(57)【要約】【課題】取扱いが容易で作業効率を向上させるロボット用駆動ケーブルの処理構造体を提供する。【解決手段】駆動ケーブルの処理構造体は、駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えている。第１の固定部材は、ロボットの旋回胴の後方において旋回胴と一体的に旋回するように設けられている。第２の固定部材は、ロボットのアームの回転軸線に対して平行な方向において第１の固定部材から離間して設けられている。駆動ケーブルは、第１の固定部材と第２の固定部材との間において、上方に向かって凸状に湾曲して延在するように固定される。【選択図】図１
2015013343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、
ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、
前記ロボットの前記動作部は、
旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、
第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、
第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、
駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、
当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、
前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、
前記第２の固定部材は、前記第１の回転軸線に対して平行な方向において前記第１の固定部材から離間するように前記非動作部に設けられており、
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、上方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項２】
ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、
ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、
前記ロボットの前記動作部は、
旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、
第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、
第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、
駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、
当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、
前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、
前記非動作部は、外部からアクセス可能なように開放されていて前記ロボットを載置可能な支持構造体を備えており、前記第２の固定部材が前記支持構造体の内部において、前記旋回軸線から前方にオフセットされた位置に設けられており、
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回軸線を横切って前記支持構造体の内部に延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項３】
前記支持構造体が前記ロボットとは別体である、請求項２に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項４】
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回胴の後方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、請求項２又は３に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項５】
前記基部が、前記旋回軸線に対して直角に延在する第１のプレートと、前記第１のプレートから離間していて前記第１のプレートに対して平行に延在する第２のプレートと、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを連結するように前記旋回軸線に対して平行に延在する少なくとも１つの支持柱から形成される、請求項２から４のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項６】
前記ロボットが、アーク溶接ロボット、スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボット又は塗装ロボットである、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項７】
多関節ロボットと、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体と、を具備するロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体及びそのような処理構造体を具備するロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多関節ロボットを意図したとおり動作させるのには、各関節に設けられるサーボモータに必要な動力を供給する動力ケーブル、及び各サーボモータ又はサーボモータの回転動作を検出する検出器との間で信号を送受信する信号ケーブルなどが必要である。ロボットに配設される駆動ケーブル（以下、本明細書において、ロボットの動作及びその制御に必要なケーブル類を「駆動ケーブル」と称する。）には、ある程度の余長を持たせておき、各関節が回転する際に過度の力が駆動ケーブルに作用しないようにすることが望ましい。その一方で、余長を有する駆動ケーブルにおいては、ロボットの位置及び姿勢によっては過度の弛みが生じることがあるので、周囲に存在するハンド、治具、ワーク、他のロボットなどと干渉しないようにすることが望ましい。
【０００３】
特許文献１には、ロボットが載置される中空の支持構造体を利用して、支持構造体の内部空間においてケーブルを固定しかつ配線コネクタに接続可能にしたロボットのケーブル処理構造体が開示されている。他の関連技術においては、駆動ケーブルが円柱状の支持構造体の周囲に巻き付けられた構成を有する処理構造体が使用されている。また別の関連技術においては、ロボットの支持構造体から後方に離間した位置に駆動ケーブルを固定する固定部材が配置された構成を有する処理構造体が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の処理構造体では、支持構造体の内部空間内に駆動ケーブルを導入するのが容易ではなく、ロボットの組立工程及び保守工程が複雑化する。また、駆動ケーブルの余長部分を確保するためのスペースが必要なので、支持構造体が大型化する。また、支持構造体の内部空間のスペース要件を厳格化すると、ロボットが動作する際に駆動ケーブルが支持構造体に接触して破損するのを防止するために、駆動ケーブルの余長部の長さ及び余長部が延在する方向などを詳細に決定する必要がある。
【０００６】
駆動ケーブルを支持構造体の周囲に巻き付ける構成を有する処理構造体では、駆動ケーブルが支持構造体又は支持構造体に取付けられるカバーなどに接触して破損するのを防止することを目的として保護部材が必要になる。また、固定部材をロボットの支持構造体の後方に有する処理構造体では、ロボット後方のスペースに対する突出部分が大きくなり、ロボット装置が全体として大型化する。
【０００７】
したがって、取扱いが容易で作業効率を向上させるロボット用駆動ケーブルの処理構造体が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に係る１番目の態様によれば、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、前記ロボットの前記動作部は、旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、前記第２の固定部材は、前記第１の回転軸線に対して平行な方向において前記第１の固定部材から離間するように前記非動作部に設けられており、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、上方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体が提供される。
本願に係る２番目の態様によれば、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、前記ロボットの前記動作部は、旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、前記非動作部は、外部からアクセス可能なように開放されていて前記ロボットを載置可能な支持構造体を備えており、前記第２の固定部材が前記支持構造体の内部において、前記旋回軸線から前方にオフセットされた位置に設けられており、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回軸線を横切って前記支持構造体の内部に延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体が提供される。
本願に係る３番目の態様によれば、２番目の態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記支持構造体が前記ロボットとは別体である。
本願に係る４番目の態様によれば、２番目又は３番目の態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回胴の後方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される。
本願に係る５番目の態様によれば、２番目から４番目のいずれかの態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記基部が、前記旋回軸線に対して直角に延在する第１のプレートと、前記第１のプレートから離間していて前記第１のプレートに対して平行に延在する第２のプレートと、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを連結するように前記旋回軸線に対して平行に延在する少なくとも１つの支持柱から形成される。
本願に係る６番目の態様によれば、１番目から５番目のいずれかの態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記ロボットが、アーク溶接ロボット、スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボット又は塗装ロボットである。
本願に係る７番目の態様によれば、多関節ロボットと、１番目から５番目のいずれかの態様における記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体と、を具備するロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を有する処理構造体によれば、アクセスが困難な支持構造体の内部に駆動ケーブルを通して配設する必要がないので、作業効率が向上する。また、支持構造体を大型化することなく駆動ケーブルに十分な余長を付与できるので、ロボットの可動範囲を容易に増大できるようになる。さらに、ロボットを設置するのに必要な後方のスペースをコンパクトにできる。
また、支持構造体がロボットとは別体に形成される場合、ロボットを支持構造体に固定することによって、１番目の態様に係る処理構造体から２番目の態様に係る処理構造体に容易に切換可能になる。２番目の態様によれば、ロボットの旋回胴の周りに障害物となりうる構成要素が存在しないので、ロボットの可動範囲、特に旋回胴の可動範囲を容易に拡大できる。
また、４番目の態様において、駆動ケーブルは、第１の固定部材と第２の固定部材との間において、旋回胴の後方に向かって凸状に湾曲するように延在しているので、第２のアームが回転して支持構造体に接近しても、第２のアームと駆動ケーブルが接触する虞がない。したがって、第２のアームの広い可動範囲を確保できるようになる。
また、上記構成を有するロボット装置によれば、処理構造体に関連して前述した利点を同様に享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体を概略的に示す側面図である。
【図２】図１の処理構造体を概略的に示す背面図である。
【図３】第２の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体を概略的に示す側面図である。
【図４】図３の処理構造体を概略的に示す背面図である。
【図５】図３の線Ｖ−Ｖに沿って見た断面図である。
【図６】ロボットを１８０度だけ旋回させた状態を示す、図５に対応する図である。
【図７】本発明を適用可能なアーク溶接ロボットを概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図示される実施形態の構成要素は、本発明の理解を助けるために縮尺が適宜変更されている。同一又は対応する構成要素には、複数の実施形態を通して同一の参照符号が使用され、重複した説明は適宜省略される。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体１０を概略的に示す側面図である。図１は、処理構造体１０の背面図である。処理構造体１０は、図示されるような多関節ロボット２０において使用される駆動ケーブル５０を配設するのに使用されるものであり、ロボット２０とともにロボット装置を形成する。
【００１３】
ロボット２０は、ロボット２０の設置面（図示せず）に固定されていてロボット２０の非動作部を形成する基部２１と、基部２１に取付けられていて旋回軸線Ｏ回りに旋回可能な旋回胴２２と、旋回胴２２に取付けられていて旋回胴２２に対して第１の回転軸線Ｘ１回りに回転可能な第１のアーム２４と、第１のアーム２４に取付けられていて第１のアーム２４に対して第２の回転軸線Ｘ２回りに回転可能な第２のアーム２６と、ロボット２０の先端に設けられていて各種ツールを装着可能な手首部２８と、を備えている。また、ロボット２０は、各関節において回転動作をもたらすモータ（サーボモータ）３０を備えている。
【００１４】
ロボット２０においては、旋回胴２２，第１のアーム２４、第２のアーム２６及び手首部２８が動作部を形成しており、それらが制御指令に従って動作することによって、ロボット２０が任意の位置及び姿勢を有するようになっている。なお、図示されるロボット２０は、本発明を適用可能なロボットの一例にすぎず、他の任意の構成を有するロボットであってもよい。
【００１５】
駆動ケーブル５０は、各モータ３０に動力を供給する動力ケーブルと、モータ３０及びモータ３０の回転動作を検出するエンコーダなどの検出器との間で信号を送受信する信号ケーブルと、から形成される、複数のケーブルの束である。駆動ケーブル５０には、その他追加のケーブルが含まれていてもよい。図１及び図２において、駆動ケーブル５０は、視認性を考慮して別々に示されているものの、通常はクリップ、クランプ、バンドなどの結束手段によって互いに束ねられており、対応するモータ３０の近傍において分岐されるようになっている。
【００１６】
駆動ケーブル５０は、基端側、すなわちロボット２０の基部２１の近傍において、第１の固定部材５２及び第２の固定部材５４によって固定されている。本実施形態において、第１の固定部材５２は、旋回胴２２と一体的に旋回するように旋回胴２２の後方に設けられている。第１の固定部材５２は、駆動ケーブルを摺動不能に固定する公知の固定構造を有しており、例えばクリップ、クランプ又はバンドが含まれるものの、それらには限定されない。
【００１７】
なお、本明細書において、「摺動不能に固定する」とは、駆動ケーブルがその長手方向において実質的に摺動できないように駆動ケーブルの一部を固定的に保持した状態を意味する。また、「後方」、「側方」などの用語によって表される方向は、特段言及されない限り、旋回胴２２の基準位置、すなわち旋回角度が０度であるときの旋回胴２２から見た方向を意味する。また、「前方」は、旋回胴２２から見てロボット２０の手首部２８が概ね位置する方向を意味する。例えば図１は、旋回角度が０度のときのロボット２０を示しており、したがって、図１の左側が「前方」、右側が「後方」である。また、本明細書で使用される「左右」方向は、同様に旋回胴２２を基準として定められていて、図２の左右方向に一致する。
【００１８】
第２の固定部材５４は、旋回胴２２の動作とは無関係に固定されたロボット２０の基部２１から左側に延出される延長部材３２に設けられている。第２の固定部材５４は、第１の固定部材５２と同様の構成又は異なる構成を有しており、第２の固定部材５４によって駆動ケーブル５０が摺動不能に固定されるようになっている。なお、基部２１とは別個の延長部材３２が設けられることなく、基部２１それ自体が左側に向かって延在する延長部を有するように形成されていて、基部２１の延長部に第２の固定部材５４が設けられていてもよい。このように、延長部材３２又は基部２１に形成される延長部を利用して第２の固定部材５４を設置することによって、基部２１の寸法を可能な限り小型化できる。
【００１９】
図２に示されるように、第１の固定部材５２と第２の固定部材５４とは、互いに第１のアーム２４の回転軸線Ｘ１の方向において互いに離間した位置に設けられている。そして、駆動ケーブル５０は、それら第１の固定部材５２と、第２の固定部材５４との間において、上方に向かって凸状に湾曲した余長部５０ａを有している。図２に示されるように旋回胴２２における旋回角度が０度のとき、駆動ケーブル５０には、逆Ｕ字形状、放物線形状及び円弧形状など必要に応じて適切な形状を有するように余長部５０ａが形成される。余長部５０ａの長さは、具体的には、予定される旋回胴２２の旋回角度及び第１のアーム２４の可動範囲、駆動ケーブル５０の可撓性、引張強度などの種々の要因を考慮して決定される。
【００２０】
なお、図示される実施形態において、第２の固定部材５４は、旋回胴２２の左側に設けられているものの、これは旋回胴２２及び第１のアーム２４との位置関係に応じて定まるものである。例えば、第１のアーム２４が、図示される位置とは反対側、すなわち旋回胴２２の左側に設けられている場合、第２の固定部材５４は、旋回胴２２の右側に設けられる。このように、旋回胴２２及び第１のアーム２４の位置関係を考慮して第２の固定部材５４を配置することによって、第２の固定部材５４及び駆動ケーブル５０の余長部５０ａが第１のアーム２４と接触するのを防止できる。
【００２１】
本実施形態に係る処理構造体によれば、駆動ケーブル５０の余長部５０ａがロボット２０の側方において上方に湾曲状に形成されるようになる。この余長部によって旋回胴の旋回動作に起因する駆動ケーブルのねじれ及び曲げの少なくとも一方を吸収できるようになる。また、図１から分かるように駆動ケーブル５０がロボット２０の後方のスペースに突出することを最小限に留めることができる。ロボットの後方の空間は、通常ロボットの動作には利用されない空間であり、後方の空間はできる限りロボット及びその周辺機器によって占有されないことが望ましい。本実施形態によれば、駆動ケーブル５０に十分な大きさの余長を付与しながら、ロボット２０の後方のスペースを確保できるので有利である。
【００２２】
また、本実施形態によれば、駆動ケーブルを収容するための別個の支持構造体が不要であるので、ロボット２０の基部２１を小型化でき、ロボット装置の取扱いが容易になるとともに、ロボット２０の設置スペースをコンパクトにできる。また、駆動ケーブルが支持構造体に接触しても破損しないように従来使用されていたケーブル用の保護カバーが不要になるので、コストを削減できる。さらに、支持構造体に巻き付けたり、支持構造体の内部にケーブルを通したりする作業も不要であるので、駆動ケーブルの配設及び取外しが容易になり、作業効率が向上する。
【００２３】
図３は、第２の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体１２を概略的に示す側面図である。図４は、図３の処理構造体１２を概略的に示す背面図である。図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿って見た断面図である。本実施形態において、ロボット２０は架台６０の上に載置されている。架台６０は、ロボット２０の基部２１とともに、ロボット２０の位置及び姿勢とは無関係にロボット２０の接地面（図示せず）に固定される。
【００２４】
架台６０は、旋回軸線Ｏに対して直角に延在していてロボット２０の基部２１を載置可能な概ね直方体の形状を有する上方プレート６２と、上方プレート６２から鉛直方向（旋回軸線Ｏに対して平行な方向）に所定の距離だけ離間していて上方プレート６２に対して平行に延在する概ね直方体の形状を有する下方プレート６４と、上方プレート６２及び下方プレート６４との間において、鉛直方向に延在する２つの支持柱６６と、を備えている。支持柱６６は互いに離間して延在するとともに、旋回軸線Ｏからオフセットされた位置にそれぞれ設けられている。支持柱６６は、図示される円柱の形状に限定されず、多角柱の形状を有していてもよい。このように、架台６０は、プレートと、柱体を組合せた構造を有している。したがって、外部から容易に架台６０の内部空間にアクセス可能になっている。
【００２５】
処理構造体１２は、第１の固定部材５２と、第２の固定部材５６と、を有している。第１の固定部材５２は、前述した第１の実施形態に関連して説明したものと同様である。それに対し、本実施形態における第２の固定部材５６は、架台６０の内部において支持柱６６にまたがって取付けられている（図５参照）。したがって、第２の固定部材５６は、旋回軸線Ｏからオフセットされた位置に設けられている。
【００２６】
そして、駆動ケーブル５０は、第１の固定部材５２と第２の固定部材５６との間において、後方に向かって凸状に湾曲するように延在する余長部５０ｂを有している。余長部５０ｂは、第１の実施形態における余長部５０ａと同様に、逆Ｕ字形状、放物線形状及び円弧形状などの形状を有しうる。駆動ケーブル５０は、架台６０の開放された後方から第２の固定部材５６まで延在している。図５において太い実線は第１の固定部材５２と第２の固定部材５６との間に延在する駆動ケーブル５０を示しており、太い破線は、第２の固定部材５６から外部に延出する駆動ケーブル５０を示している。
【００２７】
図６は、旋回胴２２が基準位置にある図５に示された状態からロボット２０を１８０度だけ旋回させた状態を示す、図５に対応する図である。図５及び図６に示されるいずれの状態においても駆動ケーブル５０は、旋回軸線Ｏを横切るように架台６０の内部において延在している。このように、架台６０の内部において、駆動ケーブル５０が第２の固定部材５６を支点として自由に曲げられるようになっているので、ロボット２０の動作、特に旋回胴２２の旋回動作によって駆動ケーブル５０に作用しうる引張作用及び圧縮作用を効果的に吸収できるようになっている。
【００２８】
なお、架台は、図示される形状に限定されず、他の構成を有していてもよい。例えば、架台は１つの支持柱を有していてもよいし、又は３つ以上の支持柱を有していてもよい。この場合、第２の固定部材は、支持柱の少なくともいずれか１つに固定される。なお、第２の固定部材は、上方プレート及び下方プレートの少なくとも一方に取付けられてもよい。架台はその他種々の構成を有しうるものの、少なくとも後方において開放されていて、駆動ケーブルを後方から架台の内部に容易に導入できるようになっていることが好ましい。
【００２９】
本実施形態においては、駆動ケーブル５０が開放された架台６０の後方から架台６０の内部に引き入れられているので、駆動ケーブル５０を第２の固定部材５６に固定する際に作業者が、架台６０の内部に位置する第２の固定部材５６に容易にアクセスできるので、駆動ケーブル５０の配設及び取外しの際の作業効率が向上する。また、ロボット２０が架台６０に載置されていて旋回胴２２の周りに障害物となりうる構成要素が存在しないので、ロボット２０の可動範囲、特に旋回胴２２の可動範囲を容易に拡大できる。
【００３０】
架台６０は、ロボット２０と一体に形成されていてもよいし、又はロボット２０とは別個の構成要素であってもよい。架台６０がロボット２０とは別体に形成される場合、図１及び図２に示されるロボット２０を架台６０に載置して固定することによって、第１の実施形態に係る処理構造体１０から第２の実施形態に係る処理構造体１２へと、駆動ケーブル５０の配設の態様を容易に切換えられるようになる。例えばロボット２０の可動範囲、特に旋回胴２２の可動範囲を拡大することが望まれる場合、第２の実施形態に係る処理構造体１２に容易に変更できるので有利である。
【００３１】
さらに、駆動ケーブル５０は、第１の固定部材５０と第２の固定部材５６との間において、旋回胴２２の後方に向かって凸状に湾曲するように延在しているので、第２のアーム２６が回転して架台６０に接近した場合であっても、第２のアーム２６と駆動ケーブル５０とが接触するのを回避できる。したがって、第２のアーム２６の広い可動範囲を確保できるようになる。それに対し、駆動ケーブル５０が、第１の固定部材５０と第２の固定部材５６との間において、旋回胴２２の前方に向かって凸状に湾曲するように延在している場合は、第２のアーム２６が架台６０に接近した際に、第２のアーム２６が駆動ケーブル５０に接触する虞があるので、第２のアーム２６の可動範囲が制限される場合がある。
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る処理構造体１２をアーク溶接ロボット２０’に適用した実施例を示す図である。図７においては、視認性を考慮して駆動ケーブルは図示されておらず、アーク溶接を実行するのに必要な追加のケーブルのみが示されている。
【００３３】
アーク溶接ロボット２０’は、手首部２８に装着されたツール７０と、ツール７０によって保持される溶接トーチ７２と、溶接トーチ７２に一端が連結されていて溶接トーチ７２にアーク溶接を実行するに必要なガスを供給するワイヤを内包するコンジット７４を送給するワイヤ送給装置７６と、を備えている。ワイヤ送給装置７６には、電源ケーブル７８が接続されている。電源ケーブル７８及びコンジット７４は、ばね８６によって垂下される保持部材８８によって保持されている。
【００３４】
本実施形態においては、図示されない駆動ケーブルとともにガスホース８２と、ワイヤ送給装置７６の制御ケーブル８４と、が第１の固定部材５２及び第２の固定部材５６によって固定されている。これらガスホース８２及び制御ケーブル８４は、モータ３０を駆動する駆動ケーブルと同様の経路を通ってワイヤ送給装置７６まで配設されている。したがって、アーク溶接ロボット２０’を駆動ケーブルの処理構造体１２と組合せて使用し場合でも、処理構造体１２に関連して前述した利点を享受できる。
【００３５】
図示されないものの、アーク溶接ロボットを第１の実施形態に係る処理構造体１０と組合せて使用可能であることは当業者に自明である。また、アーク溶接ロボット以外にも、スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボット及び塗装ロボットなど他の公知のロボットを本発明に係る処理構造体と組合せて使用できることは当業者に自明である。
【００３６】
以上、本発明の種々の実施形態及び変形例を説明したが、他の実施形態及び変形例によっても本発明の意図される作用効果を奏することができることは当業者に自明である。特に、本発明の範囲を逸脱することなく前述した実施形態及び変形例の構成要素を削除ないし置換することが可能であるし、公知の手段をさらに付加することが可能である。また、本明細書において明示的又は暗示的に開示される複数の実施形態の特徴を任意に組合せることによっても本発明を実施できることは当業者に自明である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    処理構造体
１２    処理構造体
２０    ロボット
２１    基部
２２    旋回胴
２４    第１のアーム
２６    第２のアーム
２８    手首部
３０    モータ
３２    延長部材
５０    駆動ケーブル
５０ａ    余長部
５０ｂ    余長部
５２    第１の固定部材
５４    第２の固定部材
５６    第２の固定部材
６０    架台
６２    上方プレート（第１のプレート）
６４    下方プレート（第２のプレート）
６６    支持柱
７０    ツール
７２    溶接トーチ
７４    コンジット
７６    ワイヤ送給装置
７８    電源ケーブル
８２    ガスホース
８４    制御ケーブル
８６    ばね
８８    保持部材
Ｏ    旋回軸線
Ｘ１    第１の回転軸線
Ｘ２    第２の回転軸線
【図１】
2015013343.tif 000003
【図２】
2015013343.tif 000004
【図３】
2015013343.tif 000005
【図４】
2015013343.tif 000006
【図５】
2015013343.tif 000007
【図６】
2015013343.tif 000008
【図７】
2015013343.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月15日(2014.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本願に係る１番目の態様によれば、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、前記ロボットの前記動作部は、旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、前記第２の固定部材は、前記第１の回転軸線に対して平行な方向において前記第１の固定部材から離間するように前記非動作部に設けられており、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、上方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体が提供される。
本願に係る２番目の態様によれば、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、前記ロボットの前記動作部は、旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、前記非動作部は、外部からアクセス可能なように開放されていて前記ロボットを載置可能な支持構造体を備えており、前記第２の固定部材が前記支持構造体の内部において、前記旋回軸線から前方にオフセットされた位置に設けられており、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回軸線を横切って前記支持構造体の内部に延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体が提供される。
本願に係る３番目の態様によれば、２番目の態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記支持構造体が前記ロボットとは別体である。
本願に係る４番目の態様によれば、２番目又は３番目の態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回胴の後方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される。
本願に係る５番目の態様によれば、２番目から４番目のいずれかの態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記支持構造体が、前記旋回軸線に対して直角に延在する第１のプレートと、前記第１のプレートから離間していて前記第１のプレートに対して平行に延在する第２のプレートと、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを連結するように前記旋回軸線に対して平行に延在する少なくとも１つの支持柱から形成される。
本願に係る６番目の態様によれば、１番目から５番目のいずれかの態様におけるロボット用駆動ケーブルの処理構造体において、前記ロボットが、アーク溶接ロボット、スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボット又は塗装ロボットである。
本願に係る７番目の態様によれば、多関節ロボットと、１番目から５番目のいずれかの態様における記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体と、を具備するロボット装置が提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体１０を概略的に示す側面図である。図２は、処理構造体１０の背面図である。処理構造体１０は、図示されるような多関節ロボット２０において使用される駆動ケーブル５０を配設するのに使用されるものであり、ロボット２０とともにロボット装置を形成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図３は、第２の実施形態に係るロボット用駆動ケーブルの処理構造体１２を概略的に示す側面図である。図４は、図３の処理構造体１２を概略的に示す背面図である。図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿って見た断面図である。本実施形態において、ロボット２０は架台６０の上に載置されている。架台６０は、ロボット２０の基部２１とともに、ロボット２０の位置及び姿勢とは無関係にロボット２０の設置面（図示せず）に固定される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
さらに、駆動ケーブル５０は、第１の固定部材５２と第２の固定部材５６との間において、旋回胴２２の後方に向かって凸状に湾曲するように延在しているので、第２のアーム２６が回転して架台６０に接近した場合であっても、第２のアーム２６と駆動ケーブル５０とが接触するのを回避できる。したがって、第２のアーム２６の広い可動範囲を確保できるようになる。それに対し、駆動ケーブル５０が、第１の固定部材５２と第２の固定部材５６との間において、旋回胴２２の前方に向かって凸状に湾曲するように延在している場合は、第２のアーム２６が架台６０に接近した際に、第２のアーム２６が駆動ケーブル５０に接触する虞があるので、第２のアーム２６の可動範囲が制限される場合がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本実施形態においては、図示されない駆動ケーブルとともにガスホース８２と、ワイヤ送給装置７６の制御ケーブル８４と、が第１の固定部材５２及び第２の固定部材５６によって固定されている。これらガスホース８２及び制御ケーブル８４は、モータ３０を駆動する駆動ケーブルと同様の経路を通ってワイヤ送給装置７６まで配設されている。したがって、アーク溶接ロボット２０’を駆動ケーブルの処理構造体１２と組合せて使用した場合でも、処理構造体１２に関連して前述した利点を享受できる。
【手続補正６】
【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】
ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、
ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、
前記ロボットの前記動作部は、
旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、
第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、
第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、
駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、
当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、
前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、
前記第２の固定部材は、前記第１の回転軸線に対して平行な方向において前記第１の固定部材から離間するように前記非動作部に設けられており、
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、上方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項２】
ロボット用駆動ケーブルの処理構造体であって、
ロボットは、該ロボットが任意の位置及び姿勢を有するように動作可能な動作部と、前記ロボットの位置及び姿勢とは無関係に固定される非動作部と、を備えており、
前記ロボットの前記動作部は、
旋回軸線回りに旋回可能であるように前記非動作部に取付けられる旋回胴と、
第１の回転軸線回りに回転可能であるように前記旋回胴に取付けられる第１のアームと、
第２の回転軸線回りに回転可能であるように前記第１のアームに取付けられる第２のアームと、を備えており、
駆動ケーブルは、前記旋回胴、前記第１のアーム及び前記第２のアームを駆動するモータに動力を供給する動力ケーブルと、前記モータとの間で信号を送受信するのに使用される信号ケーブルと、を少なくとも含んでおり、
当該処理構造体は、前記駆動ケーブルをそれぞれ摺動不能に固定する、第１の固定部材と、該第１の固定部材とは別個の第２の固定部材と、を備えており、
前記第１の固定部材は、前記旋回胴の後方において前記旋回胴と一体的に旋回するように設けられており、
前記非動作部は、外部からアクセス可能なように開放されていて前記ロボットを載置可能な支持構造体を備えており、前記第２の固定部材が前記支持構造体の内部において、前記旋回軸線から前方にオフセットされた位置に設けられており、
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回軸線を横切って前記支持構造体の内部に延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、ロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項３】
前記支持構造体が前記ロボットとは別体である、請求項２に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項４】
前記駆動ケーブルは、前記第１の固定部材と前記第２の固定部材との間において、前記旋回胴の後方に向かって凸状に湾曲して延在するように前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材によって固定される、請求項２又は３に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項５】
前記支持構造体が、前記旋回軸線に対して直角に延在する第１のプレートと、前記第１のプレートから離間していて前記第１のプレートに対して平行に延在する第２のプレートと、前記第１のプレート及び前記第２のプレートを連結するように前記旋回軸線に対して平行に延在する少なくとも１つの支持柱から形成される、請求項２から４のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項６】
前記ロボットが、アーク溶接ロボット、スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボット又は塗装ロボットである、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体。
【請求項７】
多関節ロボットと、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット用駆動ケーブルの処理構造体と、を具備するロボット装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2015013343.tif 000010