(57)【要約】【課題】            シャフトとケーブルとが干渉した場合には、ケーブルの磨耗及び切断、シャフトの破損等の問題が生じる。【解決手段】        基軸部と、第１の回転軸を中心として回転自在な第１のアームと、第２の回転軸を中心として回転自在な第２のアームと、シャフトと、ケーブルと、第１のストッパと、第１のストッパと略対向する位置で第２のアームに固定されるとともに、第２のアームが第２の回転軸を中心として回転する場合に第１のストッパと接触する第２のストッパと、を備えたものである。【選択図】          図１
2006187841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基軸部と、
この基軸部の軸心である第１の回転軸に一端があり、この第１の回転軸を中心として回転自在な第１のアームと、
この第１のアームの他端にあり上記第１の回転軸と平行である第２の回転軸に一端があり、この第２の回転軸を中心として回転自在な第２のアームと、
この第２のアームの他端にあり上記第２の回転軸と平行するシャフトと、
一端は上記基軸部の側面に設けられた周設部に接続し、他端は上記第２のアームの一端に接続したケーブルと、
このケーブルの一端、他端及び上記第１の回転軸が略同一平面にある場合にこのケーブルの他端の基軸部側に固定された第１のストッパと、
上記第１のアームと上記第２のアームとを略一直線に伸ばした場合に上記ケーブルの他端を介して上記第１のストッパと略対向する位置で上記第２のアームに固定されるとともに、上記第２のアームが上記第２の回転軸を中心として回転する場合に上記第１のストッパと接触することにより上記ケーブルと上記シャフトが間隔を有する大きさの第２のストッパと、
を備えたことを特徴とした産業用ロボット。
【請求項２】
基軸部と、
この基軸部の軸心である第１の回転軸に一端があり、この第１の回転軸を中心として回転自在な第１のアームと、
この第１のアームの他端にあり上記第１の回転軸と平行である第２の回転軸に一端があり、この第２の回転軸を中心として回転自在な第２のアームと、
この第２のアームの他端にあり上記第２の回転軸と平行するシャフトと、
一端は上記基軸部の側面に設けられた周設部に接続し、他端は上記第２のアームの一端に接続したケーブルと、
このケーブルの一端、他端が上記第１の回転軸を介して略対向する場合にこのケーブルの他端の基軸部側に固定された第１のストッパと、
上記第１のアームと上記第２のアームとを略一直線に伸ばした場合に上記ケーブルの他端を介して上記第１のストッパと略対向する位置で上記第２のアームに固定されるとともに、上記第２のアームが上記第２の回転軸を中心として回転する場合に上記第１のストッパと接触することにより上記ケーブルと上記シャフトが間隔を有する大きさの第２のストッパと、
を備えたことを特徴とした産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基軸部とアームとを結合するケーブルが外部に露出している産業用ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットのアームの動作する範囲を広くする技術として下記特許文献１がある。この特許文献１に開示された産業用ロボットは、ケーブルの配線をアームと反対側にコンパクトにまとめて配線することにより、アームとケーブルとの干渉を防止し、アームの動作する範囲を広くするとともに、アームがケーブルに加える応力を低減するものである。
【特許文献１】実開昭６２-０６５１８８
【特許文献２】特開昭６１-２９７０９６
【特許文献３】特開平１０-２４９７５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記ケーブルが、産業用ロボットの筐体の外部に露出しているため、第２のアームにシャフトが立設された場合、第２のアームが動作することによりシャフトとケーブルとが干渉する。シャフトとケーブルとが干渉した場合には、ケーブルの切断、シャフトの破損の問題が生じる。
本願発明にかかる産業用ロボットは、かかる問題を解決するためになされたもので、ケーブルとシャフトとの干渉を防止するとともに、アームの動作領域を大きく取ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明にかかる産業用ロボットにおいては、基軸部と、基軸部の軸心である第１の回転軸に一端があり、第１の回転軸を中心として回転自在な第１のアームと、第１のアームの他端にあり第１の回転軸と平行である第２の回転軸に一端があり、第２の回転軸を中心として回転自在な第２のアームと、第２のアームの他端にあり第２の回転軸と平行するシャフトと、一端は基軸部の側面に設けられた周設部に接続し、他端は第２のアームの一端に接続したケーブルと、ケーブルの一端、他端及び第１の回転軸が略同一平面にある場合にこのケーブルの他端の基軸部側に固定された第１のストッパと、第１のアームと第２のアームとを略一直線に伸ばした場合にケーブルの他端を介して第１のストッパと略対向する位置で第２のアームに固定されるとともに、第２のアームが第２の回転軸を中心として回転する場合に第１のストッパと接触することによりケーブルとシャフトが間隔を有する大きさの第２のストッパと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００５】
この発明は、基軸部と、基軸部の軸心である第１の回転軸に一端があり、第１の回転軸を中心として回転自在な第１のアームと、第１のアームの他端にあり第１の回転軸と平行である第２の回転軸に一端があり、第２の回転軸を中心として回転自在な第２のアームと、第２のアームの他端にあり第２の回転軸と平行するシャフトと、一端は基軸部の側面に設けられた周設部に接続し、他端は第２のアームの一端に接続したケーブルと、ケーブルの一端、他端及び第１の回転軸が略同一平面にある場合にこのケーブルの他端の基軸部側に固定された第１のストッパと、第１のアームと第２のアームとを略一直線に伸ばした場合にケーブルの他端を介して第１のストッパと略対向する位置で第２のアームに固定されるとともに、第２のアームが第２の回転軸を中心として回転する場合に第１のストッパと接触することによりケーブルとシャフトが間隔を有する大きさの第２のストッパと、を備えることにより、産業用ロボットの動作範囲が、シャフトとケーブルの干渉を防止するとともに、アームの動作範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
図１は、本願発明の対象である産業用ロボット全体を側面から見た図である。図２は、産業用ロボットのケーブル３と第２のアーム２との接続部近辺における第２のアーム２の内部構造を示す図である。図３は、図２に示されている第２のアーム２の内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。図４は、第１のアーム４と第２のアーム２とが一直線上にある場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図５は、図４に示されている第２のアーム２の内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。図６は、第１のアーム４と第２のアーム２が垂直の位置関係にある場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図７は、図６に示されている第２のアーム２の内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。図８は、第２のアーム２が内回りした場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図９は、図８に示されている第２のアーム２の内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。
【０００７】
図１は、本願発明の実施の形態１に係る産業用ロボットの概要を示す図である。５は、後述する第１のアーム４を軸心である第１の回転軸Ｐを中心に回転させる基軸部である。なお、回転動作は、駆動モータ（図示せず）により行う。１００は、基軸部５の側面に設けられている周設部である。周設部１００には、後述するケーブル３の一端が接続されている。４は、基軸部５の軸心である第１の回転軸Ｐを中心として回転し、基軸部５により支持された第１のアームである。２は、第１のアーム４に対して第１の回転軸Ｐに平行で第１のアーム４の他端にある第２の回転軸Ｑの周りで回転するとともに第１のアーム４に支持された第２のアームである。１は、第２の回転軸Ｑに略平行であり第２のアーム２の他端に備えられたボールネジシャフト（以下、シャフト）である。このシャフト１が上下することで、後述するストッパ１６の高さが変位する。１６は、シャフトの頭部に備えられたストッパである。ストッパ１６は、シャフト１が第２のアーム２を貫通することを防止する役割を果たす。３は、一端が周設部１００に接続され、他端が第２のアーム２の一端（Ｑ軸上）に接続され、基軸部５から第２の水平アーム２に電力等を供給するケーブルである。なお、このケーブル３には、モータの駆動ケーブル、検出器の配線が入っている。
【０００８】
次に、図２、図３を用いて、産業用ロボットのケーブル３と第２のアーム２との接続部近辺における第２のアーム２の内部構造を説明する。１５は、ケーブル３を支持するケーブルアダプタである。２aは、後述する第１のストッパ１１、第２のストッパ１０等を覆うハウジングである。なおハウジング２aは、第２のアーム２の一部であり、後述するベアリング６の外輪に固定される。８は、ケーブル３と後述するベアリング６の内輪とを固定するカラーである。６は、第２のアーム２が、第２の回転軸Ｑにおいて、ケーブル３と摩擦がなく回転できる軸受であるベアリングである。なお、ベアリング６の内輪は、カラー８を介してケーブル３に固定され、外輪はハウジング２aを介して第２のアーム２に固定されている。
【０００９】
９は、ケーブル３を囲むとともに、ケーブル３と後述する第１のストッパ１１を固定する役割を果たすカラーである。１１は、ケーブル３の他端（第２のアーム２に接続されている側）が第２のアーム２の一端で接続される接続部近傍において、ケーブル３の一端、ケーブル３の他端及び第１の回転軸Ｐが略同一平面にある場合に、ケーブル３の他端の基軸部側に固定された第１のストッパである（図３参照）。なお、第１のストッパ１１は、例えば、ボルトによりケーブル３に固定される。１０は、第１のアーム４と第２のアーム２とを略一直線に伸ばした場合にケーブル３の他端を介して第１のストッパ１１と略対向する位置で第２のアーム２に固定される第２のストッパである。第２のストッパ１０は、第２のアーム２が第２の回転軸Ｑを中心として回転する場合に第１のストッパ１１と接触することによりケーブル３とシャフト１が常に間隔を有する大きさに調整されている。なお、ハウジング２aは、ベアリング６の外輪に固定することにより、ベアリング６の外輪と第２のアーム２とを固定する役割も果たす。第２のストッパ１０は、ボルトにより第２のアーム２に固定される。
【００１０】
次に、図４から図９を用いて本願発明における産業用ロボットの動作について説明する。
なお、図４に示す１２は、第２のアーム２の動作することが可能な領域である動作領域１２である。図４は、第１のアーム４と第２のアーム２とが一直線上にある場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図５は、第１のアーム４と第２のアーム２が一直線上にある場合に図２に示されている矢視Ａから見た図である。図４、図５が示すように、第１のアーム４、第２のアーム２が略一直線に伸びた場合には、第１のストッパ１１は、ケーブル３の基軸部５側に固定されており、第２のストッパ１０は、第１のストッパ１１と、ケーブル３をはさんで対向する位置にある。
【００１１】
図６は、第１のアーム４と第２のアーム２とが垂直の位置関係にある場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図７は、第１のアーム４と第２のアーム２とが垂直の位置関係にある場合に図２に示されている矢視Ａから見た図である。図６、図７が示すように、第１のアーム４、第２のアーム２が垂直の位置関係にある場合には、第１のストッパ１１は、ケーブル３の基軸部５側に固定されており、第２のストッパ１０は、第１のストッパ１１と第２の回転軸Ｑと９０度の角度を有する位置関係にある。
【００１２】
図８は、第２のアーム２の先端が内回りした場合の産業用ロボットを上部から見た図である。図９は、第２のアーム２の先端が内回りした場合に図２に示されている矢視Ａから見た図である。図８、図９が示すように、第２のアーム２の先端が内回りした場合には、第１のストッパ１１は、ケーブル３の基軸部５側に固定されており、第２のストッパ１０は、第１のストッパ１１と接することになる。ここで、第２のストッパ１０は、第２のアーム２が第２の回転軸Ｑを中心として回転する場合に第１のストッパ１１と接触することによりケーブル３とシャフト１が間隔を有する大きさに設定されている。このために、シャフト１がこれ以上ケーブル３に近づくことはない。このことにより、シャフト１とケーブル３とが接触することはなくなる。更に、ケーブル３とシャフト１が常に間隔を有するために、第１のストッパ１１と第２のストッパ１０が接触した後に、更に第２のアーム２の先端が内回りしたとしても、ケーブル３とシャフト１とが接触することはない。
【００１３】
このように、実施の形態１によれば、シャフト１とケーブル３に常に間隔が確保されているため、ケーブル３とシャフト１の干渉を避けることができる。このため、ケーブル３及びシャフト１の干渉を防止することができ、ケーブル３の切断、シャフト１の破損を未然に防止することができる。
【００１４】
更に、ケーブル３とシャフト１が常に間隔が確保されているため、第２のアーム２の先端が内回りしたとしても、本産業用ロボットにおける第２のアーム２の動作領域である動作領域１２を大きくとることができる。
【００１５】
更に、ケーブル３とシャフト１が常に間隔が確保されているため、ケーブル３に癖がついてケーブル３とシャフト１との干渉領域が仮に増えたとしても、両者の干渉を避けることができる。
【００１６】
なお、本実施の形態では、第１のストッパ１１は、ケーブル３の一端、ケーブル３の他端及び第１の回転軸Ｐが略同一平面にある場合に、ケーブル３の他端の基軸部側に固定されているとして説明した。しかし、本願発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第１のストッパ１１は、第２のストッパ１０とが接触することによりケーブル３とシャフト１が干渉しなければ良い。例えば、ケーブル３の一端、他端が第１の回転軸Ｐを介して略対向する場合にケーブル３の他端の基軸部側に固定されている場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の対象である水平関節型産業用ロボットの概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す産業用ロボットのケーブル３の周り止め処置の構造を示す概略側面図である。
【図３】図２に示されている内部詳細図の矢視Ａの図である。
【図４】本姿勢は、第１のアーム４と第２のアーム２が一直線上にある場合のときの概略平面図とその姿勢での図３の位置関係を示す。
【図５】図４に示されている第２のアームの内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。
【図６】本姿勢は、第１のアーム４と第２のアーム２が垂直の位置関係にある場合のときの概略平面図とその姿勢での図３の位置関係を示す
【図７】図６に示されている第２のアームの内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。
【図８】アーム先端が内回り領域限界付近まで接近したときの概略平面図とその姿勢での図３の位置関係を示す
【図９】図８に示されている第２のアームの内部構造を図２の矢視Ａから見た図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ボールネジシャフト
２  第２のアーム
３  ケーブル
４  第１のアーム
５  基軸部
６  ベアリング
２a  ハウジング
８  カラー
９  カラー
１０  第２のストッパ
１１  第１のストッパ
１２  動作領域
１５  ケーブルアダプタ
１６  ストッパ
【図１】
2006187841.tif 000003
【図２】
2006187841.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006187841.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006187841.tif 000008
【図７】
2006187841.tif 000009
【図８】
2006187841.tif 000010
【図９】
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