JPH0857793A - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アームの駆動に伴う配線ケーブルの移動を防
止すること。 【構成】 配線用ダクト６は、アームの関節を跨ぐよう
に取付けられたものであり、この配線用ダクト６内には
複数の複合ケーブル１３が挿入され、複合ケーブル１３
には保護材１４が巻回されている。そして、配線用ダク
ト６の内面と保護材１４の外面との間に固定ブシュ１５
を密着状態で嵌合することにより、保護材１４と配線用
ダクト６と間に複合ケーブル１３の移動力に勝る接触抵
抗を形成し、複合ケーブル１３の移動を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アームの関節を跨ぐよ
うに中空部材を取付け、この中空部材の内部に配線ケー
ブルを挿入した構成の産業用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用ロボットにおいては、数多くの配
線ケーブルを様々な方法で敷設し、これら配線ケーブル
により複雑な制御信号を伝達している。これら配線ケー
ブルのうち、特にアームの関節を跨ぐように敷設された
ものに対しては、アームの駆動に伴い応力が作用するた
め、優れた耐捩じり特性や耐曲げ特性が要求される。こ
のため、アームの内部に配線スペースを形成し、この配
線スペースに配線ケーブルを敷設することにより、配線
ケーブルに作用する応力を低減する技術が提案されてい
る。

【０００３】この技術は、配線ケーブルが外部に露出し
ないため、外観デザインが向上する、周囲への干渉部品
がなくなる、ロボットとしての密閉性が向上するといっ
たメリットを備え、半導体工場のクリーンルームや衛生
を重視する食品工場等で使用される産業用ロボットに適
用されている。しかしながら、性能的な各種メリットを
有する反面、配線スペースの形成に伴いロボットの構造
が複雑になったり、組立性や調整作業に時間がかかると
いったコスト的なデメリットを備えている。

【０００４】そこで、アームの関節を跨ぐように、配線
用ダクトまたはケーブルベア等の中空部材を設け、この
中空部材の内部に配線ケーブルを挿入することにより、
配線スペース形成に伴うコスト的なデメリットを解消す
ることが提案されている。図５および図６は上記技術を
水平多関節形ロボット１に適用した従来例である。この
水平多関節形ロボット１は、図４に示すように、胴部２
と第１アーム３と第２アーム４とを主体に構成されたも
のであり、予め記憶された制御プログラムに基づき、第
１アーム３は胴部２に対して水平方向へ回動し、第２ア
ーム４は第１アーム３に対して水平方向へ回動する。こ
こで、間接５ａおよび５ｂを跨ぐように、胴部２と第２
アーム４と間に配線用ダクト６を山なりに設け、図５お
よび図６に示すように、配線用ダクト６内に複数の配線
ケーブル７を挿入している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、第１アーム３および第２アーム４が静止してい
る場合、配線ケーブル７が配線用ダクト６の内面に接触
しているため、相互の摩擦力が接触抵抗となり、配線ケ
ーブル７が均衡状態で静止している。しかしながら、配
線用ダクト６は、図４に示すように、その頂上αを堺に
図示左側部分の寸法が短く、右側部分の寸法が長く、し
かも、第２アーム４に対する挿入部分が、胴部２に対す
る挿入部分より上側に位置している。

【０００６】従って、第１アーム３あるいは第２アーム
４が回動すると、配線ケーブル７と配線用ダクト６との
接触面積が低下するので、両者の接触抵抗が減少し、そ
の接触抵抗が配線ケーブル７の自重を下回ると均衡状態
が崩れ、配線ケーブル７が胴部２方向へ移動することに
なる。このように、配線ケーブル７が移動すると、配線
ケーブル７の第２アーム４内における左側接続部分７ａ
（図５参照）および胴部２内における右側接続部分（図
示せず）の双方に外力が作用し、断線等のトラブルの原
因になる。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、配線ケーブルの移動を防止でき、断
線等のトラブルを未然に防ぐことが可能な産業用ロボッ
トを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、アームの関節
を跨ぐように中空部材を取付け、この中空部材の内部に
配線ケーブルを挿入した構成の産業用ロボットにおい
て、請求項１記載のものは、前記配線ケーブルに巻回さ
れ、前記中空部材の端部に位置する保護材と、前記中空
部材の内面と前記保護材の外面との間に嵌合され、中空
部材の内面および保護材の外面の双方に密着する筒部材
とを備えたところに特徴を有する。

【０００９】請求項２のものは、前記配線ケーブルに巻
回され、前記中空部材の端部に位置する保護材と、前記
中空部材の内部に嵌合され、前記配線ケーブルを押圧す
ることにより前記保護材を中空部材の内面に密着させる
押圧部材とを備えたところに特徴を有する。

【００１０】請求項３記載のものは、前記配線ケーブル
に巻回され、前記中空部材の出口部分に位置する保護材
と、前記中空部材の出口部分に設けられ、前記保護材が
あてがわれる取付部材と、前記取付部材および前記保護
材に嵌合され、保護材を取付部材に密着させる筒部材と
を備えたところに特徴を有する。請求項４記載のもの
は、前記中空部材の頂上部において、前記配線ケーブル
を中空部材の内面に固定したところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】請求項１記載の手段によれば、中空部材の内面
と配線ケーブルに巻回された保護材との間に嵌合された
筒部材が保護材および中空部材に密着し、配線ケーブル
の移動力に勝る接触抵抗が形成される。このため、配線
ケーブルの移動を防止できるので、配線ケーブルの接続
部分に外力が作用しなくなり、断線等のトラブルを防止
できる。しかも、配線ケーブルを敷設するにあたって、
配線ケーブルに保護材を巻回し、中空部材の端部に筒部
材を嵌合すれば良いので、配線ケーブルの敷設作業性を
損なうこともない。

【００１２】請求項２記載の手段によれば、中空部材の
内部に嵌合された押圧部材が配線ケーブルを押圧し、配
線ケーブルに巻回された保護材が中空部材の内面に密着
する。従って、配線ケーブルの移動力に勝る接触抵抗が
形成され、請求項１記載の手段と同様、配線ケーブルの
移動を防止できる。しかも、配線ケーブルを敷設するに
あたって、配線ケーブルに保護材を巻回し、中空部材の
端部に押圧部材を嵌合すれば良いので、配線ケーブルの
敷設作業性を損なうこともない。

【００１３】請求項３記載の手段によれば、取付部材お
よび保護材に筒部材を嵌合すると、配線ケーブルに巻回
された保護材が取付部材に密着する。従って、配線ケー
ブルの移動力に勝る接触抵抗が形成され、請求項１記載
の手段と同様、配線ケーブルの移動を防止できる。しか
も、配線ケーブルを敷設するにあたって、配線ケーブル
に保護材を巻回し、取付部材および保護材に筒部材を嵌
合すれば良いので、配線ケーブルの敷設作業性を損なう
こともない。

【００１４】請求項４記載の手段によれば、中空部材の
頂上部において、配線ケーブルを中空部材の内面に固定
するので、配線ケーブルの移動力に勝る接触抵抗が形成
され、請求項１記載の手段と同様、配線ケーブルの移動
を防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１および図４
に基づいて説明する。まず、図４において、水平多関節
形ロボット１は、従来技術で説明したように、胴部２と
第１アーム３と第２アーム４とを主体に構成されたもの
であり、第１アーム３は胴部２に対して水平方向へ回動
し、第２アーム４は第１アーム３に対して水平方向へ回
動するようになっている。また、第２アーム４には、図
１に示すように、円筒状の開口部４ａが形成され、この
開口部４ａには円環状の取付プレート１１ａが固定され
ている。そして、取付プレート１１ａ上には軸受ブラケ
ット１１が載置され、この軸受ブラケット１１は、ねじ
１１ｂにより取付プレート１１ａに固定されている。

【００１６】軸受ブラケット１１には軸受１２が取付け
られている。この軸受１２には、中空部材に相当する配
線用ダクト６の左端部が取付けられ、この配線用ダクト
６の右端部は、図４に示すように、胴部２に固定されて
いる。従って、第１アーム３または第２アーム４が水平
方向へ回動すると、軸受１２が回動し、配線用ダクト６
に作用する捩じれ力や曲げ力が低減される。尚、配線用
ダクト６は、従来技術で説明したように、その頂上αを
堺に図示左側部分の寸法が短く、右側部分の寸法が長い
「へ」字状になっている。

【００１７】配線用ダクト６内には、図１に示すよう
に、複数の複合ケーブル１３が挿入されている。これら
各複合ケーブル１３は、複数の配線ケーブル（図示せ
ず）を一体化したものであり、配線ケーブルに相当す
る。また、複数の複合ケーブル１３には、配線用ダクト
６の左端部に対応する部分に位置して、保護材１４が巻
回され、複合ケーブル１３の左端部は保護材１４により
円柱状に結束されている。そして、保護材１４の外周面
には、筒部材に相当する円筒状の固定ブシュ１５が密着
状態で嵌合され、この固定ブシュ１５は、配線用ダクト
６の左開口部６ａ内に密着状態で嵌合されている。尚、
複合ケーブル１３の右側（胴部２に対する挿入部分）に
は、図６と同様、複合ケーブル１３の固定手段が設けら
れていない。

【００１８】上記実施例によれば、配線用ダクト６は、
その頂点αを堺に図示右側部分の長さ寸法が長く、左側
部分の長さ寸法が短い。従って、第１アーム３や第２ア
ーム４が回動すると、複合ケーブル１３と配線用ダクト
６の内面との間の接触抵抗が複合ケーブル１３の自重を
下回り、複合ケーブル１３が胴部２に向って移動しよう
とする。

【００１９】しかしながら、配線用ダクト６の内面と保
護材１４との間に固定ブッシュ１５が密着状態で嵌合さ
れているため、複合ケーブル１３の移動力に勝る接触抵
抗が形成される。従って、複合ケーブル１３が胴部２方
向へ移動することがなく、複合ケーブル１３の左側接続
部分（第２アーム４内における接続部分）および右側接
続部分（胴部２内における接続部分）の双方に外力が作
用することを防止でき、その結果、断線等を未然に防ぐ
ことができる。しかも、複合ケーブル１３を敷設するに
あたって、複合ケーブル１３に保護材１４を巻回し、配
線用ダクト６の左端部に固定ブシュ１５を嵌合すれば良
いので、複合ケーブル１３の敷設作業性を損なうことも
ない。

【００２０】尚、上記第１実施例においては、保護材１
４および固定ブシュ１５により複合ケーブル１３の左側
（第２アーム４に対する挿入部分）に接触抵抗を形成し
たが、これに限定されるものではなく、複合ケーブル１
３の右側（胴部２に対する挿入部分）に接触抵抗を形成
しても良い。この場合、複合ケーブル１３の右側におい
て、複合ケーブル１３の自重が支えられる形態となるた
め、複合ケーブル１３の左側接続部分に外力が作用する
虞れがあるが、右側接続部分に外力が作用することは防
止できる。また、複合ケーブル１４の左右両側に接触抵
抗を形成する構成としても良く、この場合、複合ケーブ
ル１３の左右両接続部分に外力が作用することを一層確
実に防止できる。

【００２１】次に、本発明の第２実施例を図２に基づい
て説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材について
は、同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部
材についてのみ説明を行う。複数の複合ケーブル１３の
外周面には保護材１４が巻回され、複合ケーブル１３の
左端部は保護材１４により円筒状に結束されている。そ
して、複合ケーブル１３の内方には、押圧部材に相当す
る楔状の固定ブロック１６が押込まれている。従って、
固定ブロック１６が複合ケーブル１３の移動方向へ引込
まれ、各複合ケーブル１３が固定ブロック１６により押
圧され、保護材１４が配線用ダクト６の内面に密着して
いる。

【００２２】上記実施例によれば、固定ブロック１６が
複合ケーブル１３を押圧し、保護材１４が配線用ダクト
６の内面に密着しているので、複合ケーブル１３の移動
力に勝る接触抵抗が形成される。従って、上記第１実施
例と同様、複合ケーブル１３の左右両側接続部分に外力
が作用することを防止でき、断線等のトラブルを未然に
防ぐことができる。しかも、複合ケーブル１３を敷設す
るにあたって、複合ケーブル１３に保護材１４を巻回
し、配線用ダクト６の左端部に固定ブロック１６を嵌合
すれば良いので、複合ケーブル１３の敷設作業性を損な
うこともない。

【００２３】尚、上記２実施例においては、保護材１４
および固定ブロック１６により複合ケーブル１３の左側
に接触抵抗を形成したが、これに限定されるものではな
く、複合ケーブル１３の右側に接触抵抗を形成したり、
複合ケーブル１３の左右両側に接触抵抗を形成する構成
としても良い。

【００２４】次に、本発明の第３実施例を図３に基づい
て説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材について
は、同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部
材についてのみ説明を行う。胴部２には開口部２ａが形
成され、開口部２ａの周縁部には円環状の取付プレート
１７が固定されている。そして、この取付プレート１７
の下面には、取付リング１８および取付部材に相当する
支持脚１９が固定され、取付リング１８内には配線用ダ
クト６の右端部が固定されている。

【００２５】配線用ダクト６内には一本の複合ケーブル
１３が挿入され、複合ケーブル１３の外周面には、配線
用ダクト６の右端部に対応する部分に位置して保護材１
４が巻回されている。そして、複合ケーブル１３を支持
脚１９にあてがい、保護材１４および支持脚１９の外面
に、筒部材に相当する円筒状の固定ブシュ２０を押込む
ことにより、複合ケーブル１３が支持脚１９に固定され
ている。尚、複合ケーブル１３の左側（第２アーム４に
対する挿入部分）には、図５と同様、複合ケーブル１３
の固定手段が設けられていない。

【００２６】上記実施例によれば、支持脚１９および保
護材１４に固定ブシュ２０を嵌合すると、保護材１４が
支持脚１９に密着し、複合ケーブル１３の移動力に勝る
接触抵抗が形成され、複合ケーブル１３の右側におい
て、複合ケーブル１３の自重が支えられる形態となる。
このため、複合ケーブル１３が胴部２方向へ移動してし
まうことがなく、複合ケーブル１３の右側接続部分に外
力が作用することを防止でき、断線等のトラブルを未然
に防ぐことができる。しかも、複合ケーブル１３を敷設
するにあたって、複合ケーブル１３に保護材１４を巻回
し、支持脚１９および保護材１４に固定ブシュ２０を嵌
合すれば良いので、複合ケーブル１３の敷設作業性を損
なうこともない。

【００２７】尚、上記第３実施例においては、保護材１
４と支持脚１９と固定ブシュ２０とにより、複合ケーブ
ル１３の右側に接触抵抗を形成したが、これに限定され
るものではなく、複合ケーブル１３の左側に接触抵抗を
形成したり、複合ケーブル１３の左右両側に接触抵抗を
形成する構成としても良い。

【００２８】また、上記第１ないし第３実施例において
は、配線用ダクト６の左端部または右端部において、複
合ケーブル１３を配線用ダクト６に固定したが、配線用
ダクト６の頂上α部において、複合ケーブル１３を配線
用ダクト６に固定する構成としても良い。この場合、複
合ケーブル１３の固定手段には各種の構成があるが、例
えば、次のように構成すると良い。

【００２９】配線用ダクト６の頂上α部に対応するよう
に、複合ケーブル１３に保護材１４を巻回する。これと
共に、配線用ダクト６を頂上α部から分割する。そし
て、分割された各配線用ダクト６の分割端部に位置し
て、配線用ダクト６の内面と保護材１４との間に筒部材
を密着状態で嵌合したり（上記第１実施例の構成）、配
線用ダクト６の内部に押圧部材を嵌合したり（上記第２
実施例の構成）、両分割端部に、１つの筒部材または１
つの押圧部材を嵌合し、両分割端部を接続する。あるい
は、配線用ダクト６を分割せず、配線用ダクト６の一端
部に筒部材または押圧部材を嵌合し、長尺な棒等を用い
て、筒部材または押圧部材を頂上α部まで押込む。

【００３０】また、上記各実施例においては、中空部材
として配線用ダクト１３を用いたが、これに限定される
ものではなく、例えばケーブルベア等を用いても良い。
また、上記各実施例においては、本発明を水平多間接形
ロボット１に適用したが、これに限定されるものではな
く、間接を備えた産業用ロボット全般に適用することが
できる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の産業用ロボットによれば、次のような優れた効果を奏
する。請求項１記載の手段によれば、中空部材の内面と
保護材との間に筒部材を嵌合することにより、配線ケー
ブルの移動力に勝る接触抵抗を形成できる。このため、
配線ケーブルの移動が防止され、配線ケーブルの接続部
分に外力が作用しなくなるので、断線等のトラブルも防
止される。しかも、配線ケーブルの敷設作業性を損なう
こともない。

【００３２】請求項２記載の手段によれば、中空部材の
内部に押圧部材を嵌合することにより、配線ケーブルの
移動力に勝る接触抵抗を形成できる。このため、請求項
１記載の手段と同様、配線ケーブルの移動を防止でき、
しかも、配線ケーブルの敷設作業性を損なうこともな
い。

【００３３】請求項３記載の手段によれば、取付部材お
よび保護材に筒部材を嵌合することにより、配線ケーブ
ルの移動力に勝る接触抵抗を形成できる。このため、請
求項１記載の手段と同様、配線ケーブルの移動を防止で
き、しかも、配線ケーブルの敷設作業性を損なうことも
ない。請求項４記載の手段によれば、中空部材の頂上部
において、配線ケーブルを中空部材の内面に固定するこ
とにより、配線ケーブルの移動力に勝る接触抵抗で形成
できる。このため、請求項１記載の手段と同様、配線ケ
ーブルの移動を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の断面図

【図２】本発明の第２実施例を示す要部の断面図

【図３】本発明の第３実施例を示す要部の断面図

【図４】水平多間接形ロボットを示す図

【図５】従来例を示す図１相当図

【図６】従来例を示す図３相当図

【符号の説明】

１は水平多間接形ロボット（産業用ロボット）、３は第
１アーム、４は第２アーム、６は配線用ダクト（中空部
材）、１３は複合ケーブル（配線ケーブル）、１４は保
護材、１５は固定ブシュ（筒部材）、１６は固定ブロッ
ク（押圧部材）、１９は支持脚（取付部材）、２０は固
定ブシュ（筒部材）を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームの関節を跨ぐように中空部材を取
   付け、この中空部材の内部に配線ケーブルを挿入した構
   成のものにおいて、 前記配線ケーブルに巻回され、前記中空部材の端部に位
   置する保護材と、 前記中空部材の内面と前記保護材の外面との間に嵌合さ
   れ、中空部材の内面および保護材の外面の双方に密着す
   る筒部材とを備えたことを特徴とする産業用ロボット。
2. 【請求項２】 アームの関節を跨ぐように中空部材を取
   付け、この中空部材の内部に配線ケーブルを挿入した構
   成のものにおいて、 前記配線ケーブルに巻回され、前記中空部材の端部に位
   置する保護材と、 前記中空部材の内部に嵌合され、前記配線ケーブルを押
   圧することにより前記保護材を中空部材の内面に密着さ
   せる押圧部材とを備えたことを特徴とする産業用ロボッ
   ト。
3. 【請求項３】 アームの関節を跨ぐように中空部材を取
   付け、この中空部材の内部に配線ケーブルを挿入した構
   成のものにおいて、 前記配線ケーブルに巻回され、前記中空部材の出口部分
   に位置する保護材と、 前記中空部材の出口部分に設けられ、前記保護材があて
   がわれる取付部材と、 前記取付部材および前記保護材に嵌合され、保護材を取
   付部材に密着させる筒部材とを備えたことを特徴とする
   産業用ロボット。
4. 【請求項４】 アームの関節を跨ぐように中空部材を取
   付け、この中空部材の内部に配線ケーブルを挿入した構
   成のものにおいて、 前記中空部材の頂上部において、前記配線ケーブルを中
   空部材の内面に固定したことを特徴とする産業用ロボッ
   ト。