(57)【要約】【課題】  ロボットアームに応力集中が生じないようにする。【解決手段】  所要間隔を隔てて配置した一対の円筒部材６の上端部同士、下端部同士、外周面の左右両端部同士を、それぞれ上面板７、下面板８、左右の側面板９で連結して中空構造のロボットアーム１を形成する。各円筒部材６の周壁にて上面板７と下面板８と左右の側面板９とで囲まれる内側に位置する部分の中央部にそれぞれ穿設したケーブル挿通孔１０同士の間に、丸パイプ６を取り付けて、その内側にケーブル３を通して敷設する。丸パイプ６をロボットアーム１の中立面の幅方向中央位置に配することで、該丸パイプ６がロボットアーム１に作用する曲げやねじり方向応力に影響する虞を解消させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に、ロボットアームの長手方向に延びて該ロボットアームの両端部に設けてある各関節部に連通するパイプ状のケーブルガイド部材を設け、且つ該ケーブルガイド部材の内側に、上記ロボットアームの各関節部同士間に配線すべきケーブルを敷設するようにしてなる構成を有することを特徴とするロボットアーム用ケーブル保持装置。
【請求項２】
ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に設けるケーブルガイド部材を、パイプ状とすることに代えて、溝形鋼形状とするようにした請求項１記載のロボットアーム用ケーブル保持装置。
【請求項３】
ケーブルガイド部材の内周面における長手方向両端部に、滑らかに拡径する面取り部を設けるようにした請求項１又は２記載のロボットアーム用ケーブル保持装置。
【請求項４】
ケーブルガイド部材の長手方向両端部に、ケーブルを挿通させる樹脂ブッシュを設けるようにした請求項１、２又は３記載のロボットアーム用ケーブル保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アームロボットのアームの長手方向に配線する電気ケーブルやエアホースや油圧ホース等を保持させるためのロボットアーム用ケーブル保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業用ロボットとしてアームロボットが多く使用されている。この種のアームロボットでは、ロボットアームの先端側に取り付けられているエンドエフェクタや、ロボットアーム自体の関節部等の動力用や信号伝達用の電気ケーブルを、ロボットアームの長手方向に配線することが要求されることがある。又、上記エンドエフェクタやロボットアームの関節部の駆動形式によっては、ロボットアームの長手方向に、エア（空圧）ホースや油圧ホースを配線する必要が生じることがある。
【０００３】
そのために、従来のアームロボットにおけるロボットアームの長手方向に上記電気ケーブルやエアホースや油圧ホースの如きケーブルを配線するための手法の一つとしては、ロボットアームの外側の空間を用いてケーブルをロボットアームの外側に通す構成とすることが従来行われてきている。
【０００４】
又、ロボットアームにケーブルを配線するための従来の別の手法としては、ロボットアームの外面を這わしてケーブルを配置する構成が採られてきている。
【０００５】
更に、図６（イ）（ロ）に示す如く、ロボットアーム１の上部に、該ロボットアーム１の長手方向に沿うケーブル収納部２を凹設して、該ケーブル収納部２に上記ロボットアーム１に通すためのケーブル３を収納し、ケーブル収納部２の開口上面を保護カバー４で閉塞させる構成とすることも提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２６９５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、ロボットアームの外側空間にケーブルを通す方式では、ロボットアームの周囲に相当量の空間が必要とされるというのが実状である。更に、ロボットアームの回転時にケーブルが無理な力を受けたり、ロボットアームに干渉したりすることで、ケーブルが損傷、断線する虞も懸念される。
【０００８】
又、ロボットアームの外面に這わせてケーブルを配置する方式では、ロボットアームとのこすれや干渉が生じる虞がある。
【０００９】
更に、ロボットアームの上部にケーブル収納部を設けてケーブルを収納する方式では、構造体であるロボットアームの上面にケーブル収納部を凹設することに起因して、ロボットアームの断面が平滑でない形状となるため、応力集中が発生するという問題がある。
【００１０】
特に、大荷重が作用する型式のアームロボットでは、ロボットアームに対して曲げやねじり方向の大きな応力が作用するため、応力集中の発生を防止することが強く望まれる。
【００１１】
そこで、本発明は、アームロボットのロボットアームに電気ケーブルやエアホースや油圧ホースのようなケーブルを保持させることができ、且つ該ロボットアームに応力集中が生じる虞を防止することができるロボットアーム用ケーブル保持装置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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に、ロボットアームの長手方向に延びて該ロボットアームの両端部に設けてある各関節部に連通するパイプ状のケーブルガイド部材を設け、且つ該ケーブルガイド部材の内側に、上記ロボットアームの各関節部同士間に配線すべきケーブルを敷設するようにしてなる構成とする。
【００１３】
又、上記構成において、ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に設けるケーブルガイド部材を、パイプ状とすることに代えて、溝形鋼形状とするようにした構成とする。
【００１４】
同様に、上記構成において、ケーブルガイド部材の内周面における長手方向両端部に、滑らかに拡径する面取り部を設けるようにした構成とする。
【００１５】
上述の各構成において、ケーブルガイド部材の長手方向両端部に、ケーブルを挿通させる樹脂ブッシュを設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のロボットアーム用ケーブル保持装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。 
（１）ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に、ロボットアームの長手方向に延びて該ロボットアームの両端部に設けてある各関節部に連通するパイプ状のケーブルガイド部材を設け、且つ該ケーブルガイド部材の内側に、上記ロボットアームの各関節部同士間に配線すべきケーブルを敷設するようにしてなる構成としてあるので、ロボットアームに大荷重が作用して、該ロボットアームに曲げやねじり方向の大きな応力が作用するとしても、上記ケーブルガイド部材がロボットアームの曲げやねじり方向の剛性に影響する虞を未然に防止できる。よって、簡便な構造でロボットアーム内にケーブルを敷設でき、又、構造体であるロボットアームの断面の外形を平滑な形状とすることができることから、該ロボットアームに応力集中が生じる虞を未然に防止できる。しかも、上記ケーブルは、ロボットアームの内部に設けたケーブルガイド部材の内側に敷設してあるため、動作するロボットアームと上記ケーブルが干渉する虞を確実に防止できる。更に、ケーブルの擦れを小さく抑えることが可能なため、該ケーブルの寿命を長くすることが可能になると共に、クリーン度の向上化を図ることが可能となる。 
（２）ロボットアームの内側における該ロボットアームの中立面の幅方向中央位置に設けるケーブルガイド部材を、パイプ状とすることに代えて、溝形鋼形状とするようにした構成としても、上記（１）と同様の効果を得ることができる。 
（３）ケーブルガイド部材の内周面における長手方向両端部に、滑らかに拡径する面取り部を設けるようにした構成とすることにより、ケーブルの擦れを更に低減させることができるため、ケーブルの寿命の更なる延長化や、クリーン度の更なる向上化を図る効果が期待できる。 
（４）ケーブルガイド部材の長手方向両端部に、ケーブルを挿通させる樹脂ブッシュを設けるようにした構成とすることによっても、上記（３）と同様の効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（イ）（ロ）及び図２は本発明のロボットアーム用ケーブル保持装置の実施の一形態を示すもので、ロボットアーム１を中空構造とすると共に、該ロボットアーム１の内部における中央部、たとえば、中立面位置の幅方向中央部に、ロボットアーム１の長手方向に延びるケーブルガイド部材としての丸パイプ５を設けて、該丸パイプ５の内側に、該ロボットアーム１の長手方向に配線すべき電気ケーブルやエアホースや油圧ホースのようなケーブル３を挿通させて敷設するようにする。なお、図１（イ）（ロ）及び図２では、図示する便宜上、簡易的に一本のケーブル３が代表して示してある（図３（イ）（ロ）でも同様）。
【００１９】
詳述すると、上記ロボットアーム１は、該ロボットアーム１の両端部にて水平方向に回動可能な関節部をそれぞれ形成するための上下方向に所要寸法延びる２つの円筒部材６を、水平方向に所要間隔を隔てて配置し、且つ該各円筒部材６の上端部同士、下端部同士、外周面における左右の両端部同士を、それぞれ上面板７と下面板８と左右一対の側壁板９を介して互い連結することで、中空の一体構造物としてある。
【００２０】
更に、上記各円筒部材６の周壁にて上記上面板７と下面板８と左右の側面板９とで囲まれる内側に位置する部分の中央部に、上記ケーブル３を挿通させるためのケーブル挿通孔１０をそれぞれ穿設すると共に、該各円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０同士の間に、上記丸パイプ６を配置して、該丸パイプ６の両端部を、上記各円筒部材６におけるケーブル挿通孔１０の周縁部に接合した構成としてある。これにより、上記ロボットアーム１の両端部に位置する各円筒部材６同士の間にて、上記丸パイプ５の内側を通して上記ケーブル３を敷設するようにしてある
以上の構成としてあるケーブル保持装置を装備したロボットアーム１に大荷重が作用するときに、該ロボットアーム１に曲げやねじり方向の大きな応力が作用するとしても、上記丸パイプ５は上記ロボットアーム１の中立面位置における幅方向中央部に設けてあるため、該丸パイプ５がロボットアーム１の曲げやねじり方向の剛性に影響する虞は未然に防止される。
【００２１】
このように、本発明のロボットアーム用ケーブル保持装置によれば、簡便な構造でロボットアーム１内にケーブル３を敷設できる。又、構造体であるロボットアーム１の断面の外形を平滑な矩形状とすることができることから、応力集中が生じる虞を未然に防止できる。しかも、上記ケーブル３は、ロボットアーム１内に設けた丸パイプ５を通して敷設するようにしてあるため、動作するロボットアーム１と上記ケーブル３とが干渉する虞を確実に防止することができる。更に、ケーブル３とロボットアーム１との擦れを小さく抑えることが可能なため、該ケーブル３の寿命を長くすることが可能になると共に、クリーン度の向上化を図ることが可能となる。
【００２２】
更に、ロボットアーム１の外観形状を良好なものとする効果も期待できる。
【００２３】
次に、図３（イ）（ロ）は本発明の実施の他の形態として、図１（イ）（ロ）及び図２の実施の形態の変形例を示すもので、図３（イ）は、上記図１（イ）（ロ）及び図２に示したと同様の構成において、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０同士の間に、丸パイプ５を取り付けた構成に代えて、上記一対の円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０同士の間に、ケーブルガイド部材としての角パイプ１１を取り付けてなる構成としたものである。
【００２４】
又、図３（ロ）は、上記図１（イ）（ロ）及び図２に示したと同様の構成において、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０同士の間に、丸パイプ５に代えて、ケーブルガイド部材としての溝型鋼１２を取り付けた構成としたものである。
【００２５】
図３（イ）及び図３（ロ）におけるその他の構成は図１（イ）（ロ）及び図２に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００２６】
図３（イ）及び図３（ロ）のいずれの実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
次いで、図４（イ）（ロ）は本発明の実施の更に他の形態として、図１（イ）（ロ）及び図２の実施の形態の応用例を示すもので、図１（イ）（ロ）及び図２に示したと同様の構成において、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０の周縁部と、丸パイプ５の両端部との接合部に、ケーブル３を挿通させるための樹脂ブッシュ１３を取り付けるようにしたものである。
【００２８】
なお、図４（イ）に示すように、上記ケーブル挿通孔１０の径が上記丸パイプ５の内径よりも小さい場合は、上記樹脂ブッシュ１３は、該ケーブル挿通孔１０の内側に取り付けるようにし、一方、図４（ロ）に示すように、上記ケーブル挿通孔１０の径が上記丸パイプ５の外径と対応するサイズとしてあって、該ケーブル挿通孔１０に上記丸パイプ５の端部が挿通して取り付けてある場合は、上記樹脂ブッシュ１３は、該丸パイプ５の両端部の内側に取り付けるようにすればよい。
【００２９】
その他、図１（イ）（ロ）及び図２に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３０】
本実施の形態によれば、丸パイプ５の内側に敷設するケーブル３が、上記丸パイプ５の両端部より上記ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６の内側へそれぞれ引き出される部分にて、ケーブル３が上記円筒部材６に穿設したケーブル挿通孔１０の周縁部や、丸パイプ５の両端部といった金属部に触れないようにすることができるため、上記ケーブル３の該部分における摩耗を抑えることができるため、該ケーブル３の寿命の更なる延長化を図ることができると共に、クリーン度の更なる向上化を図ることが可能になる。
【００３１】
図５は本発明の実施の更に他の形態として、図１（イ）（ロ）及び図２の実施の形態の別の応用例を示すもので、図１（イ）（ロ）及び図２に示したと同様の構成において、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０同士の間に取り付ける丸パイプ５を、肉厚の丸パイプ５ａとすると共に、該丸パイプ５ａの内周面の軸心方向両端縁部に、機械加工により滑らかに拡径する面取り部１４を設けたものである。
【００３２】
なお、上記丸パイプ５ａは、その両端部が、上記各円筒部材６に設けたケーブル挿通孔１０の内側にそれぞれ挿通させて取り付けてあるものとする。その他、図１（イ）（ロ）及び図２に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３３】
本実施の形態によっても、丸パイプ５ａの内側に敷設するケーブル３が上記丸パイプ５ａの両端部より上記ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６の内側へそれぞれ引き出される部分にて、該ケーブル３の摩耗を抑えることができるため、ケーブル３の寿命の更なる延長化を図ることができると共に、クリーン度の更なる向上化を図ることが可能になる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、図５（イ）（ロ）の実施の形態における樹脂ブッシュ１３を、図３（イ）（ロ）の実施の形態における角パイプ１１の両端部と、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６のケーブル挿通孔１０との接合部や、図４の実施の形態における溝型鋼１２の両端部と、ロボットアーム１の両端部を構成している一対の円筒部材６のケーブル挿通孔１０との接合部に適用してもよい。
【００３５】
図３（イ）（ロ）の実施の形態における角パイプ１１を肉厚の角パイプとして、該肉厚の角パイプの内周面の軸心方向両端縁部に、図６の実施の形態における肉厚の丸パイプ５の軸心方向両端縁部に設けた滑らかに拡径する面取り部１４と同様の滑らかに外へ広がる面取り部を設けるようにしてもよい。
【００３６】
ケーブルガイド部材はその内側にケーブル３を敷設して保持できるようにしてあれば、保持させるべきケーブル３の太さや本数等に応じて径や幅寸法を適宜変更してもよく、又、丸パイプ５や角パイプ１１以外の断面形状のパイプを用いるようにしてもよい。更に、上記ケーブルガイド部材は、ロボットアーム１の中立面に配してあって、該ロボットアーム１に大荷重が作用する場合にも、該ケーブルガイド部材には力が作用しないため、配線するケーブルの重量を支持できれば、上記ケーブルガイド部材の材質は、金属、樹脂等から適宜選択してよい。
【００３７】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のロボットアーム用ケーブル保持装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図２】図１のケーブル保持装置を備えたロボットアームの全体構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の他の形態として図１の装置の変形例を示すもので、（イ）はケーブルガイド部材を角パイプとした場合を、又、（ロ）はケーブルガイド部材を溝型鋼とした場合をそれぞれ示す図１（ロ）に対応する図である。
【図４】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、（イ）（ロ）はいずれも図１の装置の応用例を示す概略切断側面図である。
【図５】本発明の実施の更に他の形態を示す概略切断側面図である。
【図６】従来提案されているロボットアームにケーブルを収納するためのケーブル収納部を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ロボットアーム
３  ケーブル
５  丸パイプ（ケーブルガイド部材）
６  円筒部材（関節部）
１０  角パイプ（ケーブルガイド部材）
１１  溝形鋼（ケーブルガイド部材）
１３  樹脂ブッシュ
１４  面取り部
【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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