JP2002528285A

JP2002528285A - 工業用ロボット用の可撓性ライン案内部材

Info

Publication number: JP2002528285A
Application number: JP2000579410A
Authority: JP
Inventors: ルンドストローム，クリステル; ティエド，グンナー
Original assignee: エービービーエービー
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2002-09-03
Also published as: DE69910620T2; DE69910620D1; SE511643C2; US6644602B1; ES2207341T3; AU1425900A; SE9803547L; EP1148979B1; SE9803547D0; WO2000025990A1; EP1148979A1; ATE247542T1

Abstract

(57)【要約】軸線（１８）の回りを互いに相対回転する工業用ロボット（１０）の一対の回転部材（１２，１４）間の可撓性ライン（４０）のループの案内部材（２０）であって、ループが軸線（１８）の回りに延びる折曲部（４６）により接合されたラインの一対の撚り線（４２，４４）を含み、撚り線の外側が各部材と係合し、部材が互いに相対回転するときループが軸線（１８）の回りを移動するようになされる。ラインの被覆カバーの摩耗を低減し、ラインの取り替えを容易にするために、とりわけ、係合が各撚り線（それぞれ４２，４４）に対して配設された別個の溝（２２，３２）からなることが示唆される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、請求項１の前段部に記載された工業用ロボットのための可撓性のラ
インの案内部材（ガイド）に関する。かかる案内部材は例えば工業用ロボットの脚部と回転する上方部分の間に、溶
接ケーブル又は加圧流体ラインの形態の外部ラインを保持するために一般に使用
される。

【０００２】（従来の技術）この種の案内部材は例えば米国特許第５６９４８１３号及び欧州特許出願公開
第０５５２６８８号から知られている。このような既知の案内部材の欠点は、ル
ープの外側周面、特に折曲部のものが、軸の回りの移動経路から外方にそれない
ようにするために、静止円筒壁又はロボットの上方部分と共に回転する円筒壁の
内面により案内されなければならず、これがラインの被覆部に望ましくない摩擦
と摩耗を生じることである。

【０００３】（発明の概要）本発明の一目的は、摩耗を有意に減少させ、よってラインの被覆部の作動寿命
を増大させる前段部に記載されたタイプの案内部材を達成することである。第２の目的はラインの取り替えを容易にする案内部材を得ることである。これらは、次の請求項に記載された特徴によって達成される。本発明の一側面では、全ての基線に対する別個の溝が、ケーブルループと互い
に相対回転する部材の間に設けられる唯一の係合部である。このようにして、撚
り線も折曲部も何れも従来技術の場合のように壁部と摺動可能に接触することは
ないので、摩耗を生じるラインの被覆部と互いに相対回転する部材の間の本質的
に全ての相対移動がなくなる。この構成の更なる利点は、溝の間に生じる自由空
間のおかげで、取り替えの必要が生じたときに案内部材からラインを取り外しそ
こに戻すことが容易になることである。

【０００４】本発明の好適な一実施態様では、溝は相互に異なった半径を有しており、共通
の回転軸に対して折曲部が角度を持っている。このようにして、折曲部の曲率半
径は溝の間の予め定まった軸方向距離のところで好適に増大させることがまたで
きる。これにより、一つには、ラインと溝の間でやはり生じる些細な相対移動が
、撚り線とより小なる半径の溝の折曲部の間の移行部においてのみ主に生じ、一
つには、折曲部が、最大半径から内方に傾くので回転経路から外方に接線方向に
それる傾向が少なくなる。

【０００５】溝が、各部材の外側に取り外し可能に取り付けらる溝部材に形成されている場
合、既存のロボットに後で本発明によって更なる案内部材を取り付けることが容
易である。本発明の他の特徴と利点は特許請求の範囲と次の詳細な説明から明らかである
。

【０００６】本発明の実施態様を添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。（実施態様の説明）図１の模式図でにおいて、工業用ロボットは全体が１０によって示され、静止
脚部の形態の下方部分１２と垂直な軸線１８を中心として脚部に相対して回転す
るフレームユニットの形態の回転する上方部分１４を有している。下方部分１２
と上方部分１４は詳細には示していないベアリング装置１６を介して互いに接合
されている。

【０００７】詳細には図示していない被覆カバーを持つ可撓性の連続なライン４０が下方部
分１２と上方部分１４の間に延びている。この被覆カバーは典型的には溶接ケー
ブルを被覆するが、例えば流体又は他の媒体の輸送のための他の種類のラインを
も包含しうる。被覆は、上記部分１２及び１４間を延びるライン部分のための別
個の外側被覆であることもある（図示せず）。図１の回転中心からおよそ１８０
°時計回りにかつ１８０°反時計回りに支障なく上方部分１４が回転するために
、回転運動を可能にするライン４０の緩みが上記部分１２及び１４の間の空間の
約９０°にわたるループとして延びている。より詳細には、ループは下方の部分
的に円形の撚り線４２、上方の部分的に円形の撚り線４４及び該撚り線を結合す
るライン４０の折曲部又はノーズ部４６を有している。上方部分１４が反時計回
りに回転するとき、上方の撚り線４４は「前方に向けて転動する」折曲部４６を
介して下方撚り線４２に移る。部分１４が時計回りに回転するとき、下方の撚り
線４２は「後方に向けて転動する」折曲部４６を介して逆の形で上方撚り線４４
に移る。

【０００８】本発明では、撚り線４２，４４がそれ自身の溝２２及び３２に係合して案内さ
れる。図示した実施態様の例では、溝２２，３２は共に、これがその回転の場の
中央に位置しているとき、ロボット１０の前面の回りに円形アーチ状に延びてい
る。本発明では、溝２２及び３２はその共通の軸線１８に対してそれぞれ異なった
半径Ｒ１及びＲ２を有している。下方の溝は図示した例ではより大きな半径を有
しているが反対の場合も可能である。また、軸線１８に対して同じラジアル平面
において異なった半径を持つ溝とし、ループの部分と折曲部がロボットの回りの
共通な平面において延びるようにすることも可能である（図示せず）。

【０００９】図１及び図２の模式図には、薄底壁２４，３４を持つ薄壁のチャンネル部の形
態で外方に向けて角度がついた側壁、逃げ面（フランク）又はフランジ部２６，
２８；３６，３８を持つ溝２２；３２が示されている。これらの場合には、溝は
、ネジ結合によってそれぞれ関連した部分１２，１４に取り付けることができる
例えば折曲げられ場合によっては溶接された鋼板から製作することができる。し
かし、溝又はチャンネル部をプラスチック材料で製作することもできる。

【００１０】溝の断面を変えて最小の摩耗と最良の案内の間、特に最小半径Ｒ２の溝の折曲
と撚り線の間のラインの移行部の間の最適な妥協を達成することができる。図３
及び図５に示された本発明の好適な一実施態様では、そのような最適化された溝
が、押出され折曲された軽金属、好ましくはアルミニウム製の溝部材２１に形成
されている。

【００１１】図３に示した実施態様では、各溝は本質的に垂直な内方フランジ２８と底面壁
２４から外方に向けて角度がついた外方フランジ２６により形成されている。フ
ランジ２６，２８の内側は僅かに凸状とされ、ライン４０と案内ライン４０の断
面を溝の底面に向けて強固に固定できるようにされている。しかし、既に述べた
ように、これはまた、溝の間の自由空間のためにライン４０の取り付け又は取り
外しを容易にする。また、外側フランジ２６の自由端は、更なる剛性を付与し、
人が怪我をする危険を低減するためになだらかに丸みを付けた仕上げとされ、あ
る理由、例えば溝に異物が入り、溝から圧力下で瞬間的に押し出される場合にラ
イン４０が溝から飛び出るのを防止する端面係止部となるより広い断面を有して
いる。

【００１２】各溝部材２１（図３）は、ロボットの外側からロボット１０の関連部分１２に
、例えばネジ結合により取り付けられ、溝の底面２４の外側に形成された周方向
のコーナー凹所２７を介して関連部分１２の周縁部に好適に位置せしめられてい
る。開口部の角度と溝の逃げ面間の幅はまたラインの断面が溝に強固にスナップ締
結されるように形成することができる。下方に向く溝はこのようにして特にライ
ンがその重量により溝から落下しないように形成することができる。

【００１３】操業員又は勤務技術者は様々な理由から時々ロボットの上に上って足の支持部
として溝部材を用いる必要があるので、これらは好適にはこの必要性に適合する
大きさと耐久性を有するような寸法にされる。案内部材の上方に向く溝は液体と異物、例えば溶接スパークなどを捕集しない
ので、この溝は好ましくは貫通して延びる開口部を有している。開口部は、図示
しない形で、底部及び鋼板及び軽金属からなる上述の実施態様のフランジ部に収
容されうる。

【００１４】図４に示された実施態様では、溝部材は溶接された鋼製ワイヤ構造からなる。
この場合、溝は、これらに直角で周方向に等間隔に離間し、所望の溝形状に形成
された鋼製ワイヤ５４（一つのみを図示）の上に支持された本質的に半円形のア
ーチ状の鋼製ワイヤ５０，５２から形成されている。その結果、溝の所望の開口
部は鋼製ワイヤ間の間隙５６により形成されている。しかし、溝部材は他の方法で形成することもできる。例えば、一緒に溶接され
た直線状部分により形成することができる（図示せず）。溝は連続である必要は
ないが、開口部を形成する間の溝（図示せず）を持つ分離した部材の形態で溝周
部の回りに延びうる。

【００１５】図６はライン４０の主要部分が上方撚り線４４にあるその回転（時計回りの方
向への１８０°の回転）端に位置する本発明に係る案内部材の他の実施態様を示
す。これが上方溝３２から落下するかもしれない危険を避けるために、下方の支
持体６０がライン４０に対して配されている。好適な実施態様では、下方支持体
６０は折曲管６２からなる垂下支持体の形を有している。管６２は、これがその
自重により溝から出る傾向にあるとき下から上方撚り線４４を捕捉し保持するよ
うに上方溝３２に同軸に延びている。管６２は好適には上方溝３２の半径より小
なる半径を有している。下方溝２２がまた上方溝３２より大なる半径を有してい
る場合、好ましくは、ライン４０の折曲部は、管６２に接触する危険を生じない
ように上方溝に向けて内方に角度がつけられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る案内部材が取り付けられた幾つかの部材を除いた工
業用ロボットの背面からの模式図である。

【図２】斜めの角度で上方から見た図１に係る案内部材の簡略化した概略
図である。

【図３】本発明に係る溝部材の好適な一実施態様を示す、部材を除いた部
分断面図である。

【図４】本発明に係る溝部材の他の実施態様の断面図である。

【図５】図３の溝部材を備えた工業用ロボットの脚部とフレーム部材の斜
めの角度で上方から見た前面図である。

【図６】案内されるラインの上方部分に対する支持体が設けられた本発明
に係る案内部材の側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸（１８）の回りを互いに相対回転する工業用ロボット（１
０）の一対の回転部材（１２，１４）間の可撓性連続ライン（４０）のループの
案内部材（２０）であって、ループが軸線（１８）の回りに延びる折曲部（４６
）により接合されたラインの一対の撚り線（４２，４４）を含み、撚り線の外側
が各部材と係合し、部材が互いに相対回転するときループが軸（１８）の回りを
移動するようになされた案内部材において、係合部が各撚り線（４２，４４）に
対して配設された別個の溝（２２，３２）を有することを特徴とする案内部材。
【請求項２】溝（２２，３２）が、軸線（１８）から相互に異なった距離
（Ｒ１，Ｒ２）をもって延びていることを特徴とする請求項１に記載の案内部材
。
【請求項３】溝が、上方溝（３２）と下方溝（２２）を含み、下方溝が上
方溝よりも軸線（１８）から大なる距離のところを延びていることを特徴とする
請求項２に記載の案内部材。
【請求項４】溝が、上方溝（３２）と下方溝（２２）を含み、上方溝が下
方溝よりも軸線（１８）から大なる距離のところを延びていることを特徴とする
請求項２に記載の案内部材。
【請求項５】溝が、軸線（１８）に対して共通のラジアル平面内で延びて
いることを特徴とする請求項２に記載の案内部材。
【請求項６】溝が、各部材（１２，１４）の外表面に着脱自在である溝部
材（２１）に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に
記載の案内部材。
【請求項７】溝部材が、押出され折曲された軽量金属部材を含むことを特
徴とする請求項６に記載の案内部材。
【請求項８】溝部材（２１）の底面側に、各部材（１２，１４）の周縁部
に溝部材（２１）を位置させるように配された周方向に延びる凹所（２７）が設
けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の案内部材。
【請求項９】溝（２２，２３）が、ロボット（１０）の回りに約１８０°
にわたって延びていることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の
案内部材。
【請求項１０】溝が、溝の本質的に平坦な底部（２４；３４）から外方に
延びる本質的に平坦なフランジ（２６，２８；３６，３８）を有していることを
特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の案内部材。
【請求項１１】溝が、断面視で凹状の逃げ面（２６，２８）を有している
ことを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の案内部材。
【請求項１２】上記溝の少なくとも一つの上方に向く溝が、それを貫通し
て延びる開口（５６）を有していることを特徴とする請求項１ないし１１の何れ
か１項に記載の案内部材。
【請求項１３】溝が、溶接されたワイヤ構造体からなることを特徴とする
請求項１ないし６及び９ないし１３の何れか１項に記載の案内部材。
【請求項１４】ラインの上方撚り線（４４）に対して下方支持体（６０）
が設けられ、該下方支持体（６０）が上方溝（３２）に沿いかつその下方に同軸
状に延びていることを特徴とする請求項３ないし１３の何れか１項に記載の案内
部材。