(57)【要約】制御システムを備えたマニピュレータを有する産業ロボットであって、マニピュレータが、中空の第１ロボットユニット（９）と、軸（Ａ）を中心として回動可能な第２ロボットユニット（１０）とを有する。該第１ロボットユニット（９）と該第２ロボットユニット（１０）は相互に回転及び／又は屈曲するように配設されており、第２ロボットユニット（１０）はロボットツール（１１）を含む。ケーブル（１２）は、第１ロボットユニット（９）に挿通され、第１端（１３）が接続装置を介して第２ロボットユニット（１０）に同軸上で着脱可能に接続されるように配設される。該接続装置が、少なくとも１本の電線でケーブルの第１端（１３）に固定された本体（１４）を有し、本体（１４）には、ロボットツール（１１）に対する電力供給のための接続用ソケット（１９）が配設されている。
2005508762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムを備えたマニピュレータを有する産業ロボットであって、マニピュレータが、中空第１ロボットユニット（９）と、軸（Ａ）を中心として回動可能な第２ロボットユニット（１０）とを有し、該第１ロボットユニット（９）と該第２ロボットユニット（１０）が相互に回転及び／又は屈曲するように構成されており、第２ロボットユニットがロボットツール（１１）を支持し、ケーブルハーネス（１２）が第１ロボットユニット（９）に挿通され、その第１端（１３）が接続装置を介して第２ロボットユニット（１０）に同軸上で着脱可能に接続されるように配設されており、
該接続装置が、少なくとも１本の線／束線のケーブルハーネスの第１端（１３）に固定された本体（１４）を有することと、本体（１４）がロボットツール（１１）に対する電力供給のための接続用端子（１９）を備えていることとを特徴とする産業ロボット。
【請求項２】
本体（１４）が、第２ロボットユニット（１０）に着脱可能に組み込まれている請求項１に記載の産業ロボット。
【請求項３】
第２ロボットユニット（１０）が、ロボットツール（１１）を支持するように構成された旋回ディスクからなる請求項１又は２に記載の産業ロボット。
【請求項４】
本体（１４）が、少なくとも２つの小部分体（１７、１８、２０、２１、２２）に分割される請求項１ないし３のいずれかに記載の産業ロボット。
【請求項５】
少なくとも１つの小部分体（２０、２１、２２、２３）が第２ロボットユニット（１０）に着脱可能に組み込まれる請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項６】
本体（１４）が、軸方向に第１パーツ（１７）と第２パーツ（１８）に分割されており、第１パーツ（１７）と第２パーツ（１８）が同軸上に配設されて着脱可能に直列に相互接続されている請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項７】
本体（１４）が、半径方向に少なくとも２つの小部分体（２０、２１、２２、２３）に分割される請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項８】
前記小部分体（２０、２１、２２、２３）が、互いに合致する形状に設計されている請求項７に記載の産業ロボット。
【請求項９】
ロボットに含まれたケーブルハーネス（１２）が、少なくとも１つの第１の長さパーツ（２９）と少なくとも１つの第２の長さパーツ（３０）に分割され、前記長さパーツがカップリング装置（３１）を介して着脱可能に相互接続される請求項１ないし８のいずれかに記載の産業ロボット。
【請求項１０】
第１の長さパーツ（２９）の第１端（３２）には本体（１４）が固定されて第２ロボットユニットに着脱可能に接続し、一方、第２端（３３）は第２の長さ区分（３０）の第１端（３４）に着脱可能に接続するように構成されている請求項９に記載の産業ロボット。
【請求項１１】
ケーブルハーネス（１２）の第１の長さパーツ（２９）は、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）から放射状に延在し、中央線（Ｂ）を中心としてツイストされた線／ケーブル（３５）を備えている請求項９又は１０に記載の産業ロボット。
【請求項１２】
第１の長さパーツ（２９）に含まれる線／ケーブル（３５）は、長さパーツ（２９）の長さ区分（３６）に沿って中央線（Ｂ）を中心として少なくとも１回転、ツイストされて配設されている請求項１１に記載の産業ロボット。
【請求項１３】
マニピュレータ、制御システム及びロボットツールを有する産業ロボットのためのケーブルハーネス（３７）であって、第１端（３８）と第２端（３９）を有し、
本体（１４）がケーブルハーネスの１端（３８、３９）に固定されることと、本体（１４）が、ロボットツールに対する電力供給（１５）のための接続用端子（１９）を少なくとも１つ備えることとを特徴とするケーブルハーネス。
【請求項１４】
本体（１４）が、少なくとも２つの小部分体（４０、４１）に分割される請求項１３に記載のケーブルハーネス。
【請求項１５】
小部分体（４０、４１）が、互いに合致するような形状に設計されている請求項１４に記載のケーブルハーネス。
【請求項１６】
ケーブルハーネス（３７）は、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）から延在し、中央線（Ｂ）を中心としてツイストされた線／ケーブル（４３）を備えている請求項１３ないし１５のいずれかに記載のケーブルハーネス。
【請求項１７】
ケーブルハーネス（３７）に含まれる線／ケーブル（４３）が、ケーブルハーネス（３７）の長さに沿って中央線（Ｂ）を中心として少なくとも１回転ツイストされて配設される請求項１６に記載のケーブルハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業ロボット、該ロボットにケーブルハーネスを装備する方法、ケーブルハーネス、及び該ロボットの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業ロボットでは、ケーブルハーネスを保護するためにロボット内部にケーブルハーネスを配設することが慣行である。内部にケーブルハーネスが引き込まれた産業ロボットを製造する際、屈折及び回転運動する形態のロボットツールに対して大きな運動性を付与する必要がある。操作中のロボットツールの運動にはケーブルハーネスの屈曲及び回転運動を伴う。よって、産業ロボットでは、ケーブルハーネスは周期的に繰返される運動を受け、それらの運動により、結果的に内部に含まれる個別の線束が摩耗することになる。個別の線束が摩耗する場合や、ケーブルハーネス内の個別の線束間で摩耗が発生する場合がある。磨耗が長時間続くと、ケーブルハーネスは損傷を受け、次に、最悪の場合、所望されない運転停止が突然に引き起こされる。これらの事実に鑑み、ケーブルハーネスは、特にロボットの作業サイクル中の屈曲及び回転運動の程度に応じて特定の耐用年数を有すると判断される。ケーブルハーネスの耐用年数は、問題となるロボットの用途に依存する。したがって、日常の操作業務は、損傷及び運転停止の危険性が発生する前にスケジュール化された業務間隔で適当な時期に磨耗したケーブルハーネスを新品のケーブルハーネスと取り替えることを含む。
【０００３】
本明細書で、ケーブルハーネスという用語は、顧客の身近な用途に応じて、例えば、溶接棒用の電力、ロボットツール及びロボット用の電力供給、前記ツールにおけるセンサからの情報を転送する電気信号ケーブル、圧縮空気及び冷却媒体用のホース、又はそれらの組み合わせのための加工ケーブルハーネスを意味する。さらに、当該用語は、例えば、顧客の多様なニーズに向けた予備回路を含む。
【０００４】
特許文献１では、産業ロボットの手首部が示されている。当該手首部は、互いに回動可能に接続された３つのパーツで構成されており、連続的な開口通路を形成するように設計されている。電力供給用のケーブル及び電線は、手首部の３つのパーツを挿通してツールホルダの背面部分に引き込まれている。ツールホルダの最近傍の手首パーツ内部では、ケーブルハーネスが締め付け装置で取付けられる。締め付け装置からツールホルダまでの途中で、ケーブルハーネスは別々の線／線束状に放射状に分岐するように構成されており、各々の線／線束が別個にツールホルダの周辺部に接続されている。ツールホルダの周辺部上の締め付け装置と接続部との間に、各個別線／線束が９０°屈曲するように配設されている。当該装置の目的は、ケーブルハーネスを完全に取り囲んで保護することである。当該設計によって、ケーブルハーネスが同時に屈曲及び回転する際に含まれるパーツの回転により、手首部が最大で９０°屈曲することが可能となる。
【０００５】
特許文献２では、産業用ロボットを目的とした手首部を開示している。ケーブルハーネスは手首部を挿通して配設されており、さらに、ケーブルハーネスに含まれる各１本の線束がロボットの作用ツールを支持するユニットに個々に接続されている。
【特許文献１】欧州特許第０８７３８２６号
【特許文献２】米国特許第５５４９０１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
産業ロボットの運転において、業務停止は非生産時間を伴い、これにより運転費用が増大するため、ロボットの点検時間を最小化する必要がある。
【０００７】
点検のための業務停止時間を減少させる１つの方法は、ケーブルハーネスの耐用年数を延ばすことである。ケーブルハーネスの耐用年数が延びることにより、ケーブルハーネスの取替えまでの運転時間が増加することになる。それによって、全体的に見ると業務停止時間は減少する。特に、ロボット手首部に大きな運動性が必要な用途の産業ロボットの運用においては、摩耗を軽減させることによってケーブルハーネスの耐用年数を延ばす必要性が生じる。
【０００８】
関連する顧客の用途に対応する装置は、ロボット手首部に対して斜めに配設されており、簡略化のため、以下ロボットツールと称する。ロボットツールの例には、打点溶接銃（spot welding gun）、ハンドリング装置用ツール、及びレーザカッターがある。
【０００９】
ロボットツールの運動は、ロボットツールに接続されたケーブルハーネスが屈曲／回転の繰返しを受ける原因となり、よって、ケーブルハーネス内に含まれる線束は、相互に軸方向に変位する。当該軸方向の変位により個別の線束間及び線束とケーブルハーネスの外筐体間に磨耗が発生する。当該磨耗によりケーブルハーネスには所望されない磨耗が生ずる。これにより、個々の線束間の磨耗が最少化／除去されるように、及び、ケーブルハーネスの耐用年数が増大するように、ケーブルハーネスを配設及び接続する必要がある。
【００１０】
各個別のケーブルハーネスの取替え時間が減少すると、業務停止時間は全体的に減少する。これにより、ケーブルハーネスの取替え／補充が迅速且つ簡単に行われるよう、ロボットにケーブルハーネスを配設する必要性が生じる。
【００１１】
引用文献に記載の何れの産業ロボットもこれを満足することはできない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨
本発明の目的は、ケーブルハーネスの取替えの際に点検時間として浪費される操作時間を減らすことである。よって、本発明は、ケーブルハーネスの全体又はその一部の迅速な取替え又は補充が可能な産業ロボットを構成することと、ケーブルハーネス自体が比較的長期耐用年数を有するように構成することである。ケーブルハーネスは、好ましくは、ロボットツールの動作中にケーブルハーネスが回転しつつ同時に９０°より大きく屈曲するように配設される。
【００１３】
本発明によれば、上記目的は、請求項１の特徴部分に記載の特徴を示す産業ロボットによって達成される。本発明の解決法は、マニピュレータ及び制御システムを備えた産業ロボットを構成することである。当該マニピュレータは、中空の第１ロボットユニットと、中央軸を中心にして回動可能な第２ロボットユニットとを有し、該第１ロボットユニットと該第２ロボットユニットは互いに対して回転及び／又は屈曲するように構成される。第２ロボットユニットは、上記規定のロボットツールを支持する。ケーブルハーネスの第１端は、第１ロボットユニットに挿通されており、さらに、接続装置を介して第２ロボットユニットに着脱可能に接続されて配設されている。接続装置は本体を有し、ケーブルハーネスに含まれる少なくとも１本の線／線束が本体に固定される。本発明による本体は、用途に応じてロボットツールに対する電力供給の接続端子を有する。本独立請求項の装置に記載のケーブルハーネスは、第１端が回転ロボットユニットに着脱可能に接続されるよう本体に固定される。
【００１４】
本発明による産業ロボットは、従属請求項に記載のように配設される。第１ロボットユニットを回転及び／又は屈曲するように構成すること、及び第１ロボットユニットを第２ロボットユニットの最近傍に配設することが、本発明の概念の一部である。また、マニピュレータにおいて少なくとも１つの中間ロボットを介して互いに間隔を空けてロボットユニットを配設することも本発明の概念の一部である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の有利な実施形態では、産業ロボットはケーブルハーネスを備え、該ケーブルハーネスの第１端がロボットの手首部に挿通され、ロボットツールを備えた旋回ディスクに着脱可能に接続される。本実施形態では、第２ロボットユニットはロボットツールを支持する旋回ディスクからなる。
【００１６】
本発明による解決法は、簡単且つ迅速なケーブルハーネスの取り替えを可能にすることにより、点検による業務停止時間を短縮化することを含む。有利な１つの実施形態では、本発明による本体は、例えば、クイックカップラによって着脱可能に同軸上に直列接続された、２つの別個のパーツに軸方向に分割されて配設される。第１パーツは、ケーブルハーネスの第１端に固定される。第２パーツは、例えば、ロボットの手首部の旋回ディスクに着脱可能に接続される。本実施形態では、クイックカップラが一般的な高水圧及び高空気圧に対して耐性を有することを理解されたい。
【００１７】
本発明の更なる実施形態では、ケーブルハーネスは、その第１端に本発明による本体を備え、第２端に分割区分が設けられる。ここで、分割区分とは、ケーブルハーネスが長手方向に２つのパーツに分割可能であることを意味する。ケーブルハーネスは、分割区分で、例えばクイックカップラを用いて結合される。これにより、ケーブルハーネスのパーツのみを容易且つ迅速に取外して取り替えることができるようになる。例えば、本発明によるケーブルハーネス部は比較的短い内部ケーブルハーネスを構成し、ロボットの手首部に挿通されて、旋回ディスクに接続される、又はそこから取外されるように適合される。
【００１８】
本発明による本体が着脱可能に第２ロボット内に組み込まれることは本発明の概念の一部である。更なる実施形態では、本発明による本体は、半径方向に少なくとも２つの小部分体に分割される。当該小部分体に分割することで、ケーブルハーネスをマニピュレータのより狭い通路に挿通するのを容易にする。それを以下に詳述する。続いて、小部分体は、例えば、旋回ディスクに実装されて、着脱可能に組み込まれるように配設される。よって、小部分体により、ロボットツールへの電力供給の接続が簡単になる。
【００１９】
さらに有利な実施形態では、本発明による本体は、適合性を有する形状で小部分体に分割されるよう配設される。適合性を有する形状とは、小部分体がジグソーパズル片のように互いに合致できることを意味している。このようにして、小部分体は一体となって、小型で着脱可能な本体を形成する。小部分体の適合性を有する形状は、小部分体が互いに合致すると係止し合うように形成される。或いは、ケーブルハーネスがマニピュレータ内に引き込まれるときは、小部分体は保持装置により保持される。ケーブルハーネスがマニピュレータの適所に配置される際は、該保持装置は取り外される。
【００２０】
本発明による解決法は、ケーブルハーネスの内部摩耗を軽減し、次いで、特にロボットツールを屈曲／回転する際にケーブルハーネスの手首部分で発生する軸方向の長さの変化を無くすことによりケーブルハーネスの耐用年数を延ばすことを含む。
【００２１】
本発明の有利な１つの実施形態では、従属請求項１１に基づいて加工中に該ケーブルハーネスの長手軸を中心として回転するようにケーブルハーネスが配設される。産業ロボットに設置される場合、ケーブルハーネスは、請求項１０に基づいてケーブルハーネスの着脱可能な長さパーツの構成要素となり、例えば、手首部を通る上述の区分である。ケーブルハーネスの中央部分はチューブ／ホースで構成される。
【００２２】
本発明の概念は、独立請求項１３によるケーブルハーネスを含む。上記規定の本発明による本体は、ケーブルハーネスの一端に固定される。当該本体は、ロボットツールに対する電力供給の接続端子を少なくとも１つ備えて配設される。本発明によるケーブルハーネスの有利な実施形態は、従属請求項１４ないし１７に基づいて配設される。
【００２３】
請求項１６及び請求項１７は、本発明の有利な実施形態を説明しており、加工中に、中心のチューブ／ホースの一端にクイックカップリングユニットを、他端に本発明による本体を設けることにより、ケーブルハーネスを構成する。その後、チューブ／ホースの周囲に束線を半径方向に配設したら、チューブとケーブルハーネスの長手軸を中心として少なくとも１回転螺旋状にツイストし、それぞれ本体及びクイックカップリングユニットに取付ける。本発明の概念によれば、上述の束線と同様に、ケーブルハーネスにはより細いホースをツイストして配設することもできる。
【００２４】
長手区分でケーブルハーネスの長手軸を中心として１又は複数回回転させたケーブルハーネスを加工し、次いで、それを第２ロボットユニットと共に回転するように実装し、使用時にそれを屈曲させることにより、各ツイスト回転に渡って個々の束線に軸方向の変位及び弛緩状態が発生する。各ツイスト回転に渡って軸方向の変位及び弛緩状態は互いに相殺し合い、よって、屈曲する際に束線の軸方向の変位は起こらない。このように、上記ケーブルハーネスの内部摩耗は除去される。さらに、複数の長さパーツに分割されるように、分割区分を有するケーブルハーネスを構成することも本発明の概念の一部である。
【００２５】
本発明の概念は、相互に屈曲及び／又は回転するように構成された、各長手軸を中心として回動可能な第１及び第２中空ロボットユニットを具備する全ての産業ロボットを含む。この説明は本発明を限定するものでなく、本発明を完全に理解するための説明に過ぎないと理解されたい。その他の能動パーツをロボットセルに適用すること、及び当業者には自明のパーツ及び特徴を置換することは当然本発明の概念の範囲である。
【００２６】
添付図を参照して実施形態を説明することにより本発明を詳述する。
【実施例】
【００２７】
本発明は産業ロボットに関し、制御システム（図示されない）を備えたマニピュレータ２を含む６軸型ロボット１が図１に具現化されている。マニピュレータ２は、ロボット基脚３、スタンド４及びロボットアーム５を展開する。スタンド４は、ロボット基脚３上に回動可能に配設されている。ロボットアーム５は、接合部６でスタンド４によって回動可能に配設されている。ロボットアーム５は、回転する上側のアーム８及び手首部９を支持する少なくとも１つの第１アームパーツ７を有し、該アーム８及び手首部９はアームパーツ７から垂直に伸びて互いに回動可能である。ロボットアーム５の自由端では、上側のアーム８は、ロボットツール１１を備えた旋回ディスク１０を含む手首部９を支持する。ここで、手首部９と旋回ディスク１０は、相互に回動可能且つ屈曲可能に運動することができる。
【００２８】
ケーブルハーネス１２の第１端１３は上側アーム８及び手首部９を挿通して旋回ディスク１０まで引き込まれており、それが図１ａに示されている。ケーブルハーネスの第１端１３には、本発明による本体１４が固定されている。ケーブルハーネス１２は、本発明による本体１４を介して旋回ディスク１０に着脱可能に接続されている。
【００２９】
図２ａ〜ｇは、本発明の異なる実施形態を示している。ここでは、本発明による本体１４は、ケーブルハーネス１２の第１端１３に配設されており、ケーブルハーネスはさらに、旋回ディスク１０に着脱可能に接続されている。本発明による様々な変形実施形態を簡略且つ明確に説明するために、本体１４、旋回ディスク１０及びロボットツール１１を、簡略符号を用いて概略的な全体図で示している。
【００３０】
図２ａは、旋回ディスク１０ａに接続された本体１４ａを示し、旋回ディスク１０ａは次いでロボットツール１１ａを支持している。ロボットツール１１ａへの電力供給は、ロボットツール１１ａから延びて、本体１４ａに接続される線／ケーブル１５ａを介して行われる。図２ａ〜ｇの各カップリング１６は単に簡略化して矢印で示されている。
【００３１】
図２ｂの装置は、ツール１１ｂへの電力供給１５ｂが旋回ディスク１０ｂに接続された本体１４ｂとロボットツール１１ｂの双方に接続される点のみ図２ａの実施形態と異なる。
【００３２】
図２ａと図２ｂでは、ロボットツールの電力供給用の線／ケーブルは、放射状に、又は、旋回ディスクに接続された本発明による本体に対して傾斜した接続部によって接続される。
【００３３】
図２ｃでは、本発明による本体１４ｃは、旋回ディスク１０ｃに組み込まれており、本実施形態の実装形態は、ロボットツール１１ｃへの電力供給１５ｃが旋回ディスク１０ｃに対して放射状に、又は、斜めに接続されるように、設計されている。旋回ディスク１０ｃにおける本体１４ｃの実装は以下に説明する。
【００３４】
図２ｄは、本発明による本体１４ｄが半径方向に切断されて同軸性の２つの小部分体１７ｄと１８ｄに物理的に分割され、該小部分体が、クイックカップラ（図示されない）を用いて直列に接続されるように構成された実施形態を示している。小部分体１７ｄは、ケーブルハーネス１２ｄの第１端１３ｄに固定される。第２小部分体１８ｄは、第１小部分体１７ｄ及び旋回ディスク１０に着脱可能に接続されるように配設される。ロボットツール１１ｄへの電力供給は、第２小部分体１８ｄに接続される線／ケーブル１５ｄを介して行われる。第２小部分体１８ｄから第１小部分体１７を取り外すことにより、ケーブルハーネス１２ｄは旋回ディスク１０ｄから取り外される。
【００３５】
図２ｅに示した実施形態は、第２小部分体１８ｅが代わりに旋回ディスク１０ｅに着脱可能に組み込まれた小部分体１８ｅ’に分割される点で図２ｄと異なる。ロボットツール１１ｅへの電力供給用の線／ケーブル１５ｅがツールから延びて、旋回ディスク１０ｅに組み込まれた本発明の小部分体１８ｅ’に接続される。図２ｅによる変形実施形態では、小部分体１７ｅと対応する小部分体１８ｄ’（図示されていない）に接続されるように本発明による短い内部ケーブルハーネスが旋回ディスクに配設される。
【００３６】
本発明による本体１４を２つの小部分体１７と１８に分割することで、第１小部分体１７に固定されるケーブルハーネス１２の第１端１３を取り外して、ロボット基脚に向いた方向にケーブルハーネスの第１端を引き出すことが可能になる。これにより、旋回ディスク１０に対する第２小部分体１８の接続、或いは、旋回ディスク１０への実装を取り外す必要なく、ケーブルの取替えが容易且つ迅速に行われる。
【００３７】
本発明による本体１４は、ロボットツール１１への電力供給１５の接続用端子１９を備えている。図２ａ〜ｅでは、端子１９は簡略的な形態で図示されており、ケーブルハーネスの長手軸に対して半径方向に配設されている。
【００３８】
図２ｆでは、本発明による本体１４ｆがケーブルハーネス１２ｆの第１端１３ｆに固定された実施形態を示している。本体１４ｆは、ロボットツール１１ｆを支持する旋回ディスク１０ｆに対して着脱可能に配設される。ロボットツールへの電力供給１５は、旋回ディスク１０ｆの内部でケーブルハーネスに対して軸方向に配設された端子１９とカップリング１６を介して本体１４ｆに接続される。
【００３９】
図２ｇは、図２ｄと２ｆによる実施形態を組み合わせた実施形態を示している。本発明による本体は、小部分体１７ｇと１８ｇに分割される。小部分体１８ｇは、ロボットツール１１ｇに対する電力供給１５のための、軸方向に配設された接続用端子１９を有する。本実施形態では、ロボットツールの電力供給を取り外す必要なく、ケーブルハーネスの接続を断つことができる。
【００４０】
図３は、ケーブルハーネス１２の第１端に固定された本発明による本体を備えた実施形態を示している。本体は、旋回ディスク１０に着脱可能に組み込まれた４体の小部分体２０、２１、２２及び２３（図示されていない）に分割される。当該小部分体は、据付中、マニピュレータにケーブルハーネスの端部が容易に導入されるように保持される。各小部分体は、ロボットツール（図示されていない）に対する電力供給１５の接続用端子１９を有する。図３では、ロボットツール（図示されていない）のための電力供給１５の小部分体２２は旋回ディスク１０に軸方向に接続されている。
【００４１】
図４は、ロボットツールへの電力供給のために半径方向に配設された接続部２４を有する。本体１４は、旋回ディスクから容易且つ迅速に取り外されるようにクイックカップラ（図示されていない）を備えている。本体１４が、軸方向のロッキング２５、回転ロッキング２６及びセンタリング２７を備えることは固有の設計であり、図から明らかである。
【００４２】
図５は、本発明による本体１４が軸方向にロボットツール１１の電力供給１５のための接続部を有し、旋回ディスク１０に着脱可能に接続される本発明の実施形態を示している。
【００４３】
図６は、互いに適合するように設計された３つの小部分体２０’、２１’、２２’に分割される本発明による本体１４を示している。
【００４４】
図７ａは、カップリング装置３１を介して着脱可能に相互接続される第１の長さパーツ２９と第２の長さパーツ３０に分割される本発明によるケーブルハーネス１２を示している。第１の長さパーツ２９の第１端３２は、第２のロボットユニット１０に対して着脱可能に接続するように構成される。第１の長さパーツ２９の第２端３３は、第２の長さパーツ３０の第１端３４に対して着脱可能に接続するように構成される。本図は、ユニット１０と装置３１にそれぞれ接続される前の長さパーツを示している。
【００４５】
図８は、旋回ディスク１０に着脱可能に組み込まれた小部分体２０’’、２１’’、２２’’ （図示されていない）、に分割される本発明による本体を有する本発明に基づいたケーブルハーネスを示している。ケーブルハーネスは、放射状に延在し、上述に基づいて中央線Ｂを中心としてツイストさせて配設された線／束線３５を備えている。ケーブルハーネスの中央部分は、一端がカップリング装置３１を支持するチューブ／ホースからなる。ケーブルハーネスの取り付けは、カップリング装置３１が旋回ディスク１０と共に回転するように設計されている。
【００４６】
図７ｂは、長さパーツの長さ区分３６に沿って長手軸を中心としてツイストさせた束線３５ｂを有する長さパーツ２９を備えた図７ａによるケーブルハーネスの構造図を示している。中央チューブ／線は図内の破線で示されている。電力供給は本体１４と旋回ディスク１０との間で軸方向に接続される。本図は、ユニット１０及び装置３１それぞれに接続される前の長さパーツ２９を示している。
【００４７】
図７ｃは上記に基づき回転されたケーブルハーネスを概略的に図示しており、本発明による本体は、着脱可能に旋回ディスク１０に組み込まれた小部分体に分割されている。本図は、本体１４が着脱可能に旋回ディスク１０に組み込まれているが、装置３１に対しては接続される前の長さパーツ２９を示している。
【００４８】
図９は、産業ロボット向けの本発明によるケーブルハーネス３７を概略的に示している。ケーブルハーネスは第１端３８と第２端３９とを有する。上記に基づき規定された本発明による本体１４は、ケーブルハーネスの第１端３８に固定される。本体１４は、ロボットツールに対する電力供給及び所要の媒体（流体）の接続用端子１９を少なくとも１つ有する。該端子１９は、ケーブルハーネスの長手軸に対して軸方向、半径方向、或いは直角でない角度で本体に対して配設及び配向される。
【００４９】
図１０ａ〜ｃは、図９に示された本発明によるケーブルハーネスの異なる実施形態を概略的に示している。図１０ａでは、本発明による本体１４は、同軸に配設されて着脱可能に直列に相互接続された２つの小部分体４０ｂと４１ｂに分割される。本実施形態では、上述の産業ロボットに基づき、小部分体４１ｂの接続端子１９との接続を断つ必要なくケーブルハーネス３７の接続を断つことができる。図１０ｂは、互いに適合するように設計された２つの小部分体４０ｃと４１ｃに分割された本発明による本体１４を備えたケーブルハーネスを示している。接続端子１９は、ケーブルハーネスの長手軸に対して軸方向と半径方向に配設される。保持装置４２は、ケーブルハーネスをマニピュレータに据付ける間小部分体を保持し、小部分体４０ｃと４１ｃを旋回ディスクへ接続する前に取除かれるように構成される。図１０ｃは、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）から放射状に延在し、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）を中心としてツイストされた線／ケーブル４３を備えたケーブルハーネスを示している。
【００５０】
図１１は、６軸型産業ロボットの第６軸における旋回ディスクの前方インターフェース部を示している。この部分は、例えば、（手動又は自動で）処理媒体を運ぶための組込み式ツール交換機等の多種のインターフェース用、又は、ユーザ独自のインターフェース用の取付けフランジである。これにより、ケーブルハーネスを追加する必要がなくなり、選択された構成とは無関係にロボットツールとオフセットが等しくなる。さらに、標準的なインターフェースとツール交換機間の外部ケーブルハーネスが省かれる。適用部とロボット間の媒体移動が内部で行われる。全種の適用部に対して同一のインターフェースが得られる。適用部の交換と、異なるインターフェースを有するロボットのユーザへの提供とが容易になる。ロボットパーツとユーザパーツ間のインターフェースが明確に規定される。
【００５１】
図１２ａと１２ｂは、ロボット基脚側からみた旋回ディスク前方の本発明によるインターフェースの変形実施形態を示しており、明瞭化のためケーブルハーネスは示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、産業ロボットの１実施例を示している。
【図２】図２ａ〜ｇは、ケーブルハーネスの一端に、本発明による本体、旋回ディスク及びロボットツールが配設された本発明の有利な概略的実施形態を示している。
【図３】図３は、本発明による本体が旋回ディスク内に組み込まれた小部分体に分割された本発明の実施形態を示している。
【図４】図４は、本発明による本体が旋回ディスクに接続され、ロボットツールへの電力供給用接続部を備えた実施形態を示している。
【図５】図５は、本発明による本体がロボットツールの電力供給のための軸方向の接続を含み、旋回ディスクに着脱可能に接続された本発明の実施形態を示している。
【図６】図６は、３つの適合する小部分体に分割された本発明による本体の実施形態を示している。
【図７】図７ａ〜ｃは、２つの長さパーツに分割されるように構成された本発明によるロボットケーブルハーネスを概略的に示している（接続端子は図示されていない）。
【図８】図８は、一端に旋回ディスク（部分的に表示）内に組み込まれた本発明による本体が配設され、他端にカップリング装置が配設されており、中央軸Ｂを中心としてツイストされた線／束線が配設されたケーブルハーネスを示している。
【図９】図９は、本発明によるケーブルハーネスを示している。
【図１０】図１０ａ〜ｃは、本発明によるケーブルハーネスの様々な有利な実施形態を示している。
【図１１】図１１は、標準的なインターフェース部及びツール交換機を備えた様々な有利な実施形態を示している。
【図１２】図１２ａと図１２ｂは、ロボット基脚側から見た旋回ディスク前方の２つの異なるインターフェース部を示している。
【図１】
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【図１ａ】
2005508762.tif 000004
【図１ｂ】
2005508762.tif 000005
【図２ａ】
2005508762.tif 000006
【図２ｂ】
2005508762.tif 000007
【図２ｃ】
2005508762.tif 000008
【図２ｄ】
2005508762.tif 000009
【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
2005508762.tif 000012
【図３】
2005508762.tif 000013
【図４】
2005508762.tif 000014
【図５】
2005508762.tif 000015
【図６】
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【図８】
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【図７ａ】
2005508762.tif 000018
【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図９】
2005508762.tif 000021
【図１０ａ】
2005508762.tif 000022
【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月22日(2003.8.22)
【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】
制御システムを備えたマニピュレータを有する産業ロボットであって、マニピュレータが、中空第１ロボットユニット（９）と、軸（Ａ）を中心として回動可能な第２ロボットユニット（１０）とを有し、該第１ロボットユニット（９）と該第２ロボットユニット（１０）が相互に回転及び／又は屈曲するように構成されており、第２ロボットユニットがロボットツール（１１）を支持し、ケーブルハーネス（１２）が第１ロボットユニット（９）に挿通され、その第１端（１３）が接続装置を介して第２ロボットユニット（１０）に同軸上で着脱可能に接続されるように配設されており、
該接続装置が、少なくとも１本の線／束線のケーブルハーネスの第１端（１３）に固定された本体（１４）を有することと、本体（１４）がロボットツール（１１）に対する電力供給のための接続用端子（１９）を備えていることとを特徴とする産業ロボット。
【請求項２】
本体（１４）が、第２ロボットユニット（１０）に着脱可能に組み込まれている請求項１に記載の産業ロボット。
【請求項３】
第２ロボットユニット（１０）が、ロボットツール（１１）を支持するように構成された旋回ディスクからなる請求項１又は２に記載の産業ロボット。
【請求項４】
本体（１４）が、少なくとも２つの小部分体（１７、１８、２０、２１、２２）に分割される請求項１ないし３のいずれかに記載の産業ロボット。
【請求項５】
少なくとも１つの小部分体（２０、２１、２２、２３）が第２ロボットユニット（１０）に着脱可能に組み込まれる請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項６】
本体（１４）が、軸方向に第１パーツ（１７）と第２パーツ（１８）に分割されており、第１パーツ（１７）と第２パーツ（１８）が同軸上に配設されて着脱可能に直列に相互接続されている請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項７】
本体（１４）が、半径方向に少なくとも２つの小部分体（２０、２１、２２、２３）に分割される請求項４に記載の産業ロボット。
【請求項８】
前記小部分体（２０、２１、２２、２３）が、互いに合致する形状に設計されている請求項７に記載の産業ロボット。
【請求項９】
ロボットに含まれたケーブルハーネス（１２）が、少なくとも１つの第１の長さパーツ（２９）と少なくとも１つの第２の長さパーツ（３０）に分割され、前記長さパーツがカップリング装置（３１）を介して着脱可能に相互接続される請求項１ないし８のいずれかに記載の産業ロボット。
【請求項１０】
第１の長さパーツ（２９）の第１端（３２）には本体（１４）が固定されて第２ロボットユニットに着脱可能に接続し、一方、第２端（３３）は第２の長さ区分（３０）の第１端（３４）に着脱可能に接続するように構成されている請求項９に記載の産業ロボット。
【請求項１１】
ケーブルハーネス（１２）の第１の長さパーツ（２９）は、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）から放射状に延在し、中央線（Ｂ）を中心としてツイストされた線／ケーブル（３５）を備えている請求項９又は１０に記載の産業ロボット。
【請求項１２】
第１の長さパーツ（２９）に含まれる線／ケーブル（３５）は、長さパーツ（２９）の長さ区分（３６）に沿って中央線（Ｂ）を中心として少なくとも１回転、ツイストされて配設されている請求項１１に記載の産業ロボット。
【請求項１３】
ロボットツールを有する請求項１に記載の産業ロボットのためのケーブルハーネス（３７）であって、第１端（３８）と第２端（３９）とを有し、
本体（１４）がケーブルハーネスの１端（３８、３９）に固定されることと、本体（１４）が、ロボットツールに対する電源供給（１５）のための接続用端子（１９）を少なくとも１つ備えることとを特徴とするケーブルハーネス。
【請求項１４】
本体（１４）が、少なくとも２つの小部分体（４０、４１）に分割される請求項１３に記載のケーブルハーネス。
【請求項１５】
小部分体（４０、４１）が、互いに合致するような形状に設計されている請求項１４に記載のケーブルハーネス。
【請求項１６】
ケーブルハーネス（３７）は、ケーブルハーネスの中央線（Ｂ）から延在し、中央線（Ｂ）を中心としてツイストされた線／ケーブル（４３）を備えている請求項１３ないし１５のいずれかに記載のケーブルハーネス。
【請求項１７】
ケーブルハーネス（３７）に含まれる線／ケーブル（４３）が、ケーブルハーネス（３７）の長さに沿って中央線（Ｂ）を中心として少なくとも１回転ツイストされて配設される請求項１６に記載のケーブルハーネス。
【国際調査報告】
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2005508762.tif 000029
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