JP2003305684A - 相対回転機構における線条体敷設構造 - Google Patents
相対回転機構における線条体敷設構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相対回転機構における配線・配管等の線条体
の敷設で、小さなスペースで相対回転範囲を狭めること
なく、且つ、線条体信頼性を向上させる。 【解決手段】 相対回転機構としてのロボット手首の第
１手首要素１は、第２手首要素２に対して軸線４回りに
相対回転する。フランジ部１２に取り付けられる装置に
接続する線条体は１つの主束１０として要素２にクラン
プ装置１６で固定される。第１，第２の要素の中空部を
通り軸線４に沿って主束１０は要素１に導かれ分割束１
１に分割される。分割束１１は、要素１の軸線４回りの
相対回転における半径方向に対して所定の角度を設けて
導かれ、開口部８から外部に引き出され、開口部８付近
で固定される。要素１が回転すると分割束１１が中空部
１８の中心付近に移動する。主束１０の捻れの力および
分割束１１同士の摩擦が低減される。狭いスペース内で
回転角度を拡大させ、耐久性を上げることができる。
の敷設で、小さなスペースで相対回転範囲を狭めること
なく、且つ、線条体信頼性を向上させる。 【解決手段】 相対回転機構としてのロボット手首の第
１手首要素１は、第２手首要素２に対して軸線４回りに
相対回転する。フランジ部１２に取り付けられる装置に
接続する線条体は１つの主束１０として要素２にクラン
プ装置１６で固定される。第１，第２の要素の中空部を
通り軸線４に沿って主束１０は要素１に導かれ分割束１
１に分割される。分割束１１は、要素１の軸線４回りの
相対回転における半径方向に対して所定の角度を設けて
導かれ、開口部８から外部に引き出され、開口部８付近
で固定される。要素１が回転すると分割束１１が中空部
１８の中心付近に移動する。主束１０の捻れの力および
分割束１１同士の摩擦が低減される。狭いスペース内で
回転角度を拡大させ、耐久性を上げることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対回転する２つ
の部材間に配設する配線や配管等の線条体の敷設構造に
関するもので、特にロボット、マニビュレータ等の旋回
機械における相対回転部間の線条体敷設に適した敷設構
造に関する。
の部材間に配設する配線や配管等の線条体の敷設構造に
関するもので、特にロボット、マニビュレータ等の旋回
機械における相対回転部間の線条体敷設に適した敷設構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気、エアー、水等の液体等を流すケー
ブルやチューブ等の配線・配管で構成される線条体の束
を、相対回転する２つの部材に取り付けて該２つの部材
間を掛け渡す場合、一方が他方に対して相対回転するか
ら、この線条体の束は捻られ耐久性が低下する。
ブルやチューブ等の配線・配管で構成される線条体の束
を、相対回転する２つの部材に取り付けて該２つの部材
間を掛け渡す場合、一方が他方に対して相対回転するか
ら、この線条体の束は捻られ耐久性が低下する。
【０００３】特に、ロボットにおいては、該ロボットの
動作範囲の拡大に対する要求やロボット内蔵のケーブル
の信頼性向上に対する要求が増大していることから、相
対回転部におけるケーブルやチューブ等の配線・配管構
造に対して様々な提案がなされている。その中でも特
に、ロボット手首においては、手首先端にハンドやガン
等の作業装置が取付られ、この作業装置に電気、エア
ー、水等の液体を供給するために複数の線条体が束ねて
ロボットのアーム、手首に沿って敷設される。該ロボッ
ト手首の作業装置が取り付けられる手首要素は、頻繁に
その基台と成る要素に対して回転移動することから、線
条体の耐久性が問題となる。そこで、手首要素を中空形
状に形成し、この中空の中心軸を手首要素の相対回転中
心として、該中空形状に線条体の束を通し、且つ１つに
束ねられたケーブル等の線条体の束に撚りをかけて導設
して、相対回転する２つの手首要素の基台側と回転部側
で一定範囲の相対回転が可能とする方式が知られてい
る。
動作範囲の拡大に対する要求やロボット内蔵のケーブル
の信頼性向上に対する要求が増大していることから、相
対回転部におけるケーブルやチューブ等の配線・配管構
造に対して様々な提案がなされている。その中でも特
に、ロボット手首においては、手首先端にハンドやガン
等の作業装置が取付られ、この作業装置に電気、エア
ー、水等の液体を供給するために複数の線条体が束ねて
ロボットのアーム、手首に沿って敷設される。該ロボッ
ト手首の作業装置が取り付けられる手首要素は、頻繁に
その基台と成る要素に対して回転移動することから、線
条体の耐久性が問題となる。そこで、手首要素を中空形
状に形成し、この中空の中心軸を手首要素の相対回転中
心として、該中空形状に線条体の束を通し、且つ１つに
束ねられたケーブル等の線条体の束に撚りをかけて導設
して、相対回転する２つの手首要素の基台側と回転部側
で一定範囲の相対回転が可能とする方式が知られてい
る。
【０００４】しかし、ロボット手首の先端回転部（手首
要素）には、前述したように、ハンドやガン等の作業装
置が取り付けられるものであるから、この回転部を貫通
したパイプ形状とすることはできない場合があり、この
ような場合には、回転部の側面から線条体の束を取り出
す必要があった。図４は、このようなロボット手首先端
の相対回転部の従来例の説明図である。第１手首要素１
０１及び第２手首要素１０２は中空形状に形成され、こ
の両中空形状の中心軸を中心に第１手首要素１０１は第
２手首要素１０２に対して相対的に回転する。第１手首
要素１０１はその先端にハンドやガン等の作業装置を取
り付けることから、フランジ部が設けられ、中空形状の
先端は該フランジ部で封鎖され、第１手首要素１０１の
中空形状は貫通するものではない。そのため、この第１
手首要素１０１のフランジ部に取り付けられる作業機械
に電気、エアー、液体を供給するケーブルやホース等の
配線・配管で形成される線条体の束１０は、第１手首要
素１０１の側面に設けられた開口部１０３より導き出さ
れるようになっている。線条体の束１０は、第２手首要
素１０２の固定部１０４に固定され、該第２手首要素１
０２、第１手首要素１０１の中空形状部を通り、Ｌ字形
状に屈曲され、第１手首要素１０１の側面に設けられた
開口部１０３から外部に取り出される。そのとき、該開
口部１０３付近に設けられた固定部１０５によって第１
手首要素１０１に固定されるようになっている。第１の
手首要素１０１が第２手首要素１０２に対して回転する
と、線条体の束１０も第１手首要素１０１と共に回転す
るから、線条体の束１０は捻れる。また逆回転されると
この捻りが戻り、捻れ、捻れの戻りが繰り返すことにな
り、耐久性を低下させることになる。また、ケーブルや
ホース等の線条体の数が多いと、１つに束ねられた線条
体の束１は、急激にＬ字形状に折り曲げることが困難と
なり、大きな空間が必要となるが、ロボット手首にこの
ような大きな空間を配置すれば手首は大きな形状となり
好ましくない。また、WO 01/39933 A1 のように、1つに
束ねられた線条体の束を複数の分割束に分割し、それぞ
れの分割束を第1手首要素の側面に設けられた開口部か
ら、外部に向かって第1手首要素の回転の半径方向に取
り出す方法では、第1手首要素の開口部付近の中空形状
部内において、中空形状部の中心付近に各分割束が集結
・密着してしまう。そのため、第１手首要素が第２手首
要素に対して回転すると、線条体束に作用する捻れの力
が強くなり、また、各分割束同士の擦れが大きくなり、
耐久性を低下させることとなる。
要素）には、前述したように、ハンドやガン等の作業装
置が取り付けられるものであるから、この回転部を貫通
したパイプ形状とすることはできない場合があり、この
ような場合には、回転部の側面から線条体の束を取り出
す必要があった。図４は、このようなロボット手首先端
の相対回転部の従来例の説明図である。第１手首要素１
０１及び第２手首要素１０２は中空形状に形成され、こ
の両中空形状の中心軸を中心に第１手首要素１０１は第
２手首要素１０２に対して相対的に回転する。第１手首
要素１０１はその先端にハンドやガン等の作業装置を取
り付けることから、フランジ部が設けられ、中空形状の
先端は該フランジ部で封鎖され、第１手首要素１０１の
中空形状は貫通するものではない。そのため、この第１
手首要素１０１のフランジ部に取り付けられる作業機械
に電気、エアー、液体を供給するケーブルやホース等の
配線・配管で形成される線条体の束１０は、第１手首要
素１０１の側面に設けられた開口部１０３より導き出さ
れるようになっている。線条体の束１０は、第２手首要
素１０２の固定部１０４に固定され、該第２手首要素１
０２、第１手首要素１０１の中空形状部を通り、Ｌ字形
状に屈曲され、第１手首要素１０１の側面に設けられた
開口部１０３から外部に取り出される。そのとき、該開
口部１０３付近に設けられた固定部１０５によって第１
手首要素１０１に固定されるようになっている。第１の
手首要素１０１が第２手首要素１０２に対して回転する
と、線条体の束１０も第１手首要素１０１と共に回転す
るから、線条体の束１０は捻れる。また逆回転されると
この捻りが戻り、捻れ、捻れの戻りが繰り返すことにな
り、耐久性を低下させることになる。また、ケーブルや
ホース等の線条体の数が多いと、１つに束ねられた線条
体の束１は、急激にＬ字形状に折り曲げることが困難と
なり、大きな空間が必要となるが、ロボット手首にこの
ような大きな空間を配置すれば手首は大きな形状となり
好ましくない。また、WO 01/39933 A1 のように、1つに
束ねられた線条体の束を複数の分割束に分割し、それぞ
れの分割束を第1手首要素の側面に設けられた開口部か
ら、外部に向かって第1手首要素の回転の半径方向に取
り出す方法では、第1手首要素の開口部付近の中空形状
部内において、中空形状部の中心付近に各分割束が集結
・密着してしまう。そのため、第１手首要素が第２手首
要素に対して回転すると、線条体束に作用する捻れの力
が強くなり、また、各分割束同士の擦れが大きくなり、
耐久性を低下させることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上述したよう
な、相対回転する２つの部材のそれぞれの中空形状内に
ケーブル、ホース等の配設・配管から成る線条体の束を
導設し、且つ一方の部材の中空形状は貫通せず、線条体
の束を屈曲させて敷設する必要のある２つの部材間の線
条体敷設構造において、本発明は、ロボット手首等に要
求される小さなスペースで、相対回転範囲を狭めること
なく、且つ、信頼性を向上させる相対回転機構における
線条体敷設構造を提供することにある。
な、相対回転する２つの部材のそれぞれの中空形状内に
ケーブル、ホース等の配設・配管から成る線条体の束を
導設し、且つ一方の部材の中空形状は貫通せず、線条体
の束を屈曲させて敷設する必要のある２つの部材間の線
条体敷設構造において、本発明は、ロボット手首等に要
求される小さなスペースで、相対回転範囲を狭めること
なく、且つ、信頼性を向上させる相対回転機構における
線条体敷設構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】それぞれが中空部を有す
る第１部材及び第２部材が両中空部を通る軸回りに相対
回転可能に接続された機構に対し、前記接続部の回転中
心部に設けられた孔を通過して前記両中空部に配線や配
管等の線条体を敷設した、相対回転機構における線条体
敷設構造において、請求項１に係わる発明は、配線及び
／又は配管から成る線条体の束が、前記第２部材の中空
部側の固定部に固定され、前記束が前記固定部から前記
第２部材の中空部を通り、前記回転中心部に設けた孔を
通過して前記第１部材の中空部に導かれ、該第１部材の
中空部内で前記束がそれぞれ１本以上の線条体から成る
複数の分割束に分割され、該各分割束は前記第1部材の
前記相対回転における半径方向に対して所定の角度を設
けて導かれ、前記第１部材の前記相対回転における側面
部に複数設けられた開口部から外部に引き出され、前記
各開口部付近で固定されていることを特徴とするもので
ある。これにより、開口部付近の中空部において各分割
束が中空部の内側壁に沿って配置され、中心付近に空間
が確保されるため、第１、第２の部材が相対回転したと
き、各分割束同士の過度な接触を防止することができる
から、狭いスペースでよく、且つ、線条体の耐久性も向
上し信頼性を向上させるものである。
る第１部材及び第２部材が両中空部を通る軸回りに相対
回転可能に接続された機構に対し、前記接続部の回転中
心部に設けられた孔を通過して前記両中空部に配線や配
管等の線条体を敷設した、相対回転機構における線条体
敷設構造において、請求項１に係わる発明は、配線及び
／又は配管から成る線条体の束が、前記第２部材の中空
部側の固定部に固定され、前記束が前記固定部から前記
第２部材の中空部を通り、前記回転中心部に設けた孔を
通過して前記第１部材の中空部に導かれ、該第１部材の
中空部内で前記束がそれぞれ１本以上の線条体から成る
複数の分割束に分割され、該各分割束は前記第1部材の
前記相対回転における半径方向に対して所定の角度を設
けて導かれ、前記第１部材の前記相対回転における側面
部に複数設けられた開口部から外部に引き出され、前記
各開口部付近で固定されていることを特徴とするもので
ある。これにより、開口部付近の中空部において各分割
束が中空部の内側壁に沿って配置され、中心付近に空間
が確保されるため、第１、第２の部材が相対回転したと
き、各分割束同士の過度な接触を防止することができる
から、狭いスペースでよく、且つ、線条体の耐久性も向
上し信頼性を向上させるものである。
【０００７】さらに、請求項２に変わる発明は、前記開
口部付近で固定される前記分割束の線条体が複数の場
合、該線条体を平坦に並べて固定する。分割束の線条体
が平坦に並べられているから、開口部付近の中空部にお
いて各分割束の線条体が中空部の内側壁に沿ってより円
周状に配置され、中心付近に空間が確保されるため、相
対回転に伴って、分割束が撚られたとき各分割束同士の
過度な接触を防止することができる。また、請求項３に
係わる発明は、前記第２部材をロボット手首の手先回転
軸の基台要素とし、前記第１部材を前記ロボット手首の
手先要素とし、ロボット手首に本発明を適用したもので
ある。
口部付近で固定される前記分割束の線条体が複数の場
合、該線条体を平坦に並べて固定する。分割束の線条体
が平坦に並べられているから、開口部付近の中空部にお
いて各分割束の線条体が中空部の内側壁に沿ってより円
周状に配置され、中心付近に空間が確保されるため、相
対回転に伴って、分割束が撚られたとき各分割束同士の
過度な接触を防止することができる。また、請求項３に
係わる発明は、前記第２部材をロボット手首の手先回転
軸の基台要素とし、前記第１部材を前記ロボット手首の
手先要素とし、ロボット手首に本発明を適用したもので
ある。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の相対回転機構に
おける線条体敷設構造をロボット手首の第１手首要素と
第２手首要素間に適用した一実施形態におけるロボット
手首の概要図である。図２はこの実施形態における、第
１手首要素と第２手首要素間の線条体の敷設状態を示す
説明図である。
おける線条体敷設構造をロボット手首の第１手首要素と
第２手首要素間に適用した一実施形態におけるロボット
手首の概要図である。図２はこの実施形態における、第
１手首要素と第２手首要素間の線条体の敷設状態を示す
説明図である。
【０００９】図１において、ロボットアーム７は図示し
ないアーム取付部に回転可能に取り付けられ、該ロボッ
トアーム７の先端に手首２０の基台となる第３手首要素
３が固定されている。ロボットアーム７は第３の軸線６
の回りに回転することからこの第３手首要素３は、第３
の軸線６回りに回転する。また、この第３手首要素３に
は、第３の軸線６と交わる第２の軸線５回りに回転可能
に第２手首要素２が支持されている。さらに、第２手首
要素２には第２の軸線５と交わる第１の軸線４の回りに
回転可能に第１手首要素１が支持されている。第１手首
要素１は、その先端にハンドやガン等の作業機械を取り
付けるためのフランジ部１２が設けられ、且つ、周面に
は複数個の開口部８が設けられている。ロボットアーム
７及び第１手首要素１、第２手首要素２は中空形状に形
成され、図２に示すように、該両中空部１８，１９を連
通する孔の中心部を第１の軸線が通るように形成されて
いる。
ないアーム取付部に回転可能に取り付けられ、該ロボッ
トアーム７の先端に手首２０の基台となる第３手首要素
３が固定されている。ロボットアーム７は第３の軸線６
の回りに回転することからこの第３手首要素３は、第３
の軸線６回りに回転する。また、この第３手首要素３に
は、第３の軸線６と交わる第２の軸線５回りに回転可能
に第２手首要素２が支持されている。さらに、第２手首
要素２には第２の軸線５と交わる第１の軸線４の回りに
回転可能に第１手首要素１が支持されている。第１手首
要素１は、その先端にハンドやガン等の作業機械を取り
付けるためのフランジ部１２が設けられ、且つ、周面に
は複数個の開口部８が設けられている。ロボットアーム
７及び第１手首要素１、第２手首要素２は中空形状に形
成され、図２に示すように、該両中空部１８，１９を連
通する孔の中心部を第１の軸線が通るように形成されて
いる。
【００１０】第１手首要素１のフランジ部１２に取り付
けられるハンドやガン等の作業装置へ電気、エアー、液
体等を供給する配線・配管から成る複数の線条体は１つ
の束として束ねられている。以下この１つの束に束ねら
れた束１０を主束という。この主束１０は、図示しない
アーム取付部に固定され、ロボットアーム７の中空部を
通り、ロボットアーム７に設けられた開口部１４から外
部に導き出され、さらに、第３手首要素３，第２手首要
素２の外側を通り、第２手首要素２に取り付けられたカ
バー１７内を通り、第２手首要素２の中空部１９に導か
れ、回転中心部の孔を通り第１手首要素１の中空部１８
に導入される。さらに、該主束１０は１以上の線条体か
らなる複数の束に分割されて、その分割束１１は、開口
部８を通り外部に取り出され、フランジ部１２に取り付
けた作業装置に接続される。
けられるハンドやガン等の作業装置へ電気、エアー、液
体等を供給する配線・配管から成る複数の線条体は１つ
の束として束ねられている。以下この１つの束に束ねら
れた束１０を主束という。この主束１０は、図示しない
アーム取付部に固定され、ロボットアーム７の中空部を
通り、ロボットアーム７に設けられた開口部１４から外
部に導き出され、さらに、第３手首要素３，第２手首要
素２の外側を通り、第２手首要素２に取り付けられたカ
バー１７内を通り、第２手首要素２の中空部１９に導か
れ、回転中心部の孔を通り第１手首要素１の中空部１８
に導入される。さらに、該主束１０は１以上の線条体か
らなる複数の束に分割されて、その分割束１１は、開口
部８を通り外部に取り出され、フランジ部１２に取り付
けた作業装置に接続される。
【００１１】なお、符号１３，１３’は、アーム７の内
外に設けられた主束１０をクランプするクランプ装置で
あり、符号１５，１５’は第２手首要素２に設けられた
主束１０をクランプするクランプ装置である。さらに、
符号１６は、第２手首要素２に設けた主束１０を覆うカ
バー１７内に設けたクランプ装置である。また、第１手
首要素の各開口部８近にも分割束１１を固定するクラン
プ装置９が設けられている。また、カバー１７以外に主
束１０が外部に露出する部分には、カバーが設けられて
いるが図１では省略している。
外に設けられた主束１０をクランプするクランプ装置で
あり、符号１５，１５’は第２手首要素２に設けられた
主束１０をクランプするクランプ装置である。さらに、
符号１６は、第２手首要素２に設けた主束１０を覆うカ
バー１７内に設けたクランプ装置である。また、第１手
首要素の各開口部８近にも分割束１１を固定するクラン
プ装置９が設けられている。また、カバー１７以外に主
束１０が外部に露出する部分には、カバーが設けられて
いるが図１では省略している。
【００１２】図２は、第１手首要素１と第２手首要素２
間の関係と、これら第１手首要素１の中空部１８，第２
手首要素２の中空部１９に配設される線条体の束（主束
１０、分割束１１）の敷設状態を説明する説明図で、図
３は、第１手首要素１の各開口部８から分割束１１を導
出する状態を説明する説明図である。
間の関係と、これら第１手首要素１の中空部１８，第２
手首要素２の中空部１９に配設される線条体の束（主束
１０、分割束１１）の敷設状態を説明する説明図で、図
３は、第１手首要素１の各開口部８から分割束１１を導
出する状態を説明する説明図である。
【００１３】第１手首要素１は回転自在に第２手首要素
２に軸支されており、第１手首要素１の中空部１８は第
２手首要素２の中空部１９と連通しており、これら両中
空部１８，１９を連通させる孔の中心軸と、第１手首要
素１が第２手首要素２に対して相対回転する回転軸の第
１の軸線４と概略一致している。
２に軸支されており、第１手首要素１の中空部１８は第
２手首要素２の中空部１９と連通しており、これら両中
空部１８，１９を連通させる孔の中心軸と、第１手首要
素１が第２手首要素２に対して相対回転する回転軸の第
１の軸線４と概略一致している。
【００１４】主束１０は、第２手首要素２の中空部１９
（カバー１７）内でクランプ装置１６によって固定さ
れ、少なくともこのクランプ装置１６でクランプされた
後、手首先端側の主束１０は撚られると共に、折り返さ
れて略Ｕ字形又は略Ｊ字形に折り曲げられ、第１手首要
素１と第２手首要素２の連結部である第１の軸線４に沿
った孔を介して第１手首要素１の中空部１８に導かれ
る。この位置で分割され、１以上のケーブルや配管等の
線条体で構成される複数の分割束１１に分割される。こ
の図２、図３で示す例では３つの分割束１１に分割され
ている。
（カバー１７）内でクランプ装置１６によって固定さ
れ、少なくともこのクランプ装置１６でクランプされた
後、手首先端側の主束１０は撚られると共に、折り返さ
れて略Ｕ字形又は略Ｊ字形に折り曲げられ、第１手首要
素１と第２手首要素２の連結部である第１の軸線４に沿
った孔を介して第１手首要素１の中空部１８に導かれ
る。この位置で分割され、１以上のケーブルや配管等の
線条体で構成される複数の分割束１１に分割される。こ
の図２、図３で示す例では３つの分割束１１に分割され
ている。
【００１５】この線条体の分割束１１のそれぞれは、第
１手首要素１の側面に設けられた開口部８に導かれ、こ
の開口部８付近に設けたクランプ装置９でクランプされ
て第１手首要素１の外に導き出され、該第１手首要素１
のフランジ部１２に取り付けたハンドやガン等の作業装
置に接続される。
１手首要素１の側面に設けられた開口部８に導かれ、こ
の開口部８付近に設けたクランプ装置９でクランプされ
て第１手首要素１の外に導き出され、該第１手首要素１
のフランジ部１２に取り付けたハンドやガン等の作業装
置に接続される。
【００１６】クランプ装置９は、図３に示されるよう
に、第１手首要素１の回転中心軸である第１の軸線４よ
り、半径方向から所定の角度を設けて、第１手首要素１
に設けられている。この所定の角度は、第１手首要素１
の中空部１８の側壁に沿って各分割束１１が配置され、
中空部１８の中心付近に空間が確保されるようにする角
度が望ましい。
に、第１手首要素１の回転中心軸である第１の軸線４よ
り、半径方向から所定の角度を設けて、第１手首要素１
に設けられている。この所定の角度は、第１手首要素１
の中空部１８の側壁に沿って各分割束１１が配置され、
中空部１８の中心付近に空間が確保されるようにする角
度が望ましい。
【００１７】以上のように構成されているから、第１手
首要素１が回転軸の基台要素となる第２手首要素２に対
して相対的に第１の軸線４回りに一方方向に回転する
と、主束１０、分割束１１は、クランプ装置１６、９
で、第２手首要素２、第１手首要素１に繋止されている
から、この第１手首要素１の回動は主束１０を捻るよう
に作用するけれども、第１手首要素１の中空部１８の中
心付近に空間が確保されているため、各分割束１１が中
空部１８の中心付近に移動することになる。そのため、
主束１０，分割束１１に作用する捻れの力は弱くなり、
また各分割束１１同士の接触による擦れも減少する。
首要素１が回転軸の基台要素となる第２手首要素２に対
して相対的に第１の軸線４回りに一方方向に回転する
と、主束１０、分割束１１は、クランプ装置１６、９
で、第２手首要素２、第１手首要素１に繋止されている
から、この第１手首要素１の回動は主束１０を捻るよう
に作用するけれども、第１手首要素１の中空部１８の中
心付近に空間が確保されているため、各分割束１１が中
空部１８の中心付近に移動することになる。そのため、
主束１０，分割束１１に作用する捻れの力は弱くなり、
また各分割束１１同士の接触による擦れも減少する。
【００１８】以上のように、第２手首要素２に対する第
１手首要素１の相対的回転が繰り返し行われても、線条
体の分割束１１が主束１０に撚られ、各分割束１１が中
空部１８の中心付近に移動するだけであるから、狭いス
ペースでよい。そのため、手首、すなわち相対回転機構
をコンパクトに形成することができる。また、主束１
０，分割束１１に作用する捻れの力は弱くなり、各分割
束１１同士の接触による擦れも減少するため、線条体の
耐久性を向上することができるものである。
１手首要素１の相対的回転が繰り返し行われても、線条
体の分割束１１が主束１０に撚られ、各分割束１１が中
空部１８の中心付近に移動するだけであるから、狭いス
ペースでよい。そのため、手首、すなわち相対回転機構
をコンパクトに形成することができる。また、主束１
０，分割束１１に作用する捻れの力は弱くなり、各分割
束１１同士の接触による擦れも減少するため、線条体の
耐久性を向上することができるものである。
【００１９】また、線条体の耐久性を向上させるために
は、分割束１１の撚りとその解放の影響が及ぼされる範
囲が長い方がよく、そのためには、クランプ装置１６と
クランプ装置９間は長い方がよい。
は、分割束１１の撚りとその解放の影響が及ぼされる範
囲が長い方がよく、そのためには、クランプ装置１６と
クランプ装置９間は長い方がよい。
【００２０】また、第１手首要素１の開口部８の近傍に
設けるクランプ装置９による線条体の分割束１１は、線
条体を平坦に整列させて固定するようにする。これによ
り、各分割束１１は、平坦となり、中空部１８の開口部
８付近において各分割束１１の線条体が中空部１８の内
側壁に沿ってより円周状に配置され、中空部１８の中心
付近により大きな空間が確保される。すなわち、複数に
分割された線条体の分割束１１は、第１の軸線方向に１
列若しくは複数列に平坦に整列してクランプ装置９によ
って第１手首要素１に固定されることにより、分割束１
１に分かれる分割点２１からクランプ装置９までの間
は、分割束１１の線条体には捻れや絡み合いが生じない
ため、第１手首要素１を回転させると、分割束１１が１
つに束ねられる主束１０に捻りが生じ、複数に分割され
た分割束１１が中空部１８の中心付近に移動しながら、
該主束１０に巻きつく。こうして全体的には、主束１０
及び分割束１１への捻れ力は小さくなり、線条体の耐久
性を向上させることができる。また、中空部１８の中心
付近により大きな空間が確保されるため、各分割束１１
同士の接触が低減され、擦れによる線条体の耐久性低下
を防止することができる。
設けるクランプ装置９による線条体の分割束１１は、線
条体を平坦に整列させて固定するようにする。これによ
り、各分割束１１は、平坦となり、中空部１８の開口部
８付近において各分割束１１の線条体が中空部１８の内
側壁に沿ってより円周状に配置され、中空部１８の中心
付近により大きな空間が確保される。すなわち、複数に
分割された線条体の分割束１１は、第１の軸線方向に１
列若しくは複数列に平坦に整列してクランプ装置９によ
って第１手首要素１に固定されることにより、分割束１
１に分かれる分割点２１からクランプ装置９までの間
は、分割束１１の線条体には捻れや絡み合いが生じない
ため、第１手首要素１を回転させると、分割束１１が１
つに束ねられる主束１０に捻りが生じ、複数に分割され
た分割束１１が中空部１８の中心付近に移動しながら、
該主束１０に巻きつく。こうして全体的には、主束１０
及び分割束１１への捻れ力は小さくなり、線条体の耐久
性を向上させることができる。また、中空部１８の中心
付近により大きな空間が確保されるため、各分割束１１
同士の接触が低減され、擦れによる線条体の耐久性低下
を防止することができる。
【００２１】また、線条体を交換する場合には各クラン
プ装置１３，１３’，１５，１５’，１６，９から線条
体の束１０，１１を取り外せばよく、且つ、手首等の狭
いスペースで屈曲されている部分は、分割束１１とされ
ていることから、線条体の束１０，１１の引き出し作
業、取付作業は容易となる。
プ装置１３，１３’，１５，１５’，１６，９から線条
体の束１０，１１を取り外せばよく、且つ、手首等の狭
いスペースで屈曲されている部分は、分割束１１とされ
ていることから、線条体の束１０，１１の引き出し作
業、取付作業は容易となる。
【００２２】上述した実施形態は、ロボットの手首にお
ける相対回転する手首要素間に本発明を適用したもので
あるが、ロボットの手首以外にも、ロボットの取付ベー
スと旋回胴の間やその他の旋回機構を有する機械、装置
において、一方の部材に対して他方の部材が相対回転
し、その回転中心軸線に沿って配線、チューブ、配管等
の屈曲可能な線条体を複数敷設する場合に、上述した方
法によって複数の線条体を敷設するようにしてもよいも
のである。すなわち、複数の線条体を撚って１つの主束
として、この主束を相対回転の基台側となる部材に固定
し、一方では、主束から１以上の線条体で構成される束
に分割して複数の分割束として、この分割束を基台に対
して回転する部材に対して、前記相対回転における半径
方向に対して所定の角度を設けて導き、固定するように
する。
ける相対回転する手首要素間に本発明を適用したもので
あるが、ロボットの手首以外にも、ロボットの取付ベー
スと旋回胴の間やその他の旋回機構を有する機械、装置
において、一方の部材に対して他方の部材が相対回転
し、その回転中心軸線に沿って配線、チューブ、配管等
の屈曲可能な線条体を複数敷設する場合に、上述した方
法によって複数の線条体を敷設するようにしてもよいも
のである。すなわち、複数の線条体を撚って１つの主束
として、この主束を相対回転の基台側となる部材に固定
し、一方では、主束から１以上の線条体で構成される束
に分割して複数の分割束として、この分割束を基台に対
して回転する部材に対して、前記相対回転における半径
方向に対して所定の角度を設けて導き、固定するように
する。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、従来技術と比較し、広いスペ
ースを必要とせず、狭いスペースでも相対回転する回転
角度を拡大することができ、且つ耐久性を向上させて、
ケーブルや配管等の線条体の信頼性を向上させた。
ースを必要とせず、狭いスペースでも相対回転する回転
角度を拡大することができ、且つ耐久性を向上させて、
ケーブルや配管等の線条体の信頼性を向上させた。
【図１】本発明をロボット手首に適用した一実施形態に
おけるロボット手首の概要図である。
おけるロボット手首の概要図である。
【図２】同実施形態における第１手首要素と第２手首要
素間の線条体の敷設状態を示す説明図である。
素間の線条体の敷設状態を示す説明図である。
【図３】同実施形態における第１手首要素の各開口部か
ら分割線条体を導出する状態を説明する説明図である。
ら分割線条体を導出する状態を説明する説明図である。
【図４】従来のロボット手首における手首先端の相対回
転部の説明図である。
転部の説明図である。
１ 第１手首要素
２ 第２手首要素
３ 第３手首要素
４ 第１の軸線
５ 第２の軸線
６ 第３の軸線
７ アーム
８ 開口部
９ クランプ装置
１０ 線条体の束
１１ 分割束
１２ フランジ部
１３，１３’，１５，１５’，１６ クランプ装置
１７ カバー
１８，１９ 中空部
２０ 手首
２１ 分割点
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中川 浩
山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番
地 ファナック株式会社内
(72)発明者 森岡 昌宏
山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番
地 ファナック株式会社内
Ｆターム(参考） 3C007 BT08 CU06 CY02 CY03 CY04
CY07 CY10
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれが中空部を有する第１部材及び
第２部材が両中空部を通る軸回りに相対回転可能に接続
された機構に対し、前記接続部の回転中心部に設けられ
た孔を通過して前記両中空部に配線や配管等の線条体を
敷設した、相対回転機構における線条体敷設構造であっ
て、配線及び／又は配管から成る線条体の束が、前記第
２部材の中空部側の固定部に固定され、前記束が前記固
定部から前記第２部材の中空部を通り、前記回転中心部
に設けた孔を通過して前記第１部材の中空部に導かれ、
該第１部材の中空部内で前記束がそれぞれ１本以上の線
条体から成る複数の分割束に分割され、該各分割束は前
記第1部材の前記相対回転における半径方向に対して所
定の角度を設けて導かれ、前記第１部材の前記相対回転
における側面部に複数設けられた開口部から外部に引き
出され、前記各開口部付近で固定されていることを特徴
とする相対回転機構における線条体敷設構造。 - 【請求項２】 前記開口部付近で固定される前記分割束
の線条体が複数の場合、該線条体を平坦に並べて固定す
ることを特徴とする請求項１記載の相対回転機構におけ
る線条体敷設構造。 - 【請求項３】 前記第２部材がロボット手首の手先回転
軸の基台要素であり、かつ前記第１部材が前記ロボット
手首の手先要素であることを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の相対回転機構における線条体敷設構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002112371A JP2003305684A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 相対回転機構における線条体敷設構造 |
| US10/406,287 US7104153B2 (en) | 2002-04-15 | 2003-04-04 | Linear element laying structure in relative rotation mechanism |
| EP03252197A EP1355400A1 (en) | 2002-04-15 | 2003-04-07 | Linear element laying structure in relative rotation mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002112371A JP2003305684A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 相対回転機構における線条体敷設構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003305684A true JP2003305684A (ja) | 2003-10-28 |
Family
ID=28672580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002112371A Pending JP2003305684A (ja) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | 相対回転機構における線条体敷設構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7104153B2 (ja) |
| EP (1) | EP1355400A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003305684A (ja) |
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| JP2009125846A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの手首装置 |
| JP2014094440A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首先端部における線条体案内装置および産業用ロボット |
| JP2015054375A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 本田技研工業株式会社 | ロボットの手首装置 |
| DE102018212748A1 (de) | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Fanuc Corporation | Drehachsen-kabelverbindungsstruktur |
| WO2023238189A1 (ja) * | 2022-06-06 | 2023-12-14 | ファナック株式会社 | 線条体処理装置、線条体処理方法およびロボット |
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| JP3739756B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2006-01-25 | ファナック株式会社 | 配線・配管処理装置 |
| JP3830481B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2006-10-04 | ファナック株式会社 | 産業用ロボット |
| JP3987845B2 (ja) * | 2004-08-13 | 2007-10-10 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの線条体処理構造 |
| JP3944208B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2007-07-11 | ファナック株式会社 | ロボットの線条体案内装置及び線条体案内装置を備えたロボット |
| JP2006167864A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | 水平多関節型ロボット |
| JP2006289589A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 産業用ロボット |
| US7971504B2 (en) * | 2005-09-27 | 2011-07-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Articulated manipulator |
| DE102009017581B4 (de) * | 2009-04-18 | 2021-06-24 | Igus Gmbh | Mehrachsengelenk insbesondere für die Robotik |
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| JP5346105B2 (ja) | 2012-03-27 | 2013-11-20 | ファナック株式会社 | 線条体処理装置 |
| JP5383846B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2014-01-08 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの手首先端部における線条体案内機構部 |
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| CN104339365B (zh) | 2013-07-26 | 2017-04-12 | 株式会社安川电机 | 机器人及机器人的制造方法 |
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| JP6277850B2 (ja) * | 2014-05-07 | 2018-02-14 | セイコーエプソン株式会社 | 天吊りロボット |
| JP6500344B2 (ja) * | 2014-05-07 | 2019-04-17 | セイコーエプソン株式会社 | 天吊りロボット |
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2003
- 2003-04-04 US US10/406,287 patent/US7104153B2/en not_active Expired - Fee Related
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