JP2016022570A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】外観を整え、周辺への干渉を防ぐこと。
【解決手段】実施形態に係るロボットは、旋回ベースと、下部アームと、上部アームと、第1および第2の空間と、第1および第2の配索部材とを備える。旋回ベースは、設置面に固定される基台に対し、第1軸まわりに旋回可能に連結される。下部アームは、上記旋回ベースに対し、基端部が上記第1軸に略垂直な第2軸まわりに回転可能に連結される。上部アームは、上記下部アームに対し、基端部が上記第2軸に略平行な第3軸まわりに回転可能に連結される。第1および第2の空間は、上記下部アームの延在方向に沿って対向配置するようにかかる下部アームの内部に形成される。第1および第2の配索部材は、上記第1および第2の空間内にそれぞれ2箇所以上で曲げ返されるように配索される。
【選択図】図5
【解決手段】実施形態に係るロボットは、旋回ベースと、下部アームと、上部アームと、第1および第2の空間と、第1および第2の配索部材とを備える。旋回ベースは、設置面に固定される基台に対し、第1軸まわりに旋回可能に連結される。下部アームは、上記旋回ベースに対し、基端部が上記第1軸に略垂直な第2軸まわりに回転可能に連結される。上部アームは、上記下部アームに対し、基端部が上記第2軸に略平行な第3軸まわりに回転可能に連結される。第1および第2の空間は、上記下部アームの延在方向に沿って対向配置するようにかかる下部アームの内部に形成される。第1および第2の配索部材は、上記第1および第2の空間内にそれぞれ2箇所以上で曲げ返されるように配索される。
【選択図】図5
Description
開示の実施形態は、ロボットに関する。
従来、アーク溶接用途などに用いられるロボットが知られている(たとえば、特許文献1参照)。かかるロボットは、たとえば、床面などに固定される基台部に対して旋回可能に設けられる旋回ベースと、かかる旋回ベースに取り付けられる多軸アームとを有して構成される。
なお、ロボットに艤装される電力用や制御用といった各種ケーブルは、互いに束ねられ、たとえば上述の多軸アームの外側に沿わせて配索される。
しかしながら、上述した従来技術には、外観を整え、周辺への干渉を防ぐという点で更なる改善の余地がある。
具体的には、上述のように各種ケーブルを多軸アームの外側に沿わせた場合、ロボットの外観を損ねてしまううえに、ロボットをその多軸動作にともなって周囲へ干渉させやすくしてしまう。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、外観を整え、周辺への干渉を防ぐことができるロボットを提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係るロボットは、旋回ベースと、下部アームと、上部アームと、第1および第2の空間と、第1および第2の配索部材とを備える。前記旋回ベースは、設置面に固定される基台に対し、第1軸まわりに旋回可能に連結される。前記下部アームは、前記旋回ベースに対し、基端部が前記第1軸に略垂直な第2軸まわりに回転可能に連結される。前記上部アームは、前記下部アームに対し、基端部が前記第2軸に略平行な第3軸まわりに回転可能に連結される。前記第1および第2の空間は、前記下部アームの延在方向に沿って対向配置するように該下部アームの内部に形成される。前記第1および第2の配索部材は、前記第1および第2の空間内にそれぞれ2箇所以上で曲げ返されるように配索される。
実施形態の一態様によれば、外観を整え、周辺への干渉を防ぐことができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
また、以下では、アーク溶接用途に用いられるロボットを例に挙げて説明を行う。また、溶接用トーチについては「トーチ」と記載する。
まず、実施形態に係るロボット10の概略について述べる。図1は、実施形態に係るロボット10の側面模式図である。なお、以下では、説明の便宜上、ロボット10の旋回位置および姿勢が基本的に図1に示す状態にあるものとして、ロボット10における各部位の位置関係を説明する。また、かかる図1に示す状態を、ロボット10の「基本姿勢」と呼ぶ場合がある。
また、ロボット10の基台部11が据え付けられる設置面側を「基端側」と呼び、各部材の基端側周辺を「基端部」と呼ぶ。また、ロボット10のフランジ部15a側を「先端側」と呼び、各部材の先端側周辺を「先端部」と呼ぶ。
また、図1には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。なお、本実施形態では、X軸の正方向がロボット10の前方を指すものとする。
図1に示すように、ロボット10は、いわゆるシリアルリンクの垂直多関節型であり、6個の回転関節軸である軸S、軸L、軸U、軸R、軸Bおよび軸Tを有している。軸Sは第1軸の一例であり、軸Lは第2軸の一例である。また、軸Uは第3軸の一例であり、軸Rは第4軸の一例である。
また、ロボット10は、かかる軸S、軸L、軸U、軸R、軸Bおよび軸Tに順にそれぞれ対応する6個の関節機構J1〜J6を備える。関節機構J1〜J6はそれぞれ順に、回転部RP1〜RP6を有する。回転部RP1〜RP6のそれぞれは、対応する各軸まわりの回転によって略円柱状の回転体を描くように設けられる。
また、ロボット10は、6個のサーボモータM1、M2、M3、M4、M5およびM6を有している。サーボモータM1〜M6は順にそれぞれ関節機構J1〜J6の回転部RP1〜RP6を回転させる。
また、ロボット10は、基台部11と、旋回ベース12と、下部アーム13と、上部アーム14と、取付部15と、ケーブル16とを備える。上部アーム14は、第1アーム14aと、第2アーム14bとをさらに備える。なお、第2アーム14bは手首部の一例であり、ケーブル16は配索部材の一例である。
基台部11は、床面などに固定される固定ベースの一例であり、旋回ベース12を軸Sまわりに回転可能に支持する。そして、サーボモータM1がその駆動により回転部RP1を回転させることによって、基台部11と旋回ベース12とを軸Sまわりに相対的に回転させる。
旋回ベース12は、下部アーム13の基端部を軸Sに垂直な軸Lまわりに回転可能に支持する。そして、サーボモータM2がその駆動により回転部RP2を回転させることによって、旋回ベース12と下部アーム13とを軸Lまわりに相対的に回転させる。
下部アーム13は、その先端部において、上部アーム14の第1アーム14aの基端部を、軸Lに平行な軸Uまわりに回転可能に支持する。そして、サーボモータM3がその駆動により回転部RP3を回転させることによって、下部アーム13と第1アーム14aとを軸Uまわりに相対的に回転させる。
また、下部アーム13の内部には、下部アーム13の延在方向に沿って空間H1が形成されている。かかる空間H1には、ケーブル16が2箇所以上で曲げ返されるように配索される。なお、ここで「曲げ返す」とは、弧状に折り返すこと、別の言い方をすれば、曲げ半径を有しながら折り返すことを指す。
たとえば、本実施形態では、図1に示すように、ケーブル16がY軸方向から視て略S字状となるように2箇所で曲げ返されつつ、下部アーム13の内部に配索されるようにしている。
このように、本実施形態では、ケーブル16を下部アーム13の内部に配索するので、ロボット10の外観を損ねにくく、また、ロボット10を周辺へ干渉させにくい。すなわち、ロボット10の外観を整え、周辺への干渉を防ぐことができる。
なお、ケーブル16は、溶接設備用のケーブル類やホース類等、あるいは、サーボモータM1〜M6用のケーブル類等である。本実施形態では、線状体をなすこれらケーブル類やホース類を横並びに配置して帯状体とした、いわゆるフラットケーブルとしてケーブル16を構成している。かかるケーブル16の詳細については、図3A以降を用いて後述する。
なお、以下では、溶接設備用のケーブル類やホース類等については「艤装ケーブル」と、サーボモータM1〜M6用のケーブル類等については「機内ケーブル」と、それぞれ呼ぶ場合がある。
第1アーム14aは、その先端部において、第2アーム14bの基端部を軸Uに垂直な軸Rまわりに回転可能に支持する。そして、サーボモータM4がその駆動により回転部RP4を回転させることによって、第1アーム14aと第2アーム14bとを軸Rまわりに相対的に回転させる。
第2アーム14bは、その先端部において、取付部15の基端部を軸Rに垂直な軸Bまわりに回転可能に支持する。そして、サーボモータM5がその駆動により、第2アーム14b内部に内蔵された動力伝達機構(ベルト、プーリなど)を介して回転部RP5を回転させることによって、第2アーム14bと取付部15とを軸Bまわりに相対的に回転させる。
そして、取付部15には、トーチ20が取り付けられる。なお、取付部15は、軸Bに垂直な軸Tまわりに回転可能なフランジ部15aを有しており、トーチ20は、かかるフランジ部15aを介して取付部15に取り付けられる。
そして、サーボモータM6がその駆動により、第2アーム14b内部に内蔵された動力伝達機構を介して回転部RP6を回転させることによって、フランジ部15aを軸Tまわりに回転させる。
なお、上記した「垂直」あるいは「平行」などは、必ずしも数学的に厳密な精度を必要とするものではなく、実質的な公差や誤差などを許容するものである。また、本実施形態における「垂直」は、2つの直線(回転軸)が同一平面上で直交することのみを意味するのではなく、2つの直線(回転軸)の関係がねじれの位置である場合をも含むものとする。
また、図1では図示していないが、ロボット10はワイヤWi送給用の送給機を備える。送給機は、たとえばロボット10が基本姿勢において平面視された場合に、先端部側が開口された二股状をなす第2アーム14bの基端部および先端部の間に形成された空間H3において、軸Rの軸線と交わるように配置される。かかる送給機については、図7を用いて後述する。
また、上述の空間H3へは、上部アーム14の基端部外側からワイヤケーブルC1が挿通され、軸Rの軸線に沿って配索される。ワイヤケーブルC1は、ワイヤ送給ケーブルの一例である。かかるワイヤケーブルC1の配策については、図6A〜図7を用いて後述する。
ここで、これまでの説明をより分かりやすくするために、ロボット10の各軸の動作を図2に模式的に示しておく。図2は、ロボット10の各軸の動作を示す模式図である。なお、図2では、上述の略円柱状の回転体を描くように設けられる回転部RP1〜RP6を円柱状に表すなどしてロボット10をごく模式的に示している。
図2に示すように、旋回ベース12は、基台部11に支持されて、回転部RP1の回転により軸Sまわりに旋回する(図中の矢印201参照)。下部アーム13は、旋回ベース12に支持されて、回転部RP2の回転により軸Lまわりに前後方向に揺動する(図中の矢印202参照)。
第1アーム14aは、下部アーム13に支持されて、回転部RP3の回転により軸Uまわりに上下方向に揺動する(図中の矢印203参照)。また、第2アーム14bは、第1アーム14aに支持されて、回転部RP4の回転により軸Rまわりに回転する(図中の矢印204参照)。
取付部15は、第2アーム14bに支持されて、回転部RP5の回転により軸Bまわりに揺動する(図中の矢印205参照)。そして、取付部15の先端部(前述のフランジ部15a)が、回転部RP6の回転により軸Tまわりに回転する(図中の矢印206参照)。
次に、ケーブル16の具体的な構成について、図3A〜図3Dを用いて説明する。図3Aは、ケーブル16の構成を示す模式図である。また、図3Bは、ケーブル16の配策形態の概略を示す模式図である。
また、図3Cおよび図3Dは、ケーブル16の構成の変形例を示す模式図(その1)および(その2)である。なお、図3Aおよび図3Cには、横断して部分的に切り取られたケーブル16および16’を斜視方向からごく模式的に示している。また、図3Dには、ケーブル16’’の横断面をごく模式的に示している。
既に述べたように、また、図3Aに示すように、ケーブル16は、線状体をなし束ねられて艤装ケーブルあるいは機内ケーブルを構成することとなる、可撓性を有する複数本の各種ケーブル(たとえば、16a〜16i)を横並びに配置させた帯状体をなしている。
すなわち、ケーブル16は、フラットケーブルである。このようにケーブル16をフラットケーブル化することによって、各種ケーブル16a〜16iからの放熱をこもりにくくすることができる。すなわち、放熱性の向上に資することができる。
また、フラットケーブル化によって、ケーブル16を取り回しやすくすることができる。すなわち、ロボット10の組立工程等における作業効率の向上にも資することができる。
なお、ここで説明の便宜のため、各種ケーブル16a〜16iが並べられた配置方向を、図3Aに示すようにケーブル16の「幅方向」としておく。
そして、ケーブル16は、図3Bに示すように、かかる「幅方向」がたとえば回転部RP2,RP3の軸L,Uと略平行となるように配置され、配索される。
なお、図3Aでは、ケーブル16が言わば一段構成の帯状体である場合を示したが、図3Cに示すケーブル16’のように、多段構成の帯状体としてもよい。また、図3Dに示すケーブル16’’のように、互いに溶着させた線状体のセットをさらに複数個横並びに配置させて外被部材CPで覆い形成した帯状体としてもよい。
また、ケーブル16(あるいはケーブル16’,16’’)は、たとえば各線状体の長さにバラつきが出るのを防ぐうえでは、各線状体が互いに溶着されていることが好ましいが、必要に応じて一部が溶着されていなくともよい。言い換えれば、ケーブル16は、少なくとも一部で互いに溶着されていればよい。
なお、たとえばケーブル16の一部で各種ケーブル16a〜16iをあえて互いに切り離し、かかる一部を従来のように撚り合わせ可能とすることで、多様な配索レイアウトに応じることができるという効果が得られる。
次に、ケーブル16の具体的な配索形態について、図4Aおよび図4Bを用いて説明する。図4Aおよび図4Bは、ケーブル16の具体的な配索形態を示す下部アーム13の内部構造図(その1)および(その2)である。
図4Aに示すように、ケーブル16は、下部アーム13の空間H1内において2箇所以上で曲げ返されるように配索される。具体的には、ケーブル16は、一端が固定部材F1によって、軸Lまわりに巻き取り可能に回転部RP2へ連結される。また、ケーブル16は、他端が固定部材F2によって、軸Uまわりに巻き取り可能に回転部RP3へ連結される。
また、ケーブル16は、その中途部を回転支持部SPに固定されて支持される。回転支持部SPは、空間H1内の軸Lおよび軸Uの間に、これら軸Lおよび軸Uに平行な軸Oまわりに回転自在に設けられる支持部材である。したがって、ケーブル16は、かかる回転支持部SPにより一点支持されるその中途部において、図中の矢印401の向きに回転自在である。
なお、空間H1にはさらに複数個のガイドGが設けられ、ケーブル16が所定の経路に沿って配索されるように案内する。
このように配索されたケーブル16は、図4Bに示すように、回転部RP2の軸Lまわりの回転によって、回転部RP2のたとえば周面に巻き取られる(図中の矢印402参照)。また、ケーブル16の回転支持部SPによって支持される中途部から固定部材F1側は、回転部RP2による巻取りに追従して移動する(図中の矢印403参照)。
一方、ケーブル16は、回転部RP3の軸Uまわりの回転によっては、回転部RP3のたとえば周面に巻き取られる(図中の矢印404参照)。また、ケーブル16の回転支持部SPによって支持される中途部から固定部材F2側は、回転部RP3による巻取りに追従して移動する(図中の矢印405参照)。
このように、ケーブル16を回転部RP2,RP3の回転にともなって巻き取り可能および追従可能となるように配索することによって、狭い空間H1内においてもケーブル16を座屈あるいは断線させることなく、ロボット10を動作させることが可能となる。すなわち、外観を整え、周辺への干渉を防ぎながら、信頼性高くロボット10を動作させることができる。
ところで、これまでは、ケーブル16は、下部アーム13の内部に形成された1つの空間H1に配索される場合を例に挙げて説明してきたが、かかる配索のための空間は複数であってもよい。
かかる変形例について、図5を用いて説明する。図5は、変形例に係るロボット10’におけるケーブル16の配索形態を示す正面模式図である。
図5に示すように、変形例に係るロボット10’は、延在方向に沿って正面側(図中のX軸の正方向側)が開口された二股状の下部アーム13’を備える。なお、二股に分かれた一方は第1延在部13a、他方は第2延在部13bとする。
第1延在部13aおよび第2延在部13bそれぞれの内部には、下部アーム13’の延在方向に沿って対向配置されるように空間H1,H2が形成される。
そして、ケーブル16は、たとえば第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2の2つに分割されて、それぞれ空間H1,H2へ、図4Aおよび図4Bに示したような配索形態で配索される。
かかる変形例の場合、空間H1,H2へそれぞれ配索される第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2の幅をケーブル16に比して小さくできるので、取り回しやすい配策を行うことができる。すなわち、ロボット10’の組立工程等における作業効率の向上に資することができる。
また、空間H1を艤装ケーブル用に、空間H2を機内ケーブル用にといったように、たとえば用途によってケーブル16を分けて配索できるので、メンテナンス性の向上にも資することができる。
なお、艤装ケーブル用/機内ケーブル用といった分け方に限らず、たとえば、給電系/非給電系といったカテゴリで第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2を振り分けてもよい。
また、無論、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2は下部アーム13の内部に配索されるので、ロボット10’の外観を損ねにくく、また、ロボット10’を周辺へ干渉させにくい。すなわち、ロボット10’の外観を整え、周辺への干渉を防ぐことができる。
次に、軸Sまわりのケーブル16の具体的な配索形態について、図6A〜図6Cを用いて説明する。図6Aは、軸Sまわりのケーブル16の配索形態を示す基台部11周辺の斜視透視図である。
なお、ここで説明する配索形態は、上述したロボット10,10’のいずれにも共通で適用可能であるが、ここでは分かりやすさの観点から、ケーブル16が、上述した第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2の2つに分割されているものとして説明を行う。
図6Aに示すように、基台部11は、基底面11aと、側壁11bとを有し、さらにかかる基底面11aおよび側壁11bによって形成される空間H4を有する。軸Sは、基底面11aに略垂直な垂直軸として規定され、空間H4には、かかる軸Sまわりに回転可能に回転部RP1が設けられている。
ワイヤケーブルC1、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2は、かかる回転部RP1が描く略円柱状の回転体の周面方向に沿いつつ、かつ、曲げ返されながら、側壁11bおよび回転部RP1の間にそれぞれ配索される。
ただし、ワイヤケーブルC1と、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2とは、それぞれ曲げ返される部位の曲げ方向が異なる。
たとえば、図6Aに示すように、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2は、図中のXY平面の平面方向に沿わせて曲げ返される。また、ワイヤケーブルC1は、たとえば第1ケーブル16−1が曲げ返される部位の内側で、図中のXZ平面の平面方向に沿わせて曲げ返される。
すなわち、ワイヤケーブルC1と、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2とは、前述の曲げ方向を略90度異ならせて配索される。このように、曲げ方向を異ならせて、たとえばワイヤケーブルC1と第1ケーブル16−1とを入れ子状に配置することによって、回転部RP1の回転等により互いが干渉するのを防ぐことができる。
また、ワイヤケーブルC1、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2のそれぞれにおいて許容される曲げ半径の違いに関わりなく、それぞれを単体で曲げ返すことができる。
したがって、たとえばワイヤケーブルC1は、第1ケーブル16−1の曲げ半径に関わりなく、空間H4を十分に利用してワイヤケーブルC1自体の曲げ半径を確保し、ワイヤWi(図1参照)の送給をスムーズに行わせることができる。
また、図6Bに示すように、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2は、軸Sの軸方向から視た場合に、ロボット10,10’の基本姿勢において互いに左右対称となるように配索されることが好ましい。これにより、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2の空間H4における互いの配索スペースを十分に確保することができる。
また、図6Bに示すように、基台部11は、コネクタ部11cを備える。第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2はそれぞれ、一端がかかるコネクタ部11cに接続される。また、他端はそれぞれ、回転部RP1に接続される。
これにより、第1ケーブル16−1および第2ケーブル16−2は、図6Cに示すように、回転部RP1が軸Sまわりに回転した場合に、かかる回転部RP1の回転に追従して、前述の曲げ返された部位を移動させることとなる。
具体的には、図6Cに示すように、たとえば回転部RP1が図中の矢印601の向きに回転した場合、第2ケーブル16−2は、回転部RP1に接続された側の一端が回転部RP1によって引かれ(図中の矢印602参照)、前述の曲げ返された部位をコネクタ部11cの側へ移動させることとなる。
また、このとき第1ケーブル16−1は、回転部RP1に接続された側の一端が回転部RP1に追従して移動し、前述の曲げ返された部位をコネクタ部11cの反対側へ移動させることとなる(図中の矢印603参照)。
このように、ケーブル16を回転部RP1の軸Sまわりの回転にともなって追従可能および移動可能となるように配索することによって、狭い空間H4内においてもケーブル16を座屈あるいは断線させることなく、ロボット10,10’を動作させることが可能となる。すなわち、外観を整え、周辺への干渉を防ぎながら、信頼性高くロボット10,10’を動作させることができる。
なお、図6Bおよび図6Cに示しているように、ワイヤケーブルC1は、外部からコネクタ部11cを介して空間H4へ挿入され、前述のように曲げ返されながら軸S周辺から下部アーム13の外側に沿わせて配索される。そして、第2アーム14bの空間H3(図1参照)に挿通される。
かかるワイヤケーブルC1の配索形態についてさらに詳しく述べる。図7は、上部アーム14周辺の斜視模式図である。なお、図7では、前述の空間H3に面した第2アーム14bの内壁側の構造を明らかにするために、第2アーム14bの一部を省略して示している。
図7に示すように、第2アーム14bは、その基端部および先端部の間に同図に示すZ軸方向に開放された空間H3を有する。そして、ワイヤWiをトーチ20へ送給する送給機30が、かかる空間H3において軸Rの軸線と交わるように配置される。
送給機30は、モータ31と、送出部32とを備える。モータ31は、送出部32の駆動源であり、出力軸の軸方向を軸Rの軸線とねじれの位置関係にして第2アーム14bの内壁に配置される。すなわち、モータ31は、出力軸を同図に示すY軸の負方向に向けて配置される。
このようにモータ31を配置することで、送給機30自体が第2アーム14bの内部の空間H3内において占めるスペースを抑えることが可能となる。したがって、第2アーム14bをコンパクト化しつつ、周辺へも干渉しにくくすることができる。
また、モータ31は、同図に示すZ軸の正方向からみて、第2アーム14bの内壁および軸Rの軸線の間に収まるように設けられる。このようにすることで、ロボット10,10’の外観を整え、やはり周辺へも干渉しにくくすることができる。
なお、モータ31としては、筐体のアスペクト比(軸方向寸法/径方向寸法)が1未満のいわゆる「扁平モータ」を使用することが好ましい。
これにより、送給機30ならびに第2アーム14bのY軸方向における寸法を短縮することができる。したがって、第2アーム14bをさらにコンパクト化することができる。
送出部32には、ワイヤWiの送給経路であるワイヤケーブルC1が連結される。かかるワイヤケーブルC1は、軸Rの軸線に沿って配索される。
一方、トーチ20へシールドガスを供給するガスホースC2およびトーチ20へ溶接電力を供給するパワーケーブルC3等は、前述のケーブル16から溶着部位を適宜切り離されるなどして空間H3へ挿通され、ワイヤケーブルC1とは別の経路で配索される。
そして、図7に示すように、ワイヤケーブルC1、ガスホースC2およびパワーケーブルC3等は、規制板15eに曲げ方向を規制されつつ、取付部15を貫いて設けられた通過口15aaへ挿通されて、トーチクランプ21を介しフランジ部15aへ固定されているトーチ20へ連結される。
このように、ワイヤケーブルC1を含む溶接設備用の各種ケーブル類は、第2アーム14bの基端部および先端部の間に形成された空間H3において軸Rの軸線に沿うように配索される。これにより、ロボット10,10’の外観を整えるとともに、これらケーブル類そのものが周囲へ干渉するのを防止することができる。
上述してきたように、実施形態に係るロボットは、旋回ベースと、下部アームと、上部アームと、第1および第2の空間と、第1および第2の配索部材とを備える。旋回ベースは、設置面に固定される基台に対し、第1軸まわりに旋回可能に連結される。
下部アームは、上記旋回ベースに対し、基端部が上記第1軸に略垂直な第2軸まわりに回転可能に連結される。上部アームは、上記下部アームに対し、基端部が上記第2軸に略平行な第3軸まわりに回転可能に連結される。
第1および第2の空間は、上記下部アームの延在方向に沿って対向配置するようにかかる下部アームの内部に形成される。第1および第2の配索部材は、上記第1および第2の空間内にそれぞれ2箇所以上で曲げ返されるように配索される。
したがって、実施形態に係るロボットによれば、外観を整え、周囲への干渉を防ぐことができる。
なお、上述してきた実施形態では、ロボットが、溶接用途に用いられる場合を例に挙げたが、かかる場合、上記した効果に加えて、さらにスパッタなどの熱片による焼損から配索部材を保護するうえで効果的である。
また、上述してきた実施形態では、ロボットが、溶接用途に用いられる場合を例に挙げたが、ロボットが行う作業の種別を限定するものではない。すなわち、エンドエフェクタとして溶接用トーチに代えてワークを保持可能なハンドを取り付けて、ワークのハンドリング作業用途に用いられるロボットにも適用可能である。
また、上述した実施形態では、配索部材がフラットケーブルである場合を例に挙げたが、必ずしもフラットケーブルでなくともよい。すなわち、たとえば下部アーム内部の空間において2箇所以上で曲げ返しながら配索することが可能な可撓性等を有すれば、線状体を撚り束ねたようなケーブルを用いることとしてもよい。
また、上述した実施形態では、6軸を有する多軸ロボットを例示したが、軸数を限定するものではない。たとえば、7軸ロボットであってもよい。
また、上述した実施形態では、単腕ロボットを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、双腕以上の多腕ロボットの腕の少なくともいずれかに、上述した実施形態が適用されてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
10、10’ ロボット
11 基台部
11a 基底面
11b 側壁
11c コネクタ部
12 旋回ベース
13、13’ 下部アーム
13a 第1延在部
13b 第2延在部
14 上部アーム
14a 第1アーム
14b 第2アーム
15 取付部
15a フランジ部
15aa 通過口
15e 規制板
16、16’、16’’ ケーブル(配索部材)
16−1 第1ケーブル(第1の配索部材)
16−2 第2ケーブル(第2の配索部材)
16a〜16i 各種ケーブル
20 トーチ
21 トーチクランプ
30 送給機
31 モータ
32 送出部
B 軸
C1 ワイヤケーブル
C2 ガスホース
C3 パワーケーブル
CP 外被部材
F1、F2 固定部材
G ガイド
H1〜H4 空間
J1〜J6 関節機構
L 軸
M1〜M6 サーボモータ
O 軸
R 軸
RP1〜RP6 回転部
S 軸
SP 回転支持部
T 軸
U 軸
Wi ワイヤ
11 基台部
11a 基底面
11b 側壁
11c コネクタ部
12 旋回ベース
13、13’ 下部アーム
13a 第1延在部
13b 第2延在部
14 上部アーム
14a 第1アーム
14b 第2アーム
15 取付部
15a フランジ部
15aa 通過口
15e 規制板
16、16’、16’’ ケーブル(配索部材)
16−1 第1ケーブル(第1の配索部材)
16−2 第2ケーブル(第2の配索部材)
16a〜16i 各種ケーブル
20 トーチ
21 トーチクランプ
30 送給機
31 モータ
32 送出部
B 軸
C1 ワイヤケーブル
C2 ガスホース
C3 パワーケーブル
CP 外被部材
F1、F2 固定部材
G ガイド
H1〜H4 空間
J1〜J6 関節機構
L 軸
M1〜M6 サーボモータ
O 軸
R 軸
RP1〜RP6 回転部
S 軸
SP 回転支持部
T 軸
U 軸
Wi ワイヤ
Claims (6)
- 設置面に固定される基台に対し、第1軸まわりに旋回可能に連結される旋回ベースと、
前記旋回ベースに対し、基端部が前記第1軸に略垂直な第2軸まわりに回転可能に連結される下部アームと、
前記下部アームに対し、基端部が前記第2軸に略平行な第3軸まわりに回転可能に連結される上部アームと、
前記下部アームの延在方向に沿って対向配置するように該下部アームの内部に形成される第1および第2の空間と、
前記第1および第2の空間内にそれぞれ2箇所以上で曲げ返されるように配索される第1および第2の配索部材と
を備えることを特徴とするロボット。 - 前記第1および第2の配策部材は、
線状体をなすケーブルが複数本横並びに配置されて帯状体をなしていること
を特徴とする請求項1に記載のロボット。 - 前記第1および第2の配策部材は、
前記ケーブルが少なくとも一部で互いに溶着されていること
を特徴とする請求項2に記載のロボット。 - 前記第1および第2の配策部材のいずれか一方は、溶接用の艤装ケーブルであること
を特徴とする請求項1、2または3に記載のロボット。 - 前記第1および第2の配策部材は、
一端が前記第2軸まわりに巻き取り可能に前記下部アームの回転部に連結され、他端が前記第3軸まわりに巻き取り可能に前記上部アームの回転部に連結されること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のロボット。 - 前記上部アームに対し、基端部が前記第3軸に略垂直な第4軸まわりに回転可能に連結され、少なくとも前記第4軸の軸線と交わる部位に空間が形成された手首部と、
前記基台から前記下部アームの外側に沿わせて配索され、前記手首部の空間に挿通される溶接用のワイヤ送給ケーブル
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のロボット。
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- 2015-07-01 EP EP15174735.9A patent/EP2977151A3/en not_active Withdrawn
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