JP2008229735A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル配線上の都合によるロボットの占有スペースの増大を抑制する。
【解決手段】本発明にかかる直交型ロボット１では、駆動源としての各種モータ１７，３５，４７とコントローラ２とがメインケーブル５０等のケーブルを介して電気的に接続されており、当該ケーブルのうち、コントローラ２側から延びる第１のケーブル５５と、Ｙ軸ロボット４のサーボモータ３５側から延びる第２のケーブル５６とが、Ｘ軸ロボット３のフレーム６の一側部に設置された中継ボックス４９の内部で中継されている。上記第２のケーブル５６は、上記中継ボックス４９が設置される側のフレーム６の側部において当該フレーム６の底面から所定距離だけ上方に離間した高さに設置されたケーブル保持部材６３の内部を通るように配索されており、上記中継ボックス４９の下面または側面には、上記第１のケーブル５５を内部に導入するためのケーブル導入部５９が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特定方向に延びるフレームと、このフレームに沿ってスライド自在に支持されたスライダと、このスライダを駆動する駆動源と、この駆動源の動作を制御するコントローラとを備え、上記駆動源とコントローラとがケーブルを介して電気的に接続されたロボットに関する。

従来、下記特許文献１に示されるように、特定方向に延びるフレーム（ベース部材）と、このフレームに沿ってスライド自在に支持されたスライダ（可動部）と、このスライダを駆動するサーボモータ等からなる駆動源と、この駆動源の動作を制御するコントローラとを備え、上記駆動源とコントローラとが、各種制御信号の送受信や電力供給を行うためのケーブルで電気的に接続された単軸ロボット、もしくは当該単軸ロボットが互いに直交する状態で複数組み合わされた直交型ロボットが知られている。

図１０および図１１は、上記直交型ロボットの一例を示しており、図１０は当該ロボットの正面図、図１１は上面図である。これらの図に示される直交型ロボット２００は、Ｘ軸方向移動用の単軸ロボットとしてのＸ軸ロボット２０１と、Ｙ軸方向移動用の単軸ロボットとしてのＹ軸ロボット２０２とを有しており、両者が互いに直交する状態で組み付けられることにより構成されている。図例では、上記Ｘ軸ロボット２０１のフレーム２０３に沿ってスライド可能な２つのスライダ２０４，２０４が設けられ、これら各スライダ２０４，２０４に対してそれぞれＹ軸ロボット２０２，２０２が取り付けられている（いわゆるダブルキャリアタイプの直交型ロボット）。なお、図中において符号２０５は、上記Ｘ軸ロボット２０１の各スライダ２０４を駆動するためのサーボモータであり、符号２０６は、このサーボモータ２０５の駆動等を制御するためのコントローラである。これらサーボモータ２０５とコントローラ２０６とは、各種ケーブル（２１０等）を介して電気的に接続されている。

上記フレーム２０３の一側部、つまり、直交型ロボット２００の前方側（−Ｙ側）にあたるフレーム２０３の幅方向一側の側壁面部には、上記ケーブルを中継するための中継ボックス２０７が設置されている。また、上記各スライダ２０４には、これと一体に移動する結線ボックス２０８が、上記中継ボックス２０７が設置される側と同じ側に取り付けられている。そして、上記コントローラ２０６と上記サーボモータ２０５とは、コントローラ２０６側から上記中継ボックス２０７へと延びるケーブル２１０と、上記中継ボックス２０７と各結線ボックス２０８とを連結するように設置された屈曲自在なケーブル保持部材２０９の内部に配索される図外のケーブルと、当該ケーブルと上記結線ボックス２０８内で接続されて外部に導出され、上記Ｘ軸ロボット２０１用のサーボモータ２０５へと延びるケーブル２１１とを介して電気的に接続される。なお、ケーブル２１２は、Ｙ軸ロボット２０２用のモータ（図示省略）から延びるケーブルであり、上記ケーブル保持部材２０９内に配設される図外のケーブルと上記結線ボックス２０８内で接続される。
特開平７−２７６２６９号公報

ところで、上記中継ボックス２０７には、上記コントローラ２０６側から延びるケーブル２１０を内部に導入するためのケーブル導入部２１３が設けられるが、図１０および図１１に示される従来の直交型ロボット２００では、このケーブル導入部２１３が、上記中継ボックス２０７の前面（−Ｙ側の壁面）に設けられていた。このため、従来の直交型ロボット２００では、図示のように、ケーブル２１０を中継ボックス２０７の前方側から接続する必要があり、上記ケーブル２１０を配索するためのスペースＳ（図１１）を直交型ロボット２００のさらに前方側に確保する必要があった。このことから、従来の直交型ロボット２００では、上記のようなケーブル配線上の都合による占有スペースの増大という点において、さらなる改善の余地があった。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ケーブル配線上の都合による占有スペースの増大を効果的に抑制することのできるロボットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、特定方向に延びるフレームと、このフレームに沿ってスライド自在に支持されたスライダと、このスライダを駆動する駆動源と、この駆動源の動作を制御するコントローラとを備え、上記駆動源とコントローラとがケーブルを介して電気的に接続されたロボットであって、上記ケーブルは、上記コントローラ側から延びる第１のケーブルと、上記駆動源側から延びる第２のケーブルとを有し、これら第１および第２のケーブルが上記フレームの一側部に設置されたボックス状の中継ボックスの内部で互いに接続されるように構成され、上記第２のケーブルは、上記中継ボックスが設置される側のフレームの側部において当該フレームの底面から所定距離だけ上方に離間した高さに設置されたケーブル保持部材の内部を通るように配索され、上記中継ボックスの下面または側面に、上記第１のケーブルを内部に導入するためのケーブル導入部が設けられたことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、駆動源側から延びる第２のケーブルを保持するためのケーブル保持部材を、フレームの底面（つまりロボットの設置面）から所定距離だけ上方に離間した高さに設置し、これによって上記フレームの底面とケーブル保持部材との間に所定の隙間が確保されるようにしたため、コントローラ側から延びる第１のケーブルを、上記のような隙間を利用して上記ケーブル保持部材の下方に容易に配索することができる。しかも、上記中継ボックスの下面または側面に、上記第１のケーブルを内部に導入するためのケーブル導入部を設けたため、このケーブル導入部を介して中継ボックス内に導入される上記第１のケーブルが、上記中継ボックスの前端面（つまりフレームに取り付けられる側の面とは反対側の面）よりもさらに前方側にはみ出すような状態で配索されるのを有効に回避することができる。したがって、本発明によれば、上記第１のケーブルが配索されるスペースを含むロボットの占有スペースを効果的に低減することができる。

上記ケーブル導入部が上記中継ボックスの下面に形成される場合には、当該下面の高さが上記フレームの底面よりも所定距離だけ上方に位置するように上記中継ボックスが設置されていることが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、上記中継ボックスの下方に形成される隙間を利用して、上記中継ボックス下面に設けられるケーブル導入部から上記第１のケーブルを容易に導入できるという利点がある。

本発明のロボットが、一方向に直線的に移動可能な単軸ロボットが互いに直交する状態で複数組み合わされた直交型ロボットである場合、上記複数の単軸ロボットのうち最も下方側に設置される単軸ロボットのフレームの一側部に、上記中継ボックスおよびケーブル保持部材を設けるとよい（請求項３）。

このように、複数の単軸ロボットが組み合わされた直交型ロボットのうち、最も下方側の単軸ロボット、つまりロボットの設置面に近いためにケーブルの配索スペースが制限され易い単軸ロボットに対し、上記と同様の構成で中継ボックスおよびケーブル保持部材を設ければ、上記直交型ロボットの占有スペースの増大を効果的に抑制することができる。

さらに、上記のような構成は、Ｘ軸方向に独立して移動可能な複数のスライダを有した単一のＸ軸ロボットと、このＸ軸ロボットの各スライダに取り付けられた複数のＹ軸ロボットとを備えた直交型ロボットに好適に適用することができる（請求項４）。

すなわち、上記のような直交型ロボットでは、各単軸ロボットの駆動源とコントローラとの間に配索されるケーブルの本数が増加して上記中継ボックスやケーブル保持部材を設ける必要性が高くなるため、これらの部材の設置高さや構造に工夫を加えることでロボットの占有スペースを低減するようにした本発明の構成は、上記のような直交型ロボットに対して特に有効である。

以上説明したように、本発明のロボットによれば、ケーブル配線上の都合による占有スペースの増大を効果的に抑制することができる。

図１〜図６は、本発明にかかるロボットの一実施形態を示している。本図に示されるロボット１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向への移動用のＸ軸ロボット３、Ｙ軸ロボット４、およびＺ軸ロボット５が互いに直交する状態で組み付けられた３軸直交型ロボット（以下、直交型ロボット１という）として構成されている。また、この直交型ロボット１は、いわゆるダブルキャリアタイプの直交型ロボットであり、１つのＸ軸ロボット３に対して２つのＹ軸ロボット４，４が取り付けられるとともに、これら各Ｙ軸ロボット４，４に対してそれぞれＺ軸ロボット５，５が取り付けられている。このような直交型ロボット１には、そのＺ軸ロボット５，５に対して一対の作業ユニット１０，１０（詳細は後述する）が取り付けられており、上記各単軸ロボット３〜５の作動に応じて、この作業ユニット１０がＸ，Ｙ，Ｚ軸の各方向にそれぞれ移動するように構成されている。

図７は、上記Ｘ軸ロボット３を模式的に示す図である。この図７および先の図１〜図６に示すように、Ｘ軸ロボット３は、Ｘ軸方向に延びるフレーム６と、このフレーム６に沿ってスライド自在に支持された２つのスライダ９，９とを有している。上記フレーム６は、上方に開口する凹状の枠材からなるベース部材７と、このベース部材７の上端開口を覆うカバー部材８とを有しており、これらカバー部材８とベース部材７との間に部分的に挟まれるような状態で上記各スライダ９，９がスライド自在に支持されている。

上記フレーム６の内部には、その延設方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる一対のガイドレール１１，１１（図４，図５等）が設けられ、この共通のガイドレール１１に対して上記各スライダ９，９がそれぞれＸ軸方向に摺動可能に係合している。上記各ガイドレール１１，１１の間には、ボールねじ軸１３がＸ軸方向に延びるように設置されており、このボールねじ軸１３は、上記フレーム６の両端部に設けられたベアリング１４（図７）等の軸受部材を介して軸回りに回転可能に支持されている。

上記各スライダ９，９の下方には、主に図７に示すように、上記ボールねじ軸１３に螺合されるナット部材１５，１５と、このナット部材１５，１５を回転駆動する駆動源としての中空モータ１７，１７とがそれぞれ取り付けられている。上記各ナット部材１５，１５は、ベアリング１９を介し相対回転可能な状態で上記各スライダ９，９にそれぞれ取り付けられているとともに、カップリング２１を介して上記各中空モータ１７，１７に連結されている。そして、上記各中空モータ１７，１７によってナット部材１５，１５が正方向または逆方向に回転駆動されることにより、上記各スライダ９，９が、ボールねじ軸１３およびガイドレール１１に沿って＋Ｘ方向または−Ｘ方向に個別に移動するように構成されている。

図１および図２に示すように、上記Ｘ軸ロボット３のスライダ９の上面には、上記Ｙ軸ロボット４が、正面視略Ｌ字状のブラケット２５を介して取り付けられている。すなわち、Ｙ軸ロボット４は、上記スライダ９と一体にＸ軸方向に移動可能な状態でＸ軸ロボット３に支持されている。

上記Ｙ軸ロボット４は、図１〜図５に示すように、Ｙ軸方向に延びるように設置されたフレーム２６と、このフレーム２６に沿ってスライド自在に支持されたスライダ２９とを有している。上記フレーム２６は、凹状の枠材からなるベース部材２７およびこれを覆うカバー部材２８を有しており、このうちのベース部材２７が上記ブラケット２５に対しボルト締結等の手段により固定されている。

また、上記フレーム２６の内部には、上記スライダ２９をＹ軸方向に摺動自在に支持する一対のガイドレール３１，３１と、これら両ガイドレール３１，３１の間に並設されたボールねじ軸３３と、このボールねじ軸３３を軸回りに回転駆動する駆動源としてのサーボモータ３５とが配設されている。

上記スライダ２９には、上記ボールねじ軸３３に螺合される図外のナット部材が一体に取り付けられている。そして、上記ボールねじ軸３３が上記サーボモータ３５により正方向または逆方向に回転駆動されるのに応じて、上記スライダ２９が、上記ナット部材とともにガイドレール３１に沿って＋Ｙ方向または−Ｙ方向に移動するように構成されている。

図１〜図３に示すように、上記Ｙ軸ロボット４のスライダ２９には、上記Ｚ軸ロボット５がボルト締結等の手段により固定されている。すなわち、Ｚ軸ロボット５は、上記スライダ２９と一体にＹ軸方向に移動可能な状態でＹ軸ロボット４に支持されている。

上記Ｚ軸ロボット５は、図１〜図５に示すように、上記Ｙ軸ロボット４の場合と同様の構成要素として、フレーム３６、スライダ４３、ガイドレール４４、ボールねじ軸４５、およびサーボモータ４７を有している。上記フレーム３６は、ベース部材３７およびカバー部材３８を備えた下部フレーム３９と、この下部フレーム３９の上端に取り付けられるフレームであってベース部材４０およびカバー部材４１を備えた上部フレーム４２とを有している。

上記スライダ４３には、上記ボールねじ軸４５に螺合されるナット部材４６が一体に取り付けられている。そして、上記ボールねじ軸４５が上記サーボモータ４７により正方向または逆方向に回転駆動されるのに応じて、上記スライダ４３が、上記ナット部材４６とともにガイドレール４４に沿って＋Ｚ方向または−Ｚ方向に移動するように構成されている。

上記Ｚ軸ロボット５のスライダ４３には、例えば部品移載用の吸着ノズル機構等からなる作業ユニット１０（仮想線で示す）が取り付けられている。この作業ユニット１０は、Ｙ軸ロボット４（およびこれに取り付けられたＺ軸ロボット５）がＸ軸ロボット３によってＸ軸方向に駆動されるとともに、Ｚ軸ロボット５がＹ軸ロボット４によってＹ軸方向に駆動され、されにはＺ軸ロボット５のスライダ４３がＺ軸方向に駆動されることにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向に移動するように構成されている。

以上のように構成された直交型ロボット１は、図１に示されるコントローラ２によりその動作が制御される。これにより、直交型ロボット１に取り付けられた上記作業ユニット１０のＸ，Ｙ，Ｚ空間上での移動動作が制御される。一方、上記作業ユニット１０が行う独自の動作（例えば部品吸着動作）は、上記コントローラ２とは別の作業ユニット用コントローラ８１によって制御される。

上記直交型ロボット１の各単軸ロボット３〜４と上記コントローラ２とは、各種ケーブル（５０等）を介して電気的に接続されており、このケーブルを通じて上記各単軸ロボット３〜４に対し電力の供給や制御信号の送受信が行われるようになっている。また、上記作業ユニット１０と作業ユニット用コントローラ８１とは、上記ケーブルとは別の作業ユニット用ケーブル７９により電気的に接続されている。

図１、図３、および図６に示すように、上記Ｘ軸ロボット３のフレーム６の一側部、つまり、直交型ロボット１の前方側（−Ｙ側）にあたるフレーム６の幅方向一側の側壁面部には、ボックス状の部材からなる中継ボックス４９が取付ステー４８を介して取り付けられている。上記直交型ロボット１に用いられるケーブルは、この中継ボックス４９で中継されて上記各単軸ロボット３〜５へと配索されるようになっている。

図８は、上記直交型ロボット１（および作業ユニット１０）の制御系を示すブロック図である。この図８および先の図１〜図６に示すように、上記直交型ロボット１に用いられるケーブルは、上記コントローラ２から中継ボックス４９を介して各Ｙ軸ロボット４，４の内部へと延びるメインケーブル５０と、このメインケーブル５０の一部と上記Ｘ軸ロボット３の中空モータ１７とを接続するＸ軸モータケーブル５１と、上記メインケーブル５０の一部と上記Ｙ軸ロボット４のサーボモータ３５とを接続するＹ軸モータケーブル５２と、上記Ｚ軸ロボット５のサーボモータ４７から延びるＺ軸モータケーブル５３と、このＺ軸モータケーブル５３と上記メインケーブル５０の一部とを接続する中継ケーブル５４とから構成されている。そして、これら各ケーブル５０〜５４を介して上記コントローラ２と各単軸ロボット３〜５用のモータ（中空モータ１７およびサーボモータ３５，４７）が電気的に接続され、これらの間で各種制御信号の送受信や電力の供給が行われることにより、上記各単軸ロボット３〜５の動作がそれぞれ個別に制御されるようになっている。

なお、図例では、電力供給用のケーブルと制御信号を送受信するためのケーブルとが別々に構成されている。上記各モータ１７，３５，４７用のケーブル５１，５２，５３や中継ケーブル５４がそれぞれ２本存在するのはこのためである。また、上記メインケーブル５０については、これら各ケーブルの本数に対応して設けられるが、Ｘ軸モータケーブル５１およびＹ軸モータケーブル５２に対しては共用のケーブルが用いられている。

上記メインケーブル５０は、上記コントローラ２と中継ボックス４９との間に配索される第１のケーブル５５と、上記中継ボックス４９と各Ｙ軸ロボット４，４との間に配索される第２のケーブル５６とを有しており、これら第１および第２のケーブル５５，５６どうしが、上記中継ボックス４９の内部でコネクタ６９を介して互いに接続されるようになっている。

上記中継ボックス４９は、その下面の高さが上記Ｘ軸ロボット３のフレーム６の底面（つまりフレーム６が設置される床面）よりも所定距離だけ上方に位置するように設置されている。当該中継ボックス４９の下面には、上記第１のケーブル５５を内部に導入するためのケーブル導入部５９が設けられている。このケーブル導入部５９には、上記第１のケーブル５５が挿通される挿通孔が設けられ、この挿通孔を通じて上記第１のケーブル５５が上記中継ボックス４９の内部に導入されるようになっている。

また、上記中継ボックス４９の左右両側面、つまり中継ボックス４９の＋Ｘ側および−Ｘ側の側壁面部には、その下端部に開口部６１（図３，図６）が形成されており、この開口部６１を通じて上記第２のケーブル５６が中継ボックス４９の内部から導出されるようになっている。

図１〜図５に示すように、上記中継ボックス４９が設置される側のＸ軸ロボット３の側方（−Ｙ側の側方）には、上記中継ボックス４９から各Ｙ軸ロボット４，４へと延びる上記第２のケーブル５６，５６をそれぞれ保持するための一対のＸ軸用ケーブル保持部材６３，６３が、上記中継ボックス４９をＸ軸方向の両側から挟むような状態で設置されている。なお、図２ではこのＸ軸用ケーブル保持部材６３を２点鎖線で示している。

上記Ｘ軸用ケーブル保持部材６３は、例えば、矩形枠状の断面を有した多数の単位枠体が長手方向に互いに連結されて構成された長尺な中空状の部材からなり、上記各単位枠体どうしが互いの連結角度を変化させ得る状態で連結されることにより、長手方向に自在に屈曲するように構成されている。そして、上記中継ボックス４９から延びる第２のケーブル５６が、このようなケーブル保持部材６３の内部に入口側フランジ６３ａを通じて導入され、反対側の出口側フランジ６３ｂを通じて外部に導出されることにより、上記第２のケーブル５６の軸方向中間部がこのケーブル保持部材６３の内部に挿通されて保持されている。

上記Ｘ軸用ケーブル保持部材６３は、上記Ｘ軸ロボット３のフレーム６の側壁（−Ｙ側の側壁）に取り付けられた取付ステー６５の上面に入口側フランジ６３ａが固定されるとともに、上記Ｘ軸ロボット３のスライダ９の側壁に取り付けられかつ上記入口側フランジ６３ａの設置部よりも上方に配置された取付ステー６７の上面に出口側フランジ６３ｂが固定されることにより、上記フレーム６の側部において当該フレーム６の底面から所定距離だけ上方に離間した高さに位置する状態で設置されている。また、このようなＸ軸用ケーブル保持部材６３は、上記スライダ９のＸ軸方向の移動に追従して変形することが可能である。すなわち、Ｘ軸用ケーブル保持部材６３は、上記Ｘ軸ロボット３の静止時には、上記入口側および出口側フランジ６３ａ，６３ｂが上記各取付ステー６５，６７上の定位置に支持されることで一定の形状に保持されているが、上記スライダ９およびこれに固定された上記取付ステー６７がＸ軸方向に移動すると、この移動に上記出口側フランジ６３ｂを追従させるべく異なる形状に屈曲変形する。上記第２のケーブル５６は、このようなＸ軸用ケーブル保持部材６３の内部を通って上記中継ボックス４９とＹ軸ロボット４との間を配索されることにより、上記Ｘ軸ロボット３の作動中において上記Ｙ軸ロボット４（およびスライダ９）がＸ軸方向に往復動するような状況下でも、互いに絡まり合ったりするようなことなく安定した状態に保持される。

上記ケーブル保持部材６３の出口側フランジ６３ｂから導出された上記第２のケーブル５６は、図２〜図５に示すように、Ｙ軸ロボット４の長手方向一端部（−Ｙ側の端部）の下方へと配索されてフレーム２６の内部に導入される。この第２のケーブル５６が導入される部分のフレーム２６の内部には、図５に示すように、所定の空間からなる結線部６８が形成されており、上記第２のケーブル５６は、フレーム２６のベース部材２７およびカバー部材２８との隙間を通じて上記結線部６８内に導入され、そこで他のケーブル（５１や５２等）と接続される。

上記結線部６８の近傍には上記Ｙ軸ロボット４用のサーボモータ３５が設置されており、このサーボモータ３５から延びるＹ軸モータケーブル５２（図８）が、結線部６８に導入された上記第２のケーブル５６の一部とコネクタ６９を介して接続されるようになっている。また、上記結線部６８には、さらに、Ｘ軸ロボット３用の中空モータ１７から延びる上記Ｘ軸モータケーブル５１、およびＺ軸ロボット５側から延びる上記中継ケーブル５４がそれぞれ導入されており、これら各ケーブル５１，５４が同様にコネクタ６９を介して上記第２のケーブル５６と接続されている。

上記Ｙ軸ロボット４のフレーム２６の上部には、上記Ｘ軸用ケーブル保持部材６３と同様の構造を有するＹ軸用ケーブル保持部材７１が設置されており、上記中継ケーブル５４の軸方向中間部がこのＹ軸用ケーブル保持部材７１の内部に挿通されて保持されている。このＹ軸用ケーブル保持部材７１は、上記Ｙ軸ロボット４のフレーム２６の上面部に入口側フランジ７１ａが固定されるとともに、上記Ｚ軸ロボット５のフレーム３６に取り付けられかつ上記入口側フランジ７１ａの設置部よりも上方に配置された取付ステー７４の上面に出口側フランジ７１ｂが固定されることにより、上記Ｚ軸ロボット５のＹ軸方向の移動に追従するように変形可能な状態で上記Ｙ軸ロボット４の上部に取り付けられている。

上記Ｙ軸用ケーブル保持部材７１の内部を通るように配索される上記中継ケーブル５４は、図１および図３〜図５に示すように、上記ケーブル保持部材７１の出口側フランジ７１ｂから外部に導出されてＺ軸ロボット５の上端部側へと配索され、そこからフレーム３６の上部フレーム４２の内部に導入される。この中継ケーブル５４が導入される部分の上部フレーム４２の内部には、図５に示すように、所定の空間からなる結線部７２が形成されており、上記中継ケーブル５４は、上部フレーム４２に設けられたケーブル導入部６０（図１）を通じて上記結線部７２内に導入される。そして、この結線部７２において、上記中継ケーブル５４と、Ｚ軸ロボット５用のサーボモータ４７から延びる上記Ｚ軸モータケーブル５３とが接続されるようになっている。具体的には、上記結線部７２の近傍に上記サーボモータ４７が設置され、このサーボモータ４７から延びるＺ軸モータケーブル５３が、上記中継ケーブル５４とコネクタ７３を介して接続されている（図５および図８参照）。

図１、図２、図４、および図５に示すように、上記各ケーブル保持部材６３，７１は、その内部が仕切部材７５，７６によってそれぞれ２つの空間に仕切られており、そのうちの一方の空間に、上記メインケーブル５０の第２のケーブル５６、および上記中継ケーブル５４がそれぞれ配索されるように構成されている。一方、上記各ケーブル保持部材６３，７１内の他方の空間には、上記作業ユニット１０に用いられる作業ユニット用ケーブル７９が配索される。すなわち、上記各ケーブル保持部材６３，７１の内部には、直交型ロボット１用の各種ケーブル（５４および５６）と作業ユニット用ケーブル７９とが、上記仕切部材７５，７６で仕切られた状態で別々に配索されるようになっている。なお、このうち作業ユニット用ケーブル７９は、上記のように各ケーブル保持部材６３，７１の内部を通るように配索された後、さらに、Ｚ軸ロボット５に取り付けられる図略のＺ軸用ケーブル保持部材の内部を通るように配索され、そこから外部に導出されて最終的に上記作業ユニット１０用のモータ等に接続されることになる。

上記のようにＸ，Ｙ，Ｚ軸の各単軸ロボット３〜５用のモータ１７，３５，４７とコントローラ２とが各種ケーブルを介して電気的に接続され、当該ケーブルのうち、コントローラ２側から延びる第１のケーブル５５と、Ｙ軸ロボット４のサーボモータ３５側から延びる第２のケーブル５６とが、Ｘ軸ロボット３のフレーム６の一側部に設置された中継ボックス４９の内部で中継されるように構成された直交型ロボット１において、上記中継ボックス４９が設置される側のフレーム６の側部に、当該フレーム６の底面に対し所定距離上方に位置する状態でＸ軸用ケーブル保持部材６３を設置して、このＸ軸用ケーブル保持部材６３の内部を通るように上記第２のケーブル５６を配索するとともに、上記中継ボックス４９の設置高さを上記ケーブル保持部材６３と同様に高くしてこの中継ボックス４９の下面に上記第１のケーブル５５を導入するためのケーブル導入部５９を設けた上記実施形態の構成によれば、図１０および図１１に示したような従来の直交型ロボット２００と異なり、上記第１のケーブル５５を図１等に示すように上記ケーブル保持部材６３および中継ボックス４９の下方を通るように配索することができ、この第１のケーブル５５が配索されるスペースを含む上記直交型ロボット１の占有スペースを効果的に低減できるという利点がある。

すなわち、上記実施形態によれば、第２のケーブル５６を保持するためのＸ軸用ケーブル保持部材６３と、Ｘ軸ロボット３のフレーム６の底面（つまりＸ軸ロボット３の設置面）との間に所定の隙間が空くような状態で上記ケーブル保持部材６３を設置したため、上記第２のケーブル５６と中継ボックス４９を介して接続される上記第１のケーブル５５を、上記のような隙間を利用して上記ケーブル保持部材６３の下方に容易に配索することができる。しかも、上記フレーム６の底面から所定距離上方に位置する上記中継ボックス４９の下面にケーブル導入部５９を設けたことで、このケーブル導入部５９を介して上記中継ボックス４９の下面側から上記第１のケーブル５５を内部に導入することができるため、例えば図１０および図１１に示した従来の直交型ロボット１のように、第１のケーブル５５を中継ボックス４９の前方側（−Ｙ側）から導入する必要がなく、上記第１のケーブル５５が上記中継ボックス４９の前端面（つまりフレーム６に取り付けられる側の面とは反対側の面）よりもさらに前方側にはみ出すような状態で配索されるのを有効に回避することができる。この結果、上記第１のケーブル５５を、Ｘ軸用ケーブル保持部材６３や中継ボックス４９の下方を常に通るように配索することができ、これら各部材６３，４９の設置部よりもさらに前方側に上記第１のケーブル５５がはみ出すことに起因した直交型ロボット１の占有スペースの増大を効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、上記中継ボックス４９の設置高さをＸ軸ロボット３のフレーム６の底面よりも高くした上で、この中継ボックス４９の下面に上記ケーブル導入部５９を設けるようにしたが、例えば、図９に示すように、中継ボックス１４９の下面の高さが上記フレーム６の底面と略同一高さとなるような場合には、上記中継ボックス１４９の側面、つまり、中継ボックス１４９の＋Ｘ側または−Ｘ側の側壁面部にケーブル導入部１５９を設けるようにすればよい。これにより、図示のように中継ボックス１４９の下方にスペースがないような状況下でも、上記Ｘ軸用ケーブル保持部材６３の下方を通るように配索される上記第１のケーブル５５を、上記中継ボックス１４９の側面に設けられたケーブル導入部１５９を介して容易に中継ボックス１４９の内部に導入できるという利点がある。

また、上記実施形態では、本発明にかかるロボットの一例として、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各方向に直線的に移動可能な各単軸ロボット３〜５が組み合わされた３軸直交型ロボット１について説明を行ったが、本発明のロボットは、このような３軸直交型ロボット１に限らず、例えば、Ｘ，Ｙ軸の２種類の単軸ロボットが組み合わされた２軸直交型ロボットであってもよい。また、本発明のロボットは、上記実施形態の直交型ロボット１のようないわゆるダブルキャリアタイプのロボットに限らず、Ｘ軸ロボット３に対し単一のＹ軸ロボット４が取り付けられたいわゆるシングルキャリアタイプのロボットであってもよい。いずれにせよ、直交型ロボットである場合には、その各単軸ロボットのうち、最も下方側に設置される単軸ロボット（つまりロボットの設置面に最も近い側に設置される単軸ロボット；上記実施形態ではＸ軸ロボット３）に、上記実施形態と同様の構成で中継ボックス４９およびケーブル保持部材６３を設けることで、上記と同様の効果を得ることができる。

またさらに、本発明は、上記のような直交型ロボットに限らず、単軸ロボットのみからなる直動型ロボットにも適用することができる。ただし、本発明の構成は、上記実施形態のように、Ｘ軸方向に独立して移動可能な２つのスライダ９，９を有した単一のＸ軸ロボット３と、このＸ軸ロボット３の各スライダ９，９に取り付けられた２つのＹ軸ロボット４，４とを備えたいわゆるダブルキャリアタイプの直交型ロボット１に対しより好適に適用することができる。すなわち、上記のような直交型ロボット１では、Ｘ軸ロボット３用の２つの中空モータ１７，１７や、２つのＹ軸ロボット４，４用の各サーボモータ３５，３５等に対し、上記コントローラ２との間で多数のケーブル（５０等）を配索する必要があり、上記中継ボックス４９やケーブル保持部材６３を設ける必要性が高くなるため、これらの部材の設置高さや構造に工夫を加えることでロボットの占有スペースを低減するようにした本発明の構成は、上記のような直交型ロボット１に対して特に有効である。

本発明の一実施形態にかかるロボットの正面図である。 図１の一部拡大断面図である。 上記ロボットの上面図である。 上記ロボットの側面断面図である。 図４においてＹ軸およびＺ軸ロボットのカバー部材を取り外した状態を示す図である。 Ｘ軸ロボットおよび中継ボックスを拡大して示す側面断面図である。 Ｘ軸ロボットの構造を模式的に示す図である。 上記ロボットの制御系を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態を説明するための図である。 従来のロボットの概略構成を説明するための正面図である。 従来のロボットの概略構成を説明するための上面図である。

符号の説明

１ 直交型ロボット（ロボット）
２ コントローラ
３ Ｘ軸ロボット（単軸ロボット）
４ Ｙ軸ロボット（単軸ロボット）
５ Ｚ軸ロボット（単軸ロボット）
６，２６，３６ フレーム
９，２９，４３ スライダ
１７ 中空モータ（駆動源）
３５，４７ サーボモータ（駆動源）
４９ 中継ボックス
５０ メインケーブル（ケーブル）
５５ 第１のケーブル
５６ 第２のケーブル
５９ ケーブル導入部
６３ Ｘ軸用ケーブル保持部材（ケーブル保持部材）

Claims (4)

1. 特定方向に延びるフレームと、このフレームに沿ってスライド自在に支持されたスライダと、このスライダを駆動する駆動源と、この駆動源の動作を制御するコントローラとを備え、上記駆動源とコントローラとがケーブルを介して電気的に接続されたロボットであって、
   上記ケーブルは、上記コントローラ側から延びる第１のケーブルと、上記駆動源側から延びる第２のケーブルとを有し、これら第１および第２のケーブルが上記フレームの一側部に設置されたボックス状の中継ボックスの内部で互いに接続されるように構成され、
   上記第２のケーブルは、上記中継ボックスが設置される側のフレームの側部において当該フレームの底面から所定距離だけ上方に離間した高さに設置されたケーブル保持部材の内部を通るように配索され、
   上記中継ボックスの下面または側面に、上記第１のケーブルを内部に導入するためのケーブル導入部が設けられたことを特徴とするロボット。
2. 請求項１記載のロボットにおいて、
   上記ケーブル導入部が上記中継ボックスの下面に形成され、当該下面の高さが上記フレームの底面よりも所定距離だけ上方に位置するように上記中継ボックスが設置されたことを特徴とするロボット。
3. 請求項１または２記載のロボットにおいて、
   上記ロボットが、一方向に直線的に移動可能な単軸ロボットが互いに直交する状態で複数組み合わされた直交型ロボットであり、上記複数の単軸ロボットのうち最も下方側に設置される単軸ロボットのフレームの一側部に、上記中継ボックスおよびケーブル保持部材が設けられたことを特徴とするロボット。
4. 請求項３記載のロボットにおいて、
   上記ロボットが、Ｘ軸方向に独立して移動可能な複数のスライダを有した単一のＸ軸ロボットと、このＸ軸ロボットの各スライダに取り付けられた複数のＹ軸ロボットとを備えたことを特徴とするロボット。

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