JP2008221357A - Multi-joint robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の関節部を有する多関節ロボットに関する。 The present invention relates to an articulated robot having a plurality of joints.
フレームと、フレームを可動に連結した関節部と、フレームに装着されるカバーと、フレームおよびフレームを可動に連結した関節部に配置されたケーブルとを備えた多関節ロボットのアーム部の配線構造において、従来の多関節ロボットの関節部におけるケーブルの配線には、フレキシブルチューブやフラットケーブルを関節内で旋回しているものがある(例えば、特許文献1参照)。図6の従来の多関節ロボットの屈曲部配線構造の側断面図に示すようにフレキシブルチューブ27は、関節部において、出力軸25の先端側の周囲のうち内周側に位置して、例えば右回り(時計回り方向)にスパイラル(螺旋)状に緩やかに(出力軸25の外周面との間に隙間をもって)巻回して配置されている(このスパイラル状部分を巻回部分27aと称する)。このとき、図7の従来の多関節ロボットのアームの先端面を示す側面図にも示すように、連結板21及びアーム4のフレーム22の端板22aの図で上部には、内周寄り部分に位置して、前記フレキシブルチューブ27が通される湾曲状のチューブ挿通孔21b及び22bが夫々互いにラップするように形成されている。なお、前記チューブ挿通孔21b及び22bは、フレキシブルチューブ27の巻回部分27aの先端側の端部を、例えば摩擦力により保持する機能も有している。
一方、フラットケーブル28は、関節部において、前記出力軸25の先端側の周囲のうち外周側に位置して、緩やかに(巻回層間に隙間をもって)巻回して配置されている(この巻回された部分を巻回部分28aと称する)。このとき、図7にも示すように、前記連結板21及びアーム4のフレーム22の端板22aの図で下部には、外周寄り部分に位置して、前記フラットケーブル28が通される湾曲状のケーブル挿通孔21c及び22cが夫々互いにラップするように形成されている。なお、前記ケーブル挿通孔21c及び22cは、フラットケーブル28の巻回部分28aの内周側の端部を保持する機能も有している。
On the other hand, the flat cable 28 is positioned at the outer peripheral side of the periphery of the front end side of the output shaft 25 at the joint, and is gently wound (with a gap between the winding layers) and disposed (this winding). This portion is referred to as a winding portion 28a). At this time, as shown also in FIG. 7, in the figure of the connection plate 21 and the end plate 22a of the frame 22 of the arm 4, the lower portion is positioned in the outer peripheral portion and is curved so that the flat cable 28 is passed therethrough. Cable insertion holes 21c and 22c are formed so as to wrap around each other. The cable insertion holes 21c and 22c also have a function of holding the inner peripheral end of the winding portion 28a of the flat cable 28.
従来の多関節ロボットのアーム部の配線構造において、関節部の可動によるケーブル全体への疲労や断線を防ぐために関節部に近い部分でケーブルを固定する必要があるが、フレーム内にケーブルを収納しているためにケーブルの固定が非常に困難であった。
また、ケーブルの交換を容易にするためにケーブルの数ヶ所をコネクタ化することが考えられるが、コネクタもしくはコネクタの両端のケーブルの固定を行わないとコネクタの結線部での断線やコネクタ本体の破損等の問題が生じる恐れがあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ケーブルをフレームに沿うように配置させ、カバーとアームでケーブルやコネクタおよびコネクタの両端のケーブルを固定することで、ケーブルの断線、コネクタの破損を防ぎ、かつ安価に構成することができるアーム部の配線構造を提供することを目的とする。
In the conventional articulated robot arm wiring structure, it is necessary to fix the cable near the joint in order to prevent fatigue and disconnection of the entire cable due to the movement of the joint, but the cable is stored in the frame. Therefore, fixing the cable was very difficult.
In order to facilitate cable replacement, it is conceivable to connect several parts of the cable to the connector. However, if the connector or the cable at both ends of the connector is not fixed, the connector may be disconnected or the connector body may be damaged. There was a risk of problems such as this.
The present invention has been made in view of such a problem, the cable is arranged along the frame, the cable and the connector and the cable at both ends of the connector are fixed by the cover and the arm, the cable is disconnected, An object of the present invention is to provide a wiring structure of an arm portion that can prevent damage to a connector and can be constructed at low cost.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、フレームと、フレームを可動に連結した関節部と、フレームに装着されるカバーと、フレームおよびフレームを可動に連結した関節部に配置されたケーブルとを備えた多関節ロボットにおいて、 フレームおよびフレームを可動に連結した関節部に配置されたケーブルをフレームに沿うように配置させたものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記ケーブルが前記カバーと前記フレームをはめ合わせることにより固定されるものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記ケーブルが、少なくとも1つの前記関節部を通過する前後でコネクタにより接続されたものである。
また、請求項4に記載の発明は、前記フレームが、前記ケーブルを係止する構造を形成したものである。
また、請求項5に記載の発明は、前記フレームが、前記ケーブルを係止するようにかぎ状の構造を形成したものである。
また、請求項6に記載の発明は、少なくとも一方の前記カバーが、前記ケーブルを係止する突起部を備えたものである。
また、請求項7に記載の発明は、前記突起部が、弾性部材を備えたものである。
また、請求項8に記載の発明は、前記ケーブルが、コネクタにより接続され、前記コネクタを収納するコネクタ収納部が前記フレームに形成されたものである。
また、請求項9に記載の発明は、前記コネクタ収納部が、前記コネクタを収納するとともに前記ケーブルを係止するケーブル系止部を備えたものである。
また、請求項10に記載の発明は、前記ケーブル係止部に係止された前記ケーブルを係止するようにカバーが取り付けられたものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 includes a frame, a joint part movably connected to the frame, a cover attached to the frame, and a cable disposed at the joint part movably connected to the frame and the frame. In an articulated robot, a frame and a cable arranged at a joint part movably connected to the frame are arranged along the frame.
According to a second aspect of the present invention, the cable is fixed by fitting the cover and the frame.
According to a third aspect of the present invention, the cable is connected by a connector before and after passing through the at least one joint.
According to a fourth aspect of the present invention, the frame forms a structure for locking the cable.
According to a fifth aspect of the present invention, the frame has a hook-like structure so as to lock the cable.
According to a sixth aspect of the present invention, at least one of the covers includes a protruding portion that locks the cable.
According to a seventh aspect of the present invention, the protrusion includes an elastic member.
According to an eighth aspect of the present invention, the cable is connected by a connector, and a connector housing portion that houses the connector is formed in the frame.
According to a ninth aspect of the present invention, the connector storage portion includes a cable system stop portion for storing the connector and locking the cable.
According to a tenth aspect of the present invention, a cover is attached so as to lock the cable locked to the cable locking portion.
請求項1から10に記載の発明によると、ケーブルの固定を容易にし、固定に関する部材を削減することができ、アーム部および関節部を小さく構成させることができるため、ケーブルの信頼性と、交換などの組み立ておよび保守性を向上させ、かつ安価で小形にすることができる。また、複数の単芯ケーブルや多芯ケーブル、光ケーブルであるためケーブル外径がより小さくでき、配線する空間の形状により柔軟に対応することができる。 According to the invention described in claims 1 to 10, since the cable can be easily fixed, the number of members related to the fixing can be reduced, and the arm part and the joint part can be configured to be small. Assembling and maintainability can be improved, and the size can be reduced at low cost. Moreover, since it is a several single core cable, a multicore cable, and an optical cable, a cable outer diameter can be made smaller and it can respond flexibly by the shape of the space to wire.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第一の実施例である多関節ロボットの側面図、図2は本発明の第一の実施例である多関節ロボットのカバーを取り除いた図、図3は本発明の第一の実施例である多関節ロボットの関節部のカバーの一方を取り除いた斜視図、図4は本発明の第一の実施例である多関節ロボットのアーム部の断面図である。図2において、1は多芯ケーブルであり、フレーム22に沿うように配置され、多芯ケーブル1とフレーム22を覆うようにカバー5が両側から取り付けられている。図3において、2はそれぞれの多芯ケーブルを接続するコネクタであり、各関節部9の根元に対して1ヵ所ずつ、計2ヶ所設けられている。なお、多芯ケーブル1は、本体コネクタ7にて図示しないコントローラへ接続される。
また、図4において、各コネクタ2の前後には、フレーム22にかぎ状に形成されたケーブル係止部3が設けられ、多芯ケーブル1が収納されている。これに対応するようにカバー5には、ケーブル係止部3とともに多芯ケーブル1をケーブル係止部3に固定することができる突起部8が設けられており、カバー5をフレーム22に取り付けることにより、アーム部内での多芯ケーブル1の固定が完了する。
本発明が従来技術と異なる部分は、フレームと一体化されたかぎ状のケーブル係止部とこれに対応するようにカバーにケーブル係止部とともにケーブルをケーブル係止部に固定することができる突起部が設けられている部分である。
本構成によると、多芯ケーブル1の固定を容易にし、固定に関する部材を削減することができ、アーム部および関節部9を小さく構成させることができるため、ケーブルの信頼性と、交換などの組み立ておよび保守性を向上させ、かつ安価で小形にすることができる。
ここで、多芯ケーブル1本を例に説明したが、ケーブルの太さが変更された場合や、本数が増えた場合などは、たとえば、カバー5の突起部8にばね等の弾性部材を備えることにより、多芯ケーブル1の係止圧を調整するとともに多芯ケーブル1の太さや本数の変更に対応することが可能である。
FIG. 1 is a side view of an articulated robot according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram with the cover of the articulated robot according to the first embodiment of the present invention removed, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the arm portion of the articulated robot according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the articulated robot according to the first embodiment with one of the joint covers removed. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a multicore cable, which is arranged along the frame 22, and covers 5 are attached from both sides so as to cover the multicore cable 1 and the frame 22. In FIG. 3, reference numeral 2 denotes a connector for connecting each multi-core cable, and two connectors are provided, one at the base of each joint portion 9. The multi-core cable 1 is connected to a controller (not shown) by a main body connector 7.
In FIG. 4, a cable locking portion 3 formed in a hook shape on the frame 22 is provided before and after each connector 2, and the multicore cable 1 is accommodated. Corresponding to this, the cover 5 is provided with a projection 8 capable of fixing the multi-core cable 1 to the cable locking portion 3 together with the cable locking portion 3, and the cover 5 is attached to the frame 22. Thus, the fixing of the multi-core cable 1 in the arm portion is completed.
The present invention is different from the prior art in that a hook-shaped cable locking portion integrated with the frame and a protrusion that can fix the cable to the cable locking portion together with the cable locking portion on the cover so as to correspond to this. This is the part where is provided.
According to this configuration, the multi-core cable 1 can be easily fixed, the number of members related to the fixing can be reduced, and the arm portion and the joint portion 9 can be made small. In addition, maintainability can be improved, and the size can be reduced at low cost.
Here, although one multi-core cable has been described as an example, when the thickness of the cable is changed or the number of cables increases, for example, the protrusion 8 of the cover 5 is provided with an elastic member such as a spring. As a result, it is possible to adjust the locking pressure of the multicore cable 1 and cope with changes in the thickness and number of the multicore cable 1.
図5は本発明の第二の実施例である多関節ロボットの関節部9のカバーを取り除いた図である。第二の実施例が第一の実施例と異なる点は、フレーム22と一体化され、一面が開口した箱状のコネクタ収納部6を有し、その両端にケーブル係止部3を備えている点である。このコネクタ収納部6およびそれに付随したケーブル係止部3とカバーに設けられた突起部(図示せず)により、図4に示した要領でコネクタ2とその両端の多芯ケーブル1をアーム部内に固定させることができる。 FIG. 5 is a view in which the cover of the joint portion 9 of the multi-joint robot according to the second embodiment of the present invention is removed. The second embodiment is different from the first embodiment in that it has a box-shaped connector housing portion 6 that is integrated with the frame 22 and opened on one side, and is provided with cable locking portions 3 at both ends thereof. Is a point. The connector housing 6 and the cable locking portion 3 associated therewith and a projection (not shown) provided on the cover allow the connector 2 and the multi-core cable 1 at both ends to be placed in the arm portion in the manner shown in FIG. Can be fixed.
本構成によると、ケーブルおよびコネクタの固定を容易にし、固定に関する部材を削減することができ、アーム部および関節部9を小さく構成させることができるため、ケーブルおよびコネクタの信頼性と、交換などの組み立ておよび保守性を向上させ、かつ安価で小形にすることができる。
カバーおよびフレームの材質については説明しなかったが、一般的な産業用ロボットに使用されている材料でも良いし、ABS樹脂のような合成樹脂から形成されても良い。また、ケーブルについて多芯ケーブルの1本を例示したが、複数のケーブルを通しても良いことは自明であり、ケーブルでなくチューブのような配管であっても良い。
According to this configuration, the cable and the connector can be easily fixed, the number of members related to the fixing can be reduced, and the arm portion and the joint portion 9 can be configured to be small. Assembly and maintainability can be improved, and the size can be reduced at low cost.
The material of the cover and the frame has not been described, but may be a material used for a general industrial robot, or may be formed from a synthetic resin such as an ABS resin. Moreover, although one multi-core cable was illustrated about the cable, it is obvious that a plurality of cables may be passed, and piping such as a tube may be used instead of the cable.
1 多芯ケーブル
2 コネクタ
3 ケーブル係止部
4 アーム
5 カバー
6 コネクタ収納部
7 本体コネクタ
8 突起部
9 関節部
21 連結板
21b、22b チューブ挿通孔
22 フレーム
22a 端板
21c、22c ケーブル挿通孔
25 出力軸
27 フレキシブルチューブ
27a 巻回部分
28 フラットケーブル
28a 巻回部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multicore cable 2 Connector 3 Cable latching part 4 Arm 5 Cover 6 Connector accommodating part 7 Main body connector 8 Protrusion part 9 Joint part 21 Connection board 21b, 22b Tube insertion hole 22 Frame 22a End plate 21c, 22c Cable insertion hole 25 Output Shaft 27 Flexible tube 27a Winding portion 28 Flat cable 28a Winding portion
Claims (10)
フレームおよびフレームを可動に連結した関節部に配置されたケーブルをフレームに沿うように配置させたことを特徴とする多関節ロボット。 In an articulated robot comprising a frame, a joint part movably connected to the frame, a cover attached to the frame, and a cable disposed in the joint part movably connecting the frame and the frame,
A multi-joint robot characterized in that a frame and a cable arranged at a joint part movably connected to the frame are arranged along the frame.
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