JP2014233762A - 伸縮性伝送路付機器 - Google Patents

Abstract

【課題】配線が変向される機器において配線のコンパクト化と長寿命化を両立させた機器を提供すること。【解決手段】伸縮性伝送路と回転ガイドを有し、回転ガイドにより伸縮性伝送路が変向されることを特徴とする機器。【選択図】図１−ａ

Description

本発明は伸縮性伝送路と回転ガイドを備えた機器に関し、さらに詳しくは電気および／または信号を供給する配線として伸縮性伝送路が用いられ、回転ガイドにより伸縮性伝送路が変向される伸縮性伝送路付機器に関するものである。

機器の動作に伴い配線の向きを変える必要がある機器には、例えば屈曲動作を有する機器、伸長動作を有する機器、回転動作を有する機器など様々な機器がある。その代表的なものにはロボットアームを持つ多軸ロボットがある。
このような屈曲、回転、伸長などの動作を伴う機器の先端に取り付けられるカメラ、センサ、チャック、モータ等の機器を動かすために、配線の向きを変える場所を経由する電気および／または信号配線が必要となる。これらの機器において配線の向きが変わる場所では配線の向きが変わることにより多少なりとも必要な配線の長さが変わるため最長の配線長を見込んで余裕をもって配線する必要があり、コンパクトに配線できないという課題がある。配線が変向される部位の余長処理のため配線を巻き取る装置もあるが、巻き取りのためのモータや巻き取り部が必要になるという課題がある。

また一方、この余長処理のためにケーブルベア（登録商標）が用いられることもあるが、ケーブルベア（登録商標）そのものが大きくコンパクトにできないという課題と長寿命化のために曲げ半径を大きくする必要があり、長寿命でコンパクトに配線することは難しい課題となっている。
このような課題を解決するために、フレキシブルガイドを有する産業ロボット用支持装置（下記特許文献１参照）やロボットなどの関節部のガイド（下記特許文献２参照）などが提案されている。
しかし、いずれも長寿命とコンパクトさを両立するものでない。
本発明者らは、配線が変向される部位で伸縮する電線を屈曲伸長させることにより、不要な巻き取り装置無しで屈曲部に沿わせて配線できることを見出し、特許出願を行っているが（特願２０１２−２６６６６１）、さらにコンパクトで長寿命な技術が求められている。

特開２０１１−１７６９１７号公報 特開２００４−２９９０２４号公報

配線の向きの変向を伴う機器の代表的なものは多軸ロボットであるが、４軸、５軸、６軸とアーム先端に近くなるほどアーム構造を小型化、軽量化させたいという要請が強い。
本発明の目的は上述のような状況に鑑みて、配線が変向される機器において配線のコンパクト化と長寿命化を両立させた機器を提供することである。

本発明者等は、配線が変向される部位の配線の仕方について鋭意検討を重ねた結果、伸縮性伝送路と回転ガイドを有し、回転ガイドにより伸縮性伝送路が変向されることにより上記目的が達成されることを見出した本発明に至ったものである。

即ち、本発明は下記の発明を提供する。
（１）伸縮性伝送路と回転ガイドを有し、回転ガイドにより伸縮性伝送路が変向されることを特徴とする機器。
（２）回転ガイドの伸縮性伝送路受け部の回転軸が移動可能な機構を備えていることを特徴とする上記１項に記載の機器。
（３）回転ガイドが配線外れ防止ガイドを有することを特徴とする上記１または２項に記載の機器。
（４）回転ガイドが複数セットとなっており、当該複数のガイドのつば部同士の間隔が伸縮性伝送路の弛緩状態の直径以下であることを特徴とする上記１〜３項のいずれか一項に記載の機器。
（５）伸縮性伝送路の固定部が回転可能な機構を備えていることを特徴とする上記１〜４項のいずれか一項に記載の機器。
（６）伸縮性伝送路が線状弾性体とその周囲に螺旋状に捲回された導体線からなる導体部を有していることを特徴とする上記１〜５項のいずれか一項に記載の機器。
（７）導体線が複数であり、互いに交差することなく並列に捲回されていることを特徴とする上記６項記載の機器。
（８）導体部が、１本または複数の導体線の外側と内側（線状弾性体側）を交互に通り、導体線と逆方向で線状弾性体に捲回されている糸状態を含むことを特徴とする上記６または７項に記載の機器。
（９）導体部が２層以上積層されており、各層の導体線が同一方向に捲回されていることを特徴とする上記６〜８項のいずれか一項に記載の機器。
（１０）導体部の最外層に、導体部と同一方向に捲回された導体からなるシールド層を有することを特徴とする上記６〜９項のいずれか一項に記載の機器。
（１１）伸縮性伝送路の弛緩時直径Ｌ、導体線の直径Ｄおよび回転ガイドの伸縮性伝送路受け部の円弧の半径Ｒが下記式を満足することを特徴とする上記６〜１０項のいずれか一項に記載の機器。
０．５ｍｍまたは０．３Ｌのいずれか大きい値＜Ｒ＜１０Ｌ

本発明の伸縮性伝送路付機器は、屈曲部の配線がコンパクトとなり、その結果小型化および高速化が可能となり、より狭い空間でも配線と周辺機器との干渉を回避できる。また、屈曲するアームなどの動作も高精度化および高速化される。さらに配線の寿命が長くなる。

本発明の機器の最短配線長の状態を示す図である。 本発明の機器の最長配線長の状態を示す図である。 リスト部を有する機器への配線例を示した図である。 図２−ａのリスト部を回転させた状態を示した図である。 回転ガイドを示した図である。 リスト部を有する機器への別の配線状態を示した図である。 図４−ａのリスト部を回転させた状態を示した図である。 伸縮性伝送路の固定部を回転可能にし、リスト部を回転させた状態を示した図である。 多軸ロボットの例を示した図である。 伸縮性伝送路の評価方法を説明した図である。 トリプル型回転ガイドを示した図である。

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明は伸縮性伝送路が回転するガイドによって変向される伸縮性伝送路付機器に関するものである。本発明が対象とする配線が変向される機器には、例えば屈曲動作を有する機器、伸長動作を有する機器、回転動作を有する機器など様々な機器がある。その代表的なものはロボットアームを持つ多軸ロボットである。以下、配線が変向される機器の代表例としてロボットアームを取り上げて説明する。

ロボットアームの先端にはカメラや力覚センサーなどのセンシング装置やチャックや、モータなどの動作を行う装置が取り付けられる。
これらの装置の配線はアームの屈曲部で配線が変向されるように取り付けられる。
図１−ａおよびｂにおいて、１が０°〜９０°の範囲で動くアームの回転軸である。２が伸縮性伝送路であり、３および４が回転ガイドである。図１−ａは装置の屈曲部が最短配線長時の状態を示した図であり、図１−ｂは配線変向部が曲げられ配線長が最長をなった状態を示している。図１−ａと図１−ｂの間で、伸縮性伝送路が伸縮しこの動きに追随し回転ガイドが回転する。

配線を屈曲部の外側を添わせる場合、図１−ｂのように最大曲げ時の長さに合わせて配線する必要がある。そのため通常の伝送路はアーム部をストレートにするとその配線長が短くなり配線がたるむ（図１−ａの２’）。伸縮性伝送路を用い配線の最短距離と最長距離の差を伸縮で吸収することで余長のたるみを解消することができる（図１−ａの２）。この時配線を添わせるためにガイドが必要となる。伸縮性伝送路といえどもこのガイド部で配線が曲げられるため長寿命化のためにガイド直径はあまり小さくできない。

本発明の配線が変向される機器は、上述のような配線が変向される部位を有する機器において変向される配線として伸縮性伝送路を用い、該伸縮性伝送路を配線するためのガイドとして回転ガイドを用いたものである。

これらの回転ガイドはいずれの場合も屈曲または屈曲伸長に伴う配線の伸長に応じて、伸長方向に回転することが必要である。
伸長方向に回転することによりこれまでの知見では不可能と考えられていた小さい曲げ半径でも長寿命が実現できる。
ロボットケーブルは長寿命を達成するために、曲げ半径は使用される配線の直径の１０倍以上が推奨されており、曲げ半径が直径の１０倍以下になると長寿命を実現することが難しいと言われている。一方伸縮性伝送路は従来のロボットケーブルよりも屈曲寿命にすぐれることが示唆されており、曲げ半径を直径の１０倍以下にしても従来のロボットケーブルに比較して長寿命化を達成できるが、曲げ半径を小さくしてゆくと長寿命化は次第に困難となる。

本発明に用いる回転ガイドの一例を図３に示す。例示した回転ガイドは両端につば部を有する滑車型で、図中、Ｘが回転軸であり、１３が伸縮性伝送路受け部であり、１５は伸縮性伝送路を受け部１３に収めるためのつば部であり、Ｘを回転軸として回転可能な構造となっている。本発明の機器において、伸縮性伝送路として後述するような線状弾性体に導体線を螺旋捲きした伸縮性伝送路を用いる場合、回転ガイドの伸縮性伝送路受け部の円弧の半径Ｒ（伸縮性伝送路の曲げ半径に相当）は、導体線の直径をＤとすると（直径の異なる複数の導体線を用いる場合は最小の直径を指す）、Ｄより大きいことが重要である。Ｄ以下の場合、捲回された導体線による伸縮伝送路表面の凹凸の高さの差が回転ガイドの伸縮伝送路受け部の円弧の半径に近づき、回転ガイド上の伸縮性伝送路の移動が阻害され、回転ガイドの効果が得られにくくなり、長寿命化を達成できない場合がある。好ましくは２Ｄ以上、さらに好ましくは５Ｄ以上である。また、回転ガイドの製作容易性の観点からは０．５ｍｍ以上が推奨される。一方、伸縮性伝送路の弛緩時直径をＬとすると、コンパクト化の観点からＲの上限はＲ＜１０Ｌであり、好ましくはＲ＜７Ｌであり、さらに好ましくはＲ＜５Ｌであり、とりわけ好ましくはＲ＜３Ｌである。Ｒが１０Ｌ以上となると回転ガイドが大きくなりコンパクト化を実現しにくくなる。

これまでケーブルは伸縮しないのでケーブルベア（登録商標）と呼ばれる長さが変化しないガイドに沿わせて配線されることが多い。この場合ケーブルは直線と曲線の境界部（すなわち曲げが始まる部分か終わる部分）で断線すると言われており、曲げ変形は特定の箇所に集中する。ところが伸縮性伝送路は弾性体と導体が複合されているため、直線部と屈曲部の境界が区別されにくくなる。さらに、伸縮性伝送路は屈曲部の配線距離の長さ変化を自らの伸縮性でカバーできるので回転ガイドに沿って配線することが可能である。これらの結果、曲げ変形を分散化させることができ、従来技術では達成しえない小さい曲げ半径と長寿命の両立が達成できたものと推定している。

本発明の機器の配線は、配線の変向に伴う伸長距離を確保するために伸縮性伝送路全長で長さ変化を吸収することが好ましい。このため配線が鋭角に変向される場所に回転ガイドを取り付けることが推奨される。より好ましくは配線が変向される場所すべてに回転ガイドを取り付けることである。
伸縮性伝送路の固定方法は配線が変向される動作により伸縮性伝送路が最も短くなる状態でガイドからはずれないようにすればよい。この時タルミが生じないようにすることが好ましくその目安は伸縮性伝送路の弛緩時の長さの０．５％〜１５％伸長させて固定されているのが好ましい。３％〜１０％がさらに好ましい。
最短距離配線状態で伸縮性伝送路に張力が掛けられていると配線がガイドからはずれにくい。

リスト部を有するロボットハンドに取り付けられたワーク固定テーブルへ配線する場合はアーム部と伸縮性伝送路固定部間（図２−ａの９−１１間）で配線の向きが変わり配線が回転ガイドからはずれやすくなる。このような場合は、回転ガイド９の回転軸が回転方向に向きを変えられる機構を付与することで配線がガイドからはずれにくくなりさらに良い。

図２−ａおよびｂにおいて、８はロボットのリスト部、９および１０は回転ガイド、１１は伸縮性伝送路固定部、１２はロボットのワーク固定テーブルである。図２−ａはリスト部がニュートラルの位置の配線状態を示している。図２−ｂは、左へ６０°回転した場合の配線状態を示している。
これらの図において、回転ガイド９は回転ガイドの回転軸Ｘが移動可能、例えば回転可能に取り付けられている。従って、図２−ａの回転ガイド９の回転軸が、リスト部の回転方向に沿って回転するので、回転ガイドの回転軸は概ね３０°変向されることになる（図２−ｂの９’）。回転ガイド９の回転軸が回転しない場合はリスト部の動きにより回転ガイドから配線が外れることが多いが、回転ガイド９の回転軸が移動（向きを変える）する（図２−ｂの９’）場合は、概ね当該ガイドを起点に配線が３０°以内になるように配線できガイドからはずれにくくなる。

回転ガイドから配線をはずれにくくするためには、回転ガイドに配線外れ防止ガイドを取り付けることもできる。図３は回転ガイドに配線外れ防止ガイドを取り付けている例である。図中、１３は伸縮性伝送路受け部を示し、１４が配線外れ防止ガイドを示している。１５は回転ガイドのつば部を示している。
この配線外れ防止ガイドは配線後にとりつけてもよく、配線の弛緩時直径以下のすきまを回転ガイドのつば部との間に有するように、配線外れ防止ガイドをあらかじめ取り付けておいても良い。

図４−ａ、ｂおよびｃにおいて、１８、１９および２０が回転ガイドで、２０は２つの回転ガイドを並べて用いたダブル型回転ガイドである。２４は伸縮性伝送路固定部であり、２２は伸縮性伝送路で２本配線されている状態を示している。
図４−ａ〜ｃに示したようにリスト部近くにダブル型回転ガイドを取り付けて伸縮性伝送路をガイドすると、リスト部の回転に伴うワーク固定テーブルの回転により伸縮性伝送路固定部が円弧を描きながら左右に移動してもガイドに沿って配線されコンパクトに配線することができる。
ダブル型回転ガイドのように複数の回転ガイドをセットにして用いる場合は、互いのつば部同士の間隔が伸縮性伝送路の弛緩状態の直径以下であることが好ましい。伸縮性伝送路は弛緩時にガイドから浮くことがあるので、その時にガイドからはずれないようにしておくことが重要である。

図４−ｂはリスト部が９０°回転した状態の伸縮性伝送路固定部の配線状態を示している。一方図４−ｃは固定部がフリー回転できるようにした例を示している。ここで２６は回転軸を持ったネジであり、伸縮性伝送路固定部が回転により角度を変えることができることを示している。この機構は、フリー回転するものであればどのようなものでもよく、公知の技術から耐久性、コスト、サイズを勘案して選ぶことができる。この回転軸の向きを変えるために別の駆動装置は不要である。その理由は配線が伸長されるに伴い自然と最短距離をとるように向きを変えるからである。この機構により伸縮性伝送路が固定部の根元で鋭角に曲げられることを防ぐことができ、断線寿命を長くすることがきる。

本発明において、伸縮性伝送路は回転ガイド以外の部分に接すると伸縮性伝送路の摩耗の原因になることがある。注意を要するのはカド当たりと言われるもので装置躯体のカドなどの配線が触れる場合はカド部で伸縮性伝送路表面が傷つき寿命を低下させることがある。このような場合はカド部に伸縮性伝送路が接触しないようにする、カドを削ってＲを大きくする、フッ素テープを貼って摩擦係数を下げるなどの処置が効果的である。

本発明において用いる伸縮性伝送路が変向されない部位の配線ガイドは回転ガイドを用いても良いし、一般に市販されている配線ガイドを用いてもよい。両端にコネクタや基盤の取りついた配線を取り付けやすくするためには、ガイドの配線を収める部分への開口部を有するガイドを用いることができる。
例えば、棒状金属が渦巻きリング状に成形されたスネルガイドで、重なった部分の棒状金属間隔が弛緩時の配線の直径の８０％以上でかつ直径未満のガイドを用いることができ、重なった部分の棒状金属間隔が開口部となる。

伸縮性伝送路固定部に用いる配線固定用具の材質は特に限定されず、汎用されているプラスチックや金属を用いることができる。例えばポリアミド樹脂を用いることができる。
上記のような配線固定用具を取り付ける適当な部材がない場合は、配線固定用具として市販のケーブル固定用金具を用いることができ、あらかじめケーブル固定用金具をハンド部に取り付けておいてもよい。

また、伸縮性伝送路の配線固定用具で固定される位置は収縮チューブで被覆しておくと、配線固定用具で締め付けたときのダメージが少なくなるので好ましい。収縮チューブで伸縮性伝送路を被覆するに際し、伸縮性伝送路を伸長した状態で収縮チューブをセットし熱収縮させると伸縮性伝送路がずれにくくなり好ましい。当該収縮チューブに接着性の樹脂付熱収縮チューブを用いるとさらにずれにくくなり好ましい。さらに、収縮チューブを固定部から非固定部に向かうに従い、例えば３層、２層、１層となるように多層にすることにより、固定部での伸縮性伝送路が折り曲げられることを防ぐことができる。固定部の伸縮性伝送路は、所謂電線のブーツ部の形状として推奨されている技術（軟性の樹脂で、根元から先端への被覆厚みを減らしたもの、蛇腹形状をつけたもの、バネを取り付けたもの等）を用いることもできる。

伸縮性伝送路には、電流を伝送する電力伝送路、電気信号を伝送する電気信号伝送路、光を伝送する光伝送路、光信号を伝送する光信号伝送路、熱を伝送する熱伝送路、液体を伝送する液体伝送路および気体を伝送する気体伝送路があるが、本発明では電流を伝送する電力伝送路、電気信号を伝送する電気信号伝送路および光信号を伝送する光信号伝送路が用いられる。電力伝送路の代表的なものは、弾性体の周囲に銅線やアルミ線をらせん状に捲回した伸縮電線がある。信号伝送路の代表的なものには、電気信号伝送線や光信号伝送線がある。伸縮性電気信号伝送線は、２本以上の導体線を弾性体の周囲に同一方向に捲回したものや、交差して捲回したものが知られる。伸縮性光信号伝送線は、マルチコア型のプラスチック光ファイバやフッ素系光ファイバなどを弾性体の周囲にらせん状に捲回したものがある。このような伸縮性伝送路は例えば国際公開第２００８／０７８７８０号パンフレットや国際公開第２００９／１５７０７０号パンフレットに開示されており、本発明にもこれらの国際公開公報に開示された伸縮性伝送路を何ら制限なく用いることができる。

伸縮性伝送路は、伸縮性の面状物にジグザグ状の導体を有する物、弾性体の周囲に導体線をＳ／Ｚに捲回されたもの、同じく導体線を編み組したもの、さらには、線状弾性体の周囲に複数の導体線を互いに交差することなく並列に螺旋巻きしたものを用いることができる。面状物は配線の全長にわたって一方向にのみ曲げられる場合に好ましく用いられる。方向が変わると、面状物は変向部分で断線しやすくなる。
線状弾性体の周囲に導体線を配した所謂円筒状の伸縮性伝送路は、任意の方向に曲げて用いることができるので好ましく用いられる。
特に線状弾性体の周囲に複数の導体線が互いに交差することなく並列に螺旋巻されている導体部を有しているものは、屈曲伸長による導体線同志の圧縮や摩耗が無く、コンパクトと長寿命の両立に好適に用いられる。また、螺旋捲きされている１本または複数本の導体線の外側と内側（線状弾性体側）を交互に通り、導体線と逆方向に糸状体を捲回しておくと、伸縮性伝送路を曲げても導体線がずれ難く好ましい。

導体部が多層となっている伸縮性伝送路を用いることもできる。
多層となっている導体部は、上述のように各層毎に導体線同志が交差しないことが好ましい。さらに、各層の導体線の捲回方向が同一であると伸縮性伝送路が捻じられた場合に、捲回されている導体線が各層同時に締め付けられるかまたは解ける方向に変形するので捻回寿命を長くすることができ好ましい。

伸縮性伝送路にはシールド層を有しているものを用いてもよい。
シールド層には、銀、銅などの導電性金属やカーボンナノチューブなどの有機導電体を含む導電繊維か、銅細線、アルミ細線などの導電性金属線か、有機繊維の周囲に線状金属箔を捲回した糸状物からなるものがある。
シールド層が金属導体からなる場合は、内部の導体部と同一方向に捲回されている金属導体から構成されていることが捻回長寿命を実現しやすいので好ましい。

以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。先ず、伸縮性伝送路の評価方法および伸縮性伝送路の作製方法について説明する。
（伸縮性伝送路の評価方法）
デマッチャー試験機（（株）大栄科学精機製作所製）を用い、図６に示したように、チャック部（３０）およびチャック部（３１）を試料（３３）の長さにセットし、その中間（３２）に所定のステンレス製丸棒からなる固定ガイドまたは各種回転ガイドを配置する。チャック部（３１）の可動位置を試料の伸張時の長さに設定し、室温で、初期伸張１０％および引っ張り時伸張５０％で２００回／ｍｉｎで所定回伸縮を繰り返し、繰り返し伸張試験を行う。
繰り返し伸張試験の前後で試料の全ての導体線の電気抵抗を測定し、最も変化の大きい導体線につき、次式により繰り返し伸張試験前後での電気抵抗の変化率（ΔＲ）を求める。
ΔＲ＝１００×（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１
（但し、Ｒ１：試験前の電気抵抗、Ｒ２：試験後の電気抵抗）
電気抵抗の変化率（ΔＲ）に基づいて、下記基準により、耐断線性を判定した。
Ａ：１００万回後のΔＲ＜１０％
Ｂ： ２０万回後のΔＲ＜１０％
Ｃ： ２０万回後のΔＲ≧１０％

（伸縮性伝送路ＡおよびＢの作製）
９４０ｄｔｅｘのポリウレタン弾性長繊維（旭化成せんい（株）製、商品名：ロイカ）を芯にして、伸張倍率を４．２倍下で、２３０ｄｔｅｘのウーリーナイロン（黒染め糸）を７００Ｔ／Ｍの下撚りおよび５００Ｔ／Ｍの上撚りで捲回し、ダブルカバー糸を得た。得られたダブルカバー糸を製紐用ボビンに巻き取り、当該ボビン４本を、８本打ち製紐機（（有）桜井鉄工製）のＳ方向に２本、Ｚ方向に２本、均等に配置して組み紐を作製し、直径１．８ｍｍの弾性円筒体を得た。伸縮性伝送路Ａは当該弾性円筒体１本を、伸縮性伝送路Ｂは当該弾性体４本を、特殊製紐機（（１）弾性円筒体を芯部として供給する機構、（２）弾性円筒体を、複数のＶ溝を有する２連のロールのＶ溝に８の字掛けに沿わせて把持し、フィードする機構、（３）弾性円筒体を、複数のＶ溝を有する２連のロールのＶ溝に８の字掛けに沿わせて把持し、巻き取る機構、（４）弾性円筒体を伸張した状態で、導体線を弾性円筒体に並列に捲回する機構、および（５）弾性円筒体を伸張した状態で、導体線の捲回方向と逆方向に導体線の内側と外側を交互に通って絶縁性糸状体を捲回する機構を備えた製紐機）により、２．２倍に伸張しながら、弾性円筒体に所定の導体線（（有）竜野電線社製２ＵＳＴＣ：３０μ＊１１４本で全体の直径は０．５ｍｍ）を伸縮性伝送路Ａについては４本、同じくＢについては８本Ｚ方向に並列に等間隔で捲回し、ポリエステル繊維（５６ｄｔｅｘ（１２ｆ））８本をＳ方向に導体線の内側と外側を交互に通して並列に等間隔で捲回して銅線捲回品を得た。当該銅線捲回品を芯部として、１．８倍伸張下で、エステルウーリー（３３０ｄｔｅｘ＊２本引き揃え）をＳ方向に８本、Ｚ方向に８本捲回し伸縮性伝送路Ａ、Ｂを得た。
得られた伸縮性伝送路の弛緩時直径はＡが４ｍｍ、Ｂが５ｍｍであった。

（実施例１）
上記記載の伸縮性伝送路Ｂについて、上記評価方法に従って評価した結果を表１に示した。
この結果より、従来の固定ガイドを使用した場合、繰り返し伸縮２０万回で電気抵抗の変化率（ΔＲ）が上昇して低寿命であるが、本発明では伸縮伝送路受け部の円弧の半径（Ｒ）が１０Ｌ未満であっても１００万回の繰り返し伸縮でΔＲが上昇せず、長寿命であることがわかる。

（実施例２）
表１記載の回転ガイドＢと伸縮性伝送路Ｂを用いて、図１−ａに示したロボットアームに配線し、ロボットアームの回転軸１の回転を行った結果、ガイドはずれがなく、コンパクトに配線できることがわかった。なお、繰り返し回転操作を行った後、上記ΔＲを測定した結果、１００万回以上の寿命があることを確認した。
市販ロボットケーブル（ロボトップＡＷＧ２４−４Ｃ）を用いたところ、ガイドからはずれコンパクトに配線ができなかった。

（実施例３）
表１記載の回転ガイドＢと伸縮性伝送路Ｂを用いて、図２−ａに記載のロボットアームに最短配線長時に３％伸長させるようにして配線し、リスト部（８）を右に９０°回転させたところ、ガイドはずれがなく、コンパクトに配線できることがわかった。しかし、ガイド９に回転軸Ｘの向きを変向できないガイドを用いた場合、伸縮性伝送路のガイドはずれが生じた。

（実施例４）
表１記載の回転ガイドＢと伸縮性伝送路Ａ２本を用いて、図４−ａに記載のロボットアームに最短配線長時に３％伸長させるようにして配線し、リスト部（２１）を左右に９０°回転させたところ、ガイド外れも無理な伸長もなくコンパクトに配線できた。なお、ガイド１８、１９および２０には回転軸Ｘの向きを変向できないガイドを用いた。

（実施例５）
実施例４と同様に配線し、リスト部（２１）を左右に９０°／ｍｉｎで繰り返し回転させて断線寿命を調べたところ、伸縮性伝送路固定部（２４）の根元の箇所が２０万回未満で断線したが、伸縮性伝送路固定部（２４）を図４−ｃのように回転できるようにした場合、３０万回以上の長寿命が実現できた。

（実施例６）
図５に示した多軸ロボットに表１記載の回転ガイドＢ（１００〜１０３）とスネルガイド（１０４）取り付けた後、伸縮性伝送路Ａ（１０４）を６軸および５軸が０°の状態で３％伸張するように配線した。配線後、６軸を０°のまま５軸を０°から９０°へ回転させた（図５の状態）。次に、６軸を左右に９０°回転させた後０°に戻した。その後、４軸を左右に９０°回転させた後０°に戻した。このように動かしても配線のタルミがなくコンパクトな配線状態が維持された。なお、ガイド１００には図３に示した配線外れ防止ガイド付きの回転ガイドを、１０１および１０２には回転ガイドを３つ組み合わせて用いた図７に示すトリプル型回転ガイドを、１０３には図４−ａの２０に示したダブル型回転ガイドをそれぞれ用いた。また、ワーク固定テーブル（１０６）には伸縮性伝送路固定部（図示されていない）が回転可能に取り付けられている。
これらの実施例から、本発明の機器は屈曲部のコンパクトと長寿命を実現した機器であることが確認された。

本発明の機器は屈曲部の配線がコンパクトで省電力化や小型化および高速化が可能であり、配線の寿命が長いので産業上の利用価値は極めて大きい。

１ アーム回転軸
２、２２、１０５ 伸縮性伝送路
３、４、９、１０、１８〜２０、１００〜１０３ 回転ガイド
８、２１ リスト部
１１、２４ 伸縮伝送路固定部
１２、２３、１０６ ワーク固定テ−ブル
１３ 伸縮性伝送路受け部
１４ 配線外れ防止ガイド
１５ つば部
２６ ネジ
３０、３１ チャック部
３２ ガイド
３３ 試料

Claims (11)

1. 伸縮性伝送路と回転ガイドを有し、回転ガイドにより伸縮性伝送路が変向されることを特徴とする機器。
2. 回転ガイドの伸縮性伝送路受け部の回転軸が移動可能な機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
3. 回転ガイドが配線外れ防止ガイドを有することを特徴とする請求項１または２に記載の機器。
4. 回転ガイドが複数セットとなっており、当該複数のガイドのつば部同士の間隔が伸縮性伝送路の弛緩状態の直径以下であることを特徴とする請求項１〜３項いずれか一項に記載の機器。
5. 伸縮性伝送路の固定部が回転可能な機構を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の機器。
6. 伸縮性伝送路が線状弾性体とその周囲に螺旋状に捲回された導体線からなる導体部を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の機器。
7. 導体線が複数であり、互いに交差することなく並列に螺旋巻されていることを特徴とする請求項６に記載の機器。
8. 導体部が、１本または複数の導体線の外側と内側（線状弾性体側）を交互に通り、導体線と逆方向に捲回されている糸状体を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の機器。
9. 導体部が２層以上積層されており、各層の導体線が同一方向に捲回されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の機器。
10. 導体部の最外層に、導体部と同一方向に捲回された導体からなるシールド層を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の機器。
11. 伸縮性伝送路の弛緩時直径Ｌ、導体線の直径Ｄおよび回転ガイドの伸縮性伝送路受け部の円弧の半径Ｒが下記式を満足することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一項に記載の機器。
    ０．５ｍｍまたはＤのいずれか大きい値＜Ｒ＜１０Ｌ

Images