(57)【要約】【課題】従来よりさらに厚みが薄く、簡単な構造からなる産業用ロボットの回転部の配線機構の提供を目的とする。【解決手段】固定部と、前記固定部に対して回転可能に支持された回転部とを対向配置してあり、１層又は複数層のフラット型の配線部材の一端を前記固定部の前記回転部対向面に配線接続し、当該配線部材を略Ｕ字形状に折り返した他端を、前記回転部の前記固定部対向面に配線接続してあることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、前記固定部に対して回転可能に支持された回転部とを対向配置してあり、１層又は複数層のフラット型の配線部材の一端を前記固定部の前記回転部対向面に配線接続し、当該配線部材を略Ｕ字形状に折り返した他端を、前記回転部の前記固定部対向面に配線接続してあることを特徴とする産業用ロボットの回転部配線機構。
【請求項２】
前記フラット型の配線部材が複数層である場合に各層の間にシート材を有していることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットの回転部配線機構。
【請求項３】
前記フラット型の配線部材は、少なくとも一部が配管用のフラットチューブとしての機能を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の産業用ロボットの回転部配線機構。
【請求項４】
前記フラット型の配線部材は、回転部の径方向に沿って、複数の列に配置してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の産業用ロボットの回転部配線機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットの回転部の配線機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットの回転部の配線機構には、回転軸心部を中空として、回転軸心にケーブルを通し、回転動作を、回転軸心を通るケーブルの捻りで吸収する方法がある。
このケーブルの捻回動作で回転動作を吸収する場合には、回転軸線方向の長さを大きく取って、ケーブルに局所的に捻りが集中しないようにする必要があり、回転軸線方向の厚みを薄くすることに難があった。
これに対して、特許文献１は、回転軸周方向の矩形溝に、配線保護用のコイルバネ内にケーブルを収納して、Ｕ字型に曲げて収納する配線装置を開示している。
この場合には、ケーブルの捻れではなく、曲げにより回転動作を吸収することにより、ケーブルの捻れで回転動作を吸収する場合に比して、比較的厚みを薄くすることが可能となっている。
しかし、コイルバネ内に収納するケーブルの曲げ許容半径で厚みが規制されるため、さらなる偏平な配線機構が要求される。
【０００３】
特許文献２は、ＦＰＣを配線部材に使用し、回転軸周方向溝内に、摺動補助用ローラを配置し、周方向溝外壁に沿って配置したＦＰＣは、摺動補助用ローラ部で折り返して、回転する周方向溝内壁に沿って配置する構成を開示する。
この方法によれば、ＦＰＣの幅にまで厚みを薄くすることが出来る反面、摺動補助用ローラといった案内機構が必要となるため、構造の筒素化が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平３−０３６７９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来よりさらに厚みが薄く、簡単な構造からなる産業用ロボットの回転部の配線機構の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る産業用ロボットの回転部配線機構は、固定部と、前記固定部に対して回転可能に支持された回転部とを対向配置してあり、１層又は複数層のフラット型の配線部材の一端を前記固定部の前記回転部対向面に配線接続し、当該配線部材を略Ｕ字形状に折り返した他端を、前記回転部の前記固定部対向面に配線接続してあることを特徴とする。
ここでフラット型の配線部材とは、フラット面に沿って曲げが容易なフレキシブル性を有するものをいう。
例えばフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ），フラットケーブル（ＦＣ），フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等が例として挙げられる。
【０００７】
本発明において、前記フラット型の配線部材が複数層である場合に各層の間にシート材を有していてもよい。
このようにすると、層間での擦れの影響を低減することができる。
【０００８】
本発明において、前記フラット型の配線部材は、少なくとも一部が配管用のフラットチューブとしての機能を有していてもよい。
ここでフラットチューブは、空気圧用、冷却用等に使用でき、フラット型の配線部材の一部の導線を除いてチューブにしてもよく、複数層の配線部材の一部の層をフラットチューブに置き換えてもよい。
【０００９】
本発明において、前記フラット型の配線部材は、回転部の径方向に沿って、複数の列に配置してあってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）ないしフラットケーブル（ＦＣ）等のフラット型の配線部材を使用して、これらの薄いという特徴を活かして、より厚みを薄くした、産業用ロボットの回転部の配線機構を実現することが可能となる。
また、従来のコイルバネやローラが不要である点で、簡単な構造になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づく産業用ロボットの回転部配線機構の一つの例を示す図である。
【図２】周方向溝部に合わせて円形に形成したフレキシブルプリント配線板を模式的に示した図である。
【図３】２層に重ねたフレキシブル配線板の間に、シート材を挿入した例を示す図である。
【図４】周方向溝部の径方向に複数列に配置した産業用ロボットの回転部配線機構の内、２列の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に基づく産業用ロボットの回転部配線機構の一つの例を示す図である。
回転部配線機構６は、固定部２と、固定部２に対して回転支持された回転部３との間に形成される、周方向溝内壁４と点線で示す周方向溝外壁５とに挟まれた周方向溝部９に、フレキシブルプリント配線板１ａ、１ｂを配置する。
この回転部３の支持構造部は、回転制御されていればその構造に制限はない。
フレキシブルプリント配線板１ａ、１ｂは、一端を、固定部２の回転部３と対向する面に固定し、周方向溝部９に沿って配置し、Ｕ字形に途中で折り返して、他端を、回転部３の固定部２と対向する面にて配線接続する。
フレキシブルプリント配線板１ａと１ｂは、一方を反時計回りに、他方を時計回りに配置し、それぞれ中央部で折り返すことにより、２つのフレキシブルプリント配線板１ａ、１ｂを相互に干渉することなく配置することが可能となる。
ここで、固定部２と回転部３は図１の平面視で円形、または８角形等の多角形を成していても良い。
また、周方向溝内壁４と周方向溝外壁５は、固定部２と回転部３との間で、回転軸心に垂直な面で切断して、回転部３側から見て円形、または８角形等の多角形を成していても良い。
【００１３】
図２は、周方向溝部９に合わせて略円形に形成したフレキシブルプリント配線板１を模式的に示した図である。
フレキシブルプリント配線板１の両端には、接続の便を考慮し、端末コネクタ７ａ、７ｂが取り付けられ、ワンタッチ接続を可能としているが、このコネクタは、無くても良い。
フレキシブルプリント配線板１は、周方向溝部９の周方向溝内壁４と周方向溝外壁５との間に配置できる寸法で、略円形に形成している。
これにより、フレキシブルプリント配線板１を周方向溝部９に配置した際、周方向溝内壁４及び周方向外壁５と擦れることを回避することが可能となる。
このような構成により特許文献１で必要であった配線保護用のコイルバネや特許文献２で必要であった摺動補助用ローラは不要となる。
また、固定部２及び回転部３とフレキシブルプリント配線板１とは、特許文献２と対比して、擦れる動作が無い為、よりフレキシブルプリント配線板の長寿命が期待できる。
さらに、薄いフレキシブルプリント配線板１を、周方向に沿って折り返す構造の為、配線装置の厚みも、特許文献２と同様に薄くすることができる。
【００１４】
図２の右側面図には、フレキシブルプリント配線板１−１と１−２とを２層に重ねて使用した場合を示している。
１層だけでは、導体数が不足する場合に、図２の右側面図に示すように２層、あるいは、同様に３層、４層と、複数層を重ねることで、導体数を増加することが可能となる。
【００１５】
図３は、図２の右側面図の、フレキシブルプリント配線板１−１と１−２とを２層に重ねて使用した場合に、フレキシブルプリント配線板１−１と１−２との間に、シート材８を挿入した場合を示している。
シート材８は、フレキシブルプリント配線板と同様に、略円形に形成した、低摩擦シート材、低発塵シート材、Ｕ字形状を維持するシート材等であってもよい。
また、シート材８の材質は、例えばフッ素樹脂製である。
シート材８を挿入すれば、回転部３の回転に伴い、フレキシブルプリント配線板１−１及び１−２のＵ字形成部位が移動する際に、層間で生じ得る微小な擦れの影響を低減することが可能となる。
そして、３層、４層と、複数層を重ねる場合には、各層の間に、このシート材８を挿入する。
【００１６】
産業用ロボットの配線においては、動力や信号を伝達する電線の他に、ロボット手首先端で、ワークの掴み離しを行う空気圧シリンダに供給する空気圧や、稀には、発生する熱を冷却する為の水を供給することも必要である。
この場合に、フレキシブルプリント配線板の導体を何本か除去してできた空隙を空気圧や水供給用のフラットチューブとして使用することにより、空気圧用あるいは水冷用のチューブを複数本確保することが可能となる。
空気あるいは水の流量が不足する場合には、この空隙の径を大きくすれば良い。
【００１７】
図４は、周方向溝部９の径方向に複数列に配置した産業用ロボットの回転部配線機構の内、２列の例を示す図であり、図１の固定部２と回転部３との間で、回転軸心に垂直な面で切断して、回転部３側から見た平面図である。
周方向溝部９の径方向に、フレキシブルプリント配線板を１ａ、１ｂと１ｃ、１ｄの複数列で配置している。
また、フレキシブルプリント配線板を周方向溝部９の径方向同心上に２列、３列と複数列配置して、それぞれ時計回りと反時計回りに配置することにより、４つ、あるいは６つ等の複数列のフレキシブルプリント配線板を敷設することが可能となる。
また、回転部回転軸方向に複数の層に重ねて配置することと合わせて実施することにより、より電線本数が多く必要な場合にも、厚みを増やすことなく、拡張することが可能となる。
【００１８】
本実施例は、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を例に説明したが、偏平な形状に形成した配線配管であれば、導体が丸形状のフラットケーブル（ＦＣ）や導体が角形状のフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を使用しても同じ効果が得られる。
空気圧用等の配管としては、エアーチューブ等が連結されたフラットチューブを用いることも同様である。
【００１９】
回転部配線機構６を構成する周方向溝内壁４、周方向溝外壁５、固定部２、回転部３の構成材としては、軽量化を重視する場合にはプラスチックを用いる。
また、配線部からの通電時に発生する熱の放熱性を重視する場合にはアルミダイカストを用いて高い信頼性を確保した産業用ロボットの回転部の配線機構を実現することができる。
これは、本願発明により、上記構成部材とＦＰＣ等の配線部材との擦れが低減されることで可能になる。
こうして、ＦＰＣやＦＣ、ＦＦＣ、フラットチューブを使用して、より厚みを薄くし、高い信頼性を確保した産業用ロボットの回転部の配線機構を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００２０】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１−１，１−２    フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
２    固定部
３    回転部
４    周方向溝内壁
５    周方向溝外壁
６    回転部配線機構
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｅ，７ｇ，７ａ−１，７ａ−２    フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）端末コネクタ
８    シート材
９    周方向溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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