JP4274685B2 - ロボットのケーブル案内装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業用ロボットの互いに相対動作を行うロボット構成部材間に張設されるケーブルを案内するケーブル案内装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用ロボットはアームの先端に各種作業を行うエンドエフェクタを取り付け、このエンドエフェクタに作業用液体、作業用気体、電力、電気信号などをケーブルを介して供給するようにしている。そして該ケーブルはロボットアームの外側に沿って配設され、また一般に産業用ロボットのアームは多関節で、エンドエフェクタもアームに対して相対動可能に取り付けられている。
【０００３】
前記したように、産業用ロボットのケーブルは互いに相対動を行う２つのロボット構成部材間に張設されるため、ロボットが動作した際に擦れが生じたり、無理な力が作用し、ケーブルに傷が付いたり動作不良を起こすおそれがある。このため、ロボットの動作に無理なくケーブルが追従する案内装置が特開平５−２２０６８９号公報に提案されている。
【０００４】
上記特開平５−２２０６８９号公報に提案される内容は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ロボットアーム１００に固定される内輪１０１に対し、外輪１０２を回転自在に取り付け、この外輪１０２に一対の保持枠１０３を設け、この保持枠１０３間に２本のローラ１０４を取り付け、これら保持枠１０３とローラ１０４間にて形成される空間にケーブル１０５を挿通するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の案内装置を構成する部材のうち、ロボットの動きに追従できる部材は内輪１０１に対し回転自在に取り付けられた外輪１０２のみであり、一対の保持枠１０３とローラ１０４間に挿通されたケーブル１０５に負荷が集中し、ケーブルが損傷する不利がある。また、内輪１０１に対し外輪１０２を全周に亘って回転自在としているため、機構的に複雑になり、ロボットに対する着脱も面倒になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るケーブル案内装置は、ロボットアームなどのロボットを構成する部材に取り付けられる円弧状ガイドレールと、このガイドレールに沿って移動自在に係合する移動部材と、この移動部材に対してガイドレールの径方向に伸びる軸を中心として回動自在に取り付けられる回動部材と、この回動部材との間でケーブルを保持する保持部材とを備えた。
【０００７】
本発明によれば、ロボットの動きに追従できる部材は、移動部材と回動部材であるので、従来に比較しケーブルに無理な力や擦れが生じない。また、機構的にも簡略化され、コストダウンにつながる。
【０００８】
また、前記保持部材はガイドレールの径方向に伸びる軸に対し外周に球面部を有するジョイントを介して取り付けることも可能である。このような構成とすることで、保持部材は任意の方向に傾動可能となり、ロボットの動作に対する追従性は更に高まる。
【０００９】
また、前記移動部材にガイドレールを設けることで前記円弧状ガイドレールに対し移動可能とすることで、移動部材の動作がスムーズになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係るケーブル案内装置の取り付けイメージ図、図２は同ケーブル案内装置の全体図、図３は図２のＡ−Ａ方向拡大断面図、図４は図２のＢ方向拡大矢示図である。
【００１１】
図１に示すように、ケーブル案内装置１は関節２において連結された互いに相対動をなすロボットアーム３，４の一方に固着され、ケーブル５を保持している。
【００１２】
図２〜図４に示すように、ケーブル案内装置１は、円弧状ガイドレール１１と、この円弧状ガイドレール１１と対をなす円弧状受け部材１２とをロボットアーム４を抱持するように外側から被せ、両者をボルト１３にてリストバンド状に締結することでロボットアーム４に固着される。
【００１３】
前記円弧状ガイドレール１１は断面Ｉ字状をなし、門型をなす移動部材１４が両側からレール１１にローラ１５を介して係合している。而して、移動部材１４は円弧状ガイドレール１１に沿って約１２０°の範囲で移動可能とされる。
【００１４】
前記移動部材１４の外側面にはボルト１６を介して連結部材１７を取り付けている。この連結部材１７は円弧状ガイドレール１１の径方向と平行に外側に突出する筒状小径部１８を備え、この筒状小径部１８の内側面には雌ねじを刻設し、外側面にはブッシュ１９を外嵌している。
【００１５】
実施例では移動部材１４と連結部材１７とを別部材としたが、移動部材１４と一体的に形成してもよい。
【００１６】
前記連結部材１７には回動部材２０を連結している。即ち、回動部材２０は筒部２１とプレート部２２からなり、筒部２１は前記ブッシュ１９の外側に嵌合し、この状態で座金２３を介してボルト２４を前記筒状小径部１８内周面の雌ねじに螺合することで、円弧状ガイドレール１１の径方向に伸びる軸に相当する筒状小径部１８を中心として回動自在に支持される。
【００１７】
更に、前記回動部材２０のプレート部２２には、プレート部２２との間でケーブルを保持する半円帯状をなす保持部材２５をボルト２６を介して着脱自在としている。
【００１８】
以上において、保持部材２５とプレート部２２との間にケーブル５を挟み、ボルト２６で固定する。この状態でロボットアーム３，４が動作を行い、相対位置が変化すると、当該変化に追従して移動部材１４が円弧状ガイドレール１１に沿って移動し、また回動部材２０が筒状小径部１８を中心として回動する。このように本実施例にあっては、移動部材１４と回動部材２０のそれぞれが独立してロボットアームの動作に追従動するため、ケーブル５に擦れが生じたり、無理な力が作用することがない。
【００１９】
図５は別実施例の要部断面図であり、この実施例にあっては筒状小径部１８の外周にボールベアリング３０を介して外周に球面部を有するジョイント３１を回転自在に支持するとともに、外周に球面部を有するジョイント３１の外周球面部に回動部材２０を係合している。なお、外周に球面部を有するジョイント３１の上端は座金２３にて保持され、下端は押え部材３２にて保持され、また回動部材２０の下端にもその回動量を規制する押え部材３３を取り付けている。
【００２０】
以上のように、筒状小径部１８と回動部材２０との間に外周に球面部を有するジョイント３１を介在せしめることで、回動部材２０は任意の方向に回動可能となり、ロボットの極めて複雑な動きにも追従することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、円弧状ガイドレールに沿って移動部材をローラ等を介して移動自在に係合し、この移動部材に対してガイドレールの径方向に伸びる軸を中心として回動自在に回動部材を取り付け、この回動部材に対し保持部材によってケーブルを固定するようにしたので、移動部材と回動部材がロボットの動きに追従し、ケーブルに無理な力や擦れが生じることがない。
【００２２】
また、別実施例に示したように、保持部材をガイドレールの径方向に伸びる軸に対し外周に球面部を有するジョイントを介して取り付けるようにすれば、ロボットの動作に対する追従性は更に高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るケーブル案内装置の取り付けイメージ図
【図２】同ケーブル案内装置の全体図
【図３】図２のＡ−Ａ方向拡大断面図
【図４】図２のＢ方向拡大矢示図
【図５】別実施例の要部断面図
【図６】（ａ）は従来のケーブル案内装置の正面図、（ｂ）は同従来のケーブル案内装置の断面図
【符号の説明】
【００２４】
１…ケーブル案内装置、２…関節、３，４…ロボットアーム、５…ケーブル，１１…円弧状ガイドレール，１２…円弧状受け部材、１３，１６，２４，２６…ボルト、１４…移動部材、１５…ローラ、１７…連結部材、１８…筒状小径部、１９…ブッシュ，２０…回動部材、２１…筒部、２２…プレート部、２３…座金、２５…保持部材、３０…ボールベアリング、３１…外周に球面部を有するジョイント、３２，３３…押え部材。

Claims (1)

1. 互いに相対動作を行うロボット構成部材間に張設されるケーブルを案内するケーブル案内装置において、このケーブル案内装置は断面Ｉ字状の円弧状ガイドレールとこの円弧状ガイドレールと対を為す円弧状受け部材を互いに締結することによりロボットラームを抱持するように取り付けられ、前記断面Ｉ状の円弧状ガイドレールの両側に門型に形成された移動部材に配設されたローラが係合することにより、前記円弧状ガイドレールに沿って移動自在に係合する移動部材と、この移動部材に対してガイドレールの径方向に伸びる筒状小径部を中心として前記筒状小径部の外周に、その外周に球面部を有するジョイントをボールベアリングを介して回転自在に支持され、更に前記ジョイントの球面部に係合するように回動自在に取り付けられる回動部材と、この回動部材との間でケーブルを保持する保持部材とを備えたことを特徴とするロボットのケーブル案内装置。

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