JPH0533277Y2

JPH0533277Y2 -

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Publication number: JPH0533277Y2
Application number: JP7208689U
Authority: JP
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1993-08-24
Anticipated expiration: 2003-08-24
Also published as: JPH0311587U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は工業用ロボツトに係り、特に基台に設
けられた旋回ベースに作用する負荷を回動方向に
よらず均等にするよう構成した工業用ロボツトに
関する。

従来の技術例えば多関節型の工業用ロボツト等では、基台
上に旋回ベースが回動自在に設けられ、旋回ベー
ス上には支柱が起立し、支柱の上部にはアームが
設けられている。又、アームの先端には手首機構
が設けられており、上記支柱，アーム，手首機構
等の各可動部は夫々駆動モータ等のアクチユエー
タにより駆動される。上記各駆動モータに接続さ
れた複数のケーブルは、大口径のケーブル保護用
チユーブ内に挿通されて旋回ベースを貫通して基
台内に引き込まれるか、あるいは、夫々のケーブ
ルが小口径のケーブル保護用チユーブに単独で挿
通されて基台内に引き込まれている。そして、基
台内に引き込まれたケーブルは基台の下部より外
部に引き出され工業用ロボツトを制御する制御ユ
ニツトに接続される。

又、従来の工業用ロボツトでは、旋回ベース駆
動用のモータを基台内の旋回ベース回転軸上に設
けて旋回ベース駆動部の構成を簡略化するととも
に、旋回ベース上のモータからのケーブルを内蔵
したチユーブを旋回ベース駆動部外周に巻付けて
旋回ベースの回転角を確保することが考えられて
いた。

考案が解決しようとする課題従来の工業用ロボツトにおいては、基台内で螺
旋状に巻回されたケーブルの直線状に戻ろうとす
る復元力が旋回ベースに作用している。旋回ベー
スの回動に伴つてケーブルは引つ張られ、あるい
は弛むことになり、ケーブル引張方向に旋回ベー
スが回動するとケーブルの直線状の復元力が増大
する。従つて、従来の工業用ロボツトでは旋回ベ
ースの回動方向によつて上記ケーブルの復元力が
変化して旋回ベースに作用する負荷が異なり、回
転駆動力が旋回ベースの回動方向によつて異なつ
てしまうといつた課題がある。即ち、旋回ベース
をケーブルの引張方向に回動させるときは旋回ベ
ースがケーブルの弛緩方向に回動するときよりも
大きな駆動力を要することになる。

又、上記の如く旋回ベースの回動に伴うケーブ
ルの引き回しによる影響をできるだけ小さくする
ため、旋回ベースの中心に開口を設け、モータか
らのケーブルが旋回ベースの回転軸上に配される
ようにすることが考えられる。しかるに、このよ
うにすると、旋回ベース駆動部が旋回ベースの回
転軸上から離れた位置に配設されることになり、
その結果歯車等の伝達機構を介して旋回ベースを
駆動することになり、旋回ベース駆動部が複雑
化，大型化してしまうといつた課題が生ずる。

そこで、本考案は上記課題を解決した工業用ロ
ボツトを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本考案は、上記工業用ロボツトにおいて、旋回
ベース駆動部に巻回されたケーブルの直線状への
復元力に抗するように旋回ベースと基台との間に
附勢手段を設けてなる。

作用旋回ベースに作用するケーブルの直線状への復
元力に抗する附勢手段の附勢力により旋回ベース
の回動負荷を軽減し、旋回ベースの回動方向によ
らず一定の駆動力で旋回ベースを回動しうる。

実施例第１図乃至第３図に本考案になる工業用ロボツ
トの一実施例を示す。

各図中、工業用ロボツト１は、多関節型ロボツ
トであり、大略基台２上に回動自在に設けられた
旋回ベース３と、旋回ベース３上に起立状態で支
承された支柱４と、支柱４の上端より水平方向に
延在するアーム５と、アーム先端に設けられた手
首機構６とよりなる。

基台２は、床面等に載置固定される箱状の載置
部２Ａと、載置部２Ａ上に起立するよう設けられ
た円柱状のモータ収納部２Ｂとよりなる。モータ
収納部２Ｂ内には旋回ベース３を水平方向（矢印
A₁，A₂方向）に駆動する旋回ベース駆動モータ
７が収納されている。この旋回ベース駆動モータ
７は、載置台２Ａ上に起立する筒状のケース８内
に固定され、旋回ベース３の回転軸と同軸となる
ように設けられている。

従つて、旋回ベース駆動モータ７が回転軸より
離れた位置に設けたものに比べて、モータ７を回
転駆動力を旋回ベース３に伝達する伝達機構を別
個に設けないで済み、旋回ベース駆動部のコンパ
クト化が図られている。そのため、基台２の小型
化が図られるとともに、基台２内の限られたスペ
ースを有効に利用することができる。

９はコイルバネ（附勢手段）で、基台２のモー
タ収納部２Ｂの内壁と旋回ベース３の底部との間
で張設されている。このコイルバネ９は本考案の
要部を形成するものであり、後述するように旋回
ベース３が矢印A₁方向に回動するときと、矢印
A₂方向に回動するとき旋回ベース３に作用する
回動負荷が略等しくなるようにバネ力を作用させ
る。

尚、旋回ベース３はアーム５を水平方向に回動
させる際駆動され、約200度の角度範囲で回動す
るよう設けられている。

支柱４は旋回ベース３上のブラケツト３ａ，３
ｂ間で矢印Ｂ方向に回動自在に支承されており、
ブラケツト３ａ，３ｂの側面にはアーム駆動用の
モータ１０，支柱駆動用のモータ１１が設けられ
ている。支柱４の上端に設けられたアーム５はそ
の基端側にモータ収納部５Ａを有し、このモータ
収納部５Ａが上下方向（矢印Ｃ方向）に回動自在
に支承されている。又モータ収納部５Ａの後部に
は手首機構６を駆動するモータ（図示せず）が収
納されている。

上記の如く、旋回ベース３上に設けられた各可
動部を駆動するモータ１０，１１等にはモータ１
０，１１等に駆動電流を供給する動力ケーブル１
２，１２ａ〜１２ｄ，モータの回転位置検出信号
を送信する信号ケーブル１３，１３ａ〜１３ｄが
接続されている。これらの動力・信号ケーブル１
２，１３は夫々一端がモータ接続部１０ａ，１１
ａ，５ａに接続されたケーブル保護用チユーブ１
４ａ〜１４ｄに挿通されている。

このケーブル保護用チユーブ１４ａ〜１４ｄ
（以下、単にチユーブという）は第４図に示す旋
回ベース３の後部を貫通する筒状のガイド部材１
８ａ〜１８ｄに挿通されている。従つて、各チユ
ーブ１４ａ〜１４ｄはガイド部材１８ａ〜１８ｄ
に保持されて旋回ベース３を貫通し、基台２内に
引き込まれている。

基台２のモータ収納部２Ｂ内においては、前述
の如く、その回転軸上にモータ７及びケース８が
設けられているので、基台２内に引き込まれた各
チユーブ１４ａ〜１４ｄは第１図に示すようにケ
ース８の外周に螺旋状に巻付けられる。又、各チ
ユーブ１４ａ〜１４ｄは載置台２Ａの上面２A₁
を貫通するガイド部材１９ａ〜１９ｄに挿通保持
されている。そして、各チユーブ１４ａ〜１４ｄ
は密閉された載置台２Ａの前面２A₂より前方に
引き出され、工業用ロボツト１の動作を制御する
制御ユニツト（図示せず）に接続される。

又、ケース８の外周に巻付けられた各チユーブ
１４ａ〜１４ｄは、基台２内において上部が回動
側の旋回ベース３に設けられたガイド部材１８ａ
〜１８ｄに保持され、下部が固定側の載置台２Ａ
に設けられたガイド部材１９ａ〜１９ｄに保持さ
れている。そして、旋回ベース３の回動範囲が約
200度であるので、本実施例ではチユーブ１４ａ
〜１４ｄのケース巻付角を270度としてある。す
なわち、各チユーブ１４ａ〜１４ｄは旋回ベース
３が矢印A₁方向（チユーブ引張方向）の回動限
位置まで回動しても上記ガイド部１８ａ〜１８ｄ
と１９ａ〜１９ｄとの間で若干弛むように、基台
２内における長さに余裕をもたせてある。

第６図及び第７図に示す如く、コイルバネ９は
一端がモータ収納部２Ｂの内壁に係止され、他端
が旋回ベース３の底面より突出する係止部３ｃに
係止されている。即ち、コイルバネ９はチユーブ
１４ａ〜１４ｄおよびケーブル１２，１３が直線
状に復元しようとする復元力に抗して旋回ベース
３を附勢している。

よつて、コイルバネ９はその弾溌力により回動
側の係止部３ｃを矢印A₁方向（引張方向）に附
勢し、旋回ベース３がチユーブ３の引張方向に回
動しやすいように旋回ベース３を押圧している。

上記のように、４本のチユーブ１４ａ〜１４ｄ
がケース８の外周に螺旋状に巻付けられている
と、ケーブル１２，１３及びチユーブ１４ａ〜１
４ｄ復元力が外力として旋回ベース３に働きケー
ブル１２，１３及びチユーブ１４ａ〜１４ｄを弛
緩させるよりもケーブル１２，１３及びチユーブ
１４ａ〜１４ｄを引つ張る方がより大きな力を必
要とする。即ち、矢印A₁方向の負荷をＤとし、
矢印A₂方向の負荷をＥとすると、Ｄ＜Ｅとなる。
しかしながら、本考案の工業用ロボツト１では、
上記の如く旋回ベース３をチユーブ引張方向に押
圧するコイルバネ９が設けられているため、旋回
ベース３を矢印A₁方向（チユーブ引張方向）に
回動させるときはコイルバネ９の押圧力Ｆにより
旋回ベース３の回動負荷Ｅが（Ｅ−Ｆ）と軽減さ
れる。又、旋回ベース３が矢印A₂方向（チユー
ブ弛緩方向）に回動するときは、コイルバネ９の
押圧力Ｆに抗して回動するため、旋回ベース３の
矢印A₂方向の回動負荷Ｄが（Ｄ＋Ｆ）と増加す
る。

そのため、旋回ベース３に作用する回動負荷は
その回動方向に拘らず略均一に保たれる。よつ
て、旋回ベース３を矢印A₁方向に回動させる駆
動力と、旋回ベース３を矢印A₂方向に回動させ
る駆動力とは略等しくなり、旋回ベース３をどち
らの方向に回動させても略均一な駆動力で安定的
に回動させることが可能となる。その結果、工業
用ロボツト１ではアーム５の回動動作がその回動
方向に拘らずスムースに行なわれ、所定の作業を
安定した速度で実行することができる。

尚、上記実施例では基台の内壁と旋回ベースと
の間にコイルバネを設けたが、これに限らず、コ
イルバネ以外の附勢手段、例えばトーシヨンバネ
等を設けるようにしても良い。又、附勢手段の取
付位置としては基台の内部に限らず、例えば基台
の外周に設けるようにしても良いのは勿論であ
る。

又、上記実施例ではコイルバネの押圧力を旋回
ベースのチユーブ引張方向に作用させたが、コイ
ルバネの引張力を旋回ベースに作用させるように
しても良い。

又、上記実施例においてはモータ駆動方式のロ
ボツトを例に挙げて説明したが、本考案はモータ
以外のアクチユエータで駆動されるロボツトにも
適用できるのは言うまでもない。例えばアクチユ
エータが空圧式の場合、圧縮空気を供給するエア
チユーブが基台内で巻付けられることになり、ア
クチユエータが油圧式の場合、作動油を給送する
オイルチユーブが基台内で巻付けられる。従つ
て、本考案のケーブルは上記実施例のケーブル１
２，１３及びチユーブ１４ａ〜１４ｄだけでなく
上記エアチユーブ、又はオイルチユーブの如く、
他の型式の弾性を有し、内部に信号を送る通路を
有するものを含む。

考案の効果上述の如く、本考案になる工業用ロボツトは、
基台と旋回ベースとの間に設けられた附勢手段の
附勢力により旋回ベースの回動方向に拘りなくケ
ーブルの直線状に戻ろうとする復元力による旋回
ベースの負荷を略均一にすることができ、そのた
め旋回ベースを回動させるのに必要な駆動力が略
一定となり、旋回ベースをケーブルの引張方向あ
るいは弛緩方向に回動させるときでも安定的に回
動させることができる。よつて、アームの回動動
作がスムースとなり、作業動作の安定化を図ると
ともにロボツトに対する信頼性を高めることもで
きる。又、旋回ベースを回動させるベース駆動部
を旋回ベースの回転軸上に設けたまま旋回ベース
の回動動作の安定化を図れるため、旋回ベース駆
動部及びケーブル等の取付をコンパクトにできる
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる工業用ロボツトの一実施
例の側面図、第２図は工業用ロボツトの平面図、
第３図は工業用ロボツトの背面図、第４図は旋回
ベースの平面図、第５図は第１図中−線に沿
う横断面図、第６図及び第７図は基台内のバネ取
付を説明するための縦断面図及び一部切截断面図
である。１……工業用ロボツト、２……基台、２Ａ……
載置台、２Ｂ……モータ収納部、３……旋回ベー
ス、４……支柱、５……アーム、７……旋回ベー
ス駆動モータ、８……ケース、９……コイルバ
ネ、１２……動力ケーブル、１３……信号ケーブ
ル、１４ａ〜１４ｄ……チユーブ、１８ａ〜１８
ｄ，１９ａ〜１９ｄ……ガイド部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】基台に回動自在に設けられた旋回ベースの一面
側に可動部を駆動するアクチユエータを設け、該
旋回ベースの他面側に旋回ベースを駆動する旋回
ベース駆動部を設け、前記アクチユエータに接続
されたケーブルが前記旋回ベースを貫通して前記
基台内に引き込まれ前記基台より外部に引き出さ
れるとともに、前記基台内のケーブルが旋回ベー
スの回動を妨げないように前記旋回ベース駆動部
外周に巻回させて配置させた工業用ロボツトにお
いて、前記巻回されたケーブルの直線状への復元力に
抗するように前記旋回ベースと前記基台との間に
附勢手段を設けてなる工業用ロボツト。