JP5346105B2 - 線条体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は産業用ロボットの線条体処理装置に関する。特に、本発明は産業用ロボットの手首部などで使用される線条体処理装置に関する。

産業用ロボットの手首部の先端には、溶接用ガンまたはハンドが備えられている。これら溶接用ガンまたはハンドを駆動するために、動力または信号を供給するケーブル、冷却水または駆動用エアを供給するチューブなどの複数の線条体をロボットの手首部等まで延ばす必要がある。

産業用ロボットの手首部は、互いに係合して所定の回転軸線回りに相対的に回転する第一係合部材および第二係合部材を含んでいる。特許文献１〜特許文献３には、第一係合部材および第二係合部材のいずれか一方が、回転軸線に沿って延びるパイプ部材を追加で備える構成が開示されている。そして、第一係合部材および第二係合部材には、複数の線条体を固定する線条体固定部が備えられている。複数の線条体はパイプ部材の中空部を長手方向に通過していて、それぞれの線条体固定部によって第一係合部材および第二係合部材に固定されている。

さらに、特許文献４には、互いに同心に配置された内側パイプ部材と外側パイプ部材とを備える構成が開示されている。この場合には、複数の線条体を二つのグループに分け、一方のグループを内側パイプ部材の内部に通過させると共に、他方のグループを内側パイプ部材と外側パイプ部材との間に通過させている。従って、線条体のグループが互いに捻れたり、こすれたりするのを抑え、線条体の寿命を延ばすことができる。

特開２００１−３５３６８４号公報 特開平０８−１９７４８２号公報 実用新案登録第２５５３８４３号 特許第３８３０４８８号

しかしながら、前述した従来技術には以下のような欠点が存在する。
まず、複数の線条体を回転軸線に沿って長手方向に単純に延ばす場合には、捻れを吸収するために回転軸線の方向の距離を十分に確保する必要がある。そして、線条体がパイプ部材に接触するのを避けるために、パイプ部材の直径を複数の線条体に対して十分に大きくする必要もある。しかしながら、特に、産業用ロボットの手首部の先端ではスペースを十分に確保するのが困難である。

さらに、内側パイプ部材と外側パイプ部材とを採用する場合には、構造が複雑になる上に、単一のパイプ部材を必要とする場合よりも、より大きなスペースが必要になる。前述したように、産業用ロボットの手首部の先端に、そのような大きなスペースを確保するのは困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの手首部などに使用される、従来技術よりも簡素で小型の線条体処理装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、互いに係合していてロボットの所定の回転軸線回りに相対回転する第一係合部材と第二係合部材との間に、複数の線条体を通過させる線条体処理装置において、前記回転軸線と同軸に前記第二係合部材に取付けられていて前記複数の線条体が内部を通過するパイプ部材と、前記第一係合部材および前記第二係合部材の両方に線条体固定部とを具備し、該線条体固定部は前記パイプ部材の一端または両端において前記複数の線条体が略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなすように前記複数の線条体を固定しており、該線条体固定部においては、前記複数の線条体のうちの少なくとも二つの線条体が互いに隣接して帯状に配置されており、前記第一係合部材と第二係合部材との間の相対回転角度範囲内において前記少なくとも二つの線条体の全てが前記パイプ部材の一端または両端近傍の内周面に当接するようにした、線条体処理装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記少なくとも二つの線条体の弾性が前記複数の線条体のうちの残りの線条体の弾性よりも高いようにした。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記線条体が接触する前記パイプ部材の内周面の少なくとも一部分の摩擦が前記パイプ部材の内周面の残りの部分の摩擦よりも小さくなるように、前記パイプ部材の内周面の少なくとも一部分には表面処理が施されている。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記線条体が接触する前記パイプ部材の端部および内周面の少なくとも一方に設けられたカラーを含む。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記パイプ部材の端部から、該端部に対応する前記線条体固定部までを被覆するカバーをさらに含む。
６番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記第一係合部材および前記第二係合部材は前記ロボットの機体の一部を構成している。
７番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記第一係合部材および前記第二係合部材は前記ロボットの機体の手首部を構成する部材である。

本発明においては、複数の線条体のうちの少なくとも二つの線条体が互いに隣接して帯状に配置されており、パイプ部材の一端または両端近傍の内周面に当接している。このため、残りの線条体は、少なくとも二つの線条体の間に進入せず、また略Ｕ字形状または略Ｊ字形状の外側部分において少なくとも二つの線条体とパイプ部材との間に進入することもない。すなわち、本発明では、帯状に配置された少なくとも二つの線条体と残りの線条体とが互いに絡まることはない。

従って、本発明では帯状に配置された少なくとも二つの線条体と、残りの線条体とからなる二重構造が得られる。このため、本発明では、内側パイプ部材と外側パイプ部材とを採用したのと同様な効果を得ることができる。また、帯状に配置された少なくとも二つの線条体はパイプ部材の端部で内周面に当接しているので、少なくとも二つの線条体はパイプ部材の内部で必要以上に遊動せず、必要以上に捻れることもない。

さらに、残りの線条体は、帯状に配置された少なくとも二つの線条体の挙動に従って動くので、これら残りの線条体も必要以上に捻れることがない。従って、残りの線条体が互いに絡まったり、残りの線条体が局所的に捻れて早期に断線するのことも防止することができる。

また、本発明の線条体処理装置は、内側パイプ部材と外側パイプ部材とを採用した場合よりも、構造的に簡素で小型にできる。それゆえ、産業用ロボットの手首部の先端であっても、本発明の線条体処理装置を容易に設けることができる。

本発明の第一の実施形態に基づく線条体処理装置の頂面図である。 図１に示される線条体処理装置の端面図である。 図２の線Ａ−Ａに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。 （ａ）図３の線Ｂ−Ｂに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。（ｂ）図３の線Ｃ−Ｃに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。（ｃ）図３の線Ｈ−Ｈに沿ってみた断面図である。 （ａ）線条体固定部における複数の線条体を示す第一の図である。（ｂ）線条体固定部における複数の線条体を示す第二の図である。 本発明の第二の実施形態に基づく線条体処理装置の頂面図である。 図６に示される線条体処理装置の端面図である。 図７の線Ｄ−Ｄに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。 （ａ）図８の線Ｅ−Ｅに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。（ｂ）図８の線Ｆ−Ｆに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。 （ａ）本発明の他の実施形態における線条体処理装置の端面図である。（ｂ）図１０（ａ）の線Ｇ−Ｇに沿ってみた断面図である。 （ａ）パイプ部材の第一の斜視図である。（ｂ）図１１（ａ）に示されるパイプ部材の一端の端面図である。（ｃ）図１１（ａ）に示されるパイプ部材の他端の端面図である。 （ａ）パイプ部材の第二の斜視図である。（ｂ）図１２（ａ）に示されるパイプ部材の一端の端面図である。（ｃ）図１２（ａ）に示されるパイプ部材の他端の端面図である。 （ａ）パイプ部材の第三の斜視図である。（ｂ）図１３（ａ）に示されるパイプ部材の一端の端面図である。（ｃ）図１３（ａ）に示されるパイプ部材の他端の端面図である。 本発明に基づく線条体処理装置を備えたロボットの側面図である。 図１４に示されるロボットの手首部の拡大図である。 パイプ部材の断面図である。 （ａ）帯状をなす複数の線条体の第一の側面図である。（ｂ）帯状をなす複数の線条体の第二の側面図である。 或る実施形態における線条体固定部の拡大図である。 （ａ）パイプ部材端部におけるパイプ部材および線条体固定部の断面図である。（ｂ）パイプ部材端部におけるパイプ部材および線条体固定部の他の断面図である。 （ａ）パイプ部材の端面図である。（ｂ）パイプ部材の他の端面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１４は本発明に基づく線条体処理装置を備えたロボットの側面図である。線条体処理装置１０は、産業用ロボット１、例えば多関節ロボットの手首部に備えられているものとする。また、図１は本発明の第一の実施形態に基づく線条体処理装置の頂面図である。図１に示されるように、線条体処理装置１０は第一係合部材１１と、第一係合部材１１に隣接して係合される第二係合部材１２とを含んでいる。

なお、これら第一係合部材１１および第二係合部材１２は産業用ロボット１の機体の一部であってもよい。あるいは、またこれら第一係合部材１１および第二係合部材１２が産業用ロボット１の手首部を構成していてもよい。このような場合には、産業用ロボット１が大型化するのを避けられる。

図２は図１に示される線条体処理装置の端面図であり、図３は図２の線Ａ−Ａに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。図１〜図３より分かるように、第一係合部材１１は略円筒状の部材であり、その頂部には第一線条体固定部２１が取付けられている。第二係合部材１２は、第一係合部材１１よりも短い略円筒状の部材であり、第一係合部材１１と同軸に配置されている。また、第二係合部材１２の端面には第二線条体固定部２２が取付けられている。

図３に示されるように、パイプ部材２５が第二係合部材１２の外側端面から挿入されて第二係合部材１２と一体に固定されている。このパイプ部材２５は第一係合部材１１の中心に形成された貫通孔に挿入されている。従って、パイプ部材２５の中心線は第一係合部材１１の中心線に概ね一致している。このような構成であるので、第一係合部材１１および第二係合部材１２は互いに相対的に回転できる。

図１〜図３より分かるように、複数の線条体３０が第一係合部材１１および第二係合部材１２の貫通孔を通って延びている。これら線条体３０は、第一線条体固定部２１および第二線条体固定部２２によってそれぞれ第一係合部材１１および第二係合部材１２に固定されている。

複数の線条体３０は、ロボットの先端に取付けられた溶接用ガンまたはハンドを駆動するために、動力または信号を供給するためのケーブル、冷却水または駆動用エアを供給するチューブである。なお、実際には、複数の線条体３０は第一線条体固定部２１および第二線条体固定部２２を通ってさらに延びているが、簡潔にする目的で、複数の線条体３０は第一線条体固定部２１および第二線条体固定部２２の間においてのみ示されてている。なお、他の図面も同様である。

図３に示されるように、複数の線条体３０は、第二係合部材１２とは反対側に在る第一係合部材１１の端面の貫通孔から出現している。そして、複数の線条体３０は、略Ｕ字形状をなして上方に湾曲し、第一線条体固定部２１によって固定されている。

図４（ａ）は図３の線Ｂ−Ｂに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。図４（ａ）に示されるように、第一線条体固定部２１における複数の線条体３０のうちの一群の線条体３１（少なくとも二つの線条体３１）は、互いに隣接して帯状に配置されている。このことについては、図１６を参照して後述する。一群の線条体３１が全体で帯状をなすように接着剤などでその長手部分に沿って互いに結合されていてもよい。図４（ａ）に示されるように一群の線条体３１は比較的平坦である。一群の線条体３１をなす線条体は、残りの群の線条体３２よりも硬質で弾性の高い材料、例えばウレタン等から形成されるのが好ましい。

図４（ａ）においては、一群の線条体３１が第一線条体固定部２１に固定されている。複数の線条体３０のうちの残りの群の線条体３２は、一群の線条体３１が存在していない第一線条体固定部２１の部分に配置されている。これら残りの群の線条体３２は互いに独立して第一線条体固定部２１まで延びている。

図４（ｂ）は図３の線Ｃ−Ｃに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。図４（ｂ）に示されるように、第一係合部材１１の端面近傍においては、帯状に配置された一群の線条体３１がパイプ部材２５の下半分に位置している。図２、図３および図４（ｂ）から分かるように、これら一群の線条体３１はパイプ部材２５の一端近傍において内周面の当接箇所１９に当接している。また、残りの群の線条体３２は、一群の線条体３１が存在していないパイプ部材２５の他の部分に位置している。そして、図４（ｂ）においてパイプ部材２５の上方部分には、複数の線条体３０が配置されない領域も存在している。さらに、図４（ｃ）は図３の線Ｈ−Ｈに沿ってみた断面図である。図４（ｂ）と同様に、第二線条体固定部２２においても、一群の線条体３１は第二線条体固定部２２の内周面に当接し、残りの群の線条体３２は一群の線条体３１が存在していない第二線条体固定部２２の他の部分に位置している。

また、図５（ａ）および図５（ｂ）は線条体固定部における複数の線条体を示す図である。図５（ａ）に示されるように、第一線条体固定部２１の上方内面が平坦である場合には、複数の線条体３０のうちの一群の線条体３１は、帯状をなして第一線条体固定部２１に固定されている。

図５（ｂ）に示されるように、第一線条体固定部２１の上方内面が湾曲している場合には、一群の線条体３１は上方内面に対応して湾曲して、第一線条体固定部２１に固定されている。また、図５（ａ）および図５（ｂ）においては一群の線条体３１は一列のみであるが、帯状をなす一群の線条体３１が複数列を形成していてもよい。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）のいずれにおいても、複数の線条体３０のうちの残りの群の線条体３２は第一線条体固定部２１内において一群の線条体３１よりも内側に位置している。

図６は本発明の第二の実施形態に基づく線条体処理装置の頂面図であり、図７は図６に示される線条体処理装置の端面図であり、図８は図７の線Ｄ−Ｄに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。これら図面に示されるように、第二の実施形態における線条体処理装置１０の第二係合部材１２は、第一係合部材１１に隣接する円筒部材１２ａと、円筒部材１２ａに固定されたフレーム部材１２ｂとを含んでいる。円筒部材１２ａは、第一の実施形態における第二係合部材１２と同様な構成である。

図６および図８を比較して分かるように、フレーム部材１２ｂは上方から見ると略筒状であるが、線条体処理装置１０の中心軸線を通る断面では、フレーム部材１２ｂは略Ｕ字形状である。図８においては、フレーム部材１２ｂは互いに平行な端壁５１、５２を含んでおり、一方の端壁５１が円筒部材１２ａに同軸に結合している。

図８に示されるように、複数の線条体３０は略Ｕ字形状をなして湾曲し、第一線条体固定部２１によって第一係合部材１１の頂部に固定されている。そして、円筒部材１２ａの開口部および端壁５１の開口部を通過した複数の線条体３０は、端壁５１と端壁５２との間を通って端壁５２の外周面まで延びている。そして、端壁５２の外周面に取付けられた第二線条体固定部２２によって、複数の線条体３０は固定されている。従って、フレーム部材１２ｂにおいては、複数の線条体３０は略Ｊ字形状をなして湾曲している。

図９（ａ）は図８の線Ｅ−Ｅに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。図８および図９（ａ）から分かるように、帯状をなして配置された一群の線条体３１は、第二線条体固定部２２によって端壁５２に近位である内壁側に固定されている。そして、残りの群の線条体３２は、一群の線条体３１よりも内方、つまり端壁５２に対して一群の線条体３１よりも遠位に配置されている。

図９（ｂ）は図８の線Ｆ−Ｆに沿ってみた線条体処理装置の断面図である。第一の実施形態と同様に、帯状に配置された一群の線条体３１がパイプ部材２５の下半分に位置し、パイプ部材２５の両端近傍において内周面の当接箇所１９ａ、１９ｂに当接している。そして、残りの群の線条体３２は、一群の線条体３１が存在していないパイプ部材２５の他の部分に位置している。

このように、第一および第二の実施形態においては、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状に湾曲する複数の線条体３０のうちの一群の線条体３１が帯状をなすように一体的にされている。従って、残りの群の線条体３２のうちの少なくとも一つが、一群の線条体３１の間に進入することはない。このため、一群の線条体３１と残りの群の線条体３２とは互いに絡まることはない。

さらに、図３および図８から分かるように、群の線条体３１は、残りの群の線条体３２よりも略Ｕ字形状または略Ｊ字形状の外側に位置している。つまり、本発明では帯状に配置された一群の線条体３１と、残りの群の線条体３２とからなる二重構造が得られている。このため、本発明では、内側パイプ部材と外側パイプ部材とを採用したのと同様な効果を得ることができる。

そして、一群の線条体３１はパイプ部材２５の端部で内周面に当接している。それゆえ、本発明においては、残りの群の線条体３２のうちの少なくとも一つが、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状の外側部分において一群の線条体３１とパイプ部材２５との間に進入することもない。さらに、前述した理由から、一群の線条体３１はパイプ部材２５の内部で必要以上に遊動せず、また、必要以上に捻れることもない。

さらに、残りの群の線条体３２は、帯状に配置された一群の線条体３１の挙動に従って動くので、これら残りの線条体も必要以上に捻れることがない。従って、残りの群の線条体３２が互いに絡まったり、群の線条体３２が局所的に捻れて早期に断線するのことも防止することができる。

また、本発明の線条体処理装置１０は、内側パイプ部材と外側パイプ部材とを採用した場合よりも、構造的に簡素で小型にできる。それゆえ、図１４に示されるように、産業用ロボット１の手首部の先端であっても、手首部を大型化させることなしに、本発明の線条体処理装置１０を容易に設けることができる。

図１０（ａ）は本発明の他の実施形態における線条体処理装置の端面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の線Ｇ−Ｇに沿ってみた断面図である。これら図面から分かるように、第二係合部材１２とは反対側に位置する第一係合部材１１の端面には、カラー２６が配置されている。このカラー２６は、パイプ部材２５の端部と第一係合部材１１の端面に形成された開口部周りとを被覆する。カラー２６の表面は比較的平滑であり、低摩擦材料から形成されるのが好ましい。

このような構成においては、カラー２６を通る複数の線条体３０が、第一係合部材１１の開口部において局所的な負荷を受けることがなくなる。また、この目的のために、複数の線条体３０が接触するカラー２６の内周面には角丸部が形成されるのが好ましい。

ところで、図１１（ａ）はパイプ部材の第一の斜視図であり、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は図１１（ａ）に示されるパイプ部材のそれぞれの端面図である。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）においては、複数の線条体３０のうちの、帯状に配置された一群の線条体３１のみがパイプ部材２５内に図示されている。なお、図１１および後述する図１２、図１３に示されるパイプ部材２５は、図１に示される構成の第二係合部材１２内に固定されているものとする。

図１１（ａ）〜図１１（ｃ）においては、線条体処理装置１０の第一係合部材１１および第二係合部材１２は互いに回転しておらず、第一係合部材１１および第二係合部材１２はそれぞれの所定の初期位置にあるものとする。このため、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）から分かるように、一群の線条体３１はパイプ部材２５の両端部においてパイプ部材２５の下方部分に位置している。

これに対し、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）のそれぞれは、第一係合部材１１を第二係合部材１２に対して初期位置から右回りに１８０°回転させた場合の図１１（ａ）〜図１１（ｃ）と同様の図である。また、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のそれぞれは、第一係合部材１１を第二係合部材１２に対して初期位置から左回りに１８０°回転させた場合の図１１（ａ）〜図１１（ｃ）と同様の図である。

図１２（ｂ）および図１２（ｃ）を比較して分かるように、一群の線条体３１はパイプ部材２５の一端においてはパイプ部材２５の下方部分に位置し、パイプ部材２５の他端においてはパイプ部材２５の上方部分に位置している。図１３（ｂ）および図１３（ｃ）を参照した場合も同様である。

しかしながら、これら図面から分かるように、第一係合部材１１を第二係合部材１２に対して初期位置から１８０°回転させた場合であっても、一群の線条体３１はパイプ部材２５内において１８０°分だけ移動することはない。図示されるように、一群の線条体３１の回転移動量は１８０°よりも小さい。

その理由は、一群の線条体３１を含む複数の線条体３０が第一線条体固定部２１および第二線条体固定部２２によって固定されているためである。このため、第一係合部材１１が１８０°回転した場合であっても、一群の線条体３１は必要以上に遊動することはない。言い換えれば、第一係合部材１１の残りの回転運動は、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなす一群の線条体３１の一部分によって吸収される。

さらに、一群の線条体３１自体はパイプ部材２５の内周面近傍を、帯状をなしたまま移動するので、一群の線条体３１がパイプ部材２５内部で局所的な捻りを受けることはない。さらに、図１１〜図１３には示さない残りの群の線条体３２は前述したように一群の線条体３１の間に入込むことはない。さらに、残りの群の線条体３２は、一群の線条体３１に近位のパイプ部材２５の内周面の一部分と、一群の線条体３１との間に入込むこともない。従って、前述したような効果は、線条体処理装置１０が取付けられたロボットの手首部の所定の回転角度範囲内において得られるのが分かるであろう。

図１５は図１４に示されるロボットの手首部の拡大図である。図１５には、ロボット１の手首部に備えられた線条体処理装置１０が示されている。図示されるように、複数の線条体３０が、第二線条体固定部２２からに線条体処理装置１０の内部に延びている。そして、これら複数の線条体３０は第一係合部材１１の端面から略Ｕ字形状に湾曲されて第一線条体固定部２１によって第一係合部材１１の頂部に固定されている。

図１５から分かるように、第一係合部材１１から出現した複数の線条体３０はカバー２９によって被覆されている。このカバー２９は、少なくとも第一係合部材１１と第一線条体固定部２１との間において複数の線条体３０周りを被覆している。図示されるように、第一線条体固定部２１を始点として第一係合部材１１から離間する方向においても、カバー２９が複数の線条体３０を被覆してもよい。

複数の線条体３０の残りの回転運動は、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなす一群の線条体３１の一部分によって吸収される。従って、カバー２９は柔軟な材料から形成されているのが好ましく、それにより、複数の線条体３０を溶接作業のスパッタなどから確実に保護することができる。ただし、カバー２９が硬質な材料から形成されている場合であっても、本発明の範囲に含まれる。

ここで、帯状をなす一群の線条体３１について説明する。図１６はパイプ部材の断面図である。図１６においては、パイプ部材２５内部において複数、ここでは四つの線条体３１が互いに隣接して帯状に配置されている。図示されるように、これら一群の線条体３１はパイプ部材２５の内周面に当接している。そして、図３または図８に示されるように一群の線条体３１は略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなして線条体固定部２１、２２により固定されている。このような場合には、図１６に示されるように、一群の線条体３１を下方に向かってパイプ部材２５に押付ける押付力Ｆｐが作用する。

また、図１７（ａ）および図１７（ｂ）は帯状をなす一群の線条体３１の側面図である。図１７（ａ）に示されるように、一群の線条体３１が曲げられておらず線形である場合には、力は一群の線条体３１に作用しない。しかしながら、図１７（ｂ）に示されるように、一群の線条体３１が略Ｕ字形状に曲げられている場合には、線条体３１の弾性のために、線条体３１が線形に戻ろうとする力Ｆｐが線条体３１の両端近傍に作用する。これら力Ｆｐは下方にパイプ部材２５内における押付力Ｆｐに相当する。従って、押付力Ｆｐの大きさは、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状の大きさを変更することにより調整される。

また、図１６に示されるように、一群の線条体３１のうちの互いに隣接する二つの線条体を線条体Ａ、Ｂと呼ぶこととする。パイプ部材２５の断面が円形であるので、線条体Ａに押付力Ｆｐが作用すると、反発力Ｆｒ１が線条体Ａとパイプ部材２５との間の接点Ｐ１に作用する。同時に、反発力Ｆｒ２が線条体Ａと線条体Ｂとの間の接点Ｐ２に作用する。図１６から分かるように、これら反発力Ｆｒ１、Ｆｒ２によって押付力Ｆｐが支持される。また、反発力Ｆｒ１はパイプ部材２５の内周面と線条体Ａとの間に他の線条体３１および残りの群の線条体３２（図１６には示さない）が入込まないように作用する。同様に、反発力Ｐｒ２は線条体Ａと線条体Ｂとの間に他の線条体３１および残りの群の線条体３２（図１６には示さない）が入込まないように作用する。

本発明では、線条体固定部２１、２２により固定された一群の線条体３１が略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなすように曲げられてパイプ部材２５の内周面に押付けられている。従って、パイプ部材２５の内周面に当接している部分であっても、一群の線条体３１には互いに隣接する力が作用する（反発力Ｆｒ２を参照されたい）。

一群の線条体３１は略Ｕ字形状または略Ｊ字形状部分の始点（線条体固定部）では互いに隣接するように固定されて、終点（パイプ部材２５の内周面）では互いに隣接する力が一群の線条体３１に作用している。従って、これら始点と終点との間の中間部分においても、一群の線条体３１は帯状を形成する。そして、残りの群の線条体３２は一群の線条体３１の略Ｕ字形状もしくは略Ｊ字形状部分の内側を通過するように、それらの配置及び長さを調整されている。このため、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状の中間部分においても、残りの群の線条体３２が一群の線条体３１の間に入込むことはない。

さらに、一群の線条体３１は、帯状を維持するように回転軸に平行に固定されたり（図１〜図３）、パイプ部材２５の他端においてもパイプ部材２５の内周面に当接するように第二線条体固定部２２により固定される。従って、パイプ部材２５の内部においても、一群の線条体３１は帯状をなしている。

また、図１８は或る実施形態における線条体固定部、例えば線条体固定部２１の拡大図である。図１５においては、線条体固定部２１は、複数の貫通孔６５が形成された硬質ゴムからなるゴムクランプ６２を含んでいる。これら貫通孔６５には、複数の線条体３０のそれぞれが挿入される。従って、貫通孔６５の寸法は対応する線条体の外形に応じて定まる。

図示されるように、略Ｕ字形状の第一固定部品６１がゴムクランプ６２を取囲んで、プレート状の第二固定部品６３に載置される。第二固定部品６３は第一係合部材１１の一部分であってもよい。そして、二つのボルト６６によって第一固定部品６１が第二固定部品６３に固定される。この目的のために、第二固定部品６３にはタップが形成されているものとする。

これにより、ゴムクランプ６２が第一固定部品６１と第二固定部品６３との間に挟まれて、わずかながら押潰される。従って、複数の線条体３０のそれぞれを貫通孔６５内に固定することができる。当然のことながら、他の構成の線条体固定部２１によって複数の線条体３０を固定してもよい。

図１９（ａ）および図１９（ｂ）はパイプ部材端部におけるパイプ部材および線条体固定部の断面図である。さらに、図２０（ａ）および図２０（ｂ）はパイプ部材の端面図である。これら図面を参照して、一群の線条体３１がパイプ部材２５の内部で必要以上に遊動せず、また必要以上に捻れないことについて説明する。

図１９（ａ）の状態から図１９（ｂ）の状態になるように一群の線条体３１がパイプ部材２５内で回転運動することを考える。この場合、一群の線条体３１のうちの左方に位置する線条体Ａと線条体固定部２１との間の距離は、距離Ｚ１から距離Ｚ２まで減少する。従って、線条体Ａには、より強い押付力が作用するのが分かるであろう。パイプ部材２５内部における線条体Ａの捻れ量は、パイプ部材２５の端部における線条体Ａの位置が押付力と釣り合うように制限される。このため、一群の線条体３１はパイプ部材２５の内部で必要以上に遊動しない。

図２０（ａ）および図２０（ｂ）は、図１９（ａ）の状態から図１９（ｂ）の状態になるように一群の線条体３１がパイプ部材２５内で回転運動した場合におけるパイプ部材２５の端面図にそれぞれ対応する。これら図２０（ａ）および図２０（ｂ）には、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなす一群の線条体３１の一部分が示されている。一群の線条体３１はパイプ部材２５の内径を越えて横方向に移動することはない。また、略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなす部分の伸縮性と、一群の線条体３１自体の捻れによって残りの回転運動が吸収されている。このため、一群の線条体３１がパイプ部材２５内で必要以上に捻れることはない。

１ 産業用ロボット
１０ 線条体処理装置
１１ 第一係合部材
１２ 第二係合部材
１２ａ 円筒部材
１２ｂ フレーム部材
１９、１９ａ、１９ｂ 当接箇所
２１ 第一線条体固定部
２２ 第二線条体固定部
２５ パイプ部材
２６ カラー
２９ カバー
３０ 複数の線条体
３１ 帯状をなす一群の線条体（少なくとも二つの線条体）
３２ 残りの線条体
５１、５２ 端壁
６１ 第一固定部品
６２ ゴムクランプ
６３ 第二固定部品
６６ ボルト

Claims (7)

1. 互いに係合していてロボットの所定の回転軸線回りに相対回転する第一係合部材と第二係合部材との間に、複数の線条体を通過させる線条体処理装置において、
   前記回転軸線と同軸に前記第二係合部材に取付けられていて前記複数の線条体が内部を通過するパイプ部材と、
   前記第一係合部材および前記第二係合部材の両方に線条体固定部とを具備し、該線条体固定部は前記パイプ部材の一端または両端において前記複数の線条体が略Ｕ字形状または略Ｊ字形状をなすように前記複数の線条体を固定しており、
   該線条体固定部においては、前記複数の線条体のうちの少なくとも二つの線条体が互いに隣接して帯状に配置されており、
   前記第一係合部材と第二係合部材との間の相対回転角度範囲内において前記少なくとも二つの線条体の全てが前記パイプ部材の一端または両端近傍の内周面に当接するようにした、線条体処理装置。
2. 前記少なくとも二つの線条体の弾性が前記複数の線条体のうちの残りの線条体の弾性よりも高いようにした請求項１に記載の線条体処理装置。
3. 前記線条体が接触する前記パイプ部材の内周面の少なくとも一部分の摩擦が前記パイプ部材の内周面の残りの部分の摩擦よりも小さくなるように、前記パイプ部材の内周面の少なくとも一部分には表面処理が施されている、請求項１または請求項２に記載の線条体処理装置。
4. 前記線条体が接触する前記パイプ部材の端部および内周面の少なくとも一方に設けられたカラーを含む、請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の線条体処理装置。
5. 前記パイプ部材の端部から、該端部に対応する前記線条体固定部までを被覆するカバーをさらに含む、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の線条体処理装置。
6. 前記第一係合部材および前記第二係合部材は前記ロボットの機体の一部を構成している、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の線条体処理装置。
7. 前記第一係合部材および前記第二係合部材は前記ロボットの機体の手首部を構成する部材である、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の線条体処理装置。

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