JPH08112797A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーム部の回動に伴って中空部材に作用する
捩れ力を低減すること。 【構成】 固定ベース１１と第２アーム１３との間にケ
ーブルダクト１６を設け、ケーブルダクト１６内に配線
ケーブル挿入することにより、配線ケーブルが保護され
ている。この構成の場合、ケーブルダクト１６の右端部
を固定ベース１１に固定し、左端部を軸受１５により第
２アーム１３に回動可能に取付けているので、第２アー
ム１３が回動すると、軸受１５が滑り、ケーブルダクト
１６が静止状態に保持される。従って、ケーブルダクト
１６に作用する捩れ力が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベース部とアーム部と
の間に中空部材を設け、この中空部材の内部に配線ケー
ブルを挿入した構成の産業用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用ロボットにおいては、数多くの配
線ケーブルを様々な方法で敷設し、これら配線ケーブル
により複雑な制御信号を伝達するようにしている。これ
ら配線ケーブルのうち、特にアーム部の関節を跨ぐよう
に敷設されたものに対しては、アーム部の駆動に伴い応
力が作用するため、優れた耐捩じり特性や耐曲げ特性が
要求される。このため、アーム部の関節を跨ぐように中
空部材を取付け、この中空部材の内部に配線ケーブルを
挿入することが行われている。

【０００３】図６は、この技術を水平多関節形ロボット
に適用した従来例である。ここで、１は固定ベース、２
は水平方向へ回動可能な第１アーム、３は水平方向へ回
動可能な第２アームであり、固定ベース１および第２ア
ーム３には、ケーブルダクトからなる中空部材４の左右
各端部が夫々固定されている。この構成の場合、制御装
置からロボット本体への配線は、通常、固定ベース１か
ら取入れられ、各軸のモータやセンサ等へ接続される
が、第２アーム３を回動させる２軸モータ３ａ等、第２
アーム３の上面に配置された電気部品に対する配線は、
中空部材４の内部を通して行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成において
は、中空部材４の両端部を固定ベース１および第２アー
ム３に固定しているため、第１アーム２や第２アーム３
が回動すると、中空部材４の一部に応力（特に捩れ力）
が集中する。そこで、中空部材４の両端部を第２アーム
３および固定ベース１から垂直に立上げ、中空部材４の
頂上部を半円弧状に弛ませることにより、中空部材４に
作用する捩れ力を分散させている。従って、中空部材４
の垂直方向への張出し量が非常に大きくなり、特に第１
アーム２が長い場合には、中空部材４および配線ケーブ
ルの重量がかさみ、中空部材４が倒れてしまう虞れがあ
った。

【０００５】そこで、図７に示すように、中空部材４
を、固定ベース１と第１アーム２との間に位置する中空
部材４ａと第１アーム２と第２アーム３との間に位置す
る中空部材４ｂとに分割し、両中空部材４ａおよび４ｂ
内に配線ケーブルを挿入する必要が生じ、その結果、部
品点数の増加や構成の複雑化を招いていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、部品点数の増加や構成の複雑化を招
くことなく、中空部材の張出し量を小さくできる産業用
ロボットを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の産業用ロ
ボットは、ベース部と、このベース部に対して回動可能
に設けられたアーム部と、前記ベース部と前記アーム部
との間に設けられた中空部材と、この中空部材の内部に
挿入された配線ケーブルとを備え、前記中空部材のアー
ム部側の端部をアーム部に回動可能に取付け、且つ、ア
ーム部に対して傾斜させたところに特徴を有する。

【０００８】請求項２記載の産業用ロボットは、ベース
部と、このベース部に対して回動可能に設けられたアー
ム部と、前記ベース部と前記アーム部との間に設けられ
た中空部材と、この中空部材の内部に挿入された配線ケ
ーブルとを備え、前記中空部材のベース部側の端部をベ
ース部に回動可能に取付け、アーム部側の端部をアーム
部に対して傾斜させたところに特徴を有する。

【０００９】

【作用】請求項１記載の手段によれば、中空部材のアー
ム部側の端部をアーム部に回動可能に取付けるので、ア
ーム部がベース部に対して回動すると、中空部材のアー
ム部側の端部がアーム部に対して滑り、中空部材が静止
状態に保持される。従って、中空部材に作用する捩れ力
が低減され、中空部材の両端部を垂直に立ち上げること
により、中空部材の頂上部を半円弧状に弛ませていた従
来とは異なり、中空部材のアーム部側の端部をアーム部
に対して傾斜させ、中空部材の張出し量を少なくするこ
とが可能になる。

【００１０】請求項２記載の手段によれば、中空部材の
ベース部側の端部をベース部に回動可能に取付けるの
で、アーム部がベース部に対して回動すると、アーム部
と共に中空部材のベース部側の端部が回動する。従っ
て、中空部材に作用する捩れ力が低減されるので、中空
部材のアーム部側の端部をアーム部に対して傾斜させ、
中空部材の張出し量を少なくすることが可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を水平多関節形ロボットに適用
した第１実施例について、図１ないし図３を参照しなが
ら説明する。まず、図１において、ベース部に相当する
固定ベース１１にはコネクタ１１ａが設けられ、コネク
タ１１ａには制御装置（図示せず）が接続されている。
この制御装置は、マイクロコンピュータを主体に構成さ
れたものであり、そのソフトウェア構成に基づいて、ロ
ボットに各種の作業を実行させる。

【００１２】固定ベース１１には、水平方向へ回動可能
な第１アーム１２が設けられている。そして、制御装置
には、固定ベース１１のコネクタ１１ａを介して１軸モ
ータ（図示せず）が接続されており、制御装置は、１軸
モータを運転制御することに伴い、第１アーム１２を固
定ベース１１に対して水平方向へ回動させる。また、第
１アーム１２の上面には、アーム部に相当する第２アー
ム１３が設けられ、第２アーム１３は、第１アーム１２
に対して水平方向へ回動するようになっている。また、
第２アーム１３の上面にはカバー１４が被せられ、カバ
ー１４には軸受ブラケット１５ａが固着されている。そ
して、軸受ブラケット１５ａには軸受１５が取付けられ
ている。

【００１３】中空部材に相当するケーブルダクト１６
は、斜め上方向へ指向する径大なコネクタ部１６ａと、
垂直方向へ指向する径大なコネクタ部１６ｂと、コネク
タ部１６ａおよび１６ｂ間を接続する弧状のダクト部１
６ｃとから構成されたものであり、コネクタ部１６ａは
軸受１５に装着され、コネクタ部１６ｂは固定ベース１
１に固着されている。従って、ケーブルダクト１６の一
端部（第２アーム１３側の端部）は、第２アーム１３に
対して所定角度θ傾斜し、しかも、第２アーム１３が回
動すると軸受１５が滑り、静止状態に保持される。尚、
１６ｄは、ケーブルダクト１６を軸受１５から抜止めす
る抜止リングである。

【００１４】第２アーム１３には、カバー１４の内部に
位置して内部カバー１４ａが設けられ、内部カバー１４
ａ内には２軸モータ１３ａが収容されている。そして、
固定ベース１１のコネクタ１１ａには複数の配線ケーブ
ルからなる複合ケーブル（図示せず）が接続され、この
複合ケーブルは、固定ベース１１の内部からケーブルダ
クト１６を通して２軸モータ１３ａに接続されており、
制御装置は、該複合ケーブルを通して２軸モータ１３ａ
を運転制御することにより、第２アーム１３を第１アー
ム１２に対して水平方向へ回動させる。

【００１５】第２アーム１３には、上下動および回動可
能な工具軸１７が設けられている。また、第２アーム１
３には、カバー１４の内部に位置して３軸モータ１７ａ
および４軸モータ１７ｂが設けられている。そして、３
軸モータ１７ａおよび４軸モータ１７ｂは前記複合ケー
ブルに接続されており、制御装置は、該複合ケーブルを
通して３軸モータ１７ａを運転制御することにより、工
具軸１７を第２アーム１３に対して上下動させ、４軸モ
ータ１７ｂを運転制御することにより第２アーム１３に
対して回動させる。

【００１６】工具軸１７には把持装置１８が設けられて
いる。この把持装置１８は制御装置に接続されており、
制御装置は、第１アーム１２や第２アーム１３や工具軸
１７を運転制御することにより把持装置１８を移動さ
せ、把持装置１８によりワークを把持したり、部品の組
立やハンドリングを行う。

【００１７】上記実施例によれば、ケーブルダクト１６
のコネクタ部１６ａを第２アーム１３に回動可能に取付
けたので、図２および図３に矢印で示すように、第２ア
ーム１３が回動すると、軸受１５が滑り、ケーブルダク
ト１６のコネクタ部１６ａが静止状態に保持される。従
って、第１アーム１２および第２アーム１３の双方が回
動しても、第２アーム１３の回動に伴うケーブルダクト
１６の捩れ分だけケーブルダクト１６の捩れ量が少なく
なり、その結果、実用上十分な程度にケーブルダクト１
６の捩れを低減できる。

【００１８】このため、ケーブルダクト１６内の複合ケ
ーブルの寿命が伸びるのは勿論のこと、中空部材の頂上
部を半円弧状に弛ませる必要がなくなるので、図１に示
すように、コネクタ部１６ａを第２アーム１３に対して
所定角度θ傾斜させ、ケーブルダクト１６の張出し量を
少なくすることができる。その結果、ケーブルダクト１
６が倒れ難くなるので、第１アーム１２に合せてケーブ
ルダクト１６を長大化する場合でも、ケーブルダクト１
６を分割する必要がなくなり、部品点数の削減や構成の
簡素化が実現される。これと共に、垂直方向の寸法に制
限を受ける空間にロボットを設置する場合に有利にな
る。

【００１９】次に本発明の第２実施例を図４および図５
に基いて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材に
ついては同一の符号を付して説明を省略し、以下、異な
る部材についてのみ説明を行う。まず、図４において、
アーム部に相当する第１アーム１２の上面にはカバー１
９が被せられ、このカバー１９にはケーブルダクト１６
のコネクタ部１６ａが固着されている。また、固定ベー
ス１１には軸受ブラケット２０ａが固着されている。そ
して、軸受ブラケット２０ａには軸受２０が取付けら
れ、軸受２０にはケーブルダクト１６のコネクタ部１６
ｂが装着されている。

【００２０】第１アーム１２の下面には第２アーム１３
が水平方向へ回動可能に取付けられている。この第２ア
ーム１３の上面には、その先端部に位置してカバー２１
が被せられ、このカバー２１内には、２軸モータ１３ａ
と３軸モータ１７ａと４軸モータ１７ｂとが収容されて
いる。そして、コネクタ１１ａに接続された複合ケーブ
ルは、固定ベース１１の内部からケーブルダクト１６お
よび第２アーム１３の内部を通して２軸モータ１３ａと
３軸モータ１７ａと４軸モータ１７ｂとに接続されてい
る。

【００２１】上記実施例によれば、ケーブルダクト１６
のコネクタ部１６ｂを固定ベース１１に回動可能に取付
け、コネクタ部１６ａを第１アーム１２に固定したの
で、第２アーム１３の回動に伴いケーブルダクト１６に
捩れ力が作用しなくなるのは勿論のこと、第１アーム１
２が回動すると、図５に示すように、軸受２０が滑り、
第１アーム１２と共にケーブルダクト１６が回動するの
で、ケーブルダクト１６に捩れ力が作用しなくなる。こ
のため、コネクタ部１６ａを第１アーム１２に対して傾
斜させ、ケーブルダクト１６の張出し量を少なくするこ
とができるので、上記第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２２】尚、上記第１および第２実施例において
は、本発明を水平多関節形ロボットに適用したが、これ
に限定されるものではなく、回動可能なアーム部を有す
るロボットに広く適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の産業用ロボットによれば、中空部材に作用する捩れ力
が低減されるので、中空部材をアーム部に対して傾斜さ
せ、中空部材の張出し量を少なくすることができる。こ
のため、中空部材内の配線ケーブルの寿命が伸びる、垂
直方向の寸法に制限を受ける空間にロボットを設置する
場合に有利になるといった効果を奏するのは勿論のこ
と、中空部材が倒れ難くなるので、アーム部に合せて中
空部材を長大化する場合でも、中空部材を分割する必要
がなくなり、その結果、部品点数の削減や構成の簡素化
が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部破断正面図

【図２】第１アームおよび第２アームが回動した状態を
示す上面図

【図３】第２アームが別の方向へ回動した状態を示す図
２相当図

【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図５】図２相当図

【図６】従来例を示す図１相当図

【図７】別の従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１は固定ベース（ベース部）、１２は第１アーム（ア
ーム部）、１３は第２アーム（アーム部）、１６はケー
ブルダクト（中空部材）を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部と、 このベース部に対して回動可能に設けられたアーム部
   と、 前記ベース部と前記アーム部との間に設けられた中空部
   材と、 この中空部材の内部に挿入された配線ケーブルとを備え
   たものにおいて、 前記中空部材のアーム部側の端部はアーム部に回動可能
   に取付けられ、且つ、アーム部に対して傾斜しているこ
   とを特徴とする産業用ロボット。
2. 【請求項２】 ベース部と、 このベース部に対して回動可能に設けられたアーム部
   と、 前記ベース部と前記アーム部との間に設けられた中空部
   材と、 この中空部材の内部に挿入された配線ケーブルとを備え
   たものにおいて、 前記中空部材のベース部側の端部はベース部に回動可能
   に取付けられ、アーム部側の端部はアーム部に対して傾
   斜していることを特徴とする産業用ロボット。