(57)【要約】【課題】  ロボットの手首先端に装着された作業ツールにエア、電気等を供給する作業ツール用線条体の挙動安定化、及び周辺物体、前腕等との干渉防止。【解決手段】  ロボット１の手首先端部に取付けられたハンドＨへのエア供給／吸気を行なうための線条体３１は、前腕１０上の電磁弁ボックス４の導管取付部４ａに一端８ａを取付けた可撓性導管８内に挿通され、吸着ハンドＨに接続される。導管８の他端８ｂはハンドＨの導管取付部Ｈc に回転自在に取付けられる。ロボット最終軸により、ハンドＨは、第１軸線Ａに対してオフセットされ、且つ、第２軸線Ｂに垂直な第３軸線Ｃ２周りで、増速／減速機能を持つ伝動機構を介して回転動作する。導管８をスプリングバランサ等で前腕後方側へ引き寄せることもできる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの前腕の先端に、自身の長手方向に沿った第１軸線回りに回転可能に設けられた第１手首要素と、
該第１手首要素に、前記第１軸線と略垂直に交わる第２軸線回りに回転可能に設けられた第２手首要素と、
該第２手首要素に、前記第２軸線と略垂直で第１軸線と所定距離隔てた第３軸線回りに回転可能に設けられた作業ツールとを備えた産業用ロボットの、該作業ツールに接続される配線及び／又は配管から成る線条体を敷設処理する産業用ロボットの線条体処理構造において、
前記線条体を挿通し、該線条体を前記前腕から前記作業ツールの線条体導入部まで導く可撓性の導管と、
前記前腕付近に設けられた第１の導管取付部と、
前記線条体が前記作業ツールに接続される箇所の近傍に設けられた第２の導管取付部とを備え、
前記第１の導管取付部には前記導管の一端が取付けられる一方、前記第２の導管取付部には前記導管の他端が取付けられており、
前記導管は、前記第１の導管取付部から前記第２の導管取付部に至る間において、前記ロボットの機体と接触しないように配設されていることを特徴とする、産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項２】
少なくとも前記導管の前記他端は、前記第２の導管取付部において回転自在に取付けられることを特徴とする、請求項１に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項３】
前記前腕に搭載された引張り力発生装置と、
該引張り力発生装置に接続された線部材とを備え、
前記導管の途中部分を前記線部材と接続することにより、該前記導管を前腕後方側に引き寄せるようにしたことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項４】
前記線部材は、前記引張り力発生装置から前記途中部分に至る途中で、前腕後方において折り返されて、前記途中部分に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項５】
前記引張り力発生装置は、スプリングバランサを備えていることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項６】
前記導管内をエアで吸引する事を特徴とする、請求項１乃至請求項５の内、いずれか１項に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【請求項７】
前記作業ツールの前記第３軸周りの回転のための駆動力は、サーボモータと該サーボモータの動力を伝動する伝動機構を介して前記作業ツールに与えられ、
前記伝動機構により前記サーボモータの回転が増速または減速されることを特徴とする、請求項１乃至請求項６の内、いずれか１項に記載の産業用ロボットの線条体処理構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業ツールを取付けて使用される産業用ロボットにおける線条体処理構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット（以下、単に「ロボット」と云う）においては、作業ツールをロボット前腕の先端部に取付け、配線や配管（１本または複数本）から成る線条体を使って該作業ツールにエア等の材料あるいは電気等のエネルギや信号を供給することが非常に多い。その場合、線条体はロボット前腕の上方を通って作業ツールまで配設されることが通例である。図１はそのような従来技術の例を示している。
【０００３】
同図において、符号１はロボットコントローラ２で制御されるロボットであり、前腕１０の先端には、第１手首要素１１が自身の長手方向に沿った第１軸線Ａ周りで回転可能に設けられ、更に、該第１手首要素１１には第１軸線Ａと略垂直に交わる第２軸線Ｂ周りで回転可能に第２手首要素１２が設けられている。そして、第２手首要素１２に、第２軸線Ｂと略垂直な第３軸線Ｃ１周りで回転可能に取付けられた第３手首要素１３の先端フランジ部に作業ツールＨが設けられている。なお、作業ツールＨの一部（例えば支持ベース）が第３手首要素１３を兼ねている場合もある。
【０００４】
作業ツールＨは本例では吸盤を用いたハンドである。符号３は外部に設けたエア供給／吸気装置で、同装置３に接続されたエアチューブ３１は、電力及び電気信号等を供給する制御ケーブル２１と適所で合流し、電磁弁ボックス４に接続されている。電磁弁ボックス４からハンドＨまではチューブ（線条体）７でエアの供給／吸気が行なわれるようになっており、ロボットコントローラ２は、周知の態様でエア供給／吸気装置３と電磁弁ボックス４を制御し、それによってハンドＨの吸盤へのエア供給（把持ＯＦＦ）とエア吸気（把持ＯＮ）との切替が行なわれる。
【０００５】
ここで問題となるのは、ロボット１が動作すると各軸線Ａ、Ｂ、Ｃ１周り等で回転が起ることで、線条体７がロボット１の機体（前腕１０から先の部分）と接触したり、手首要素１１、１２にからみ付いたり、強く引っ張られたりする現象が起ると言うことである。この現象は特に軸線Ｃ１周りでの動作範囲が大きい（例えばほぼ３６０度）場合に顕著となる。例えば、乱雑な品物を別のパレット上に整列させるハンドリングロボットシステムでは、ロボットの手首軸の形態は一定しており、最終軸（Ｃ１周りの回転）のみが品物の位相を合わせる為、大きな範囲を動作するのが通例になっており、上記現象が起き易い。
【０００６】
このような問題を回避するために、従来は、図示されているように線条体７を大きく外側にふくらませるように取り回してからハンド（作業ツール）Ｈに接続するという手法を採用していた。
【０００７】
しかし、このように線条体７を大きく外側にふくらませて配設すると、ロボット手首軸が動作（特に第３軸Ｃ１周りで動作）した時に、線条体７の挙動が不安定となり、ロボットの機体の一部（前腕から先の部分）や周辺機器と線条体７が接触（干渉）して、線条体自身あるいは周辺機器を破損する危険性があった。また、線条体７が他の物体と接触して擦れることは、微細な粉塵の発生原因になり、作業環境を悪化させる。前腕１０上にＬ字状部材５と弾性体６で線条体７を吊して動きを弾力的に規制する手法もあるが、干渉防止効果が十分であるとは言えない。また、曲げやねじり等により、配線配管にかかる負担も大きい。なお、このような線条体の処理構造に関連する特許文献としては、例えば下記のものがある。
【０００８】
【特許文献１】特願２００３−１４９４２に添付された明細書及び図面
【特許文献２】特願２００４−７１３０４に添付された明細書及び図面
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明の目的は、ロボットの手首先端に装着された作業ツールにエアまたは電気等を供給する線条体を大きく張り出すことがなく敷設することができ、且つ、ロボットの機体（前腕から先の部分）と線条体の干渉を防止できる線条体の処理構造を提供することにある。これに併せて本発明はまた、ロボット作業エリアの環境を悪化させる可能性を低めた線条体の処理構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ロボットの前腕の先端に、自身の長手方向に沿った第１軸線回りに回転可能に設けられた第１手首要素と、該第１手首要素に、前記第１軸線と略垂直に交わる第２軸線回りに回転可能に設けられた第２手首要素と、該第２手首要素に、前記第２軸線と略垂直で第１軸線と所定距離隔てた第３軸線回りに回転可能に設けられた作業ツールとを備えた産業用ロボットの、該作業ツールに接続される配線及び／又は配管から成る線条体を敷設処理する産業用ロボットの線条体処理構造に適用されるものである。
【００１１】
そして、上記問題を解決するために、請求項１の発明では、上記線条体処理構造に、前記線条体を挿通し、該線条体を前記前腕から前記作業ツールの線条体導入部まで導く可撓性の導管と、前記前腕付近（前腕自身上または前腕上に配置された物体上）に設けられた第１の導管取付部と、前記線条体が前記作業ツールに接続される箇所の近傍に設けられた第２の導管取付部とを具備させ、前記第１の導管取付部には前記導管の一端を取付ける一方、前記第２の導管取付部には前記導管の他端を取付け、前記導管を、前記第１の導管取付部から前記第２の導管取付部に至る間において、前記ロボットの機体と接触しないように配設している。これにより、ロボット先端軸が例えば３６０度に近いような大きな回転動作を起こしても、線条体の挙動は不安定化しなくなる。
【００１２】
ここで、前記第２の導管取付部（作業ツール部の導管取付部）で導管を回転自在に取付ければ（請求項２）、ロボット先端軸が３６０度近く回転した場合でも、導管にねじり力が発生しなくなる。このことは、導管の耐久性を高める上で有利である。また、前腕に引張り力発生装置を搭載し、同引張り力発生装置に接続された線部材を前記導管の途中部分に繋ぎ、前記導管を前腕後方に引き寄せるようにしても良い（請求項３）。また、その場合、線部材は前腕後方で折り返して線部材に接続するようにしても良い（請求項４）。このような引き寄せにより、ロボット手首軸が動作した場合も導管に不要な余長または不足が発生し難くなり、線条体の姿態が安定し、ロボット前腕周辺でロボット手首軸の動きを吸収し易くなる。典型的な引張り力発生装置として、例えばスプリングバランサがある（請求項５）。このスプリングバランサを利用すれば、一定の引張り力を発生させる装置をロボット前腕にコンパクトに配置できる。
【００１３】
また、作業環境、特に、作業ツールの周辺の作業環境を清浄に維持するために、前記導管内のエアを前腕後方部より吸引することもできる（請求項６）。即ち、このようなエア吸引により、前記導管内の線条体の擦れにより粉塵が発生しても、それが導管外部、特に作業ツール付近に流出することが防止される。  
更に、作業ツールの回転軸である第３軸周りの回転用に伝達機構を設け、同伝達機構の変速比により、同回転軸の最高回転速度を加減することもできる（請求項７）。例えば、ロボット先端にある減速機出力軸の回転を増速して作業ツールの回転軸に伝えることにより、少ない部品構成でロボット最終軸の最高回転速度を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロボット手首軸が大きく動作する場合においても、作業ツール用の線条体（配線及び／または配管）がロボット前腕の周辺で不安定な挙動を示すことが回避できる。その結果、線条体の寿命延長、周辺との破損の防御が可能となる。更に、副次的な効果として、オフラインティーチングも行いやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図２〜図８を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、ここではアプリケーションとしてハンドリングロボットシステムを想定するが、これはあくまで例示である。先ず図２は、本発明の１つの実施形態に係る線条体処理構造を持つ産業用ロボットについて、全体構成を正面図で示したものである。
【００１６】
図２において、符号１はロボットコントローラ２で制御される６軸の自由度を持つハンドリングロボットであり、前腕１０の先端に第１手首要素１１が第１軸線Ａ周りで回転可能に設けられている。図示されているように、第１軸線Ａは、第１手首要素１１自身の長手方向に沿った軸線である。また、第１手首要素１１には、第１軸線Ａと略垂直に交わる第２軸線Ｂ周りで回転可能に第２手首要素１２が設けられている。そして、第２手首要素１２には、伝動機構２０を介して作業ツールＨが、第２軸線Ｂと略垂直な第３軸線Ｃ２周りで回転可能に取付けられている。伝動機の例については後述する。
【００１７】
作業ツールＨは、ここでは吸盤を用いたハンド（吸着ハンド）であり、ハンドＨに対し、外部に設けたエア供給／吸気装置３によりエアの供給／排気が行なわれる。  
エア供給／吸気装置３にはエアチューブ３１が接続されており、このエアチューブ３１は、電力及び電気信号等を供給する制御ケーブル２１とともにロボットベース９からロボット１内に導入され、適所で合流後、電磁弁ボックス４に接続されている。なお、エアチューブ３１をロボット内を通さずに、エア供給／吸気装置３から電磁弁ボックス４（前腕１０付近）までもってくる配設形態をとることもできる。
【００１８】
電磁弁ボックス４からハンドＨまでの区間においても、エアチューブ（線条体）でエアの供給／吸気が行なわれるが、本発明の特徴に従い、この区間にはエアチューブ（線条体）を挿通する可撓性の導管（例えば軟質の樹脂材料からなる導管）８が設けられている。導管８の一端（第１の端部＝前腕側の端部）８ａは、電磁弁ボックス４の前部に設けられた導管取付部（第１の取付部）に取付けられている。また、導管８の他端（第２の端部＝作業ツール側の端部）８ｂは、作業ツールＨの基部側（エアチューブの導入部付近；例えば伝動機構３０の一部を利用）に設けられた導管取付部（第２の導管取付部）Ｈc に取付けられている。
【００１９】
ここで、第１、第２の導管取付部４ａ、Ｈc の内、第２の取付部Ｈc については、導管８を（自身の長さ方向の軸周りで）回転自在に取付けられている。もちろん、第１の取付部４ａについても同様に、導管８を回転自在に取付けても良い。なお、この種の導管を回転自在に取付ける機構自体は周知なので詳細説明は省略する。なお、導管８の長さについては、ロボットが動作しても、前腕１０付近から作業ツール部へ至る間でロボット１の機体（前腕１０から先の部分）に導管８が接触しないように選択されている。
【００２０】
作業ツール（ハンド）Ｈがロボット手首の先端部に所定距離オフセットして回転可能に取付けられているので、このような長さの選択は設計時に簡単な実験等を通して容易に実行可能である（図１の例のように、オフセットされていない回転軸Ｃ１を持つ場合と比較されたい）。
【００２１】
以上の構成において、ロボットコントローラ２は、周知の態様で、プログラム等に基づく指令に従ってロボット１の各軸の駆動用のサーボモータを動作させ、ハンドＨをハンドリング対象物（例は図３参照）の吸着に適した位置、姿勢をとらせ、目標位置まで移動させる。更に、ロボットコントローラ２は動作指令とともに、適時にハンドＨによる吸着指令及び吸着解除指令を出力し、エア供給／吸気装置３及び電磁弁ボックス４内の電磁弁を制御する指令を出力する。これにより、ハンドＨの吸着パッドＨp へのエア供給（把持ＯＦＦ）とエア吸気（把持ＯＮ）との切替が行なわれる。
【００２２】
なお、このような方式によるハンドリング自体は周知なので、詳細説明は省略するが、ロボット１は適宜ハンドリング位置に応じてアームの姿勢を変え、ハンドＨの位置と姿勢を制御しながら、ハンドリング作業を行う。また、云うまでもないことであるが、ハンドリング対象物の在席確認などのための信号線がハンドＨに接続されている場合もある。その場合、同信号線も作業ツールＨに接続される線条体（即ち、導管８内に挿通される線条体）に含まれることになる。更には、このように作業ツールへ供給する材料、エネルギ、信号等が１種類でない場合には、線条体は複数本のケーブル／またはホースを束ねた形態、１本の複合ケーブル／またはホースにまとめた形態などをとり得る。そのような場合も、これらの全部を導管８内に挿通することが好ましい。また、ここではこれらケースを、「エアチューブ」で代表させて説明を進める。
【００２３】
さて、一般には、ロボットアームの姿勢を変える際に、第１手首要素１１の第１軸線Ａ周りの回転、第２手首要素１２の第２軸線Ｂ周りの回転、第３手首要素１３の第３軸線Ｃ２周りの回転の一部または全部を多様に組み合わせた運動が起り得るが、本例が示すハンドリングロボットの場合、ハンドリング対象物は上方からピックアップするのが通例であり、従って、ハンドリング対象物を吸着する際の姿勢、対象物を開放する際の姿勢はおのずと決まったものとなる。
【００２４】
つまり、対象物の吸着から開放までの動作において、第１手首要素１１の姿勢は標準的なロボット姿勢における手首姿勢とほぼ一致したものとなり、第２手首要素１２の姿勢は標準的なロボット姿勢における手首姿勢から、作業ツール（ハンド）Ｈの先端部が真下を向くような方向にほぼ９０度回転した姿勢になる。これと類似した手首姿勢の状況は、ハンドリング用途のみならず、アーク溶接やシーリングなど他の用途でも共通して認められる一般的なものである。
【００２５】
このような手首姿勢の状況を考えた時、本発明のように、「作業ツール（ハンド）Ｈをロボット手首の先端部に所定距離オフセットして回転可能に取付けていること」と、「作業ツールにエア（一般には材料、エネルギ、信号等）を供給する線条体（配線／配管）を、可撓性を有する導管８内に通していること」は非常に有意義である。この可撓性を有する導管８は、既述の通り、前腕部と作業ツール部の間でロボット１の機体と接触しないように通されており、ロボット動作時にもそれが守られる。
図３は、第１手首要素１１と第２手首要素１２が姿勢変化を起こした状態を説明する図で、（ａ）、（ｂ）は夫々姿勢１及び姿勢２における状態を例示している。ここに示したように例えば、テーブルＴＢ上にバラバラに置かれたワークＷ１、Ｗ２を別のテーブル上に整列させるハンドリングを行なうケースでは、例示されている２つの姿勢１、２を通して、ロボット手首の姿勢形態はほぼ同じ形態に固定することができる。つまり図３に示すように第１手首要素１１が標準的な姿勢、第２手首要素が地面に対してほぼ垂直な姿勢に限定できる。
【００２６】
ロボット１の最終軸については、対象物の位相を合わせる為に３６０゜近くの動作範囲が必要になるが、それを考慮しても、第１手首要素１１と第２手首要素１２の姿勢はほぼ一定で良い。また、本実施形態のように、作業ツールＨの後方（導管取付部Ｈc ；図２参照）で導管８が回転可能に支持されていれば、ロボット最終軸が大きく回転動作しても、導管８の内部の線条体（エアチューブ、配線等）はねじれるが導管８自体はほとんど不動に保たれる。そのため、内部の線条体の挙動を安定させることが可能になる。
【００２７】
電磁弁ボックス４への接続（導管取付部４ａ）は、第１手首要素１１の第１軸線Ａ回りの動作範囲が小さいシステムの場合は固定でも構わない。  
これに対して、第１手首要素１１の第１軸線Ａ回りの動作範囲が大きいシステムの場合には、導管取付部Ｈc と同様に、回転可能な取付け方式を採用することが望ましい。そのようにすれば、第１手首要素１１の第１軸線Ａ回りの回転動作時にも導管８に作用するねじり力が小さくなるメリットが得られる。
【００２８】
なお、図示は省略したが、導管８の内部の線条体（配線／配管）は、電磁弁ボックス４内の電磁弁などに一部接続され、さらにロボットアーム内を通って、最終的には、ロボットコントローラ２またはエア供給／吸気装置３などに接続されている。また、既述したように、別の形態として電磁弁ボックス４後の配線／配管はロボット後方の空中配線でコントローラ２またはエア供給／吸気装置３などに直接接続する場合もある。
【００２９】
更には、ロボットのアーム負荷を軽減するため、電磁弁ボックス４をロボットのベース９の近傍に配置する場合もある。このような場合は、導管８自体を前腕１０の後方上面に直接固定し、導管８が前腕１０でばたつかないようにする。この場合、導管８は固定後に取除かれ、導管８の内部の配線／配管だけがロボットアームまたはロボット後方の空中配線でロボットコントローラ２またはエア供給／吸気装置３などに接続される。
【００３０】
次に、作業ツールＨの支持構造の例について、作業ツールＨの周辺を拡大断面図で示した図４を参照して説明する。同図において、符号４０はサーボモータを表わし、符号５０は同サーボモータ４０の出力軸（図示省略）を入力側に結合するとともに、減速機構の出力フランジ５１を介して伝動機構（図２中の符号２０に対応）の入力ギヤ５２に結合されている。サーボモータ４０は、減速機構５０とともに第２手首要素１２に搭載されたロボット最終軸駆動用のモータである。
【００３１】
伝動機構は、上記の入力ギヤ５２と、該入力ギヤ５２に噛み合う出力ギヤ５５を有している。符号５３は入力ギヤ５２、出力ギヤ５５を収容するギヤボックスで、第２手首要素１２に固定されているが、第２手首要素１２に固定された要素、例えばサーボモータ４０や減速機構５０の筐体に固定しても良い。サーボモータ４０が駆動されると減速機構５０、出力フランジ５１を介して入力ギヤ５２が駆動される。
【００３２】
一方、作業ツールＨは中空穴５６を持つ筒状の延在部を有し、この延在部が軸受け（ベアリング）５４を介して第３軸線Ｃ２周りで回転可能に支持されるとともに、出力ギヤ５５に結合（一体化）されている。従って、上記のように、サーボモータ４０が駆動されて入力ギヤ５２が動作すると、それに応じて出力ギヤ５５が動作し、作業ツールＨが中空穴５６を通る第３軸線Ｃ２周りで回転駆動される。なお、軸受け（ベアリング）５４は、第２手首要素１２に固定されているが、第２手首要素１２に固定された要素、例えばサーボモータ４０や減速機構５０の筐体、あるいは、ギヤボックス５３に対して固定する設計も採用可能である。
【００３３】
このように、入力ギヤ５２および出力ギヤ５５はギヤボックス５３内に配置され、入力ギヤ５２は出力フランジ５１に、出力ギヤはギヤボックスにベアリングを介し回転可能に支持されている。出力ギヤ５５の先端にはハンドＨが固定され、その反対側では、導管８が回転可能に接続されている。導管８は本例ではギヤボックスに接続されており、内部の線条体（配線／配管；エアチューブ等）３２は出力ギヤの中空部を通ってハンドＨ内の吸着パッド等に接続されている。出力ギヤ５５の内側の線条体導入部は丸みＲをつけるなど、配線／配管に傷がつかないよう工夫されている。
第２手首要素１２の先端にあるサーボモータ（ここではロボットの第６軸駆動モータ）４０が動作すると、減速機構５０を介して、入力ギヤ５２を駆動し、それが出力ギヤ５５を介して作業ツールＨに伝えられる。従って、ロボットコントローラ２からの指令に応じて作業ツールＨの第３軸線Ｃ２周りの姿勢を、自由に変えることができる。姿勢を変える場合の回転向き（時計周り／反時計周り）もサーボモータ４０の回転向きに対応して自由に選ぶことができる。
【００３４】
また、入力ギヤ５２、出力ギヤ５５の変速比は作業ツールＨに必要な回転速度、トルク、減速機構５０の減速比等を考慮して設計的に定めれば良い。例えば作業ツールＨに必要な回転速度が大きい場合、図８（ａ）、（ｂ）に示したような増速ギヤ機構を採用することで対処できる。即ち、ロボット先端軸が３６０゜近く回転するようなシステムにおいては、ロボットの最終軸に要求される最高速度もおのずと高くなるが、ロボット最終軸の駆動系はロボット先端に配置されることから、軽量化が必要となる。ロボットの設計においてはこれら条件のバランスを取る必要があり、必然的に最終軸の最高回転速度の上限が決まってしまう。そこで、本発明のように、ロボット最終軸の回転を一定量オフセットして伝える方式をすれば、本例の如くギヤ機構を用いて、一旦減速機構５０の出力軸に低く出力された回転速度を、図８（ｂ）に示したように、相対的に大径の入力ギヤ５２から相対的に小径の出力ギヤ５５に伝達し、作業ツールＨに高い最高回転速度を与えることができる。
【００３５】
図５は、導管８の挙動を引っ張り力発生装置で規制した実施形態を表わしている。同図において、符号６０は前腕１０に搭載された引っ張り力発生装置で、例えばスプリングバランサを用いることができる。引っ張り力発生装置６０には、線状部材６３が接続されており、この線状部材６３は、一旦前腕１０の後方に設けた滑車６４に延び、同滑車６４で折り返した後、導管８に、その前腕側端部近くで接続されている。符号６１は前腕１０上に固定された支持ベースで、同支持ベース６１上に滑車６４が設置される。
【００３６】
このような構造を採用することにより、導管８は前腕１０を常時適度の引っ張り力で前腕１０の後方に向けて引き寄せておくことが可能になる。また引き寄せ量は引き寄せ力とのバランスで決まるので、第２手首要素１２が第２軸線Ｂ回りに動作した場合でも、導管８に不要な余長や不足が発生しないようにすることが可能になる。
【００３７】
更に、導管８は後方に常に引っ張られた状態を維持する為、第２手首要素１２が第２軸線Ｂ回りで動作した時にも前腕１０に沿った姿態が保たれる。図６（ａ）〜（ｃ）はその様子を示している。即ち、第２手首要素１２が第２軸線Ｂ回りに動作し、姿勢１のようにハンドＨの先端が図中左水平方向を向いた状態（ａ）、姿勢２のようにハンドＨの先端が図中真下方向を向いた状態（ｂ）、姿勢３のようにハンドＨの先端が図中右斜め下方向を向いた状態（ｃ）のいずれにおいても、導管８の姿態は安定し、姿態変化が小さい。また、前腕１０から先の部分でロボットの機体に触れる程の接近は起らない。なお、本例では、引張り力発生装置６０にスプリングバランサを用いているので、一定の引張り力を発生させる装置をロボットの前腕にコンパクトに配置できる利点も生じている。
【００３８】
最後に導管８内のエア吸引を行なった例について図７を参照して簡単に説明する。図７に示した例では、導管８内のエアを前腕１０上に設置したエア吸引装置７０で前腕１０の後方へ向けて吸引している。これにより、導管８内の線条体（配管／配線）３２の擦れにより発生する粉塵Ｓが導管８外部に流出することを防止できる。即ち、導管８の内部では、ロボット手首軸動作により、線条体（配線／配管）３２同士の擦れ合い（配線／配管が複数本ある場合）や導管８の内壁面との擦れ合い等により、粉塵Ｓが発生し得る。
【００３９】
この粉塵Ｓが外部に漏れた場合、作業環境が悪化する。特に、作業ツールＨ側に降下して漏出した場合、作業対象物（例えば半導体デバイスチップなどのワーク）を汚染することになる。
【００４０】
そこで、本例のように、導管８の内部エアを導管８後部側から吸引すれば、上記の作業環境の悪化や作業対象物の汚染の問題を回避できる。なお、このようなエア吸引の有無に関わらず、粉塵漏出防止の観点から、導管８の内部は外部に対しできるだけ密閉状態が保たれるようにすることが望ましいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】吸着ハンドを作業ツールに用いたハンドリングロボットシステムにおける従来の線条体処理構造について説明する図である。
【図２】吸着ハンドを作業ツールに用いたハンドリングロボットシステムに本発明を適用した一実施形態の概略を示した図である。
【図３】図２に示した実施形態において、第１手首要素と第２手首要素が姿勢変化を起こした状態を説明する図で、（ａ）、（ｂ）は夫々姿勢１及び姿勢２における状態を例示している。
【図４】図２に示した実施形態について、作業ツールの周辺を拡大して示した断面図である。
【図５】吸着ハンドを作業ツールに用いたハンドリングロボットシステムに本発明を適用した別の実施形態の概略を示した図である。
【図６】図５に示した実施形態において、第２手首要素が第２軸線周りに動作した時の導管の挙動について説明する図で、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は順に姿勢１、姿勢２及び姿勢３における状況を例示している。
【図７】導管内をエアで吸引する変形例について説明する図である。
【図８】伝動機構を利用して作業ツール軸を増速する場合の構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ロボット（機構部）
２  ロボットコントローラ
３  エア供給／吸気装置
４  電磁弁ボックス
４ａ  前腕側の導管取付部（第１の導管取付部）
５  Ｌ字状部材
６  弾性体
７、３１、３２  線条体（エアチューブ）
８  導管
８ａ  導管の第１の端部
８ｂ  導管の第２の端部
９  ロボットのベース
１０  前腕
１１  第１手首要素
１２  第２手首要素
１３  第３手首要素
２０  伝動機構
２１  制御ケーブル
４０  サーボモータ
５０  減速機構
５１  減速機構の出力フランジ
５２  入力ギヤ
５３  ギヤボックス
５６  中空穴
５４  軸受け（ベアリング）
５５  出力ギヤ
６０  張力発生装置（スプリングバランサ）
６１  支持ベース
６３  線状部材（ワイヤ）
６４  滑車
７０  エア吸引装置
Ａ  第１軸線
Ｂ  第２軸線
Ｃ１、Ｃ２  第３軸線
Ｄ１  軸線Ａ、Ｂの交点を通り、軸線Ｃ２に平行なライン
Ｈ  吸着ハンド
Ｈc  作業ツール側の導管取付部（第２の導管取付部）
Ｈp  吸着パッド
Ｒ  丸み
Ｓ  粉塵
ＴＢ  テーブル
Ｗ１、Ｗ２  ワーク（ハンドリング対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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