(57)【要約】【課題】ケーブル及び保持手段が周囲の構造物等と干渉することを抑制し、フレームの可動範囲の制限を抑えられるアーム機構を提供する。【解決手段】支持部材と、支持部材に対して長手方向を回転中心として回転可能に支持される第４フレーム５４と、第４フレーム５４の長手方向に沿って、少なくとも一部が第４フレーム５４の外側に配線されるケーブル４５と、第４フレーム５４に取り付けられ、ケーブル４５を第４フレーム５４の外側で保持する保持部材７１と、を備え、保持部材７１及び第４フレーム５４に沿った区間のケーブル４５は、第４フレーム５４の回転中心Ｃから最も離れた最遠点Ｐの回転中心Ｃからの距離ｒを半径とする円筒形状（最遠点軌跡５）の空間内に配置される。【選択図】図３
2015104764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
前記支持部材に対して長手方向を回転中心として回転可能に支持されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の長手方向に沿って、少なくとも一部が前記フレーム部材の外側に配線されるケーブルと、
前記フレーム部材に取り付けられ、前記ケーブルを前記フレーム部材の外側で保持する保持手段と、を備え、
前記保持手段及び前記フレーム部材に沿った区間の前記ケーブルは、前記フレーム部材の前記回転中心から最も離れた部位の前記回転中心からの距離を半径とする円筒形状の空間内に配置される、
ことを特徴とするアーム機構。
【請求項２】
前記保持手段は、前記フレーム部材の長手方向の一方側で前記ケーブルを保持する第１の保持部材と、前記フレーム部材の長手方向の他方側で前記ケーブルを保持する第２の保持部材と、を備える、
ことを特徴とする請求項１記載のアーム機構。
【請求項３】
前記保持手段は、前記ケーブルを前記フレーム部材に対して摺動可能に保持する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアーム機構。
【請求項４】
前記保持手段は、前記ケーブルを前記フレーム部材に対して固定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアーム機構。
【請求項５】
前記ケーブルは、前記フレーム部材の外側において分離可能な少なくとも１つのコネクタを備える、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアーム機構。
【請求項６】
前記保持手段の材質は、前記ケーブルの被覆材の材質より耐摩耗性が低い、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアーム機構。
【請求項７】
前記保持手段は、ポリフェニレンサルファイド樹脂製であると共に、前記被覆材は、熱可塑性フッ素樹脂製である、
ことを特徴とする請求項６記載のアーム機構。
【請求項８】
互いに関節により連結された複数のフレームと、前記複数のフレームのうちの最も基端側のフレームが連結された基部と、を備えるロボットアームにおいて、
前記複数のフレームのうちの少なくとも１つのフレームは、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアーム機構の前記フレーム部材であり、前記複数のフレームのうちの少なくとも１つのフレームより基端側に連結された前記フレーム又は前記基部は、前記支持部材である、
ことを特徴とするロボットアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム部材や架台等に対して回転可能な関節により連結されたフレーム部材を備えるアーム機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のフレーム部材を互いに回転可能な関節により直列に連結した多関節アーム（以下、アームと呼ぶ）を備えたロボット装置が開発されている。アームに所望の作業をさせるため、アームの先端部は様々な種類のエンドエフェクタを交換して取り付け可能になっている。これらのエンドエフェクタは、その作業内容に応じて様々な種類があるため、エンドエフェクタに接続されるモータ駆動用電線、センサ用信号線、作業用チューブ等にもまた様々な種類がある。ここで、本明細書中では、これらモータ駆動用電線、センサ用信号線、作業用チューブ等を総括してケーブルと呼ぶ。
【０００３】
従来、エンドエフェクタ用のケーブルは、アームの架台から最先端のフレームまで、各フレームの内側に配線されていた（特許文献１参照）。このアームでは、架台から最先端のフレームまでケーブルをアームの内側に配線することで、ケーブルがアームの周囲の構造物と干渉することを防いでいる。
【０００４】
しかしながら、アームの内部にはモータや減速機等の機械要素やモータ駆動用ケーブル等が内蔵されており、そこに更にエンドエフェクタ用のケーブルを内蔵させることになる。このため、アームの内部での配置に余裕を持たせるためにアームの各フレームを太くすると、重量の増加、設置面積の増加等を招いてしまうため、エンドエフェクタ用のケーブルの配置スペースは狭く、窮屈な状態になっていた。特に、先端側のフレームは細く形成されてエンドエフェクタ用のケーブルを配置するスペースが狭くなっている。これにより、エンドエフェクタ用のケーブルが小さな曲率半径で急激に屈曲されることによって過大な負荷が生じ、長時間のアームの動作によって断線が生じ易くなる可能性があった。
【０００５】
また、ケーブルに断線等のトラブルが生じた場合、カバーの内部にあるケーブルにアクセスするには、カバーを取り外し、アームの内部の部品を取り外す等、煩雑な分解作業が必要になりメンテナンス性が低かった。更に、内蔵されるエンドエフェクタ用のケーブルの種類は、アームの設計及び製作の段階で想定されたエンドエフェクタに対応して決定されている。このため、想定外のエンドエフェクタを取り付けて作業をさせたい場合は、ケーブルの種類や本数が未対応のため、エンドエフェクタに作業をさせられない場合があった。
【０００６】
これらの問題を解決するため、エンドエフェクタ用のケーブルをフレームの外側に沿わせて配線したアームが開発されている（特許文献２参照）。このアームでは、先端側のフレームにおいてエンドエフェクタ用のケーブルがクランプ部材等の保持手段によってフレームの外側面に保持されている。このため、保持手段が、アームの動作時にエンドエフェクタ用のケーブルが揺れ動く範囲を規制して、ケーブルが周囲の構造物と干渉しにくくなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１１３１８８号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載されたアームでは、保持手段の大きさやエンドエフェクタ用のケーブルの外側面に対する配置位置等は考慮されていなかった。このため、例えば、フレームが長手方向の中心線を回転中心として回転する場合、保持手段やケーブルが周囲の構造物に干渉する可能性があった。これにより、保持手段が周囲の構造物と干渉するのを防ぐためには、当該フレームの可動範囲を制限しなければならない場合があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、ケーブル及び保持手段が周囲の構造物等と干渉することを抑制し、フレームの可動範囲の制限を抑えられるアーム機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のアーム機構は、支持部材と、前記支持部材に対して長手方向を回転中心として回転可能に支持されるフレーム部材と、前記フレーム部材の長手方向に沿って、少なくとも一部が前記フレーム部材の外側に配線されるケーブルと、前記フレーム部材に取り付けられ、前記ケーブルを前記フレーム部材の外側で保持する保持手段と、を備え、前記保持手段及び前記フレーム部材に沿った区間の前記ケーブルは、前記フレーム部材の前記回転中心から最も離れた部位の前記回転中心からの距離を半径とする円筒形状の空間内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、保持手段及びフレーム部材に沿った区間のケーブルは、フレーム部材の回転中心から最も離れた部位の回転中心からの距離を半径とする円筒形状の空間内に配置される。この円筒形状の空間は、フレーム部材が回転角度によって占位し得る空間であるので、アームの軌道を設定する際には、保持手段の有無によらず、周囲の構造物等が当該空間に入らないように確保して設定する。このため、保持手段及びフレーム部材に沿った区間のケーブルは、フレーム部材が回転中心を中心にして回転した際に常に上述の空間内に位置するので、周囲の構造物等に干渉することが防止されるようになる。これにより、ケーブル及び保持手段が周囲の構造物等と干渉することを抑制し、フレーム部材の可動範囲の制限を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るロボット装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るロボット装置の第３フレームより先端側の概略構成を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係るロボット装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、ロボット装置１は、多関節ロボットであるロボット本体２と、ロボット本体２の動作を制御する制御装置３とを備えている。
【００１５】
ロボット本体２は、ロボットアームである６軸の多関節アーム（以下、アームと呼ぶ）２１と、エンドエフェクタであるハンド２２とを有している。本実施の形態では、アーム２１として６軸の多関節アームを適用しているが、軸を複数有していれば軸数は用途や目的に応じて適宜変更してもよい。また、本実施の形態では、エンドエフェクタとしてハンド２２を適用しているが、これには限られず、ワークを移動させたり、あるいはワークに対して作業等を施すことが可能なツールの全般を含めることができる。
【００１６】
ハンド２２は、アーム２１の第６フレーム５６に取り付けられて支持され、アーム２１の動作により位置及び姿勢の少なくとも一自由度が調整されるようになっている。ハンド２２は、２本の指２３と、これら指２３の間隔を開閉可能に支持するハンド本体２４とを備え、指２３同士が接近する閉動作によりワークを把持可能になっている。
【００１７】
アーム２１は、第１フレーム５１〜第６フレーム５６と、第１フレーム５１の基端側が連結されて支持される基部５７と、関節である第１軸６１〜第６軸６６とを備えている。即ち、アーム２１は、互いに関節により連結された複数のフレーム５１〜５６と、複数のフレーム５１〜５６のうちの最も基端側の第１フレーム５１が連結された基部５７と、を備えている。各フレーム５１〜５６としては、長さが固定されたものを採用している。但し、例えば、直動アクチュエータにより伸縮可能なフレームを採用してもよい。また、本実施の形態では、関節は全て回転関節としているが、これには限られず一部の関節は直動関節であってもよい。
【００１８】
尚、本実施の形態では、図１に示すように、第１フレーム５１及び第２フレーム５２が鉛直方向に延び、第３フレーム５３〜第６フレーム５６及びハンド２２が水平方向に延びた状態をロボット本体２の初期位置とする。そして、この初期位置において、ロボット本体２の鉛直方向をＺ軸方向、ハンド２２が指向する水平な方向をＸ軸方向、該Ｘ軸方向及びＺ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向と定義する。
【００１９】
基部５７は、アーム２１の設置部であり、不図示の架台の上面に固定されている。第１軸６１は、基部５７と第１フレーム５１とをＺ軸回りで回転可能に連結している。第１軸６１は、基部５７に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｚ軸回りで±１８０度の回転を行い、基部５７に対して第１フレーム５１をＺ軸回りで回転させるようになっている。
【００２０】
第２軸６２は、第１フレーム５１と第２フレーム５２とをＹ軸回りで回転可能に連結している。第２軸６２は、第２フレーム５２の内側下部に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｙ軸回りで±９０度の回転を行い、第１フレーム５１に対して第２フレーム５２をＹ軸回りで回転させるようになっている。
【００２１】
第３軸６３は、第２フレーム５２と第３フレーム５３とをＹ軸回りで回転可能に連結している。第３軸６３は、第２フレーム５２の内側上部に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｙ軸回りで±９０度の回転を行い、第２フレーム５２に対して第３フレーム５３をＹ軸回りで回転させるようになっている。
【００２２】
第４軸６４は、第３フレーム５３（支持部材）と第４フレーム（フレーム部材）５４とをＸ軸回りで回転可能に連結している。即ち、第４フレーム５４は、第３フレーム５３に対して長手方向を回転中心として回転可能に支持される。また、複数のフレーム５１〜５６のうちの第４フレーム５４は、本発明のフレーム部材に相当し、第４フレーム５４より基端側に連結された第３フレーム５３は、本発明の支持部材に相当する。第４軸６４は、第３フレーム５３に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｘ軸回りで±１８０度の回転を行い、第３フレーム５３に対して第４フレーム５４をＸ軸回りで回転させるようになっている。
【００２３】
第５軸６５は、第４フレーム５４と第５フレーム５５とをＹ軸回りで回転可能に連結している。第５軸６５は、第４フレーム５４に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｙ軸回りで±９０度の回転を行い、第４フレーム５４に対して第５フレーム５５をＹ軸回りで回転させるようになっている。
【００２４】
第６軸６６は、第５フレーム５５と第６フレーム５６とをＸ軸回りで回転可能に連結している。第６軸６６は、第４フレーム５４に内蔵された不図示のモータ及び減速機によって、Ｘ軸回りで±１８０度の回転を行い、第５フレーム５５に対して第６フレーム５６をＸ軸回りで回転させるようになっている。第６フレーム５６には、ハンド２２のハンド本体２４が取り付けられている。
【００２５】
尚、第１軸６１〜第６軸６６には、モータ及び減速機の他に、関節機構と、モータの回転角度を検知するエンコーダと、各モータに供給する電流を検知する電流センサと、各軸６１〜６６のトルクを検知するトルクセンサとが設けられている。各モータ、エンコーダ、電流センサ、トルクセンサは、いずれも制御装置３に接続されている。
【００２６】
制御装置３は、コンピュータにより構成され、ロボット本体２を制御するようになっている。制御装置３を構成するコンピュータは、例えばＣＰＵと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、各部を制御するためのプログラムを記憶するＲＯＭと、入出力インタフェース回路（Ｉ／Ｆ）とを備えている。制御装置３は、モータの動作に要求される要求電力を、不図示の電源本体からモータに供給させて、アーム２１の位置姿勢を移動させるようになっている。
【００２７】
次に、ハンド２２用のケーブル４の配線について、図１に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
ハンド２２用のケーブル４は、モータ駆動用電線、センサ用信号線、作業用チューブ等の複数のケーブルを束ねて捻じる等して形成されている。尚、本実施の形態では、説明のための便宜上、ケーブル４を区画ごとに各部のケーブル４１〜４６として分けて説明しているが、これらのケーブル４１〜４６は、実際には分割されておらず全て連続したものである。
【００２９】
ケーブル４１は、制御装置３から、基部５７に設置されたコネクタ５７ａに接続されている。ケーブル４２は、基部５７の内部においてＺ軸を中心に２回巻き回され、中空構造の第１軸６１の内部を通過して、第１フレーム５１に配線されている。ケーブル４２が、基部５７の内部でＺ軸を中心に２回巻き回されているので、Ｚ軸回りの回転に対して余裕が生じ、Ｚ軸回りに±１８０度回転する第１軸６１の回転を阻害してしまうことを抑制できる。
【００３０】
第２フレーム５２に内部には、第２軸６２及び第３軸６３を動作させるためのモータ及び減速機等が配置されており、第２フレーム５２の内部にケーブル４２を配置するスペースを確保することは困難である。このため、ケーブル４２は、第１フレーム５１の基端部に設けられた配線出入口５１ａを外側に通過し、ケーブル４３として第１フレーム５１の外部に配線される。ケーブル４３は、第１フレーム５１の外側から第２フレーム５２の外側を通り、第２フレーム５２の先端部に設けられた配線出入口５２ａを内側に通過して、ケーブル４４として第３フレーム５３の内部に配線される。
【００３１】
ケーブル４４は、第３フレーム５３の内部に配線され、中空構造の第４軸６４の内部を通過して、第４フレーム５４の内部に配線され、配線出入口５４ａを外側に通過して、ケーブル４５として第４フレーム５４の外部に配線される。尚、配線出入口５４ａでは、ケーブル４５は摺動しないように固定されている。
【００３２】
ケーブル４５は、第４フレーム５４の外側に配線され、第４軸６４の回転軸方向（Ｘ軸方向）と平行に第４フレーム５４に沿って配線される。ケーブル４５は、第４フレーム５４の外側から第５フレーム５５の側面に設けられた配線出入口５５ａを内側に通過して、ケーブル４６として第５フレーム５５の内部に配線される。尚、配線出入口５５ａでは、ケーブル４５は摺動しないように固定されている。ケーブル４６は、第５フレーム５５の内部に配線され、中空構造の第６軸６６の内部を通過して、第６フレーム５６に到達し、その先に取り付けられているハンド２２に電力や作業用エアを供給するようになっている。
【００３３】
ここで、本発明の特徴部である第４フレーム５４の外部でのケーブル４５の保持構造について、図２及び図３に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ケーブル４５は、第４フレーム５４に対して保持手段である第１の保持部材７１及び第２の保持部材７２により摺動可能に保持されている。本実施の形態では、第１の保持部材７１は、第４フレーム５４の長手方向の一方側として先端側に設けられてケーブル４５を保持するようになっている。また、第２の保持部材７２は、第４フレーム５４の長手方向の他方側として基端側に設けられてケーブル４５を保持するようになっている。
【００３５】
図３に示すように、第１の保持部材７１は、内側の空間にケーブル４５を締め付けずに通過させて保持可能なアーチ状の保持部７１ａと、該保持部７１ａのＺ軸方向の両端部に設けられたねじ止め部７１ｂとを備えたクランプにより構成されている。ねじ止め部７１ｂは、ボルト７３により第４フレーム５４にねじ止め固定されている。
【００３６】
第１の保持部材７１は、ケーブル４５をＸ軸方向及びＺ軸方向には摺動可能に保持すると共に、Ｙ軸方向には可動範囲が殆ど無い状態に制限するようになっている。これにより、ケーブル４５の可動範囲は、第１の保持部材７１によって第４フレーム５４の外側面の近傍に制限されるようになっている。即ち、第４軸６４の回転動作によって生じるケーブル４５のＺＸ平面での形状変化を比較的制限せず、遠心力でＹ軸方向に飛び出す形状変化を強く制限するようになっている。
【００３７】
また、第１の保持部材７１の材質は、ケーブル４５の被覆材の材質より耐摩耗性が低いように設定している。具体的には、第１の保持部材７１は、ポリフェニレンサルファイド樹脂製（ＰＰＳ樹脂製）であると共に、ケーブル４５の被覆材は、熱可塑性フッ素樹脂製（ＥＴＦＥ樹脂製）であるようにしている。これにより、ケーブル４５が第１の保持部材７１に対して摺動して摩擦を生ずる場合に、第１の保持部材７１側が摩耗するので、ケーブル４５の断線を抑制することができる。尚、ケーブル４５の被覆材をＥＴＦＥ樹脂とすると共に、第１の保持部材７１をＰＰＳ樹脂とした場合に長期間の摺動試験を行った結果、ケーブル４５の被覆材に高い耐久性が認められた。但し、ケーブル４５の被覆材及び各保持部材７１，７２の材質としては、これらに限られないのは勿論である。
【００３８】
第４フレーム５４の横断面の稜線における回転中心Ｃから最も離れた部位である最遠点Ｐと、回転中心Ｃとの距離をｒとする。この距離ｒを半径とする最遠点Ｐの通過する円状の軌跡を最遠点軌跡５とする。第１の保持部材７１は、最遠点軌跡５の内側かつ第４フレーム５４の外側に収まる形状としている。また、第１の保持部材７１により保持されるケーブル４５の可動範囲も、最遠点軌跡５の内側かつ第４フレーム５４の外側に収まるように保持されている。
【００３９】
更に、最遠点軌跡５を第４フレーム５４の長手方向（Ｘ軸方向）の全体に亘って求め、最遠点軌跡５を積層した仮想の立体的な円筒形状を形成する。そして、第１の保持部材７１及び第４フレーム５４に沿った区間のケーブル４５は、回転中心Ｃからの最遠点Ｐの回転中心Ｃからの距離ｒを半径とする円筒形状の空間内に配置されるようにする。尚、本実施の形態では、第４フレーム５４の横断面形状が長手方向の位置によらず変わらないので、最遠点軌跡５を長手方向に積層した場合に真の円筒形状になる。これに対し、第４フレーム５４の横断面形状が長手方向の位置によって変化する場合は、最遠点軌跡５を長手方向に積層した場合に変化に応じた回転体形状になる。本発明では、このような真の円筒形状ではない回転体形状をも含めて円筒形状と定義している。
【００４０】
尚、第２の保持部材７２は、第１の保持部材７１と配置位置が異なるだけで構成や機能は同様であるので、詳細な説明は省略する。また、上述した第３フレーム５３と、第４フレーム５４と、ケーブル４５と、各保持部材７１，７２と、により、本発明のアーム機構が構成されている。
【００４１】
上述したロボット装置１の動作について、以下に説明する。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、第５軸６５が動作することにより、第４フレーム５４に対して第５フレーム５５が揺動した場合（図中、想像線で示す）、第４フレーム５４の外部に配線されたケーブル４５は、以下のように動作する。まず、第５フレーム５５が回転動作をするのに伴い、配線出入口５５ａも回転動作を行う。ケーブル４５はＸ軸方向両側の配線出入口５４ａ，５５ａで固定されているため、配線出入口５５ａの回転に伴って、ケーブル４５は、図中破線及び点線で示すように変形する。
【００４３】
具体的には、第５フレーム５５がＺ軸のプラス側に回転した場合は、ケーブル４５は点線で示すように変形する。ケーブル４５は、第２の保持部材７２から第１の保持部材７１まではＺ軸のマイナス側に緩やかに向かい、第１の保持部材７１からＸ軸方向ではＺ軸のプラス側に急激に湾曲している。また、第５フレーム５５がＺ軸のマイナス側に回転した場合は、ケーブル４５は破線で示すように変形する。ケーブル４５は、第２の保持部材７２から第１の保持部材７１まではＺ軸のプラス側に緩やかに向かい、第１の保持部材７１からＸ軸方向ではＺ軸のマイナス側に急激に湾曲している。
【００４４】
このように、ケーブル４５はＺＸ平面では比較的大きく変形可能であるのに対し、各保持部材７１，７２によりＹ軸方向には移動が制限されており変形は少ない。これにより、ケーブル４５が変形により最遠点軌跡５から突出することを極力抑制することができる。
【００４５】
上述したように本実施の形態のロボット装置１によれば、各保持部材７１，７２及びケーブル４５は、第４フレーム５４の回転中心Ｃからの最遠点Ｐの回転中心Ｃからの距離ｒを半径とする円筒形状の空間内に配置されている。この円筒形状の空間は、第４フレーム５４が回転角度によって占位し得る空間であるので、アーム２１の軌道を設定する際には、各保持部材７１，７２の有無によらず、周囲の構造物等が当該空間に入らないように確保して設定する。このため、各保持部材７１，７２及びケーブル４５は、第４フレーム５４が回転中心Ｃを中心にして回転した際に常に上述の空間内に位置するので、周囲の構造物等に干渉することが防止されるようになる。これにより、各保持部材７１，７２及びケーブル４５が周囲の構造物等と干渉することを抑制し、第４フレーム５４の可動範囲の制限を抑えることができる。
【００４６】
また、各保持部材７１，７２が最遠点軌跡５をはみ出していると、第４フレーム５４が回転した時に各保持部材７１，７２が周囲の構造物に干渉する可能性があり、その場合、アーム２１の可動範囲を制限する必要がある。これに対し、本実施の形態のロボット装置１によれば、第４軸６４が回転すると、第４フレーム５４に設置されている各保持部材７１，７２も回転する。この時、第４フレーム５４の回転によって、各保持部材７１，７２が通過する領域は、最遠点軌跡５の内側に収まる。よって、各保持部材７１，７２を配置したことで、アーム２１の可動範囲に影響を与えることなく、ケーブル４５を第４フレーム５４に沿って配線することができる。
【００４７】
また、各保持部材７１，７２が最遠点軌跡５の内側に収まっていないと、第４フレーム５４が回転した時に、各保持部材７１，７２が周囲の装置と干渉したり、アーム自身に干渉したりして、第４フレーム５４の回転動作範囲を制限する必要がある。これに対し、本実施の形態のロボット装置１によれば、各保持部材７１，７２でケーブル４５の動作範囲を制限しているので、緩んだケーブル４５がアーム２１の周囲の装置と干渉するのを防ぐことができる。
【００４８】
また、第５軸６５の動作によりケーブル４５が各保持部材７１，７２と摺動する際に、ケーブル４５の被覆材の耐摩耗性（強度）が各保持部材７１，７２よりも弱いと、長期間のアーム２１の動作により被覆材が削れてしまい断線等が生じる可能性がある。これに対し、本実施の形態のロボット装置１によれば、ケーブル４５の被覆材の耐摩耗性が各保持部材７１，７２よりも強いので、長期間のアーム２１の動作によってもケーブル４５の被覆材が破れて断線することを抑制できる。
【００４９】
また、本実施の形態のロボット装置１によれば、２つの保持部材７１，７２を第４フレーム５４の先端側及び基端側に配置すると共に、各保持部材７１，７２はケーブル４５を摺動可能に保持している。このため、各保持部材７１，７２の間でケーブル４５がＸＺ平面内で屈曲可能であるので、ケーブル４５に過負荷が掛かることを抑制して、ケーブル４５の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
上述した実施の形態では、ケーブル４５として連続したケーブルを適用した場合について説明したが、これには限られず、図４に示すように、ケーブル４５に途中で分離可能なコネクタ４５ａを備えていてもよい。ここでは、コネクタ４５ａは配線出入口５４ａの近傍に設けられていると共に、コネクタ４５ａも最遠点軌跡５の中に収められている。この場合、図２（ｂ）に示すように、ケーブル４５が比較的大きく屈曲する第１の保持部材７１の近傍でケーブル４５が切断したとしても、ケーブル４５をコネクタ４５ａで分離して、切断した短い区間のケーブル４５のみを交換できるようになる。これにより、ケーブル４の全体を交換する場合に比べて、メンテナンス性を向上することができる。また、図４に示すケーブル４５では、コネクタ４５ａを１箇所にのみ設けているが、例えば、ケーブル４５の切断し易い箇所の前後の２箇所に設けて、ケーブル４５が切れた際のメンテナンス性を更に向上させてもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、２つの保持部材７１，７２を第４フレーム５４の先端側及び基端側に設けた場合について説明したが、これには限られず、いずれか一方のみであってもよい。この場合、例えば、先端側から中央部までの保持部材としたり、基端側から中央部までの保持部材としたり、先端側から基端側まで連続する保持部材としたり、適宜設定することができる。
【００５２】
また、上述した実施の形態では、各保持部材７１，７２はケーブル４５を摺動可能に保持する場合について説明したが、これには限られず、各保持部材７１，７２がケーブル４５を動かないように固定して保持するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、第４フレーム５４の外部に沿わせたケーブル４５に対して、最遠点軌跡５の内側に配置した各保持部材７１，７２で保持するようにしたが、これには限られず、他のフレームの外部に沿わせたケーブルであってもよい。即ち、本発明のフレーム部材は、第４フレーム５４には限られず、複数のフレーム５１〜５６のうちのいずれのフレームをフレーム部材としてもよい。例えば、本発明のフレーム部材を第１フレーム５１とした場合は、第１フレーム５１より基端側に連結された基部５７が本発明の支持部材に相当する。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、アーム２１として垂直多関節型の６軸多関節ロボットアームを適用した場合について説明したが、これには限られない。例えば、５軸や７軸、あるいは水平多関節ロボット、直交ロボットにおいても、適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…ロボット装置、４…ケーブル、２１…多関節アーム（ロボットアーム）、４５…ケーブル（フレーム部材に沿った区間のケーブル、アーム機構）、４５ａ…コネクタ、５１…第１フレーム、５２…第２フレーム、５３…第３フレーム（支持部材、アーム機構）、５４…第４フレーム（フレーム部材、アーム機構）、５５…第５フレーム、５６…第６フレーム、５７…基部、６１…第１軸（関節）、６２…第２軸（関節）、６３…第３軸（関節）、６４…第４軸（関節）、６５…第５軸（関節）、６６…第６軸（関節）、７１…第１の保持部材（保持手段、アーム機構）、７２…第２の保持部材（保持手段、アーム機構）、Ｃ…回転中心、Ｐ…回転中心から最も離れた部位、ｒ…回転中心からの距離
【図１】
2015104764.tif 000003
【図２】
2015104764.tif 000004
【図３】
2015104764.tif 000005
【図４】
2015104764.tif 000006