JP2004017220A - Wiring processing device of upper arm of industrial robot - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide a compact wiring processing device of an industrial robot with less interference between a robot itself and peripheral equipment, and without need for considering behaviors for stretching and bending a cable and a hose. <P>SOLUTION: This device comprises: a pair of first wiring processing devices constituted by U-sectioned annular or semi-annular guides 6, 7, 8 fixed at an upper arm 1 and having an opening 31 at an outer peripheral part of the upper arm 1 for accommodating cable hoses 26, 27 respectively, and U-sectioned annular or semi-annular guides 9, 10, 11 fixed at a wrist base 2 opposite to the annular or semi-annular guides, and having an opening 32; and a pair of second wiring processing devices constituted by U-sectioned annular or semi-annular guides 19, 20 fixed to a wrist movable part 3 and having an opening 34 at an outer peripheral part of the wrist movable part 3, and U-sectioned annular or semi-annular guides 21, 22, 23 fixed to a wrist flange opposite to the annular or semi-annular guides and having an opening 33. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット上腕の手首先端に取付けられる作業工具へ接続されるケーブル・ホースの引き回しをコンパクトにし、かつ低コストに提供できる産業用ロボット上腕の配線処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の産業用ロボットは、図９に示すように、据付部であるベース５０と、ベース５０上の垂直第１軸ａの回りに旋回自在に軸支された旋回フレーム５１と、旋回フレーム５１上の水平第２軸ｂの回りに前後方向に回転自在に軸支された下腕５２と、下腕５２の上部の水平第２軸ｂと平行な水平第３軸ｃの回りに上下方向に回転自在に軸支された上腕１と、上腕１の先端部に長手方向第４軸ｄの回りに回転自在に軸支された手首基部２と、手首基部２に第４軸ｄと直交する第５軸ｅの回りに回転自在に軸支された手首可動部３と、手首可動部３に第５軸ｅと直交する第６軸ｆの回りに回転自在に軸支された手首フランジ４とを有する。
【０００３】
前記手首フランジ４に取付けられた作業工具３０と接続するためのケーブル・ホース２６、２７は図１０および図１１に示すようなサポート部品５３を使用して引き回されるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１０、図１１および特開２００１−１５０３８２　に開示する公知の解決手段は、ケーブル・ホース２６、２７がロボット自身と干渉するのを防ぐため、ロボットの上腕および手首から離すように配置されている。そのため、上腕および手首まわりの干渉半径が大きくなるため、上腕および手首を狭い空間に進入させることができないといった問題があった。特に、第６軸ｆの動作によりロボット自身と干渉しやすいため、実質的に使用できる第６軸ｆの動作範囲に制限を受けてしまう。図１１および特開２００１−１５０３８２　に開示する公知の解決手段は、第６軸ｆの動作範囲を確保するために、第５軸ｅと第６軸ｆの間でケーブル・ホース２６、２７を弛ませており、周辺機器と干渉しやすいといった問題があった。また、ケーブル・ホース２６、２７の伸び曲げ挙動がロボット毎に異なるため、ケーブル・ホースの信頼性の確保（寿命の推定）が困難であるといった問題があった。
【０００５】
また近年、ロボットへの教示作業は実際のロボットを用いないパソコン上でのオフラインティーチングが主流となっているが、ケーブルやホースの伸び曲げ挙動をパソコンでシミュレーションすることは困難である。そのため、実際には、ケーブルやホースがロボット自身や周辺機器と干渉しないように、実際のロボットにおいて教示内容を修正したり、ケーブルやホースの引き回しを修正する必要があった。
【０００６】
本発明の課題は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ロボット自身および周辺機器との干渉が少なく、かつケーブルやホースの伸び曲げ挙動を考慮する必要のないコンパクトな産業用ロボット上腕の配線処理装置を低コストに提供することある。
本発明の別の課題は、ロボットの第４軸ｄおよび第６軸ｆにおいて±１８０°以上の動作を可能とする産業用ロボットの配線処理装置を提供すること、さらに、ケーブル・ホースの交換が容易な産業用ロボット上腕の配線処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するために、本発明では、垂直第１軸ａの回りに旋回自在に軸支された旋回フレームと、旋回フレーム上の水平第２軸ｂの回りに前後方向に回転自在に軸支された下腕と、下腕の上部の水平第２軸ｂと平行な水平第３軸ｃの回りに上下方向に回転自在に軸支された上腕と、上腕の先端部に長手方向第４軸ｄの回りに回転自在に軸支された手首基部と、手首基部に第４軸ｄと直交する第５軸ｅの回りに回転自在に軸支された手首可動部と、手首可動部に第５軸ｅと直交する第６軸ｆの回りに回転自在に軸支された手首フランジと、を有する産業用ロボットにおいて、前記上腕の外周部に、上腕に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドと前記環状又は半環状のガイドと対向して前記手首基部に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドで構成された１対の第１配線処理装置と、前記手首可動部の外周部に、前記手首可動部に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドと前記環状又は半環状のガイドと対向して手首フランジに固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドで構成された１対の第２配線処理装置と、を有し、
前記上腕後端部より前記手首フランジに取付け可能な作業工具へ接続するための連続したケーブル・ホースを前記第１および第２配線処理装置の内部にそれぞれＵ字状に曲げて収納し、かつ前記第１および第２配線処理装置間の前記ケーブル・ホースは前記上腕、手首基部、手首可動部及び手首フランジにサポートを付けて固定し、前記手首フランジ先端部にケーブル・ホースと作業工具とを接続するためのコネクタを固定し、前記上腕の各前記第４軸ｄ、第５軸ｅ及び第６軸ｆの回転動作に対して、前記第１および第２配線処理装置に収容された前記連続したケーブル・ホースは前記各軸の動きにそれぞれ独立に追随し曲げ動作できるようにしたことを特徴とする産業用ロボット上腕の配線処理装置を提供することによって上述した従来技術の課題を解決した。
【０００８】
【作用】係る構成によれば、ロボットの第４軸ｄ、第５軸ｅおよび第６軸ｆの動作による、手首フランジに取付けられた作業工具と接続するケーブル・ホースの伸び曲げ挙動がガイド内で行われるため、ロボット自身および周辺機器との干渉を考慮する必要がなく、実際のロボットを用いないパソコン上でのオフラインティーチングの精度が向上し、教示内容を修正したり、ケーブルやホースの引き回しを修正する必要がなくなった。また、ロボットの動作に連動してケーブル・ホースが一定の伸び曲げ挙動を行うだけでなく、ロボットの第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆのそれぞれの動作に対して、ケーブル・ホースの伸び曲げ挙動がそれぞれ独立しているので、信頼性が高くかつ、寿命推定が容易な産業用ロボット上腕の配線処理装置を提供するものとなった。さらに、配線処理装置自身およびケーブル・ホースの取付け・取外しが容易でかつ、ロボットの第４軸ｄおよび第６軸ｆにおいて±１８０°以上の動作を可能とする産業用ロボット上腕の配線処理装置を低コストで提供することが可能となった。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本発明の産業用ロボット上腕の配線処理装置の一実施形態を示す外観図で、（ａ）は一部を切り欠いた部分概略立面側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向部分概略平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視方向正面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った一部を切り欠いた部分断面図、図３は図１（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った概略断面図、図４は図１（ａ）のＺ−Ｚ線に沿った概略断面図、図５は図４の要部断面部分の対向部材部分を含めたケーブル・ホースの鳥瞰図、図６は図１の実施形態を搭載した産業用ロボット上腕の動作図、図７（ａ）は図１の産業用ロボット上腕の配線処理装置の実施形態の側面外観図、（ｂ）は内部に収納したケーブル・ホースを取り外した状態の立面側面外観図、図８は図６の動作による、内部に収納したケーブル・ホースの伸び曲げ挙動を示す動作展開図で、（ａ）は基本状態、（ｂ）は第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ正転動作した状態を示し、（ｃ）は第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ逆転動作した状態を示す。
【００１０】
本発明の実施形態の産業用ロボット上腕の配線処理装置構造は、産業用ロボットの上腕１の外周部に、上腕１にブラケット１２を介してプレート６が取り付けられ、プレート６に環状又は半環状のガイド７、８が取り付けられる。同じく前記上腕１の外周部に前記プレート６、ガイド７、８と対向して産業用ロボットの手首基部２にブラケット１３を介してプレート９が取り付けられ、プレート９に環状又は半環状のガイド１０、１１が取り付けられている。プレート６、ガイド７、８、プレート９、ガイド１０、１１で囲まれた空間は、内部にケーブル２６およびホース２７をＵ字状に曲げて収納することにより、開口部３１、３２（図２）を有する断面Ｕ字形の環状（半環状でもよい）のガイドをそれぞれ形成し、相対的に動作可能な１対の第１配線処理装置を構成する。図４に示すように、第１配線処理装置内（第２配線処理装置内でも同じ）では入口側からケーブル・ホース２６、２７を収容するフレキシブルホース２４は周方向に入れられた後、軸方向にＵターンして曲げられ、出口側から取り出されるようにされ、図７（ｂ）に示すように、ガイド７、１０にはそれぞれ開口孔７′、１０′を有し、分解することなく、ケーブル・ホース２６、２７を挿入、収納、取り出し可能にされている。
【００１１】
片側のブラケット１３の中間部にサポート１４が取り付けられ、中にケーブル・ホース２６、２７を挿通可能になっている。サポート１４と同一側の手首基部にはガイド１６、１７が取り付けられ、中にケーブル・ホース２６、２７を挿通可能になっている。手首フランジ４には手首延長フランジ５が取り付けられ、手首延長フランジ５の先端には作業工具３０が取り付けられている。
手首可動部３の外周部に、前記手首可動部３に支持部材１５、１８を介してプレート１９が取り付けられ、プレート１９に、第１配線処理装置と同様に、環状のガイド２０（半環状でもよい）が取り付けられている。同じく手首延長フランジ５の外周部にプレート１９、ガイド２０と対向して手首延長フランジ５にプレート２１および環状（半環状でもよい）のガイド２２、２３が取り付けられている。プレート１９、ガイド２０、手首延長フランジ５、プレート２１、ガイド２２、２３で囲まれた空間は、内部にケーブル２６、ホース２７をＵ字状に曲げて収納することにより、開口部３３、３４（図２）を有する断面Ｕ字形の環状（半環状でもよい）のガイドをそれぞれ形成する。図７（ｂ）に示すように、ガイド２０、２２にはそれぞれ開口孔２０′、２２′を有し、分解することなく、ケーブル・ホース２６、２７を挿入、収納、取り出し可能にされている。
【００１２】
プレート２１（図２）に取り付けられた支持プレート２８（図１（ｃ））には、作業工具３０と接続するためのケーブル用およびホース用コネクタ２９が取り付けられている。産業用ロボットの上腕後端部からコネクタ２９まで連続したケーブル・ホース２６、２７は、前記第１配線処理装置内でＵ字状に曲げて収納され、ブラケット１３に固定したサポート１４を挿通し、支持ガイド１６、１７で囲まれた空間を挿通し、第２配線処理装置内でＵ字状に曲げて収納され、前記コネクタ２９にそれぞれ接続している。
図３、図４に示すように、ケーブル・ホース２６、２７のそれぞれＵ字状に曲げた部分は、フレキシブルガイド２４、２５に覆われており、フレキシブルガイド２４の一端はプレート６に固定され、他端はプレート９に固定されている。また、フレキシブルガイド２５の一端はプレート１９に固定され、他端はプレート２１に固定されている。
【００１３】
図６に示すように、産業用ロボット上腕の第４軸ｄの動作により連続したケーブル・ホース２６、２７が曲げ動作できるように第１配線処理装置が相対的に動作し、同様に、産業用ロボット上腕のの第５軸ｅの動作によりサポート１４とガイド１７の間でケーブル・ホース２６、２７は曲げ動作を行い、産業用ロボットの第６軸ｆの動作により第２配線処理装置が相対的に動作する。なお、ロボットの各軸の動作によるケーブル２６の伸び曲げ挙動を図８の動作展開図に示す。図８（ａ）は基本状態、（ｂ）は図６の第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ正転動作した状態、（ｃ）は図６の第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ逆転動作した状態を示す。
【００１４】
以上、本発明の実施形態について説明した。以上述べた実施形態によれば、第１配線処理装置および第２配線処理装置をそれぞれ取付け・取外し可能にするために、ロボットを構成する部品とは別に設けたが、第１配線処理装置および第２配線処理装置の内方ガイド又は全部を、ロボットを構成する部品と一体化させた構造としてもよい。例えば、ブラケット１２、プレート６、ガイド７、８を上腕１と一体に構成し、ブラケット１３、プレート９、ガイド１０、１１を手首基部２で構成してもよい。また、ブラケット１５、１８、プレート１９、ガイド２０を手首可動部３と一体に構成し、手首延長フランジ５、プレート２１、ガイド２２、２３を手首フランジ４と一体に構成してもよい。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ロボットの第４軸ｄ、第５軸ｅおよび第６軸ｆの動作による、手首フランジに取付けられた作業工具と接続するケーブル・ホースの伸び曲げ挙動がガイド内で行われるため、ロボット自身および周辺機器との干渉を考慮する必要がなく、実際のロボットを用いないパソコン上でのオフラインティーチングの精度が向上し、教示内容を修正したり、ケーブルやホースの引き回しを修正する必要がないコンパクトな産業用ロボットの配線処理装置を低コストで提供することが可能となった。また、ロボットの動作に連動してケーブル・ホースが一定の伸び曲げ挙動を行うだけでなく、ロボットの第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆのそれぞれの動作に対して、ケーブル・ホースの伸び曲げ挙動がそれぞれ独立しているので、信頼性が高くかつ、寿命推定が容易な産業用ロボットの配線処理装置を提供することが可能となった。
さらに、図７に示すように、ケーブル・ホースの取付け・取外しが容易な配線処理装置を提供するだけでなく、配線処理装置自身の取付け・取外しが容易でかつ、図８に示すように、ロボットの第４軸ｄおよび第６軸ｆにおいて±１８０°以上の動作を可能とする配線処理装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の産業用ロボット上腕の配線処理装置の一
実施形態を示す外観図で（ａ）は一部を切り欠いた部分概略立面側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向部分概略平面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視方向正面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った一部を切り欠いた部分断面図。
【図３】図１（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った概略断面図。
【図４】図１（ａ）のＺ−Ｚ線に沿った概略断面図。
【図５】図４の要部断面部分の対向部材部分を含めたケーブル・ホースの鳥瞰図。
【図６】図１の実施形態を搭載した産業用ロボット上腕の動作図。
【図７】（ａ）は図１の産業用ロボット上腕の配線処理装置の実施形態の側面外観図、（ｂ）は内部に収納したケーブル・ホースを取り外した状態の立面側面。
【図８】図６の動作による、内部に収納したケーブル・ホースの伸び曲げ挙動を示す動作展開図で、（ａ）は基本状態、（ｂ）は第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ正転動作した状態を示し、（ｃ）は第４軸ｄ、第５軸ｅ、第６軸ｆがそれぞれ逆転動作した状態を示す。
【図９】（ａ）は一般的な産業用ロボットの軸構成を示す外観図
を示し、（ｂ）は（ａ）の手首部分の部分上面図を示す。
【図１０】従来の配線処理装置（第１例）を搭載した産業用ロボットの外観図を示す。
【図１１】従来の配線処理装置（第２例）を搭載した産業用ロボットの外観図を示す。
【符号の説明】１　　上腕　　　２　　手首基部　　　３　　手首可動部
４　　手首フランジ　　　　　　５　　手首延長フランジ
６（プレート）７、８（ガイド）断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイド
９（プレート）１０、１１（ガイド）断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイド
１９（プレート）２０（ガイド）５　断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイド
２１（プレート）２２、２３（ガイド）断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイド
２４、２５　　フレキシブルガイド
２６　　ケーブル　　　　　　　２７　　ホース
２８　　支持プレート　　　　　２９　　コネクタ
３０　　作業工具　　　ａ　垂直第１軸　　　ｂ　水平第２軸　ｃ　水平第３軸
ｄ　長手方向第４軸　ｅ　第５軸　　　　　ｆ　　第６軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot which can provide a compact and low-cost routing of a cable / hose connected to a work tool attached to the tip of a wrist of an upper arm of an industrial robot. About.
[0002]
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional industrial robot includes a base 50 as an installation portion, and a turning frame 51 rotatably supported on a vertical first axis a on the base 50. A lower arm 52 rotatably supported in the front-rear direction around a second horizontal axis b on the revolving frame 51 and a third horizontal axis c parallel to the second horizontal axis b above the lower arm 52. An upper arm 1 rotatably supported in the up and down direction, a wrist base 2 rotatably supported on a distal end of the upper arm 1 around a fourth longitudinal axis d, and a fourth axis d on the wrist base 2 A wrist movable portion 3 rotatably supported around a fifth axis e orthogonal to the axis w, and a wrist rotatably supported by the wrist movable portion 3 rotatably around a sixth axis f orthogonal to the fifth axis e. And a flange 4.
[0003]
The cable hoses 26 and 27 for connecting to the work tool 30 attached to the wrist flange 4 are generally routed using support parts 53 as shown in FIGS.
[0004]
A known solution disclosed in FIGS. 10 and 11 and Japanese Patent Laid-Open No. 2001-150382 is to prevent the cable hoses 26 and 27 from interfering with the robot itself. It is located away from the wrist. Therefore, the interference radius around the upper arm and the wrist becomes large, so that there is a problem that the upper arm and the wrist cannot enter the narrow space. In particular, since the operation of the sixth axis f tends to interfere with the robot itself, the operation range of the sixth axis f that can be actually used is limited. A known solution disclosed in FIG. 11 and JP-A-2001-150382 is to relax the cable hoses 26 and 27 between the fifth axis e and the sixth axis f in order to secure the operating range of the sixth axis f. However, there is a problem that it is easy to interfere with peripheral devices. Further, since the elongating and bending behavior of the cables / hoses 26 and 27 differs for each robot, there is a problem that it is difficult to ensure the reliability of the cables / hoses (estimate the life).
[0005]
In recent years, offline teaching on a personal computer that does not use an actual robot has become the mainstream for teaching work to a robot, but it is difficult to simulate the extension and bending behavior of cables and hoses on a personal computer. Therefore, in practice, it is necessary to correct the teaching contents in the actual robot and to correct the routing of the cables and hoses so that the cables and hoses do not interfere with the robot itself and peripheral devices.
[0006]
An object of the present invention is to solve the problems of the related art, and has a small interference with the robot itself and peripheral devices, and does not need to consider extension and bending behavior of cables and hoses. There is a case where a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot is provided at low cost.
Another object of the present invention is to provide an industrial robot wiring processing apparatus capable of performing an operation of ± 180 ° or more on the fourth axis d and the sixth axis f of the robot. It is an object of the present invention to provide an easy wiring processing device for an upper arm of an industrial robot.
[0007]
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, there is provided a revolving frame pivotally supported around a first vertical axis a, and a second horizontal axis b on the revolving frame. And an upper arm rotatably supported in a vertical direction about a horizontal third axis c parallel to the horizontal second axis b above the lower arm. A wrist base rotatably supported around the fourth axis d in the longitudinal direction at the tip of the upper arm, and a wrist base rotatably supported about a fifth axis e orthogonal to the fourth axis d. In an industrial robot having a wrist movable portion and a wrist flange rotatably supported by a wrist movable portion around a sixth axis f orthogonal to the fifth axis e, an outer peripheral portion of the upper arm, an upper arm An annular or semi-annular guide having a fixed U-shaped cross section and an opening, and the annular or semi-annular guide; A pair of first wiring processing devices each having a U-shaped cross-section annular or semi-annular guide fixed to the wrist base and having an opening facing the wrist movable portion; An annular or semi-annular guide having a U-shaped cross-section fixed to the portion and having an opening, and an annular or semi-annular U-shaped cross-section having an opening fixed to a wrist flange opposite the annular or semi-annular guide and having an opening. A pair of second wiring processing devices constituted by guides,
A continuous cable hose for connecting from the rear end of the upper arm to a work tool attachable to the wrist flange is housed in the first and second wiring processing devices by bending it in a U-shape, respectively, and The cable hose between the first and second wiring processing devices is fixed by attaching a support to the upper arm, the wrist base, the wrist movable portion and the wrist flange, and a cable hose and a work tool are connected to the wrist flange tip. For the rotation of each of the fourth axis d, the fifth axis e, and the sixth axis f of the upper arm, the connector accommodated in the first and second wiring processing devices. The above-mentioned prior art is provided by providing a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot, wherein a cable / hose is capable of independently following the movement of each axis and performing a bending operation. The problem was solved.
[0008]
According to this structure, the extension and bending behavior of the cable / hose connected to the work tool attached to the wrist flange due to the movement of the fourth axis d, the fifth axis e, and the sixth axis f of the robot is determined in the guide. It is not necessary to consider the interference between the robot itself and peripheral devices.This improves the accuracy of offline teaching on a personal computer that does not use the actual robot, corrects teaching contents, and routes cables and hoses. No longer need to be fixed. Further, not only does the cable / hose perform a constant elongation / bending behavior in conjunction with the operation of the robot, but also the cable / hose moves with respect to each of the fourth axis d, fifth axis e, and sixth axis f of the robot. Since the extension and bending behaviors of the hoses are independent of each other, the present invention provides a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot which is highly reliable and whose life can be easily estimated. Further, a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot, which can easily attach and detach the wiring processing device itself and a cable / hose and can perform an operation of ± 180 ° or more on the fourth axis d and the sixth axis f of the robot. It became possible to provide at low cost.
[0009]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A and 1B are external views showing an embodiment of a wiring processing device for an upper arm of an industrial robot according to the present invention, wherein FIG. 1A is a partially schematic elevation side view with a part cut away, and FIG. FIG. 2 is a partial schematic plan view in the direction of the arrow A, and FIG. 2C is a front view in the direction of the arrow B in FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along a line XX of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along a YY line of FIG. 1A, and FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line Z-Z of FIG. 5A, FIG. 5 is a bird's-eye view of a cable / hose including an opposing member in the main part of FIG. 4, and FIG. 7 (a) is a side view of an embodiment of the industrial robot upper arm wiring processing apparatus of FIG. 1, and FIG. 7 (b) is an elevational side view of a state in which cables and hoses housed inside are removed. FIG. 8 is an operation development view showing the elongating and bending behavior of the cable and hose housed therein according to the operation of FIG. 6, (a) is a basic state, (b) is a fourth axis d, a fifth axis e. , A sixth axis f show forward rotation operation, respectively, and (c) shows a state in which the fourth axis d, fifth axis e, and sixth axis f respectively perform reverse rotation operation. It is.
[0010]
In the wiring processing device structure of the upper arm of the industrial robot according to the embodiment of the present invention, the plate 6 is attached to the outer arm 1 of the industrial robot via the bracket 12 on the upper arm 1 via the bracket 12. Guides 7 and 8 are attached. Similarly, a plate 9 is attached to the outer peripheral portion of the upper arm 1 on the wrist base 2 of the industrial robot via a bracket 13 so as to face the plate 6 and the guides 7 and 8, and an annular or semi-annular guide 10 is attached to the plate 9. 11 is attached. The space surrounded by the plate 6, the guides 7, 8, the plate 9, and the guides 10, 11 has openings 31, 32 (FIG. 2) by bending and housing the cable 26 and the hose 27 in a U-shape. Are formed, and a pair of first wiring processing devices which can be relatively operated are formed. As shown in FIG. 4, in the first wiring processing device (the same applies in the second wiring processing device), the flexible hoses 24 accommodating the cable hoses 26 and 27 from the inlet side are inserted in the circumferential direction, and then, in the axial direction. The guides 7 and 10 have opening holes 7 'and 10', respectively, as shown in FIG. The cables / hoses 26 and 27 can be inserted, stored, and removed.
[0011]
A support 14 is attached to an intermediate portion of the bracket 13 on one side, and cable hoses 26 and 27 can be inserted therein. Guides 16 and 17 are attached to the base of the wrist on the same side as the support 14 so that cable hoses 26 and 27 can be inserted therein. A wrist extension flange 5 is attached to the wrist flange 4, and a work tool 30 is attached to a tip of the wrist extension flange 5.
A plate 19 is attached to an outer peripheral portion of the wrist movable portion 3 via the support members 15 and 18 to the wrist movable portion 3, and an annular guide 20 (semi-annular) is attached to the plate 19, similarly to the first wiring processing device. Good) is attached. Similarly, a plate 21 and annular (semi-annular) guides 22 and 23 are attached to the wrist extension flange 5 so as to face the plate 19 and the guide 20 on the outer peripheral portion of the wrist extension flange 5. The space surrounded by the plate 19, the guide 20, the wrist extension flange 5, the plate 21, and the guides 22, 23 has the openings 33, 34 ( An annular (or semi-annular) guide having a U-shaped cross section having FIG. 2) is formed. As shown in FIG. 7 (b), the guides 20 and 22 have opening holes 20 'and 22', respectively, so that the cables and hoses 26 and 27 can be inserted, stored and removed without disassembly. .
[0012]
A cable and hose connector 29 for connecting to a work tool 30 is attached to a support plate 28 (FIG. 1C) attached to the plate 21 (FIG. 2). Cables / hoses 26 and 27 that are continuous from the upper arm rear end of the industrial robot to the connector 29 are stored in the first wiring processing device by being bent in a U-shape and inserted through the support 14 fixed to the bracket 13, The space surrounded by the support guides 16 and 17 is inserted, bent into a U-shape in the second wiring processing device, housed, and connected to the connector 29, respectively.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, U-shaped bent portions of the cables / hoses 26 and 27 are covered with flexible guides 24 and 25, and one end of the flexible guide 24 is fixed to the plate 6, The other end is fixed to the plate 9. One end of the flexible guide 25 is fixed to the plate 19, and the other end is fixed to the plate 21.
[0013]
As shown in FIG. 6, the operation of the fourth axis d of the upper arm of the industrial robot relatively operates the first wiring processing device so that the continuous cable and hoses 26 and 27 can be bent. The movement of the fifth axis e of the robot upper arm causes the cable hoses 26 and 27 to bend between the support 14 and the guide 17, and the movement of the sixth axis f of the industrial robot causes the relative movement of the second wiring processing apparatus. Works. FIG. 8 is an operation development diagram showing the extension and bending behavior of the cable 26 due to the operation of each axis of the robot. 8A is a basic state, FIG. 8B is a state in which the fourth axis d, the fifth axis e, and the sixth axis f of FIG. 6 respectively perform normal rotation, FIG. 8C is a fourth axis d in FIG. It shows a state in which the fifth axis e and the sixth axis f have each performed a reverse rotation operation.
[0014]
The embodiments of the present invention have been described above. According to the embodiment described above, the first wiring processing device and the second wiring processing device are provided separately from the components constituting the robot in order to be able to be attached and detached, respectively. A structure in which the inner guide or the entirety of the two-wire processing apparatus is integrated with the components constituting the robot may be adopted. For example, the bracket 12, the plate 6, and the guides 7, 8 may be formed integrally with the upper arm 1, and the bracket 13, the plate 9, and the guides 10, 11 may be formed from the wrist base 2. Alternatively, the brackets 15, 18, the plate 19, and the guide 20 may be integrally formed with the wrist movable portion 3, and the wrist extension flange 5, the plate 21, and the guides 22, 23 may be integrally formed with the wrist flange 4.
[0015]
According to the present invention, the extension / bending behavior of the cable / hose connected to the work tool attached to the wrist flange due to the movement of the fourth axis d, the fifth axis e and the sixth axis f of the robot is described. Since it is performed in the guide, there is no need to consider interference with the robot itself and peripheral devices, improving the accuracy of offline teaching on a personal computer that does not use the actual robot, correcting teaching contents, correcting cables and hoses It has become possible to provide a low-cost wiring processing apparatus for a compact industrial robot that does not need to correct the wiring of the robot. Further, not only does the cable / hose perform a constant elongation / bending behavior in conjunction with the operation of the robot, but also the cable / hose moves with respect to each of the fourth axis d, fifth axis e, and sixth axis f of the robot. Since the extension and bending behaviors of the hoses are independent of each other, it has become possible to provide a wiring processing device for an industrial robot that has high reliability and easy life estimation.
Further, as shown in FIG. 7, not only is a wiring processing device capable of easily attaching and detaching cables and hoses provided, but also the wiring processing device itself is easily attached and detached, and as shown in FIG. It has become possible to provide a wiring processing apparatus that can perform an operation of ± 180 ° or more on the fourth axis d and the sixth axis f.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external view showing an embodiment of a wiring processing apparatus for an upper arm of an industrial robot according to the present invention, in which (a) is a partially schematic elevation side view with a part cut away, and (b) is an A of (a). FIG. 2 is a partial schematic plan view in the direction of the arrow, and FIG.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along a line XX of FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line YY of FIG.
FIG. 4 is a schematic sectional view taken along the line ZZ in FIG.
FIG. 5 is a bird's-eye view of a cable / hose including a facing member portion in a cross section of a main part in FIG. 4;
FIG. 6 is an operation diagram of an upper arm of an industrial robot equipped with the embodiment of FIG. 1;
7 (a) is a side external view of the embodiment of the wiring processing device for the upper arm of the industrial robot shown in FIG. 1, and FIG. 7 (b) is a side elevational view with the cable and hose housed therein removed.
FIGS. 8A and 8B are operation development views showing the elongating and bending behavior of the cable and hose housed therein according to the operation of FIG. 6, wherein FIG. 8A is a basic state, and FIG. 8B is a fourth axis d, a fifth axis e, 6C shows a state in which each of the six axes f has performed a forward rotation operation, and FIG. 7C shows a state in which the fourth axis d, the fifth axis e, and the sixth axis f have each performed a reverse rotation operation.
FIG. 9A is an external view showing a shaft configuration of a general industrial robot, and FIG. 9B is a partial top view of a wrist part of FIG. 9A.
FIG. 10 is an external view of an industrial robot equipped with a conventional wiring processing device (first example).
FIG. 11 is an external view of an industrial robot equipped with a conventional wiring processing device (second example).
[Description of Signs] 1 Upper arm 2 Wrist base 3 Wrist movable part 4 Wrist flange 5 Wrist extension flange 6 (Plate) 7, 8 (Guide) U-shaped annular or semi-annular guide 9 (Plate) 10, 11 (Guide) ) U-shaped annular or semi-annular guide 19 (plate) 20 (guide) 5 U-shaped annular or semi-annular guide 21 (plate) 22, 23 (guide) U-shaped annular or semi-annular guide 24, 25 Flexible guide 26 Cable 27 Hose 28 Support plate 29 Connector 30 Work tool a Vertical first axis b Horizontal second axis c Horizontal third axis d Longitudinal fourth axis e Fifth axis f Sixth axis

Claims (5)

垂直第１軸ａの回りに旋回自在に軸支された旋回フレームと、旋回フレーム上の水平第２軸ｂの回りに前後方向に回転自在に軸支された下腕と、下腕の上部の水平第２軸ｂと平行な水平第３軸ｃの回りに上下方向に回転自在に軸支された上腕と、上腕の先端部に長手方向第４軸ｄの回りに回転自在に軸支された手首基部と、手首基部に第４軸ｄと直交する第５軸ｅの回りに回転自在に軸支された手首可動部と、手首可動部に第５軸ｅと直交する第６軸ｆの回りに回転自在に軸支された手首フランジと、を有する産業用ロボットにおいて、前記上腕の外周部に、上腕に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドと前記環状又は半環状のガイドと対向して前記手首基部に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドで構成された１対の第１配線処理装置と、前記手首可動部の外周部に、前記手首可動部に固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドと前記環状又は半環状のガイドと対向して手首フランジに固定されかつ開口部を有する断面Ｕ字形の環状又は半環状のガイドで構成された１対の第２配線処理装置と、を有し、
前記上腕後端部より前記手首フランジに取付け可能な作業工具へ接続するための連続したケーブル・ホースを前記第１および第２配線処理装置の内部にそれぞれＵ字状に曲げて収納し、かつ前記第１および第２配線処理装置間の前記ケーブル・ホースは前記上腕、手首基部、手首可動部及び手首フランジにサポートを付けて固定し、前記手首フランジ先端部にケーブル・ホースと作業工具とを接続するためのコネクタを固定し、前記上腕の各前記第４軸ｄ、第５軸ｅ及び第６軸ｆの回転動作に対して、前記第１および第２配線処理装置に収容された前記連続したケーブル・ホースは前記各軸の動きにそれぞれ独立に追随し曲げ動作できるようにしたことを特徴とする産業用ロボット上腕の配線処理装置。A revolving frame pivotally supported about a first vertical axis a, a lower arm rotatably supported in a longitudinal direction about a second horizontal axis b on the revolving frame, and an upper part of the lower arm An upper arm rotatably supported in a vertical direction about a horizontal third axis c parallel to the horizontal second axis b; and an upper arm rotatably supported about a longitudinal fourth axis d at a distal end portion of the upper arm. A wrist base, a wrist movable section rotatably supported on a fifth axis e perpendicular to the fourth axis d at the wrist base, and a sixth axis f orthogonal to the fifth axis e at the wrist movable section An industrial robot having a wrist flange rotatably supported on the upper arm, an annular or semi-annular guide having a U-shaped cross section fixed to the upper arm and having an opening on the outer peripheral portion of the upper arm, and the annular or semi-circular guide. An annular or U-shaped cross section fixed to the wrist base opposite to the annular guide and having an opening; A pair of first wiring processing devices constituted by an annular guide, an annular or semi-annular guide having a U-shaped cross section fixed to the wrist movable portion and having an opening on an outer peripheral portion of the wrist movable portion; A pair of second wiring processing devices configured with an annular or semi-annular guide having a U-shaped cross section fixed to the wrist flange opposite to the annular or semi-annular guide and having an opening,
A continuous cable hose for connecting from the rear end of the upper arm to a work tool attachable to the wrist flange is housed in the first and second wiring processing devices by bending it in a U-shape, respectively, and The cable hose between the first and second wiring processing devices is fixed by attaching a support to the upper arm, the wrist base, the wrist movable portion and the wrist flange, and a cable hose and a work tool are connected to the wrist flange tip. For the rotation of each of the fourth axis d, the fifth axis e, and the sixth axis f of the upper arm, the connector accommodated in the first and second wiring processing devices. A cable processing apparatus for an upper arm of an industrial robot, wherein a cable and a hose can bend and follow the movement of each axis independently. 前記第１および第２配線処理装置は、それぞれ開口孔を有し、各配線処理装置を分解することなく内部に収納したケーブル・ホースを交換可能にしたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット上腕の配線処理装置。2. The industrial system according to claim 1, wherein each of the first and second wiring processing apparatuses has an opening, and a cable and a hose housed therein can be replaced without disassembling each wiring processing apparatus. Wiring device for robot upper arm. 前記第１および第２配線処理装置は、その内側ガイド又は全部を、それぞれ前記上腕、手首基部、手首フランジの外周部及び手首可動部と一体的に形成されるか、又はこれらに対し取付けおよび取外し自在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上腕の配線処理装置。The first and second wiring processing devices may be formed such that the inner guides or all of them are integrally formed with the upper arm, the wrist base, the outer peripheral portion of the wrist flange and the wrist movable portion, respectively, or attached to and detached from them. 2. The wiring processing device for an upper arm of an industrial robot according to claim 1, wherein the wiring processing device is flexible. 前記第１および第２配線処理装置内に前記ケーブル・ホースを収容するフレキシブルホースを設けたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット上腕の配線処理装置。The wiring processing device for an upper arm of an industrial robot according to claim 1, wherein a flexible hose for accommodating the cable / hose is provided in the first and second wiring processing devices. 前記第１および第２配線処理装置内に収容される前記ケーブル・ホース又はフレキシブルホースの各端部は、それぞれ前記上腕、手首基部、手首フランジの外周部及び手首可動部に固定され、かつ前記第１および第２配線処理装置内では入口側から前記ケーブル・ホース又はフレキシブルホースは周方向に入れられた後、軸方向にＵターンして曲げられ、出口側から取り出されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット上腕の配線処理装置。Each end of the cable hose or the flexible hose housed in the first and second wiring processing devices is fixed to the upper arm, the wrist base, the outer peripheral portion of the wrist flange and the wrist movable portion, respectively, and In the first and second wiring processing apparatuses, the cable hose or the flexible hose is inserted in the circumferential direction from the inlet side, then bent in a U-turn in the axial direction, and taken out from the outlet side. The wiring processing device for an upper arm of an industrial robot according to claim 1.

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