(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに移動体が配され、前記フレームに沿って前記移動体が直線運動する直線移動型ロボットを２軸以上組合わせて使用する産業用ロボットにおいて、
前記直線移動型ロボット間もしくは前記フレームと前記移動体間を、断面楕円形または断面長方形のフレキシブルチューブで接続し、
前記フレキシブルチューブの長手方向に沿って溝を設け、前記溝に前記フレキシブルチューブに剛性を付与する棒状の芯体を配するとともに、前記溝によって前記フレキシブルチューブ内部を２つの空間に仕切り、
前記フレキシブルチューブ内部の仕切られた各空間に、電気ケーブルまたはエア配管をそれぞれ配したことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記芯体がＦＲＰロッドであることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレームに移動体が配され、この移動体が直線運動する産業用ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、直方体状のフレームに、移動体が配され、この移動体が、フレーム内部に設けられたベルトまたはネジ棒によって、フレームの長手方向に沿って直線移動型ロボット（以下、単にロボットという）がある。
【０００３】
このロボットを２組以上を組合わせる場合には、移動体の動力伝達のために各ロボットの間を電気ケーブルもしくはエアー配管を行う必要がある。そのため、ロボットの間には、断面が真円のフレキシブルチューブを取付けて、このフレキシブルチューブ内部に電気ケーブル等を配線している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の断面真円のフレキシブルチューブは、フレームから逆Ｕ字状に自立させて使用して、フレキシブルチューブ内部で電気ケーブル等が絡んだりするのを防止している。
【０００５】
ところが、上記のように逆Ｕ字状に自立させてフレキシブルチューブを使用すると、その取付け空間が大きくなるという問題がある。
【０００６】
そのため、ロボットの間の配線方法として、フレームに沿って電気ケーブル等を配線する方法が考えられる。この方法であると、取付け空間を多くとる必要がないという利点がある。
【０００７】
ところが、ロボットの移動体が移動するため、断面真円のフレキシブルチューブを横向きに使用すると、フレキシブルチューブの軌道が安定せず、電気ケーブル等が絡んだりして、現実問題としては、断面真円のフレキシブルチューブを横向きに使用することはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、２組以上の直線移動型ロボットを接続する場合において、横向きでも、逆Ｕ字状に自立させても使用できるフレキシブルチューブを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の産業用ロボットは、フレームに移動体が配され、前記フレームに沿って前記移動体が直線運動する直線移動型ロボットを２軸以上組合わせて使用する産業用ロボットにおいて、前記直線移動型ロボット間もしくは前記フレームと前記移動体間を、断面楕円形または断面長方形のフレキシブルチューブで接続し、前記フレキシブルチューブの長手方向に沿って溝を設け、前記溝に前記フレキシブルチューブに剛性を付与する棒状の芯体を配するとともに、前記溝によって前記フレキシブルチューブ内部を２つの空間に仕切り、前記フレキシブルチューブ内部の仕切られた各空間に、電気ケーブルまたはエア配管をそれぞれ配したものである。
【００１０】
本発明の請求項２の産業用ロボットは、請求項１のものにおいて、前記芯体がＦＲＰロッドであるものである。
【００１２】
【作  用】
上記構成の請求項１の産業用ロボットにおいては、電気ケーブルまたはエアー配管はフレキシブルチューブ内部に配線される。
【００１３】
一方、このフレキシブルチューブは断面楕円形もしくは長方形であるため、横向きに接続しても、断面真円のフレキシブルチューブのように軌道がずれることなく、安定してフレーム上に配することができる。
【００１４】
また、フレキシブルチューブに設けられた溝に芯体が挿入されているため、フレキシブルチューブの剛性が不足する場合であっても、この芯体によって支持されて自立できる。
【００１５】
また、フレキシブルチューブの中は溝によって左右の２つの区画に仕切られるため、一方をケーブル、他方をエアー配管を通すことができる。
【００１６】
請求項２の産業用ロボットであると、ＦＲＰロッドは、柔軟性を有しつつ、かつ剛性もあるため、芯体に好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
第１の実施例
以下、本発明の第１の実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１８】
符号１０は、Ｘ軸用ロボット１２及びＹ軸用ロボット１２を直交して組合わせた産業用ロボットである。
【００１９】
以下、このロボット１２の構造について説明していく。
【００２０】
符号１４は、ロボット１２の本体を構成する直方体状のフレームである。
【００２１】
符号１６は、フレーム１４の長手方向に沿って移動する移動体である。この移動体１６は、フレーム１４内部に設けられているネジ棒もしくは駆動ベルトによって直線移動するものである。
【００２２】
符号１８は、フレーム１４の端部に設けられているモータボックスである。このモータボックス１８内部には、移動体１６を駆動させるためのネジ棒もしくは駆動ベルトを回転するためのモータが内蔵されている。モータボックス１８には、モータに電源及び制御信号を供給するための電気ケーブル５２が挿通される挿通孔２０が設けられている。
【００２３】
産業用ロボット１０として使用する場合には、Ｘ軸用ロボット１２の移動体１６上に、Ｙ軸用ロボット１２のフレーム１４を固定する。そして、Ｙ軸用ロボット１２の移動体１６に、作業用ハンドアーム等を取付けることによって、Ｘ−Ｙ平面において作業が可能となる。
【００２４】
次に、Ｘ軸用ロボット１２とＹ軸用ロボット１２の電気ケーブル５２の接続方法について説明する。
【００２５】
Ｘ軸用ロボット１２とＹ軸用ロボット１２との間は、断面が小判型のフレキシブルチューブ２２で接続されている。そして、このフレキシブルチューブ２２内部に電気ケーブル５２が配線されている。
【００２６】
まず、このフレキシブルチューブ２２をモータボックス１８の挿通孔２０に固定するコネクタ２４の構造について説明する（図２〜図５参照）。
【００２７】
コネクタ２４は、コネクタ本体２６とコネクタ本体２６に配される一対のクランプ部２８よりなる。
【００２８】
コネクタ本体２６の一端は、雄ネジ部３０が形成され、ナット３２が設けられている。コネクタ本体２６の他端は、断面小判型に形成され、他端縁部にはフランジ部３４が設けられている。なお、コネクタ本体２６内部は、電気ケーブル５２が配線可能なように空洞部３５が形成されている。
【００２９】
一対のクランプ部２８，２８は、互いにネジ３６によって固定可能であり、コネクタ本体２６のフランジ部３４に嵌合している。また、クランプ部２８の内周部には、フレキシブルチューブ２２を固定するための突片３８が設けられている。
【００３０】
このコネクタ２４を使用してフレキシブルチューブ２２を取付ける場合について説明する。
【００３１】
まず、一対のクランプ部２８のネジ３６を緩めて、電気ケーブル５２が配されたフレキシブルチューブ２２を固定する。この場合に、突片３８にフレキシブルチューブ２２の凹み部が嵌合するようにし、その後、ネジ３６を締めて、クランプ部２８によってフレキシブルチューブ２２の周壁２３を嵌合する。また、図５に示すように、フレキシブルチューブ２２の端部は、空洞部３５の最も深い位置まで挿入しておく。これは、フレキシブルチューブ２２を自立させたときに、空洞部３５の周壁がフレキシブルチューブ２２を垂直方向に支持する支持役を果たすためである。
【００３２】
次に、雄ネジ部３０を挿通孔２０に挿入して、ナット３２で締めて、モータボックス１８に固定する。
【００３３】
以上により、挿通孔２０が、従来の断面円形のものであっても、断面小判型のフレキシブルチューブ２２を接続することができる。
【００３４】
図１が、Ｘ軸用ロボット１２とＹ軸用ロボット１２とをフレキシブルチューブ２２で接続したものであり、その接続方法は、従来と同様に逆Ｕ字状にフレキシブルチューブ２２を立設して行うものである。すなわち、本実施例の場合には、逆Ｕ字状の配線も可能となっている。
【００３５】
次に、第２の実施例を図６〜図９に基づいて説明する。
【００３６】
第２の実施例は、フレキシブルチューブ２２をフレーム１４に沿って取付ける実施例、すなわち横向きに取付ける実施例である。なお、本実施例は、第１の実施例と異なり、フレーム１４内部にモータ等の駆動部を有し、フレーム１４の端部から突出している立方体形状の突部は、フレキシブルチューブ２２を取付けるための中継ボックス３０である。そして、この中継ボックス３０に挿通孔２０が設けられている。
【００３７】
フレキシブルチューブ２２を横向きに取付ける場合には、フレキシブルチューブ２２が、ロボット１２の移動によってその軌道がフレーム１４に対し、ずれない必要がある。そのため、本実施例では、フレキシブルチューブ２２を固定する方法として２種類が挙げる。
【００３８】
第１の固定方法を図７に基づいて説明する、
第１の固定方法として、フレーム１４の上面に沿ってコの字形のガイド溝４０を設ける。
【００３９】
ガイド溝４０に沿ってフレキシブルチューブ２２を配することによって、フレキシブルチューブ２２の軌道がずれることなく、また、その内部にある電気ケーブル５２とエアー配管５４が絡むことなく配線することができる。
【００４０】
第２の固定方法を図８に基づいて説明する。
【００４１】
第２の固定方法は、フレーム１４の上面に仕切部４２を配する。この仕切部４２は、図９に示すように、板状の挿入部４４と板状の立設部４６とよりなり、断面逆Ｔ状を形成している。挿入部４４を、フレーム１４に設けられた溝４８に挿入することにより、仕切部４２をフレーム１４に固定する。
【００４２】
フレキシブルチューブ２２を固定する場合には、フレキシブルチューブ２２の周壁２３が、仕切部４２によって内方に押圧され、その内部を２つの区画部５０，５０に分けるようにフレキシブルチューブ２２を固定する。
【００４３】
そして、各区画部５０，５０にそれぞれ電気ケーブル５２及びエアー配管５４を配線、配管する。これにより、電気ケーブル５２とエアー配管５４が絡まったりすることがない。
【００４４】
なお、図６は、第２の固定方法を採用した場合の斜視図である。
【００４５】
以上のように、本実施例のフレキシブルチューブ２２であると、横向きに取付けても、電気ケーブル５２やエアー配管５４が絡まることがない。
【００４６】
図１０は、フレキシブルチューブ２２の変形例であって断面が、直方体を成しているものである。このフレキシブルチューブ２２であっても、上記と同様に横向きに配管することができる。
【００４７】
第２の実施例
次に、本発明の第２の実施例を図１１〜図１４に基づいて説明する。
【００４８】
第１の実施例と本実施例の異なる点はフレキシブルチューブ２２の構造にある。すなわち、本実施例のフレキシブルチューブには、フレキシブルチューブ２２の長手方向に沿って、図１４に示すように溝６２，６４が設けられている。この溝６２，６４の断面はほぼ円形であり、炭素繊維よりなるＦＲＰロッド６６を挿入できるようになっている。
【００４９】
このフレキシブルチューブ２２の使用方法について説明する。
【００５０】
上記したように断面楕円形であるフレキシブルチューブ２２でも自立することは可能であるが、フレキシブルチューブ２２の剛性が不足する場合には、フレキシブルチューブ２２の端部から溝６２，６４にそれぞれ断面円形のＦＲＰロッド６６，６６を挿入する。このＦＲＰロッド６６は、柔軟性を有しつつ、かつ、剛性があるため、図１１の示すようにフレキシブルチューブ２２の垂れ下がりを防止することができる。
【００５１】
また、フレキシブルチューブ２２の内部は、図１４に示すように溝６２，６４で左右の２つの空間６８，７０に仕切られるため、空間６８にケーブルを、空間７０にエアー配管を通すことにより、相互の絡まりによる断線防止の効果も得ることができる。
【００５２】
なお、上記実施例では、溝６２，６４にそれぞれＦＲＰロッド６６を挿入したが、ＦＲＰロッド６６の１本の挿入だけでフレキシブルチューブ２２の剛性が得られる場合には、２本のＦＲＰロッド６６を挿入する必要がなく、１本のＦＲＰロッド６６を、溝６２もしくは溝６４に挿入しておけばよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上により本発明の産業用ロボットであると、フレキシブルチューブが断面楕円形もしくは長方形であるため、フレームに沿って横向きに配線することも可能である。
【００５４】
請求項２の産業用ロボットであると、フレキシブルチューブに芯体を設けるため、フレキシブルチューブだけでは剛性が不足する場合であってもフレキシブルチューブが垂れ下がったりすることがない。
【００５５】
また、フレキシブルチューブの内部は溝によって２つの区画に仕切られるため、一方の区画にケーブルを、他方の区画にエアー配管を通すことにより、相互の絡まりによる断線防止の効果もある。
【００５６】
請求項３の産業用ロボットであると、ＦＲＰロッドは、柔軟性を有しつつ、かつ、剛性もあるため、芯体に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す産業用ロボットの斜視図である。
【図２】コネクタの斜視図である。
【図３】コネクタの図面であって、
（ａ）は、平面図、
（ｂ）は、一部欠載正面図、
（ｃ）は、左側面図である。
【図４】コネクタにフレキシブルチューブを取付けようとしている状態の斜視図である。
【図５】コネクタに、フレキシブルチューブを取付けた状態の一部欠載縦断面図である。
【図６】フレキシブルチューブを横向きに取付けた状態の産業用ロボットの斜視図である。
【図７】フレキシブルチューブを横向きに取付ける第１の固定方法である。
【図８】フレキシブルチューブを横向きに取付ける第２の固定方法である。
【図９】仕切部の斜視図である。
【図１０】フレキシブルチューブの変形例の縦断面図である。
【図１１】第２の実施例の産業用ロボットの斜視図である。
【図１２】コネクタにフレキシブルチューブを取付けようとしている状態の斜視図である。
【図１３】コネクタに、フレキシブルチューブを取付けた状態の一部欠載縦断面図である。
【図１４】フレキシブルチューブを横向きに取付けた状態の斜視図である。
【符号の説明】
１０  産業用ロボツト
１２  ロボット
１４  フレーム
１６  移動体
１８  モータボックス
２０  挿通孔
２２  フレキシブルチューブ
２４  コネクタ
２６  コネクタ本体
２８  クランプ部
４０  ガイド溝
４２  仕切部
５０  区画部
５２  ケーブル
５４  エアー配管
６２  溝
６４  溝
６６  ＦＲＰロッド
【図１】
0003806849.tif 000002
【図２】
0003806849.tif 000003
【図３】
0003806849.tif 000004
【図４】
0003806849.tif 000005
【図５】
0003806849.tif 000006
【図６】
0003806849.tif 000007
【図７】
0003806849.tif 000008
【図８】
0003806849.tif 000009
【図９】
0003806849.tif 000010
【図１０】
0003806849.tif 000011
【図１１】
0003806849.tif 000012
【図１２】
0003806849.tif 000013
【図１３】
0003806849.tif 000014
【図１４】
0003806849.tif 000015