JP2012240123A - 多関節型産業用ロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボット1の手首部3が、アーム部2に対して第1手首軸線S周りに回転する第1可動部14、第2手首モータ25により第1可動部14に対して第2手首軸線B周りに回転駆動される第2可動部15、第3手首モータ26により第2可動部15に対して第3手首軸線T周りに回転駆動される第3可動部16、及び第3可動部16に装着されるエンドエフェクタ8に電力等を供給するエフェクタ用ケーブル9が挿通されるケーブル挿通部70を有する。ケーブル挿通部70は、第1手首軸線S上に位置するようにして第1可動部14に設けられ、第2及び第3手首モータ25,26は、ケーブル挿通部70を第1手首軸線Sに垂直な方向に挟むようにして第1可動部14に取り付けられる。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施形態に係るロボット1の全体構成を示す斜視図である。図1に示すロボット1は、垂直多関節型6軸ロボットである。ロボット1は、アーム部2と、アーム部2の先端部に連結された手首部3と、アーム部2及び手首部3を駆動する複数のモータと、各モータに動力及び信号を供給するモータ用ケーブル4(図2参照)とを備えている。
図2(a)は、外筒部36が取り外された先端アーム13及び手首部3の外観を示す斜視図、図2(b)は、外筒部36が取り付けられた先端アーム13及び手首部3の外観を示す斜視図である。図2(a)及び図2(b)に示されたロボット1の姿勢も、図1と同様にして基準姿勢である。なお、図2(a)及び図2(b)では、エンドエフェクタ8及びエフェクタ用ケーブル9の図示を省略する。以降、アーム部2に近い側を「基端側」、エンドエフェクタ8に近い側を「先端側」と称する場合がある。
ブリッジ部45が設けられたことにより、第1可動部14は、ブリッジ部45よりも基端側に、大径筒部42、第1梁部43及び第2梁部44により囲まれた基端スペースを有する。また、第1可動部14は、ブリッジ部45よりも先端側に、第1梁部43、第2梁部44及び第2可動部15により囲まれた先端スペース49を有する。
第2手首モータ25及び第3手首モータ26は、筒部41よりも先端側に配置され、第1手首部14の長手方向の略中央部に配置されている。一方、第2手首モータ25及び第3手首モータ26に電力等を供給するためのモータ用ケーブル4は、基台10(図1参照)から延在する。このため、モータ用ケーブル4は、先端アーム13及び第1手首部14の基端部(すなわち、筒部41及び大径筒部42)を順次経由して、第2手首モータ25及び第3手首モータ26へと接続されることとなる。第1手首部14は、先端アーム13に対し相対的に回転し得るので、モータ用ケーブル4は、第1手首部14が相対回転しても断線しないように、第1手首部14の基端部周辺において、いわゆるU字処理を用いて取り回されている。
図3及び図4は、基準姿勢での先端アーム13及び手首部3の断面図である。図3においては、3つの手首軸線S,B,Tが図示された断面上で延在している。図4においては、第1手首軸線S及び第3手首軸線Tが図示された断面上で延在する一方、第2手首軸線Bが当該断面に直交している。なお、図3及び図4では、エンドエフェクタ8の図示を省略している。
図3に示すように、先端アーム13の内部には、第1手首モータ24の回転を手首部3に伝達する第1動力伝達機構81が収容されている。また、手首受け部32の中央部には、円筒管91が設けられている。円筒管91の中心軸線は、手首受け部32の中心軸線上に位置している。円筒管91は、第1手首モータ24の動作に基づいては回転しない。
円筒管91は、両端とも開放されている。円筒管91の基端側の開口は、先端アーム13の内部に配置されている。円筒管91の先端部には、筒部41の基端部が外嵌している。このため、円筒管91の先端側の開口は筒部41の内部空間と緊密に連通し、また、筒部41は円筒管91よりも大きい内径を有する。筒部41の内部空間は、大径筒部42の内部空間と連通している。大径筒部42は筒部41よりも大きい内径を有している。
次に、エフェクタ用ケーブル9は、第1手首軸線Sに沿って基端スペース、ブリッジ部45及び先端スペース49を通り抜けていくこととなる。ブリッジ部45は、第1手首軸線Sの延在方向に貫通孔が形成されている。貫通孔は略円形の断面を有し、貫通孔の中心軸線は第1手首軸線S上に位置している。
ガイド孔93の先端部は、基端部と比べて、先端側に向かうに従ってより顕著に拡径している。特に、ガイド孔93は、第2手首モータ25及び第3手首モータ26により挟まれている部分から先端側に向かって拡開している。ガイド孔93は、第2手首モータ25及び第3手首モータ26により挟まれている部分において第2手首軸線Bの延在方向に長寸である一方、この部分よりも先端側では、第1手首軸線S及び第2手首軸線Bに垂直な方向の寸法の拡大率が、第2手首軸線Bの延在方向の寸法の拡大率よりも大きい。このため、ガイド孔93は、先端部において略真円形状の断面を有している。
B 第2手首軸線
T 第3手首軸線
1 ロボット
2 アーム部
3 手首部
4 モータ用ケーブル
4a 弛み部
8 エンドエフェクタ
9 エフェクタ用ケーブル
14 第1可動部
15 第2可動部
16 第3可動部
24 第1手首モータ
25 第2手首モータ
26 第3手首モータ
36 外筒部
37 ケーブル導入部
41 筒部
70 ケーブル挿通部
93 ガイド孔
Claims (5)
- アーム部と、前記アーム部の先端部に連結される手首部と、前記手首部を駆動する複数のモータと、を備え、
前記手首部が、
前記アーム部に連結され、前記アーム部に対して第1手首軸線周りに回転する第1可動部と、
前記第1可動部に連結され、前記第1可動部に対して前記第1手首軸線に垂直な第2軸線周りに回転する第2可動部と、
前記第2可動部に連結され、前記第2可動部に対して前記第2手首軸線に垂直な第3手首軸線周りに回転し、エンドエフェクタが装着される第3可動部と、
前記エンドエフェクタに電力、動力、信号及び材料の少なくともいずれかを供給するためのエフェクタ用ケーブルが挿通されるケーブル挿通部と、を有し、
前記複数のモータが、前記第1可動部、前記第2可動部及び前記第3可動部をそれぞれ回転させる第1手首モータ、第2手首モータ及び第3手首モータを有し、
前記ケーブル挿通部が、前記第1可動部に前記第1手首軸線上に位置するように設けられ、前記第2手首モータ及び前記第3手首モータが、前記ケーブル挿通部を前記第1手首軸線と垂直な方向に挟むようにして前記第1可動部に取り付けられている、多関節型産業用ロボット。 - 前記第1手首軸線が、前記第1可動部の長手方向に延在しており、前記第2手首モータの出力軸と前記第3手首モータの出力軸とが、前記第1手首軸線と垂直な方向に延在している、請求項1に記載の多関節型産業用ロボット。
- 前記第2手首モータ及び前記第3手首モータに電力及び信号を供給するためのモータ用ケーブルを更に備え、
前記第1可動部が、前記アーム部に対して回転可能に連結された略円筒状の筒部を有し、
前記モータ用ケーブルが、前記アーム部に対して固定された固定クランプと、前記第1可動部に対して固定された可動クランプとにより拘束され、且つ、前記固定クランプ及び前記可動クランプの間に弛み部を有しており、前記弛み部が、前記筒部の外周面に沿って配置されている、請求項1又は2に記載の多関節型産業用ロボット。 - 前記アーム部が、前記筒部を外囲する略円筒状の外筒部を有し、前記筒部の外周面と前記外筒部の内周面との間にケーブル収容空間が形成され、
前記外筒部が、前記モータ用ケーブルを前記外筒部の外部から前記ケーブル収容空間内へ導入するケーブル導入部を有し、前記モータ用ケーブルが、前記ケーブル導入部から前記ケーブル収容空間を介して前記第2手首モータ及び前記第3手首モータまで延在し、前記弛み部が、前記ケーブル収容空間内に配置されている、請求項3に記載の多関節型産業用ロボット。 - 前記ケーブル挿通部は、前記第1手首軸線上に延在すると共に前記エフェクタ用ケーブルが挿通されるガイド孔を有し、
前記ガイド孔が、前記第2手首モータ及び前記第3手首モータにより挟まれている部分から前記エンドエフェクタ側に向かって拡開している、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の多関節型産業用ロボット。
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