JPS6248492A - 工業用関節型ロボツトのケ−ブル処理構造 - 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〕 本発明は工業用関節型ロボットに関し、特にロボット機
体内部に配線、配管用のケーブルを収納処理できるよう
にした工業用関節型ロボットのケーブル処理構造に関す
る。

〔従来技術と問題点〕

工業用ロボットにおいては、コラム、腕、手首、ハンド
等の諸口ボット動作部が設けられており、これらの動作
部のアクチュエータ手段がロボソト機体上に取付けられ
るから、これらの各アクチヱエータ手段に対しては電力
、圧力流体等のエネルギー供給、或いは制御信号や種々
の検知信号の入出力が必要となり、故に配線、配管用の
ケーブルをロボット機体に匍設する必要がある。この場
合に、ロボット機体の外周に配線、配管用のケーブルを
匍設する構造は従来から採用されている。然しなから、
ケーブルをロボット機体外に匍設する構成では、それら
のケーブルと周囲の機械、装置との干渉を完全に回避で
きない、又美観上からも好ましくない等の種々の不都合
があり、近年はロボット機体内にケーブルを無理なく収
納する構成を採る傾向があり、種々のケーブル内部処理
構造に就いて提案がなされている。然しなから、ロボッ
ト要素と他のロボット要素との枢着結合においてはケー
ブル処理が？ｊｊ雑になる問題点があった。

依って本発明は特に２つの第１、第２の水平アームを存
し、これらの両アームが互いに平行な２軸線まわりに、
旋回可能に設けられた関節型ロボットにおけるそれら両
アーム間又は第２の水平アームとロボット手首機構との
枢着結合部におけるケーブル処理構造について改良せん
とするとするものである。

〔解決手段〕

本発明は上述の発明目的に鑑みて、ロボット基台と、前
記ロボット基台に旋回可能に立設され第１の軸線まわり
に旋回するロボットコラムと、前記ロボットコラムに装
着された上下移動可能な縦スライダの頂部の第１の旋回
結合部に取りつけられて前記ロボットコラムと共に前記
第１軸線まわりに旋回する第１の中空水平アームと、前
記第１の中空水平アームの先端の第２の旋回結合部に枢
着され、かつ前記第１中空水平アーム内に内蔵された旋
回駆動機構によって前記第１軸線と平行な第２軸線まわ
りに旋回する第２の中空水平アームと、前記第２中空水
平アームの先端に設けられた第３の旋回結合部に枢着結
合され前記第１、第２の軸線に平行な第３の軸線まわり
に旋回するロボット手首機構とを具備し、少なくとも前
記第２、第３の旋回結合部は中心に筒形ケーブル案内管
を有し前記第１、第２の中空アームから前記ロボット手
首機構へ連通ずるケーブル処理路を形成した構成の工業
用関節型ロボットのケーブル処理構造を提供し、上記筒
形ケーブル案内管によって無理なく関節構造部でケーブ
ル処理を行うものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基いて詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図は本発明によるケーブル処理構造を有した工業用
関節型ロボットの実施例における全体構成を示す縦断面
図であり、また第２図は旋回結合部における中心孔にケ
ーブル案内管を設けたケーブル処理構造の詳細を示す部
分拡大断面図である。

第１図において、本発明に係る工業用関節型ロボットは
、ロボット基台ＩＯを有し、このロボット５台１０上に
ロボットコラム１２が回転軸受１４を介して旋回可能に
立設されている。このロボットコラム１２が立設された
ロボット基台１０の上部はカバーＩＯｂによって被覆さ
れており、ロボットコラム１２の下端には直接駆動形モ
ータ（ダイレクトドライブモータ）１６のロータ１８が
取付けられ、このロータ１８が上記回転軸受１４を介し
てロボット基台１０の上板に旋回可能に保持され、また
直接駆動形モータ１６のステータ２０がロータ１８を囲
繞するようにロボット基台１０の上板に固定配置されて
いる。

ロボットコラム１２の内部にはＺ軸駆動モータ２４が、
該ロボットコラム１２に装着されると共に上、下方向に
移動可能に設けられた縦スライド２２のＺ軸上、下方向
の動作駆動源として設けられている。即ち、Ｚ軸駆動モ
ータ２４はバルスコーダ２４ａを有したＡＣサーボモー
タ等の制御モータによって形成され、この２軸駆動モー
タ２４の出力軸にプーリ２３が結合されている。

他方、ロボットコラム１２内の台座１３に回転軸受１５
を介して回転可能に立設されたボールねじ２８の下端に
プーリ２５が取付けられ、前記のプーリ２３との間にベ
ルト２７が張設されて、伝動機構２６を構成している。

従ってボールねじ２８はＺ軸駆動モータ２４によって回
転駆動され、このボールねじ２８に係合したボールナツ
ト３０が上、下に移動する。ボールナツト３０は縦スラ
イダ２２に適宜の結合手段で固定結合されているから、
ボールナラ１−３０が上、上移動すると、それに伴って
縦スライダ２２がＺ軸方向に上、上移動するのである。

なお、縦スライダ２２とロボットコラム１２の内面との
間には周知の直線運動ガイド又は直線運動軸受３１を設
け、縦スライダ２２の直線運動を円滑に案内している。

この縦スライダ２２の頂端のフランジ２２ａには第１の
水平アーム３２の後端部が取付けられており、この第１
水平アーム３２は縦スライダ２２を介してロボットコラ
ム１２と一体に第１の縦軸線θ１のまわりに旋回する。

この第１の水平アーム３２の先端には旋回結合部３４が
設けられ、この旋回結合部３４において第２の水平アー
ム３６が旋回可能に枢着結合されている。この旋回結合
部３４には円環形状のリングギヤ３９とこのリングギヤ
３９に噛合した小ギヤ４Ｉとからなる１対の食違い歯車
機構４０が設けられており、前者のリングギヤ３９は第
１水平アーム３２の台座６０に回転軸受６２を介して回
転可能に支持され、かつ該リングギヤ３９とボルトねし
手段等の適宜結合手段によって結合される旋回リング６
４に第２の水平アーム３６が同じくボルトねし等の適宜
結合手段と結合されている。つまり、旋回結合部３４は
リングギヤ３９、回転軸受６２、旋回リング６４によっ
て第１、第２の水平アーム３２　、３６間を枢着結合す
る手段として設けられている。

また、リングギヤ３９と噛合した小ギヤ４１は第１水平
アーム３２の後方に収納された駆動モータ３８から伝動
杆３９を介して回転駆動され、この回転駆動が食違い歯
車機構４０において方向転換されて、リングギヤ３９を
旋回させ、故に究極　　”的に第２水平アーム３０を第
１の縦軸線θ１と平行な第２の縦軸線θ、のまわりに旋
回作動させるのである。そして、本発明の大きな特徴と
して上述した食違い歯車機構４０のリングギヤ３９の中
心孔内に両端を開花状に外側に拡開させた筒形ケーブル
案内管４２が設けられ、この筒形ケーブル案内管４２自
体は台座６０に保持されて第２の水平アーム３６の内部
空間に臨んだ形状を有し、これによって旋回結合部３４
の中心に第１、第２の水平アーム３２　、３６の内部空
間を連通させている。

また、第２の水平アーム３６の内部にも第１水平アーム
３２の内部と同様の構成によって該第２の水平アーム３
６の先端に枢着結合されるロボット手首機構（図示なし
）用の駆動モータ４８、食違い歯車機構５０、旋回結合
部４４、筒形のケーブル案内管５２が設けられ、故にロ
ボット手首機構の内部空間と第２水平アーム３６の内部
空間とが連通されている。

上述のように第１、第２の水平アーム３２　、３６の各
先端に設けられる旋回結合部３４　、４４の中心にケー
ブル案内管４２　、５２が設けられ、しかもこの筒形ケ
ーブル案内管４２　、５２は何れも円滑な表面を有する
と共に耐摩耗性にすぐれた合成樹脂材、例えばテトラフ
ルオロエチレン、デルリン等の材料で形成されるから配
線、配管用途のケーブルをこれら旋回結合部３４　、４
４においても滑らかに案内配設することを可能にするの
である。

こ−で第１、第２の水平アーム３２　、３６は中空構造
体として形成され、また第１水平アーム３２が結合され
た縦スライダ２２の頂部のフランジ２２ａにも中空孔を
形成しておけば、ロボットコラム１２、直接駆動形モー
タ１６のロータ１８に形成された中心孔１６ａを経て、
ロボット基台１０の内部から台２水平アーム３６の内部
空間を全て連通させることが可能となり、故にこの連通
空間を配線、配管用のケーブル収納処理空間として利用
できるのである。第１図において参照番号５６はこのよ
うにして収納処理されたケーブルを示しており、これら
のケーブル５６を利用してロボットコラム１２内の２軸
駆動モータ２４、第１水平アーム３２内の駆動モータ３
８、第２水平アーム３６内の駆動モータ４８、手首機構
及びその手首機構に接続されるロボットハンドや作業具
等に電力パワ、制御信号、圧力流体等を供給することが
できるのである。

第２図は上述した第１水平アーム３２と第２水平アーム
３６との旋回結合部３４における構造を拡大図示したも
のであり、該旋回結合部３４の筒形ケーブル案内管４２
内にケーブル５６が案内挿通されている状態を明示して
いる。

〔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、２つ
の水平アームを水平面内で旋回可能に具備した工業用関
節型ロボットにおける旋回結合部にその中心に配設され
た筒形のケーブル案内管を有するから、このような旋回
結合部においても配線、配管用のケーブルに無理を掛け
ることな（該ケーブルを挿通処理することのできる構造
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるケーブル処理構造ををした工業用
関節型ロボットの実施例における全体構成を示す縦断面
図、第２図は旋回結合部における中心孔にケーブル案内
管を設けたケーブル処理構造の詳細を示す部分拡大断面
図。 １０・・・ロボット基台、 １２・・・ロボットコラム、 ２２・・・縦スライダ、 ３２・・・第１水平アーム、 ３４・・・旋回結合部、 ３６・・・第２水平アーム、 ４０・・・食違い歯車機構、 ４２　、５２・・・筒形ケーブル案内管、５６・・・ケ
ーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボット基台と、前記ロボット基台に旋回可能に立
   設され第１の軸線まわりに旋回するロボットコラムと、
   前記ロボットコラムに装着された上下移動可能な縦スラ
   イダの頂部の第１の旋回結合部に取りつけられて前記ロ
   ボットコラムと共に前記第１軸線まわりに旋回する第１
   の中空水平アームと、前記第１の中空水平アームの先端
   の第２の旋回結合部に枢着され、かつ前記第１中空水平
   アーム内に内蔵された旋回駆動機構によって前記第１軸
   線と平行な第２軸線まわりに旋回する第２の中空水平ア
   ームと、前記第２中空水平アームの先端に設けられた第
   ３の旋回結合部に枢着結合され前記第１、第２の軸線に
   平行な第３の軸線まわりに旋回するロボット手首機構と
   を具備し、少なくとも前記第２、第３の旋回結合部は中
   心に筒形ケーブル案内管を有し前記第１、第２の中空ア
   ームから前記ロボット手首機構へ連通するケーブル処理
   路を形成した構成としたことを特徴とする工業用関節型
   ロボットのケーブル処理構造。 ２、前記第１の旋回結合部は前記縦スライダの頂部から
   前記第１中空水平アームへ連通する中空構造を有し、前
   記コラムから前記第１中空水平アームへケーブルを案内
   し得るようにした特許請求の範囲第１項に記載の工業用
   関節型ロボットのケーブル処理構造。