JPH0347997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロボツトの構造に関し、特に水平関節
型ロボツトに関する。

（従来の技術） 溶接作業、自動車の組立てなどの作業に従来は
５軸、あるいは６軸のロボツトが使用され、三次
元的にロボツトのハンドを移動させて種々のサー
ビスを行つていたが、最近、半導体装置の組立て
や、簡単なパレタイジングの作業では、各腕が二
次元的に移動する水平関節型ロボツトが使用され
るようになつてきた。

この種ロボツトは床上に配置された基台上に、
駆動モータにより回動自在なポストを設け、該ポ
ストの先端に第１のアームを水平方向に固着し、
されに第１のアームの先端にも水平方向に回動自
在に第２のアームを設け、第２のアームの先端に
手首を設けた構造である。この種水平関節型ロボ
ツトの第１のアーム中には第２のアームを回動駆
動するサーボモータが収納され、第２のアームの
中には手首を駆動するためのサーボモータが収納
されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く水平関節型ロボツトは、各サーボモ
ータに給電する電力ケーブルや、手首などに設け
られた各種センサからの信号を伝える信号ケーブ
ルが、ポストや各アームの外側に張りめぐらさ
れ、各アームの側部に設けられた穴から分岐され
たケーブルがアームの内部に導入されるような構
成を有する。このように、従来の水平関節型ロボ
ツトはアームや、ポストの外周面に各種ケーブル
が張設されているため、ロボツトの作動中にケー
ブルがワークを載置したテーブルなどと干渉する
などの不都合を生ずる。

その上、サーボモータの修理・交換やケーブル
自体の交換時には、ケーブルを切断するという不
都合があり、作業性が悪く、しかも経済性も悪い
という欠点があつた。

また、実開昭59−69892号公報に記載されてい
るように、ロボツト腕の内部にケーブルを挿通さ
せ、且つ該ケーブルを腕の関節部を貫通せしめる
構造のものもあるが、この種のものは、ケーブル
が関節部を貫通する穴の周囲の鋭い角部分と接触
しているためのロボツト腕が回動動作を繰り返し
ていると、ケーブルを覆う絶縁被覆が剥離したり
ケーブル自身が切断するという不都合を生じる。

本発明は上述の如き従来の欠点を改善する新規
な発明であり、その目的は水平関節型ロボツトに
おいて、これに用いるケーブルが他のものと干渉
しないような構造のものを提供することであり、
またロボツト腕の中で、ケーブルが壁面等と干渉
して接触切断することがない構造を提供しようと
するものであり、さらにケーブルの交換などのケ
ーブル処理操作が容易なものを提供しようとする
ものである。

（問題を解決するための手段） 本発明によれば、少なくとも水平方向のみに回
動する第１と第２の２本のアームを有する水平関
節形ロボツトにおいて、第１のアームと第２のア
ームとの接合関節部を、第１のアームと第２のア
ームの内部を連通させる中空部を有する関節軸に
て軸支し、第１のアームの上面を覆う蓋の下面に
は、該蓋との間に間隔を設けるとともに先端が関
節軸に設けられた中空部の周縁の垂直上部にまで
延在するケーブル支持部材が設けられ、蓋とケー
ブル支持部材との間の間隔を通過してケーブル支
持部材の先端から垂下するケーブルを中空部の中
央部にて貫通せしめることを特徴とする水平関節
型ロボツトが提供される。

（作用） 本発明は水平関節型ロボツトにおいて、中空の
関節軸をアームの関節部に使用して、該中空部に
電力ケーブルや信号ケーブルを挿通し、また、ケ
ーブルの通過するアームにはそれぞれ蓋をかぶせ
て、これらケーブル類をロボツトの外部に出すこ
となくケーブルを設けている。したがつて、他の
ものとケーブルの干渉がなく、アーム内の関節部
でもケーブルは他のものと干渉せず、かつケーブ
ル処理が容易である。

（実施例） つぎに、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る水平関節型ロボツトの一
実施例を示す概略断面図、第２図はその斜視図で
ある。

図において、１は設置場所の床面に固定する基
台部１１を有するポストであり、上部に水平方向
に所定回転範囲内は回動可能な第１のアーム２が
搭載され、第１のアーム２の先端部には水平方向
に所定回動範囲内は回動可能な第２のアーム３が
設けられ、第２のアーム３の先端部には手首４が
設けられている。

そして、ポスト１の内部には第１のアーム２を
駆動するサーボモータ１２が設けられ、第１のア
ーム２の内部には第２のアーム３を駆動するサー
ボモータ２１が設けられ、第２のアーム３の内部
には手首４を駆動すサーボモータ３１が設けら
れ、それぞれ所定の作動を行うように構成されて
いる。

22、32は第１のアーム２、第２のアーム３を覆
う蓋であり、それぞれのアームの保守・点検時に
取付ビスにて蓋を外して作業を行う。

第３図は第１のアームと第２のアームとの関節
部の拡大説明図であり、前記と同一部分には同一
符号をつけてある。図において、５は第１のアー
ム２と第２のアーム３とを連繋する中空部５３を
有する関節軸であり、その上部には傘ギヤ５１が
設けられ、該傘ギヤ５１の下面と第１のアーム２
の内面との間のベアリング２３にて関節軸５が軸
支され、さらに、関節軸５のパイプ状の下部５２
は第２のアーム３の一端に嵌着されている。そし
て、傘ギヤ５１はサーボモータ２１の出力軸に設
けた傘ギヤ２４と噛合するので、サーボモータ２
１に電源を供給することにより、関節軸５を中心
軸として第２のアーム３の水平方向の回動が可能
である。

また、６はサーボモータに給電する電力ケーブ
ルや各種センサからの信号を伝える信号ケーブル
などの各種ケーブルであり、７はこれらのケーブ
ルのコネクタである。第３図から明らかなよう
に、蓋２２の下面には、ケーブル６が挿通できる
だけの間隔を設けて、ケーブル支持部材６１が設
けられ、該ケーブル支持部材６１の先端６２は、
関節軸５に設けられた中空部５３の周縁５５の垂
直上部にまで延在している。従つて、蓋２２とケ
ーブル支持部材６１との間の間隔を通過したケー
ブル６はケーブル支持部材６１の先端６２から垂
下し、その自らの重力で垂れ下がり、中空部５３
の中央部にて、どの部分とも接触することなく中
空部５３を貫通する。これらコネクタ７は中空部
５３よりも小さく形成され、これを自由に通過で
きるように構成されている。なお、第１図に示す
ように各アーム毎にサーボモータへの給電をコネ
クタ７にて分岐して、保守・点検の便宜を考慮し
てある。

また、第１のアーム２と第２のアーム３との関
節部は第３図にて上述のように説明したが、ポス
ト１と第１のアーム２との連繋部には、第１図に
示すように中空部８１を有する連繋軸８を、ま
た、第２のアーム３と手首４との連繋部には、中
空部を有する連繋軸９を設けてある。そして、ポ
スト１より手首４に至る各種ケーブル６は、アー
ムの作動によつて、捩りを与えられても支障のな
いような十分な余裕をもつて、前記各軸の中空部
やアーム内を通線され、該通線作業後は各アーム
にはそれぞれ蓋がかぶせられている。

このような構成の本実施例にては、関節部は中
空部を有する関節軸や連繋軸の軸受けにて連繋し
てあるので、各種ケーブルは該中空部を挿通する
ことにより、ロボツト外部に張装することなく、
さらに、各アームを通過するケーブルには蓋がか
ぶせられて、外部よりの電気的・機械的な障害を
受けることが皆無になつている。

なお、第１図にては連繋軸８にて第１のアーム
２とポスト１とを回動可能に連繋したが、該連繋
軸８を上部方向に繰出す装置を設けて第１のアー
ム２の高さを調節可能に構成する変形が可能であ
る。さらに、第１図にてはポスト１の下部を基台
部１１としたが、ポスト１の下部に別個に基台を
設けて回動可能に構成し、ポスト１と第１のアー
ム８とは互いに固定して、ポスト１の回動によつ
て第１のアーム８を回動させてもよい。

なお、本発明を上記の実施例により説明した
が、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能で
あり、これらを本発明の範囲から排除するもので
はない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、第１の
アームと第２のアームとの接合関節部を、第１の
アームと第２のアームの内部を連通させる中空部
を有する関節軸にて軸支し、第１のアームの上面
を覆う蓋の下面には、該蓋との間に間隔を設ける
とともに先端が関節軸に設けられた中空部の周縁
の垂直上部にまで延在するケーブル支持部材が設
けられ、蓋とケーブル支持部材との間の間隔を通
過してケーブル支持部材の先端から垂下するケー
ブルを中空部の中央部にて貫通せしめたので、ロ
ボツトのアームの外部にケーブルが露出すること
なく、また、関節軸を貫通するケーブルはいずれ
とも接触していないので、ロボツトのアームが回
動する時、ケーブルは関節軸と干渉することもな
く、ケーブルの切断を防止することができる。

また、本発明によれば、各アームに設けたサー
ボモータの修理・交換やケーブル自体の交換に際
し、該当アームの蓋を用いて作業が可能であり、
コネクタ以後の電気回路の処置ですむので、従来
のようにケーブルを切断することなく、容易に作
業ができ、しかも経済性も向上するという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水平関節型ロボツトの一
実施例を示す概略断面図、第２図はその斜視図、
第３図はアームの関節部の拡大説明図である。 １……ポスト、２……第１のアーム、３……第
２のアーム、５……関節軸、６……各種ケーブ
ル、５３……中空部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも水平方向のみに回動する第１と第
   ２の２本のアームを有する水平関節形ロボツトに
   おいて、第１のアームと第２のアームとの接合関
   節部を、第１のアームと第２のアームの内部を連
   通させる中空部を有する関節軸にて軸支し、第１
   のアームの上面を覆う蓋の下面には、該蓋との間
   に間隔を設けるとともに先端が関節軸に設けられ
   た中空部の周縁の垂直上部にまで延在するケーブ
   ル支持部材が設けられ、蓋とケーブル支持部材と
   の間の間隔を通過してケーブル支持部材の先端か
   ら垂下するケーブルを中空部の中央部にて貫通せ
   しめることを特徴とする水平関節型ロボツト。