例如是指在工作 体所进行的规定作业(主要作业)之前,检测被作业物的位置或状态, 来进行使工作体的作业反映于该检测信息的控制,或者在工作体进行的 作业之前和/或之后,清洗、按压、抓住被作业物的作业。 根据本应用例,例如在具备多关节臂的机械手中,通过仅使连结第 1部件和第2部件的主转动轴转动,能够使工作体以及副工作体分别移 动到载置被作业物的作业开始位置。因此,与通过偏移修正使多个旋转 轴动作来使工作体、副工作体移动至作业开始位置的情况相比,能够缩 短移动到作业开始位置的移动时间,并且能够使针对被作业物的工作 体、副工作体的定位精度提高。 另外,因为应用上述应用例的从卷轴向工作体或者副工作体的省空 间的布线路径,所以对具备副工作体的高功能的机械手的小型化起到效 果。 [应用例25]在上述应用例所记载的机械手中,优选上述副工作体 是以上述第2虚拟线为光轴的拍摄装置,具备基于由上述拍摄装置得到 的被作业体的拍摄信息来使上述工作体工作的控制部。 根据本应用例,例如能够提供基于由拍摄装置得到的被作业物的位 置信息,仅使主转动轴转动来使工作体高位置精度并且短时间地移动到 作业开始位置,使工作体进行规定作业的机械手。 附图说明 图1是示意性地表示实施方式1的机械手的概略结构的立体图。 图2是示意性地表示实施方式1的机械手的驱动传递部的构造的立 体图。 图3是示意性地表示实施方式1的机械手的电装部的概略结构的立 体图。 图4的(a)是表示实施方式1的机械手的电装部中作为扁平电缆 的FPC的示意俯视图,图4的(b)是(a)的B-B线示意剖视图。 图5是从图3的箭头A的方向观察表示实施方式1的机械手的电装 部的一部分的部分示意图。 图6是表示实施方式2的机械手的电装部的图,(a)是表示作为连 接部的连接器的锁定杆被锁定之前的状态的示意侧视图,(b)是(a) 的C-C线示意剖视图,(c)是表示连接器的锁定杆被锁定的状态的示 意侧视图,(d)是(c)的C′-C′线示意剖视图,(e)是表示(c)的状 态下安装了盖体的状态的一部分示意图。 图7是示意性地表示实施方式3的机械手的电装部的概略结构的立 体图。 图8的(a)是表示实施方式3的机械手的电装部中作为扁平电缆 的FPC的示意俯视图,(b)是(a)的B-B线示意剖视图。 图9是示意性地表示实施方式3的机械手的布线中继部的部分立体 图。 图10是放大表示实施方式3的布线中继部的详细的图,是从图9 的箭头B的方向观察的部分侧视图。 图11是放大表示实施方式4的布线中继部的详细的图,(a)是示 意性地表示能观察第2连接布线的剖面的部分的布线中继部的剖面的局 部剖视图,(b)是示意性地表示能观察第1连接布线的剖面的部分的布 线中继部的剖面的局部剖视图。 图12是表示实施方式3以及实施方式4的布线中继部的变形例的 图,是从图9的箭头B的方向观察的部分侧视图。 图13是示意性地表示实施方式5的机械手的电装部的概略结构的 立体图。 图14的(a)是表示实施方式5的机械手的电装部中作为扁平电缆 的FPC的示意俯视图,(b)是(a)的B-B线示意剖视图。 图15是示意性地表示实施方式5的机械手的卷轴、以及从卷轴向 作为副工作体的拍摄装置的布线路径的图,(a)是观察第2面侧的部分 放大侧视图,(b)是从(a)的箭头A的方向观察到的部分放大俯视图。 具体实施方式 以下,参照附图对本发明的机械手的一个实施方式进行说明。此外, 所使用的附图适当地放大或者缩小显示,以便使要说明的部分为可识别 的状态。 (实施方式1) <机械手的概略结构> 首先,对实施方式1的机械手的概略结构进行说明。图1是示意性 地表示本实施方式的机械手的概略结构的立体图。此外,所谓实施方式 中的“转动”是指正转以及反转。 图1所示的机械手10是具有6个作为基本驱动轴的转动轴的6轴 垂直型多关节机械手,是模仿人类手臂的构造,在高度方向(Z轴)上 多个作为臂部件的链杆(托架)通过多个作为臂部件的关节(关节部、 接头)以串联的方式连接的构成,所以能够进行自由度高且复杂的作业。 机械手10具有:作为基体的基底部70以及主体部71;控制部72; 以及多关节臂,其具有链杆81,并且由相邻的链杆和/或关节彼此以可 通过关节机构转动的方式连结而成,其中,所述链杆81安装有作为部 件的关节73、链杆74、关节75、链杆76、关节77、链杆78、关节79、 链杆80以及末端执行器(未图示)。 基底部70是机械手10的台座,通过多根螺栓(螺丝)稳固地固定 于工厂内的作业空间的地板或作业台等的平面。此外,固定场所并不局 限于水平面(包含X轴以及Y轴的面),如果有能够承受机械手10的 重量以及振动的强度,则也可以是设于可移动的台车上、壁面、顶棚或 者后述那样的机械手单元的臂连结部等。 在控制部72中虽然未图示,但除了用于操作机械手10的操作面板 以外,还设有用于输入动作程序的RS232C、USB(Universal Serial Bus: 通用串行总线)等接口端子。或者也可以是具备无线LAN(Local Area Network:局域网)终端或红外线收发信号机等的接口装置的构成。 此外,控制部72也可以与机械手主体分别独立地设置。 在主体部71上依次配置有关节73和链杆74。 首先,机械手10的从关节73到链杆80的多关节臂构造(从臂到 手)以沿Z轴方向贯穿主体部71的肩轴91为中心在水平方向旋转。即, 关节73是指与主体部71的连结多关节臂的表面交叉的旋转轴,在本实 施方式中,为与主体部71的表面大致正交的旋转轴。 另外,安装了末端执行器的链杆81是多关节臂构造中的一端(末 端),安装于主体部71(基底部70侧)的关节73相当于机械手臂构造 中的另一端(根部)。此外,以下说明中,也使用将机械手臂构造中接 近链杆81的一侧称为“末端侧”将接近基底部70的一侧称为“根侧”的表 达。 另外,在主体部71内置有用于驱动机械手臂构造旋转的马达以及 包含多个齿轮的减速机构等。另外,在以下说明的各转动轴的附近也内 置有用于驱动该链杆、末端执行器的马达以及减速机构等。 在以向关节73的末端侧延伸的方式配置的链杆74的末端侧,组合 有关节75。关节75是以与肩轴91大致正交的主转动轴即在X轴方向 贯穿链杆74的第1主转动轴92为中心转动的方式驱动的。第1主转动 轴92位于链杆74的末端侧。这里,所谓“大致正交”定义为除了完全正 交的构成以外,还包含在10°以内的范围(85°~95°的范围)交叉的构 成。 此外,本实施方式1的多关节臂中,与第1主转动轴92大致平行 的主转动轴从主体侧开始依次与第1~第n主转动轴连号地附名称。这 里,所谓“大致平行”定义为除了完全平行的构成以外,还包含在10°以 内的范围内交叉的构成。 另外,若机械手10动作则转动轴的延伸方向变化(例如,以肩轴 91为中心旋转的情况),所以将图1所示的多关节臂的方式定义为初始 状态,将设置于该初始状态的状态作为前提进行说明。 链杆76以向关节75的末端侧延伸的方式配置。 在链杆76的末端侧组合了关节77,并且在该关节77的末端侧组装 了链杆78。链杆78以向关节77的末端侧延伸的方式配置。组装了链杆 78的关节77以在X轴方向贯穿链杆76的末端侧的第2主转动轴93为 中心驱动。 而且,在链杆78的末端侧组合了具有驱动传递部50和电装部60 的关节79。关节79以在Y轴方向贯穿链杆78的末端侧的次转动轴94 为中心,关节79相对于链杆78转动的方式驱动。以该次转动轴94为 首的机械手10的次转动轴是与第1主转动轴92等的机械手10的主转 动轴正交的转动轴。 另外,在关节79的末端侧组合了链杆80,该链杆80以在X轴方 向贯穿了关节79的末端侧的第3主转动轴95为中心驱动。 如上述那样,本实施方式的机械手10的多关节臂的主转动轴从作 为基体的主体部71开始依次具有第1主转动轴92、第2主转动轴93、 以及第3主转动轴95。即,本发明的权利要求11中的第n主转动轴指 第3主转动轴95。因此,作为以绕第3主转动轴95转动的方式连结的 部件的关节79以及链杆80中,关节79指权利要求中的第1部件,链 杆80指权利要求中的第2部件。作为第2部件的链杆80在机械手10 的多关节臂中相当于手腕部。 在链杆80的末端侧以向该链杆80延伸的方式配置有链杆81。链杆 81在链杆80的末端侧以从链杆80沿着链杆81的延伸方向的Y轴方向 转动的方式驱动,即链杆81以贯穿成为圆柱状的链杆81的大致中心的 次转动轴96为中心,相对于链杆80向扭转方向转动的方式驱动。 如上述那样,在多关节臂的末端侧组合了作为执行机械手10所进 行的规定作业的机构的末端执行器(未图示)。末端执行器能够根据机 械手10的用途使用各种方式的装置。例如,通过在链杆81的末端侧安 装把持制造物的部件等的机械手手部等把持机构、进行焊接或熔接那样 的加工工具,能够作为实施各种作业的机械手10使用。 <驱动传递部(关节驱动机构)> 接下来,按照附图对在本实施方式的机械手10的多关节臂中,作 为最末端侧的主转动轴亦即第3主转动轴95的关节驱动机构的驱动传 递部50进行说明。图2是示意性地表示相对于机械手10的作为第1部 件的关节79使作为第2部件的链杆80绕第3主转动轴95转动的驱动 传递部50的构造的立体图。此外,图2中,省略一部分驱动传递部50 以外的部件,并且为了方便说明关节79内部的驱动传递部50的构造, 将一部分透视表示。 如上述那样,在多个链杆、关节等臂部件通过次转动轴以及主转动 轴而连结的具有多个关节驱动机构的机械手10的多关节臂中,作为将 最末端侧的主转动轴亦即第3主转动轴95作为转动轴的关节驱动机构 的驱动传递部50设置于关节79(参照图1)。更详细而言,驱动传递部 50配置于关节79的与第3主转动轴95大致正交的方向的侧面中的一个 侧面。此外,在本实施方式中,所谓“大致正交”是指除了完全正交的构 成以外,还包含在10°以内的范围(85°~95°的范围)交叉的构成。 在表示包含该第3主转动轴95的驱动传递部50的详细的图2中, 在关节79具有作为将第3主转动轴95作为转动轴转动的从动轮的从动 带轮86、作为第3主转动轴95的驱动旋转源的马达80M、通过该马达 80M绕与第3主转动轴95相同的转动轴转动的驱动轴97、以及作为经 由驱动轴97通过马达80M转动的驱动轮的驱动带轮85。另外,在马达 80M附近设有旋转位置检测部80D,但设置的位置也可以是图示的位置 以外的位置。旋转位置检测部80D既可以使用组合结构,也可以使用模 块结构。 而且,驱动带轮85与从动带轮86经由作为动力传递钢索的正时皮 带87连结。另外,在驱动带轮85与从动带轮86之间配置有托辊88, 托辊88为了调整正时皮带87的张力而具有根据正时皮带87的动作能 够转动地接触的带轮。 以上,根据说明的构成的作为第1部件的关节79所具备的驱动传 递部50,与将作为驱动用旋转源的马达与第3主转动轴95直接连接的 构造相比,实现了作为设置第3主转动轴95的臂部件的关节79的小型 化。具体而言,抑制了由于在第3主转动轴95的轴方向配置有马达而 关节79的宽度向与多关节臂的延伸方向正交的臂宽度方向的增大。 <电装部> 接下来,对包含作为第1部件的关节79和作为第2部件的链杆80 的布线构造的关节79的电装部60A进行说明。图3是示意性地表示机 械手10的电装部60A的概略结构的立体图。此外,图3中,省略一部 分电装部60A以外的部件,并且为了方便说明关节79以及链杆80的内 部的布线构造,将一部分透视表示。另外,图4的(a)是表示电装部 60A中的布线构造所使用的作为扁平电缆的FPC的示意俯视图,图4 的(b)是图4的(a)的B-B线示意剖视图。 图3中,电装部60A配置于上述设置有驱动传递部50的关节79的 一个侧面的相反侧的侧面(另一个侧面)。电装部60A包含布线基板161; 以及作为扁平电缆的FPC(Flexible Printed Circuits:柔性印刷电路) 68,该FPC68为了经由该布线基板161,向成为第3主转动轴95(参 照图1)的末端侧的链杆80以及安装于链杆80的末端执行器(未图示) 等驱动源的马达供给电源,或者在马达与机械手控制部之间接收发送控 制用信号而布线。 在绝缘性的基材形成了电路布线的布线基板161的第1面161a,安 装有构成驱动电路等各种电子部件163、作为连接了FPC68的一端侧的 连接部的连接器67。在本实施方式中,为以重叠了多个FPC68的方式 布线的构成,在布线基板161安装了与此对应的多个连接器67。 如图4的(a)、图4的(b)所示,FPC68在例如聚酰亚胺等具有 挠性的绝缘性的基材64的一面形成了金属的布线图案65。在形成有布 线图案65的基材64的一面的一部分层叠由绝缘性树脂构成的绝缘膜 66。没有绝缘膜66的FPC68的一端侧为与布线基板161的连接器67 的连接部分。相同地,在FPC68的另一端侧(未图示)也形成没有绝 缘膜66的连接部分。在FPC68的一端侧的连接部分中,在基材64的 布线图案65形成面的相反面,设有作为比基材64硬的加强部件的加强 板69。加强板69由绝缘性树脂材料构成,既可以使用例如PET (Polyethylene Terephtalate:聚对苯二甲酸乙酯)等来形成,也可以使 用比基材64厚的与基材64相同的材料来形成。与此相同,在FPC68 的另一端侧的连接部分也设有加强板69(省略图示)。 FPC68在近似于扁平电缆的电缆中尤其富有挠性并且薄,所以对于 电装部60A的安装构造的轻薄化、小型化起到效果。另外,因为容易弯 曲,所以布线的绕卷路径的自由度高,后述的卷轴68w的形成容易,所 以优选作为机械手10的各部件的布线材料。 以下,对作为第1部件的关节79和作为第2部件的链杆80的多个 FPC68构成的布线路径、与各FPC68对应的连接器67的设置方向等进 行详细说明。 在图3所示的作为第1部件的关节79的电装部60A中,布线基板 161在同与作为第2部件的链杆80的第3主转动轴95大致正交的方向 面向第1面161a配置。安装于布线基板161的第1面161a的多个连接 器67在FPC68从与第1面161a正交的方向插入的方向面向连接口安 装。一端连接于连接器67的FPC68将通过作为省略了图示的盖体的罩 (图5中的罩99)向与链杆80侧的连结部亦即第3主转动轴95的方向 折弯的另一端笔直地延伸配置后,在第3主转动轴95附近再次被折弯 被链杆80拉出。而且,在FPC68被链杆80拉出的另一端侧形成有绕 与第3主转动轴95大致平行的转动轴卷绕的卷轴68w。通过该FPC68 的卷轴68w,FPC68伴随着关节79与链杆80的绕第3主转动轴95的 相对转动在长度方向的往复移动被吸收,能够实现不阻碍相对转动的布 线构造。 在本实施方式中,形成了将第3主转动轴95作为卷绕轴Pw使 FPC68卷绕的卷轴68w,从该卷轴68w沿卷绕轴Pw拉出的FPC68的 一端侧与布线基板161的连接器67连接。进一步详细而言,在卷轴68w 与连接器67之间重叠配置有多个FPC68的布线构造中,使连接器67 的长边方向与从卷轴68w向连接器67的延长方向大致正交地并排配置。 在本实施方式中,俯视电装部60A的布线基板161的第1面161a时, 各连接器67的与第1面161a大致垂直的虚拟中心线Pa、Pb、Pc、Pd 和卷绕轴Pw配置于一条直线上。 根据本实施方式,以从卷轴68w绕卷的FPC68相对于布线基板161 的第1面161a大致垂直地连接的方式配置有连接器67。由此,在关节 79和相对于该关节79绕第3主转动轴95转动的链杆80的经由FPC68 的布线构造中,在连接器67的FPC68的连接部分中,伴随链杆80相 对于关节79的转动在与FPC68被拉伸的方向大致正交的方向连接 FPC68。换言之,在张力作用于与连接器67连接的FPC68的一端侧时, 作用于FPC68的卷轴68w侧(另一端侧)的张力方向为连接器67中 FPC68的一端侧的插入方向,即与布线基板161的第1面161a平行的 方向不同的垂直方向。因此,相对于关节79与链杆80的相对转动,在 连接器67的连接部分中FPC68更难以脱落,所以能够提供具有可靠性 高的布线构造的机械手10。 并且,在本实施方式中,在布线基板161的第1面161a中,与各 连接器67的第1面161a大致垂直的虚拟中心线Pa、Pb、Pc、Pd和卷 绕轴Pw(第3主转动轴95)配置于一条直线上。 根据该构成,在连接器67的与FPC68的连接部分中,与FPC68 与第1面161a平行地连接的构成的情况相比,能够得到如下的效果, 即能够省空间地设置多个连接器67,并且在将FPC68与各连接器67 连接时,相邻的连接器67的干扰被抑制而作业性良好。因此,能够提 供小型且组装作业的效率好的机械手10。 以上,对布线基板161、连接器67或者FPC68等电装部60A的内 部的构成进行了说明,但以下按照附图对包含了作为第1部件的关节79 的外装部件亦即作为盖体的罩99的构成进行说明。图5是从图3的箭 头A的方向观察实施方式1的机械手10的电装部的一部分的部分示意 图。 在图5所示的电装部60A中,在由布线基板161、FPC68等构成的 关节79的电装部60A,使内壁面99a与布线基板161的第1面161a对 置地设置有罩99。 在并设于布线基板161的第1面161a上的多个连接器67插入固定 设有加强板69的一端侧的连接部分的FPC68与罩99的内壁面99a接 触向卷轴68w的方向弯曲。该FPC68的弯曲部中,罩99的内壁面99a 一直施加将FPC68向连接器67的插入方向(连接方向)侧按压的力。 由此,起到FPC68难以从连接器67脱落的效果,FPC68构成的布线构 造的连接可靠性得到保持。 另外,在本实施方式中,在FPC68插入于连接器67的一端侧设有 加强板69,所以通过罩99的内壁面99a以在FPC68的加强板69设置 部分折弯的方式按压FPC68,从而能够减少施加于FPC68的布线图案 65的压力,并且将FPC68保持在不从连接器67脱落的方向。 此外,与图5所示的方式相比,既可以构成为以通过罩99的内壁 面99a使FPC68的加强板69部分变形的方式按压,也可以构成为以内 壁面99a与加强板69接触的方式配置罩99。 另外,在图5中,在4个连接器67分别插入固定FPC68a~68d。 这些FPC68a~68d被罩99的内壁面99a限制,而在卷轴68w侧(链杆 80侧)折弯后,从布线基板161侧依次重叠了FPC68a、FPC68b、FPC68c、 FPC68d。 这里,最接近布线基板161侧的FPC68a是信号线用的布线部件, 在远离布线基板161的方向重叠的FPC68d和FPC68c是电力线用的布 线部件。另外,配置于信号线用的FPC68a与电力线用的FPC68c、68d 之间的FPC68b是包含金属层的屏蔽部件,经由连接器67接地。这样, 将电力线用的FPC68c、68d配置并重叠于与信号线用的FPC68a相比 远离布线基板161的方向,并且在电力线用的FPC68c、68d与信号线 用的FPC68a之间配置并重叠由接地的屏蔽部件构成的FPC68b,从而 能够抑制从电力线产生的热量、电子束对于形成于布线基板161的其他 电子电路、信号线用的FPC68a带来的电干扰等负面影响。 此外,并不局限于在电力线用的FPC68c、68d与信号线用的FPC68a 之间配置由屏蔽部件构成的FPC68b的构成,也可以构成为配置具有热 量、电力线的遮蔽效果的绝缘性的部件。该情况下,无需将绝缘性的部 件插入连接器67。 (实施方式2) 图6是实施方式2的机械手中的电装部的FPC连接于连接器的部 分的概略图。详细而言,图6的(a)是表示连接器的锁定杆被锁定之 前的状态的示意侧视图,图6的(b)是图6的(a)的C-C线示意剖 视图,图6的(c)是表示连接器的锁定杆被锁定的状态的示意侧视图, 图6的(d)是图的6(c)的C’-C’线示意剖视图,图6的(e)是表 示在图6(c)的状态下安装了盖体的状态的一部分示意图。 本实施方式的机械手中,电装部60B具有与实施方式1的电装部 60A不同的构成。电装部以外的构成在本实施方式的机械手和实施方式 1的机械手10中是相同的。 <电装部> 以下,参照图6,以与实施方式1的不同点为中心,对本实施方式 的机械手的特征点(电装部60B)进行说明。此外,与实施方式1相同 的构成部位附相同的附图标记,省略重复的说明。 本实施方式的电装部60B中,具有FPC68锁定连接器67的锁定机 构。即,电装部60B中,具备连接器67锁定插入了连接部分的FPC68 的锁定机构。该点是与实施方式1的电装部60A的不同点。其他的构成 在本实施方式的电装部60B以及实施方式1的电装部60A中是相同的。 如图6的(a)、图6的(b)所示,若在将FPC68的连接部分插入 了连接器67的状态下,将锁定杆59压入布线基板161侧,则如图6的 (c)、图6的(d)所示,锁定杆59的挤压部59R在从加强板69侧按 压FPC68的状态下锁定,在FPC68与连接器67连接的状态下被稳固 地保持。 并且,如图6的(e)所示,构成为例如利用沉孔加工在罩99A的 内壁面设置凸部99a1和凹部99a2,通过罩99A的凸部99a1,按压连接 器67在连接状态下锁定FPC68的锁定杆59。 由此,在连接状态下锁定了FPC68的锁定杆59被罩99A的凸部 99a1保持,所以能够使由连接器67和FPC68构成的电装部60B的布 线构造的连接可靠性更高地保持。 此外,图6的(e)中,作为进一步通过罩99A的凹部99a2按压 FPC68的弯曲部的构成,构成为FPC68从连接器67难以脱落。 并不局限于该构成,也可以构成为FPC68不与罩99A的凹部99a2 接触。根据这样的构成,能够减少施加于FPC68的应力,并且实现由 罩99A的凸部99a1按压锁定杆59的连接可靠性。 (实施方式1以及实施方式2的变形例) 此外,本发明并不局限于上述的实施方式1以及实施方式2,能够 对上述的实施方式1以及实施方式2施加各种变更、改进等。 例如,上述实施方式1以及实施方式2中,连接器67的FPC68的 连接部分中,使FPC68的另一端相对于布线基板161的第1面161a(与 第3主转动轴95大致正交的面)大致垂直地插入,以使在FPC68伴随 链杆80相对于关节79的转动而拉伸的方向大致正交的方向连接 FPC68。 并不局限于此,在张力作用于与连接器67连接的FPC68的一端侧 时,作用于FPC68的卷轴68w侧(另一端侧)的张力方向为连接器67 中FPC68的一端侧的插入方向,即,与布线基板161的第1面161a平 行的方向不同的方向即可。 另外,上述实施方式1以及实施方式2中,对使用FPC68作为布线 部件亦即扁平电缆的构成进行了说明,但并不局限于此。例如,也可以 构成为使用一般被称为扁平电缆的比FPC68厚且硬的扁平电缆、被称 为电线的其他扁平电缆。 另外,也可以构成为在罩99、99A的内壁面99a、99a1、99a2设置 由弹性体构成的缓冲物。由此,能够提供减少施加于FPC68的压力, 并且利用罩99、99A来保持FPC68的构造。 另外,上述实施方式2中,在图6的(e)中,对使用了通过沉孔加 工形成由凹部99a2和凸部99a1构成的凹凸的罩99A的例进行了说明, 但并不局限于此,也可以是在平板状的罩部件安装成为凸部的部件形成 了凹凸的罩。 (实施方式3) 实施方式3的机械手中,电装部60C具有与实施方式1的电装部 60A不同的构成。其他的构成在本实施方式的机械手和实施方式1的机 械手10中是相同的。 以下,以与实施方式1的不同点为中心,对本实施方式的机械手的 特征点(电装部60C)进行说明。此外,对与实施方式1相同的构成部 位附相同的附图标记,省略重复的说明。 <电装部> 最初,对包含作为第1部件的关节79与作为第2部件的链杆80的 布线构造的关节79的电装部60C、以及设于链杆80的布线中继部进行 说明。 图7是示意性地表示电装部60C的概略结构的立体图。此外,图7 中,省略一部分电装部60C以外的部件,并且为了说明关节79以及链 杆80的内部的布线构造,将一部分透视表示。另外,图8的(a)是表 示作为电装部60C中的布线构造所使用的扁平电缆的FPC的示意俯视 图,图8的(b)是(a)的B-B线示意剖视图。另外,图9是示意性 地表示对从关节79的电装部60C在链杆80绕卷的布线进行中继的布线 中继部的部分立体图。 图7中,电装部60C配置于上述的设置有驱动传递部50的关节 79的一个侧面的相反侧的侧面(另一个侧面)。电装部60C包含布线基 板161、以及作为扁平电缆的FPC(Flexible Printed Circuits:柔性印 刷电路板)68,该FPC68用于经由该布线基板161,对成为第3主转动 轴95(参照图1)的末端侧的链杆80以及作为安装于链杆80的工作部 的末端执行器(未图示)等的驱动源的马达供给电源,或者在马达与机 械手控制部之间接收发送控制用信号而布线。 在绝缘性的基材形成有电路布线的布线基板161,安装了构成驱 动电路等各种电子部件163、作为连接了FPC68的一端侧的连接部的连 接器167。在本实施方式中,为重叠多个FPC68来布线的构成,在布线 基板161安装与此对应的多个连接器167。 在安装于布线基板161的多个连接器167中分别插入固定FPC68 的一端侧,另一端从关节79的末端侧的布线路径83在链杆80绕卷。 在本实施方式中,布线路径83沿着后述的卷绕FPC68的卷轴68w的卷 绕轴Pw,该卷绕轴Pw与第3主转动轴95一致。 在链杆80内绕卷的FPC68到达图9所示的链杆80内的布线中继 部(详细后述)。 如图8的(a)、图8的(b)所示,FPC68在例如聚酰亚胺等具 有挠性的绝缘性的基材64的一面形成有金属的布线图案65。在形成了 布线图案65的基材64的一面的一部分层叠由绝缘性树脂构成的绝缘膜 66。没有绝缘膜66的FPC68的一端侧为与布线基板161的连接器167 的连接部分。相同地,在FPC68的另一端侧(未图示)也形成有没有 绝缘膜66的连接部分。在FPC68的一端侧的连接部分中,在基材64 的布线图案65形成面的相反面,设有作为比基材64硬的加强部件的加 强板69。加强板69由绝缘性树脂材料构成,既可以使用例如PET (Polyethylene Terephtalate:聚对苯二甲酸乙酯)等来形成,也可以使 用比基材64厚的与基材64相同的材料来形成。与此相同,FPC68的另 一端侧的连接部分也设有加强板69(省略图示)。 因为FPC68在近似于扁平电缆的电缆中尤其富有挠性并且薄,所 以对电装部60C的安装构造的轻薄化、小型化起到效果。另外,因为容 易使其弯曲所以布线的绕卷路径的自由度高,后述的卷轴68w的形成容 易,所以优选作为机械手10的各部件的布线材料。 此外,图8的(a)以及图8的(b)中,示出与FPC68一起附FPC68′ 的附图标记,后述的图9所示的链杆80内的布线中继部所使用的 FPC68′也是与图8的(a)、(b)相同的构成。 以下,对在从作为第1部件的关节79经由作为第2部件的链杆 80在末端执行器对布线进行绕卷来连接的布线构造中,使用设于链杆 80的中继基板61来对FPC68(68′)构成的布线进行中继的布线中继部 进行说明。特别是,按照图9对布线中继部中的多个FPC68(68′)的 绕卷路径、作为与各FPC68(68′)对应的连接部的各连接器的设置位 置、方向等进行详细说明。 图9中,在从作为第1部件的关节79的布线路径83(参照图7) 沿第3主转动轴95向作为第2部件的链杆80拉出的FPC68的另一端 侧,形成有绕与第3主转动轴95大致平行的转动轴卷绕的卷轴68w。 通过该FPC68的卷轴68w,FPC68伴随关节79与链杆80绕第3主转 动轴95的相对转动在长度方向的往复移动被吸收,能够实现不阻碍相 对转动的布线构造。 另一端从FPC68的卷轴68w暂且向末端执行器的方向绕卷后被 适当地弯曲,与中继基板61的连接部连接。在本实施方式中,FPC68 重叠绕卷了包含作为第1扁平电缆的第1FPC68a、以及作为第2扁平电 缆的第2FPC68b这两个FPC68的多个FPC,其中的第1FPC68a和第 2FPC68b与中继基板61的作为第1连接部的第1连接器67a和作为第 2连接部的第2连接器67b连接。第1连接器67a以及第2连接器67b 在中继基板61的一端侧的两面各设一个(详细后述)。 在中继基板61的另一端侧的两面分别设有与第1连接器67a连接 的第3连接器67′a和与第2连接器67b连接的第4连接器67′b。 在第3连接器67′a连接了作为第3扁平电缆的第3FPC68′a的一端, 在第4连接器67′b连接了作为第4扁平电缆的第4FPC68′b。 此外,在本实施方式中,第1FPC68a以及与其连接的第3FPC68′a 是电源线用的布线,第2FPC68b以及与其连接的第4FPC68′b是信号线 用的布线。 一端连接于第3连接器67′a以及第4连接器67′b的第3FPC68′a 以及第4FPC68′b被向第1FPC68a以及第2FPC68b的另一端侧的方向 拉出并重叠。 重叠了第3FPC68′a以及第4FPC68′b的FPC68′的另一端侧被适当 地弯曲向链杆81的方向(末端侧)拉出,在链杆81内,形成有链杆81 相对于链杆80绕次转动轴96卷绕了FPC68′的卷轴68′w。通过该 FPC68′的卷轴68′w,FPC68′伴随链杆80与链杆81绕次转动轴96的 相对转动在长度方向的往复移动被吸收,能够实现不阻碍相对转动的布 线构造。 另一端侧从FPC68′的卷轴68′w向多关节臂的末端侧拉出,FPC68′ 的另一端与未图示的末端执行器连接。 设于中继基板61的第1连接器67a、第2连接器67b、第3连接 器67′a、以及第4连接器67′b在多关节臂中配置于比第3主转动轴95 更靠末端侧,即,末端执行器(未图示)侧。根据该构成,在通过中继 基板61对FPC68、68′进行中继来实现关节79与末端执行器的连接的 布线构造中,明确有利于中继基板61以及设于中继基板61的第1连接 器67a、第2连接器67b、第3连接器67′a、以及第4连接器67′b的省 空间的配置。 这里,参照附图对电装部60C的布线中继部的详细的构成进行说 明。图10是放大表示本实施方式的布线中继部的详细的图,是从图9 的箭头B的方向观察的部分侧视图。 在图10所示的电装部60C的布线中继部中,在中继基板61的两面 中图中上侧的面亦即第1面61a的一端侧设有第1连接器67a,在第1 面61a的另一端侧设有通过第1连接布线62a与第1连接器67a连接的 第3连接器67′a。 另外,在中继基板61的图中下侧的面亦即第2面61b的一端侧设 有第2连接器67b,在第2面61b的另一端侧设有通过第2连接布线62b 与第2连接器连接的第4连接器67′b。 在中继基板61的一端侧中,第1连接器67a以及第2连接器67b 配置为,将各自的连接口朝向水平方向(与第1面61a以及第2面61b 大致平行的方向)的外侧,对应的第1FPC68a以及第2FPC68b与第1 面61a或者第2面61b大致平行地连接。 另外,在中继基板61的另一端侧中,第3连接器67′a以及第4连 接器67′b配置为,将各自的连接口朝向水平方向的外侧,对应的第 3FPC68′a以及第4FPC68′b与第1面61a或者第2面61b大致平行地 连接。 从卷轴68w绕卷来的第1FPC68a以及第2FPC68b中,第1FPC68a 与第1连接器67a以与第1面61a大致平行的方式连接,第2FPC68b 与第2连接器67b以与第2面61b大致平行的方式连接。 在第3连接器67′a以与第1面61a大致平行的方式连接的第 3FPC68′a、以及在第4连接器67′b以与第2面61b大致平行的方式连 接的第4FPC68′b在第1面61a侧折回在第1面61a的上方重叠,与第 1面61a平行地被拉出后,另一端侧被适当地折弯在链杆81侧形成卷轴 68′w(一起参照图9)。 根据本实施方式,通过中继基板61对FPC68、68′进行中继,并 且实现从作为第1部件的关节79到包含末端执行器的多关节臂的末端 侧的连接的布线构造中,明确了能够省空间地对FPC68、68′的布线进 行中继的中继基板61以及设置在其上的第1连接器67a、第2连接器 67b、第3连接器67′a以及第4连接器67′b的配置、方向等的一个方式。 特别是,根据本实施方式的布线中继部的构成,同与第3连接器 67′a连接且在第1面61a侧折回的第3FPC68′a相比,与第4连接器67′b 连接且在第1面61a侧折回的第4FPC68′b的一方抑制弯曲角度来布线。 与形成有比较粗的布线图案的电源线用的扁平电缆亦即第3FPC68′a相 比,形成于信号线用的扁平电缆亦即第4FPC68′b的布线图案较细,所 以根据第4FPC68′b以弯曲半径大的方式布线的本实施方式,能够提供 抑制了信号线用的第4FPC的布线图案的裂缝、断线的产生的布线构造。 另外,本实施方式的具有布线中继部的布线构造在具有多关节臂 的机械手10中,能够提供有利于关节构造小型化的布线构造,该关节 构造是作为特别是成为对小型化的主导要素的手腕部的链杆(第2部件) 80、以及作为将第3主转动轴95作为转动轴来与该链杆80的基体侧连 结的第1部件的关节79的构造。因此,能够提供小型且高功能的多轴 型的机械手10。 (实施方式4) 图11是放大表示实施方式4的布线中继部的详细,(a)是示意性 地表示能观察第2连接布线的剖面的部分的布线中继部(中继基板)的 剖面的局部剖视图,(b)是示意性地表示能观察第1连接布线的剖面的 部分的布线中继部(中继基板)的剖面的局部剖视图。 本实施方式的机械手中,电装部60D的布线中继部具有与实施方式 3的电装部60C的布线中继部不同的构成。其他的构成在本实施方式的 机械手与实施方式3的机械手中是相同的。 以下参照图11,以与实施方式3的不同点为中心,对本实施方式的 机械手的特征点(电装部60D的布线中继部)进行说明。此外,对与实 施方式3相同的构成部位附相同的附图标记,省略重复的说明。 <电装部> 如图11的(a)所示,本实施方式的电装部60D的布线中继部中, 第1连接器67a以及第2连接器67b配置于中继基板61的第1面61a 或者第2面61b中的任一个面。在本实施方式中,在第2面61b的一端 侧以连接口朝向水平方向的外侧的方式配置有第1连接器67a,在第2 面61b的另一端侧以将连接口朝向与第1连接器67a的连接口相同的方 向的方式设有第2连接器67b。 第3连接器67′a以及第4连接器67′b配置于与配置有第1连接 器67a以及第2连接器67b的第2面61b相反的第1面61a。 第3连接器67′a以将连接口朝向与第1连接器67a以及第2连接 器67b相同的方向的方式配置于第1面61a的另一端侧(俯视中第1连 接器67a的相反侧),并且通过实现第1面61a与第2面61b的连接的 经过支柱62av的第1连接布线62a1、62a2与第1连接器67a连接。 另外,如图11的(b)所示,第4连接器67′b以将连接口朝向与 第3连接器67′a相同的方向的方式配置于第1面61a的一端侧(俯视 中第2连接器67b的相反的一侧),并且通过实现第1面61a与第2面 61b的连接的经过支柱62bv的第2连接布线62b1、62b2与第2连接器 67b连接。 从卷轴68w绕卷来的第1FPC68a以及第2FPC68b与设于第2面 61b的第1连接器67a以及第2连接器67b以与第1面61a大致平行的 方式连接。 另外,在第3连接器67′a以与第1面61a大致平行的方式连接的 第3FPC68′a、以及在第4连接器67′b以与第1面61a大致平行的方式 连接的第4FPC68′b保持原样地与第1面61a平行地被拉出后,另一端 侧被适当地折弯在链杆81侧形成卷轴68′w(一起参照图9)。 根据实施方式4的布线中继部的构成例,通过使用经过支柱62av 的第1连接布线62a1、62a2、以及经过支柱62bv的第2连接布线62b1、 62b2,第1连接器67a、第2连接器67b、第3连接器67′a、以及第4 连接器67′b向中继基板61的第1面61a以及第2面61b配置的自由度 增加。 由此,能够使与第3连接器67′a连接的第3FPC68′a、以及与第4 连接器67′b连接的第4FPC68′b几乎不弯曲地在末端执行器侧(卷轴 68′w侧)被拉出来布线,所以能够提供小型且可靠性更高的机械手的 布线构造。 此外,本发明并不局限于上述的实施方式3以及实施方式4,能 够对上述实施方式3以及实施方式4施加各种的变更、改进等。以下描 述变形例。 (实施方式3以及实施方式4的变形例) 图12是表示实施方式3以及实施方式4的布线中继部的变形例的 图,是从图9的箭头B的方向观察的部分侧视图。此外,对与实施方式 3以及实施方式4相同的构成部位附相同的附图标记,重复的说明省略。 在图12所示的机械手的布线中继部的变形例中,在中继基板61的 第1面61a的一端侧以将连接口朝向水平方向的外侧的方式配置有第2 连接器67b,在第1面61a的另一端侧以将连接口朝向与第2连接器67b 的连接口相同的方向的方式配置有第4连接器67′b。第2连接器67b 与第4连接器67′b通过形成于第1面61a的第2连接布线62b连接。 另外,在中继基板61的第2面61b的一端侧以将连接口朝向与第 2连接器67b的连接口相同的水平方向的外侧的方式配置有第1连接器 67a,在第2面61b的另一端侧以将连接口朝向成为与第1连接器67a 的连接口相反的方向的水平方向的外侧的方式配置有第3连接器67′a。 第1连接器67a与第3连接器67′a通过形成于第2面61b的第2连接 布线62a连接。 从卷轴68w绕卷来的第1FPC68a与第1连接器67a以与第2面 61b大致平行的方式连接,第2FPC68b与第2连接器67b以与第1面 61a大致平行的方式连接。 在第4连接器67′b以与第1面61a大致平行的方式连接的第 4FPC68′b保持原样地在第2连接器67b上通过第1面61a的上方并被 拉出,在第3连接器67′a以与第2面61b大致平行的方式连接的第 3FPC68′a在第1面61a侧折回在第1面61a的上方与第4FPC68′b重 叠,另一端侧被适当地折弯在链杆81侧形成卷轴68′w(一起参照图9)。 根据本变形例的布线中继部构成的机械手的布线构造,不仅与第 3连接器67′a连接且在第1面61a侧折回的电源线用的第3FPC68′a的 弯曲角度与上述实施方式3相比被抑制,与第4连接器67′b连接的第 4FPC68′b也能够几乎不弯曲地在末端执行器侧(卷轴68′w侧)布线。 本发明并不局限于上述实施方式3以及实施方式4、以及其变形 例,能够在不脱离其主旨的范围内施加各种的变更。 例如,上述实施方式3以及实施方式4中,对使用FPC68作为布 线部件亦即扁平电缆的构成进行了说明,但并不局限于此。例如也可以 构成为使用一般被称为扁平电缆的比FPC68厚且硬的扁平电缆、被称 为电线的其他的扁平电缆。 另外,上述实施方式4中,在中继基板61的第2面61b配置第1 连接器67a以及第2连接器67b,在第1面61a配置了第3连接器67′a 以及第4连接器67′b。 也可以与此相反,构成为在中继基板61的第1面61a配置第1连 接器67a以及第2连接器67b,在第2面61b配置第3连接器67′a以及 第4连接器67′b。 (实施方式5) 实施方式5的机械手中,电装部60E具有与实施方式1的电装部 60A不同的构成。其他构成在本实施方式的机械手与实施方式1的机械 手10中是相同的。 以下,将与实施方式1的不同点为中心,对本实施方式的机械手的 特征点(电装部60E)进行说明。此外,对与实施方式1相同的构成部 位附相同的附图标记,省略重复的说明。 <电装部> 最初,按照附图,以关节79的电装部60E为中心,对作为第1部 件的关节79、以及作为能够相对于该关节79转动地连结的第2部件的 链杆80的布线构造进行说明。 图13是示意性地表示电装部60E的概略结构的立体图。此外,图 13中,省略电装部60E以外的部件一部分,并且为了方便说明关节79 以及链杆80的内部的布线构造,将一部分透视表示。另外,图14的(a) 是表示作为电装部60E中的布线构造所使用的扁平电缆的FPC的示意 俯视图,图14的(b)是图14的(a)的B-B线示意剖视图。另外, 图15是示意性地表示本实施方式的机械手10的卷轴68w、以及从卷轴 68w对作为副工作体的拍摄装置300的布线路径68t的图,(a)是观察 第2面80a侧的部分放大侧视图,(b)是从(a)的箭头A的方向观察 到的部分放大俯视图。此外,图15的(a)以及图15的(b)中为了以 容易理解布线路径68t从链杆80的卷轴68w到拍摄装置300的构成的 方式进行说明,将关节79的电装部60E的位置的一部分以虚线表示, 并且图15的(b)中,切掉罩部件168c的一部分来进行图示。 图13中,电装部60E配置于上述设置有驱动传递部50的关节79 的一个侧面的相反个侧的侧面(另一个侧面)。即,电装部60E配置于 与作为第2部件的链杆80相对于作为第1部件的关节79屈伸转动的第 3主转动轴95大致正交的侧面中,与设置有驱动传递部50的侧面相反 侧的第1面79a。 电装部60E包含布线基板161、以及作为扁平电缆的FPC(Flexible Printed Circuits:柔性印刷电路板)68,该FPC68用于经由该布线基 板161,向成为第3主转动轴95的末端侧的链杆80、链杆81、以及作 为安装于链杆81的工作体安装面81a的工作体的末端执行器(未图示) 等的驱动源的马达供给电源,或者在马达与机械手控制部之间接收发送 控制用信号来布线。 在绝缘性基材的电路形成面161形成有电路布线的布线基板162, 安装了构成驱动电路等的各种电子部件163、作为连接了FPC68的连接 部的连接器167。在本实施方式中,为重叠多个FPC68来布线的构成, 在布线基板161安装有与此对应的多个连接器167。布线基板161使其 电路形成面162与关节79的第1面79a大致平行地配置。 在安装于布线基板161的多个连接器167中分别插入固定FPC68 的一端侧,FPC68的另一端侧使FPC68的主面与第1面79a(电路形 成面162)平行地朝向关节79的末端侧延伸配置后,从向与第3主转动 轴95大致平行的方向折弯且朝向链杆80的方向的布线路径83在链杆 80绕卷。这里,链杆80中,将关节79的与第1面79a大致平行的面作 为第2面80a。 在链杆80内绕卷的FPC68的另一端侧暂且固定于设于链杆80的 芯部件168,固定于该芯部件168的FPC68的另一端侧将与第3主转动 轴95大致平行的卷绕轴Pw作为中心向规定的卷绕方向卷绕,形成有 包含芯部件168、以及一部分固定于该芯部件168且被卷绕的FPC的卷 轴68w。以后按照附图对该卷轴68w、以及比卷轴68w靠末端侧的布线 路径进行详细说明。 如图14的(a)以及图14的(b)所示,FPC68在例如聚酰亚胺 等具有挠性的绝缘性的基材64的主面形成有金属的布线图案65。在形 成有布线图案65的基材64上的一部分层叠有由绝缘性树脂构成的绝缘 膜66。没有绝缘膜66的FPC68的一端侧为与布线基板161的连接器 167的连接部分。相同地,在FPC68的另一端侧(未图示)也形成有没 有绝缘膜66的连接部分。在FPC68的一端侧的连接部分中,在基材64 的布线图案65形成面的相反面设有作为比基材64硬的加强部件的加强 板69。加强板69由绝缘性的树脂材料构成,既可以例如使用PET (Polyethylene Terephtalate:聚对苯二甲酸乙酯)等来形成,也可以使 用比基材64厚的与基材64相同的材料来形成。与此相同,在FPC68 的另一端侧的连接部分也设有加强板69(省略图示)。 FPC68在近似于扁平电缆的电缆中尤其富有挠性并且薄,所以对电 装部60E的安装构造的轻薄化、小型化起到效果。另外,容易使其弯曲, 所以布线的绕卷路径的自由度高,后述的卷轴68w的形成容易,所以优 选作为机械手10的各部件的布线材料。 接下来,按照附图对上述的卷轴68w、以及从卷轴68w向末端侧 的布线路径进行详细说明。 在图15的(a)以及图15的(b)中,从作为第1部件的关节79 的布线路径83(参照图13)向链杆80侧拉出的FPC68的另一端侧暂 且固定于与链杆80的第2面80a大致垂直地(沿第3主转动轴95)设 置的圆筒状的芯部件168的第1固定部68s。该芯部件168(第1固定 部68s)的卷绕轴(中心轴)Pw为FPC68的卷轴68w的卷绕起点。在 本实施方式中,对卷绕轴Pw与关节79和链杆80的转动轴亦即第3主 转动轴95一致的方式进行了说明,但成为卷轴68w的基点的卷绕轴Pw 与第3主转动轴95大致平行即可,也可以与第3主转动轴95不一致。 在芯部件168的附近配置有以包围圆筒状的芯部件168的侧面的 一部分的方式设置的罩部件168c。 一部分固定于芯部件168的第1固定部68s的FPC68的另一端侧 以与第3主转动轴95大致平行(在本实施方式中大体一致)的卷绕轴 Pw为起点向规定方向卷绕。即,FPC68在芯部件168与罩部件168c 之间的空间卷绕。而且,被卷绕的FPC68的另一端侧固定于第2固定 部68e。 以上,由所描述的构成的芯部件168、罩部件168c以及在芯部件 168与罩部件168c之间的空间被卷绕的FPC68构成卷轴68w。通过该 FPC68的卷轴68w,FPC68伴随关节79与链杆80绕第3主转动轴95 的相对转动在长度方向的往复移动被吸收,实现了不阻碍相对转动的布 线构造。 接下来,对从卷轴68w向末端侧的布线路径等进行说明。 在图15的(a)以及图15的(b)所示的作为第2部件链杆80以 及连结于链杆80的末端侧的链杆81中,在作为链杆81的末端侧的与 第3主转动轴95大致平行的面亦即第3面的工作体安装面81a,安装作 为进行规定作业的工作体的末端执行器(未图示)。如上述所述,能够 根据把持制造物的部件等机械手手部等把持机构、进行焊接、熔接那样 的加工的工具等使用机械手10的目的使用各种执行器作为末端执行器。 另外,在链杆80中,在作为同与工作体安装面81a屈伸转动的方 向正交的面亦即第4面的底面80b,配置有作为进行末端执行器进行的 规定作业的辅助作业的副工作体的拍摄元件亦即拍摄装置300。拍摄装 置300与配置于链杆80的底面80b的附近的拍摄装置用基板310卡合。 另外,在拍摄装置用基板310设有作为连接FPC68的另一端的连接部 的连接器315。 在卷轴68w中,固定于第2固定部68e的FPC68的另一端侧,以 使主面与第2面80a平行且另一端朝向底面80b的方向的方式适当地折 弯。而且,FPC68通过位于卷轴68w与第2面80a之间的布线路径68t, 其另一端侧的连接端子部与拍摄装置用基板310的连接器315连接。 通过成为这样的布线路径68t,在由于机械手10的小型化而作为 FPC68的绕卷路径的空间受到限制的链杆80中,将在卷轴68w的被卷 绕的FPC与第2面80a之间的空间通过FPC68的布线路径68t作为 FPC68的绕卷路径的一部分。由此,在关节79与链杆80构成的转动关 节(旋转关节)构造受到限制的空间中,能够确保比卷轴68w靠末端侧 的FPC68的绕卷路径。 另外,在本实施方式中,从卷轴68w到作为连接部的连接器315 的扁平电缆的布线路径中,在位于卷绕于卷轴68w的FPC68与第2面 80a之间的布线路径68t中,在第2面80a设有容纳FPC68的凹部130。 通过该构成,在卷绕于卷轴68w的FPC68与第2面80a之间的空间极 窄的情况下,也能够形成FPC68的布线路径68t,并且能够通过凹部130 引导FPC68,所以布线路径68t中的FPC68的位置稳定。 在本实施方式中,针对作为工作体的末端执行器的位置的、作为 副工作体的拍摄装置300的配置也有特征。即,以连结了成为末端执行 器所进行的规定作业的基点的作业中心和第3主转动轴95的第1虚拟 线P1与作为副工作体的拍摄装置300的光轴P2大致正交的方式配置。 基于通过这样配置的拍摄装置300所得到的被作业体的拍摄信息, 通过控制部72(参照图1)使末端执行器工作,对被作业物进行规定作 业,从而能够基于包含通过拍摄装置300获取的被作业物的形状等的位 置信息,仅通过使关节79以及链杆80绕机械手10的多关节臂中的第3 主转动轴95相对转动,来使末端执行器高位置精度地短时间内移动到 作业开始位置,对于被作业物进行规定作业。 此外,到此为止对从卷轴68w到作为连接FPC68的另一端(末 端)的连接部的连接器315为止的布线路径68t进行了说明,但重叠多 个FPC68的其他另一端侧被链杆80内的布线中继部(未图示)等拉出, 到达配置于布线中继部的中继基板的连接器(未图示)。从布线中继部 进一步朝向作为工作体的末端执行器形成FPC68构成的布线路径(未 图示)。 根据本实施方式,在由于机械手10的小型化而限制了关节79和 链杆80构成的转动关节(旋转关节)构造的空间中,明确比卷轴68w 靠末端侧的FPC68的绕卷路径,能够提供与小型化对应的布线构造。 特别是,在具有多关节臂的机械手10中,能够提供与关节构造的 小型化对应的省空间的布线构造,该关节构造特别是成为对小型化的主 导要素的手腕部亦即作为第2部件的链杆80和与该链杆80的基体侧连 结的作为第1部件的关节79的构造,所以能够有助于小型且高功能的 多轴型机械手10的实现。 (实施方式5的变形例) 以上,对由发明人他们完成的本发明的实施方式5进行了具体说明, 但本发明并不局限于上述的实施方式5,能够在不脱离其主旨的范围内 施加各种的变更。 例如,实施方式5中,对使用FPC68作为布线部件亦即扁平电缆 的构成进行了说明,但并不局限于此。例如,也可以构成为使用一般被 称为扁平电缆的比FPC68厚且硬的扁平电缆、被称为电线的其他的扁 平电缆。 另外,实施方式5中,对在位于卷绕于卷轴68w的FPC68与第2 面80a之间的布线路径68t中,在第2面80a设有容纳FPC68的凹部 130的方式进行了说明。但并不局限于此,在卷轴68w与第2面80a之 间配置布线路径68t所需的充分的空间能够确保的情况下、或者无需引 导布线路径68t的FPC68,则可以没有凹部130。 另外,实施方式5中,对从卷轴68w向作为副工作体的拍摄装置 300的作为连接部的连接器315的FPC68的布线路径68t进行了说明。 但并不局限于此,本发明的布线路径68也能够应用于从卷轴68w 向作为工作体的末端执行器的布线路径。 另外,实施方式5中,对作为在底面80b配置的副工作体配置了 拍摄装置300的例进行了说明,但并不局限于此,能够应用拍摄装置300 以外的各种工作体作为副工作体。 所谓副工作体,是指进行作为工作体的末端执行器进行的规定作业 的辅助作业的装置。另外,所谓副工作体进行的辅助作业,例如是在作 为工作体的末端执行器进行的规定作业(主要的作业)之前,检测被作 业物的位置、状态,进行使该检测信息反映于末端执行器进行的作业的 控制,或者在末端执行器进行的规定作业之前和/或之后,清洗、按压、 或者抓住被作业物的作业。 以下,列举几个副工作体以及机械手10中的使用例来进行说明。 例如,能够使用激光位移传感器作为副工作体。 通过作为配置于底面80b的副工作体的激光位移传感器,能够进行 通过末端执行器测定进行规定作业之前的被作业物的位移,基于该测定 结果使末端执行器工作并将被作业物定位在规定作业开始位置的控制。 或者,能够通过激光位移传感器检测通过末端执行器进行了规定作 业之后的被作业物的尺寸等形状,基于预先设定于控制部72的存储部 的判定单元(判定基准),判定合格还是不合格按照其判定结果来区分 被作业物。 另外,使用了条形码读取器作为副工作体的情况下,能够读取配 置于被作业物侧的条形码,获取关于被作业物的信息,基于此使末端执 行器进行作业。 另外,也能够使用LED照明等的照明作为副工作体。例如,为使2 个多关节臂连结于基体的双臂机械手的情况下,能够左右多关节臂交互 地交替进行一边从一个多关节臂侧向被作业物照射LED照明,一边通 过另一个多关节臂的末端执行器进行筛选等作业操作。 附图标记说明 10…机械手;50…驱动传递部;59…锁定杆;59R…(锁定杆的) 挤压部;60A~60E…电装部;61…中继基板;161…布线基板;161a… 第1面;163…电子部件;64…基材;65…布线图案;66…绝缘膜;67… 作为连接部的连接器;68、68a~68d…作为扁平电缆的FPC;68w…卷 轴;69…加强板;70…基底部;71…作为基部的主体部;72…控制部; 73、75、77…作为部件的关节;74、76、78、81…链杆;79…作为第1 部件的关节;80…作为第2部件的链杆;80M…马达;85…驱动带轮; 86…从动带轮;87…正时皮带;88…托辊;91…肩轴;92…第1主转动 轴;93…第2主转动轴;94、96…次转动轴;95…作为第n主转动轴的 第3主转动轴;97…驱动轴;99、99A…作为盖体的罩;99a…内壁面; 99a1…凸部;99a2…凹部。
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本发明提供一种机械手,包含作为第1部件的关节以及相对于关节绕屈伸的第3主转动轴转动的作为第2部件的链杆,其特征在于,具备布线基板,其在与第3主转动轴大致正交的方向面向第1面设置于关节,在第1面设有作为连接部的连接器,连接部与作为扁平电缆的FPC的一端连接;以及卷轴,其设置于链杆,FPC的另一端侧被绕与第3主转动轴大致平行的转动轴卷绕,其中,FPC相对于第1面大致垂直地连接。。
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