(57)【要約】【課題】動力や信号や流体を送給する送給具とは別に、手首取付け機器へ接続するための通信ケーブルを手首部まで配設した産業用ロボットを提供する。【解決手段】バスケーブルがとおるためのフレキシブルチューブ２２が旋回ヘッド３と一体に回転可能にする収容室２３を備え、フレキシブルチューブ２２を旋回ヘッド３から外側に引き出し、第１の補助リンク７、第２の補助リンク８、第３の補助リンク９、手首部６に沿って配線する。【選択図】図１
2007125651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手首部に取付けられる手首取付け機器を駆動または制御するための動力または流体を送給する送給具を備え、前記送給具が旋回ヘッドからアームを通って前記手首部まで配設された産業用ロボットにおいて、
手首取付け機器への通信ケーブルを挿通させるためのケーブル保護チューブを備え、
前記保護チューブが旋回ヘッドからアームを通って前記手首部まで配設されたことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
手首取付け機器を取付けるための手首部と、前記手首部を一定の姿勢に保つための補助リンクと、を備えた産業用ロボットにおいて、
前記手首取付け機器への通信ケーブルを挿通するためのケーブル保護チューブが、前記補助リンクに沿って配設されたことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項３】
前記ケーブル保護チューブはフレキシブルチューブであることを特徴とする請求項１乃至２いずれかに記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットに関し、特に手首取付け機器へ接続する通信用ケーブルを配設した産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットにおいては、バスケーブルを配設するために、エンドエフェクタ等を駆動または制御するための、動力や信号や流体を送給する送給具、すなわち、給電ケーブル、信号用電気ケーブル、流体用チューブなどと一緒にバスケーブルを格納し、固定ベースから、旋回ヘッド、アームを通って手首部まで産業用ロボットの内部に配設することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
ここで、バスケーブルとは、手首取付け機器へ接続する通信用ケーブルのことである。
また、手首取付け機器とは、ハンドリング、パレタイジングなどの各用途に応じて手首先端に取付けるサーボハンド等のエンドエフェクタを示す。
図５は、従来の産業用ロボット（４軸のパレタイズ用ロボット）を示した側面図である。図において図１は本発明の実施例を示す産業用ロボットの側面図であり、図２は本発明の第１実施例を示す前記産業用ロボットの固定ベース部の側断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線で切断した平断面図である。以下、図に従って従来の実施例を説明する。図１において、１は、主として物品の輸送用パレットへの積み付け、すなわちパレタイズ作業に使用する産業用ロボットである。産業用ロボット１は固定ベース２と旋回ヘッド３と下部アーム４と上部アーム５と手首部６と第１の補助リンク７と第２の補助リンク８と第３の補助リンク９を備えている。旋回ヘッド３は固定ベース２に、垂直軸Ｓ回りに回動自在に支持され、旋回駆動される。下部アーム４はその下端で旋回ヘッド３に、水平軸Ｌ回りに回動自在に支持され、前後に揺動駆動される。上部アーム５は下部アーム４の上端に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、上下に揺動駆動される。手首部６は上部アーム５の先端に、水平軸Ｂ回りに回動自在に支持されている。第１の補助リンク７は一端を旋回ヘッド３に回動自在に支持され、他方端は第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第２の補助リンク８は下部アーム４に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、前述したように第１の補助リンク７の他方端が回動自在に連結され、また第３の補助リンク９の一方端も第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第３の補助リンク９の他方端は手首部６に回動自在に連結されている。  
このように、旋回ヘッド３と下部アーム４と第２の補助リンク８と第１の補助リンク７からなる第１の平行四辺形リンクと、上部アーム５と手首部６と第３の補助リンク９と第２の補助リンク８からなる第２の平行四辺形リンクが構成されているので、手首部６は下部アーム４および上部アーム５の姿勢に関わりなく、一定の姿勢、つまり手首部６のフランジ６１が常に下を向く姿勢を保持する。
【０００３】
１０は産業用ロボット１の中にされたケーブルであり、動力用の給電線と制御用の信号線および動力用の高圧空気用チューブを束ねたものである。ケーブル１０は図示しないエンドエフェクタに信号と動力を送給するための送給具である。ケーブル１０は固定ベース２の後端部に固定されたコネクタ１０１と配管用カップリング１０２に接続され、コネクタ１０１および配管用カップリング１０２を介して、図示しない制御装置あるいは高圧空気源等と着脱自在に連結される。ケーブル１０は固定ベース２から旋回ヘッド３に入り、さらに下部アーム４と上部アーム５の内部を通り、手首部６に延び、手首部６のケーシング６２に固定されたコネクタ１０３および配管用カップリング１０４に接続されている。手首部６のフランジ６１には、作業対象の物品を把持するためのエンドエフェクタ（図示せず）が取付けられる。前記エンドエフェクタの給電線、信号線、空気配管等は、コネクタ１０３および配管用カップリング１０４を介して、ケーブル類１０に着脱自在に連結される。バスケーブルはケーブル１０と共に、束ねてロボット内部に配設されている。
【特許文献１】特開２０００−７９２号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この従来の方法では、動力や信号や流体を送給する送給具とともにバスケーブルを含むため全体の機内ケーブル外径が太くなり、これを通すための大きなホロー径の減速機が必要となる場合やユーザーが必要としないバスケーブルをあらかじめ機内に通しておくためコストに問題点があった。
また、この方法ではバスケーブルをメンテナンスする場合ロボット内の全ての送給具を一緒に取り外す必要がありメンテナンス性の問題もある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、産業用ロボット、特にエンドエフェクタを駆動または制御するための、動力や信号や流体を送給する送給具とは別に、バスケーブルが通るためのフレキシブルチューブが旋回ヘッドと一体に回転可能となる収容室から手首部まで配設した産業用ロボット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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、手首部に取付けられる手首取付け機器を駆動または制御するための動力または流体を送給する送給具を備え、前記送給具が旋回ヘッドからアームを通って前記手首部まで配設された産業用ロボットにおいて、手首取付け機器への通信ケーブルを挿通させるためのケーブル保護チューブを備え、前記保護チューブが旋回ヘッドからアームを通って前記手首部まで配設されたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、手首取付け機器を取付けるための手首部と、前記手首部を一定の姿勢に保つための補助リンクと、を備えた産業用ロボットにおいて、前記手首取付け機器への通信ケーブルを挿通するためのケーブル保護チューブが、前記補助リンクに沿って配設されたことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は前記保護チューブはフレキシブルチューブであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ユーザーが後からバスケーブルが必要となった場合でも簡単に産業用ロボットの内部へ挿入していくことが可能である。産業用ロボットの外側に配設する場合に対しても取付け工数が大幅に削減される。
また、本発明によると、エンドエフェクタを駆動または制御するための、動力や信号や流体を送給する送給具とは別に、バスケーブルが通るためのフレキシブルチューブが旋回ヘッドと一体に回転可能となる収容室から補助リンクに沿って手首部まで配設されるため内部のスペースが有効に活用でき、コストも削減できる。
さらに、本発明によると、取り外し時間も大幅に短縮されるために交換時におけるラインのダウンタイムが短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の第１実施例を示す産業用ロボット（４軸のパレタイズ用ロボット）の固定ベース部の側断面図である。また、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’線での切断であり、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線での切断である。以下、図１および図２に従って固定ベース部２の構造の詳細について説明する。なお、ロボット本体については従来例と同様であるので、その説明は省略する。
図において、２１はカバーであり、２２はバスケーブルを通すためのフレキシブルチューブである。カバー２１は、固定ベース２の外周を取り囲み、固定ベース２とカバー２１の間に円環状の収容室２３を形成している。フレキシブルチューブ２２は、前記コネクタ１０１と配管用カップリング１０２とは別にカバー２１に設置された配管用カップリング２４から収容室２３の内部に入る。収容室２３の中に入ったフレキシブルチューブ２２は、反時計回りに収容室２３の下部のほぼ半円周を取り巻いて、次に上に曲げられ、収容室２３の上部に向かい、さらに時計回りに収容室２３の上部のほぼ半円周を取り巻いて、旋回ヘッド３にクランプ２５で固縛される。つまり、フレキシブルチューブ２２は収容室２３の内部に、平面図で見ると半円状に、側面図で見るとＵ字型を成すように配設されている。
本発明が従来技術と異なる部分は、従来ケーブル類１０と一緒にロボット内部に配設していたバスケーブルを別に配設するため固定ベース２の外側に収容室２３を設けフレキシブルチューブ２２が旋回ヘッド３とともに回転するよう配設した部分である。
【０００９】
次に、旋回ヘッド３が回転する時のフレキシブルチューブ２２の収容室２３内部での挙動を説明する。
図３は、収容室２３の内部を側面から見て、展開した説明図であり、（ａ）は旋回ヘッド３が原位置、すなわち図１および図２で図示した位置にある状態を示す図であり、（ｂ）は旋回ヘッド３が回転した状態を示す図である。
フレキシブルチューブ２２は固定ベース２にクランプ２６で、旋回ヘッド３にクランプ２５でそれぞれ固縛されているが、クランプ２５とクランプ２６の間は自由に曲がり、旋回ヘッド３の固定ベース２に対する回転によるクランプ２５とクランプ２６の間の変位をフレキシブルチューブ２２のＵ字型の曲がり部２２ａの移動によって吸収する。フレキシブルチューブ２２は、このように収容室２３内部に配設されているので、旋回ヘッド３は、前記原位置から、時計回り、反時計回りにほぼ１８０°ずつ回転できる。
【００１０】
このように、あらかじめバスケーブルをフレキシブルチューブ内に格納し、ロボット内に配設しておけばケーブル類とは別にアームを通って手首部まで配設することができる。また、ユーザーが後からバスケーブルが必要となった場合でも簡単に産業用ロボットの内部へ挿入していくことが可能である。
【実施例２】
【００１１】
図４は、本発明の第２実施例を示す産業用ロボットの側面図である。本実施例は、フレキシブルチューブを補助リンクに沿って、配線したものである。
フレキシブルチューブ２２は旋回ヘッド３から外側に引き出され、第１の補助リンク７、第２の補助リンク８、第３の補助リンク９にクランプ１０６で固定し手首まで配線されている。
本発明が従来技術と異なる部分は、従来ロボット内部に配設していたフレキシブルチューブを、旋回ヘッド３から外側に引き出し、補助リンクに沿って手首部６まで配線した部分である。
【００１２】
このように、フレキシブルチューブを旋回ヘッド３から外側に引き出し、第１の補助リンク７、第２の補助リンク８、第３の補助リンク９、手首部６に沿って配線しているので、ロボットの動作自体の障害となることはない。また、ロボット本体に配設する場合、ケーブルを固定する下部アーム４、上部アーム５の表面は凹凸を有する複雑な形状をしているため、それらを固定するためのサドルを取付けるにはサポート等の別部品の配管設計が必要である。本発明では、このような部品が不要となり、配設設計、作業、ケーブル交換が容易にできる。また、ユーザーが後からバスケーブル２７が必要となった場合でも簡単に配線することが可能である。さらにアーム内部に配線されないため、スペースに余裕ができるので、放熱性に優れる。
【００１３】
実施例においては、４軸のパレタイズ用ロボットを取り上げたが、本発明は、例えば６軸の垂直多関節型産業用ロボットなど、他の軸構成を有する産業用ロボットにも適用できるのは、言うまでもない。
また、フレキシブルチューブはこれに限らず、任意のケーブル保護チューブであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例を示す産業用ロボットの固定ベース部の側断面図
【図２】本発明の第１実施例を示す産業用ロボットの固定ベース部の平断面図
【図３】収容室２３の内部を側面から見て、展開した説明図
【図４】本発明の第２実施例を示す産業用ロボットの側面図
【図５】従来の産業用ロボットを示す側面図
【符号の説明】
【００１５】
１  産業用ロボット
２  固定ベース
３  旋回ヘッド  
４  下部アーム
５  上部アーム
６  手首部
７  第１の補助リンク
８  第２の補助リンク
９  第３の補助リンク
２１  カバー
２２  フレキシブルチューブ
２２ａ  曲がり部
２３  収容室
２４  配管用カップリング
２５  クランプ
２６  クランプ
２７  バスケーブル
６１  フランジ
６２  ケーシング
１０  ケーブル類
１０１  コネクタ                
１０２  配管用カップリング
１０３  コネクタ                
１０４  配管用カップリング
１０５  クランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007125651.tif 000006
【図５】
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