JPH07328981A - 作業用ロボットのケーブル類保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、ケーブル類の断線を防ぎ、
かつケーブル接続部のコネクタを破損から保護すること
が可能な作業用ロボットのケーブル類保持装置を提供す
ることにある。 【構成】 本発明に係る作業用ロボットのケーブル類保
持装置では、溶接ロボット１のロボットアーム３に取付
けられ、下端部でケーブル類１１を処理するケーブル処
理具１４と、ケーブル処理具１４に取付けられ、ケーブ
ル処理具１４を上下動可能に保持するスプリング１５
と、溶接ロボット１のロボット制御盤２に接続され、ケ
ーブル類１１に掛かる負荷を検知することによりロボッ
ト制御盤２を介して溶接ロボット１の作動を停止するリ
ミットスイッチ１６とをそれぞれ備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種作業に使用されて
いる作業用ロボットのケーブル類保持装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の作業用ロボットとして、例えば図
７に示すようなものがある。この作業用ロボットは、図
示しないロボット制御盤によって制御される溶接ロボッ
ト５１であって、該溶接ロボット５１のアーム５２の先
端手首部には溶接ガン５３が取付けられている。しかし
て、溶接ガン５３には、排水用ケーブル５４、給水用ケ
ーブル５５、給気用ケーブル５６および溶接ケーブル５
７の一端がそれぞれ連結されており、これらケーブル５
４，５５，５６，５７の他端は図示しない圧縮ポンプや
電流供給装置などに接続されている。

【０００３】しかも、このような溶接ロボット５１で
は、溶接作業中に、排水用ケーブル５４などがアーム５
２の手首部に巻き付いて断線したり、ケーブル接続部の
コネクタが破損したりするのを避けるため、従来よりア
ーム５２上に図示しない各種のケーブル保持装置を取付
けてケーブル処理を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のケーブル保持装置においては、ロボットアームに取
付けられた支持筒に中継金具を固定し、該中継金具にて
連結部材を保持しているに過ぎないので、どんなに上手
にケーブル処理を行っても、ロボットアームの先端に溶
接ガンやハンドリング治具等のツールを持たせて作業す
る場合に、何か他のものにケーブルを引っ掛けたり、あ
るいはロボットアームの手首にケーブルが巻き付いて断
線を起こしたり、非常に高価なケーブル接続部のコネク
タ等が破損してしまうなどの欠点があった。また、溶接
ロボット５１は数種類のプログラムによって様々な動き
をするので、従来のケーブル保持装置によりすべての動
きに対して満足するケーブル処理を施すことは困難であ
った。

【０００５】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ケーブル類の断線を防ぎ、
かつケーブル接続部のコネクタを破損から保護すること
が可能な作業用ロボットのケーブル類保持装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、作業用ロボッ
トのロボットアームに取付けられ、下端部でケーブル類
を処理するケーブル処理具と、該ケーブル処理具に取付
けられ、前記ケーブル処理具を上下動可能に保持する緩
衝部材と、前記作業用ロボットの制御装置に接続され、
前記ケーブル類に掛かる負荷を検知することにより前記
制御装置を介して前記作業ロボットの作動を停止する検
知手段とをそれぞれ備えている。

【０００７】また、他の本発明においては、作業用ロボ
ットのロボットアームに変位自在に吊り下げられる筒状
体と、該筒状体内に緩衝部材を介して上下動可能に保持
され、下端部でケーブル類を処理するケーブル処理具
と、前記作業用ロボットの制御装置に接続され、前記ケ
ーブル類に掛かる負荷を検知することにより前記制御装
置を介して前記作業ロボットの作動を停止する検知手段
とをそれぞれ備えている。

【０００８】

【作用】本発明に係る作業用ロボットのケーブル類保持
装置では、ケーブル類に負荷が掛かった場合、ケーブル
処理具が緩衝部材の付勢力に抗して引っ張られ、ケーブ
ル類の断線やケーブル接続部のコネクタの破損となる前
に検知手段を作動させ、該検知手段の検知信号を作業用
ロボットの制御装置に送って作業用ロボットの作動を停
止させるため、作業用ロボットが異常な状態になったこ
とを作業者に知らせることが可能になり、作業者はケー
ブル類の状態をチェックし、負荷の掛からない状態に戻
した後、作業用ロボットを復帰させることができる。

【０００９】また、他の本発明に係る作業用ロボットの
ケーブル類保持装置では、ロボットアームに変位自在に
吊り下げられた筒状体によりケーブル処理具が緩衝部材
の付勢力に抗して種々の方向に引っ張り得るため、上記
発明と同様の作用を行えるとともに、作業用ロボットの
あらゆる動きに対応できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１１】図１および図２は本発明に係る作業用ロボ
ットのケーブル類保持装置の一実施例を示している。図
において、１は作業用ロボットの溶接ロボット、２は該
溶接ロボット１を制御するロボット制御盤（制御装置）
である。この溶接ロボット１は、先端に手首部３ａが形
成されたロボットアーム３を有しており、当該ロボット
アーム３の手首部３ａにはトランス４を具備する溶接ガ
ン５が取付けられている。

【００１２】このような溶接ガン５は、トランス４の前
面に配設される固定ガンアーム６と可動ガンアーム７と
を有しており、これらガンアーム６，７の先端にはそれ
ぞれ溶接電極８，９が設けられている。また、可動ガン
アーム７は、背面側の作動シリンダ１０から伸縮するピ
ストンロッド（図示せず）によって前後方向に摺動する
ように構成されている。しかして、溶接ガン５は、可動
ガンアーム７を前方へ摺動させることにより溶接電極
８，９間に図示しない被溶接ワークを挟持して所定のス
ポット溶接を行うようになっている。

【００１３】一方、上記溶接ガン５には、排水、給水、
給気および溶接用ケーブルなどの全体を表すケーブル類
１１の一端がそれぞれ所定の位置で連結されており、該
ケーブル類１１はその途中でケーブル類保持装置のケー
ブルプロテクタ１２によって束ねられた状態で保持され
ている。このプロテクタ１２は、ロボットアーム３に起
立して取付けられる逆Ｌ字形のステー１３と、該ステー
１３の水平面部１３ａの先端に取付けられ、ケーブル類
１１を処理するケーブル処理具１４と、該ケーブル処理
具１４に取付けられ、このケーブル処理具１４を上下動
可能に保持する緩衝部材のスプリング１５と、ステー１
３の水平面部１３ａにケーブル処理具１４に関連して配
設される検知手段のリミットスイッチ１６とをそれぞれ
備えている。

【００１４】上記ケーブル処理具１４は、図２に示す如
く、下部をフック状に折曲げて全体でＪ形に形成されて
おり、上部がステー１３の水平面部１３ａに貫通して配
置されている。しかも、ケーブル処理具１４の上端に
は、他の部分よりも大径のストッパ部１４ａが形成さ
れ、このストッパ部１４ａとステー１３の水平面部１３
ａとの間には緩衝部材のスプリング１５が配設されてい
る。また、ケーブル処理具１４の下部には、ケーブル類
１１が通されて載置され、かつ結束用バンド１７で一纏
めに束ねられて処理されている。したがって、ケーブル
処理具１４は、ケーブル類１１に負荷が掛かるとスプリ
ング１５の付勢力に抗して下方へ引っ張られ、ステー１
３の水平面部１３ａに衝撃的に当たらないように構成さ
れている。

【００１５】また、上記リミットスイッチ１６は、ケー
ブル類１１に掛かる負荷を検知するものであり、ケーブ
ル処理具１４が所定量下降するとこれに伴って作動する
ように構成されている。すなわち、リミットスイッチ１
６は、ケーブル類１１の断線やコネクタの破損となる前
に、スイッチオンするように設定されている。ケーブル
類１１に掛かる負荷の調整は、数種類の強さのスプリン
グの中より最適なものを選択して、取付けることにより
行われ、通常の動作程度の負荷では検知しないように
し、リミットスイッチ１６の誤作動を防止している。

【００１６】このため、リミットスイッチ１６には、ス
イッチ用ケーブル１８の一端が接続され、該スイッチ用
ケーブル１８の他端はロボットアーム３に設けた中継ボ
ックス１９を介してロボット制御盤２に接続されてい
る。しかも、リミットスイッチ１６がスイッチオンする
と、その検知信号はロボット制御盤２に送られ、当該検
知信号に基づいてロボット制御盤２が溶接ロボット１の
作動を停止させるように構成されている。

【００１７】本実施例のケーブルプロテクタ１２では、
溶接ロボット１の作動中、負荷がケーブル類１１に掛か
った場合に、ケーブル処理具１４が引っ張られる。これ
に伴い、ケーブル処理具１４がスプリング１５の付勢力
に抗して所定量下降すると、この状態をリミットスイッ
チ１６が検知して作動し、検知信号をロボット制御盤２
に送る。すると、ロボット制御盤２は、リミットスイッ
チ１６からの検知信号に基づいて溶接ロボット１にホー
ルドをかけて制御し、その作動を停止させる。したがっ
て、溶接ロボット１は異常な状態となるため、作業者は
これを知ることが可能になる。このため、作業者はケー
ブル類１１の状態をチェックして、負荷の掛からない状
態に戻せば、溶接ロボット１は元の溶接作業が可能な状
態に復帰させられる。

【００１８】本実施例のケーブルプロテクタ１２を溶接
ロボット１に取付ければ、リミットスイッチ１６により
ケーブル類１１に掛かる負荷をケーブル処理具１４を介
して検知し、ロボット制御盤２により溶接ロボット１を
停止し得るようになっているため、ケーブル類１１の断
線やコネクタの破損を確実に防ぐことができる。しか
も、ケーブル類１１に掛かる負荷の度合いは、スプリン
グ１５の仕様を変更するのみで対応でき、軽可搬ロボッ
ト（炭酸ガス溶接など）から重可搬ロボット（スポット
溶接、ハンドリングロボットなど）まで、あらゆる作業
用ロボットに適用し得る。

【００１９】図３〜図５は他の本発明に係る作業用ロボ
ットのケーブル類保持装置の一実施例を示している。図
におけるケーブルプロテクタ２０は、上記発明と同様の
ロボットアーム３に取付けられるステー２１と、該ステ
ー２１の先端にチェーン，柔軟なワイヤ等のフレキシブ
ルな吊下部材２２を介して吊り下げられる筒状体２３
と、この筒状体２３内に下端部を除き上下動可能に取付
けられ、ケーブル類１１を処理するケーブル処理具２４
と、筒状体２３の内部に配設され、ケーブル処理具２４
を保持する緩衝部材の圧縮スプリング２５と、筒状体２
３の外周面下部にケーブル処理具２４に関連して取付け
られる検知手段のリミットスイッチ２６とをそれぞれ備
えている。しかして、筒状体２３は、吊下部材２２によ
ってステー２１に変位自在に取付けられ、ケーブル処理
具２４があらゆる方向に引っ張られても対応できるよう
に構成されている。

【００２０】上記筒状体２３は、上下開口部が上蓋２７
と下蓋２８とによってそれぞれ閉塞され、下蓋２８には
ケーブル処理具２４を挿通させる貫通孔２９が穿設され
ている。また、筒状体２３の外周壁には、切欠き部２３
ａが上下方向に沿って形成されている。一方、ケーブル
処理具２４は、上記発明と同様、下部をフック状に折曲
げて全体でＪ形に形成されており、上端部２４ａは筒状
体２３内に摺動可能に配設される円板状のドグ板３０の
下面に結合されている。このドグ板３０の周縁部には、
切欠き部２３ａを介して筒状体２３の外部に配置される
Ｌ字形の突起３０ａが形成されており、該突起３０ａが
筒状体２３の下部に位置した時に、先端部がリミットス
イッチ２６と係合してこれをたたいてスイッチオンする
ようになっている。

【００２１】また、上記圧縮スプリング２５は、筒状体
２３内でドグ板３０と下蓋２８との間に配設されてい
る。そして、上記ケーブル処理具２４の下部には、ケー
ブル類１１が通されて載置され、かつ結束用バンド１７
で一纏めに束ねられて処理されている。したがって、ケ
ーブル処理具２４は、ケーブル類１１に負荷が掛かると
スプリング２５の付勢力に抗して下方へ引っ張られ、筒
状体２３の下蓋２８に衝撃的に当たらないように構成さ
れている。

【００２２】さらに、上記リミットスイッチ２６は、上
記発明と同様、ケーブル類１１に掛かる負荷を検知する
ものであり、ケーブル処理具２４およびドグ板３０が筒
状体２３の下部まで移動し、突起３０ａがこれをたたく
とスイッチオンして作動するように構成されている。こ
のため、リミットスイッチ２６には、スイッチ用ケーブ
ル３１の一端が接続され、該スイッチ用ケーブル３１の
他端は中継ボックス１９を介してロボット制御盤２に接
続されている。なお、筒状体２３は、吊下部材２２の代
わりにフレキシブルジョイントやボールジョイントを用
いてステー２１に吊り下げてもよい。その他の構成は、
上記発明の実施例とほぼ同様である。

【００２３】本実施例のケーブルプロテクタ２０では、
溶接ロボット１の作動中、負荷がケーブル類１１に掛か
った場合に、ケーブル処理具２４が引っ張られる。これ
に伴い、ケーブル処理具２４およびドグ板３０がスプリ
ング２５の付勢力に抗して下降するとともに、ドグ板３
０の突起３０ａがリミットスイッチ２６をたたき、該リ
ミットスイッチ２６が作動して、検知信号をロボット制
御盤２に送る。その後は、上記発明の実施例と同様の作
用を行う。

【００２４】本実施例のケーブルプロテクタ２０におい
ては、筒状体２３が吊下部材２２によってステー２１に
変位自在に吊り下げられているため、これを溶接ロボッ
ト１に取付ければ、上記発明と同様にリミットスイッチ
２６からの検知信号に基づいて溶接ロボット１にホール
ドをかけて制御し、その作動を停止させることができて
ケーブル類１１の断線などを防げる上、ケーブル類１１
に対してあらゆる方向の負荷が掛かっても対応できる。

【００２５】図６は本発明の他の実施例を示すもので、
上記実施例のケーブルプロテクタ２０を構成する筒状体
２３および圧縮スプリング２５の代わりにエアシリンダ
３２を用いてケーブルプロテクタ３３が構成されてい
る。エアシリンダ３２のシリンダハウジング３２ａ内に
は、図示しないピストンとピストンロッド３４とが摺動
自在に配設されており、該ピストンロッド３４の下端部
にはケーブル類１１を一纏めに束ねて処理する結束用バ
ンド３５が取付けられている。しかして、ケーブル類１
１は、結束用バンド３５を介してピストンロッド３４に
保持されるようになっている。

【００２６】上記シリンダハウジング３２ａの下部外周
面には、一般的に使用されているリミットスイッチ（強
磁界スイッチ）３６が取付けられており、このリミット
スイッチ３６は、シリンダハウジング３２ａ内のピスト
ン又はピストンロッド３４にセットされたマグネット
（永久磁石）と位置が一致した時に当該スイッチ内の磁
界や電流の変化が発生して位置を検知するようになって
いる。このため、リミットスイッチ３６には、スイッチ
用ケーブル３７の一端が接続され、該スイッチ用ケーブ
ル３７の他端は中継ボックス１９を介してロボット制御
盤２に接続されている。

【００２７】なお、シリンダハウジング３２ａの内部に
は、エアホース３８およびエアレギュレータ３９を介し
てエアが供給されるようになっており、エアホース３８
の先端はピストンロッド３４（又はピストン）の戻り側
に接続されている。また、エアシリンダ３２は、吊下部
材４０によってステー４１の下面に変位自在に取付けら
れている。その他の構成および作用は上記実施例と同様
である。

【００２８】本実施例のケーブルプロテクタ３３によれ
ば、上記した２発明の実施例で行っているスプリング調
整の代わりに制御装置でエアシリンダ３２へ供給するエ
ア圧を自在にコントロールできるため、各種作業用ロボ
ットに容易に適用することが可能となる。

【００２９】以上、本発明の各実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能
である。

【００３０】例えば、既述の実施例においては、各ケー
ブルプロテクタ１２，２０，３３を溶接ロボット１に適
用したが、ロボットアーム３にハンドリング治具などを
取付けた他の作業用ロボットに適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る作業用ロボッ
トのケーブル類保持装置は、作業用ロボットのロボット
アームに取付けられ、下端部でケーブル類を処理するケ
ーブル処理具と、該ケーブル処理具に取付けられ、前記
ケーブル処理具を上下動可能に保持する緩衝部材と、前
記作業用ロボットの制御装置に接続され、前記ケーブル
類に掛かる負荷を検知することにより前記制御装置を介
して前記作業ロボットの作動を停止する検知手段とをそ
れぞれ備えているので、作業用ロボットが異常な状態に
なったことを作業者に知らせ、ケーブル類に対する負荷
を解除することが可能になり、ケーブル類の断線やケー
ブル接続部のコネクタの破損を確実に防止することがで
きる上、作業用ロボットの様々な動作を確保できる。

【００３２】また、他の本発明に係る作業用ロボットの
ケーブル類保持装置は、作業用ロボットのロボットアー
ムに変位自在に吊り下げられる筒状体と、該筒状体内に
緩衝部材を介して上下動可能に保持され、下端部でケー
ブル類を処理するケーブル処理具と、前記作業用ロボッ
トの制御装置に接続され、前記ケーブル類に掛かる負荷
を検知することにより前記制御装置を介して前記作業ロ
ボットの作動を停止する検知手段とをそれぞれ備えてい
るので、上記発明と同様の効果を得ることができるとと
もに、ケーブル類に対してあらゆる方向の負荷が掛かっ
ても対応でき、各種の作業用ロボットに適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るケーブル類保持装置を
溶接ロボットに取付けた状態を概念的に示す全体斜視図
である。

【図２】上記ケーブル類保持装置の要部を概念的に示す
斜視図である。

【図３】他の本発明の一実施例に係る溶接ロボットのケ
ーブル類保持装置を概念的に示す斜視図である。

【図４】図３におけるケーブル類保持装置の要部を概念
的に示す正面図である。

【図５】図４におけるケーブル類保持装置の要部を分解
して示す斜視図である。

【図６】図３における他の実施例のケーブル類保持装置
の要部を概念的に示す斜視図である。

【図７】従来のケーブル類保持装置を溶接ロボットに取
付けた状態を概念的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 溶接ロボット ２ ロボット制御盤 ３ ロボットアーム １１ ケーブル類 １２，２０，３３ ケーブルプロテクタ １３，２１，４１ ステー １４，２４ ケーブル処理具 １５ スプリング １６，２６，３６ リミットスイッチ １７，３５ 結束用バンド １８，３１，３７ スイッチ用ケーブル ２２，４０ 吊下部材 ２３ 筒状体 ２５ 圧縮スプリング ３０ ドグ板 ３２ エアシリンダ ３４ ピストンロッド ３８ エアホース ３９ エアレギュレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業用ロボットのロボットアームに取付
   けられ、下端部でケーブル類を処理するケーブル処理具
   と、該ケーブル処理具に取付けられ、前記ケーブル処理
   具を上下動可能に保持する緩衝部材と、前記作業用ロボ
   ットの制御装置に接続され、前記ケーブル類に掛かる負
   荷を検知することにより前記制御装置を介して前記作業
   ロボットの作動を停止する検知手段とをそれぞれ備えた
   ことを特徴とする作業用ロボットのケーブル類保持装
   置。
2. 【請求項２】 作業用ロボットのロボットアームに変位
   自在に吊り下げられる筒状体と、該筒状体内に緩衝部材
   を介して上下動可能に保持され、下端部でケーブル類を
   処理するケーブル処理具と、前記作業用ロボットの制御
   装置に接続され、前記ケーブル類に掛かる負荷を検知す
   ることにより前記制御装置を介して前記作業ロボットの
   作動を停止する検知手段とをそれぞれ備えたことを特徴
   とする作業用ロボットのケーブル類保持装置。
3. 【請求項３】 前記筒状体および緩衝部材が、エアシリ
   ンダを用いて構成されていることを特徴とする請求項２
   に記載の作業用ロボットのケーブル類保持装置。