JP3806849B2 - 産業用ロボット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレームに移動体が配され、この移動体が直線運動する産業用ロボットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、直方体状のフレームに、移動体が配され、この移動体が、フレーム内部に設けられたベルトまたはネジ棒によって、フレームの長手方向に沿って直線移動型ロボット(以下、単にロボットという)がある。
【0003】
このロボットを2組以上を組合わせる場合には、移動体の動力伝達のために各ロボットの間を電気ケーブルもしくはエアー配管を行う必要がある。そのため、ロボットの間には、断面が真円のフレキシブルチューブを取付けて、このフレキシブルチューブ内部に電気ケーブル等を配線している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の断面真円のフレキシブルチューブは、フレームから逆U字状に自立させて使用して、フレキシブルチューブ内部で電気ケーブル等が絡んだりするのを防止している。
【0005】
ところが、上記のように逆U字状に自立させてフレキシブルチューブを使用すると、その取付け空間が大きくなるという問題がある。
【0006】
そのため、ロボットの間の配線方法として、フレームに沿って電気ケーブル等を配線する方法が考えられる。この方法であると、取付け空間を多くとる必要がないという利点がある。
【0007】
ところが、ロボットの移動体が移動するため、断面真円のフレキシブルチューブを横向きに使用すると、フレキシブルチューブの軌道が安定せず、電気ケーブル等が絡んだりして、現実問題としては、断面真円のフレキシブルチューブを横向きに使用することはできなかった。
【0008】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、2組以上の直線移動型ロボットを接続する場合において、横向きでも、逆U字状に自立させても使用できるフレキシブルチューブを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1の産業用ロボットは、フレームに移動体が配され、前記フレームに沿って前記移動体が直線運動する直線移動型ロボットを2軸以上組合わせて使用する産業用ロボットにおいて、前記直線移動型ロボット間もしくは前記フレームと前記移動体間を、断面楕円形または断面長方形のフレキシブルチューブで接続し、前記フレキシブルチューブの長手方向に沿って溝を設け、前記溝に前記フレキシブルチューブに剛性を付与する棒状の芯体を配するとともに、前記溝によって前記フレキシブルチューブ内部を2つの空間に仕切り、前記フレキシブルチューブ内部の仕切られた各空間に、電気ケーブルまたはエア配管をそれぞれ配したものである。
【0010】
本発明の請求項2の産業用ロボットは、請求項1のものにおいて、前記芯体がFRPロッドであるものである。
【0012】
【作 用】
上記構成の請求項1の産業用ロボットにおいては、電気ケーブルまたはエアー配管はフレキシブルチューブ内部に配線される。
【0013】
一方、このフレキシブルチューブは断面楕円形もしくは長方形であるため、横向きに接続しても、断面真円のフレキシブルチューブのように軌道がずれることなく、安定してフレーム上に配することができる。
【0014】
また、フレキシブルチューブに設けられた溝に芯体が挿入されているため、フレキシブルチューブの剛性が不足する場合であっても、この芯体によって支持されて自立できる。
【0015】
また、フレキシブルチューブの中は溝によって左右の2つの区画に仕切られるため、一方をケーブル、他方をエアー配管を通すことができる。
【0016】
請求項2の産業用ロボットであると、FRPロッドは、柔軟性を有しつつ、かつ剛性もあるため、芯体に好適である。
【0017】
【発明の実施の形態】
第1の実施例
以下、本発明の第1の実施例を図1〜図5に基づいて説明する。
【0018】
符号10は、X軸用ロボット12及びY軸用ロボット12を直交して組合わせた産業用ロボットである。
【0019】
以下、このロボット12の構造について説明していく。
【0020】
符号14は、ロボット12の本体を構成する直方体状のフレームである。
【0021】
符号16は、フレーム14の長手方向に沿って移動する移動体である。この移動体16は、フレーム14内部に設けられているネジ棒もしくは駆動ベルトによって直線移動するものである。
【0022】
符号18は、フレーム14の端部に設けられているモータボックスである。このモータボックス18内部には、移動体16を駆動させるためのネジ棒もしくは駆動ベルトを回転するためのモータが内蔵されている。モータボックス18には、モータに電源及び制御信号を供給するための電気ケーブル52が挿通される挿通孔20が設けられている。
【0023】
産業用ロボット10として使用する場合には、X軸用ロボット12の移動体16上に、Y軸用ロボット12のフレーム14を固定する。そして、Y軸用ロボット12の移動体16に、作業用ハンドアーム等を取付けることによって、X−Y平面において作業が可能となる。
【0024】
次に、X軸用ロボット12とY軸用ロボット12の電気ケーブル52の接続方法について説明する。
【0025】
X軸用ロボット12とY軸用ロボット12との間は、断面が小判型のフレキシブルチューブ22で接続されている。そして、このフレキシブルチューブ22内部に電気ケーブル52が配線されている。
【0026】
まず、このフレキシブルチューブ22をモータボックス18の挿通孔20に固定するコネクタ24の構造について説明する(図2〜図5参照)。
【0027】
コネクタ24は、コネクタ本体26とコネクタ本体26に配される一対のクランプ部28よりなる。
【0028】
コネクタ本体26の一端は、雄ネジ部30が形成され、ナット32が設けられている。コネクタ本体26の他端は、断面小判型に形成され、他端縁部にはフランジ部34が設けられている。なお、コネクタ本体26内部は、電気ケーブル52が配線可能なように空洞部35が形成されている。
【0029】
一対のクランプ部28,28は、互いにネジ36によって固定可能であり、コネクタ本体26のフランジ部34に嵌合している。また、クランプ部28の内周部には、フレキシブルチューブ22を固定するための突片38が設けられている。
【0030】
このコネクタ24を使用してフレキシブルチューブ22を取付ける場合について説明する。
【0031】
まず、一対のクランプ部28のネジ36を緩めて、電気ケーブル52が配されたフレキシブルチューブ22を固定する。この場合に、突片38にフレキシブルチューブ22の凹み部が嵌合するようにし、その後、ネジ36を締めて、クランプ部28によってフレキシブルチューブ22の周壁23を嵌合する。また、図5に示すように、フレキシブルチューブ22の端部は、空洞部35の最も深い位置まで挿入しておく。これは、フレキシブルチューブ22を自立させたときに、空洞部35の周壁がフレキシブルチューブ22を垂直方向に支持する支持役を果たすためである。
【0032】
次に、雄ネジ部30を挿通孔20に挿入して、ナット32で締めて、モータボックス18に固定する。
【0033】
以上により、挿通孔20が、従来の断面円形のものであっても、断面小判型のフレキシブルチューブ22を接続することができる。
【0034】
図1が、X軸用ロボット12とY軸用ロボット12とをフレキシブルチューブ22で接続したものであり、その接続方法は、従来と同様に逆U字状にフレキシブルチューブ22を立設して行うものである。すなわち、本実施例の場合には、逆U字状の配線も可能となっている。
【0035】
次に、第2の実施例を図6〜図9に基づいて説明する。
【0036】
第2の実施例は、フレキシブルチューブ22をフレーム14に沿って取付ける実施例、すなわち横向きに取付ける実施例である。なお、本実施例は、第1の実施例と異なり、フレーム14内部にモータ等の駆動部を有し、フレーム14の端部から突出している立方体形状の突部は、フレキシブルチューブ22を取付けるための中継ボックス30である。そして、この中継ボックス30に挿通孔20が設けられている。
【0037】
フレキシブルチューブ22を横向きに取付ける場合には、フレキシブルチューブ22が、ロボット12の移動によってその軌道がフレーム14に対し、ずれない必要がある。そのため、本実施例では、フレキシブルチューブ22を固定する方法として2種類が挙げる。
【0038】
第1の固定方法を図7に基づいて説明する、
第1の固定方法として、フレーム14の上面に沿ってコの字形のガイド溝40を設ける。
【0039】
ガイド溝40に沿ってフレキシブルチューブ22を配することによって、フレキシブルチューブ22の軌道がずれることなく、また、その内部にある電気ケーブル52とエアー配管54が絡むことなく配線することができる。
【0040】
第2の固定方法を図8に基づいて説明する。
【0041】
第2の固定方法は、フレーム14の上面に仕切部42を配する。この仕切部42は、図9に示すように、板状の挿入部44と板状の立設部46とよりなり、断面逆T状を形成している。挿入部44を、フレーム14に設けられた溝48に挿入することにより、仕切部42をフレーム14に固定する。
【0042】
フレキシブルチューブ22を固定する場合には、フレキシブルチューブ22の周壁23が、仕切部42によって内方に押圧され、その内部を2つの区画部50,50に分けるようにフレキシブルチューブ22を固定する。
【0043】
そして、各区画部50,50にそれぞれ電気ケーブル52及びエアー配管54を配線、配管する。これにより、電気ケーブル52とエアー配管54が絡まったりすることがない。
【0044】
なお、図6は、第2の固定方法を採用した場合の斜視図である。
【0045】
以上のように、本実施例のフレキシブルチューブ22であると、横向きに取付けても、電気ケーブル52やエアー配管54が絡まることがない。
【0046】
図10は、フレキシブルチューブ22の変形例であって断面が、直方体を成しているものである。このフレキシブルチューブ22であっても、上記と同様に横向きに配管することができる。
【0047】
第2の実施例
次に、本発明の第2の実施例を図11〜図14に基づいて説明する。
【0048】
第1の実施例と本実施例の異なる点はフレキシブルチューブ22の構造にある。すなわち、本実施例のフレキシブルチューブには、フレキシブルチューブ22の長手方向に沿って、図14に示すように溝62,64が設けられている。この溝62,64の断面はほぼ円形であり、炭素繊維よりなるFRPロッド66を挿入できるようになっている。
【0049】
このフレキシブルチューブ22の使用方法について説明する。
【0050】
上記したように断面楕円形であるフレキシブルチューブ22でも自立することは可能であるが、フレキシブルチューブ22の剛性が不足する場合には、フレキシブルチューブ22の端部から溝62,64にそれぞれ断面円形のFRPロッド66,66を挿入する。このFRPロッド66は、柔軟性を有しつつ、かつ、剛性があるため、図11の示すようにフレキシブルチューブ22の垂れ下がりを防止することができる。
【0051】
また、フレキシブルチューブ22の内部は、図14に示すように溝62,64で左右の2つの空間68,70に仕切られるため、空間68にケーブルを、空間70にエアー配管を通すことにより、相互の絡まりによる断線防止の効果も得ることができる。
【0052】
なお、上記実施例では、溝62,64にそれぞれFRPロッド66を挿入したが、FRPロッド66の1本の挿入だけでフレキシブルチューブ22の剛性が得られる場合には、2本のFRPロッド66を挿入する必要がなく、1本のFRPロッド66を、溝62もしくは溝64に挿入しておけばよい。
【0053】
【発明の効果】
以上により本発明の産業用ロボットであると、フレキシブルチューブが断面楕円形もしくは長方形であるため、フレームに沿って横向きに配線することも可能である。
【0054】
請求項2の産業用ロボットであると、フレキシブルチューブに芯体を設けるため、フレキシブルチューブだけでは剛性が不足する場合であってもフレキシブルチューブが垂れ下がったりすることがない。
【0055】
また、フレキシブルチューブの内部は溝によって2つの区画に仕切られるため、一方の区画にケーブルを、他方の区画にエアー配管を通すことにより、相互の絡まりによる断線防止の効果もある。
【0056】
請求項3の産業用ロボットであると、FRPロッドは、柔軟性を有しつつ、かつ、剛性もあるため、芯体に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す産業用ロボットの斜視図である。
【図2】コネクタの斜視図である。
【図3】コネクタの図面であって、
(a)は、平面図、
(b)は、一部欠載正面図、
(c)は、左側面図である。
【図4】コネクタにフレキシブルチューブを取付けようとしている状態の斜視図である。
【図5】コネクタに、フレキシブルチューブを取付けた状態の一部欠載縦断面図である。
【図6】フレキシブルチューブを横向きに取付けた状態の産業用ロボットの斜視図である。
【図7】フレキシブルチューブを横向きに取付ける第1の固定方法である。
【図8】フレキシブルチューブを横向きに取付ける第2の固定方法である。
【図9】仕切部の斜視図である。
【図10】フレキシブルチューブの変形例の縦断面図である。
【図11】第2の実施例の産業用ロボットの斜視図である。
【図12】コネクタにフレキシブルチューブを取付けようとしている状態の斜視図である。
【図13】コネクタに、フレキシブルチューブを取付けた状態の一部欠載縦断面図である。
【図14】フレキシブルチューブを横向きに取付けた状態の斜視図である。
【符号の説明】
10 産業用ロボツト
12 ロボット
14 フレーム
16 移動体
18 モータボックス
20 挿通孔
22 フレキシブルチューブ
24 コネクタ
26 コネクタ本体
28 クランプ部
40 ガイド溝
42 仕切部
50 区画部
52 ケーブル
54 エアー配管
62 溝
64 溝
66 FRPロッド
Claims (2)
- フレームに移動体が配され、前記フレームに沿って前記移動体が直線運動する直線移動型ロボットを2軸以上組合わせて使用する産業用ロボットにおいて、
前記直線移動型ロボット間もしくは前記フレームと前記移動体間を、断面楕円形または断面長方形のフレキシブルチューブで接続し、
前記フレキシブルチューブの長手方向に沿って溝を設け、前記溝に前記フレキシブルチューブに剛性を付与する棒状の芯体を配するとともに、前記溝によって前記フレキシブルチューブ内部を2つの空間に仕切り、
前記フレキシブルチューブ内部の仕切られた各空間に、電気ケーブルまたはエア配管をそれぞれ配したことを特徴とする産業用ロボット。 - 前記芯体がFRPロッドであることを特徴とする請求項1記載の産業用ロボット。
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