(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台１３と、前記基台１３に回動自在に連結され、ケーブル２３が挿通する開口を有する旋回ベース１４と、前記ケーブル２３を前記旋回ベース１４の旋回中心で保持する保持機構２４と、前記基台１３は、内部に前記ケーブルを保持する前記保持機構24と、側面にロボットの可動時には閉塞する開口部とを備えた工業用ロボットにおいて、
前記保持機構は、ロッド２５の一端に前記基台１３と締結する締結部２５ａを備え、他端にコ字状に曲げられた前記ケーブル２３の垂直部分２３ａを保持するとともにロッド２５に関して回動自在な中空部材２７を備え、前記基台１３から取り外すことができるように構成されたことを特徴とする工業用ロボット。
【請求項２】
前記中空部材２７には、前記ケーブル２３を保持する結束部材２８が係合するための溝２７ａ，２７ｂが外周面に形成されたことを特徴とする請求項１記載の工業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業用ロボットに係り、特に可動部を回動自在に支持する筐体内で可動部側の機器に接続されたケーブルを保持させるよう構成された保持機構を有する工業用ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の工業用ロボットでは、アームや旋回ベースを駆動するモータに接続されたケーブルが基台の内部から引き出されるように配線されている。基台の内部では、旋回ベースの回動によりケーブルを捩じろうとする力が作用するため、ケーブルの捩れを緩和するようにケーブルを保持し、旋回ベースの回動とともにケーブルも回動するような保持機構が設けられている。
【０００３】
図６は従来の工業用ロボットの基台部分を示す縦断面図である。また、図７は、従来の保持機構を拡大して示す縦断面図である。
図６に示されるように、工業用ロボットの基台（筐体）１の上面側に回動自在に支持された旋回ベース２上には、ボルト３ａにより旋回用駆動モータ３が固定されている。そして、基台１の上面には駆動モータ３の駆動軸３ｂが結合された減速機４がボルト４ａにより固定されており、駆動モータ３の駆動軸３ａが回転駆動されることにより旋回ベース２が回動する。その際、駆動モータ３に接続されたケーブル５は、基台１の上面側に形成された開口１ａに挿通されて基台１の内部に引き込まれている。
【０００４】
開口１ａは、旋回ベース２の回動軸を中心とする円弧状に形成されており、周方向の寸法が旋回ベース２の回動角度に応じた範囲に形成されている。そのため、旋回ベース２が回動すると、ケーブル５は円弧状の開口１ａ内を移動する。このように、旋回ベース２が回動すると、ケーブル５を捩じろうとする力が作用する。
【０００５】
一方、基台１の内部には、保持機構６が設けられており、保持機構６は駆動モータ３に接続されたケーブル５をコ字状に曲げられた状態で保持している。また、保持機構６は、ケーブル５を回動可能に支持することによりケーブル５の捩れを緩和している。
図７に示されるように、保持機構６は、旋回ベース２の取付孔２ａに装着されたベアリング７と、ベアリング７の内周に回動自在に嵌合された軸８と、軸８の下端に固定された板状のケーブル保持部材９と、ケーブル保持部材９の先端部分にケーブル５を固定する結束部材１０とから構成されている。
【０００６】
従って、旋回ベース２が回動すると共に、ケーブル保持部材９がベアリング７により回動可能に支持されているので、ケーブル５もケーブル保持部材９に保持されながら回動する。尚、ケーブル保持部材９は、軸８の下端部に係合された止め輪８ａにより脱落が防止されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、Ｌ字状に曲げられた板状のケーブル保持部材９がベアリング７の中心軸から半径方向にずれた位置に設けられているので、ケーブル５を曲げる際の反力によりベアリング７が破損したりケーブル保持部材９が変形するおそれがあった。
【０００８】
また、従来は、保持機構６のメンテナンスあるいは部品交換等の作業を行う場合、旋回ベース２上の駆動モータ３を外した後、減速機４を外して基台１の上方へ軸８を引き抜いて保持機構６の点検や修理等のメンテナンス作業をおこなわなければならない。そのため、従来は、保持機構６の点検や修理等のメンテナンス作業に手間がかかり面倒であった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題を解決した工業用ロボットを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、基台１３と、前記基台１３に回動自在に連結され、ケーブル２３が挿通する開口を有する旋回ベース１４と、前記ケーブル２３を前記旋回ベース１４の旋回中心で保持する保持機構２４と、前記基台１３は、内部に前記ケーブルを保持する前記保持機構２４と、側面にロボットの可動時には閉塞する開口部とを備えた工業用ロボットにおいて、前記保持機構が、ロッド２５の一端に前記基台１３と締結する締結部２５ａを備え、他端にコ字状に曲げられた前記ケーブル２３の垂直部分２３ａを保持するとともにロッド２５に関して回動自在な中空部材２７を備え、前記基台１３から取り外すことができるように構成されたものである。
請求項２に記載の発明は、前記中空部材２７には、前記ケーブル２３を保持する結束部材２８が係合するための溝２７ａ，２７ｂが外周面に形成されたものである。
【００１１】
従って、本発明によれば、基台１３と、前記基台１３に回動自在に連結され、ケーブル２３が挿通する開口を有する旋回ベース１４と、前記ケーブル２３を前記旋回ベース１４の旋回中心で保持する保持機構２４とを備えた工業用ロボットにおいて、前記基台１３は、内部に前記ケーブルを保持する前記保持機構２４と、側面にロボットの可動時には閉塞する開口部とを備えたので、従来必要であったベアリングを不要にして部品点数を削減できると共に、ケーブル又はチューブを曲げる際の変形を防止できる。また、筐体の上部に設けられた機器を外すことなく筐体内の保持機構を分解することが可能となり、メンテナンス作業が容易に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明になる工業用ロボットの一実施例の側面図である。
図１に示されるように、工業用ロボット１１は、被塗装物がコンベヤ（図示せず）等により搬送されると、予めティーチングされた作業を行うプレイバック形（教示再生形）の多関節ロボットである。
【００１３】
工業用ロボット１１は、ロボットコントローラ（図示せず）により制御されてティーチングされた作業を行うよう構成されており、基台（筐体）１３と、基台１３上でＡ軸回りに旋回する旋回ベース１４と、旋回ベース１４上で起立しＢ軸回りに揺動する第１アーム１５と、第１アーム１５の上端から水平方向に延在しＣ軸回りに揺動する第２アーム１６と、第２アーム１６の先端に設けられた手首部１７とからなる。手首部１７の先端には、例えば塗装ガン等からなる作業具が取り付けられる。
【００１４】
基台１３は、側面にメンテナンス用開口（図１では隠れてみえない）を閉塞する蓋１８が取り付けられている。この蓋１８は、基台１３の内部に設けられた機器やケーブル等を点検又は修理する際に外される。そのため、基台１３の内部のメンテナンス作業は、蓋１８を外すだけで容易に行えるので、例えば工業用ロボット１１の設置場所が狭い場所でも比較的簡単に基台１３の内部機器を点検することができる。
【００１５】
図２は基台１３及び旋回ベース１４の内部構成を拡大して示す縦断面図である。
図２に示されるように、旋回ベース１４はベアリング１９を介して基台１３上に回動自在に支持されており、旋回ベース１４の内部には旋回ベース駆動モータ２０がボルト２０ａにより固定されている。また、駆動モータ２０の駆動軸２１は、下方に設けられた減速機２２に連結されている。減速機２２は、基台１３の上面にボルト２２ａにより固定されているため、駆動モータ２０の駆動軸２１が回転駆動されると、旋回ベース１４が旋回動作する。
【００１６】
駆動モータ２０に接続されたケーブル２３は、旋回ベース１４の上面に形成された円弧状の開口１４ａに挿通されて旋回ベース１４の内部に引き込まれている。また、ケーブル２３は、旋回ベース１４の内部においてコ字状に曲げられており、他端が基台１３の側面から外部に引き出されてロボットコントローラ（図示せず）に接続されている。
【００１７】
そして、基台１３の内部には、ケーブル２３を回動可能に保持する保持機構２４が設けられている。この保持機構２４は、コ字状に曲げられたケーブル２３の垂直部分２３ａを保持しており、旋回ベース１４が旋回動作する際にケーブル２３が水平方向に揺動しやすいようにケーブル２３の垂直部分２３ａを回動させる。尚、本実施の形態では、保持機構２４は、モータに接続されるケーブル２３を保持させる構成としたが、これに限らず、ケーブル２３以外にも例えばエアチューブや塗料チューブ等を保持する構成とすることもできる。
【００１８】
図３は保持機構２４を拡大して示す縦断面図である。
図３に示されるように、保持機構２４は、基台１３の下面に形成された取付部１３ｂのめねじ１３ｃに螺着されるロッド（取付部）２５と、ロッド２５を基台１３に固定するためのロックナット２６と、ロッド２５の先端側に回動可能に嵌合する円筒状の中空部材（軸受部）２７と、中空部材２７の外周にケーブル２３の垂直部分２３ａを保持する結束部材２８とからなる。
【００１９】
図４はロッド２５を拡大して示す縦断面図である。
図４に示されるように、ロッド２５は、上端に基台１３の取付部１３ｂに設けられためねじ１３ｃに螺合されるおねじ２５ａと、ロックナット２６が螺合されるおねじ２５ｂとを有する。また、ロッド２５は、六角形状の軸２５ｃの下部に中空部材２７が回動自在に嵌合する嵌合部２５ｄを有する。
【００２０】
中空部材２７と嵌合部２５ｄの間にはベアリングが設けられてなく、その分従来のものよりも部品点数が削減され、製造コストが安価に抑えられている。また、中空部材２７は、嵌合部２５ｄの下端に掛止された止め輪２９により脱落が防止されている。そして、中空部材２７は、外周に結束部材２８が係合するための溝２７ａ，２７ｂが設けられている。
【００２１】
ロッド２５は、上記駆動モータ２０の駆動軸２１の同軸となる位置に突出するように基台１３の下面に形成された取付部１３ｂに螺着されて固定される。このように、保持機構２４では、ロッド２５が基台１３の取付部１３ｂに固定されて中空部材２７が回動可能に支持される構成であるので、ロッド２５の取付強度がより高められている。そのため、ロッド２５は、ケーブル２３をコ字状に曲げる際の力が加えられても十分な強度を有しており、従来のように変形するおそれがない。
【００２２】
また、上記のように構成された保持機構２４では、ロッド２５が基台１３の取付部１３ｂに固定されるため、メンテナンス時は上記基台１３の側面開口を閉塞する蓋１８を外した後、下方からロックナット２６を弛めて六角形状の軸２５ｃをスパナ等の工具で回すことにより簡単にロッド２５を外すことが可能である。そのため、メンテナンス時の作業性が改善されており、従来のものよりも短時間で分解作業を行うことができる。また、メンテナンス後もロッド２５を簡単に基台１３の取付部１３ｂに固定することができ、能率良く組み立てることができる。
【００２３】
図５はロッド２５の変形例を拡大して示す縦断面図である。
図５に示されるように、ロッド３０では、上端に基台１３の取付部１３ｂに設けられためねじ１３ｃに螺合されるおねじ３０ａと、六角形状の軸３０ｂの下部に中空部材２７が回動自在に嵌合する嵌合部３０ｃを有する。
このロッド３０では、上記ロックナット２６が不要な構成となっており、その分部品点数が削減され、組み付け及び取り外し作業が容易に行える。
【００２４】
尚、上記実施の形態では、多関節型の工業用ロボットを一例として挙げたが、これに限らず、これ以外の構成とされた工業用ロボットにも適用できるのは言うまでもない。
また、上記実施の形態では、ロッド２５，３０を基台１３の取付部１３ｂに螺合させる構成を一例として説明したが、これに限らず、ロッド２５，３０と同様な形状とされた突部を基台１３の取付部１３ｂに一体に設ける構成とすることができるのは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、保持機構が筐体内に可動部の回動中心に位置する取付部と、この取付部にケーブル又はチューブを回動自在に保持させる軸受とからなるため、従来必要であったベアリングを不要にして部品点数を削減できると共に、ケーブルを曲げる際の変形を防止できる。また、筐体の上部に設けられた機器を外しことなく筐体内の保持機構を分解することが可能となり、メンテナンス作業を容易に行うことができる。さらに、メンテナンス後の組立作業も短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる工業用ロボットの一実施例の側面図である。
【図２】基台１３及び旋回ベース１４の内部構成を拡大して示す縦断面図である。
【図３】保持機構２４を拡大して示す縦断面図である。
【図４】ロッド２５を拡大して示す縦断面図である。
【図５】ロッド２５の変形例を拡大して示す縦断面図である。
【図６】従来の工業用ロボットの基台部分を示す縦断面図である。
【図７】従来の保持機構を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１  工業用ロボット
１３  基台
１３ｂ  取付部
１４  旋回ベース
１５  第１アーム
１６  第２アーム
１７  手首部
１８  蓋
２０  旋回ベース駆動モータ
２２  減速機
２３  ケーブル
２４  保持機構
２５，３０  ロッド
２６  ロックナット
２７  中空部材
２８  結束部材
【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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