JPH02218585A - 工業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工業用ロボットに係り、特に旋回軸を有する工
業用ロボットに関する。

従来の技術 例えば塗装作業等に用いるＬ業用ロボットでは、基台に
固定された旋回駆動部上に旋回ベースが設けられており
、この旋回ベース上に第１及び第２のアーム等が設けら
れている。また、旋回ベース上には各アームや手首機構
等を作動する複数のモータが設けられているため、これ
らのモータに電源供給するケーブルを基台から引き出す
必要がある。

このケーブルは、旋回ベースの旋回動作を妨げることが
ないよう余裕を持った長さとされているが、この余裕部
分は一般に旋回駆動部内に収納されている。

ケーブルを旋回駆動部内に収納する構造としては、例え
ば特公昭６３−３５３９８Ｑ公報、特１ｔｌｆｌ　５７
−１６８４＠公報、特開昭５９−１３４６９０号公報等
に見られるような種々の構造があった。

発明が解決しようとする課題 しかるに、従来の各構成では、単にケーブルを旋回駆動
部内の空間部分に収納したり、また旋回用モータ等が内
股された固定円柱部の外周にケーブルを巻回させる構成
であったため、旋回ベースの旋回時にケーブル同志がこ
すれ合ったり、またケーブルが固定円柱部の周方向に摺
動する力が作用するためケーブルが固定円柱部分とこす
れ合い、ケーブルの損傷事故が発生する虞れがあるとい
う課題があった。また、単に旋回駆動部内の空間部にケ
ーブルを収納する構成のものでは、旋回ベースの旋回に
伴い円滑にケーブルの引出し収納を行なうために、ケー
ブルが絡みつかないよう大きな空間を必要とし、旋回駆
動部が大型化してしまうという課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、旋回ベ
ースの旋回に伴うケーブルの損傷を有効に防止し得る。

Ｆ業用ロボットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために１本発明では、アーム等の上
部機構が設けられた旋回ベースを旋回軸を中心として旋
回させる旋回駆動部を具備すると共に、前記上部機構を
駆動するためのケーブルを具備し、このケーブルの上記
旋回ベースの旋回に伴い生ずるゆるみ部分を面間旋回駆
動部内に収納する構成とされた工業用ロボットにおいて
、上＆！旋回駆動部内に、前記ケーブルが巻回されると
共に前記旋回ベースの旋回軸の周囲に回転自在とされた
ケーブルガイド部を設けたことを特徴とする。

作用 上記構成の工業用ロボットでは、ケーブルがケーブルガ
イド部に巻き付く方向にに回ベースが旋回する時、ケー
ブルはケーブルガイド部に締めつけられ、またケーブル
ガイド部に対し周方向に作用する力はケーブルガイド部
が回転することにより吸収される。よって、ケーブルガ
イド部に対しケーブルが摺動することはなく、両者間で
こすれが発生することはなく、ケーブルの損傷を防止す
ることができる。

また、上記と逆方向に旋回ベースが旋回すると、ケーブ
ルはゆるみ巻回されたケーブルの輪は広がりケーブルガ
イド部から離間する。よって、上記逆方向に対する旋回
ベースの旋回時においてもケーブルがケーブルガイド部
とすれることはなく、ケーブルの損傷を有効に防止する
ことができる。

実施例 次に本発明の実施例について図面と共に説明する。

第３図は、本発明の一実施例である６自由度［襲用ロボ
ット１の全体を示す図である。同図において、２はベー
スであり、このベース２の上には、本発明の特徴となる
旋回駆動部３が設けられている。旋回駆動部３の上には
、ベース２に固定され旋回軸Ａを中心として回動する旋
回ベース４が設けられている。旋回ベース４の上には、
旋回ベース４に固定され旋回軸Ａと直交する軸線Ｂを中
心として回動する第１アーム５、及び第１アーム駆動部
６が設けられている。

そして、第１アーム５の先端部には、第１アーム５に固
定され軸線Ｂと平行な軸ねＣを中心として回動する第２
アーム７が設けられている。この第２アーム７と第１ア
ーム５の連結部には、第２アーム駆動部８が設けられて
いる。また、第２アーム７の掛部には、手首機構駆動部
９が設置）られている。さらに、第２アーム７の先端に
は、手首機ｌ！４１０が設けられている。手首機１１１
０には、ケース１１．１２及び取付軸１３が設けられて
いる。ケース１１は、第２アーム７に固定され軸線Ｃに
平行な軸線りを中心として回動するようになっている。

ケース１２は、ケース１３に固定され軸線りに直交する
軸線Ｅを中心として回動するようになっている。取付軸
１３は、ロボットに作業をさせるための作業ツール等を
取り付けるもので、ケース１２に固定され軸線Ｅに直交
する軸線Ｆを中心として回動するようになっている。こ
こで、第１アーム５は旋回軸Ａを含む平面上に存在する
ようになっている。さらに、第２アーム７は第１アーム
５に片持状に取付けられ又ケース１１は第２アーム７の
第１アーム５側の側面に片持状に取付けられて、軸線Ｅ
は旋回軸Ａを含みかつ軸線りと直交する平面内に存在す
るようになっている。

また、第１アーム駆動部６．第２アーム駆肋部８゜手ｍ
駆動部９に対しｌｆｌ！！供給を行なうケーブル１４は
、旋回駆動部３より旋回ベース４を貫通して引き出され
、各アーム５，７内を通り各駆動部６．８．９に接続さ
れている。

次に本発明の要部となる旋回駆動部３について第１図及
び第２図を用いて説明する、図中、１５は円筒状の外部
ケースであり、ベース２上に固定されている。また、外
部ケース１５の内側のベース２上には同じく円筒状のパ
イプ状部材１６が固定されている。このパイプ状部材１
６の上部には７ランジ１７．１８が取付けられており、
フランジ１８の下部には旋回駆動用のモータ１９が、ま
た上部にはこのモータ１９の回転を減速する減速機２０
が固定されている。更に、減速機２０の上部に設けられ
た出力軸２０ａには旋回ベース４が配設され、よってモ
ータ１９が回転するとその回転は減速ＴＲ２０で減速さ
れた上で旋回ベース４に伝達され、これにより、旋回ベ
ース２は旋回する構成とされている。尚、モータ１９の
配置！１１１９ａはへ−スフ上に形成された開口２ａを
介してベース２内に導かれ、ベース２内に設けられた端
子台２１に接続されている。

また、パイプ状部材１６の外周位置には、ケーブル１４
が巻回される筒状のケーブルガイド部２２が取付けられ
ている。このケーブルガイド部２２はベアリング２３に
よりパイプ状部材１６に対し回転自在となるよう構成さ
れている。

上記してきた外部ケース１５．パイプ状部材１６、モー
タ１９．ケーブルガイド２２は、共にｌｋ＠軸Ａに対し
同軸的になるよう配設されており、コンパクトな構成と
なっている。また、各部材１５．１６．２２は夫々筒状
の部材であるため、外部ケース１５内の限られた空間を
有効に利用している。

ケーブル１４は、その下端部をベース２に配設されたコ
ネクタ２４（端子台２１に接続されていいる）に接続固
定されている。このケーブル１４は、コネクタ２４との
接続位置より、ケーブルガイド２２に螺旋状に巻き付け
られた上で旋回ベース４に形成された孔２５より旋回駆
動部３の外部へ引き出される。

ケーブル１４の下端部はコネクタ２４に接続されている
ため固定されているが、旋回ベース４は旋回するため孔
２５の位置は変位する。よって、コネクタ２４と旋回ベ
ース４の孔２５の間でケーブル１４の余裕を持たせない
とケーブル１４が切断されたり、旋回ベース４が旋回動
作しない事態が生ずる。このため、一般にケーブル１４
には余裕を持たせてあり、本願に係る１［乗用ロボット
１では、この余裕部分をケーブルガイド部２２に螺旋状
に巻回することにより旋回駆動部３内に収納している。

続いて、旋回ベース４が旋回動作した時のケーブル１４
の動作について第４図及び第５図を用いて説明する。

第４図は旋回ベース４が旋回軸へを中心に矢印ｘ１方向
へ旋回した状態を示している。この時、ケーブル１４は
ケーブルガイド部２２に締めつけられる状態とな全。ま
た、この時ケーブル１４が作用する力は、図中矢印で示
すようにケーブルガイド部２２を旋回＠八に向は押圧す
る押圧力と、ケーブルガイド部２２を×１方向へ回転さ
せようとする回転付勢力のＩＳＸたつである。押圧力は
ケーブル１４をケーブルガイド部２２に締め付ける力で
あり、この押圧力によってケーブル１４がケーブルガイ
ド部２２とこすれ合うようなことはない。

また回動付勢力は、ケーブルガイド部２２の外周上を×
１方向へケーブル１４が移動しようとする力であるが、
前記のようにケーブルガイド部２２はパイプ状部材１６
に対し回転自在の構成とされているため、この回転付勢
力が作用すると、ケーブルガイド部２２はＸ＋力方向回
転してしまう。よって、ケーブル１４とケーブルガイド
部２２の相対的な位置関係は変らず、ケーブル１４がケ
ーブルガイド部２２上でこすれるようなことはない。よ
って、１にロベース４がＸ１７Ｊ向へ旋回してもケーブ
ル１４が’１５％することはない。

尚、従来の工業用ロボットでは、ケーブルガイド部２２
に相当する部分が固定とされていたため、ケーブルの回
転付勢力に伴いケーブルがケーブルガイド部に相当する
部材上で店勤変位し、これによりケーブルの損傷事故が
発生していた。

第５図は旋回ベース４がＸ２７］向へ旋回した状態を示
している。この時、ケーブル１４はゆるんだ状態となり
ケーブルガイド部２２から離間する（旋回角度によって
は、離間しない場合もある）。

この状態では、第４図を用いて説明した押圧力及び回転
付勢力は極めて小か、或は全く作用していない。よって
、旋回ベース４がｘ２方向へ旋回する時もケーブル１４
のこすれは発生せずケーブル１４のｍ償を有効に防止で
きる。

尚、旋回ベース４の×２方向に対する旋回角度が大きい
峙、ケーブル１４のゆるみに伴いケーブル同士に干渉の
生ｆることが考えられるが、上記のようにケーブル１４
はケーブルガイド部２２に螺旋状に巻回されているため
、上部に巻かれたケーブル１４と下部に巻かれたケーブ
ル１４の１ｉｌｔ問寸法Ｌ（第２図に示す）は大きく、
上記干渉によりケーブル１４に損傷が生ずるようなこと
はない。

また、上記のようにケーブル１４は外部ケース１５とケ
ーブルガイド部２２の間の空間に螺旋状に収納されるた
め、螺旋駆！１１１！１３の小ヤ化を図ることができた
。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、旋回駆動部内に回転自在
の構成とされたケーブルガイド部を設け、これにケーブ
ルを巻回させて収納する構成としたことにより、旋回ベ
ースの旋回に伴いケーブルにこずれを発生させる回転付
勢力が発生でしても、この回転付勢力はケーブルガイド
部が回転することにより吸収されてしまいケーブルとケ
ーブルガイド部の相対的な位置は変化することはなく、
よってケーブルにこすれは発生せず、ケーブルの損傷事
故を有効に防止することができる智の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例であるＬ業用ロボ
ットの旋回駆動部を拡大して示す部分切截図、１断面図
、第３図は本発明に係る工業用ロボットの外観図、第４
図及び第５図は旋回ベースが旋回する時のケーブルの動
作を説明するための図である。 １・・・工業用ロボット、３・・・旋回駆動部、４・・
・旋回ベース、１４・・・ケーブル、１５・・・外部ケ
ース、１６・・・バイブ状部材、１９・・・モータ、２
２・・・ケーブルガイド部。 特許出願人　ト　キ　〕　株式会社 第１図 且＃Ｉを動却 第２図 ３個翫輛 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アーム等の上部機構が設けられた旋回ベースを旋回軸を
   中心として旋回させる旋回駆動部を具備すると共に、前
   記上部機構を駆動するためのケーブルを具備し、このケ
   ーブルの上記旋回ベースの旋回に伴い生ずるゆるみ部分
   を前記旋回駆動部内に収納する構成とされた工業用ロボ
   ットにおいて、上記旋回駆動部内に、前記ケーブル巻回
   されると共に前記旋回ベースの旋回軸の周囲に回転自在
   とされたケーブルガイド部を設けたことを特徴とする工
   業用ロボット。