WO2004089581A1 - 関節部のケーブルガイド - Google Patents

関節部のケーブルガイド Download PDF

Info

Publication number
WO2004089581A1
WO2004089581A1 PCT/JP2004/004450 JP2004004450W WO2004089581A1 WO 2004089581 A1 WO2004089581 A1 WO 2004089581A1 JP 2004004450 W JP2004004450 W JP 2004004450W WO 2004089581 A1 WO2004089581 A1 WO 2004089581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cable
link
drum
joint
center drum
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/004450
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Susumu Miyazaki
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co., Ltd. filed Critical Honda Motor Co., Ltd.
Priority to US10/548,322 priority Critical patent/US7574942B2/en
Priority to DE602004018298T priority patent/DE602004018298D1/de
Priority to EP04724189A priority patent/EP1616675B1/en
Publication of WO2004089581A1 publication Critical patent/WO2004089581A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20311—Robotic arm including power cable or connector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20396—Hand operated
    • Y10T74/20402—Flexible transmitter [e.g., Bowden cable]

Definitions

  • the present invention relates to a cable guide for guiding a power source or a cable-like member for transmitting a control signal at a joint such as a robot.
  • a joint such as a robot.
  • electric motors and various sensors provided at joints corresponding to shoulders, elbows, wrists, etc. are supplied with electric power and control from a control circuit provided in the body.
  • a control signal is supplied.
  • Cables for supplying electric power to each electric motor and transmitting and receiving signals to and from various sensors are routed along the arms.Each joint has an appropriate cable so that it can follow the bending movement. It is common that a slack is given.
  • a method of conducting a wire to such a joint for example, a method in which a wiring path is provided to bypass a bearing portion of the joint (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-2888692), There are known ones in which a shaft provided at a joint is made hollow and a wire is passed through the hollow shaft (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-168478).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2888692 is to provide a wiring duct for protecting the cable on the outer surface of the joint. Although there is no need to worry about this, the point of wiring outside the joint remains the same, so the outer dimensions of the joint must be further increased.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-168478 discloses a technology in which a wire passes through a through hole provided at the center of a shaft constituting a joint.
  • the same cable length is required, the required cable length for the effective arm length tends to be relatively large, and it does not contribute to miniaturization of the joint.
  • a main object of the present invention is to provide a cable guide for an articulated part such as a robot that has been improved so that the cable can be further shortened without increasing the size of the articulated part. Is to provide.
  • the present invention provides a cable for transmitting a power source or a control signal at an articulation portion connecting a first link (2) and a second link (1) so as to be relatively rotatable.
  • the cable can be directed from the hole into the center drum and from the slot toward the outside of the center drum.
  • Joint part characterized by being drawn around To provide a cable guide.
  • a generally annular drum holder (14) coaxially surrounding the center drum and fixed to the second link, wherein the drum holder is directed toward the inside of the center drum. It is preferable to have a cutout (26) to avoid interference with the extending cable portion.
  • the shirt evening board may be driven by a part of the cable when opening the slot, and driven by the central drum when closing the slot.
  • the cable is held by the center drum at a position adjacent to the hole.
  • the cable is held by the center drum at a position adjacent to the hole.
  • first link and the second link are rotatably connected to each other on both sides of the center drum.
  • the center drum is housed in the joint, so that the joint itself is made compact and the center drum is protected. Also, it is possible to avoid applying excessive force to the center drum.
  • FIG. 1 is a sectional side view of a main part of a robot to which the present invention is applied, taken along line II in FIG.
  • FIG. 2 is a plan sectional view showing a state where a joint is extended.
  • FIG. 3 is a plan sectional view showing a state where the joint is bent.
  • FIG. 1 and 2 show the schematic structure of a joint cable guide according to the present invention which can be applied to an elbow joint of an arm of an industrial mouth pot or a knee joint of a biped robot.
  • a turning arm first link
  • second link fixed in a fixed position so as to be rotatable about a vertical axis or a horizontal axis.
  • the revolving arm 1 is flexibly connected to a fixed arm 2 via a knuckle joint 3.
  • the knuckle joint 3 that constitutes the joint is composed of a pair of extending portions 4a * 4b, 5a * 5b that are separated from each other in the axial direction of the center of rotation of both arms 1 and 2.
  • a ball bearing 6 is mounted on the extension portions 5 a and 5 b of the fixed arm 2.
  • the pair of extending portions 4a '4b of the revolving arm 1 is sandwiched between the pair of extending portions 5a and 5b of the fixed arm 2, and the pair of extending portions 5a and 5b of the fixed arm 2 is inserted.
  • the shaft members 7 are fitted to the respective inner races of the ball bearings 6 attached to the respective ball bearings 6, and both the shaft members 7 are attached to the pair of extending portions 4a By being fixed, the turning arm 1 is rotatably supported with respect to the fixed arm 2.
  • the fixed arm 2 is, for example, in the shape of a hollow rectangular tube, and an electric motor 8 with a speed reducer is incorporated near the joint inside the fixed arm 2.
  • the output shaft of the electric motor 8 protrudes outward from the fixed arm 2, and a driving cogged pulley 9 is fixed to an end of the shaft.
  • a driven cogged pulley 10 is fixed to the center of the shaft member 7 fixed to the pair of extending portions 4a and 4b of the turning arm 1.
  • An endless cogged belt 11 is stretched over both cogged pools 9 ⁇ 10.
  • a cable guide 12 is mounted between the pair of extending portions 4 a and 4 b of the swing arm 1.
  • the cable guide 12 includes a drum 13 and a drum holder 14 which are rotatably combined with each other.
  • the sensor drum 13 has a drum-like shape with a relatively short axial dimension in which both end surfaces in the axial direction and the outer peripheral surface are closed, and a chimney-like tube having its axis extending in a direction parallel to the tangent line.
  • a protruding portion 15 is formed on one side of the outer peripheral wall 16, and a length extending over an angle range (in this embodiment, substantially less than half a circle) corresponding to the movable angle between the turning arm 1 and the fixed arm 2 is formed on the opposite side.
  • a slit 17 as a hole is formed.
  • a rib 20 for forming the circumferential groove 19 is formed.
  • the circumferential grooves 19 and the ribs 20 are formed substantially over most of the circumference except for a portion adjacent to the root of the tubular projection 15, and the circumferential grooves 19 and the ribs 20 are formed.
  • One end portion of the cochlear-shaped portion 21 is formed as a ridge that is rolled from the inner surface of the outer peripheral wall 16 of the center drum 13 toward the center, and a guide recessed in the cochlear-shaped portion. Groove 22 Connected to 2.
  • a step portion 24 is formed with a diameter reduced from the outer peripheral wall 16.
  • the step portion 24 is engaged with the center portion of the drum holder 14 over an angle range of at least a semicircle, and rotates around a certain point while being held by the drum holder 14. It has been like that.
  • the drum holder 14 is engaged with engagement pieces 25 a and 25 b formed at the end of the revolving arm 1 on the knuckle joint side, and is substantially integrally connected to the revolving arm 1.
  • an escape groove 26 extending substantially in a semicircle is formed at an intermediate portion in the axial direction so as not to interfere with the cylindrical projection 15 of the center drum 13.
  • Cable 27 is drawn into fixed drum 13 from fixed arm 2 side.
  • the cable 27 passes through the round hole 28 of the cylindrical projection 15 whose opening is directed to the fixed arm 2 side, in the vicinity of the outer peripheral surface of the cochlea-like portion 21 in the center drum 13.
  • a rectangular tube is formed in the same way as the fixed arm 2 from between the ends 30 and 31 of the two shut-off plates 23 3 and 23 S that are opposed to each other in the middle of the slit 17 It is led to the swing arm 1 side.
  • the swivel arm 1 side portion of the cable 27 is fixed in place at the swivel arm 1 using, for example, a saddle so as to maintain a constant relationship with the swivel arm 1.
  • the end 31 of the long shirt evening board 23 L is pressed.
  • the long shirt evening board 23 L enters the cochlear-shaped part 21 into the guide groove 22 formed continuously with the circumferential groove 19, while the slit 17 and the end of the turning arm 1 of the slit 17 come into contact with each other. Open the opposing surface.
  • the short shirt evening board 23 S on the opposite side maintains a constant relationship with the circumferential groove 19 until a certain angle.
  • the cable 27 changes its bending angle within the range of the slit 17 formed in the outer peripheral wall 16 of the sensor drum 13.
  • the cylindrical projection 15 does not interfere with the rotation of the drum holder 14 in relation to the clearance groove 26 at the axially intermediate portion of the drum holder 14.
  • the cable guide according to the invention described above is equally applicable to other joints, such as shoulders or wrists. Further, the relationship between the swing arm 1 and the fixed arm 2 is only a relative one, and the same can be implemented even if the relationship is opposite to the above.
  • the relationship between the arms 1 and 2 and the cable 27 is such that the relative rotation between the center drum 13 and the drum holder 14 can be established if at least one of the arms and the cable 27 moves substantially integrally. Movement can be performed without hindrance.
  • the present invention is not limited to the above-described electric wires, and is applicable to a guide such as a flexible tube for supplying hydraulic pressure or pneumatic pressure.
  • the dimension of the portion of the cable passing through the joint can be minimized, which greatly contributes to weight reduction and reduction of power transmission loss. Moreover, since the cable is not exposed, the appearance is not impaired.In addition to protecting the cable, the curvature of the bent portion of the cable accompanying the rotation of the joint is defined, so that the cable is repeatedly bent. This reduces damage to the cable and is effective in improving reliability. In addition to these, Since the relative rotation between the evening drum and the drum holder is performed according to the movement of the cable, no power is required and the structure can be simplified.

Landscapes

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

Abstract

関節部の大型化を招かずにケーブルをより一層短寸化し得るように改良されたロボット等の関節部のケーブルガイドを提供するために、第１のリンクに固着された中心ドラム（１３）の円形の外周壁（１６）の第１のリンクに整合する第１の角度位置には孔（２８）を、同外周壁（１６）の第２の角度位置には、第１のリンクに対する第２のリンクの回動運動の角度範囲に対応するように周方向に長いスロット（１７）を設けることにより、ケーブルを孔から中心ドラム内に向けて、またスロットから中心ドラム外に向けて引き回すようにした。これにより、関節部内を安定に最短距離で通過することができるので、ケーブル状部材の長さをより一層短縮し得る。

Description

明 細 書
関節部のケ一プルガイド
技術分野
本発明は、 ロポッ卜等の関節部おいて動力源あるいは制御信号を伝達するケ 一ブル状部材をガイドするためのケ一ブルガイドに関するものである。 多関節アームを備えた工業用口ポット等においては、 肩、 肘、 手首等に相当 する関節部のそれぞれに設けられた電動モータや各種センサに対し、 胴体に設 けられた制御回路から電力および制御信号が供給されるようになっている。 そ して各電動モー夕に対する電力供給や各種センサに対する信号授受を行うため のケーブルは、 アームに沿って配線されているが、 各関節部には、 その曲折運 動に追従できるように、 適宜な弛みが与えられることが一般的である。
このような関節部に対する通線の手法として、 例えば関節の軸受け部分を迂 回する配線通路を設けたもの （特開昭 6 3 - 2 8 8 6 9 2号公報を参照された い） や、 関節部に設けられた軸を中空にし、 その中空軸内に通線するもの （特 開昭 6 1— 1 6 8 4 7 8号公報を参照されたい） 等が知られている。
しかるに、 特開昭 6 3 - 2 8 8 6 9 2号公報に開示された技術は、 ケーブル を保護する配線用ダクトを関節部の外面に設けるというものであり、 ケーブル が全て隠蔽されるので損傷する心配は無くなるものの、 関節の外部に配線され る点は何等変わりがないので、 関節部の外形寸法がより一層増大せざるを得な い。
また、 特開昭 6 1 - 1 6 8 4 7 8号公報に開示された技術は、 関節を構成す る軸の中心に設けた貫通孔内に通線するので、 関節部分だけで軸長に等しいケ 一ブル長を要し、 腕の有効長に対する所要ケーブル長が比較的大きくなりがち である上、 関節部の小型化には寄与しない。
発明の開示 このような従来技術の課題に鑑み、 本発明の主な目的は、 関節部の大型化を 招かずにケ一ブルをより一層短寸化し得るように改良されたロポット等の関節 部のケーブルガイドを提供することにある。
このような目的を達成するために、 本発明は、 第 1のリンク （2 ) と第 2の リンク （1 ) とを相対回動自在に連結した関節部において動力源あるいは制御 信号を伝達するケーブル状部材 ( 2 7 ) をガイドするためのケープルガイドで あって、 概ね円形の外周壁 （1 6 ) を有し、 前記第 1のリンクに取り付けられ た中心ドラム （1 3 ) を有し、 前記外周壁が、 前記第 1のリンクに整合する第 1の角度位置に形成された孔 （2 8 ) と、 第 2の角度位置に形成され、 前記第 1のリンクに対する前記第 2のリンクの回動運動の角度範囲に対応するように 周方向に長いスロット （1 7 ) とを有することにより、 ケーブルを前記孔から 前記中心ドラム内に向けて、 また前記スロッ卜から前記中心ドラム外に向けて 引き回すようにしたことを特徴とする関節部のケーブルガイドを提供する。 特に、 前記中心ドラムを同軸的に外囲し、 前記第 2のリンクに固着された概 ね環状のドラムホルダ （1 4 ) を更に有し、 前記ドラムホルダが、 前記中心ド ラム内に向けて延在するケーブルの部分との干渉を回避するための切除部 （2 6 ) を有するものとすると良い。 このようにすれば、 関節部内を最短距離で通 過することができるので、 ケーブル状部材の長さをより一層短縮し得る。
前記中心ドラムに固着され、 前記中心ドラム内にて、 前記第 1のリンクと前 記第 2のリンクとの間の回転運動の中心に隣接する位置に向けて延在するケ一 ブル支持部材 （2 1 ) を更に有するものとすれば、 ケーブル状部材の最小曲率 半径を規定することができる。 前記中心ドラムが端壁を有するものであれば、 前記ケ一ブル支持部材を前記端壁に一体に形成することができる。
前記スロットを選択的に開閉するために、 前記中心ドラムにより摺動自在に ガイドされた少なくとも 1枚のシャツ夕板 （2 3 L) を更に有するものとすれ ば、 ケーブル保持体内に塵埃などが浸入することを防止することができる上、 ケーブル保持体の内部を見えなくなるようにすることができる。
前記シャツ夕板は、 前記スロットを開く際には前記ケーブルの一部により駆 動され、 前記スロットを閉じる際には前記中心ドラムにより駆動されるものと することができる。
また、 前記ケーブルが、 前記孔に隣接する位置にて前記中心ドラムに保持さ れているものであると良い。 これにより、 関節部の運動に伴うケーブルの不安 定な運動を回避することができる。
更に、 前記第 1のリンク及び前記第 2のリンクが、 前記中心ドラムの両側部 にて互いに回転可能に結合されているものとすると良い。 これにより、 中心ド ラムが関節部内に収容された形になるので、 関節部自体がコンパクトに構成さ れ、 中心ドラムも保護される。 また、 中心ドラムに過度の力が加わるのを回避 することができる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明が適用されたロポットァ一ムの図 2中の I一 I線に沿う要 部側断面図である。
第 2図は、 関節を伸ばした状態の平断面図である。
第 3図は、 関節を曲げた状態の平断面図である。
発明を実施するための最良の形態
図 1及び図 2は、 工業用口ポットのアームの肘関節、 あるいは 2足歩行ロボ ットの膝関節などに適用し得る本発明による関節部のケーブルガイドの概略構 造を示している。 以下、 便宜的に、 定位置に固定された固定アーム （第 2のリ ンク） に対して垂直軸、 あるいは水平軸回りで回動自在なように連結された旋 回アーム （第 1のリンク） の関節部に適用した場合を想定して説明する。
旋回アーム 1は、 固定アーム 2に対してナックル継手 3を介して屈伸自在に 連結されている。 関節部を構成するナックル継手 3は、 両アーム 1 · 2共に、 旋回中心の軸線方向について離間した一対の延出部 4 a * 4 b ， 5 a * 5 bか らなり、 固定アーム 2の延出部 5 a · 5 bには球軸受け 6が装着されている。 この固定アーム 2の一対の延出部 5 a · 5 b同士の間に旋回アーム 1の一対の 延出部 4 a ' 4 bを挟み込み、 固定アーム 2の一対の延出部 5 a · 5 bのそれ ぞれに装着された球軸受け 6の各インナレースに軸部材 7を嵌着し、 両軸部材 7を旋回アーム 1の一対の延出部 4 a · 4 bにポルト Bをもつてそれぞれ固着 することにより、 固定アーム 2に対して旋回アーム 1が回動自在に支持されて いる。
固定アーム 2は、 例えば中空の角筒状をなし、 その内側における継手近傍に は、 減速機付きの電動モー夕 8が組み込まれている。 電動モ一夕 8の出力軸は 固定アーム 2の外方へ突出しており、 その軸端には駆動コグドプーリ 9が固着 されている。 また旋回アーム 1の一対の延出部 4 a · 4 bに固着された軸部材 7の中心部には被動コグドプーリ 1 0が固着されている。 そして両コグドプー リ 9 · 1 0には、 無端コグドベルト 1 1が掛け渡されている。 これにより、 固 定アーム 2と一体をなす電動モータ 8を回転駆動すると、 固定アーム 2側延出 部 5 a · 5 bの球軸受け 6に支持された軸部材 7が回転し、 これと延出部 4 a · 4 bで一体結合された旋回アーム 1が水平面上で回動することとなる。 なお、 減速機は、 設計の都合に応じてナックル継手 3側に設けても良い。
旋回アーム 1の一対の延出部 4 a · 4 b同士の間には、 ケ一ブルガイド 1 2 が装着されている。 このケーブルガイド 1 2は、 相対回動自在に組み合わされ たセン夕ドラム 1 3とドラムホルダ 1 4とからなっている。
セン夕ドラム 1 3は、 軸線方向の両端面と外周面とが塞がれた軸線方向寸法 の比較的短い太鼓状をなし、 接線と平行な向きにその軸線を延在させた煙突状 の管状突部 1 5が外周壁 1 6の一側に形成され、 その反対側に、 旋回アーム 1 と固定アーム 2間の可動角度に応じた角度範囲 （本実施例では略半周弱） に渡 る長孔としてのスリット 1 7が形成されている。
セン夕ドラム 1 3の軸線方向両端壁 1 8の内面には、 外周壁 1 6と協働して 円周溝 1 9を形成するためのリブ 2 0が形成されている。 この円周溝 1 9及び リブ 2 0は、 管状突部 1 5の付け根に隣接する部分だけを避けて実質的に円周 の大部分に形成されており、 これら円周溝 1 9及びリブ 2 0の一方の端部は、 センタドラム 1 3の外周壁 1 6内面から中心に向けて巻き込んだ態様の突条と して形成された蝸牛状部分 2 1及び蝸牛状部分に凹設されたガイド溝 2 2に連 続している。
円周溝 1 9には、 スリット 1 7の中間部から互いに反対方向へ延出された長 短 2種類のシャツ夕板 2 3 L · 2 3 Sが摺合している。 これら 2つのシャツ夕 板 2 3 L ' 2 3 Sは、 円周溝 1 9に沿って湾曲して形成されており、 特に長シ ャッタ板 2 3 Lは、 円周溝 1 9よりも曲率半径の小さいガイド溝 2 2にまで自 由に入り込めるように、 撓曲可能な薄い合成樹脂板で形成されている。
センタドラム 1 3の軸線方向両端壁 1 8の外周部には、 外周壁 1 6から縮径 されて段部 2 4が形成されている。 この段部 2 4は、 ドラムホルダ 1 4の中心 部に半円周以上の角度範囲に渡って係合しており、 ドラムホルダ 1 4に保持さ れた状態で、 ある一点を中心に回転するようにされている。
ドラムホルダ 1 4は、 旋回アーム 1のナックル継手側端部に形成された係合 片 2 5 a · 2 5 bに係合し、実質的に旋回アーム 1に一体的に結合されている。 またドラムホルダ 1 4には、 センタドラム 1 3の筒状突部 1 5と干渉しないよ うに、 略半円周に渡る逃げ溝 2 6が軸方向中間部に形成されている。
固定アーム 2側からセン夕ドラム 1 3内にケーブル 2 7が引き込まれている。 このケーブル 2 7は、 固定アーム 2側へその開口を向けている筒状突部 1 5の 丸孔 2 8内に揷通され、 センタドラム 1 3内の蝸牛状部分 2 1の外周面の近傍 を経由し、 スリット 1 7の中間部で対向させた両シャッ夕板 2 3い 2 3 Sの 端部 3 0 · 3 1同士の間から、 固定ァ一ム 2と同様に角筒状をなす旋回アーム 1側へと導出されている。
電動モー夕 8を駆動してナックル継手 3を図 2中の矢印 A方向に曲げると、 蝸牛状部分 2 1の外周面に案内されてケーブル 2 7が曲げられる。 ここでケー ブル 2 7の筒状突部 1 5の丸孔 2 8内に突入した部分は、 固定アーム 2と共に 実質的に不動なので、 ケ一プル 2 7の固定アーム 2側部分に対して筒状突部 1 5の丸孔 2 8で係止したセン夕ドラム 1 3は、 固定アーム 2と実質的に一体の 関係にあり、 常時静止している。 他方、 旋回アーム 1に係合したドラムホルダ 1 4は 旋回アーム 1と共に回動する。
ケーブル 2 7の旋回アーム 1側部分は、 旋回アーム 1と一定の関係を保つよ うに、 旋回アーム 1に例えばサドルなどを用いてその適所が止め付けられてお り、 旋回アーム 1の回動と共に図 2の紙面上を矢印 A方向に移動する。 これに より、 長シャツ夕板 2 3 Lの端部 3 1が押される。 すると長シャツ夕板 2 3 L は、 蝸牛状部分 2 1に円周溝 1 9と連続的に形成されたガイド溝 2 2内に入り 込みつつ、 スリット 1 7の旋回アーム 1の端部との対向面を開いてゆく。 この 時、 反対側の短シャツ夕板 2 3 Sは、 ある角度までは円周溝 1 9と一定の関係 を保ったままである。
このようにして、 ケーブル 2 7はセン夕ドラム 1 3の外周壁 1 6に形成され たスリット 1 7の範囲内でその曲げ角度を変える。 そしてドラムホルダ 1 4の 軸線方向中間部の逃げ溝 2 6との関係で、 筒状突部 1 5はドラムホルダ 1 4の 回動と干渉しない。
旋回アーム 1を略 9 0度曲げると、 ドラムホルダ 1 4の逃げ溝 2 6の大部分 は固定アーム 2側の一対の延出部 5 a · 5 b同士間に入り込み、 ナックル継手 3の外側 （図 3の矢印 C方向） からは、 セン夕ドラム 1 3の外周壁 1 6が視け るだけとなる。 またケーブル 2 7のセンタドラム 1 3内に延在した部分は蝸牛 状部分 2 1の外周面に沿って屈曲し、 その最小曲率半径が蝸牛状部分 2 1の曲 率で規定され、 急峻な角度で折り曲げられずに済む。 しかも長シャツ夕板 2 3 Lは蝸牛状部分 2 1のガイド溝 2 2内に入り込んでいるので、 筒状突部 1 5を 経てセンタドラム 1 3内に引き込まれているケ一ブル 2 7と干渉することがな い。
図 3に示した状態から、 旋回アーム 1をさらに曲げるに従い、 逃げ溝 2 6の 一方の周方向端壁 2 9が短シャツタ板 2 3 Sの端部 3 0に当接してスリット 1 7を閉じるようになるため、 図 3の矢印 C方向から逃げ溝 2 6間にセンタドラ ム 1 3内が見えることが防止される。
旋回アーム 1を伸ばすと、 ドラムホルダ 1 4に係合した旋回ァ一ム 1の一方 の係合片 2 5 aに長シャツ夕板 2 3 Lの端部 3 1が押されてスリット 1 7を閉 じて行く。 ナックル継手 3が真っ直ぐに伸びると、 スリット 1 7は長シャツ夕 板 2 3 Lで完全に閉じられるので、 センタドラム 1 3内に塵埃などが浸入する ことが防止されると同時に、 図 2の矢印 B方向から逃げ溝 2 6間にセンタドラ ム 1 3内が見えることが防止される。
以上説明した本発明によるケーブルガイドは、 肩あるいは手首など、 他の関 節部分にも等しく適用可能である。 また上記の旋回アーム 1と固定アーム 2と の関係も、 あくまでも相対的なものであり、 上記とは逆の関係であっても同様 に実施できる。 また各アーム 1 · 2とケーブル 2 7との関係は、 少なくともい ずれか一方のアームとケーブル 2 7とが実質的に一体に移動すれば、 センタド ラム 1 3とドラムホルダ 1 4との相対回動を支障なく行うことができる。 さら に、 上記のような電線に限らず、 油圧や空圧を供給するフレキシブルチューブ 等のガイドにも適用可能である。
産業上の利用可能性
このように、 本発明によれば、 ケーブルの関節部を通過する部分の寸法を最 短化することができるので、 軽量化を推進し且つ動力伝達損の低減に寄与する ところ大である。 しかもケーブルが露出しないので、 見栄えが損なわれずに済 むことはもとより、 ケ一ブルが保護されると共に、 関節部の回動に伴うケープ ルの屈曲部の曲率が規定されるので、 繰り返し曲げでケーブルに及ぼすダメー ジが軽減され、 信頼性を向上する上にも効果的である。 これらに加えて、 セン 夕ドラムとドラムホルダとの相対回動はケ一ブルの動きに連れて行われるので、 動力を必要とせず、 構造も簡略で済む。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 第 1のリンク (2) と第 2のリンク (1) とを相対回動自在に連結した 関節部において動力源あるいは制御信号を伝達するケーブル状部材 （27) を ガイドするためのケーブルガイドであって、
概ね円形の外周壁 （1 6) を有し、 前記第 1のリンクに取り付けられた中心 ドラム (13) を有し、
前記外周壁が、 前記第 1のリンクに整合する第 1の角度位置に形成された孔 (28) と、 第 2の角度位置に形成され、 前記第 1のリンクに対する前記第 2 のリンクの回動運動の角度範囲に対応するように周方向に長いスロット （17) とを有することにより、 ケーブルを前記孔から前記中心ドラム内に向けて、 ま た前記スロッ卜から前記中心ドラム外に向けて引き回すようにしたことを特徴 とする関節部のケーブルガイド。
2. 前記中心ドラムを同軸的に外囲し、 前記第 2のリンクに固着された概ね環 状のドラムホルダ （14) を更に有し、 前記ドラムホルダが、 前記中心ドラム 内に向けて延在するケーブルの部分との干渉を回避するための切除部 （26) を有することを特徴とする請求項 1に記載の関節部のケーブルガイド。
3. 前記中心ドラムに固着され、 前記中心ドラム内にて、 前記第 1のリンクと 前記第 2のリンクとの間の回転運動の中心に隣接する位置に向けて延在するケ 一ブル支持部材 （2 1) を更に有することを特徴とする請求項 1に記載の関節 部のケーブルガイド。
4. 前記中心ドラムが端壁を有し、 前記ケーブル支持部材が前記端壁に一体に 形成されていることを特徴とする請求項 1に記載の関節部のケーブルガイド。
5. 前記スロットを選択的に開閉するために、 前記中心ドラムにより搐動自在 にガイドされた少なくとも 1枚のシャツ夕板 (23 L) を更に有することを特 徵とする請求項 1に記載の関節部のケーブルガイド。
6. 前記シャツ夕板が、 前記スロットを開く際には前記ケーブルの一部により 駆動され、 前記スロットを閉じる際には前記中心ドラムにより駆動されること を特徴とする請求項 5に記載の関節部のケーブルガイド。
7 . 前記スロットを選択的に開閉するために、 前記中心ドラムにより摺動自在 にガイドされたシャツ夕板 （2 3 L ) を更に有することを特徴とする請求項 2 に記載の関節部のケーブルガイド。
8 . 前記シャツ夕板が、 前記スロットを開く際には前記ケーブルの一部により 駆動され、 前記スロットを閉じる際には前記中心ドラムにより駆動されること を特徴とする請求項 7に記載の関節部のケーブルガイド。
9 . 前記中心ドラムが 1対の端壁を有し、 前記ケーブル支持部材が前記両端壁 から互いに近接する向きに突出する 1対のリブにより構成されていることを特 徴とする請求項 8に記載の関節部のケーブルガイド。
1 0 . 前記ケーブルが、 前記孔に隣接する位置にて前記中心ドラムに保持され ていることを特徴とする請求項 1に記載の関節部のケーブルガイド。
1 1 . 前記第 1のリンク及び前記第 2のリンクが、 前記中心ドラムの両側部に て互いに回転可能に結合されていることを特徴とする請求項 1に記載の関節部 のケーブルガイド。
PCT/JP2004/004450 2003-04-01 2004-03-29 関節部のケーブルガイド WO2004089581A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/548,322 US7574942B2 (en) 2003-04-01 2004-03-29 Cable guide for an articulated joint
DE602004018298T DE602004018298D1 (de) 2003-04-01 2004-03-29 Kabelführung für verbindungen
EP04724189A EP1616675B1 (en) 2003-04-01 2004-03-29 Cable guide for joints

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-097546 2003-01-04
JP2003097546A JP4315720B2 (ja) 2003-04-01 2003-04-01 ロボット等の関節部のケーブルガイド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004089581A1 true WO2004089581A1 (ja) 2004-10-21

Family

ID=33156645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/004450 WO2004089581A1 (ja) 2003-04-01 2004-03-29 関節部のケーブルガイド

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7574942B2 (ja)
EP (1) EP1616675B1 (ja)
JP (1) JP4315720B2 (ja)
KR (1) KR100638078B1 (ja)
CN (1) CN100493860C (ja)
DE (1) DE602004018298D1 (ja)
WO (1) WO2004089581A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007125867A1 (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Sharp Kabushiki Kaisha 太陽光発電システムおよび太陽光発電システム制御方法
JP5188213B2 (ja) * 2008-03-07 2013-04-24 キヤノン株式会社 ケーブルガイド、画像読取装置及び画像形成装置
US8627741B2 (en) * 2008-11-04 2014-01-14 Abb Technology Ab Process turning disc, a robot arm comprising a process turning disc, a robot and a use of a process turning disc
CN101774178A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机械手臂
KR101706094B1 (ko) * 2010-01-14 2017-02-14 삼성전자주식회사 로봇용 관절 구동장치 및 이를 포함하는 로봇, 로봇용 관절 구동장치의 케이블 연결방법
CN102233586A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 瑞忠斯机械配件(上海)有限公司 软管包自由旋转连接装置
WO2012060013A1 (ja) 2010-11-05 2012-05-10 トヨタ自動車株式会社 サポートアーム
EP2770813B1 (en) * 2011-10-27 2017-05-24 Husqvarna AB A folding arrangement for a handle assembly of walk-behind power tool, a handle assembly and a walk-behind power tool comprising such an arrangement
CN103192376A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 侧立柱机械手走线结构
CN103042536A (zh) * 2013-01-23 2013-04-17 北京理工大学 一种机器人旋转关节的防绕线装置
JP2014233762A (ja) * 2013-05-30 2014-12-15 旭化成せんい株式会社 伸縮性伝送路付機器
JP6163999B2 (ja) * 2013-09-20 2017-07-19 株式会社不二越 産業用ロボット
JP6299962B2 (ja) * 2014-02-28 2018-03-28 株式会社不二越 産業用ロボット
JP2016022570A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 株式会社安川電機 ロボット
CA2966561C (en) * 2014-12-19 2022-04-26 Kurion, Inc. Systems and methods for chain joint cable routing
JP6498928B2 (ja) * 2014-12-22 2019-04-10 タカラスタンダード株式会社 昇降棚
US10030423B2 (en) * 2015-12-30 2018-07-24 Robert Bosch Gmbh Movable joint
CN106129920B (zh) * 2016-08-18 2018-02-02 深圳市康瑞通精密仪器有限公司 枢转关节及具有它的设备支臂
JP6856431B2 (ja) * 2017-03-31 2021-04-07 本田技研工業株式会社 動作補助装置の膝関節機構
CN109939374A (zh) * 2019-03-19 2019-06-28 刘栩嘉 一种高空活动的安全绳用绕接设备
CN112962955B (zh) * 2021-02-24 2022-07-22 重庆拓达建设（集团）有限公司 一种厨卫混凝土防水导墙浇筑模板及施工方法
CN116021552A (zh) * 2022-08-17 2023-04-28 深圳市大族机器人有限公司 中空轴组件、关节模组及机器人

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61203587U (ja) * 1985-06-12 1986-12-22
JPS6279993A (ja) * 1985-10-01 1987-04-13 株式会社東芝 ロボツトの旋回駆動装置
JPS62102989A (ja) * 1985-10-31 1987-05-13 工業技術院長 産業用ロボツトの関節装置
JPS6310089U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPS6310091U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPS6310090U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPH03109787U (ja) * 1990-02-28 1991-11-11
JPH0596487A (ja) * 1991-10-03 1993-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 産業用ロボツト

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1644231A (en) * 1924-07-21 1927-10-04 Harry J Bosworth Company Light support
US2395178A (en) * 1943-06-07 1946-02-19 Art Specialty Co Adjustable support structure
US3030128A (en) * 1955-07-11 1962-04-17 Kurt Versen Company Swivel for lighting fixtures
JPS61168478A (ja) 1985-01-22 1986-07-30 株式会社三協精機製作所 多関節ロボツト
JPS61203587A (ja) 1985-03-05 1986-09-09 立石　忠道 無電源電気ヒ−タ−利用起電力発生器
JPS6310090A (ja) 1986-06-30 1988-01-16 Agency Of Ind Science & Technol セラミックス加工方法
JPS6310089A (ja) 1986-06-30 1988-01-16 Toshiba Corp 溶接方法
JPS6310091A (ja) 1986-06-30 1988-01-16 Toyoda Mach Works Ltd レ−ザ加工機における光軸確認装置
JPS63288692A (ja) 1987-05-20 1988-11-25 株式会社日立製作所 ロボツト
JPH03109787A (ja) 1989-09-25 1991-05-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体アレーレーザの周波数安定化装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61203587U (ja) * 1985-06-12 1986-12-22
JPS6279993A (ja) * 1985-10-01 1987-04-13 株式会社東芝 ロボツトの旋回駆動装置
JPS62102989A (ja) * 1985-10-31 1987-05-13 工業技術院長 産業用ロボツトの関節装置
JPS6310089U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPS6310091U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPS6310090U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPH03109787U (ja) * 1990-02-28 1991-11-11
JPH0596487A (ja) * 1991-10-03 1993-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 産業用ロボツト

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1616675A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1750908A (zh) 2006-03-22
CN100493860C (zh) 2009-06-03
EP1616675A4 (en) 2006-08-09
JP4315720B2 (ja) 2009-08-19
US7574942B2 (en) 2009-08-18
EP1616675B1 (en) 2008-12-10
EP1616675A1 (en) 2006-01-18
DE602004018298D1 (de) 2009-01-22
KR20050105981A (ko) 2005-11-08
KR100638078B1 (ko) 2006-10-24
US20060230862A1 (en) 2006-10-19
JP2004299024A (ja) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004089581A1 (ja) 関節部のケーブルガイド
JP4566917B2 (ja) ロボット
KR100997140B1 (ko) 인간형 로봇
JP5546826B2 (ja) 多軸ロボット用の関節構造体およびこのような関節構造体を備えたロボット
US20100237178A1 (en) Rotary joint wiring unit for robots
US6324934B1 (en) Robot arm
DE60203544D1 (de) Gelenkmechanismus mit einer seilgetriebenen untersetzungsvorrichtung für einen roboterarm
JP2010064242A (ja) ロボットハンド及びこれを備えた人間型ロボット
CN104245249A (zh) 机器人关节构造
KR102009291B1 (ko) 로봇 관절 장치
AU2003258724A1 (en) Articulated arm for awnings
JP2006247804A (ja) ロボットアーム
JP2539796B2 (ja) 関節型ロボット
JP7319116B2 (ja) 回転装置
JP4270041B2 (ja) ロボットの手首装置とこれを備えたロボット
JPH04315592A (ja) ロボットの旋回機構
JP2002178290A (ja) ロボットの関節機構
JPS5837117B2 (ja) マニピユレ−タ等における関節
CN219006086U (zh) 关节模组和手指关节
US20230265915A1 (en) Power Transmission Device
KR101928289B1 (ko) 다관절 로봇용 호스 어댑터
JP2009125874A (ja) ロボット関節のワイヤハーネス配線構造
KR20100062265A (ko) 로봇용 관절구동장치
JP6757027B2 (ja) プーリ及びリンク機構
JP2006181690A (ja) 関節構造体

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020057012721

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20048048151

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006230862

Country of ref document: US

Ref document number: 10548322

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004724189

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020057012721

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004724189

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10548322

Country of ref document: US