JP3839561B2 - 単軸ロボット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単軸ロボットにおいて、特に、ケーシング内に収納されたモータ等の電気機器に対する電力供給や信号送信等のためのケーブルを、ケーシングの側面や上面等の複数の面に対して選択的に接続し得るようにした単軸ロボットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、モータを駆動源とするボールねじ機構により可動部材をレールに沿って移動させるようにし、目的に応じた各種ツールを上記可動部材に搭載できるようした単軸ロボットはよく知られている。この種の単軸ロボットでは、箱型のケーシングに可動部材や上記ボールねじ機構等が収納され、例えば、ケーシングの左右両側に形成されたスリット状の開口部から可動部材が外部に延設されて、この延設部分にツール取付部分が設けられている。
【0003】
そして、ケーシングの側面には、例えば、上記モータ等の電気機器に電気的に接続されたコネクタが取付けられ、一端側が外部コントローラ等に接続されたケーブルが上記コネクタを介して単軸ロボットに接続されている。また、ケーシング側面に形成された導入穴を介して上記ケーブルがケーシング内に導入されて電気機器に接続されている。これにより単軸ロボットに対する電力供給や各種信号の送信が行われるように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の単軸ロボットでは、ケーブル接続用のコネクタやケーブル導入穴がケーシングの特定の側面、例えば、可動部材の移動方向における一方側の側面に固定的に設けられるのが一般的であり、使用の際に、単軸ロボットの設置場所や設置方向がコネクタ等の位置、すなわちケーブルの接続位置によって制限を受けることが多い。そのため、これを改善して、単軸ロボットの設置場所等についての自由度を高め得るようにすることが望まれる。
【0005】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ケーブル接続位置の自由度を高めることにより、設置場所等の使用態様についての自由度を高めることができる単軸ロボットを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一軸方向に移動可能な可動部材とその駆動手段とがケーシングに収納されるとともに、このケーシングに上記駆動手段に対する電力供給等のケーブルが接続されてなる単軸ロボットにおいて、上記ケーシングは、上記一軸方向に延びる底部の両側部に上記一軸方向に延びる一対の側壁部を備えたフレームと、このフレームの上記一軸方向両端に組み付けられてケーシング端面を形成する端面カバーと、上記フレームに組み付けられて上記ケーシングの上面を形成する天井カバーとからなる断面矩形に構成されるとともに、上記一軸方向における一端側であって少なくとも上記端面および上面にそれぞれケーシング内外を連通可能とするケーブル導入部を備え、これらケーブル導入部は、上記天井カバーと上記端面カバーとの突き合わせ部分においてそれぞれのカバー端縁部に形成される切欠きを、取外し可能な閉塞部により閉塞することにより構成されており、上記ケーブルは、上記ケーシングの上記端面および上面にそれぞれ設けられたケーブル導入部のうちいずれかのケーブル導入部の閉塞部を取外した状態でそのケーブル導入部の上記切欠きを介してケーシング内に導入されて上記駆動手段に接続されているものである。
【0007】
この単軸ロボットによれば、複数あるケーブル導入部のうちから使用態様に適したケーブル導入部を選択して、当該ケーブル導入部を介してケーシング内にケーブルを導入、接続することが可能となる。特に、異なる複数の方向から選択的にケーブルを導入、接続することが可能となるため、ケーブル接続位置の自由度が高まる。
【0008】
なお、上記ケーシングに、上記切欠きの輪郭に沿った溝状の肉薄部分を一体成形し、これによって切欠きを閉塞部により閉塞した状態のケーブル導入部を設けるようにしてもよい。この場合には、必要に応じて、上記肉薄部分に沿ってその内側の部分を切除することにより切欠きが形成される。つまり、肉薄部分の内側の部分が閉塞部となる。このように貫通部分を閉塞部で閉塞した状態のケーブル導入部を、ケーシング成形工程において一体成形することにより生産性が向上する。
【0009】
また、筒状の保護部材を上記切欠きに嵌合装着し、上記ケーブルをこの保護部材を通して上記ケーシング内に導入するようにすれば、ケーシングの切欠きにおけるケーブルの損傷等を未然に防止することが可能となる。特に、上記保護部材とケーブルとを一体に固着するようにすれば、ケーシングに対するケーブルの引き抜き強度を効果的に高めることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0011】
図1及び図2は、本発明に係る単軸ロボットの一例を示している。これらの図に示すように、単軸ロボット1は、一軸方向に延びる断面矩形の細長のケーシングを有しており、このケーシングの上部に可動部材2を備えるとともに、可動部材2に対する駆動機構をケーシングの内部に備えた構成となっている。
【0012】
ケーシングは、主にその底部及び側壁部を構成する断面U字型のフレーム3と、その上部に配設される天井カバー4と、ケーシングの長手方向両端に配設される端面カバー5,6とから構成されている。特に、天井カバー4は、ケーシングの上面を構成し、可動部材2の移動領域に対応して配設されるメインカバー4aと、その後方側(図1では左側)に配設されて、ケーシングの上面及び側面の一部を構成するモータカバー4bとからなり、このモータカバー4bは、後記モータ8等の電気機器の配設位置に対応して配設されて、必要に応じて容易に脱着できるようになっている。
【0013】
上記フレーム3及び各カバー4〜6は、共にアルミ、あるいはスチール等の金属材料もしくは樹脂材料から形成されており、フレーム3の側壁部の上端とメインカバー4aとの間に一定の隙間が形成されるように相互に組付けられている。これによりケーシングの左右両側(図1では上下両側)に長手方向に延びるスリット状の開口部7が形成されている。
【0014】
上記可動部材2は、ケーシングの内部において一軸方向(図1では左右方向)に移動可能に配設され、ケーシングの一端側に配設されるモータ8(図3に示す)により駆動されるようになっている。
【0015】
すなわち、図示を省略するが、上記ケーシングの内部には、一軸方向に延びる固定レールが配設され、この固定レールにスライドユニットが移動自在に装着されているとともに、モータ8の作動により回転駆動されるボールねじ軸が上記固定レールと平行に配設され、このボールねじ軸が上記スライドユニットに螺合装着され、上記可動部材の両端が上記スリット7を介してケーシング内に導入されて上記スライドユニットに連結されている。そして、上記モータ8が正逆回転駆動されると、これに応じて上記スライドユニットが固定レールに沿って移動し、その結果、可動部材2が一軸方向に往復移動するようになっている。
【0016】
上記ケーシングを構成する一方側の端面カバー5には、図3に示すように、上記モータ8等の電気機器への電力供給、あるいは各種信号送信のためのケーブル10が接続されている。ケーブル10は、端面カバー5に設けられたケーブル導入部11aを介してケーシング内に導入されてモータ8等に接続されており、図示の例では、端面カバー5の左右二個所にケーブル導入部11aが設けられ、2本のケーブル10がそれぞれこれらのケーブル導入部11aを介してケーシング内に導入されている。
【0017】
詳しく説明すると、ケーブル導入部11aには、図4(a)に示すように、端面カバー5の上部端縁に、上方に向かって開口するU字型の切欠き部(貫通部分)12が形成され、グロメット(保護部材)14に通されたケーブル10が、図4(b)に示すように、該グロメット14を介してこの切欠き部12に嵌め込まれている。これによって、ケーブル10が端面カバー5を通ってケーシング内に導入されている。
【0018】
上記グロメット14は、例えば、切欠き部12とケーブル10との接触によるケーブル10の損傷等を防止するとともに、切欠き部12とケーブル10との間のすき間を埋めてケーシング内への塵等の侵入を防止するもので、例えば、硬質ゴム等から形成されている。グロメット14には、図4(a)及び図5に示すように、その途中に切欠き部12の形状に対応した断面U字型の溝部15が形成されており、この溝部15に切欠き部12が嵌め合わされることによりグロメット14が端面カバー5を介してケーシングに嵌合固定されている。また、詳しく図示していないが、グロメット14は、クランプ16によりケーブル10にかしめられてケーブル10と一体化されている。こうすることで、ケーブル10がグロメット14を介してケーシングに固定されるとともに、ケーシングに対するケーブル10の引き抜き強度が高められるようになっている。
【0019】
ところで、上記の単軸ロボット1においては、上記端面カバー5以外にも、上記ケーブル10のケーシング内への導入を可能とするケーブル導入部が設けられている。具体的には、モータカバー4bにおいて、ケーシングの上面を構成する部分に2つのケーブル導入部11bが設けられるとともに、ケーシングの左右側面を構成する部分にそれぞれ2つのケーブル導入部11c,11dが設けられ、さらに、上記端面カバー6に2つのケーブル導入部11eが設けられている。
【0020】
上記ケーブル導入部11bには、図6(a)に示すように、U字型の溝状の肉薄部17のみが形成され、この肉薄部17より内側の部分(図中斜線で示す部分)が閉塞部とされ、この肉薄部17に沿ってその内側の閉塞部が切除されることにより、単軸ロボット1の後方に向かって開口する、上記ケーブル導入部11aと同一形状の切欠き部12が形成されるようになっている。つまり、後述するように、必要に応じてケーブル導入部11bの切欠き部12を形成し、図6(b)に示すように、グロメット14を介してケーブル10を切欠き部12bに嵌め込むことにより、モータカバー4bを介してケーシングの上面からケーブル10を導入することができるようになっている。なお、ケーブル導入部11c〜11eについては説明を省略するが、これらのケーブル導入部11c〜11eもケーブル導入部11bと同様の構成となっていて、肉薄部17に沿ってその内側の閉塞部が切除されることにより、上記ケーブル導入部と同一形状の切欠き部が形成され、これによってケーシングにおける上記スリット7側の側面及び端面カバー5に対向する他方側の端面からケーブル10を導入することができるようになっている。
【0021】
以上説明した単軸ロボット1では、上述のようにケーシングの長手方向における一方側の端面からケーシング内にケーブル10が導入されて各種電気機器に接続されているが、上述のようにメインカバー4a及び端面カバー6にもケーブル導入部11b〜11dが設けられていて、スリット7側の側面及び端面カバー5に対向する他方側の端面からもケーブル10を導入することができるため、例えば、図7に示すように、2本のケーブル10のうち一方のケーブル10をケーシングの長手方向端面から、他方のケーブル10をケーシングの上面からそれぞれケーシング内に導入するといったケーブル接続態様を採ることもできる。
【0022】
そのため、これらケーブル導入部11a〜11eを必要に応じて選択的に適用することにより、単軸ロボット1の設置場所等の条件に応じた最適な個所にケーブル10を接続して用いることができる。従って、ケーシングに対するケーブルの接続位置が固定的に定められている従来のこの種の単軸ロボットのように、ケーブルの接続位置によって単軸ロボット1の設置場所等について制限を受けることがなく、単軸ロボット1の設置場所等の使用態様についての自由度を効果的に高めることができる。
【0023】
しかも、従来のこの構造の単軸ロボットのように、ケーシングの端面に、ケーブル接続用のコネクタを取付けていないため、このようなコネクタが不要となる分、単軸ロボット本体部分の寸法、つまり単軸ロボット1のうちケーブル10を除いた部分の外形寸法の拡大を抑えることができ、単軸ロボット1の省スペース化に貢献できるという利点もある。
【0024】
なお、上記単軸ロボット1の説明では省略したが、上記端面カバー5のケーブル導入部11aについても、端面カバー5の製造工程においては、図8に示すように、切欠き部12の輪郭に沿った溝状の肉薄部17のみを形成しておき、当該ケーブル導入部11aを用いる場合のみ、上記肉薄部17に沿ってその内側の閉塞部(図中斜線で示す部分)を切除して切欠き部12を形成するようにすればよい。このようにすれば、ケーブル導入部11aを用いない場合には、端面カバー5を塞いだ状態とすることができ、ケーシング内への塵等の侵入を防止することが可能となる(図7参照)。
【0025】
ところで、上記実施形態は、本発明に係る単軸ロボットの一例であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0026】
例えば、上記単軸ロボット1では、上述のようにケーブル導入部11a〜11eに切欠き部12の輪郭に沿った溝状の肉薄部17のみを形成しておき、必要に応じて肉薄部17に沿ってその内側の部分を切除して切欠き部12を形成するようにしているが、各カバーの成形工程でケーブル導入部11a〜11eに予め切欠き部12を形成するとともに、別体で成形した閉塞部としての蓋体をこれら切欠き部12に着脱可能に嵌め合わせて該切欠き部12を塞ぐようにし、必要な切欠き部12のみ蓋体を取外して用いるようにしてもよい。このようにすれば、後にケーブル10の導入位置を変更するような場合でも、切欠き部12を塞ぐことができるため便利である。
【0027】
また、ケーブル10をケーシング内に通す貫通部分として上記のような切欠き部12以外に、貫通孔であってもよい。但し、切欠き部12によれば、その開口部分からケーブル10を切欠き部12内に嵌め込むことができるため、貫通孔を設けてこれにケーブル10を通す場合に比べると単軸ロボット1の組立て性がよく、また、肉薄部17に沿って蓋体の部分を切除する際にも、切欠き部12の方が作業が行い易い。従って、ケーブル10をケーシング内に通す貫通部分としては、上記のような切欠き部12を形成するようにするのが望ましい。
【0028】
さらに、上記単軸ロボット1では、ケーシングの上面及び側面にケーブル導入部11a〜11eを設けているが、ケーシングの底面にケーブル導入部を設けるようにしてもよい。また、ケーシングのスリット側の側面や底面にケーブル導入部を設ける場合には、ケーシングの長手方向における両端部分や中間部分にケーブル導入部を設けて、ケーシングの長手方向においてもケーブル10の導入位置を幅広く変更できるようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ケーシング内外を連通可能とする切欠きを、取外し可能な閉塞部により閉塞してなる複数のケーブル導入部を単軸ロボットのケーシングに設け、いずれかのケーブル導入部の切欠きを介して上記ケーブルをケーシング内に導入、接続するようにしたので、使用態様に適したケーブル導入部を選択してケーブルをケーシングに導入、接続することにより、設置場所等について制限を受けるようなことがなくなる。そのため、単軸ロボットの設置場所等の使用態様についての自由度を効果的に高めることができる。特に、異なる複数の方向から選択的にケーブルを導入、接続することが可能となっているため、ケーブル接続位置の自由度がより一層高まる。また、上記ケーシングに切欠きを設けてケーブルを導入するので容易にケーブルを通すことができ、組立性がよい。
【0030】
さらに、上記ケーシングに、切欠きの輪郭に沿った溝状の肉薄部分を一体成形し、上記肉薄部分に沿ってその内側の閉塞部を切り離すことによって切欠きを形成できるようにすれば、切欠きを閉塞部によって閉塞した状態のケーブル導入部をケーシングの成形時に一体成形できるので、生産性が向上する。
【0031】
また、筒状の保護部材を、上記切欠きを介してケーシングに嵌合装着し、上記ケーブルをこの保護部材を通して上記ケーシング内に導入するようにすれば、ケーブルの損傷等を未然に防止することができる。特に、保護部材とケーブルとを一体に固着するようにすれば、ケーシングに対するケーブルの引き抜き強度を効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る端軸ロボットの一例を示す平面略図である。
【図2】 同側面図である。
【図3】 モータカバーを取外した状態を示す端軸ロボットの要部斜視図である。
【図4】 (a),(b)は端面カバーに設けられたケーブル導入部の構造を示す斜視図である。
【図5】 ケーブルに装着されるグロメットの構成を示す図4(a)のA矢視図である。
【図6】 (a),(b)はモータカバーに設けられたケーブル導入部の構造を示す斜視図である。
【図7】 ケーブルの導入位置を変更した状態を示す端軸ロボットの要部斜視図である。
【図8】 端面カバーのケーブル導入部において切欠き部が塞がれた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 単軸ロボット
2 可動部材
3 フレーム
4 天井カバー
4a メインカバー
4b モータカバー
5,6 端面カバー
10 ケーブル
11a〜11e ケーブル導入部
12 切欠き部
14 グロメット
15 溝部
16 クランプ
Claims (4)
- 一軸方向に移動可能な可動部材とその駆動手段とがケーシングに収納されるとともに、このケーシングに上記駆動手段に対する電力供給等のケーブルが接続されてなる単軸ロボットにおいて、
上記ケーシングは、上記一軸方向に延びる底部の両側部に上記一軸方向に延びる一対の側壁部を備えたフレームと、このフレームの上記一軸方向両端に組み付けられてケーシング端面を形成する端面カバーと、上記フレームに組み付けられて上記ケーシングの上面を形成する天井カバーとからなる断面矩形に構成されるとともに、上記一軸方向における一端側であって少なくとも上記端面および上面にそれぞれケーシング内外を連通可能とするケーブル導入部を備え、
これらケーブル導入部は、上記天井カバーと上記端面カバーとの突き合わせ部分においてそれぞれのカバー端縁部に形成される切欠きを、取外し可能な閉塞部により閉塞することにより構成されており、
上記ケーブルは、上記ケーシングの上記端面および上面にそれぞれ設けられたケーブル導入部のうちいずれかのケーブル導入部の閉塞部を取外した状態でそのケーブル導入部の上記切欠きを介してケーシング内に導入されて上記駆動手段に接続されている
ことを特徴とする単軸ロボット。 - 上記ケーシングに、上記切欠きの輪郭に沿った溝状の肉薄部分を一体成形することにより上記切欠きを閉塞部により閉塞した状態の上記ケーブル導入部を設けたことを特徴とする請求項1記載の単軸ロボット。
- 筒状の保護部材を上記切欠き部分に嵌合装着し、上記ケーブルをこの保護部材を通して上記ケーシング内に導入したことを特徴とする請求項1又は2記載の単軸ロボット。
- 上記保護部材をケーブルに固着したことを特徴とする請求項3記載の単軸ロボット。
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