JP2735773B2 - フラットケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一定の軌道上を移動可能
な産業用ロボットや工作機械の移動部等に用いられる動
力線や信号線等のケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一定の軌道上を移動可能な産業用
ロボットや工作機械の可動部等に対し、その移動を妨げ
ないように動力線や信号線等を接続しておくために、ケ
ーブルベアが使用されている。例えば図７は特開平２−
３０３７７７号公報に記載されているケーブルの接続を
示すものである。産業用ロボットＲがレールＬに沿って
図中左右方向に移動可能になっている。この産業用ロボ
ットＲの接続ボックスＢとコントローラＣの間に動力線
や信号線が接続されており、このロボットＲはコントロ
ーラＣによって制御されるとともに動力線から電力の供
給を受けて移動等の動作を行う。動力線や信号線はケー
ブルベア２に収納されており、動力線や信号線等がロボ
ットＲの移動に追従する一方、その移動を妨げないよう
になっている。なお図中３はケーブルベア２を支持する
ローラである。

【０００３】ケーブルベア２の一例を図８に示す。ケー
ブルベア２は複数のフレーム２ａがピン２ｂで屈曲可能
に接続されている。このフレーム２ａの中に、後述する
動力線ケーブル１０ａ，１０ｄおよび信号線ケーブル１
０ｂ，１０ｃが収納されている。図９は図７中Ｘ−Ｘ’
断面を示したものである。動力線ケーブル１０ａ，１０
ｄは、動力線であるシールドされた電線１２ａ，１２ｄ
が複数束ねられ、断線防止用の保護管１１ａ，１１ｄに
挿入されている。同様に、信号線ケーブル１０ｂ，１０
ｄは、信号線であるシールドされた電線１２ｂ，１２ｂ
が複数束ねられ、断線防止用の保護管１１ｂ，１１ｃに
挿入されている。そして、この動力ケーブル１０ａ，１
０ｄおよび信号ケーブル１０ｂ，ｃが、ケーブルベア２
の断面積に対する動力線および信号線ケーブル１０ａ〜
１０ｄの占める割合である占積率が５０％を越えない範
囲内でケーブルベア２に収納されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したケーブルベア
２を使用した動力線および信号線ケーブル１０ａ〜１０
ｄの配線には以下の問題点がある。すなわち、産業用ロ
ボットＲが走行してケーブルベアのフレーム２ａ，２ｂ
が屈曲するときに、フレーム２ａおよびケーブル１ａ〜
１ｄならびにケーブル１ａ〜１ｄ同士がこすれ合うこと
により保護管１１ａ〜１１ｄが破損し、さらには電線１
２ａ〜１２ｄが破損して断線することがある。また、動
力線および信号線ケーブル１０ａ〜１０ｄは保護管１１
ａ〜１１ｄに挿入されているために個々のケーブル１０
ａ〜１０ｄが太くなってしまう。そして、この太いケー
ブル１０ａ〜１０ｄが占積率が５０％を越えない範囲で
ケーブルベア２に収納されているためにケーブルベア２
を大きくする必要があり、設備全体が大型化してしま
う。さらに、保護管１１ａ〜１１ｄに電線１２ａ〜１２
ｄを挿入する場合に、電線１２ａ〜１２ｄが保護管１１
ａ内で折れ曲がったり、からまったりすると断線の原因
になり易いといった問題があった。

【０００５】本発明は上述した問題点を解決するもの
で、ケーブルベアおよび保護管を必要とせず、断線しに
くいケーブルの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
点を解決するためになされたものであり、請求項１に記
載のものは、複数のケーブルが一体的かつ平状に固着さ
れ、一端を固定設備側に接続し、他端を移動体側に接続
して用いられるフラットケーブルにおいて、このフラッ
トケーブルの外表面に平面部と円弧部とが並列に形成さ
れているものである。 また、請求項２に記載のもの
は、外周に円弧部を有する円弧型ケーブルと、外周に平
面部を有する角型ケーブルとからなり、前記円弧型ケー
ブルと前記角形ケーブルとを並列配置するとともに、一
体的かつ平状に固着したものである。また、特にこの構
成において前記円弧型ケーブルは断面形状が丸形であ
り、前記角型ケーブルは断面形状が四角形であり、前記
円弧型ケーブルと前記角型ケーブルとが交互に配置され
ているものである。さらには、上記した各フラットケー
ブルの外表面をテフロンコーティングしたものである。

【０００７】

【作用】請求項１のフラットケーブルは、複数のケーブ
ルが一体的かつ平状に固着され、外表面に平面部と円弧
部とが並列に形成された構成のために、各ケーブルがこ
すれたりからまることなく、フラットケーブルをその剛
性により屈曲できる。また、このフラットケーブルを複
数本重ねて使用する際、重なり合うフラットケーブルが
平面部と円弧部とで接触するように配置することにより
互いのフラットケーブルの接触面積が小さく、フラット
ケーブル間の摩擦を最小限にし、ケーブルが損傷するこ
とを防止するようになっている。さらに、各ケーブル同
士が食い込んで摩擦することも防止する。請求項２のフ
ラットケーブルは、外周に円弧部を有する円弧型ケーブ
ルと外周に平面部を有する角型ケーブルを並列配置した
構成であるため、上記請求項１のフラットケーブルと同
様の作用がある。

【０００８】

【実施例】以下に発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の実施例であるフラットケーブルを用
いた産業用ロボットの全体構成を示した図である。産業
用ロボットＲが台車ごと図面左右方向に所定距離内で移
動可能となっている。産業用ロボットＲには複数の電動
モータが設けられており、この電動モータにより、産業
用ロボットＲの走行およびアームの駆動が行われるよう
になっている。

【０００９】産業用ロボットＲの走行経路の方向に配線
ダクト１１が平行に配置されている。配線ダクト１１は
断面形状が長方形で内部に空間を有し、側面には図略の
溝が形成されている。産業用ロボットＲには図略のフラ
ンジを介してタームナルボックスＢが取り付けられてお
り、前記フランジが前記溝を通り抜け、ターミナルボッ
クスＢは配線ダクト１１内で移動可能となている。配線
ダクト１１の一端には電源装置を内蔵したコントローラ
Ｃが配設されている。このコントローラＣとターミナル
ボックスＢ間は本発明の実施例であるフラットケーブル
５０で接続されている。このフラットケーブル５０はコ
ントローラＣとターミナルボックスＢとの間で屈曲して
配置されており、産業用ロボットＲの走行によってその
屈曲位置を変化させながら移動するようになっている。

【００１０】次に、図２、図３および図４に基づき本発
明の実施例であるフラットケーブル５０について説明す
る。図２［Ａ］は図１中Ｙ−Ｙ’断面を示した図であ
る。本実施例の場合は３本のフラットケーブル５０ａ，
５０ｂ，５０ｃが重ねられて使用されている。図２
［Ｂ］に示すように、個々のフラットケーブル５０ａ，
５０ｂ，５０ｃは丸型ケーブル６０と角型ケーブル７０
から構成されている。丸型ケーブル６０は信号線として
使用されており、図３に示すように、シールドされた電
線６２を２本束にした対電線６１を５本一まとめにし
て、シース６３にて断面形状が円になるように固められ
ている。また、角型ケーブル７０は動力線として使用さ
れており、図４に示すように、シールドされた電線７１
を８本一まとめにして、シース７３にて断面形状が正方
形になるように固められている。なお、上記シース６
３，７３はしなやかで絶縁性が高く、しかも難燃性のポ
リ塩化ビニル製のものが使用されている。そして、上述
した丸型ケーブル６０と角型ケーブル７０が交互に並列
され、各シース６３，７３間で融着され、各フラットケ
ーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃを形成している。さら
に、この各フラットケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃが
丸型ケーブル６０と角型ケーブル７０が接触するように
重ねられて使用されている。

【００１１】本実施例のケーブルは丸型ケーブル６０と
角型ケーブル７０を交互に並列配置にし、各ケーブル間
を融着し、一体化したフラットケーブルのために、この
ケーブルの剛性のみよってケーブルを案内・支承でき
る。また、丸型ケーブル６０と角型ケーブル７０を交互
に配列した構成のために、複数本数のフラットケーブル
５０を重ねて使用する場合、各フラットケーブル５０
ａ，５０ｂ，５０ｃの接触部分が丸型ケーブル６０と角
型ケーブル７０とで接触することで、フラットケーブル
間の摩擦を最小限にでき、図５に示すような丸型ケーブ
ル７０のみで構成されたフラットケーブルのように、各
ケーブルごとの食い込を防止できる。さらに、角型ケー
ブル７０は剛性が高いため、産業用ロボットＲによって
ケーブル全体がけん引または押し進められる時、ケーブ
ル全体の長手方向のたわみを発生せずに移動させること
を助ける作用がある。

【００１２】また、図６に示すようにフラットケーブル
５０の外周面をテフロンによりコーティングすることに
より、ケーブル間の摩擦をより少なくできる。以上の実
施例では、産業用ロボットに使用されるケーブルの接続
について示したが、例えばレーザ加工機の加工ヘッド等
の移動体に対する配線に使用することもできる。また、
信号線は電線に限られず、光ファイバであってもよい。
さらに、本実施例においては動力線と信号線の双方を接
続する例について説明したが、いずれか一方の接続に用
いることもできる。

【００１３】また、本実施例において、フラットケーブ
ル５０，５０ｂ，５０ｃは丸型ケーブル６０と角型ケー
ブル７０が交互に配置されているが、必ずしも交互に配
置する必要はない。

【００１４】

【発明の効果】請求項１のフラットケーブルは、複数の
ケーブルが一体的かつ平状に固着され、外表面に平面部
と円弧部とが並列に形成された構成とし、この一体型ケ
ーブルの剛性によりケーブルを案内・支承できるように
したために、ケーブルベアおよび保護管を廃止すること
ができ、設備全体を安価かつ小型にすることができる。
また、ケーブルベアを使用したときに比べ、発生する騒
音も小さいといった利点がある。さらに、ケーブル同士
が接触する面において、ケーブルの食い込み現象を防止
し、フラットケーブル同士の摩擦を最小限にでき、ケー
ブルの寿命を著しく向上させるといった効果がある。請
求項２のフラットケーブルは、外周に円弧部を有する円
弧型ケーブルと外周に平面部を有する角型ケーブルを並
列配置した構成であるため、上記請求項１のフラットケ
ーブルと同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す産業用ロボットの全体構
成図である。

【図２】本発明の実施例であるフラットケーブルの断面
形状を示した図である。

【図３】丸型ケーブルの断面図である。

【図４】角型ケーブルの断面図である。

【図５】ケーブルの食い込みを示した参考図である。

【図６】フラットケーブルをテフロンコーティングした
図である。

【図７】従来の産業用ロボットを示した図である。

【図８】ケーブルベアを示した図である。

【図９】ケーブルベアの断面図である。

【符号の説明】

２ ケーブルベア １０ａ，１０ｄ 動力線ケーブル １０ｂ，１０ｃ 信号線ケーブル １１ 保護管 １２ａ〜ｄ 電線 ５０ フラットケーブル ６０ 丸型ケーブル（円弧部、円弧型ケーブル） ６１ 対電線 ６３ シース ７０ 角型ケーブル（平面部） ７１ 電線 ７３ シース Ｂ 接続ボックス Ｃ コントローラ Ｌ レール Ｒ 産業用ロボット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−303777（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−104992（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のケーブルが一体的かつ平状に固着
   され、一端を固定設備側に接続し、他端を移動体側に接
   続して用いられるフラットケーブルにおいて、このフラ
   ットケーブルの外表面に平面部と円弧部とが並列に形成
   されていることを特徴とするフラットケーブル。
2. 【請求項２】 工作機械の移動部分や走行型ロボット等
   の配線に使用されるケーブルであって、外周に円弧部を
   有する円弧型ケーブルと、外周に平面部を有する角型ケ
   ーブルとからなり、前記円弧型ケーブルと前記角形ケー
   ブルとを並列配置するとともに、一体的かつ平状に固着
   したことを特徴とするフラットケーブル。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載されたフラットケー
   ブルであって、前記前記円弧型ケーブルは断面形状が丸
   形であり、前記角型ケーブルは断面形状が四角形であ
   り、前記円弧型ケーブルと前記角型ケーブルとが交互に
   配置されていることを特徴とするフラットケーブル。
4. 【請求項４】 前記請求項１から前記請求項３のいずれ
   か１項に記載されたフラットケーブルであって、前記フ
   ラットケーブルの外表面をテフロンコーティングしたこ
   とを特徴とするフラットケーブル。