JPS6279993A - ロボツトの旋回駆動装置 - Google Patents

ロボツトの旋回駆動装置

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JPS6279993A
JPS6279993A JP60218746A JP21874685A JPS6279993A JP S6279993 A JPS6279993 A JP S6279993A JP 60218746 A JP60218746 A JP 60218746A JP 21874685 A JP21874685 A JP 21874685A JP S6279993 A JPS6279993 A JP S6279993A
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JP
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cable
base
robot
fixed base
band
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JP60218746A
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板垣 昭芳
坂本 昇隆
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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】 (発明の技術分野〕 本発明は工業用ロボットの旋回駆動装置に係り、特に仙
力用及び信号用ケーブルの旋回機構を小型化できる工業
用【]ボットの旋回駆動¥&置にIQ−Jる。
〔発明の技術的青用) 一般に]、業用11ポットは、旋回ベース上に取りイ1
りられた腕部と、この腕部に取り付けられた手首部とか
ら構成されており、1’+Fj記両部の駆動ヒータ用動
力線およびこれらの位置検出器用信;3 FAN7の配
線が旋回駆動装置内を通って、1」ボット」ントローラ
に接続される。
第5図はこの種の従来の〔Jホットの旋回駆動装置を示
すしのであり、図示しない[1ボット本体を載置づる旋
回ベース1の下部には上りに開口2を右4る円錐台状の
固定ベース3が設iJられ、この旋回ベース1を下方か
ら支持している。前記旋回ベース1は軸受4を介して固
定ベース3に旋回0右に配置されてJ3す、この旋回ベ
ース1には、固定ベース3の開口2に設【プられた駆動
装置どしての減速機5の出力軸が連結されている。
また、この減速機5の人力@6は軸受7 J3 J、び
軸受支持板8を介して旋回ベース1に支持されており、
この人力軸6の上端には図示しない七−夕の回転力を伝
達するプーリ9が軸着されている。
一方、動力用および信月田の電線を構成するケーブル1
0は旋回ベース1に設けたケーブル孔11を通り固定ベ
ース3の円錐テーバ部3aに巻さ11トリられ、8らに
イの端部は、固定ベース3に設(Jたタープル取出1]
12から外部に引ぎ出されるJ、うに<1っている。
以Vのような従来のロボッ]・の旋回駆動装置では、図
示しイ丁い上−夕を起動すると、その[!11転力は減
速機5を介して旋回ベース1に伝達され、旋回ベース1
は、所定の低回転でi[逆旋回駆動される。そしてこの
とき、ケーブル10は基台3のデーパ部3aを上下およ
び回転方向に滑#JJ 1Jることとイヱる。
〔背;H技術の問題点〕
しかしながら、近時王揚内作業のIコボット化の進17
Jに伴いΦ吊物をム作業ロボットに依らしめるG、tか
、その作業速度も迅速性が要求されている。
このため、ロボットは高可搬小吊化、高速化が要求され
、これを充たηべく駆動し一層を始め、駆動伝達系が大
型化し、ロボット装置全体が大型化覆る傾向にある。
また、ロボットの旋回駆動装置は、その大型化に伴い固
定ベース3の円錐デーパ部3aの烏さ゛がより一層必要
となるため、丈の高い装置とイjらざるを青ず、その結
果、【]ボット手首部の動作範囲の中心がこれにつれて
上方に移動してしまい、使用上不具合が生じて、これが
大型ロボット開発の財1害要因となっている。しかも、
旋回ベース1の軸受支持部が高所に位置Jるにつれて、
固定ベース3の軸受支持部の剛性を^り1ノる必°堤が
あるため、J:り人うり化、重吊増人傾向が顕著ど41
す、11ボッ1−設置スペースの拡大、基礎強磨の強化
を必要どし、これが「1ボット尋人の阻害要因どなって
いる。
さらに、ケーブルを固定ベースに5回して旋回ベース1
の旋回運動に伴ってテーパ3a而十を摺動さlICいた
ので、ケーブル被覆面の摩耗が生じケーブル機構を損1
セさせるという弊害があった。
〔発明の1」的〕 本発明は、上記■i情に鑑みて創案されたもので、イの
目的とする処は、ロボットの高可′fO小吊化及び高速
化を図ってt)5A首の高さを低くして小型化でさ、旋
回部の軸受支持部の剛性を^くでさ、しかち充分な[ロ
ボット−f)3作範囲がPIられる工業用1]ホツトの
旋回駆動装置を提供することにある。
(発明の概要) 上記[1的を達成りるために、本発明は上プjに聞[1
した右底筒状の固定ベースと、この固定ベース−Lに旋
回自在に配置されるロボット本体載買用の旋回ベースと
、ロボットの駆動及び制御相ケーブルを構成する帯状体
ケーブルとを備え、前記帯状体ケーブルは複数のケーブ
ルと弾性部材とを帯状に集合形成したしのから4jす、
前記帯状体クープルは外部から前記固定ベース内部に引
き込まれ、この固定ベース内で渦巻状に巻回装置され、
前記旋回ベースから引さ出されることを特徴とするしの
であって、帯状体グープルは旋回ベースの旋回部υJに
r1′って旋回ベースに巻取られ又は岑戻し動作を繰り
返すことができる。
(発明の実施例) 以下本発明に係る11ホツトの旋回駆動装置の一実施例
を第1図乃至第3図を参照して説明する。
図において符号21は、上方に開口ツる右底知筒状の固
定ベースC・あり、このI/]定ベース21の中心部に
tよ固定ベース21上に(を置−りる旋回ベース23に
出力軸が連結された昌減速機24が設置されCいる。前
記旋回ベース23はその下部に突出部23aをイjして
おり、この突出部23aが軸受22を介して固定ベース
21の底部に支持されることにより、旋回ベース23は
固定ベース21に対して回転自在になっている。また前
記高減速tff2/Iの人力@25は、軸受26および
軸受固定数27を介して旋回ベース3【こ回転力6に支
持され、この入力軸25の上端には、図示しない[−り
の回転力が伝達されるプーリ28が軸4され℃いる。
前記旋回ベース23の減速機収納部の外側には、リング
渦34が形成されるよう゛にリング33が設けられ、こ
のリング33の周方向一箇所には第2図に示すように切
欠き35が設けられている。そして第1図a3よび第2
図に示J−ように動)j用および信号用の帯状体ケーブ
ル40は、まず旋回ベース23に設ジノだケーブル用孔
30から固定ベース21側に引込3Lれて+’rFr記
リング満す4内に収納され、さらに前記切欠さ3bから
リング渦34外に引出されて平面渦巻状に逐回配冒され
、さらにその端部が固定ベース21の周縁一箇所に訛り
だケーブル取出1」32から外部に引出されるようにな
っている。
前記帯状体ケーブル40は第3図に承りように、多Φ被
覆をイ4 ijる多心ケーブル41の集合体であり、多
心クープル41間の外?&42を溶着させて帯状に形成
し、この多心ケーブル41の集合体の内、外面に弾性復
元力を5える板ばね43が取り付けられその両端が旋回
ベース23側と固定ベース21側にそれぞれ固定されて
いる。
1なわも、帯状体ケーブル40は、第2図に示JJ:う
に前記リング33の切欠さ35から引出された部分が、
根ばね43の端部とと6にリング33の外面に固定金具
37により−・体固定され、また固定ベース21のケー
ブル取出口32から引出される直前の部分が板ばね43
の端部とともに固定ベース21の内周面に固定金具38
により一体に固定されている。また、固定ベース21の
底面上には、第1図に示JようにIF?擦係数の小さな
材料で形成した円板39が設置され、ケーブル40おJ
、び板ばね43の滑りをよりiJるように名田されてい
る。
次に前述のように構成された本発明に係る[1ボツ1〜
の旋回駆動装置の作動について説明りる。図示しないモ
ータを起動すると、その回転力はプーリ28を介して高
減速機24の入力軸25に伝達される。イしてこの回転
力は、a減速I履24におい又その回転速洩が減速され
て旋回ベース23に伝達される。
ここで旋回ベース23が例えば第2図において時計用り
に回転づると平面渦巻状に巻回配性されているケーブル
40J、3よびこれと一体の仮ばね43は、イの両端が
旋回ベース23と固定ベース21とにそれぞれ固定され
ているので旋回へ−ス23に取り付けられたリング33
の外周面に巻取られる。
一方旋回ベース3が第2図において反部St Fsりに
回転づると、板ばね43の弾rt復元力により、リング
33に巻取られCいるケーブル/IOを拡径方向にスラ
イドさけて巻戻し状態となる。
しかして、旋回ベース23の正逆回転に伴うケーブル4
0の旋回動作が行なわれる。この際、旋回IJ+作が甲
面的に行なわれるため、装置全体の高さを低くすること
ができ、また軸受22が固定ベース21の底部に設けら
れているため、軸受支1.1部の高剛性化が達成され、
ロボット全体の精度向上が図られる。また装置全体の高
さ−を低く抑えることができるため、ロボット1肖中心
の動作範囲が低くなって安定性・使用性に浸れた装置と
することができる。
また、クープル40が多小被覆の多心ケーブル41によ
り形成されているため、電線の内部被覆を絶縁性、寿命
、耐1を耗性の優れた月利で構成し、薄肉化を図り、ケ
ーブル集合体の帯の幅を薄くりることができ、よりコン
パクトな旋回駆#J装首となり、設置スペースの低減を
図ることができるとともに使用勝手がよくなる。
さらに、固定ベース21の底面には1?擦係数の小さな
円板39が配されているので、ケーブル40および板ば
ね43の巻取り、巻戻し動作時に大きな負荷がかかるこ
とがない。しかす、旋回ベース23のケーブル用孔30
が高減速機24の外側に配されているので、クープル4
0および高減速機24のメンテプンスが容易である。
第4図は、本発明の他の実施例を示づ″もので、本実施
例においては弾性復元ノjを右Jるピアノ綿雪の鋼線4
5を多心ケーブル41の外被と同質の材料e被覆し、こ
のばね力を右する外被覆付鋼線45を多心ケーブル41
の集合体の上下に配置し、多心ケーブル41の外被42
と鋼線45の外被46とを溶着させて一体のばね力を有
づる帯状体クープル40を構成する。そして、前記実施
例と同様に帯状体ケーブル40 t、を固定金具により
旋回ベース23と固定ベース21に固定され、固定ベー
ス21の底面上に設けられた11!擦係数の小さな材料
で形成した円板39の上面に平面渦巻状に巻回され旋回
ベース23の正逆回転により巻取り谷戻し0」f1時に
大きな(1何がかからないよう考慮されている。
しかして、クープル40が多心ケーブル41と鋼線45
の帯状の集合体として形成することができるため、ケー
ブルの帯の幅がより小さくする口とが可能と41つ、ケ
ーブル40を可動するためのスペースが少4K<て寸み
、旋回駆動装置をJ、り小型化りることがて・きる。ま
た、ケーブル40の);q動部が被覆付鋼線45である
ため、摺動により多心ケーブル41の摩耗が/= < 
4=す、ケーブル40の信頼性が向−Vし、長寿命化が
図れる。
〔発明の効果〕
以上、実施例の説明から明らかなように本発明にJ:れ
ば、ロボットの高可搬Φ量化および高速化を図った場合
に一61装置の^さを低くして小型化できるどとちにロ
ボッl−旋回部の軸受支持部の剛性を高くすることがで
きる。しかし、広範なロボット113作範囲を冑ること
が可能となり、特にt方の作業位貿についてb精密な作
業が可能となる。
また、本発明によれば、多毛被覆の多心グーノルを帯状
に形成して巻取り巻戻しを行なうのでケーブルの摩耗面
が外被のみであり、また、多心ケーブルの下部に被覆イ
・1弾性イ」与部を設けたことにJ:り多心ケーブルの
摩耗を<r < ”Jことができるため、電線の寿命の
長期化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るロボットの旋回駆動装置の縦断面
図、第2図はf、TI装置の横断面図、第3図C,i同
装置にJ3ける帯状体ケーブルの縦断面図、第4図は他
の実施例にお【ノる帯状体ケーブルの縦断面図、第5図
は従来のロボットの旋回駆動装「イの縦n面図である。 21・・・固定ベース、22・・・軸受、23・・・旋
回ベース、24・・・減速機、25・・・入力軸、26
・・・軸受、27・・・軸受固定板、28.・・・プー
リ、3o・・・ケーブル取出、32・・・ケーブル取出
[J、33・・・リング、34・・・リング満、35・
・・切欠き、37・・・固定金具、38・・・固定金具
、/IO・・・帯状体ケーブル、41・・・多心クープ
ル、42・・・外被、43・・・板ばね、45・・・鋼
線、46・・・外被。 出願人代理人  佐  睦  −雄 47図 3R 尾4凹

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、上方に開口した有底筒状の固定ベースと、この固定
    ベース上に旋回自在に配置されるロボット本体載置用の
    旋回ベースと、ロボットの駆動及び制御用ケーブルを構
    成する帯状体ケーブルとを備え、前記帯状体ケーブルは
    複数のケーブルと弾性部材とを帯状に集合形成したもの
    からなり、前記帯状体ケーブルは外部から前記固定ベー
    ス内部に引き込まれ、この固定ベース内で渦巻状に巻回
    配置され、前記旋回ベースから引き出されることを特徴
    とするロボットの旋回駆動装置。 2、前記帯状体ケーブルは、前記固定ベース内において
    、その外端を固定ベースに固定するとともにその内端を
    前記旋回ベースに固定したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のロボットの旋回駆動装置。 3、前記帯状体ケーブルは、外被同士を相互に連結した
    複数のケーブルとこれらのケーブルに一体に添設された
    板ばねとからなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のロボットの旋回駆動装置。 4、前記帯状体ケーブルは、外被同士を相互に連結した
    複数のケーブルとこれらのケーブルの上下に配置した外
    被付ばね部材とで構成し、前記ケーブルの外被と前記ば
    ね部材の外被とを相互に接続したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のロボットの旋回駆動装置。
JP60218746A 1985-10-01 1985-10-01 ロボツトの旋回駆動装置 Pending JPS6279993A (ja)

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