JP2002011687A - 産業用ロボット - Google Patents
産業用ロボットInfo
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- Insertion, Bundling And Securing Of Wires For Electric Apparatuses (AREA)
Abstract
れる丸型ケーブル42の耐久性を向上する。 【解決手段】 水平部43において、多数の丸型ケーブ
ル42を支持筐体10の底面に直径方向に沿って一平面
上に互いに平行に並べて配置し、水平部43から円弧部
44を介して連なる垂直部45において、前記多数の丸
型ケーブル42を旋回筐体20の旋回中心Cに平行な一
垂直面上に互いに平行に並べて配置し、水平部43の所
定部位をクランプ装置14によって支持筐体10に固定
し、垂直部45の所定部位をクランプ装置25によって
旋回筐体20に固定する。旋回筐体20を旋回したとき
にも、丸型ケーブル42が支持筐体10および旋回筐体
20の内壁面を擦ることがない。
Description
筐体が回動可能に取り付けられ、内部に両筐体に亘って
ケーブル等が配設された産業用ロボットに関するもので
ある。
支持筐体(固定筐体)の上に旋回筐体が回動可能に設け
られ、この旋回筐体にアームが揺動可能に取り付けられ
ているものがある。
ム及び旋回筐体より上に位置する機器の動作信号ケーブ
ルやホース等(以下、ケーブル類という)は、支持筐体
から旋回筐体を介して導入するのが一般的である。その
ようにした場合、旋回筐体の旋回動作に支障を来さない
ように、また、ケーブル類にストレスがかからないよう
に、ケーブル類は旋回動作を吸収するような構造で配置
しておく必要がある。
の処理構造としては、例えば、特許公報第264818
4号に開示されたものがある。この処理構造では、図8
及び図9に示すように、多数のケーブル100をコの字
形に曲げ、これを筒状をなす支持筐体103内に該支持
筐体103の内壁103aに沿って円弧状に配置し、こ
のケーブル100の一端をクランプ装置105によって
支持筐体103の底部に固定し、他端をクランプ装置1
06によって旋回筐体104に固定している。この構造
においては、ケーブル100は、そのコの字形の上下部
における曲げ変形、及び曲げ位置の移動で旋回動作を吸
収するようにしている。
ケーブル100の外皮が支持筐体103の内壁に接触し
擦れて損傷する虞があるため、ケーブル100をスプリ
ングやチューブで保護する必要がある。前記公報の例で
は、ケーブル100を保護ホース102に収容して保護
している。
うに構成された従来の産業用ロボットでは、例えケーブ
ル100を保護ホース102で保護したとしても、保護
ホース102内においてケーブル100同士が接触した
り、ケーブル100が保護ホース102の内壁に接触し
て、ケーブル100の外皮が擦れて摩耗する虞があり、
耐久性の点で問題がある。
ル100と保護ホース102との間で干渉が起こるた
め、ケーブル100や保護ホース102にストレスがか
かり、耐久性を低下させる要因になりかねない。
ル100には糸を撚るような動作が生じて、締めたり緩
めたりの動作が繰り返されるため、ケーブル100の捩
れ方向の長さを十分に取る必要がある。その結果、ケー
ブル100の長さが長くなり、ケーブル100の移動ス
ペースも大きくなるため、装置が大型化するという問題
がある。
業用ロボットの構造として、特公平7ー275号公報に
開示されているものもあるが、この場合にも、前述同様
の問題がある。そこで、この発明は、ケーブル等の耐久
性に富み、装置の小型化を図ることができる産業用ロボ
ットを提供するものである。
に、請求項1に記載した発明は、固定筐体と、該固定筐
体に旋回中心を中心として回動可能に支持された旋回筐
体と、前記固定筐体および旋回筐体の内部にこれら両筐
体間に亘って配設されそれぞれの筐体に固定部が固定さ
れているケーブルと、を備えた産業用ロボットにおい
て、前記旋回筐体の旋回動作によって、前記ケーブルの
旋回筐体の固定部が前記固定筐体の固定部を中心に円弧
状に推移することを特徴とする。このように構成するこ
とで、前記旋回筐体が旋回したときにも、前記ケーブル
が固定筐体の内面に接触することがなく、したがって、
ケーブルの外皮が擦れて摩耗することがない。また、ケ
ーブルが固定筐体の内面に接触することがないので、ケ
ーブルを保護するための保護部材が不要になる。
ーブルを複数有し、これらケーブルは、固定筐体の固定
部と旋回筐体の固定部との間の長さが同一寸法にされて
いることを特徴とする。このように構成することで、支
持筐体内および旋回筐体内におけるケーブルの移動スペ
ースを小さくすることができ、他の部材との干渉を少な
くすることができる。
ーブルは、固定筐体の固定部と旋回筐体の固定部との間
で互いに非拘束状態にされていることを特徴とする。こ
のように構成することで、固定部間においてケーブル同
士の干渉が低減され、各ケーブルに加わる力を小さくす
ることが可能となる。
隣接する前記ケーブル間に隙間が設けられていることを
特徴とする。このように構成することで、両固定部にお
ける及び両固定部間におけるケーブル同士の干渉および
接触を少なくすることができ、ケーブルに加わる力およ
び摩擦力を小さくすることができる。
ケーブルの外皮表面が摩擦係数の小さい材質で形成され
ていることを特徴とする。このように構成することで、
両固定部間においてケーブル同士が接触したとしても、
そのときに生じる摩擦力を小さくすることができるがで
きる。
回筐体の旋回動作における中立位置で、前記複数のケー
ブルはその軸心を略一平面上で平行に延ばすように配列
されていることを特徴とする。このように構成すること
で、ケーブル同士の干渉や接触を少なくすることがで
き、その結果、ケーブルに加わる力を小さくすることが
できる。
ーブルは、旋回筐体の固定部から固定筐体側に延びる部
分の軸心が前記旋回中心とほぼ平行し、固定筐体の固定
部から旋回筐体側に延びる部分の軸心が前記旋回中心と
交差するように配置されていることを特徴とする。この
ように構成することで、ケーブルは、固定筐体の固定部
から旋回筐体側に延びる部分における曲げと、旋回筐体
の固定部から固定筐体側に延びる部分における僅かな捻
れにより、旋回筐体の旋回動作を吸収することができ
る。したがって、旋回動作時にケーブルに加わる力を小
さくすることができる。また、各ケーブルの捻れ量をほ
ぼ同一にすることができ、各ケーブルの耐久性をほぼ同
じにすることができる。
ーブルは前記中立位置で、旋回筐体の固定部から固定筐
体側に延びる部分と、固定筐体の固定部から旋回筐体側
に延びる部分とが、該ケーブルの許容曲げ半径以上の曲
率半径で曲がる円弧部によって接続されていることを特
徴とする。このように構成することで、旋回動作時に各
ケーブルは許容曲げ半径以上の曲率半径を保ちつつ旋回
するので、旋回動作時にケーブルに無理な力が加わらな
くなる。
ットの一実施の形態を図1から図7の図面を参照して説
明する。図1及び図2はこの実施の形態における産業用
ロボットの正面図及び左側面図であり、産業用ロボット
1は、基台2の上に固定された支持筐体(固定筐体)1
0と、この支持筐体10の上に回転可能に支持された旋
回筐体20と、一対の作業アーム30,30を備えてい
る。
なし、旋回筐体20は上下を底板部21及び天板部22
で塞がれた円筒状をなしており、旋回筐体20は、支持
筐体10と同心状に配置されるとともに、軸受11を介
して支持筐体10に回動可能に支持されている。この実
施の形態では、支持筐体10および旋回筐体20の軸中
心は回動中心になり、旋回筐体20の旋回中心Cに一致
する。
部から中央部に延びるモータ取付用サポート12が設け
られており、このモータ取付用サポート12の先端部に
形成された環状部12aに、旋回筐体20を回転駆動す
るための駆動モータ13が取り付けられている。駆動モ
ータ13は支持筐体10内に収容され、環状部12aの
下側から固定されており、その出力軸は、旋回筐体20
の旋回中心C上に位置し、環状部12aの内側開口を貫
通して上方に延びている。この駆動モータ13の出力軸
は、旋回筐体20の底板部21の開口21aを貫通する
図示しない連結装置を介して、旋回筐体20の天板部2
2に連結されている。そして、駆動モータ13の出力軸
を正逆回転させることにより、旋回筐体20が旋回中心
Cを中心として旋回せしめられるようになっている。旋
回筐体20は、中立位置を中心にして正逆方向へ同角度
だけ旋回できるようになっている。換言すれば、旋回筐
体20が旋回の中央に位置したときを旋回筐体20の中
立位置と称している。
業アーム30,30を回転駆動するための駆動モータ2
3,23が取り付けられている。駆動モータ23,23
は旋回筐体20内に収容され、天板部22の下側から固
定されており、各出力軸は支持筐体10および旋回筐体
20の中心軸から偏心して互いに180度離間して配置
されていて、天板部22に設けられた開口を貫通して上
方に延びている。
部22に固定された第1アーム31と、この第1アーム
31の先端に固定された第2アーム32と、第2アーム
32の先端に回動可能に取り付けられた第3アーム33
とを備えている。
きを基準にして説明すると、各作業アーム30の第1ア
ーム31は、その筒部31aをそれぞれ対応する前記駆
動モータ23の出力軸と同心上に配置して天板部22か
ら起立させており、筒部31aからアーム本体31bを
前方に延ばしている。各第1アーム31のアーム本体3
1bは互いに平行をなすように配置されている。第1ア
ーム31のアーム本体31bの先端上部に第2アーム3
2の基部が固定されており、第2アーム32はその先端
を第1アーム31の延長方向に延ばしている。さらに、
第2アーム32の先端上部に第3アーム33の基部が回
動可能に取り付けられており、第3アーム33の先端部
には把持部33aが形成されている。
ーム31および第2アーム32に内蔵された図示しない
動力伝達手段を介して第3アーム33に連結されてお
り、各駆動モータ23の出力軸を正逆回転させることに
より、各作業アーム30の第3アーム33をそれぞれ独
立して揺動せしめることができるようになっている。
びそれよりも上部に設けられた機器に接続されるケーブ
ル40が、支持筐体10および旋回筐体20の内部に敷
設されている。尚、この実施の形態では、ケーブル40
は、多数の平型ケーブル41と、多数の丸型ケーブル4
2からなる。
下部に形成された開口から支持筐体10内に導入され、
まず支持筐体10の底部に沿って直径方向に水平に延び
るように配置され、この水平部43の途中をクランプ装
置(固定部)14によって支持筐体10に固定されてい
る。図5から図7に示すように、このクランプ装置14
によって、各丸型ケーブル42は一つの水平面上におい
て支持筐体10の直径方向に沿って互いに平行に配置さ
れ、互いに隣接する丸型ケーブル42間に若干の隙間を
有して固定されている。また、各平型ケーブル41につ
いても、クランプ装置14によって、丸型ケーブル42
の上側に位置する別の水平面上において支持筐体10の
直径方向に沿って互いに平行に配置され、互いに隣接す
る平型ケーブル41間に若干の隙間を有して固定されて
いる。
型ケーブル41および丸型ケーブル42の許容曲げ半径
以上の曲率半径で円弧状に曲げられた円弧部44を介し
て、支持筐体10の軸線方向に沿って垂直上方に延びる
垂直部45に連なっている。ケーブル40の垂直部45
は、旋回筐体20の旋回中心Cよりも前方に偏位した位
置に配置されており、支持筐体10の上部開口、および
旋回筐体20の底板部21に設けられた図示しない開口
を介して旋回筐体20内に導入されている。この実施の
形態では、旋回筐体20が中立位置に位置しているとき
に、水平部43におけるケーブル40の軸心と垂直部4
5におけるケーブル40の軸心は直交するように位置し
ているということができる。
垂直部45は、旋回筐体20が前記中立位置に位置した
ときに旋回の中央に位置するように配置されており、こ
の垂直部45の途中は、旋回筐体20の底板部21に起
立して固定されたサポート24に、クランプ装置(固定
部)25によって固定されている。図4に示すように、
このクランプ装置25によって、各丸型ケーブル42は
一つの垂直面上において旋回筐体20の旋回中心方向に
沿って互いに平行に配置され、互いに隣接する丸型ケー
ブル42間に若干の隙間を有して固定されている。ま
た、各平型ケーブル41についても、クランプ装置25
によって、丸型ケーブル42よりも内側に位置する別の
垂直面上において旋回筐体20の旋回中心方向に沿って
互いに平行に配置され、互いに隣接する平型ケーブル4
1間に若干の隙間を有して固定されている。
は、クランプ装置14からクランプ装置25までの長さ
寸法を同じに設定されており、全ての丸型ケーブル42
も、クランプ装置14からクランプ装置25までの長さ
寸法を同じに設定されている。また、クランプ装置14
からクランプ装置25までの間では、平型ケーブル14
と丸型ケーブル42はいずれも拘束されておらず、自由
にされている。
説明する。前述したように、この産業用ロボット1にお
いて、旋回筐体20は中立位置を中心にして左右両方向
に同じ角度だけ旋回可能になっている。旋回筐体20内
に導入されたケーブル40の垂直部45はクランプ装置
25およびサポート24を介して旋回筐体20に固定さ
れているので、旋回筐体20を支持筐体10に対して旋
回したときには、ケーブル40の垂直部45においてク
ランプ装置25でクランプされている部分は、旋回筐体
20とともに旋回することになる。一方、ケーブル40
の水平部43はクランプ装置14によって支持筐体10
に固定されているので、旋回筐体20が旋回したときに
も、ケーブル40の水平部43においてクランプ装置2
5でクランプされている部分は、旋回することなく停止
している。したがって、旋回筐体20の旋回動作によっ
て、ケーブル40の旋回筐体20における固定部である
クランプ装置25は、ケーブル40の支持筐体10にお
ける固定部であるクランプ装置14を中心に円弧状に推
移することになる。そして、ケーブル40は、クランプ
装置14とクランプ装置25の間にある部分が曲がるこ
とにより旋回筐体20の旋回動作を吸収することにな
る。
0の旋回時における丸型ケーブル42の動きを説明す
る。図6および図7における実線は旋回筐体20が中立
位置に位置し、したがって垂直部45が旋回の中央に位
置しているときの丸型ケーブル42を示しており、図6
において二点鎖線は旋回筐体20が左旋回したときの丸
型ケーブル42を示しており、図7における二点鎖線は
旋回筐体20が左旋回あるいは右旋回したときの丸型ケ
ーブル42を示している。
ブル42は、水平部43から円弧部44に亘る部分にお
いて曲がるとともに垂直部45において僅かに捻れるこ
とにより、旋回筐体20の旋回動作を吸収する。したが
って、旋回動作時に丸型ケーブル42に加わる力は極め
て小さい。
丸型ケーブル42は支持筐体10および旋回筐体20の
内壁に接触することなく動くことができるので、丸型ケ
ーブル42の外皮がこれら筐体10,20の内壁で擦っ
て摩耗することがなく、丸型ケーブル42の耐久性が向
上する。また、丸型ケーブル42を保護するための保護
ホース等が不要であるので、産業用ロボット1を小型化
することができる。
る際にも、円弧部44における曲率半径をほぼ保持しつ
つ曲がるので、旋回筐体20の旋回動作時に丸型ケーブ
ル42に無理な力が加わることがない。
型ケーブル42の長さが同じであるので、支持筐体10
および旋回筐体20内における丸型ケーブル42の移動
スペースを小さくすることができ、したがって、産業用
ロボット1を小型にすることが可能である。加えて、ク
ランプ装置14,25間の各丸型ケーブル42の長さが
同じであることから、支旋回筐体20の旋回時における
各丸型ケーブル42の捻れ量がほぼ同じになるので、特
定の丸型ケーブル42が大きく捻れるようなことがなく
なり、各丸型ケーブル42の耐久性をほぼ同じすること
ができる。
各丸型ケーブル42は拘束されておらず自由になってお
り、しかも、互いに隣接する丸型ケーブル42の間に僅
かながら隙間を設けているので、丸型ケーブル42同士
が干渉することは殆どない。したがって、丸型ケーブル
42の動きが妨げられることはなく、また、丸型ケーブ
ル42に無理な力が加わることもない。さらに、丸型ケ
ーブル42同士が接触した時に生じる摩擦力を小さくす
ることができ、丸型ケーブル42の外皮の摩耗を低減す
ることができる。上述した旋回筐体20の旋回時におけ
る丸型ケーブル42の作用は、平型ケーブル41につい
ても同様である。
ット1によれば、ケーブル40の耐久性が向上するた
め、ケーブル40の寿命を延ばすことができ、産業用ロ
ボット1のメンテナンスが容易になる。また、産業用ロ
ボット1の小型化を図ることができる。
れるものではなく、例えば、ケーブル(平型ケーブル4
1,丸型ケーブル42)の外皮を外皮同士が接触したと
きに摩擦が小さくなるような材質で形成したり、外皮表
面を摩擦の小さくなるような素材でコーティングするな
どしてもよい。このようにすると、ケーブル同士が接触
したときに生じる摩擦力をさらに小さくすることがで
き、ケーブルの耐久性をさらに向上させることができ
る。
た発明によれば、前記旋回筐体を旋回したときにも、ケ
ーブルが固定筐体の内面に接触することがなく、ケーブ
ルの外皮が擦れて摩耗することがないので、ケーブルの
耐久性が向上し、産業用ロボットのメンテナンスが容易
になるという効果がある。また、ケーブルを保護するた
めの保護部材が不要であるので、産業用ロボットを小型
化することができるという効果もある。
体内および旋回筐体内におけるケーブルの移動スペース
を小さくすることができ、他の部材との干渉を少なくす
ることができるので、装置の小型化が可能になるという
効果がある。
間においてケーブル同士の干渉が低減され、ケーブルに
加わる力を小さくすることができるので、ケーブルの耐
久性が向上し、産業用ロボットのメンテナンスが容易に
なるという効果がある。
部における及び両固定部間におけるケーブル同士の干渉
および接触が少なくなり、ケーブルに加わる力を小さく
することができるので、ケーブルの外皮の摩耗が減り、
ケーブルの耐久性が向上して、産業用ロボットのメンテ
ナンスが容易になるという効果がある。
部間においてケーブル同士が接触したときの摩擦力を小
さくすることができるので、ケーブルの外皮の摩耗が減
り、耐久性が向上して、産業用ロボットのメンテナンス
が容易になるという効果がある。
ル同士の干渉および接触が少なくなり、ケーブルに加わ
る力を小さくすることができるので、ケーブルの外皮の
摩耗が減り、ケーブルの耐久性が向上し、産業用ロボッ
トのメンテナンスが容易になるという効果がある。
作時にケーブルに加わる力を小さくすることができるの
で、ケーブルの耐久性が向上し、しかも、各ケーブルの
耐久性をほぼ同じにすることができるので、産業用ロボ
ットのメンテナンスが容易になるという効果がある。
作時にケーブルに無理な力が加わらなくなるので、ケー
ブルの耐久性が向上し、産業用ロボットのメンテナンス
が容易になるという効果がある。
態の正面図である。
形態における一部破断左側面図である。
の正面図である。
形態における作用を説明するための要部構成斜視図であ
る。
形態における作用を説明するための要部構成平面図であ
る。
である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 固定筐体と、該固定筐体に旋回中心を中
心として回動可能に支持された旋回筐体と、前記固定筐
体および旋回筐体の内部にこれら両筐体間に亘って配設
されそれぞれの筐体に固定部が固定されているケーブル
と、を備えた産業用ロボットにおいて、 前記旋回筐体の旋回動作によって、前記ケーブルの旋回
筐体の固定部が前記固定筐体の固定部を中心に円弧状に
推移することを特徴とする産業用ロボット。 - 【請求項2】 前記ケーブルを複数有し、これらケーブ
ルは、固定筐体の固定部と旋回筐体の固定部との間の長
さが同一寸法にされていることを特徴とする請求項1に
記載の産業用ロボット。 - 【請求項3】 前記ケーブルは、固定筐体の固定部と旋
回筐体の固定部との間で互いに非拘束状態にされている
ことを特徴とする請求項2に記載の産業用ロボット。 - 【請求項4】 互いに隣接する前記ケーブル間に隙間が
設けられていることを特徴とする請求項2に記載の産業
用ロボット。 - 【請求項5】 前記各ケーブルの外皮表面が摩擦係数の
小さい材質で形成されていることを特徴とする請求項2
に記載の産業用ロボット。 - 【請求項6】 前記旋回筐体の旋回動作における中立位
置で、前記複数のケーブルはその軸心を略一平面上で平
行に延ばすように配列されていることを特徴とする請求
項2に記載の産業用ロボット。 - 【請求項7】 前記ケーブルは、旋回筐体の固定部から
固定筐体側に延びる部分の軸心が前記旋回中心とほぼ平
行し、固定筐体の固定部から旋回筐体側に延びる部分の
軸心が前記旋回中心と交差するように配置されているこ
とを特徴とする請求項2に記載の産業用ロボット。 - 【請求項8】 前記ケーブルは前記中立位置で、旋回筐
体の固定部から固定筐体側に延びる部分と、固定筐体の
固定部から旋回筐体側に延びる部分とが、該ケーブルの
許容曲げ半径以上の曲率半径で曲がる円弧部によって接
続されていることを特徴とする請求項7に記載の産業用
ロボット。
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