DE102018212748A1

DE102018212748A1 - Drehachsen-kabelverbindungsstruktur

Info

Publication number: DE102018212748A1
Application number: DE102018212748.4A
Authority: DE
Inventors: Kazutaka Nakayama
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2019-02-07
Also published as: US10603787B2; US10717186B1; CN109382848B; CN109382848A; US20190039235A1; US20200206903A1; JP2019025630A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur und einen Roboter mit einer höheren Benutzerfreundlichkeit zum Zeitpunkt der Montage und eine erhöhte Zuverlässigkeit hinsichtlich der ordnungsgemäß Verlegung der Kabel. Eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 umfasst ein feststehendes Element 3 und ein bewegbares Element 4, die relativ drehbar sind, ein zylindrisches Hohlrohrelement 5, das zwischen dem feststehenden Element 3 und dem bewegbaren Element 4 angeordnet ist, so dass es gegenüber dem bewegbaren Element 4 drehbar ist, eine Vielzahl von Kabelbündeln 6, das bzw. die von dem ersten Element 3 oder dem zweiten Element 4 zu dem jeweils anderen durch das Hohlrohrelement 5 geführt ist bzw. sind, erste Kabelbefestigungsmittel 7 zur Befestigung der Kabelbündel 6 an dem feststehenden Element 3, und zweite Kabelbefestigungsmittel 8 zur Befestigung der Kabelbündel 6 an dem bewegbaren Element 4. Jedes der Kabelbündel 6 umfasst eine Vielzahl von Kabeln 60, und ein Kabelbündelungselement 61, das einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der Innendurchmesser des Hohlrohelements 5 ist, und das die Vielzahl von Kabeln 60 in einem Zustand bündelt, indem eine gegenseitige relative Anordnung erhalten wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur, bei der ein Kabel durch ein zylindrisches Drehachsenteil eingeführt wird, und einen Roboter mit der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur.
Verwandte Technik
Manche herkömmlichen Industrieroboter beinhalten ein Hohlrohr, um ein Kabel zu schützen, das von einem zu einem anderen sich relativ drehenden Element verlegt ist (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2). Ein solcher Industrieroboter benötigt mehr Kabel, die durch sein Inneres geführt werden, um mit Sicht, Sensoren und dergleichen umgehen zu können.

Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2015-168037
Patentdokument 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2003-305684

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In manchen Fällen kann eine komplette Kabelanordnung, in der viele Kabel mittels einer Kabelklemme gebündelt sind, nicht zusammen mit der Kabelklemme durch ein Hohlrohr geführt werden, weil das Hohlrohr einen kleinen Durchmesser hat oder der Füllgrad dieser Kabel hoch ist.
Die Kabel müssen befestigt werden, nachdem sie durch das Hohlrohr geführt wurden. In diesem Fall müssen die Kabel befestigt werden, so dass sie sich innerhalb des Hohlrohrs nicht gegenseitig schneiden (kreuzen). Jedoch kann in manchen Fällen, in denen der Füllgrad solcher Kabel in dem Hohlrohr hoch ist, selbst das Überprüfen schwierig sein. Im Ergebnis kommt es zu Problemen, dass die Montage zeitintensiv wird und die Zuverlässigkeit dahingehend, dass die Kabel ordnungsgemäß verlegt sind, niedrig ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur und einen Roboter mit einer höheren Benutzerfreundlichkeit zum Zeitpunkt der Montage und einer höheren Zuverlässigkeit hinsichtlich der ordnungsgemäßen Verlegung der Kabel anzugeben.

(1) Die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (zum Beispiel eine unten beschriebene Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein ersten Element (zum Beispiel ein unten beschriebenes, feststehenden Element 3) und ein zweites Element (zum Beispiel ein unten beschriebenes bewegbares Element 4), die jeweils drehbar sind, ein zylindrisches Drehachsenteil (zum Beispiel ein unten beschriebenes Hohlrohrelement 5), das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist, so dass es gegenüber dem ersten Element und/oder dem zweiten Element drehbar ist, ein oder eine Vielzahl von Kabelbündeln (zum Beispiel unten beschriebene Kabelbündel 6), die von dem ersten Element oder dem zweiten Element zu dem anderen durch das Drehachsenteil geführt sind, erste Kabelbefestigungsmittel (zum Beispiel unten beschriebene erste Kabelbefestigungsmittel 7) zur Befestigung der Kabelbündel an dem ersten Element, und zweite Kabelbefestigungsmittel (zum Beispiel unten beschriebene zweite Kabelbefestigungsmittel 8) zur Befestigung der Kabelbündel an dem zweiten Element. Jedes der Kabelbündel umfasst eine Vielzahl von Kabeln (zum Beispiel unten beschriebene Kabel 60) und ein Kabelbündelungselement (zum Beispiel ein unten beschriebenes Kabelbündelungselement 61), das einen Außendurchmesser hat, der kleiner als ein Innendurchmesser des Drehachsenteils ist, und das die Vielzahl von Kabeln in einem Zustand bündelt, indem eine gegenseitige relative Anordnung erhalten wird.
(2) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) kann in Bezug auf jedes der Kabel eine Länge (beispielweise eine unten beschriebene Länge L1) von einem durch das Kabelbündelungselement gebündeltem Teil zu einem Verbinder (beispielsweise einem unten beschriebenen Verbinder 60a), der an einem Endabschnitt bereitgestellt ist, länger sein als eine Länge (beispielsweise eine unten beschriebene Länge L2) des Drehachsenteils in einer Axialrichtung.
(3) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) oder (2) kann jedes der Kabelbündel zwei der Kabelbündelungselemente an beabstandeten Positionen umfassen, und die Vielzahl der Kabel kann in einem vorgegebenen Zustand, in dem das erste Element und das zweite Element nicht relativ verdreht sind, in einem Abschnitt, der zwischen den Kabelbündelungselementen liegt, zueinander parallel angeordnet sein.
(4) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (3) kann der vorgegebene Zustand, in dem das erste Element und das zweite Element nicht relativ verdreht sind, einem Zustand des Drehachsenteils entsprechen, in dem dieses unter einem Referenzwinkel positioniert ist, und das Drehachsenteil kann maximal zulässige Verdrehwinkel haben, die gegenüber dem Referenzwinkel sowohl in der normalen als auch der entgegengesetzten Drehrichtung gleich sind.
(5) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (4) kann jedes der Kabelbündel ein Kabel-Kit sein, das vorab an dem ersten Kabelbefestigungsmittel oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel befestigt ist.
(6) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (5) kann das gleiche Element als jedes der Kabelbündelungselemente dienen.
(7) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (6) kann das Kabelbündelungselement ein Plattenelement mit einer im Wesentlichen gleichen Breite wie einer Breite von jedem der Kabelbündel sein, und kann eine Struktur haben, die mittels eines Bolzens an dem ersten Kabelbefestigungsmittel oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel befestigt werden kann.
(8) Bei der Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (6) kann das Kabelbündelungselement ein (Klebe)Bandelement sein.
(9) Die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (8) kann ferner Einrichtungen zur Identifizierung der Kabel umfassen.
(10) Der Roboter (zum Beispiel ein unten beschriebener Roboter 1) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur gemäß (1) bis (9) .

Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur und einen Roboter mit einer höheren Benutzerfreundlichkeit zum Zeitpunkt der Montage und einer höheren Zuverlässigkeit hinsichtlich der ordnungsgemäßen Verlegung der Kabel bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur eines Roboters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Kabelbündel darstellt, das die in 1 gezeigte Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur darstellt.
3 ist eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur entlang einer Linie III-III.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 eines Roboters 1 darstellt. 2 ist eine schematische Darstellung, die ein Kabelbündel 6 darstellt, das die in 1 gezeigte Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 darstellt.
Wie in 1 dargestellt ist die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 des Roboters 1 eingerichtet, eine Vielzahl von Kabeln 60, die von einem zu dem anderen Element 3, 4 verlegt sind, welche sich relativ drehen, zu schützen, um eine Beschädigung wie beispielsweise eine durch Torsion (Verdrehen) verursachte Trennung zu verhindern.
Konkret umfasst die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 ein feststehenden Element (erstes Element) 3, ein bewegbares Element (zweites Element) 4, ein Hohlrohrelement (Drehachsenteil) 5, eine Vielzahl der Kabelbündel 6, erste Kabelbefestigungsmittel 7, und zweite Kabelbefestigungsmittel 8.
Das feststehende Element 3, bei dem es sich um ein Element mit einem Innenraum handelt, lagert und fixiert ein Ende des Hohlrohrelements 5, so dass es mit dem Hohlrohrelement 5 kommuniziert. Bei dem feststehenden Element 3 befestigt das erste Kabelbefestigungsmittel 7 die Kabel 60, die von dem bewegbaren Element 4 durch das Hohlrohrelement 5 geführt sind.
Das bewegbare Element 4, bei dem es sich um ein Element mit einem Innenraum handelt, lagert das andere Ende des Hohlrohrelements 5 in drehbarer Art und Weise, so dass es mit dem Hohlrohrelement 5 kommuniziert. Bei dem bewegbaren Element 4 befestigt das zweite Kabelbefestigungsmittel 8 die Kabel 60, die durch das Hohlrohrelement 5 an das feststehende Element 3 geführt sind.
Das Hohlrohrelement 5, das ein zylindrisches Element ist, das ein Handgelenkt des Roboters 1 darstellt, kommuniziert mit dem feststehenden Element 3, so dass das eine Ende des Hohlrohrelements 5 gelagert wird und an dem feststehenden Element 3 befestigt ist, und kommuniziert ebenfalls mit dem bewegbaren Element 4, so dass das andere Ende des Hohlrohrelements 5 durch das bewegbare Element 4 drehbar gelagert wird.
Die Kabelbündel 6 werden von dem bewegbaren Element 4 durch das Hohlrohrelement 5 zu dem feststehenden Element 3 geführt. Wie in 1 und 2 dargestellt beinhaltet jedes der Kabelbündel 6 die Vielzahl an Kabeln 60 und zwei Kabelbündelungselemente 61.
Jede der Vielzahl von Kabeln 60 hat einen Verbinder 60a an dem Endabschnitt des Kabels. Die Vielzahl von Kabeln 60 wird durch die zwei Kabelbündelungselemente 61 in einem Zustand gebündelt, in dem die gegenseitige relative Anordnung der Kabelbündelungselemente 61 erhalten bleibt. Eine Länge L1, bei der es sich um die Länge von dem durch den Kabelbündelungsabschnitt 61 gebündelten Abschnitt, der näher an dem Verbinder 60a ist, bis zu dem Verbinder 60a handelt, der an dem Endabschnitt bereitgestellt ist, ist länger als eine Länge L2 des Hohlrohrelements 5 in der Axialrichtung. Die Vielzahl der Kabel 60 sind in einem vorgegebenen Zustand (Ausgangsreferenzzustand), in dem das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 nicht relativ zueinander verdreht sind, in dem Abschnitt, der zwischen den Kabelbündelungselementen 61 liegt, parallel zueinander angeordnet.
Die Vielzahl der Kabel 60 sind eingerichtet, so dass der Winkel in einer Richtung, um den die Kabel verdreht werden, maximal gleich dem Winkel in der anderen Richtung ist, um den die Kabel maximal verdreht werden. Deshalb ist hinsichtlich des feststehenden Elements 3 und des bewegbaren Elements 4 der Winkel in einer Richtung, um den das feststehenden Element 3 und das bewegbare Element 4 aus dem Ausgangszustand, in dem das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 nicht relativ verdreht werden, gleich dem Winkel in der anderen Richtung, um den das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 aus dem Anfangszustand gedreht werden können. Entsprechend meint der vorgegebene Zustand (der Anfangsreferenzzustand), in dem das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 nicht relativ gedreht sind, den Zustand, in dem das Hohlrohrelement 5 unter einem Referenzwinkel positioniert ist. In diesem Fall sind die maximal zulässigen Verdrehwinkel bei dem Hohlrohrelement 5 sowohl in der normalen als auch in der entgegengesetzten Drehrichtung bezüglich des Referenzwinkels gleich.
Die beiden Kabelbündelungselemente 61 bündeln die Vielzahl von Kabeln 60 an beabstandeten Positionen in einem Zustand, in dem die gegenseitige relative Anordnung der Kabelbündelungselemente 61 erhalten wird. Die Kabelbündelungselemente 61, die jeweils einen Außendurchmesser haben, der kleiner als das Hohlrohrelement 5 ist, können durch das Hohlrohrelement 5 geführt werden. Insbesondere ist jedes der Kabelbündelungselemente 61 ein Plattenelement mit einer Breite W2, die geringfügig größer als eine Breite W1 des Kabelbündels 6 ist und im Wesentlichen gleich der Breite W1 des Kabelbündels 6 ist, und das eine Struktur hat, die mittels eines Bolzens an dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt werden kann. Das gleiche Element dient als jedes der Vielzahl von Kabelbündelungselementen 61, die jedes der Kabelbündel 6 darstellen.
Jedes der Kabelbündel 6 ist ein Kabel-Kit, das vorab an dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt wird, das jenem Mittel entspricht, das unter dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 und dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 näher an dem Basisendabschnitt der Kabelbündel 6 positioniert ist (auf der dem Verbinder 60a entgegengesetzten Seite positioniert). Mit anderen Worten wird das Kabelbündelungselement 61 vorab an dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt, und das Kabelbündelungselement 61 soll anschließend an dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 befestigt werden. Hierbei müssen das erste Kabelbefestigungsmittel 7 und das zweite Kabelbefestigungsmittel 8 eine Struktur haben, die von dem feststehenden Element 3 bzw. dem bewegbaren Element 4 lösbar ist.
Es erfolgt nochmals eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 1. Das erste Kabelbefestigungsmittel 7, das innerhalb des feststehenden Elements 3 bereitgestellt ist, wird der Befestigung des Kabelbündelungselements 61 mit einem Bolzen unterzogen, wodurch alle der Kabelbündel 6 an dem feststehenden Element 3 befestigt werden. Mit anderen Worten befestigt das erste Kabelbefestigungsmittel 7 die Kabel 60 in der Nähe des Hohlrohrelements 5, so dass, wenn das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 relativ gedreht werden, sich die Kabel 60 nicht relativ gegenüber dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 in der Längsrichtung der Kabel 60 oder in der Drehrichtung, in der die Kabel 60 verdreht werden, bewegen.
Das zweite Kabelbefestigungsmittel 8, das innerhalb des bewegbaren Elements 4 vorgesehen ist, wird einem Befestigen des Kabelbündelungselements 61 mit einem Bolzen unterzogen, wodurch alle der Kabelbündel 6 an dem bewegbaren Element 4 befestigt werden. Mit anderen Worten befestigt das zweite Kabelbefestigungsmittel 8 die Kabel 60 in der Nähe des Hohlrohrelements 5, so dass, wenn das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 relativ gedreht werden, sich die Kabel 60 nicht relativ gegenüber dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 in der Längsrichtung der Kabel 60 oder in der Drehrichtung, in der die Kabel 60 verdreht werden, bewegen.
Ein Beispiel des Innenraums des Hohlrohrelements 5 wird unten unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Kabelanordnung 2 entlang einer Linie III-III.
Wie in 3 dargestellt ist die Vielzahl der Kabel 60 innerhalb des Hohlrohrelements 5 angeordnet. In dem Fall, bei dem das Hohlrohrelement 5, das einen Hohlraumdurchmesser (Innendurchmesser) von 40 mm besitzt, vier der Kabel 60 jeweils mit einem Durchmesser von 9 mm, vier der Kabel 60 jeweils mit einem Durchmesser von 8 mm, und vier der Kabel 60 jeweils mit einem Durchmesser von 6 mm aufnimmt, beträgt ein Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche der Kabel 60 zu der Querschnittsfläche des Hohlraums 54,3 %. Es wird angemerkt, dass Spalten unter den Kabeln 60 gebildet werden, weshalb das Verhältnis des Teils, der durch die Kabel 60 eingenommen wird (der schraffiert angezeigte Teil), zu der Querschnittsfläche des Hohlraums (Hohlraumbelegungsverhältnis) 75,7 % beträgt.
Wie oben beschrieben ist die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur 2 des Roboters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann in der Lage, eine höhere Benutzerfreundlichkeit zum Zeitpunkt der Montage und eine erhöhte Zuverlässigkeit hinsichtlich der ordnungsgemäßen Verlegung der Kabel 60 bereitzustellen, wenn das Belegungsverhältnis (Füllgrad) der Kabel in dem Hohlrohrelement 5 hoch ist.
Selbst in dem Fall, bei dem das HohlraumBelegungsverhältnis in der Querschnittsfläche des Hohlraums hoch ist, wird die Vielzahl der Kabel 60 durch das Hohlrohrelement 5 geführt, so dass die Vielzahl der Kabel 60 sich innerhalb des Hohlrohrelements 5 nicht schneidet, und eine geordnete Anordnung zum Zeitpunkt der Montage sichergestellt wird, auch ohne die Anordnung der vielen Kabel 60 im Detail zu prüfen, wodurch die Benutzerfreundlichkeit hoch ist und die Zuverlässigkeit ebenfalls erhöht wird.
Da die Länge L1 der Kabel 60 von dem durch das Kabelbündelungselement 61 gebündelten Teil bis zu dem an dem Endabschnitt vorgesehenen Verbinder 60a länger als die Länge L2 des Hohlrohrelements 5 in der Axialrichtung ist, können die Verbinder 60a mit einer größeren Dicke als jede der Kabel 60 einer nach dem anderen durch das Hohlrohrelement 5 geführt werden. Die Verbinder 60a werden durch das Hohlrohrelement 5 geführt, wodurch es ermöglicht wird, dass das Kabelbündel 6 durch das Hohlrohrelement 5 geführt wird, wodurch die Benutzerfreundlichkeit weiter verbessert wird.
Das Kabelbündelungselement 61 ist auch zur Seite des Kabelbündels 6, die nicht durch das Hohlrohrelement 5 geführt ist (die Seite des bewegbaren Elements 4) vorgesehen, wodurch die Positionsbeziehung zwischen den beiden Kabelbündelungselementen 61 definiert wird und somit die Zuverlässigkeit weiter verbessert wird.
Das Hohlrohrelement 5 besitzt einen bestimmten Referenzwinkel (zum Beispiel 0°) und Ausformungen, die sich an das Verdrehen um die Maximalwinkel sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn bezogen auf den Referenzwinkel anpassen. Das Hohlrohrelement 5 ist eingerichtet, so dass das feststehende Element 3 und das bewegbare Element 4 nicht relativ gedreht werden, wenn das Hohlrohrelement 5 unter dem Referenzwinkel positioniert ist. Dies stellt eine derartige Struktur bereit, dass die Kabel 60 zueinander parallel in einem Zustand verbunden werden können, in dem die kleinstmögliche Belastung auf die Kabel 60 wirkt, und dass die größtmögliche Belastung auf die Kabel 60 an den Maximalwinkeln sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn wirkt, wodurch eine längere Lebensdauer der Kabel 60 ermöglicht wird.
Da jedes der Kabelbündel 6 ein Kabel-Kit ist, das vorab an dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt wird, das jedem entspricht, das unter dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 und dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 näher an dem Basisendabschnitt des Kabelbündels 6 positioniert ist (auf der dem Verbinder 60a gegenüberliegenden Seite positioniert ist), wird die Positionsbeziehung unten den Kabeln 60 aller Kabelbündel 6 definiert und somit der Benutzerfreundlichkeit weiter verbessert.
Das gleiche Element dient als jedes der Kabelbündelungselemente 61 von jedem der Kabelbündel 6, wodurch eine Verringerung der Kosten und eine Verhinderung von Fehlern bei der Montage von Bauteilen ermöglicht wird.
Ein simples und nicht-sperriges Plattenelement dient als jedes der Kabelbündelungselemente 61, wodurch eine weitere Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und eine Verringerung der Kosten ermöglicht wird.
Obgleich die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die bevorzugtesten Wirkungen, die durch die vorliegende Erfindung bewirkt werden, wurden lediglich als die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, und die Wirkungen gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind nicht auf jene, die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen sind, beschränkt.
Obgleich der Fall, bei dem das feststehende Element 3, das an dem Hohlrohrelement 5 befestigt ist, und das bewegbare Element 4, das gegenüber dem Hohlrohrelement 5 drehbar ist, als die relativ drehbaren Elemente enthalten sind, in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Fall beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein anderes Element, das gegenüber dem Hohlrohrelement 5 drehbar ist, anstelle des feststehenden Elements 3 als ein relativ drehbares Element enthalten sein.
Obgleich der Fall, in dem die Vielzahl von Kabelbündeln 6 enthalten sind, in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Fall beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann ein anderer Fall Anwendung finden, bei dem nur ein Kabelbündel 6 enthalten ist.
Obgleich der Fall, bei dem die Vielzahl von Kabeln 60 durch die Kabelbündelungselemente 61 gebündelt werden, die jeweils ein Plattenelement sind, in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf obigen Fall beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein anderer Fall Anwendung finden, bei dem die Vielzahl von Kabeln 60 anstelle des Kabelbündelungselements 61 oder zusätzlich zu dem Kabelbündelungselement 61 durch ein Kabelbündelungselement gebündelt werden, bei welchem es sich um ein Klebeband- bzw. Bandelement handelt. Das Kabelbündelungselement, bei dem es sich um ein Klebeband- bzw. Bandelement handelt, kann um einen Teil gewickelt sein, der weiter von dem Hohlrohrelement 5 getrennt ist als das erste Kabelbefestigungsmittel 7 oder das zweite Kabelbefestigungsmittel 8, oder kann unmittelbar um den Teil der Vielzahl von Kabeln 60 gewunden sein, der an dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt werden soll. Mit anderen Worten ist es erforderlich, die nicht-bewegbaren Abschnitte der Kabel 60 zu wickeln und zu befestigen. Wenn der bewegbare Bereich befestigt ist, werden die Kabel 60 in der Bewegung gehindert, was zu einer zu frühen Trennung der Kabel 60 führt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform können Mittel zur Identifizierung der Kabel 60 in der Nähe des Kabelbündelungselements 61 vorgesehen werden. Die Vielzahl von Kabeln 60 wird zum Zeitpunkt der Montage als das Kabelbündel 6 durchgeführt, und somit kann die Positionsbeziehung der Kabel 60 unbekannt sein. Die Bereitstellung der Mittel zur Identifizierung der Kabel 60 löst ein solches Problem.
Alternativ kann das Kabel 60 mit einer Vielzahl von Kabeln konfiguriert sein, zum Beispiel vier Kabeln umfassend zwei Kabel in der Längsrichtung des Kabelbündelungselements 61 und zwei Kabel in der Dicken (Höhen) Richtung des Kabelbündelungselements 61. In einem solchen Fall kann das Kabelbündelungselement 61 daraufhin geprüft werden, ob jedes der vier Kabel, die das Kabel 60 bilden, an der gleichen Phase in der Drehrichtung (Verdrehen des Kabels 60) gegenüber den beiden Kabelbündelungselementen 61 positioniert ist, wodurch verhindert wird, dass das Kabel 60 in einem leicht verdrehten Zustand in dem Abschnitt, der zwischen den beiden Kabelbündelungselementen 61 liegt, angeordnet wird. In diesem Fall besteht eine Möglichkeit, dass das Verdrehen um eine Drehung (360°) nicht identifiziert wird. Jedoch ist es nicht einfach, das Kabel 60, das absichtlich um eine Drehung verdreht ist, in einem derart kurzen Abschnitt an den Kabelbündelungselementen 61 zu befestigen. Deshalb besteht kein Problem, insofern ein leichtes Verdrehen verhindert werden kann.
Obgleich das Hohlrohrelement 5 in der oben beschrieben Ausführungsform ausgestaltet ist, um gegenüber dem feststehenden Element 3 und/oder dem bewegbaren Element 4 drehbar zu sein, so dass ein Ende desselben durch das feststehende Element 3 gelagert wird und das andere Ende durch das bewegbare Element 4 gelagert wird, ist die Erfindung nicht auf die obige Konfiguration beschränkt. In einem Beispiel kann das Hohlrohrelement 5 mit dem feststehenden Element 3 oder dem bewegbaren Element 4 integriert sein.
Bei der oben beschrieben Ausführungsform befestigt das erste Kabelbefestigungsmittel 7 alle Kabelbündel 6 an dem feststehenden Element 3. Alternativ kann das erste Kabelbefestigungsmittel 7 einen Teil der Kabelbündel 6 an dem feststehenden Element 3 befestigen. Das zweite Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt alle der Kabelbündel 6 an dem bewegbaren Element 4. Analog kann das zweite Kabelbefestigungsmittel 8 einen Teil der Kabelbündel 6 an dem bewegbaren Element 4 befestigen. Mit anderen Worten kann der Teil der Kabel 6, die nicht an dem Inneren des Hohlrohrelements 5 befestigt sind, durch einen geeigneten Abschnitt geführt werden.
Obgleich jedes der Kabelbündel 6 in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Kabel-Kit ist, das vorab an dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt wird, das jenem Befestigungsmittel unter dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 und dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 entspricht, das näher an dem Basisendabschnitt des Kabelbündels 6 positioniert ist (auf der dem Konnektor 60a gegenüberliegenden Seite positioniert), ist die Erfindung nicht auf die obige Ausgestaltung beschränkt. Das Kabelbündel 6 kann vorab an dem ersten Kabelbefestigungsmittel 7 oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel 8 befestigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Roboter
2: Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur
3: Feststehendes Element (erstes Element)
4: Bewegbares Element (zweites Element)
5: Hohlrohrelement (Drehachsenteil)
6: Kabelbündel
60: Kabel
60a: Verbinder
61: Kabelbündelungselement
7: Erstes Kabelbefestigungsmittel
8: Zweites Kabelbefestigungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015168037 [0002]
JP 2003305684 [0002]

Claims

Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2), aufweisend: ein erstes Element (3) und ein zweites Element (4), die relativ drehbar sind; ein zylindrisches Drehachsenteil (5), das zwischen dem ersten Element (3) und dem zweiten Element (4) angeordnet ist, so dass es gegenüber dem ersten Element (3) und/oder dem zweiten Element (4) drehbar ist; ein oder eine Vielzahl von Kabelbündeln (6), das bzw. die von dem ersten Element (3) oder dem zweiten Element (4) durch das Drehachsenteil (5) zu dem jeweils anderen geführt ist bzw. sind; erste Kabelbefestigungsmittel (7) zur Befestigung der Kabelbündel (6) an dem ersten Element (3); und zweite Kabelbefestigungsmittel (8) zur Befestigung der Kabelbündel (6) an dem zweiten Element (4), wobei jedes der Kabelbündel (6) umfasst: eine Vielzahl von Kabeln (60); und ein Kabelbündelungselement (61), das einen Außendurchmesser hat, der kleiner als ein Innendurchmesser des Drehachsenteils (5) ist, und das die Vielzahl von Kabeln (60) in einem Zustand bündelt, in dem eine gegenseitige relative Anordnung erhalten wird.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß Anspruch 1, wobei in Bezug auf jedes der Kabel (60) eine Länge (L1) von einem durch das Kabelbündelungselement (61) gebündeltem Teil bis zu einem Verbinder (60a), der an einem Endabschnitt vorgesehen ist, in einer Axialrichtung länger ist als eine Länge (L2) des Drehachsenteils (5).
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei jedes der Kabelbündel (6) zwei der Kabelbündelungselemente (61) an beabstandeten Positionen umfasst, und die Vielzahl der Kabel (60) in einem vorgegebenen Zustand, in dem das erste Element (3) und das zweite Element (4) nicht relativ verdreht sind, in einem Abschnitt, der zwischen den Kabelbündelungselementen (61) liegt, zueinander parallel angeordnet sind.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß Anspruch 3, wobei der vorgegebene Zustand, in dem das erste Element (3) und das zweite Element (4) nicht relativ verdreht sind, einem Zustand des Drehachsenteils (5) entspricht, in dem dieses unter einem Referenzwinkel positioniert ist, und das Drehachsenteil (5) maximal zulässige Verdrehwinkel hat, die gegenüber dem Referenzwinkel sowohl in der normalen als auch der entgegengesetzten Drehrichtung gleich sind.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes der Kabelbündel (6) ein Kabel-Kit ist, das vorab an dem ersten Kabelbefestigungsmittel (7) oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel (8) befestigt wird, wobei dieses näher an einem Basisendabschnitt von jedem der Kabelbündel (6) positioniert ist.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das gleiche Element als jedes der Kabelbündelungselemente (61) dient.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Kabelbündelungselement (61) ein Plattenelement mit einer im Wesentlichen gleichen Breite wie einer Breite von jedem der Kabelbündel (6) ist, und eine Struktur hat, die mittels eines Bolzens an dem ersten Kabelbefestigungsmittel (7) oder dem zweiten Kabelbefestigungsmittel (8) befestigt werden kann.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Kabelbündelungselement (61) ein Bandelement ist.
Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) ferner Einrichtungen zur Identifizierung der Kabel (60) umfasst.
Roboter (1), umfassend die Drehachsen-Kabelverbindungsstruktur (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.