JPH01306193A - 産業用ロボットの関節部におけるケーブル処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業用ロボットの関節部におけるケーブル処
理装置に関し、特に、関節を介して相対旋回する２つの
相対旋回腕内に設けられるケーブル処理装置に関する。

〔従来の技術〕

産業用ロボットにおいては、ロボット機体の機構部分と
ロボット制御装置との間で制御信号や駆動信号の授受を
行うために、信号線や動力線を収納した長尺なケーブル
の配線が必要とされる。然しながら、ロボットの機構部
分は、旋回、直動その他の種々の形態による運動を行う
ために、これらの運動に伴って長いケーブル配線にも動
きが生じる。故に、このような長尺ケーブルの動きに伴
う損傷の防止や外観的整理を目的にケーブルの適正な処
理が必要と成る。従来のケーブル処理に当っては、ロボ
ット機体の外部と機体内部を介してケーブルを配線する
２通りの方法が採られるが、特に、関節部を介して相互
に旋回動作する第１、第２のロボット腕のような２部材
間を経て配線されるケーブルにおいては、第１のロボッ
ト腕から第２のロボット腕へケーブル配線を行うとき、
ケーブルを一旦第１０ボット腕外に出し、周囲空間を経
由して第２０ボツト腕側へ導入する方法と、第４図に示
すように、第１、第２のロボット腕１．２の間に介挿し
た関節部３を中空構造にして、この中空関節部内をケー
ブル４が通過するようにし、第１、第２のロボット腕１
．２の内部空間を経由してケーブル配線を行い、そのと
き、関節部３０前後の２カ所で適宜のクランプ部材５か
らなるケーブル処理装置を用いてケーブル４を第１、第
２のロボット腕１．２の内壁に固定する方法とが採られ
ていた。

〔発明が解決すべき課題〕

然しなから、上述した２方法の内で前者の外部空間にケ
ーブルを配線する構造では、結局、ケーブルが周辺の機
器と干渉しないように周囲の広い空間を自由空間として
確保しなければならず、また、ロボット機体の設置され
る空間の環境が悪いと、ケーブルの損傷や断線等の事故
を起こし易い問題点があり、後者のときにも、２つのク
ランプ部材５は、ケーブル４が、ロボット腕１．２の相
対旋回に伴い、ロボット腕１．２の内壁や関節部３の中
空孔周縁に強く擦れて損傷するの防止すべく固定手段と
して設けられているが、このようにクランプ部材５で固
定した結果、反対にケーブル４はねじれに対する耐久性
を考慮して、両腕１１２の相対旋回量を制限する必要が
ある等の問題点が発生する結果と成っている。

依って、本発明の目的は、上述した問題点を解消するこ
とのできる産業用ロボットの関節部におけるケーブル処
理装置を提供せんとするものである。

また、本発明の他の目的は、産業用ロボットの製造過程
で、ロボット機体の組み立て工程におけるケーブル処理
作業を簡単に、しかも低コストで遂行可能とするケーブ
ル処理装置を提供することにある。

〔解決手段と作用〕

すなわち、本発明によれば、産業用ロボットにおける２
つの相対旋回部材間に設けられる関節部を経て、前記相
対旋回部材内に配線されるケーブルを保護、保持するケ
ーブル処理装置において、前記関節部を通過したケーブ
ルを把持すると共に軸挿通用の環状部分を有したクラン
プ部材と、前記←目射旋回部材の内部に横設されると共
に前記クランプ部材の環状部に挿通されることにより、
前記関節部の旋回中心を中心とした略円周上で前記クラ
ンプ部材を摺動自在に保持する摺動軸とを具備して成り
、前記２つの相対旋回部材の少なくとも一方の部材内に
設けられて、前記相対旋回部材の旋回作用に伴うケーブ
ルねじれを解消するようにした産業用ロボットの関節部
におけるケーブル処理装置が提供され、上記２つの相対
旋回部材の相対旋回時に、ケーブル処理装置が、関節部
の旋回中心を中心としだ略円周上で移動するとき、ケー
ブル自体も移動余裕を与えられているから、相対旋回部
材の旋回動作に追従し、ねじれの発生が回避されるので
ある。また、この結果として、ケーブルの移動余裕分だ
け、ロボット機体の相対旋回部材は旋回領域の拡大を図
ることができるのである。以下、本発明を添付図面に示
す実施例に基づいて詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る産業用ロボットの関節部における
ケーブル処理装置の１実施例として水平関節腕形ロボッ
トの関節部に設けられたケーブル処理装置の例を示す断
面図、第２図は第１図の■−ｎ線に沿う断面図で、ケー
ブルクランプ部材の摺動構造を示した図、第３図は同斜
視図である。

さて、第１図を参照すると、水平関節型ロボットにおけ
る第１、第２のロボット腕９．１０が関節部１２を介し
て相互に旋回可能に枢着された構造が示されている。第
１０ボツト腕９は、同第１図の左方から図示の関節部１
２の地点まで延長した腕部材であり、他方、第２０ボツ
ト腕１０は、関節部１２から右方に延びた腕部材である
。ここで、第２０ボツト腕ｌＯは、第１０ボツト腕９の
先端に搭載された駆動モータ１４、例えば、周知のサー
ボモータから、減速機１６を経由して旋回駆動される構
成にあり、第１０ボア）腕９の端部内壁に固定、装着さ
れた中空ホルダー１８の突出部に装着した回転軸受２０
を介して第２０ボ・７）腕１０は、第１０ボツト腕９に
対して本口対的に旋回が可能に構成されているのである
。上記第１、第２のロボット腕９．１０は何れも内部が
中空構造に形成され、その内部空間を経てケーブル２２
が、第１のロボット腕９側から第２のロボット腕１０側
へ延長、配線され、このとき、該ケー・プル２２は関節
部１２の中空ホルダー１８の孔部を通過して延長してい
る。

上記ケーブル２２は、第１のロボット腕９と第２のロボ
ット腕１０との内部空間を通過するに当たり、本実施例
では第１のロボット腕９の内壁９ａに従来同様のケーブ
ルクランプ部材２４で固定されているが、第２のロボッ
ト腕１０の内部では本発明に係るケーブル処理装置２６
により、ねじれから保護された構造で保持されている。

ここで、第２図及び第３図を参照すると、ケーブル処理
装置２６は、１ないし複数本のケーブル２２を夫々、掴
んだクランプ部材２８を有し、このクランプ部材２８は
、基板２８ａと、この基板２８ａに固定されたケーブル
掴持用の管状の締め具２８ｂと、その環状締め具２８ｂ
に対して基板２８ａの反対側に設けられた軸挿通用の環
状部分２８ｃとを具備して構成され、ケーブル処理装置
２６は、更に上記のクランプ部材２８の軸挿通用の環状
部分２８Ｃに遊嵌、挿通された摺動軸３０を具備してい
る。この後者の摺動軸３０は、その両端を第２のロボッ
ト腕１０に係止させて取付けられ、ロボット腕１０の長
さ方向に対して交叉する横向きに取付けられている。し
かも、この摺動軸３０の取付は位置は、第１、第２のロ
ボット腕９．１０の旋回中心に相当する関節部１２の中
空ホルダー１８の中心から適宜距離だけ離れた位置で前
記第２０ボツト腕ｌＯの内部に横設されており、好まし
くは、摺動軸３０は中空ホルダー１８の中心を中心にし
た円周の一部分を成すように設けられる。つまり、若干
の円味ををするように曲げ形成されていることが好まし
いが、部分直線であっても良い。この摺動軸３０上で上
記クランプ部材２８が摺動可能に設けられ、従って、第
２のロボット腕１０が、第１のロボット腕９に対して旋
回動作すると、それに伴ってケーブル２２がロボット腕
の旋回中心を中心としたねじれにより、強制的に同方向
に旋回追従することはなく、摺動構造によって、ケーブ
ル２２は一定の旋回角の間はロボット腕１０に対して静
止している余裕が得られることになる。この余裕は、第
２のロボット腕１０が左右何れの方向に旋回する場合に
も確保されて、ねじれが防止されるのである。

以上の実施例において、ケーブル２２を掴持するクラン
プ部材２８と摺動軸３０との両者はいずれも比較的安価
な金属材料を用いた加工部品として形成でき、しかも、
ロボット組み立て過程で、予めケーブル２２にクランプ
部材２８を取付けた後、これを第２０ボツト腕１０の内
部において、摺動軸３０を環状部分２８Ｇに挿通し、軸
端を周知の止めリング３２で係止すると簡単にケーブル
処理装置の組み立てが完了する点で加工、絹み立てが容
易であると言う利点も享受できるのである。

しかも、上述のように、ケーブル２２が一定の旋回角の
間は第２０ボツト腕ｌＯに対して静止する余裕が得られ
ることにより、その分だけ、ロボット腕の旋回量を増大
させることも可能となり、特に、水平関節腕形ロボット
の場合では、関節部における僅かな旋回角の増加に伴い
、腕の先端における旋回軌跡長さは大きく増加するから
、ロボットの作業機能の拡張をももたらすのである。

上述した第１図〜第３図の実施例では、第２のロボット
腕１０の内部にだけケーブル処理装置２６を設ける構成
にしたが、同実施例で第１のロボット腕９の内部に設け
たクランプ部材２４を上記ケーブル処理装置２６と同様
な構造にして、ケーブル２２のねじれ防止余裕をより一
層、拡大させた構成にすることもできる。

更に、図示の水平関節型産業用ロボットにばかりで゛な
く、溶接ロボット等に多用される多関節形ロボットの各
関節部分に本発明に係るケーブル処理装置を適用するこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、産業
用ロボットにおける関節部の周囲にふけるケーブル処理
に当たり、ケーブルねじれを巧みに低減させてねじれに
よるケーブル損傷や断線を回避可能にすると共にケーブ
ル処理装置自体が安価なロボッ）ｉｆｆ１品として提供
され、しかも、ロボット関節部の組み立て作業過程にお
いても簡単にロボット機構部分の内部にケーブル処理装
置を装着することができ、従って、ロボットの製造過程
における作業性の改善に寄与し得る効果も有するのであ
る。勿論、このケーブル処理装置を設けることにより、
ケーブル自体の使用寿命の延長と損傷等に対する信頼性
の向上も得ることができる。

更に、ケーブルのねじれが低減された結果、ロボットの
動作部材の動作範囲の範囲を拡張することも可能となり
、例えば、水平関節形ロボットの場合、第１のロボット
腕の先端に関節を介して第２のロボット腕を枢着した構
造では、ケーブル処理装置として本発明に係るものを適
用すると、従来、旋回角度が中心まわりに約３００°程
度であったものが、３４０°程に拡張可能と成ったので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る産業用ロボットの関節部における
ケーブル処理装置の１実施例として水平関節腕形ロボッ
トの関節部に設けられたケーブル処理装置の例を示す断
面図、第２図は第１図の■−ｎ線に沿う断面図で、ケー
ブルクランプ部材の摺動構造を示した図、第３図は同斜
視図、第４図は従来のケーブル処理装置の一例を示す断
面図。 ９・・・第１０ボツト腕、１０・・・第２０ボツト腕、
１２・・・関節部、２２・・・ケーブル、２４・・・ク
ランプ部材、２６・・・ケーブル処理装置、２８・・・
クランプ部材、２８ａ・・・基板、２８ｂ・・・締め具
、２８Ｃ・・・軸挿通用の環状部分。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、産業用ロボットにおける２つの相対旋回部材間に設
   けられる関節部を経て、前記相対旋回部材内に配線され
   るケーブルを保護、保持するケーブル処理装置において
   、前記関節部を通過したケーブルを把持すると共に軸挿
   通用の環状部分を有したクランプ部材と、前記相対旋回
   部材の内部に横設されると共に前記クランプ部材の環状
   部に挿通されることにより、前記関節部の旋回中心を中
   心とした略円周上で前記クランプ部材を摺動自在に保持
   する摺動軸とを具備して成り、前記２つの相対旋回部材
   の少なくとも一方の部材内に設けられて、前記相対旋回
   部材の旋回作用に伴うケーブルねじれを解消するように
   したことを特徴とする産業用ロボットの関節部における
   ケーブル処理装置。 ２、前記２つの相対旋回部材は、水平面内で前記関節部
   を介して相対旋回する第１、第２の旋回ロボット腕から
   成る特許請求の範囲１項に記載の産業用ロボットの関節
   部におけるケーブル処理装置。 ３、前記ケーブル処理装置の前記摺動軸は、略直線軸か
   ら成る特許請求の範囲１項に記載の産業用ロボットの関
   節部におけるケーブル処理装置。