DE102019106359B4 - Kabelklemme und Roboter - Google Patents

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DE102019106359B4
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Abstract

Kabelklemme, die Folgendes umfasst:
ein Basiselement (51), das an einer vorbestimmten Position eines Arms (20) eines Roboters (10) befestigt ist; einen Drehmechanismus, der auf dem Basiselement (51) vorgesehen ist; und eine Klemmenbasis (53), die von dem Basiselement (51) unter Verwenden des Drehmechanismus derart getragen wird, dass sie um eine vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) drehbar ist, wobei die Klemmenbasis (53) eine Mehrzahl von Bohrungen (53b) aufweist, die sich in einer Richtung entlang der vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) erstrecken, wobei durch die Mehrzahl von Bohrungen (53b) ein Befestigungsband (BA) einführbar ist, wobei das Befestigungsband (BA) zum Befestigen eines Kabels (41, 42, 43) an der Klemmenbasis (53) dient, wobei die Klemmenbasis (53) ein Lager (52) aufweist und wobei die Klemmenbasis (53) eine Anbringungsoberfläche (53a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringungsoberfläche (53a) nicht senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers (52) ist sondern um einen Winkel von 45° oder kleiner zu einer Oberfläche senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers (52) geneigt ist.

Description

  • {Technisches Gebiet}
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelklemme und einen Roboter und insbesondere eine Kabelklemme, die an einem Roboter angebracht ist.
  • {Stand der Technik}
  • An einem distalen Endabschnitt eines Roboters ist ein Werkzeug zur Handhabung, zum Schweißen oder dergleichen angebracht. Der Roboter ist folglich mit einem Kabel zum Übertragen von elektrischem Strom und Signalen zu dem Werkzeug versehen, und mit einem Kabel zum Zuführen einer Leistungsquelle, wie Luft und Öl, zu dem Werkzeug.
  • Hier weist der Roboter eine Mehrzahl von Armelementen auf, und die Mehrzahl von Armelementen bewegt sich zueinander. Das Kabel hat folglich eine Extralänge angesichts der Bewegung des Roboters, so dass das Kabel nicht aufgrund der Bewegung des Roboters bricht oder beschädigt wird.
  • Weiter ist zum Verhindern unbeabsichtigten Verhaltens des Kabels aufgrund der Bewegung des Roboters eine Kabelklemme an dem Roboter befestigt, und ein Mittenabschnitt des Kabels ist an der Kabelklemme befestigt (siehe PTL 1).
  • Darüber hinaus ist ein Roboter bekannt, dessen Armelement der distalen Seite an einem distalen Endabschnitt eines Armelements der proximalen Seite getragen wird, und das Armelement der distalen Seite dreht um seine Längsachsenlinie, wobei eine Kabelklemme sowohl an dem Armelement der proximalen Seite als auch an dem Armelement der distalen Seite (siehe PTL 2) befestigt ist.
  • Aus der Druckschrift US 2010 / 0 038 495 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Begrenzung der Bewegung des Nabelelements an einem Roboter vorgesehen, der einen Unterarm, einen Handgelenksabschnitt, ein am Ende des Handgelenksabschnitts befestigtes Betätigungswerkzeug und ein Nabelelement aufweist, das über den Unterarm mit dem Betätigungswerkzeug verbunden ist, um die Bewegung des Nabelelements zu begrenzen. Die Bewegungsbegrenzungsvorrichtung umfasst einen Schwingabschnitt, der an dem Handgelenkabschnitt befestigt ist, um um eine Schwingachse zu schwingen, und einen Begrenzungsabschnitt, der an dem Schwingabschnitt angeordnet ist, um die Bewegung des Nabelelements zu begrenzen. Somit kann die Bewegungsbegrenzungsvorrichtung Störungen aufgrund einer Überlänge des Versorgungselements minimieren und den Kontakt des Versorgungselements mit externen Geräten vermeiden.
  • Die Druckschrift EP 1 032 105 A2 offenbart einen elektrischen Verbindungskasten mit einer Drahtführung, die von seiner Vorderseite nach außen ragt und einen Kabelbaum aufnehmen kann. Es gibt mindestens eine Öffnung durch die Kabelführung oder durch einen daran befestigten Ring, die ein um den Kabelbaum und die Kabelführung gewickeltes und sich durch die Öffnung erstreckendes Bindeband aufnimmt. Wenn das Band angezogen wird, wird der Kabelbaum an der Kabelführung befestigt. Das Band ist ein Riemen mit einem vergrößerten Kopf an einem Ende, der ein Loch aufweist. Das andere Ende wird um den Kabelbaum und die Kabelführung herum und durch die Öffnung geführt. Anschließend wird es in die Öffnung eingeführt und durch Reibung oder eine Kombination aus Ratsche und Sperrklinke festgehalten.
  • Die Druckschrift JP S64- 40 295 A offenbart ferner einen Luftschlauch und ein Kabel, die mit einem drehbaren Handabschnitt eines Roboters verbunden sind. Der Luftschlauch und das Kabel sind durch eine Klammer eines Klammerelements1 fixiert, dessen Drehung durch ein Drehsperrelement behindert wird. Infolgedessen ist die Torsion zwischen der Handabschnitt und dem Klammerelement begrenzt. Andererseits werden beim Bewegen einer Welle in vertikaler Richtung der Luftschlauch und das Kabel zwischen einer Position, in der sie durch eine Halterung an einem zweiten Arm befestigt sind, und der Klammer gebogen. Da Biegung und Torsion des Luftrohrs und des Kabels an unterschiedlichen Positionen erzeugt werden, wird die Abnutzung des Luftrohrs und des Kabels verringert, um so die Entstehung von Störungen zu verhindern.
  • {Liste der Zitate}
  • {Patentliteratur}
    • {PTL 1] JP 2015- 104 764 A
    • {PTL 2] JP 2012- 240 123 A
  • {Kurzdarstellung der Erfindung}
  • {Technische Problemstellung}
  • Der Roboter gemäß PTL 1 ist derart konfiguriert, dass eine Kabelklemme an einem Armelement der proximalen Seite, einer proximalen Seite eines Armelements der distalen Seite drehbar an einer distalen Endseite des Armelements der proximalen Seite getragen wird, wobei ein Ende des Kabels, das an der Kabelklemme befestigt ist, durch eine Öffnung des Armelements der distalen Seite eingeführt wird. Eine Extralänge wird folglich zwischen der Kabelklemme und dem Arm der distalen Seite vorgesehen, so dass das Kabel durch Drehung des Armelements der distalen Seite nicht gebrochen oder beschädigt werden kann.
  • Auf ähnliche Art ist der Roboter gemäß PTL 2 derart konfiguriert, dass ein Arm der distalen Seite bezüglich eines Arms der proximalen Seite dreht, wobei eine Extralänge zwischen einer Kabelklemme, die an dem Armelement der proximalen Seite vorgesehen ist, und einer Kabelklemme an dem Armelement der distalen Seite befestigt ist.
  • Wie oben beschrieben, ist für das Kabel eine Extralänge erforderlich. Eine übermäßige Extralänge des Kabels behindert jedoch Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Roboters sowie Arbeit durch den Roboter.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der oben erwähnten Umstände. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kabelklemme und einen Roboter bereitzustellen, bei welchen eine Extralänge eines Kabels verkürzt werden kann.
  • {Lösung des Problems}
  • Um das oben erwähnte Problem zu lösen, setzt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel ein.
  • Eine Kabelklemme gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Basiselement, das an einer vorbestimmten Position eines Arms eines Roboters befestigt ist; einen Drehmechanismus, der auf dem Basiselement vorgesehen ist; und eine Klemmenbasis, die von dem Basiselement unter Verwenden des Drehmechanismus derart getragen wird, dass sie um eine vorbestimmte Drehachsenlinie drehbar ist, wobei die Klemmenbasis eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, die sich in einer Richtung entlang der vorbestimmte Drehachsenlinie erstrecken, wobei durch die Mehrzahl von Bohrungen ein Befestigungsband einführbar ist, wobei das Befestigungsband zum Befestigen eines Kabels an der Klemmenbasis dient, wobei die Klemmenbasis ein Lager aufweist und wobei die Klemmenbasis eine Anbringungsoberfläche aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgehsehen, dass die Anbringungsoberfläche nicht senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers ist sondern um einen Winkel von 45° oder kleiner zu einer Oberfläche senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers geneigt ist.
  • Gemäß diesem Aspekt wird das Kabel an der Klemmenbasis durch das Befestigungsband befestigt. Weiter ist die Klemmenbasis, an der das Kabel befestigt ist, bezüglich des Basiselements durch das Drehelement drehbar. Das Basiselement ist zum Beispiel an einem Armelement befestigt, und das Kabel ist mit einem anderen Armelement, das sich auf der distalen Seite des einen Armelements befindet, verbunden. Wenn das Armelement auf der distalen Seite betätigt wird, dreht die Klemmenbasis gemäß der Bewegung des Armelements auf der distalen Seite. Da die Klemmenbasis der Bewegung des Armelements auf diese Art folgt, ist es möglich, die Extralänge des Kabels um eine Menge der Bewegung zu kürzen.
  • In diesem Aspekt weist der Arm des Roboters bevorzugt eine Mehrzahl von Armelementen auf, das Basiselement ist an einem der Mehrzahl von Armelementen befestigt, und die vorbestimmte Drehachsenlinie ist parallel zu einer Drehachsenlinie eines anderen der Armelemente, die auf einer distalen Seite und nahe dem einen der Armelemente, an dem das Basiselement befestigt ist, angeordnet sind.
  • Wenn sich das Armelement auf der distalen Seite um seine Drehachsenlinie bewegt, tendiert das Kabel dazu, sich ebenfalls um die Drehachsenlinie zu bewegen. In diesem Aspekt, da diese Drehachsenlinie zu der Drehachsenlinie des Drehmechanismus parallel ist, dreht die Klemmenbasis ohne Weiteres gemäß der Bewegung des Kabels.
  • In diesem Aspekt weist der Arm des Roboters bevorzugt eine Mehrzahl von Armelementen auf, das Basiselement ist an einem der Mehrzahl von Armelementen befestigt, und die vorbestimmte Drehachsenlinie ist nicht parallel zu einer Drehachsenlinie eines anderen der Armelemente, an welchen das Basiselement befestigt ist.
  • Die Drehachsenlinie des Armelements, die sich auf der distalen Seite von und nahe dem einen der Armelemente befindet, an welchen das Basiselement befestigt ist, erstreckt sich oft in eine Richtung, die um 90° von der Drehachsenlinie des einen der Armelemente, an welchen das Basiselement befestigt ist, unterschiedlich ist. Weiter tendiert das Kabel dazu, wenn sich das Armelement auf der distalen Seite um seine Drehachsenlinie bewegt, sich ebenfalls um die Drehachsenlinie zu bewegen. In diesem Aspekt, da die Drehachsenlinie des Drehmechanismus nicht zu der Drehachsenlinie des einen der Armelemente, an welchen das Basiselement befestigt ist, parallel ist, dreht die Klemmenbasis ohne Weiteres gemäß der Bewegung des Kabels.
  • In diesem Aspekt ist die Kabelklemme , derart konfiguriert, dass sie an einem zylindrischen Armelement eines Roboters vom Typ eines Horizontal-Knickarmroboters befestigt werden kann, welches vertikal gestreckt ist, und umfassen ein Basiselement, welches an einem oberen Ende des zylindrischen Armelements befestigt ist, eine Klemmenbasis, die über einen Drehmechanismus an dem Basiselement befestigt und um eine zentrale Achsenlinie des zylindrischen Armelements in Bezug auf das Basiselement drehbar ist, wobei die Klemmenbasis mit einer durchgehenden Bohrung, die sich in einer Richtung entlang der zentralen Achsenlinie erstreckt und durch die ein in dem zylindrischen Armelement angeordnetes Kabel eingeführt ist, und mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen ist, die sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achsenlinie erstrecken, wobei die Vielzahl von Bohrungen, durch die ein Befestigungsband einführbar ist, das Befestigungsband zur Befestigung des Kabels an der Klemmenbasis dient.
  • Das zylindrische Armelement dreht um seine Mittenachsenlinie bezüglich des Armelements auf der proximalen Seite. Wenn das Kabel folglich auf der Seite der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Armelements vorgesehen wird, wird das Kabel um das zylindrische Armelement aufgrund der Drehung des zylindrischen Armelements gewickelt. Im Gegensatz dazu ist die andere Endseite des Kabels in dem Raum innerhalb des zylindrischen Armelements angeordnet, und die Kabelklemme dreht, während das zylindrische Armelement dreht. Es ist folglich möglich, die Extralänge des Kabels zu kürzen.
  • In diesem Aspekt ist die Kabelklemme derart konfiguriert, dass sie an einem zylindrischen Armelement eines Roboters vom Typ eines Horizontal-Knickarmroboters befestigt werden kann, welches vertikal gestreckt ist, ein Drehelement, das konfiguriert ist, um um eine Mittenachsenlinie des zylindrischen Armelements zu drehen, ist an einem unteren Endabschnitt des zylindrischen Armelements angebracht, wobei die Kabelklemme umfasst: ein Basiselement, das an einem oberen Ende des zylindrischen Armelements befestigt ist, und eine Klemmenbasis, die über einen Drehmechanismus an dem Basiselement befestigt und um eine zentrale Achsenlinie des zylindrischen Armelements in Bezug auf das Basiselement drehbar ist, wobei die Klemmenbasis mit einer Bohrung, die sich in einer Richtung entlang der zentralen Achsenlinie erstreckt und durch die ein in dem zylindrischen Armelement angeordnetes Kabel eingeführt ist, und mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen ist, die sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achsenlinie erstrecken, wobei die Vielzahl von Bohrungen, durch die ein Befestigungsband einführbar ist, das Befestigungsband zur Befestigung des Kabels an der Klemmenbasis dient.
  • Das Drehelement an dem unteren Ende des zylindrischen Armelements dreht bezüglich des zylindrischen Armelements. Falls die eine Endseite des Kabels folglich mit einer Drehelementseite verbunden ist, wird das Kabel um das zylindrische Armelement aufgrund der Drehung des Drehelements gewickelt. Im Gegensatz dazu ist gemäß diesem Aspekt die eine Endseite des Kabels in dem Raum innerhalb des zylindrischen Armelements angeordnet, und die Kabelklemme dreht, während das zylindrische Armelement dreht. Es ist folglich möglich, die Extralänge des Kabels zu kürzen.
  • In diesem Aspekt weist der Arm des Roboters bevorzugt eine Mehrzahl von Armelementen auf, und das Basiselement ist an einer einer am weitesten distalen Seite, einer zweiten distalen Seite und einer dritten distalen Seite der Mehrzahl von Armelementen befestigt.
  • Während das Basiselement der Kabelklemme an einer distalen Seite des Arms auf diese Art befestigt ist, ist dieser Aspekt vorteilhaft, um das Gewicht des Arms auf der distalen Seite zu reduzieren, da die Kabelklemme eine einfache Konfiguration aufweist.
  • In diesem Aspekt wird bevorzugt ein Reibungseinstellmechanismus vorgesehen, der konfiguriert ist, um eine Reibungskraft einzustellen, um gegen Drehung der Klemmenbasis durch den Drehmechanismus zu widerstehen.
  • Durch Einsetzen dieser Konfiguration ist es möglich, unbeabsichtigte Drehung der Klemmenbasis zu unterbinden, wenn der Roboter mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird.
  • Ein Roboter gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Roboter, der die wie oben beschriebene Kabelklemme aufweist.
  • {Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung}
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Extralänge des Kabels zu reduzieren.
  • {Kurze Beschreibung von Zeichnungen}
    • {1] 1 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer Kabelklemme und eines Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • {2] 2 ist eine teilweise perspektivische Querschnittansicht der Kabelklemme gemäß der ersten Ausführungsform.
    • {3] 3 ist ein Diagramm, das einen Nutzungszustand der Kabelklemme gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • {4] 4 ist ein Blockschaltbild des Roboters gemäß der ersten Ausführungsform.
    • {5] 5 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer Kabelklemme und eines Roboters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • {5] 6 ist eine teilweise perspektivische Querschnittansicht der Kabelklemme gemäß der zweiten Ausführungsform.
    • {7] 7 ist ein Diagramm, das einen Nutzungszustand der Kabelklemme gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
    • {8] 8 ist ein Blockschaltbild des Roboters gemäß der zweiten Ausführungsform.
    • {9] 9 ist eine Querschnittansicht einer Änderung der Kabelklemme gemäß der ersten Ausführungsform.
  • {Beschreibung von Ausführungsformen}
  • Unten wird eine Kabelklemme 50 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist die Kabelklemme 50 dieser Ausführungsform an einem Roboter 10 angebracht, der ein sechsachsiger Roboter vom vertikalen Knickarmrobotertyp ist. Der Roboter 10 weist einen Arm 20, eine Steuervorrichtung 30 und ein Werkzeug 40, das an einem distalen Ende des Arms 20 angebracht ist, auf.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Werkzeug 40 ein Werkzeug, das normalerweise für einen Roboter, wie ein Bearbeitungswerkzeug, ein Zusammenfügewerkzeug, ein Messwerkzeug, diverse Sensoren und eine Kamera für ein Sichtsystem verwendet wird. Beispiele des Bearbeitungswerkzeugs weisen ein Bohrwerkzeug auf, wie einen elektrischen Bohrer, ein Gewindeschneidwerkzeug, das an einem distalen Ende einen Gewindebohrer aufweist, ein elektrisches Polierwerkzeug, ein Lackierwerkzeug, wie eine Lackpistole, und ein Schweißwerkzeug, wie eine Schweißzange. Beispiele des Zusammenfügewerkzeugs weisen einen elektrischen Schraubendreher und ein Werkzeug zum Halten eines Stifts und Einfügen des Stifts in eine Bohrung auf. Beispiele des Messwerkzeugs weisen ein Schichtstärkenmessgerät, eine Einheit zur internen Inspektion, die Ultraschall verwendet, eine Härtemesseinheit, ein berührungsloses Thermometer und eine Nahaufnahmekamera auf.
  • Der Arm 20 weist eine Mehrzahl von Armelementen 21, 22, 23, 24, 25 und 26 sowie eine Mehrzahl von Gelenken auf. Der Arm 20 weist auch eine Mehrzahl von Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a und 26a auf, die jeweils die Mehrzahl von Gelenken antreiben (siehe 4). Als die Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a 26a können Servomotoren diverser Typen, wie Drehmotoren und Direktantriebsmotoren, verwendet werden. Jeder der Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a und 26a weist einen Betriebspositionsdetektor zum Erfassen seiner Betriebsposition und Betriebsgeschwindigkeit auf. Ein Beispiel des Betriebspositionsdetektors ist ein Codierer. Erfasste Werte des Betriebspositionsdetektors werden zu der Steuervorrichtung 30 übertragen.
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine proximale Seite des Armelements 21 von einem Basisabschnitt getragen, der nicht gezeigt ist, und das Armelement 21 wird von einem Servomotor 21a angetrieben, um um eine Achsenlinie J1 bezüglich des Basisabschnitts zu drehen. Eine proximale Seite des Armelements 22 wird von einer distalen Endseite des Armelements 21 getragen, und das Armelement 22 wird von dem Servomotor 22a angetrieben, um um eine Achsenlinie J2 zu drehen. Eine proximale Seite des Armelements 23 wird von einer distalen Endseite des Armelements 22 getragen, und das Armelement 23 wird von dem Servomotor 23a angetrieben, um um eine Achsenlinie J3 zu drehen.
  • Weiter wird eine proximale Seite des Armelements 24 von einer distalen Endseite des Armelements 23 getragen, und das Armelement 24 wird von dem Servomotor 24a angetrieben, um um eine Achsenlinie J4 zu drehen. Eine proximale Seite oder einen Mittenabschnitt des Armelements 25 wird von einer distalen Endseite des Armelements 24 getragen, und das Armelement 25 wird von dem Servomotor 25a angetrieben, um um eine Achsenlinie J5 zu drehen. Eine proximale Seite des Armelements 26 wird von einer distalen Endseite des Armelements 25 getragen, und das Armelement 26 wird von dem Servomotor 26a um eine Achsenlinie J6 gedreht.
  • Bei dieser Ausführungsform sind das Armelement 22, das Armelement 23 und das Armelement 25 derart konfiguriert, dass sich ihr eines Ende entlang entsprechender vorbestimmter Bahnen bewegt, die jeweilige proximale Seite oder den Mittenabschnitt zentrieren. Andererseits liegen Achsenlinien, die sich von den proximalen Seiten zu den distalen Endseiten des Armelements 21, des Armelements 24 und des Armelements 26 erstrecken, jeweils entlang der Achsenlinie J1, der Achsenlinie J4 und der Achsenlinie J6. Mit anderen Worten dreht jedes des Armelements 21, des Armelements 24 und des Armelements 26 um seine Achsenlinie, die sich von der entsprechenden proximalen Seite zu der entsprechenden distalen Endseite erstreckt. Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegung der Armelemente 21 bis 26 jeweils um die Achsenlinie J1 bis zu der Achsenlinie J6 eine Drehung genannt.
  • Wie in 4 veranschaulicht, weist die Steuervorrichtung 30 eine Steuereinheit 31 auf, die einen Prozessor oder dergleichen aufweist, eine Displayeinheit 32, eine nichtflüchtige Speicherung, eine Speichereinheit 33, die einen ROM, einen RAM oder dergleichen aufweist, eine Eingabevorrichtung 34 wie eine Tastatur, ein Touchscreen oder ein Bedienerpanel, eine Transceivereinheit 35 zum Übertragen und Empfangen von Signalen, sowie Servosteuervorrichtungen 36, die jeweils mit den Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a und 26a verbunden sind, auf. Die Eingabevorrichtung 34 und die Transceivereinheit 35 funktionieren als eine Eingabeeinheit.
  • Weiter ist die Steuervorrichtung 30 mit dem Werkzeug 40 über das Kommunikationskabel 41 (1 und 3) verbunden, und das Werkzeug 40 wird von der Steuervorrichtung 30 gesteuert.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 30 eine Robotersteuervorrichtung, die den Betrieb des Roboters 10 steuert. Die Steuervorrichtung 30 kann jedoch eine Steuervorrichtung sein, die innerhalb oder außerhalb der Robotersteuervorrichtung angeordnet und mit einer Konfiguration, die oben beschrieben ist, versehen ist.
  • Die Speichereinheit 33 speichert ein Systemprogramm 33a, und das Systemprogramm 33a ist für eine grundlegende Funktion der Steuervorrichtung zuständig. Weiter speichert die Speichereinheit 33 ein Programm 33b. Basierend auf dem Betriebsprogramm 33b überträgt die Steuereinheit 31 Steuerbefehle zum Treiben jedes der Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a und 26a und des Werkzeugs 40 zu den Servosteuervorrichtungen 36 und dem Werkzeug 40. Damit führen der Arm 20 und das Werkzeug des Roboters 10 Vorgänge basierend auf dem Betriebsprogramm 33b aus.
  • Wie in 2 gezeigt, weist die Kabelklemme 50 ein Basiselement 51 auf, das auf einer vorbestimmten Position des Arms 20 befestigt ist, ein Lager 52 als einen Drehmechanismus, der auf dem Basiselement 51 vorgesehen ist, und eine Klemmenbasis 53, die drehbar von dem Basiselement 51 unter Verwenden des Lagers 52 getragen wird.
  • Das Basiselement 51 besteht aus einem metallischen Material, einem Kunststoffmaterial oder dergleichen. Bei dieser Ausführungsform ist das Basiselement 51 auf einer äußeren umfänglichen Oberfläche des Armelements 24 unter Verwenden einer Mehrzahl von Bolzen B befestigt. Hier kann das Basiselement 51 an der äußeren umfänglichen Oberfläche des Armelements 24 durch Festziehen anderer Elemente als der Bolzen B oder mittels Schweißen befestigt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist einer eines Innenrings und eines Außenrings des Lagers 52 an dem Basiselement 51 befestigt, und der andere des Innenrings und des Außenrings des Lagers 52 ist an der Klemmenbasis 53 befestigt. Damit wird die Klemmenbasis 53 durch das Basiselement 51 getragen, und die Klemmenbasis 53 ist um eine Drehachsenlinie des Lagers 52 bezüglich des Basiselements 51 drehbar.
  • Bei dieser Ausführungsform liegt die Drehachsenlinie des Lagers 52 parallel zu der Achsenlinie J5, und die Drehachsenlinie des Lagers 52 liegt nahe der Achsenlinie J5 oder an einer Position, die der Achsenlinie J5 entspricht.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Lager 52 ein Drehlager, wie ein Kugellager. Als der Drehmechanismus kann auch ein Gleitlager an Stelle des Lagers 52 verwendet werden. Weiter kann ein Kreisabschnitt oder ein kreisförmiger Abschnitt als ein Teil des Basiselements 51 und ein Teil der Klemmenbasis 53 direkt ohne Verwenden des Lagers 52 verbunden werden, so dass die Klemmenbasis 53 um die Drehachsenlinie bezüglich des Basiselements 51 dreht. In diesem Fall besteht der Drehmechanismus aus dem Teil der Klemmenbasis 53 und dem Teil des Basiselements 51.
  • Die Klemmenbasis 53 besteht aus einem metallischen Material, einem Kunststoffmaterial oder dergleichen. Wie in 3 veranschaulicht, weist die Klemmenbasis 53 eine Anbringungsoberfläche 53a für das Anbringen des Kommunikationskabels 41, ein Stromkabel 42 zum Liefern von Strom zu dem Werkzeug 40 und eine Leistungsversorgungsquelle Kabel 43 zum Liefern von Leistung, wie Luft und Öl, zu dem Werkzeug 40 und dergleichen auf. Bei dieser Ausführungsform ist eine Oberfläche auf einer Seite der Klemmenbasis 53 in eine durch die Stärke gehende Richtung die Anbringungsoberfläche 53a.
  • Wie in 3 veranschaulicht, ist die Klemmenbasis 53 mit einer Mehrzahl von Anbringungsbohrungen 53b versehen. Die Anbringungsbohrungen 53b dringen in die Klemmenbasis 53 in ihre durch die Stärke gehende Richtung ein. Wie unten beschrieben wird, dient die Mehrzahl von Anbringungsbohrungen 53b als ein Bandwickelabschnitt, um ein Befestigungsband BA, das darum gewickelt ist, aufzuweisen. Das Befestigungsband BA kann von einem beliebigen Typ sein, solange das Band fähig ist, das Kommunikationskabel 41, das Stromkabel 42, das Leistungsquellenversorgungskabel 43 und dergleichen an der Klemmenbasis 53 zu befestigen. Das Befestigungsband BA besteht aus einem Kunststoffmaterial, einem metallischen Material oder dergleichen, und das Befestigungsband BA ist zum Beispiel ein bekanntes Einschnürband.
  • Als das Befestigungsband BA kann man auch eine Schnur, einen Gürtel, der an beiden Enden Haken-und-Schleifen-Befestigungen aufweist, einen Draht, einen Gummigurt, einen Nylongurt oder ein unterschiedliches Element, das diesen ähnlich ist, verwenden. Auch in diesem Fall kann das Befestigungsband BA das Kommunikationskabel 41, das Stromkabel 42, das Leistungsquellenversorgungskabel 43 und dergleichen an der Klemmenbasis 53 befestigen.
  • Nächstfolgend wird ein Fall, bei dem die Kabelklemme 50 dieser Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
  • Zuerst werden das Kommunikationskabel 41, das Stromkabel 42 und das Leistungsquellenversorgungskabel 43 derart konfiguriert, dass ihre einen Enden mit dem Werkzeug 40 verbunden sind, und die anderen Enden durch eine Öffnung, die in dem Armelement 24 vorgesehen ist, eingefügt sind. In diesem Zeitpunkt, wie in 3 veranschaulicht, werden Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41, des Stromkabels 42 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Klemmenbasis 53 unter Verwenden des Befestigungsbands BA befestigt.
  • Ein Benutzer des Roboters 10 setzt zum Beispiel ein Ende des Befestigungsbands BA durch eine der Anbringungsbohrungen 53b ein, und positioniert das eine Ende auf der anderen Oberfläche der Klemmenbasis 53 in ihre durch die Stärke gehende Richtung, und setzt dann das andere Ende des Befestigungsbands BA in eine unterschiedliche der Anbringungsbohrungen 53b ein. Damit wird das Befestigungsband BA um die Klemmenbasis 53 gewickelt. Dann platziert der Benutzer die Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41, des Stromkabels 42 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 auf der Anbringungsoberfläche 53a der Klemmenbasis 53 und koppelt das eine Ende und das andere Ende des Befestigungsbands BA in einem Zustand, in dem die Kabel 41, 42 und 43 zwischen der einen Endseite und der anderen Endseite auf dem Befestigungsband BA positioniert sind. Weiter, wie in 3 veranschaulicht, befestigt der Benutzer die Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41, des Stromkabels 42 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Klemmenbasis 53, indem er an dem einen Ende oder dem anderen Ende des Befestigungsbands BA zieht.
  • Wenn der Roboter 10 betrieben wird, falls das Armelement 25 des Roboters 10 um die Achsenlinie J5 bezüglich des Armelements 24 dreht, bewegt sich ein Ende der Kabel 41, 42 und 43 gemeinsam mit der Drehung. Hier ist die Klemmenbasis 53 der Kabelklemme 50 durch das Lager 52 drehbar. Die Klemmenbasis 53 dreht folglich zu einer Drehposition gemäß der Bewegung der anderen Enden der Kabel 41, 42 und 43. Wenn die Konfiguration, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, können die Extralängen der Kabel 41, 42 und 43 zwischen der Kabelklemme 50 und dem Werkzeug 40 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Klemmenbasis 53 nicht durch die Lager 52 dreht, gekürzt werden. Weiter, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Klemmenbasis 53 nicht durch das Lager 52 dreht, ist es möglich, Schäden, die an den Kabeln 41, 42 und 43 zwischen der Kabelklemme 50 und dem Werkzeug auftreten, zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben, sind bei dieser Ausführungsform die Kabel 41, 42 und 43 an der Klemmenbasis 53 durch das Befestigungsband BA befestigt. Weiter ist die Klemmenbasis 53, an der die Kabel 41, 42 und 43 befestigt sind, bezüglich des Basiselements 51 durch das Lager 52 drehbar. Bei dieser Ausführungsform ist das Basiselement 51 an dem Armelement 24 befestigt, und die Kabel 41, 42 und 43 sind mit dem Werkzeug 40 verbunden, das an einer Seite des Armelements 25 auf der weiter distalen Seite des Armelements 24 vorgesehen ist. Dann, wenn das Armelement 25 betätigt wird, dreht die Klemmenbasis 53 gemäß der Bewegung des Armelements 25. Da die Klemmenbasis 53 der Bewegung des Armelements 25 auf diese Art folgt, ist es möglich, die Extralängen der Kabel 41, 42 und 43 um eine Menge der Bewegung zu kürzen sowie Schäden, die an den Kabeln 41, 42 und 43 auftreten, zu reduzieren.
  • Weiter ist bei dieser Ausführungsform das Basiselement 51 an dem Armelement 24 verbunden, und die Drehachsenlinie der Klemmenbasis 53 durch das Lager 52 ist parallel mit der Achsenlinie J5, die die Drehachsenlinie des Armelements 25 auf der weiter distalen Seite von unten nahe dem Armelement 24, an dem das Basiselement 51 befestigt ist, ist.
  • Wenn sich das Armelement 25 um die Achsenlinie J5 bewegt, tendieren die Kabel 41, 42 und 43 dazu, sich auch um die Achsenlinie J5 zu bewegen. Bei dieser Ausführungsform, da die Achsenlinie J5 zu der Drehachsenlinie des Lagers 52 parallel ist, dreht die Klemmenbasis 53 ohne Weiteres gemäß der Bewegung der Kabel 41, 42 und 43.
  • Weiter ist bei dieser Ausführungsform das Basiselement 51 an dem Armelement 24 verbunden, und die Drehachsenlinie der Klemmenbasis 53 durch das Lager 52 ist nicht parallel mit der Achsenlinie J4, die die Drehachsenlinie des Armelements 24 ist, auf dem das Basiselement 51 befestigt ist.
  • Die Achsenlinie J5, die die Drehachsenlinie des Armelements 25 auf der weiter distalen Seite von und nahe dem Armelement 24 ist, an dem das Basiselement 51 befestigt ist, erstreckt sich in eine Richtung, die um 90° von der Achsenlinie J4 unterschiedlich ist, die die Drehachsenlinie des Armelements 24 ist, an dem das Basiselement 51 befestigt ist. Weiter, wenn sich das Armelement 25 um die Achsenlinie J5 bewegt, tendieren die Kabel 41, 42 und 43 dazu, sich auch um die Achsenlinie J5 zu bewegen. Bei dieser Ausführungsform, da die Drehachsenlinie des Lagers 52 nicht zu der Achsenlinie J4, die die Drehachsenlinie des Armelements 24 ist, an dem das Basiselement 51 befestigt ist, parallel ist, dreht die Klemmenbasis 53 ohne Weiteres gemäß der Bewegung der Kabel 41, 42 und 43.
  • Weiter ist bei dieser Ausführungsform das Basiselement 51 an dem Armelement 24 befestigt, das das dritte Armelement von dem distalen Ende der Mehrzahl der Armelemente 21 bis 26 ist.
  • Während das Basiselement 51 der Kabelklemme 50 an einer distalen Seite des Arms 20 auf diese Art befestigt ist, ist diese Ausführungsform vorteilhaft, um das Gewicht des Arms 20 auf der distalen Seite zu reduzieren, da die Kabelklemme 50 eine einfache Konfiguration aufweist. Bei dieser Ausführungsform sind die Armelemente auf einer am weitesten distalen Seite zu der dritten distalen Seite der Mehrzahl von Armelementen 21 bis 26 die distale Seite des Arms 20.
  • Zu bemerken ist, dass die Drehachsenlinie des Lagers 52 der Kabelklemme 50 an einer Position liegen kann, die von der Achsenlinie J5 unterschiedlich ist. Das Basiselement 51 der Kabelklemme 50 kann zum Beispiel an einer Mittenposition zwischen der Öffnung in dem Armelement 24 und der Achsenlinie J5 befestigt werden. Eine solche Konfiguration kann auch denselben Effekt wie oben beschrieben bereitstellen.
  • Zu bemerken ist, dass das Basiselement 51 der Kabelklemme 50 an dem Armelement 23, dem Armelement 25 oder dergleichen befestigt werden kann. Eine solche Konfiguration kann auch denselben Effekt wie oben beschrieben bereitstellen.
  • Weiter können ein oder mehrere des Kommunikationskabels 41, des Stromkabels 42 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Kabelklemme 50 befestigt werden, oder ein unterschiedliches Kabel kann an der Kabelklemme 50 befestigt werden.
  • Die Kabelklemme 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Bei der zweiten Ausführungsform tragen Bauteile, die ähnlich oder gleich sind wie die in der ersten Ausführungsform, dieselben Bezugszeichen, und Beschreibungen für Konfigurationen und Prozesse, die ähnlich oder gleich sind wie die in der ersten Ausführungsform, werden weggelassen. Weiter kann die zweite Ausführungsform auf ähnliche Art wie die erste Ausführungsform modifiziert werden. Es ist zum Beispiel möglich, diverse Änderungen vorzunehmen, wie einen Wechsel des Typs des Werkzeugs 40 zu einem unterschiedlichen Werkzeug und das Wechseln des Typs von Drehmechanismus der Kabelklemme 50.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Kabelklemme 50 an einem Roboter 60 vom Knickarmrobotertyp angebracht. Der Roboter 60 weist einen Arm 70, eine Steuervorrichtung 80 und das Werkzeug 40, das an einem distalen Ende des Arms 70 angebracht ist, auf.
  • Der Arm 70 weist eine Mehrzahl von Armelementen 71, 72 und 73 sowie eine Mehrzahl von Gelenken auf. Der Arm 70 weist auch eine Mehrzahl von Servomotoren 71a, 72a, 73a und 74a auf, die jeweils die Mehrzahl von Gelenken antreiben (siehe 8). Beispiele der Servomotoren 71a, 72a, 73a und 74a, die verwendet werden können, schließen Servomotoren diverser Typen, wie Drehmotoren und Direktantriebsmotoren ein. Jeder der Servomotoren 71a, 72a, 73a und 74a weist einen Betriebspositionsdetektor zum Erfassen seiner Betriebsposition und Betriebsgeschwindigkeit auf. Ein Beispiel des Betriebspositionsdetektors ist ein Codierer. Erfasste Werte des Betriebspositionsdetektors werden zu der Steuervorrichtung 80 übertragen.
  • Bei dieser Ausführungsform wird eine proximale Seite des Armelements 71 durch einen Basisabschnitt 70a getragen, und das Armelement 71 wird von dem Servomotor 71a bezüglich des Basisabschnitts 70a um eine erste Achsenlinie 71b, die sich in eine vertikale Richtung erstreckt, gedreht. Eine proximale Seite des Armelements 72 wird von einer distalen Endseite des Armelements 71 getragen, und das Armelement 72 wird von dem Servomotor 72a um eine zweite Achsenlinie 72b, die sich in die vertikale Richtung erstreckt, gedreht. Das Armelement 73 ist ein zylindrisches Element, das sich in die vertikale Richtung erstreckt. Das Armelement 73 wird von einer distalen Endseite des Armelements 72 getragen, und das Armelement 73 wird von dem Servomotor 73a entlang einer dritten Achsenlinie 73b, die sich in die vertikale Richtung erstreckt, bewegt. Weiter wird ein Teil oder das gesamte Armelement 73 durch den Servomotor 74a um die dritte Achsenlinie 73b gedreht. Der Teil des Armelements 73 ist zum Beispiel ein unterer Endabschnitt des Armelements 73. In diesem Fall weist das Armelement 73 an seinem unteren Endabschnitt ein Drehelement auf, das um die dritte Achsenlinie 73b dreht.
  • Bei dieser Ausführungsform sind das Armelement 71 und das Armelement 72 derart konfiguriert, dass sich ihre einen Enden entlang entsprechender vorbestimmter Bahnen, die die jeweiligen proximalen Seiten zentrieren, bewegen. Andererseits dreht sich der Teil oder das gesamte Armelement 73 um die dritte Achsenlinie 73b als seine Mittelachsenlinie. Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegung der Armelemente 71 bis 73 jeweils um die erste bis dritte Achsenlinie 71b bis 73b eine Drehung genannt.
  • Wie in 8 veranschaulicht, ist die Steuervorrichtung 80 mit der Steuervorrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform äquivalent. Weiter ist die Steuervorrichtung 80 mit dem Werkzeug 40 über das Kommunikationskabel 41 (5 und 7) verbunden, und das Werkzeug 40 wird von der Steuervorrichtung 80 gesteuert. Bei der zweiten Ausführungsform weist das Kommunikationskabel 41 eine Stromleitung auf.
  • Die Kabelklemme 50 weist das Basiselement 51, das Lager 52 und die Klemmenbasis 53 auf, die ähnlich oder gleich sind wie die erste Ausführungsform.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist das Basiselement 51 an einer oberen Endoberfläche des Armelements 73 unter Verwenden der Mehrzahl von Bolzen B befestigt. Ferner ist die Drehachsenlinie des Lagers 52 mit der dritten Achsenlinie 73b parallel, und die Drehachsenlinie des Lagers 52 befindet sich nahe der dritten Achsenlinie 73b oder an einer Position, die der dritten Achsenlinie 73b entspricht.
  • Bei der zweiten Ausführungsform, wie in 5 und 6 veranschaulicht, befindet sich in einem zentralen Abschnitt des Basiselements 51 eine durchgehende Bohrung 51a, die in das Basiselement 51 in die vertikale Richtung eindringt, und die Klemmenbasis 53 ist mit einer durchgehenden Bohrung 53c versehen, die in die Klemmenbasis 53 in die vertikale Richtung eindringt. Die durchgehende Bohrung 53c ist an einer Position vorgesehen, die der durchgehenden Bohrung 51a entspricht. Weiter ist die durchgehende Bohrung 51a an einer Position vorgesehen, die einem Raum innerhalb des Armelements 73 entspricht.
  • An der Klemmenbasis 53 ist ein Kabelbefestigungselement 53d, das aus einem plattenförmigen Element besteht, befestigt. Das Kabelbefestigungselement 53d ist durch einen Bolzen oder durch Schweißen befestigt. Das Kabelbefestigungselement 53d ist mit einer Mehrzahl von Anbringungsbohrungen 53e versehen, und jede der Anbringungsbohrungen 53e dringt in das Kabelbefestigungselement 53d in eine Richtung, die durch seine Stärke durchgeht, ein. Wie unten beschrieben wird, dient die Mehrzahl von Anbringungsbohrungen 53e als ein Bandwickelabschnitt, um das Befestigungsband BA darum gewickelt aufzuweisen. Elemente, die an der Klemmenbasis 53 befestigt sind, wie das Kabelbefestigungselement 53d, können als Teil der Klemmenbasis 53 betrachtet werden. Bei der zweiten Ausführungsform werden die Kabel 41 und 43 gegen eine Oberfläche des Kabelbefestigungselements 53d in die Richtung durch seine Stärke gedrückt.
  • Nächstfolgend wird ein Fall, bei dem die Kabelklemme 50 der zweiten Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
  • Zuerst werden das Kommunikationskabel 41 und das Leistungsquellenversorgungskabel 43 derart konfiguriert, dass ihre einen Enden mit dem Werkzeug 40 verbunden sind, und die anderen Enden durch eine Öffnung, die in dem Armelement 72 vorgesehen ist, eingefügt sind. In diesem Zeitpunkt, wie in 7 veranschaulicht, werden Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Klemmenbasis 53 unter Verwenden des Befestigungsbands BA befestigt.
  • Der Benutzer des Roboters 60 setzt zum Beispiel ein Ende des Befestigungsbands BA durch eine der Anbringungsbohrungen 53b ein, und positioniert das eine Ende auf der anderen Oberfläche des Kabelbefestigungselements 53d in seine durch die Stärke gehende Richtung, und setzt dann das andere Ende des Befestigungsbands BA in eine unterschiedliche der Anbringungsbohrungen 53e ein. Damit wird das Befestigungsband BA um das Kabelbefestigungselement 53d der Klemmenbasis 53 gewickelt. Anschließend platziert der Benutzer die Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 auf der Anbringungsoberfläche 53a der Klemmenbasis 53 und auf dem Kabelbefestigungselement 53d. Dann koppelt der Benutzer das eine Ende und das andere Ende des Befestigungsbands BA in einem Zustand, in dem die Kabel 41 und 43 zwischen der einen Endseite und der anderen Endseite des Befestigungsbands BA positioniert sind. Weiter, wie in 7 veranschaulicht, befestigt der Benutzer die Mittenabschnitte des Kommunikationskabels 41 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Klemmenbasis 53, indem er an dem einen Ende oder dem anderen Ende des Befestigungsbands BA zieht.
  • Wenn der Roboter 60 betrieben wird, dreht der Teil oder das gesamte Armelement 73 um die dritte Achsenlinie 73b bezüglich des Armelements 72. Hier ist die Klemmenbasis 53 der Kabelklemme 50 durch das Lager 52 drehbar. Die Klemmenbasis 53 dreht folglich nicht gemeinsam mit dem Armelement 73, und die Klemmenbasis 53 dreht zu einer Drehposition gemäß dem Verdrehen der einen Enden der Kabel 41 und 43. Wenn die Konfiguration, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, können die Extralängen der Kabel 41 und 43 zwischen der Kabelklemme 50 und dem Armelement 72 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Klemmenbasis 53 nicht durch die Lager 52 dreht, gekürzt werden. Weiter, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Klemmenbasis 53 nicht durch das Lager 52 dreht, ist es möglich, Schäden, die an den Kabeln 41 und 43 auftreten, zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben, sind bei der zweiten Ausführungsform die Kabel 41 und 43 an der Klemmenbasis 53 durch das Befestigungsband BA befestigt. Weiter ist die Klemmenbasis 53, an der die Kabel 41 und 43 befestigt sind, bezüglich des Basiselements 51 durch das Lager 52 drehbar. Bei dieser Ausführungsform ist das Basiselement 51 an dem Armelement 73 befestigt, und die Kabel 41 und 43 sind mit dem Werkzeug 40 verbunden, das an einer distalen Endseite des Armelements 73 vorgesehen ist. Dann, wenn das Armelement 73 betätigt wird, dreht die Klemmenbasis 53 gemäß der Bewegung des Armelements 73. Da die Klemmenbasis 53 der Bewegung des Armelements 73 auf diese Art folgt, ist es möglich, die Extralängen der Kabel 41 und 43 um eine Menge der Bewegung zu kürzen, sowie Schäden, die an den Kabeln 41 und 43 auftreten, zu reduzieren.
  • Weiter, dreht sich gemäß der zweiten Ausführungsform der Teil oder das gesamte zylindrische Armelement 73 um die dritte Achsenlinie 73b als seine Mittelachsenlinie. Darüber hinaus ist das Basiselement 51 an dem oberen Ende des Armelements 73 verbunden, und die einen Enden der Kabel 41 und 43, die an der Klemmenbasis 53 befestigt sind, sind in dem Raum innerhalb des zylindrischen Armelements 73 befestigt.
  • Das zylindrische Armelement 73 dreht um die dritte Achsenlinie 73b bezüglich des Armelements 72 auf der proximalen Seite des Armelements 73. Falls die Kabel 41 und 43 an der Seite der äußeren umfänglichen Oberfläche des zylindrischen Armelements 73 vorgesehen sind, werden folglich die Kabel 41 und 43 um das Armelement 73 aufgrund der Drehung des Teils oder des gesamten Armelements 73 gewickelt. Im Gegensatz dazu werden gemäß der zweiten Ausführungsform die einen Enden der Kabel 41 und 43 in dem Raum innerhalb des zylindrischen Armelements 73 angeordnet, und die Klemmenbasis 53 dreht, wenn das Armelement 73 dreht. Es ist folglich möglich, die Extralängen der Kabel 41 und 43 zu kürzen, sowie Schäden, die an den Kabeln 41 und 43 auftreten, effektiv zu reduzieren.
  • Weiter ist bei der zweiten Ausführungsform das Basiselement 51 an dem Armelement 73 an einer am weitesten distalen Seite der Mehrzahl von Armelemente 71 bis 73 befestigt.
  • Während das Basiselement 51 der Kabelklemme 50 an der distalen Seite des Arms 70 auf diese Art befestigt ist, ist diese Ausführungsform vorteilhaft, um das Gewicht des Arms 70 auf der distalen Seite zu reduzieren, da die Kabelklemme 50 eine einfache Konfiguration aufweist. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Armelemente auf einer am weitesten distalen Seite zu einer zweiten distalen Seite der Mehrzahl von Armelementen 71 bis 73 die distale Seite des Arms 70.
  • Zu bemerken ist, dass die Kabelklemme 50 an den Armelementen 71 und 72 angebracht werden kann. Das Basiselement 51 der Kabelklemme 50 kann zum Beispiel an einer unteren Oberfläche des Armelements 72 angebracht werden. In diesem Fall können sich die Kabel 41 und 43 direkt von der Öffnung des Armelements 72 zu dem Werkzeug 40 erstrecken, ohne durch das Armelement 73 durchzugehen. Durch Anbringen der Mittenabschnitte der Kabel 41 und 43, die auf diese Art konfiguriert sind, an der Klemmenbasis 53 der Kabelklemme 50, ist es möglich, Effekte, wie eine Reduzierung der Extralänge und Reduzierung von Schäden an den Kabeln 41 und 43, bereitzustellen.
  • Weiter kann das Werkzeug 40 ein Sensor, eine Kamera oder dergleichen sein, das/die an einer unteren Oberfläche des Armelements 72 oder des Armelements 71 angebracht ist. In diesem Fall ist es ähnlich durch Anbringen der Kabelklemme 50 an den Armelementen 71, 72 und Anbringen der Mittenabschnitte der Kabel 41 und 43 an der Klemmenbasis 53 der Kabelklemme möglich, Effekte wie eine Reduzierung der Extralänge und Reduzierung der Schäden an den Kabeln 41 und 43 bereitzustellen.
  • Hier können ein oder mehrere des Kommunikationskabels 41, des Stromkabels 42 und des Leistungsquellenversorgungskabels 43 an der Kabelklemme 50 befestigt werden, oder ein unterschiedliches Kabel kann an der Kabelklemme 50 befestigt werden.
  • Zu bemerken ist, dass bei den diversen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die Anbringungsoberfläche 53a zu der Drehachsenlinie des Lagers 52 eventuell nicht vertikal also nicht senkrecht ist. Die Anbringungsoberfläche 53a kann zum Beispiel um einen Winkel von 45° oder kleiner zu einer Oberfläche vertikal also senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers 52 geneigt sein. Weiter kann die Anbringungsoberfläche 53a eine Oberfläche sein, die eine gebogene Oberfläche oder Konkavität und Konvexität ist.
  • Weiter können bei den diversen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die Kabel 41, 42 und 43 an der Klemmenbasis 53 durch das Befestigungsband BA befestigt werden, das um einen Abschnitt, wie einen Vorsprung oder eine Vertiefung, der/die auf der Klemmenbasis 53 vorgesehen ist, gewickelt wird.
  • Weiter können bei den diversen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die anderen Enden der Kabel 41, 42 und 43 mit diversen Vorrichtungen verbunden sein, ohne durch den Roboter 10 oder 60 durchzugehen.
  • Weiter kann bei den diversen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die Kabelklemme 50 in dem Innenraum des Roboters 10 oder 60 befestigt werden. In diesem Fall, wenn die Kabel 41, 42 und 43 an der Kabelklemme 50 befestigt sind, wird mindestens ein Teil der Kabel 41, 42 und 43 nahe der Kabelklemme 50 in dem Raum innerhalb des Roboters 10 oder 60 platziert.
  • Weiter kann bei den diversen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, die Kabelklemme 50 einen Reibungseinstellmechanismus aufweisen. Wie zum Beispiel in 9 veranschaulicht, kann der Reibungseinstellmechanismus unter Verwenden eines Schraubenelements 54 hergestellt werden, das durch die Klemmenbasis 53 eingesetzt wird, und ein Reibungskontaktelement 54a, das an einem distalen Ende des Schraubenelements 54 vorgesehen ist. In diesem Fall, wenn das Schraubenelement 54 festgezogen wird, wird das Reibungskontaktelement 54a an dem distalen Ende des Schraubenelements 54 mit einem Innenring des Lagers 52, dem Basiselement 51 und dergleichen in Berührung gebracht, und eine Reibungskraft (Widerstandskraft) zu der Drehung der Klemmenbasis 53 wird durch die Berührung erzeugt. Mit anderen Worten ist der Reibungseinstellmechanismus fähig, die Reibungskraft (Widerstandskraft) zwischen dem Basiselement 51 und der Klemmenbasis 53 anzupassen. Durch Einsetzen dieser Konfiguration ist es möglich, unbeabsichtigte Drehung der Klemmenbasis 53 zu unterbinden, wenn der Roboter 10 oder 60 mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird.
  • Weiter ist es möglich, ein Vorspannelement zum Vorspannen der Klemmenbasis 53 zu einer vorbestimmten Drehposition bezüglich des Basiselements 51 vorzusehen. Durch Einsetzen dieser Konfiguration kann das Positionieren der Kabel 41, 42 und 43 oft im Vergleich zu einem Fall, bei dem das Vorspannelement nicht vorgesehen ist, erleichtert werden.
  • Zu bemerken ist, dass die Kabelklemme 50 an einem Parallelführungsroboter an Stelle des Roboters 10 oder 60 angebracht werden kann. Der Parallelführungsroboter weist zum Beispiel eine Mehrzahl von Armen auf, die jeweils eine Mehrzahl von Armelementen und Handgelenkelementen aufweisen, die von der Mehrzahl von Armen getragen werden. Weiter weist das Handgelenkelement ein Element auf der stationären Seite auf, das durch distale Enden der Mehrzahl von Armen getragen wird, und ein Drehelement, das bezüglich des Elements der stationären Seite dreht. Die Kabelklemme 50 kann an einem beliebigen der Mehrzahl von Armelementen, die die Mehrzahl von Armen bilden, oder an dem Element der stationären Seite angebracht werden. Eine solche Konfiguration kann auch dieselben Effekte wie oben beschrieben bereitstellen.
  • {Bezugszeichenliste}
  • 10
    Roboter
    20
    Arm
    21-26
    Armelemente
    30
    Steuervorrichtung
    40
    Werkzeug
    41
    Kommunikationskabel
    42
    Stromkabel
    43
    Leistungsquellenversorgungskabel
    50
    Kabelklemme
    51
    Basiselement
    52
    Lager
    53
    Klemmenbasis
    53a
    Anbringungsoberfläche
    53b
    Anbringungsbohrung
    53c
    Durchgehende Bohrung
    53d
    Kabelbefestigungselement
    53e
    Anbringungsbohrung
    60
    Roboter
    70
    Arm
    71-73
    Armelemente
    80
    Steuervorrichtung
    BA
    Befestigungsband

Claims (8)

  1. Kabelklemme, die Folgendes umfasst: ein Basiselement (51), das an einer vorbestimmten Position eines Arms (20) eines Roboters (10) befestigt ist; einen Drehmechanismus, der auf dem Basiselement (51) vorgesehen ist; und eine Klemmenbasis (53), die von dem Basiselement (51) unter Verwenden des Drehmechanismus derart getragen wird, dass sie um eine vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) drehbar ist, wobei die Klemmenbasis (53) eine Mehrzahl von Bohrungen (53b) aufweist, die sich in einer Richtung entlang der vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) erstrecken, wobei durch die Mehrzahl von Bohrungen (53b) ein Befestigungsband (BA) einführbar ist, wobei das Befestigungsband (BA) zum Befestigen eines Kabels (41, 42, 43) an der Klemmenbasis (53) dient, wobei die Klemmenbasis (53) ein Lager (52) aufweist und wobei die Klemmenbasis (53) eine Anbringungsoberfläche (53a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringungsoberfläche (53a) nicht senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers (52) ist sondern um einen Winkel von 45° oder kleiner zu einer Oberfläche senkrecht zu der Drehachsenlinie des Lagers (52) geneigt ist.
  2. Kabelklemme nach Anspruch 1, wobei der Arm (20) des Roboters (10) eine Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) aufweist, das Basiselement (51) an einem der Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) befestigt ist, und die vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) zu einer Drehachsenlinie eines unterschiedlichen der Armelemente, die an einer distalen Seite von und nahe dem einen der Armelemente angeordnet sind, an dem das Basiselement befestigt ist, parallel ist.
  3. Kabelklemme nach Anspruch 1, wobei der Arm (20) des Roboters (10) eine Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) aufweist, das Basiselement (51) an einem der Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) befestigt ist, und die vorbestimmte Drehachsenlinie (J5) nicht zu einer Drehachsenlinie des einen der Armelemente, an dem das Basiselement befestigt ist, parallel ist.
  4. Kabelklemme, die derart konfiguriert ist, dass sie an einem zylindrischen Armelement (73) eines Roboters (60) vom Typ eines Horizontal-Knickarmroboters befestigt werden kann, welches vertikal gestreckt ist, umfassend ein Basiselement (51), welches an einem oberen Ende des zylindrischen Armelements 73) befestigt ist, eine Klemmenbasis (53), die über einen Drehmechanismus an dem Basiselement (51) befestigt und um eine zentrale Achsenlinie (73b) des zylindrischen Armelements (73) in Bezug auf das Basiselement (51) drehbar ist, und ein Werkzeug (40), das an einem unteren Endabschnitt des zylindrischen Armelements (73) angebracht ist, wobei die Klemmenbasis (53) mit einer durchgehenden Bohrung (53c) versehen ist, die sich in einer Richtung entlang der zentralen Achsenlinie (73b) erstreckt und durch die ein in dem zylindrischen Armelement (73) angeordnetes Kabel (41, 42 ,43), dessen ein Ende mit dem Werkzeug (40) verbunden ist, eingeführt ist, und mit einer Vielzahl von Bohrungen (53e) versehen ist, die sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achsenlinie (73b) erstrecken, wobei die Vielzahl von Bohrungen (53e), durch die ein Befestigungsband (BA) einführbar ist, das Befestigungsband (BA) zur Befestigung des Kabels (41, 42, 43) an der Klemmenbasis (53) dient, wobei sich die Klemmenbasis (53) zu einer Drehposition gemäß der Bewegung des einen Endes des Kabel (41 , 42 und 43) dreht.
  5. Kabelklemme die derart konfiguriert ist, dass sie an einem zylindrischen Armelement (73) eines Roboters (60) vom Typ eines Horizontal-Knickarmroboters befestigt werden kann, welches vertikal gestreckt ist,, wobei ein Drehelement, das konfiguriert ist, um eine Mittelachsenlinie des zylindrischen Armelements (73) zu drehen, an einem unteren Endabschnitt des zylindrischen Armelements (73) angebracht ist, wobei die Kabelklemme umfasst: ein Basiselement (51), das an einem oberen Ende des zylindrischen Armelements (73) befestigt ist, eine Klemmenbasis (53), die über einen Drehmechanismus an dem Basiselement (51) befestigt und um eine zentrale Achsenlinie (73b) des zylindrischen Armelements (73) in Bezug auf das Basiselement (51) drehbar ist, und ein Werkzeug (40), das an einem unteren Endabschnitt des zylindrischen Armelements (73) angebracht ist, wobei die Klemmenbasis (53) mit einer Bohrung versehen ist, die sich in einer Richtung entlang der zentralen Achsenlinie (73b) erstreckt und durch die ein in dem zylindrischen Armelement (73) angeordnetes Kabel (41, 42 ,43), dessen ein Ende mit dem Werkzeug (40) verbunden ist, eingeführt ist, und mit einer Vielzahl von Bohrungen (53e) versehen ist, die sich in einer Richtung orthogonal zu der zentralen Achsenlinie (73b) erstrecken, wobei die Vielzahl von Bohrungen (53e), durch die ein Befestigungsband (BA) einführbar ist, das Befestigungsband (BA) zur Befestigung des Kabels (41, 42, 43) an der Klemmenbasis (53) dient, wobei sich die Klemmenbasis (53) zu einer Drehposition gemäß der Bewegung des einen Endes des Kabel (41 , 42 und 43) dreht.
  6. Kabelklemme nach Anspruch 1, wobei der Arm (20) des Roboters (10) eine Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) aufweist und das Basiselement (51) an einem einer am weitesten distalen Seite, einer zweiten distalen Seite und einer dritten distalen Seite der Mehrzahl von Armelementen (21, 22, 23, 24, 25, 26) befestigt ist.
  7. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die Folgendes umfasst: einen Reibungseinstellmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Reibungskraft einzustellen, um gegen Drehung der Klemmenbasis (53) durch den Drehmechanismus zu widerstehen.
  8. Roboter (10, 60), der die Kabelklemme (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
DE102019106359.0 2018-03-20 2019-03-13 Kabelklemme und Roboter Active DE102019106359B4 (de)

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JP2018-052830 2018-03-20

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DE102019106359B4 true DE102019106359B4 (de) 2024-07-11

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JPS6440295A (en) 1987-08-01 1989-02-10 Fanuc Ltd Cable protective device for industrial robot
EP1032105A2 (de) 1999-02-25 2000-08-30 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Elektrisches Verbindergehäuse mit Drahtführung
US20100038495A1 (en) 2008-08-13 2010-02-18 Fanuc Ltd Umbilical member motion limiting device and robot having the device

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