JP6283499B2 - 産業用ロボットの関節構造 - Google Patents
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Description
また、前記可動機構は、前記端部連結部が連結された可動ブロックと、前記可動ブロックを貫通して当該可動ブロックを前記固定側アーム又は前記可動側アームに取り付ける前記係止部材としてのボルトとを備え、前記可動ブロックが前記固定側アーム又は前記可動側アームと前記ボルトの頭頂部との間を往復移動することにより、前記端部連結部が移動することが許容される。
また、前記可動側アームが前記固定側アームに対して中空減速機を介して回転自在に連結されており、前記中空部が、前記中空減速機が有する中空としてもよい。
また、前記端部連結部は、圧着端子を含み、前記可動機構は、前記少なくとも一方の端部連結部を前記中空部の軸線に対して平行に往復移動自在にするものであることが好ましい。
以下、本発明を、7自由度を有するアーク溶接ロボットの関節構造に具体化した一実施形態を図1〜図6を参照して説明する。
図2、図3に示すように第1アーム40の先端部には、収納部41が形成されている。収納部41は、底壁45、第1アーム40の底壁45から先端へ延びる周壁42、及び先端壁43により図2において横側方、上方及び一部の下方域が囲まれることにより形成されている。
図2に示すように第1アーム40の周壁42外面、及び第2アーム50の周壁53外面には、外配されたパワーケーブルPC1を内配されたパワーケーブルPC2に中継するための電力端子部90と、外配されたパワーケーブルPC5を内配されたパワーケーブルPC4に中継するための電力端子部91とがそれぞれ設けられている。図2に示すようにパワーケーブルPC2は、その一端が前記電力端子部90に接続されるとともに他端が底壁45に設けられた第1中継端子部80に接続されている。第1中継端子部80は、端部連結部の一例である。なお、パワーケーブルPC1及びPC2は、電力端子部90で中継接続する代わりに1つのケーブルとして配置してもよい。同様に、パワーケーブルPC4及びPC5もまた、電力端子部91で中継接続する代わりに一つのケーブルとして配置してもよい。
また、図1に示すように、第2アーム50及び第3アーム60にはパワーケーブルPC5が外配されている。パワーケーブルPC5は、一端が前記電力端子部91に接続されるとともに、他端が図示しない接続用のパワーケーブルに接続されて前記溶接トーチ78に電力を供給する。なお、前述したパワーケーブルPC1、PC2、PC4、PC5は、より線で構成され、周囲は絶縁材で被覆されている。
さて、上記のように構成された溶接ロボットの関節構造の作用を説明する。
図2は第1アーム40に対して第2アーム50が、旋回原点位置に位置している状態を示している。この状態で、前記旋回原点位置から、第1アーム40に対して第2アーム50が、第3回転軸心J3の周りでいずれか一方の方向へ旋回すると、第3回転軸心J3と同軸に配置されたパワーケーブルPC3も同軸の周りでねじられる。このねじりにより、パワーケーブルPC3の端部が引っ張られて、この引っ張りにより、第1中継端子部80の可動ブロック82が上動する。また、上記のようにパワーケーブルPC3が一旦ねじられた状態で、前記第1アーム40に対して第2アーム50が、第3回転軸心J3の周りで逆方向に旋回して、旋回原点位置まで達すると、第3回転軸心J3と同軸に配置されたパワーケーブルPC3も同軸の周りで前記とは反対方向にねじられる。この反対方向のねじりにより、パワーケーブルPC3の端部へ対する引っ張りが解除されて、第1中継端子部80の可動ブロック82が図2の最下位置まで下動する。
(1)本実施形態のアーク溶接ロボットの関節構造は、第1アーム40(固定側アーム)と、第1アーム40に対して第3回転軸心J3(回転軸心)の周りで回転自在に設けられた第2アーム50(可動側アーム)を有する。また、第1アーム40と第2アーム50間に設けられるとともに第3回転軸心J3と同軸に配置された中空部47aを有する。また、溶接ロボットの関節構造は、第1アーム40から第2アーム50へ電流(物)を送るパワーケーブルPC3(可撓性の送給体)が中空部47a内に挿通されるとともに、その各端部が第1アーム40及び第2アーム50内にそれぞれ配置されている。また、アーク溶接ロボットの関節構造は、パワーケーブルPC3の各端部が取り付けられて、パワーケーブルPC3を中空部47aと同軸に配置する第1中継端子部80、第2中継端子部96(端部連結部)を有する。また、溶接ロボットの関節構造の第1中継端子部80は、第1アーム40が旋回(回転)した時に、パワーケーブルPC3の中空部47aにおける軸線(第3回転軸心J3)上の第1中継端子部80が移動することを許容するボルト81及び可動ブロック82(可動機構)に設けられている。
次に、第2実施形態を図7及び図8を参照して説明する。なお、第1実施形態の構成と同一または相当する構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図7、図8に示すように、可動機構150は底壁45に固定されるとともに両端に一対のガイド孔152を有するガイド部材154を備える。可動機構150は、各ガイド孔152をスライドする軸156に下端が軸着された一対のリンク158と、各リンク158の上端間を連結した可動軸160を有する。また、ガイド部材154の長手方向の中間部には、固定軸164が貫通されている。固定軸164の両端には、前記各リンク158の中間部に一端が回転自在に連結されたリンク162が回動自在に連結されている。
また、前記パワーケーブルPC3の下端に接続された圧着端子85の舌部85bは可動軸16に回動自在に連結されている。この連結により、圧着端子85は、第2中継端子部96と協働してパワーケーブルPC3を第3回転軸心J3と同軸に配置している。また、可動機構150により、前記圧着端子85を第3回転軸心J3に沿って上下移動可能にされている。
・前記各実施形態においては、第1中継端子部80の可動機構を第2中継端子部96にも採用して、両中継端子部において、パワーケーブルPC4の両端部の移動を許容するようにしてもよい。
・前記実施形態では、ケーブルホルダ61,71に設けられた複数のホルダ孔66,77の径については、説明していないが、複数のホルダ孔は、互いに径が異なるように設けられていてもよく、同径としてもよい。或いは、同径のホルダ孔を複数個設けて一グループとし、このグループとは異なる径を有する複数のホルダ孔を他のグループとして設けるようにしてもよい。
例えば、塗装ロボットでは、物の一例として塗装のためのガス、或いは塗料を挙げることができる。また、送給体としては、可撓性を有するチューブ、パイプを挙げることができる。
40…第1アーム(固定側アーム)、
47…減速機、47a…中空部、
50…第2アーム(可動側アーム)、
80…第1中継端子部(端部連結部)、
81…ボルト、82…可動ブロック(ボルト81とともに可動機構を構成する)、
96…第2中継端子部(端部連結部)、
J3…第3回転軸心(回転軸心)
PC3…パワーケーブル(送給体)。
Claims (6)
- 固定側アームと、
前記固定側アームに対して回転軸心の周りで回転自在に設けられた可動側アームと、
前記可動側アームと前記固定側アーム間に設けられるとともに前記回転軸心と同軸に配置された中空部と、
前記中空部内に挿通されるとともに、各端部が前記固定側アーム及び前記可動側アーム内にそれぞれ配置されて、前記固定側アームから前記可動側アームへ物を送る可撓性の送給体と、
前記固定側アームと前記可動側アームにそれぞれ設けられるとともに前記送給体の各端部が取り付けられて、前記送給体を前記中空部と同軸に配置する一対の端部連結部を備え、
前記一対の端部連結部のうち、少なくとも一方の端部連結部は、前記可動側アームの回転時に、前記送給体の前記中空部における軸線上で前記少なくとも一方の端部連結部が移動することを許容する可動機構に設けられており、
前記可動機構は、当該可動機構を取り付けるための係止部材を含んで構成され、前記端部連結部の移動許容距離は、前記係止部材の頭頂部の位置により定められている産業用ロボットの関節構造。 - 前記可動機構は、前記端部連結部が連結された可動ブロックと、前記可動ブロックを貫通して当該可動ブロックを前記固定側アーム又は前記可動側アームに取り付ける前記係止部材としてのボルトとを備え、
前記可動ブロックが前記固定側アーム又は前記可動側アームと前記ボルトの頭頂部との間を往復移動することにより、前記端部連結部が移動することが許容される請求項1に記載の産業用ロボットの関節構造。 - 前記中空部の軸線上において、前記送給体が直線状に配置されている請求項1または請求項2に記載の産業用ロボットの関節構造。
- 前記可動側アームが前記固定側アームに対して中空減速機を介して回転自在に連結されており、
前記中空部が、前記中空減速機が有する中空である請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の産業用ロボットの関節構造。 - 前記物が電流であり、前記送給体がケーブルである請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項に記載の産業用ロボットの関節構造。
- 前記端部連結部は、圧着端子を含み、
前記可動機構は、前記少なくとも一方の端部連結部を前記中空部の軸線に対して平行に移動自在にするものである請求項5に記載の産業用ロボットの関節構造。
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