(57)【要約】安価でかつロボットの運動性能に悪影響を及ぼさない産業用ロボット関節部の防水・防塵構造を提供する。そのために、マニピュレータの外周の一部に設けられたケーブル通過孔を有し、ケーブル通過孔を通してマニピュレータ内側及び外側に配線したケーブルを備えたマニピュレータ型ロボットにおいて、ケーブル通過孔（４ａ，４ｂ）付近に、内部を通る１つまたは複数のケーブルの外周を取り巻くモールドガイド（７）を備え、モールドガイド内側を樹脂充填によりモールド処理したモールド処理部（８）を備え、モールドガイドの外側にシール材（１４）を備えた。
2008044348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブルの外側に設けられるケーブル保護管と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記ケーブル保護管の一端側と結合するケーブル保護管固定具と、
前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定するケーブル固定具と、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通する第１の結合部材と、
前記ケーブル保護管固定具と前記第１の結合部材の内側に配置されるモールドガイドと、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記ケーブル保護管固定具と前記モールドガイドとを固定する第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項２】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記ケーブル保護管固定具は内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、
前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを螺合することにより前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記モールドガイドは内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを螺合することにより前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ケーブル固定具は結束バンドであり、
前記ケーブル保護管固定具には孔が設けられており、
前記結束バンドを前記ケーブル保護管固定具の孔を挿通させて前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを結束することにより前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項５】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通する第１の結合部材と、
前記第１の結合部材の内側に少なくともその一部が配置されるモールドガイドと、
前記ケーブルの外側に設けられ少なくとも一部が前記モールドガイドの内側に位置するケーブル保護管と、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記モールドガイドを固定する第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項６】
複数の前記ケーブルを前記モールドガイドの内側に挿通させた請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記第１の結合部材は表面にねじ山を有するコネクタであり、
前記第２の結合部材はプレッシャーナットであり、
前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは螺合することで互いに結合する請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記第１の結合部材の内周面と前記モールドガイドの外周面との隙間をシール材によりシール処理した請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記第１の結合部材と前記ケーブル通過孔との隙間をシール材によりシール処理した請求項８記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は産業用ロボットに関し、特に、産業用ロボットの関節部における機内配線ケーブルの防塵や防水の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、産業用ロボット（以後省略して、「ロボット」という）では、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置や各種センサ機器で使用する電気ケーブル、及びエアやガス等を供給するための流体導管などの、各種線条体が配線される。【０００３】  そして、これら配線線条体には、ロボットの関節部が回転運動する際の屈曲及び捻転動作を受けることによる、機械的耐久性に配慮した屈曲半径及び回転動作範囲といった制約条件があり、また、産業用ロボットが配置される環境や用途により、ロボットの関節部の防塵・防水構造にも配慮する必要がある。【０００４】  なお、従来のロボットの関節部の防塵・防水構造としては、関節中心部に設けた貫通孔を通して線条体を配線し、アーム開口部をカバー及びパッキンで塞ぐ手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】  しかしながら、上記従来の構成では、線条体を通すための貫通孔を関節軸と同軸上に設けるため、駆動モータを関節軸中心部から避けて配置させる必要があり、これに伴いプーリやタイミングベルトなどの動力伝達系部品及び軸受け機構が増加してしまい、ロボット全体の高コスト化が避けられない。【０００６】  また、関節部の構造が複雑化することで関節部が大型化して質量が増加する。さらに、減速機に設けた貫通孔に線条体を通しているので、この線条体の本数が増えて貫通孔に通らなくなってしまう場合、貫通孔の大きな大型の減速機を採用する必要が生じる。これに伴ってプーリやモータ等の他の部材も大型のものを採用する必要が生じ、結果として関節部の大型化および質量が増加する。高重量となるとロボット自体の重量が自身の負荷となってしまうので、ロボットの運動性能が低下する。
【特許文献１】特開平１１−２５４３７７号公報
【発明の開示】
【０００７】  本発明は、上記従来の課題に鑑み、安価でかつロボットの運動性能に悪影響を及ぼさない、ロボットの関節部の防水・防塵構造を提供する。
【０００８】  そのために、本発明の産業用ロボットは、マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、ケーブル通過孔の内側に配置されるモールドガイドと、モールドガイドの内側を通りマニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、ケーブルの外側に設けられるケーブル保護管と、内側にケーブルを挿通しケーブル保護管の一端側と結合するケーブル保護管固定具と、ケーブル保護管固定具とケーブルとを固定するケーブル固定具と、ケーブル通過孔に設けられ内側にケーブルを挿通する第１の結合部材と、内側にケーブルを挿通し第１の結合部材と結合することでケーブル保護管固定具とモールドガイドとを固定する第２の結合部材とを備えるものである。
【０００９】  この構成によれば、マニピュレータの側面に設けられたケーブル貫通孔部分のみに防塵・防水処理を行うことで、安価でかつ小型な防塵・防水特性を有する関節部構造が実現可能となる。
【００１０】  また、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置および各種センサ機器等の仕様変更に伴い、ケーブル及びエア、ガス等を供給するための流体導管等の数量や大きさの変更があった場合でも、関節軸に配置する動力伝達系部品などに影響を与えることなく、容易に対応することができる。
【００１１】  以上のように、本発明によると、マニピュレータの関節部の防塵・防水構造を非常に簡単な構成で実現できる。また、ケーブル及び流体導管等の変更に対しても、動力伝達系部品等に形状変更などの影響を与えることなく、容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態におけるロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部斜視図である。
【図３】図３は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部分解図である。
【図４】図４は同関節部近傍に設けられたケーブル通過孔付近における防塵・防水構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００１３】  １  第１アーム
２  第２アーム
３  第３アーム
４ａ，４ｂ  ケーブル通過孔
５  ケーブル保護管
６  ケーブル束
７  モールドガイド
８  モールド処理部
９  ケーブル保護管固定具
１１  結束バンド（ケーブル固定具）
１２  第１の結合部材
１３  第２の結合部材
１４  第１のシール材
１５  第２のシール材
２０  マニピュレータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  （実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。【００１５】  図１は本実施の形態における産業用ロボットの概略構成を示す斜視図である。図２はこのロボット関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部斜視図であり、図３は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部分解図である。【００１６】  図４は同関節部近傍に設けられたケーブル通過孔４ａ、４ｂ付近における防塵・防水構造を示す要部断面図である。【００１７】  図１に示すように、このロボットは、マニピュレータ２０に第１アーム１、第２アーム２、第３アーム３を備えている。【００１８】  このマニピュレータ２０の外周（外表面）の関節部近傍には、ケーブル通過孔４ａ、４ｂが設けられ、このケーブル通過孔４ａ、４ｂには螺子部（図示せず）が設けられている。なお、この螺子部は、後述する第１の結合部材１２に設けられた螺子部と螺合するためのものである。【００１９】  第２アーム２の側面には、ケーブル保護管５が沿設されている。ケーブル保護管５の内部には、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置や各種センサ機器で使用する電気ケーブル（導線等）、及びエアやガス等を供給するための流体導管などの各種線条体（以下、「ケーブル束」と呼ぶ）６を収容している。また、ケーブル保護管５は、図１に示すように、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを通して、第１アーム１から第３アーム３までの配線処理を行っている。そして、このケーブル保護管５はケーブル束６を保護する機能を有するものであり、一例としては金属バネから構成され、金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する略管形状となっている。すなわち、正確な管形状である必要はなく、おおよそ管形状であればよい。【００２０】  図２から図４に示すように、ケーブル保護管５の内部にはケーブル束６が収容されている。ケーブル保護管５の端部にはモールドガイド７が設けられている。ケーブル保護管５の少なくとも一部がモールドガイド７の内側に配置され、その内部にはケーブル束６が挿通されている。なお、このモールドガイド７の内側にはケーブル保護管５の一端側と螺合可能な溝が形成されており、ケーブル保護管５とモールドガイド７とを螺合することにより、ケーブル保護管５とモールドガイド７とを結合することができる。また、このモールドガイド７は略円筒の形状をしており、例えば樹脂等により形成され、弾性を有していても良い。【００２１】  モールドガイド７の内側には、ケーブル保護管５およびケーブル束６を隙間なく固着させるためにモールド処理部８が樹脂充填されている。なお、この充填樹脂としてはエポキシ樹脂等を用いても良いし、それ以外の材料を用いても良い。【００２２】  ケーブル保護管固定具９はケーブル保護管５の一端側と結合され、その内側には、ケーブル束６が挿通される。なお、このケーブル保護管固定具９の内側には、ケーブル保護管５の一端側と螺合可能な溝が形成されており、ケーブル保護管５とケーブル保護管固定具９とを螺合することにより、ケーブル保護管５とケーブル保護管固定具９とを結合する。【００２３】  ケーブル保護管固定具９とケーブル束６とはケーブル固定具によって固定される。本実施の形態ではこのケーブル固定具として結束バンド１１を用いている。ケーブル保護管固定具９には孔が設けられており、結束バンド１１をケーブル保護管固定具９の孔を挿通させてケーブル保護管固定具９とケーブル束６とを結束することにより、ケーブル保護管固定具９とケーブル束６とを固定する。【００２４】  ケーブル通過孔４ａ、４ｂには、第１の結合部材１２が設けられている。この第１の結合部材１２の内側にケーブル束６が挿通されている。この第１の結合部材１２の両端表面に螺子部が設けられており、一方の螺子部はケーブル通過孔４ａ、４ｂと螺合し、他方の螺子部は後述する第２の結合部材１３と螺合するためのものである。【００２５】  第２の結合部材１３は、第１の結合部材１２と結合することでモールドガイド７とケーブル保護管固定具９とを固定する。第２の結合部材の内側にもケーブル束６が挿通されている。また、第２の結合部材の内側表面には、第１の結合部材１２に設けられた螺子部と螺合可能な螺子部が形成されている。【００２６】  そして、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することにより、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを結合する。また、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することにより、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３でモールドガイド７とケーブル保護管固定具９とを挟み込んで、モールドガイド７とケーブル保護管固定具９を固定する。【００２７】  なお、この第２の結合部材１３の一例としては、プレッシャーナットを用いることができる。プレッシャーナットを用いることで、単なるナットを用いる場合に比べて、より強固に固定することができる。【００２８】  第１のシール材１４は第１の結合部材１２の内周面とモールドガイド７の外周面との隙間をシール処理する。また、第２のシール材１５は第１の結合部材１２とケーブル通過孔４ａ、４ｂとの隙間をシール処理する。なお、これらの第１のシール材１４及び第２のシール材１５として、弾性を有するシートガスケットを使用しても良いし、その代替としてＯリングや液状界面シール材などを使用しても良い。【００２９】  上記構成により、ケーブル通過孔４ａ、４ｂの内側に位置するモールドガイド７の部分にのみ設けたモールド処理部８と、モールドガイド７の外側に設けた第１のシール材１４および第２のシール材１５により、アーム外部からアーム内部への塵や水等の浸入を防ぐことができる。すなわち、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを設けた第１アーム１及び第３アーム３の内部空間を防塵・防水構造とすることができる。【００３０】  また、モールドガイド７が無く、単にケーブル束６のみではこの束の外形が安定せず、このケーブル束６の不安定な外形部分とケーブル通過孔４ａ、４ｂとの間で防塵・防水を行うことは非常に困難である。しかしながら、本実施の形態のように、安定したシール外形を有するモールドガイド７を設け、その内部にケーブル束６を通して、モールド処理部８により樹脂充填する構造としたことで、外形（モールドガイド７の外形）が定まったものとなる。従って、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とで形成される内部空間をモールドガイド７に対応した形状とし、第１の結合部材１２と第２の結合部���１３とを螺合することにより容易に防塵・防水構造を実現することができる。【００３１】  そして、ケーブル束６の外形がモールドガイド７の内径より小さい範囲であれば、ケーブル束６を構成する線状体の本数や種類を変更した場合であっても、ケーブル通過孔４ａ、４ｂとモールドガイド７とによる防塵・防水構造に影響しない。すなわち、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを変更する必要もなく、関節軸に配置する動力伝達に関する部品等に影響を与えることもない。【００３２】  また、仮に、ケーブル束６の仕様変更によって線状体の数量の増加や大きさの変更があり、モールドガイド７に通すことができなくなった場合でも、そのケーブル束６が通るモールドガイド７を別途設け、ケーブル通過孔４ａ、４ｂもそれに対応した形状とすることで容易に対応可能となる。従って、従来のロボットのように関節軸に配置する動力伝達系部品等に影響を与えることもなく、防塵・防水構造を実現することができる。【００３３】  さらに、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを結合することにより固定されたモールドガイド７およびケーブル保護管固定具９はケーブル保護管５と螺合し、モールドガイド７の内側において挿通するケーブル束６とケーブル保護管５をモールド処理により固着させる。それとともに、ケーブル固定具である結束バンド１１によってケーブル束６をケーブル保護管固定具９に固定することにより、ケーブル保護管５とケーブル束６が堅剛に固定される。これにより、関節軸の回転動作に影響を受けないケーブル配線部の固定を容易に実現することができる。【００３４】  以上のように、決まった内部空間と安定したシール外形を有しているモールドガイド７を設け、このモールドガイド７の内側にケーブル束６を通して、モールド処理部８によりモールド処理を施す。モールドガイド７の外側にシール処理を施し、ケーブル保護管５と螺合したケーブル保護管固定具９とケーブル束６をケーブル固定具である結束バンド１１により固定する。そして、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することによりモールドガイド７およびケーブル保護管固定具９を固定するだけで、ロボットの外部から内部に対するケーブル配線の防塵・防水構造と、関節軸の回転動作に影響を受けないケーブル配線部の固定を同時に実現することができる。【００３５】  従って、従来のロボットの防塵・防水構造のように、マニピュレータの関節軸に対して同軸上に中空空間を設けることにより関節部構造を複雑化することなく、簡単な構造で防塵・防水構造を実現することができる。また、従来のロボットのように、防塵・防水構造とすることにより関節部分を大型化させることや重量を増加させることがないので、ロボットの運動性能に悪影響を及ぼすこともない。【００３６】  なお、本実施の形態では、ケーブル束６は複数の線条体からなる例を示しているが、線条体の数に制限はなく、１つであっても複数であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】  本発明によれば、簡単な構成でロボットの関節部の防水・防塵構造を達成することができ、また、ケーブル束の仕様変更による数量や大きさの変更に対しても、関節軸に配置する動力伝達系部品等に影響を与えることなく、容易に対応可能である。従って、産業用ロボットの関節部構造やケーブル配線処理として非常に有用である。
【図１】
2008044348.tif 000003
【図２】
2008044348.tif 000004
【図３】
2008044348.tif 000005
【図４】
2008044348.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月18日(2007.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブルの外側に設けられるケーブル保護管と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記ケーブル保護管の一端側と結合するケーブル保護管固定具と、
前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定するケーブル固定具と、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通する第１の結合部材と、
前記ケーブル保護管固定具と前記第１の結合部材の内側に配置されるモールドガイドと、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記ケーブル保護管固定具と前記モールドガイドとを固定する第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項２】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記ケーブル保護管固定具は内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、
前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを螺合することにより前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記モールドガイドは内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを螺合することにより前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ケーブル固定具は結束バンドであり、
前記ケーブル保護管固定具には孔が設けられており、
前記結束バンドを前記ケーブル保護管固定具の孔を挿通させて前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを結束することにより前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項５】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通する第１の結合部材と、
前記第１の結合部材の内側に少なくともその一部が配置されるモールドガイドと、
前記ケーブルの外側に設けられ少なくとも一部が前記モールドガイドの内側に位置するケーブル保護管と、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記モールドガイドを固定する第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項６】
複数の前記ケーブルを前記モールドガイドの内側に挿通させた請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記第１の結合部材は表面にねじ山を有するコネクタであり、
前記第２の結合部材はプレッシャーナットであり、
前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは螺合することで互いに結合する請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記第１の結合部材の内周面と前記モールドガイドの外周面との隙間をシール材によりシール処理した請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記第１の結合部材と前記ケーブル通過孔との隙間をシール材によりシール処理した請求項８記載の産業用ロボット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用ロボットに関し、特に、産業用ロボットの関節部における機内配線ケーブルの防塵や防水の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、産業用ロボット（以後省略して、「ロボット」という）では、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置や各種センサ機器で使用する電気ケーブル、及びエアやガス等を供給するための流体導管などの、各種線条体が配線される。
【０００３】
そして、これら配線線条体には、ロボットの関節部が回転運動する際の屈曲及び捻転動作を受けることによる、機械的耐久性に配慮した屈曲半径及び回転動作範囲といった制約条件があり、また、産業用ロボットが配置される環境や用途により、ロボットの関節部の防塵・防水構造にも配慮する必要がある。
【０００４】
なお、従来のロボットの関節部の防塵・防水構造としては、関節中心部に設けた貫通孔を通して線条体を配線し、アーム開口部をカバー及びパッキンで塞ぐ手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、線条体を通すための貫通孔を関節軸と同軸上に設けるため、駆動モータを関節軸中心部から避けて配置させる必要があり、これに伴いプーリやタイミングベルトなどの動力伝達系部品及び軸受け機構が増加してしまい、ロボット全体の高コスト化が避けられない。
【０００６】
また、関節部の構造が複雑化することで関節部が大型化して質量が増加する。さらに、減速機に設けた貫通孔に線条体を通しているので、この線条体の本数が増えて貫通孔に通らなくなってしまう場合、貫通孔の大きな大型の減速機を採用する必要が生じる。これに伴ってプーリやモータ等の他の部材も大型のものを採用する必要が生じ、結果として関節部の大型化および質量が増加する。高重量となるとロボット自体の重量が自身の負荷となってしまうので、ロボットの運動性能が低下する。
【特許文献１】特開平１１−２５４３７７号公報
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、安価でかつロボットの運動性能に悪影響を及ぼさない、ロボットの関節部の防水・防塵構造を提供する。
【０００８】
そのために、本発明の産業用ロボットは、マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、ケーブル通過孔の内側に配置されるモールドガイドと、モールドガイドの内側を通りマニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、ケーブルの外側に設けられるケーブル保護管と、内側にケーブルを挿通しケーブル保護管の一端側と結合するケーブル保護管固定具と、ケーブル保護管固定具とケーブルとを固定するケーブル固定具と、ケーブル通過孔に設けられ内側にケーブルを挿通する第１の結合部材と、内側にケーブルを挿通し第１の結合部材と結合することでケーブル保護管固定具とモールドガイドとを固定する第２の結合部材とを備えるものである。
【０００９】
この構成によれば、マニピュレータの側面に設けられたケーブル貫通孔部分のみに防塵・防水処理を行うことで、安価でかつ小型な防塵・防水特性を有する関節部構造が実現可能となる。
【００１０】
また、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置および各種センサ機器等の仕様変更に伴い、ケーブル及びエア、ガス等を供給するための流体導管等の数量や大きさの変更があった場合でも、関節軸に配置する動力伝達系部品などに影響を与えることなく、容易に対応することができる。
【００１１】
以上のように、本発明によると、マニピュレータの関節部の防塵・防水構造を非常に簡単な構成で実現できる。また、ケーブル及び流体導管等の変更に対しても、動力伝達系部品等に形状変更などの影響を与えることなく、容易に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１３】
図１は本実施の形態における産業用ロボットの概略構成を示す斜視図である。図２はこのロボット関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部斜視図であり、図３は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部分解図である。
【００１４】
図４は同関節部近傍に設けられたケーブル通過孔４ａ、４ｂ付近における防塵・防水構造を示す要部断面図である。
【００１５】
図１に示すように、このロボットは、マニピュレータ２０に第１アーム１、第２アーム２、第３アーム３を備えている。
【００１６】
このマニピュレータ２０の外周（外表面）の関節部近傍には、ケーブル通過孔４ａ、４ｂが設けられ、このケーブル通過孔４ａ、４ｂには螺子部（図示せず）が設けられている。なお、この螺子部は、後述する第１の結合部材１２に設けられた螺子部と螺合するためのものである。
【００１７】
第２アーム２の側面には、ケーブル保護管５が沿設されている。ケーブル保護管５の内部には、ロボットの各関節軸を駆動するモータやロボットに搭載された溶接用送給装置や各種センサ機器で使用する電気ケーブル（導線等）、及びエアやガス等を供給するための流体導管などの各種線条体（以下、「ケーブル束」と呼ぶ）６を収容している。また、ケーブル保護管５は、図１に示すように、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを通して、第１アーム１から第３アーム３までの配線処理を行っている。そして、このケーブル保護管５はケーブル束６を保護する機能を有するものであり、一例としては金属バネから構成され、金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する略管形状となっている。すなわち、正確な管形状である必要はなく、おおよそ管形状であればよい。
【００１８】
図２から図４に示すように、ケーブル保護管５の内部にはケーブル束６が収容されている。ケーブル保護管５の端部にはモールドガイド７が設けられている。ケーブル保護管５の少なくとも一部がモールドガイド７の内側に配置され、その内部にはケーブル束６が挿通されている。なお、このモールドガイド７の内側にはケーブル保護管５の一端側と螺合可能な溝が形成されており、ケーブル保護管５とモールドガイド７とを螺合することにより、ケーブル保護管５とモールドガイド７とを結合することができる。また、このモールドガイド７は略円筒の形状をしており、例えば樹脂等により形成され、弾性を有していても良い。
【００１９】
モールドガイド７の内側には、ケーブル保護管５およびケーブル束６を隙間なく固着させるためにモールド処理部８が樹脂充填されている。なお、この充填樹脂としてはエポキシ樹脂等を用いても良いし、それ以外の材料を用いても良い。
【００２０】
ケーブル保護管固定具９はケーブル保護管５の一端側と結合され、その内側には、ケーブル束６が挿通される。なお、このケーブル保護管固定具９の内側には、ケーブル保護管５の一端側と螺合可能な溝が形成されており、ケーブル保護管５とケーブル保護管固定具９とを螺合することにより、ケーブル保護管５とケーブル保護管固定具９とを結合する。
【００２１】
ケーブル保護管固定具９とケーブル束６とはケーブル固定具によって固定される。本実施の形態ではこのケーブル固定具として結束バンド１１を用いている。ケーブル保護管固定具９には孔が設けられており、結束バンド１１をケーブル保護管固定具９の孔を挿通させてケーブル保護管固定具９とケーブル束６とを結束することにより、ケーブル保護管固定具９とケーブル束６とを固定する。
【００２２】
ケーブル通過孔４ａ、４ｂには、第１の結合部材１２が設けられている。この第１の結合部材１２の内側にケーブル束６が挿通されている。この第１の結合部材１２の両端表面に螺子部が設けられており、一方の螺子部はケーブル通過孔４ａ、４ｂと螺合し、他方の螺子部は後述する第２の結合部材１３と螺合するためのものである。
【００２３】
第２の結合部材１３は、第１の結合部材１２と結合することでモールドガイド７とケーブル保護管固定具９とを固定する。第２の結合部材の内側にもケーブル束６が挿通されている。また、第２の結合部材の内側表面には、第１の結合部材１２に設けられた螺子部と螺合可能な螺子部が形成されている。
【００２４】
そして、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することにより、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを結合する。また、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することにより、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３でモールドガイド７とケーブル保護管固定具９とを挟み込んで、モールドガイド７とケーブル保護管固定具９を固定する。
【００２５】
なお、この第２の結合部材１３の一例としては、プレッシャーナットを用いることができる。プレッシャーナットを用いることで、単なるナットを用いる場合に比べて、より強固に固定することができる。
【００２６】
第１のシール材１４は第１の結合部材１２の内周面とモールドガイド７の外周面との隙間をシール処理する。また、第２のシール材１５は第１の結合部材１２とケーブル通過孔４ａ、４ｂとの隙間をシール処理する。なお、これらの第１のシール材１４及び第２のシール材１５として、弾性を有するシートガスケットを使用しても良いし、その代替としてＯリングや液状界面シール材などを使用しても良い。
【００２７】
上記構成により、ケーブル通過孔４ａ、４ｂの内側に位置するモールドガイド７の部分にのみ設けたモールド処理部８と、モールドガイド７の外側に設けた第１のシール材１４および第２のシール材１５により、アーム外部からアーム内部への塵や水等の浸入を防ぐことができる。すなわち、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを設けた第１アーム１及び第３アーム３の内部空間を防塵・防水構造とすることができる。
【００２８】
また、モールドガイド７が無く、単にケーブル束６のみではこの束の外形が安定せず、このケーブル束６の不安定な外形部分とケーブル通過孔４ａ、４ｂとの間で防塵・防水を行うことは非常に困難である。しかしながら、本実施の形態のように、安定したシール外形を有するモールドガイド７を設け、その内部にケーブル束６を通して、モールド処理部８により樹脂充填する構造としたことで、外形（モールドガイド７の外形）が定まったものとなる。従って、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とで形成される内部空間をモールドガイド７に対応した形状とし、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することにより容易に防塵・防水構造を実現することができる。
【００２９】
そして、ケーブル束６の外形がモールドガイド７の内径より小さい範囲であれば、ケーブル束６を構成する線状体の本数や種類を変更した場合であっても、ケーブル通過孔４ａ、４ｂとモールドガイド７とによる防塵・防水構造に影響しない。すなわち、ケーブル通過孔４ａ、４ｂを変更する必要もなく、関節軸に配置する動力伝達に関する部品等に影響を与えることもない。
【００３０】
また、仮に、ケーブル束６の仕様変更によって線状体の数量の増加や大きさの変更があり、モールドガイド７に通すことができなくなった場合でも、そのケーブル束６が通るモールドガイド７を別途設け、ケーブル通過孔４ａ、４ｂもそれに対応した形状とすることで容易に対応可能となる。従って、従来のロボットのように関節軸に配置する動力伝達系部品等に影響を与えることもなく、防塵・防水構造を実現することができる。
【００３１】
さらに、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを結合することにより固定されたモールドガイド７およびケーブル保護管固定具９はケーブル保護管５と螺合し、モールドガイド７の内側において挿通するケーブル束６とケーブル保護管５をモールド処理により固着させる。それとともに、ケーブル固定具である結束バンド１１によってケーブル束６をケーブル保護管固定具９に固定することにより、ケーブル保護管５とケーブル束６が堅剛に固定される。これにより、関節軸の回転動作に影響を受けないケーブル配線部の固定を容易に実現することができる。
【００３２】
以上のように、決まった内部空間と安定したシール外形を有しているモールドガイド７を設け、このモールドガイド７の内側にケーブル束６を通して、モールド処理部８によりモールド処理を施す。モールドガイド７の外側にシール処理を施し、ケーブル保護管５と螺合したケーブル保護管固定具９とケーブル束６をケーブル固定具である結束バンド１１により固定する。そして、第１の結合部材１２と第２の結合部材１３とを螺合することによりモールドガイド７およびケーブル保護管固定具９を固定するだけで、ロボットの外部から内部に対するケーブル配線の防塵・防水構造と、関節軸の回転動作に影響を受けないケーブル配線部の固定を同時に実現することができる。
【００３３】
従って、従来のロボットの防塵・防水構造のように、マニピュレータの関節軸に対して同軸上に中空空間を設けることにより関節部構造を複雑化することなく、簡単な構造で防塵・防水構造を実現することができる。また、従来のロボットのように、防塵・防水構造とすることにより関節部分を大型化させることや重量を増加させることがないので、ロボットの運動性能に悪影響を及ぼすこともない。
【００３４】
なお、本実施の形態では、ケーブル束６は複数の線条体からなる例を示しているが、線条体の数に制限はなく、１つであっても複数であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、簡単な構成でロボットの関節部の防水・防塵構造を達成することができ、また、ケーブル束の仕様変更による数量や大きさの変更に対しても、関節軸に配置する動力伝達系部品等に影響を与えることなく、容易に対応可能である。従って、産業用ロボットの関節部構造やケーブル配線処理として非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の実施の形態におけるロボットの概略構成を示す斜視図
【図２】図２は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部斜視図
【図３】図３は同関節部の防塵・防水構造の概略構成を示す要部分解図
【図４】図４は同関節部近傍に設けられたケーブル通過孔付近における防塵・防水構造を示す要部断面図
【符号の説明】
【００３７】
１    第１アーム
２    第２アーム
３    第３アーム
４ａ，４ｂ    ケーブル通過孔
５    ケーブル保護管
６    ケーブル束
７    モールドガイド
８    モールド処理部
９    ケーブル保護管固定具
１１    結束バンド（ケーブル固定具）
１２    第１の結合部材
１３    第２の結合部材
１４    第１のシール材
１５    第２のシール材
２０    マニピュレータ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008044348.tif 000007
【図２】
2008044348.tif 000008
【図３】
2008044348.tif 000009
【図４】
2008044348.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月15日(2007.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブルの外側に設けられるケーブル保護管と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記ケーブル保護管の一端側と結合し、前記ケーブル保護管を前記ケーブルに固定するためのケーブル保護管固定具と、
前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定することで前記ケーブル保護管と前記ケーブルとを固定するケーブル固定具と、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通し、第２の結合部材と結合する第１の結合部材と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記ケーブル保護管固定具と前記第１の結合部材の内側に配置されるモールドガイドと、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
前記ケーブル保護管固定具と前記モールドガイドの外側に設けられ内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記ケーブル保護管固定具と前記モールドガイドとを挟み込んで固定する前記第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項２】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記ケーブル保護管固定具は内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、
前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを螺合することにより前記ケーブル保護管と前記ケーブル保護管固定具とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ケーブル保護管は金属線をコイル状に巻回したバネ性を有する管形状であり、
前記モールドガイドは内側に前記ケーブル保護管の一端側と螺合可能な溝が形成されており、前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを螺合することにより前記モールドガイドと前記ケーブル保護管とを結合する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ケーブル固定具は結束バンドであり、前記結束バンドで前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを結束することにより前記ケーブル保護管固定具と前記ケーブルとを固定する請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項５】
マニピュレータの側面に設けられたケーブル通過孔と、
前記ケーブル通過孔を通り前記マニピュレータの内側と外側に配線されるケーブルと、
前記ケーブル通過孔に設けられ内側に前記ケーブルを挿通し第２の結合部材と結合する第１の結合部材と、
内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材の内側に少なくともその一部が配置されるモールドガイドと、
前記ケーブルの外側に設けられ少なくとも一部が前記モールドガイドの内側に位置するケーブル保護管と、
前記モールドガイドの内側に充填される充填樹脂と、
前記ケーブル保護管固定具と前記モールドガイドの外側に設けられ内側に前記ケーブルを挿通し前記第１の結合部材と結合することで前記モールドガイドを挟み込んで固定する第２の結合部材と
を備えた産業用ロボット。
【請求項６】
複数の前記ケーブルを前記モールドガイドの内側に挿通させた請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記第１の結合部材は表面にねじ山を有するコネクタであり、
前記第２の結合部材はプレッシャーナットであり、
前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは螺合することで互いに結合する請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記第１の結合部材の内周面と前記モールドガイドの外周面との隙間をシール材によりシール処理した請求項１から５のいずれか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項９】
前記第１の結合部材と前記ケーブル通過孔との隙間をシール材によりシール処理した請求項８記載の産業用ロボット。
【国際調査報告】
2008044348.tif 000011
2008044348.tif 000012
2008044348.tif 000013
2008044348.tif 000014