JP5569029B2 - Cable support device for industrial robot with flexible guide - Google Patents
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Description
本発明は、産業用ロボットのアーム先端に取り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処理するケーブル支持装置に関し、特にフレキシブルガイドを用いた産業用ロボットのケーブル支持装置に関する。 The present invention relates to a cable support device that handles the routing of cables and hoses connected to a work tool attached to an arm tip of an industrial robot, and more particularly to a cable support device for an industrial robot using a flexible guide .
産業用ロボットはロボットアーム先端のエンドエフェクタに取り付けられた作業工具と、ロボットアーム上または周辺に設置された機器との間を、動力・信号用のケーブルおよびホースで接続されている。ロボットの動作に必要な移動量分のケーブルを弛ませてロボットアームの周囲に敷設した場合、ケーブルの挙動が安定しないばかりか、ロボットアーム自身や周辺機器に干渉しケーブルが損傷する問題がある。 Industrial robots are connected by power and signal cables and hoses between a work tool attached to an end effector at the tip of a robot arm and equipment installed on or around the robot arm. When a cable for the amount of movement necessary for the operation of the robot is loosened and laid around the robot arm, the behavior of the cable is not stable, and there is a problem that the cable is damaged by interference with the robot arm itself and peripheral devices.
そこで、ケーブルの挙動をアームに巻きつくようなU字型形状に維持することで、周辺機器との干渉を少なくするケーブル支持装置として、特許文献1に円弧帯状の部材に配置された複数の扇形サポートブロックによるケーブル支持装置、特許文献2に複数のサポートブロックをピン結合により円弧帯状に連結するケーブル支持装置、特許文献3に中央で連結される複数のサポートブロックのそれぞれに連結部を挟んでスペーサあるいは突出規制部を設けて円弧形状を形成するケーブル支持装置が開示されている。また、特許文献4には円筒型ガイド内でU字型にケーブルを案内するケーブル支持装置が開示されている。また、特許文献5には、基部側の支持部を摺動・回転可能としてケーブルの弛みを吸収するケーブル支持装置が開示されている。
Therefore, as a cable support device that reduces interference with peripheral devices by maintaining a U-shaped shape that wraps the behavior of the cable around the arm, a plurality of fan shapes arranged in an arc belt-shaped member in Patent Document 1 A cable support device using a support block, a cable support device that connects a plurality of support blocks in a circular arc shape by pin connection to
しかし、特許文献1、2、3に開示する公知の解決手段は、いずれも円弧帯状に配列された複数のサポートブロックを連結することにより、アーム周囲に巻きつくU字型形状を維持する。いずれの場合も、必要な移動量に応じた数量のサポートブロックを1つ1つ連結する必要があり、製作には多大な工数が発生する問題がある。また、部品点数の多さが高コストの要因となっている。
However, all of the known solutions disclosed in
さらに、特許文献1、2、3のいずれの場合も円弧帯状に配置されるサポートブロックの形状によって円弧の曲率半径が決まるため、U字型形状を形成した際のアームに巻きつく径も一意に決まってしまう。求める巻きつき径はロボットの大きさや適用部位によって異なるため、それぞれに応じた形状のサポートブロックが必要という問題があり、転用や流用の自由度が少ない。また、サポートブロックは一般に樹脂成型されており、これらを複数種類必要とすることも高コストの要因となっている。
Further, in any of
また、特許文献4に開示される解決手段では、アーム周囲に巻きつく形状を維持するため円筒状の案内ガイドが必要であり、装置の大型化および重量が増加する問題がある。
Further, in the solution disclosed in
さらに、特許文献5に開示される解決手段では、アーム周囲の弛みが生じない代わりに、基部側アーム上にケーブルが大きく張り出す形で弛みが吸収されるため、アーム周囲以外のロボット上方や後方でケーブルが周辺機器などと干渉する問題がある。
Further, in the solution disclosed in
本発明の課題は、係る従来技術の問題点の解決を目的とし、簡単な調整により求めるケーブル挙動を実現する、低コストで簡便、小型、軽量のフレキシブルガイドを用いた産業用ロボットのケーブル支持装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve the problems of the related art, and to realize a cable behavior to be obtained by simple adjustment. A cable support device for an industrial robot using a low-cost, simple, small and light flexible guide. Is to provide.
本発明においては、筒状のフレキシブル部材と、前記フレキシブル部材の両端に設けられ前記フレキシブル部材の貫通穴と開口を共通にする開口穴を有する固定部と、前記フレキシブル部材の長手方向に沿って前記フレキシブル部材の横断面中心軸対称に形成された一組の挿通穴と、それぞれの挿通穴に挿通された二本の線材と、を有し、前記線材の両端はそれぞれ前記固定部に固定され、前記二本の線材の固定部間の長さが異なっているフレキシブルガイドを用いることにより、前述した課題を解決した。 In the present invention, a tubular flexible member, a fixing portion provided at both ends of the flexible member and having an opening hole that shares a through hole and an opening of the flexible member, and along the longitudinal direction of the flexible member, A set of insertion holes formed symmetrically with respect to the central axis of the cross-section of the flexible member, and two wire rods inserted into the respective insertion holes, and both ends of the wire rod are fixed to the fixing portion, By using flexible guides having different lengths between the fixed portions of the two wire rods, the above-described problems have been solved.
筒状のフレキシブル部材は、柔軟又は蛇腹状の樹脂や金属チューブ、あるいは外装につるまきばね等の材料を用い、単数又は複数の組み合わせで構成され、曲げ、ねじり、伸縮自在にされる。本発明においては、両端に固定部を設け、横断面中心軸対称の挿通穴に通した線材を固定部に固定したので、線材によりフレキシブル部材の曲げ、ねじり、伸縮方向に規制がかかるようにされる。さらに、線材の長さが異なるので、短い方の線材を内側とし、長い方の線材を外側とするドーナツ形状の一部、半ドーナツ形状を形成する。両端の固定部の幅方向位置を規制すれば、U字形状あるいはΩ字形状等を形成する。また、線材の長さを調整することにより、任意の曲率半径を容易に得ることができる。 The cylindrical flexible member is made of a flexible or bellows-like resin, a metal tube, or a material such as a helical spring for the exterior, and is composed of one or a plurality of combinations, and can be bent, twisted, and stretched. In the present invention, the fixing member is provided at both ends, and the wire rod that has been passed through the insertion hole that is symmetrical with respect to the central axis of the cross section is fixed to the fixing member. The Furthermore, since the lengths of the wire rods are different, a part of the donut shape having a shorter wire rod inside and a longer wire rod outside and a half donut shape are formed. If the positions in the width direction of the fixed portions at both ends are restricted, a U-shape or Ω-shape is formed. Moreover, arbitrary curvature radii can be easily obtained by adjusting the length of the wire.
そして、例えば、フレキシブルガイドの固定部側を手前にして水平に置かれた状態で、左右の固定部材を短い方の両線材が下側になるよう内側に回転させると、フレキシブル部材の中央部が下方に向かうように力を受ける。その状態で持ち上げると、重力の影響を受けフレキシブル部材の中央部が下方手前側にねじれた形状を形成する。この性質を利用して、短い方の線材が軸側となるように、また、重力によりフレキシブル部材の中央部が下方に向かうように、軸に沿って固定部材を配置することにより、重力による曲がりと、異なる長さの線材の曲げ力によりフレキシブル部材が軸周りに巻きつくような形状を確保することができる。これにより、固定部材以外の場所を規制することなくフレキシブルガイドの形状を確保することができる。 Then, for example, when the left and right fixing members are rotated inward so that the shorter wire members are on the lower side in a state where they are placed horizontally with the fixing portion side of the flexible guide facing forward, the central portion of the flexible member is Receives force to move downward. When it is lifted in this state, the central part of the flexible member is twisted toward the lower side under the influence of gravity. By utilizing this property, the fixed member is arranged along the shaft so that the shorter wire is on the shaft side and the central portion of the flexible member is directed downward due to gravity, so that the bending due to gravity can occur. And the shape which a flexible member winds around an axis | shaft with the bending force of the wire of different length can be ensured. Thereby, the shape of a flexible guide can be ensured, without restricting places other than a fixing member.
なお、短い方の線材の両方を上側になるよう外側に回転させると、フレキシブル部材の中央部が上側にねじれるように力が加わる。また、固定部を長くすれば、フレキシブルガイド全体の形状をU字状に、短くすればΩ字状に近似するように調整することもできる。さらに、フレキシブル部材の変形方向に合わせて、固定部に曲げを加えれば、巻きつき形状を確保しやすくなる。 Note that when both of the shorter wires are rotated outward so as to be on the upper side, a force is applied so that the central portion of the flexible member is twisted upward. Further, if the fixing portion is lengthened, the shape of the entire flexible guide can be adjusted to be U-shaped, and if it is shortened, the shape can be adjusted to approximate Ω-shape. Furthermore, if the fixing portion is bent in accordance with the deformation direction of the flexible member, it is easy to ensure the winding shape.
かかるフレキシブルガイドを用いることにより、基部となる第一のアームに設けられたアーム支持軸に回転自在に支持された第二のアームを有する産業用ロボットのケーブルをアーム支持軸線、すなわち第二のアーム軸周りに巻きつくように規制できる。そこで、本発明においては、基部となる第一のアームと、前記第一のアームのアーム支持軸に対して回転自在に支持された棒状の第二のアームと、を有する産業用ロボットであって、前記フレキシブル部材の両端の前記固定部の開口穴が前記アーム支持軸回りに同方向側に向くように、かつ、一方の前記固定部の前記線材の長さが短い側の側面部が前記アーム支持軸線側となるように前記第一のアームに固定され、他方の前記固定部の前記線材の長さが短い側の側面部が前記第二のアームの外周に固定され、前記開口穴を通って前記第一のアーム及び第二のアーム間を接続するケーブルが前記貫通穴に挿通されているフレキシブルガイドを有する産業用ロボットのケーブル支持装置を提供する。 By using such a flexible guide, the cable of the industrial robot having the second arm rotatably supported by the arm support shaft provided on the first arm serving as the base is connected to the arm support axis, that is, the second arm. It can be controlled to wrap around the axis. Therefore, in the present invention, an industrial robot having a first arm serving as a base and a rod-like second arm supported rotatably with respect to an arm support shaft of the first arm. The side surface portion of the one fixed portion on the side where the length of the wire is short is such that the opening holes of the fixed portion at both ends of the flexible member are directed in the same direction around the arm support shaft. It is fixed to the first arm so as to be on the support axis side, and the side surface portion of the other fixing portion on the side where the length of the wire is short is fixed to the outer periphery of the second arm, and passes through the opening hole. A cable support device for an industrial robot having a flexible guide in which a cable connecting the first arm and the second arm is inserted into the through hole.
これにより、第一のアームに対して第二のアームがアーム支持軸周りに相対回転しても、フレキシブルガイドは重力と、異なる長さの線材による曲げ力とでアーム支持軸線周りに巻きつくようなU字状又はΩ字状の形状を自ら確保するように働き、ケーブルはフレキシブルガイドにより保持される。なお、フレキシブルガイドにはケーブルの他、油又は空圧用のフレキシブルホース(配管)や信号線等が挿通されてもよいことはいうまでもない。 As a result, even if the second arm rotates relative to the first arm around the arm support axis, the flexible guide will wrap around the arm support axis due to gravity and bending force of different lengths of wire. The U-shaped or Ω-shaped shape is secured by itself, and the cable is held by the flexible guide. Needless to say, a flexible hose (pipe) for oil or air pressure, a signal line, or the like may be inserted in the flexible guide.
また、請求項2に記載の発明においては、前記フレキシブルガイドの前記第一のアーム側の固定部の前記開口穴は下向きに開口するようにした。これにより、フレキシブルガイドに重力を効率よく作用させることができる。
In the invention according to
本発明によれば、フレキシブル部材の両端に固定部を設け、横断面中心軸対称の挿通穴に通した長さの異なる線材をそれぞれ固定部に固定するという簡単な構造で、フレキシブルガイドの曲げ、ねじり、伸縮方向に規制をかけることを可能としたので、簡単な調整により求めるケーブル挙動を規制する、低コストで簡便、小型、軽量のフレキシブルガイドを用いた産業用ロボットのケーブル支持装置を提供するものとなった。 According to the present invention, the flexible member is bent at the both ends of the flexible member, and the flexible guide is bent with a simple structure in which the wire rods having different lengths that are passed through the insertion holes symmetric with respect to the central axis of the cross section are fixed to the fixed portion. Since it is possible to regulate the torsion and expansion / contraction direction, we provide a cable support device for industrial robots that uses low-cost, simple, small, and lightweight flexible guides that regulate cable behavior by simple adjustment. It became a thing.
そして、産業用ロボットの基部となる第一のアームのアーム支持軸に対して回転する第二のアームに対して、フレキシブルガイドが重力と、異なる長さの線材による曲げ力によりアーム支持軸線(第二のアーム外周)周りに巻きつくようなU字状又はΩ字状の形状を自ら確保するように働く、あるいは一定形状を維持可能としたので、ケーブルやホースを収納し、ケーブルやホースの伸び曲げ挙動を考慮する必要を減じて、多数のサポートブロックや大型の案内ブロックを不要とするものとなった。さらには、ケーブル類の張り出しを少なくでき、産業用ロボットのアーム周りの構造が簡単で、メンテナンスしやすく、見栄えもすっきりするケーブル支持装置となった。また、フレキシブルガイドに挿通させるケーブル移動量に応じて必要な長さに切り出すことで製作が可能であるため、部品点数が少なく、組立が容易な低コストのケーブル支持装置を提供可能となった。 Then, for the second arm that rotates with respect to the arm support shaft of the first arm that is the base of the industrial robot, the flexible guide has an arm support axis (first shaft) due to gravity and bending force of different lengths of wire. The outer circumference of the second arm) works to secure a U-shaped or Ω-shaped shape that wraps around itself, or can maintain a certain shape, so it can accommodate cables and hoses, and the cables and hoses can be stretched. The need to consider bending behavior has been reduced, eliminating the need for a large number of support blocks and large guide blocks. Furthermore, the cable support device can reduce the overhang of cables, and the structure around the arm of the industrial robot is simple, easy to maintain, and clean. In addition, since it can be manufactured by cutting to a required length according to the amount of cable movement to be inserted into the flexible guide, it is possible to provide a low-cost cable support device with a small number of parts and easy assembly.
また、請求項2に記載の発明においては、フレキシブルガイドの第一のアーム側の固定部の開口穴を下向きに開口させ、重力を有効に作用させたので、フレキシブルガイドをアーム支持軸線(第二のアーム軸)周りに確実に巻きつくようにすることができるものとなった。 In the second aspect of the present invention, since the opening hole of the fixing portion on the first arm side of the flexible guide is opened downward and gravity is effectively applied, the flexible guide is moved to the arm support axis (second The arm axis) can be surely wound around.
本発明に用いるフレキシブルガイドの第一の形態について図を参照して説明する。図1、2に示すように、本発明に用いるフレキシブルガイド9を構成する筒状のフレキシブル部材20は、ケーブル・ホース10を挿通する貫通穴21を有する筒状の内側フレキシブルチューブ11を芯として、その外周の多数の小径チューブ12、小径チューブの外周に設けられた外筒用チューブ22から構成される。小径チューブ12は内側フレキシブルチューブに沿って同軸方向に多数隙間なしに配置されている。外筒用チューブ22は小径チューブ12、内側フレキシブルチューブ11を外周から押さえて、内側フレキシブルチューブ及び小径チューブの径方向、円周方向の動きを規制している。内側フレキシブルチューブ、小径チューブ、外筒用チューブ等の各部品は柔軟性を有し、曲げ、撓み、ねじり変形等が容易な、樹脂、ゴム、蛇腹、巻き線ばね等の材料を使用する。
A first embodiment of the flexible guide used in the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the cylindrical
図1に示すように、フレキシブル部材20の両端には開口穴を備えた段付き円筒形状の固定部7、8が設けられている。固定部の開口穴7a、8aは内側フレキシブルチューブ11の外径とほぼ同径であり、貫通穴21と開口を共通にしている。固定部はフレキシブル部材20の両端を固定できるように剛体とされ、例えば鉄、アルミニウム等の金属、剛性の高い樹脂等を用いる。
As shown in FIG. 1, stepped
特に本実施の形態においては、図1乃至3に示すように、内側フレキシブルチューブ11の外周に円周状に配置された小径チューブ12の対角又は対辺位置(フレキシブル部材20の横断面中心軸20a対称)の一対の小径チューブの内側を挿通穴12a、12bとして、それぞれワイヤー(線材)13、14が挿通されている。ワイヤーの両端はそれぞれ固定部に設けられたワイヤーの固定位置を調整可能なストッパ15、16によって、固定部7、8に固定されている。ワイヤーの固定位置を変えることにより、ワイヤー長さ、すなわち線材の固定部間の長さを調整することができ、二本のワイヤーの固定部間の長さL1、L2を異ならせて固定する。なお、小径樹脂チューブ12は奇数、偶数本、径の異なるものでもよく、一対の挿通穴は完全対称である必要はない。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the diagonal or opposite side position of the small-
ストッパ15、16は種々の方法が可能である。簡単には、固定部にワイヤー挿通穴7e、8eを設け、ワイヤー13、14の後端にワイヤー挿通穴より大きな抜止部13a,14aを設ける。ワイヤーの先端を図1で右側のワイヤー挿通穴7e、7e、挿通穴12a、12bを挿通して、左側のワイヤー挿通穴8e、8eから引き出し、所定の長さになるようにしてから、ワイヤーの先端をワイヤー挿通穴より大となるかしめ材15a、16aでかしめればよい。
Various methods can be used for the
かかるフレキシブルガイドを自由状態で平面に置いた場合(平面円弧状態)、円弧内側に配置される内側ワイヤー13の長さL1と、円弧外側に配置される外側ワイヤー14の長さL2の内外差により、ドーナツ形状の一部、半ドーナツ形状を形成する。両端の固定部7、8の幅方向位置を規制すれば、U字形状あるいはΩ字形状等を形成する。またフレキシブルガイド9のなす平面円弧状態における曲率半径Rを無段階に任意に定めることができる。
When such a flexible guide is placed on a flat surface in a free state (planar circular arc state), due to the difference in length between the length L1 of the
さらに、図3に示すように、長さの短い側のワイヤー(内側ワイヤー)13を下側、長さの長い側のワイヤー(外側ワイヤー)14を上側となるように固定部7、8の向きを合わせてフレキシブルガイド9をU字型に折り曲げて持ち上げると、フレキシブル部材20は仮想軸線bの周りに半径rの円弧状に巻きついたU字型形状を形成する。このようにして形成されたU字型形状のフレキシブルガイドを、同軸上で相対的に回転する軸のそれぞれに固定部の長さの短い側のワイヤー側の側面部7d、8dを取り付けることにより、回転軸の周囲に巻きつくU字型形状を維持したケーブル支持装置等を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the orientation of the fixing
また、小径チューブ12には必要に応じて流体を流すことも出来るため、内側フレキシブルチューブ11内にさらに配管用チューブを通す必要がなく内側フレキシブルチューブを細くすることができる。この場合、固定部側に小径チューブとの接続穴等の接続部を設ける。
Moreover, since a fluid can be flowed through the
次に、本発明に用いるフレキシブルガイド9の他の形態について説明する。第一の形態においては、フレキシブル部材20の線材(ワイヤー)13、14の位置を対称位置あるいは対角又は対辺位置に維持するために、内側フレキシブルチューブ11の外周に小径チューブ12を配置したが、フレキシブル部材20の中心軸20aに対して対称位置であればよく、内側フレキシブルチューブ11の中心とはずれてもよい。また、小径チューブ12はすべて同径である必要はない。
Next, another embodiment of the flexible guide 9 used in the present invention will be described. In the first embodiment , the small-
そこで、本発明に用いるフレキシブルガイドの第二の形態においては、図4(a)に示すように、外筒用チューブ22の内壁に接するように内側フレキシブルチューブ11を偏心させて挿入し、外筒用チューブと内側チューブとの空隙部分に径の異なる小径チューブ12′を複数本配列し、フレキシブル部材の中心軸対称位置に二個の挿通穴12a、12b用の小径チューブ12を設けて、挿通穴にワイヤー13、14を挿通した。なお、小径チューブ12、12′は径の他、穴径(穴のないものを含む)、材質を異ならせてもよい。
Therefore, in the second embodiment of the flexible guide used in the present invention, as shown in FIG. 4A, the inner
また、挿通穴12a,12bとして用いない小径チューブ12′を配管等で使用しない場合は、一体ものでもよい。そこで、本発明に用いるフレキシブルガイドの第三の形態においては、図4(b)に示すように、外筒用チューブ22の内壁に接するように内側フレキシブルチューブ11を偏心させて挿入し、外筒用チューブと内側チューブとの空隙部分に空隙部分と嵌合し、その先端がフレキシブル部材の中心軸対称位置となるような、断面三日月状のフレキシブルな介在物17を配設し、外筒用チューブと内側フレキシブルチューブと三日月状介在物17の両先端間の二か所にそれぞれ挿通穴12a、12b用の小径チューブ12を設けて、挿通穴にワイヤー13、14を挿通した。
Moreover, when not using small diameter tube 12 'which is not used as
さらには、内側フレキシブルチューブ11とワイヤー13、14の挿入される小径チューブ12a、12bは一体化されてもよい。さらには、外筒用チューブ22とも一体でもよい。そこで、本発明に用いるフレキシブルガイドの第四の形態においては、図4(c)に示すように、一体成型のフレキシブルチューブ20′に貫通穴21、を設け、フレキシブルチューブの壁内に中心軸20a対称位置に二か所の挿通穴12a、12bを設けて、挿通穴にワイヤー13、14を挿通した。これにより、さらに、部品点数を削減できる。
Furthermore, the inner
次に、本発明のフレキシブルガイドを有する産業用ロボットのケーブル支持装置について図を参照して説明する。図5に示すように、本発明の産業用ロボット50のケーブル支持装置51は、基部となる第一のアーム1、第一のアームのアーム支持軸1aに対して回転可能にされた棒状の第二のアーム2と、ケーブル・ホース10が挿通される前述した本発明に用いるフレキシブルガイド9からなる。基部となる第一のアーム1は、例えば産業用ロボットの揺動アーム(図示せず)の軸55を中心として揺動可能(矢印56)にされている。第一のアーム1の図示で左側の出力部1bにアーム支持軸1aが設けられ第二のアーム2の基部2bが第一のアーム1の出力部1bに対して支持軸に対して回転自在(矢印57)に接続されている。なお、産業用ロボットの第一のアーム1、第二のアーム2、先端部以外の他の部分は省略している。
Next, a cable support device for an industrial robot having the flexible guide of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 5, the
第一のアーム1から第二のアーム2に向かってブラケット3が延出している。フレキシブルガイド9の第一のアーム側端部に設けられた固定部7をその開口7aが下向きになるように、かつ、固定部間長さを短くされたワイヤー13側側面部7dがアーム支持軸線1a側になるように、クランプ5によりブラケット3の端部に固定されている。フレキシブルガイド9の第二のアーム側端部に設けられた固定部8が第二のアームの回転方向原位置時点で、その開口8aが下向きになるように、かつ、固定部間長さを短くされたワイヤー13側側面部8dがアーム支持軸線1a側になるように、クランプ6により第二のアームの外周に設けられた側面ブラケット4に固定されている。
A
これにより、フレキシブルガイド9のフレキシブル部材20は、異なる長さのワイヤー13、14による力と、重力を受けて、支持軸1a線周りに巻き付くように変形し、図5に示すような、U字形状を確保する。ケーブル・ホース10は、第一のアーム1側から、フレキシブルガイド9の第一のアーム側の固定部7の開口穴7a、貫通穴11a、第二のアーム側の固定部8の開口穴8aを通って、産業用ロボットの第二のアームの先端52に配設されている。したがって、ケーブル・ホース10もフレキシブルガイドとともにU字形状に規制される。
As a result, the
図6は実際にフレキシブルガイド9を相対回転する相対回転する軸間に取り付けてその様子を図示したものである。図5とは左右を逆に示し、左側を基台側とし、右側を回転させている。また、フレキシブルガイド9は第一の実施例と同様であるが、外筒及び内側フレキシブルチューブに巻き線ばねを用いたものである。図6(C)に示すように、フレキシブルガイド9の固定部7をその開口7aが下向きになるように、かつ、固定部間長さを短くされたワイヤー13側がアーム支持軸1a側になるように図示しない基台に固定されている。フレキシブルガイド9の他方の固定部8が、その開口8aが下向きになるように、かつ、固定部間長さを短くされたワイヤー13側がアーム支持軸線1a側になるように、支持軸に対して回転する回転軸(第二のアーム)に図示しない固定部材により固定されている。図5と同様である。
FIG. 6 shows the state in which the flexible guide 9 is actually mounted between the relatively rotating shafts. The left and right sides of FIG. 5 are reversed, the left side is the base side, and the right side is rotated. The flexible guide 9 is the same as that of the first embodiment, but uses a wound spring for the outer cylinder and the inner flexible tube. As shown in FIG. 6 (C), the fixing
次に、回転軸を支持軸1a周りに図で見て右回転58させると図6(b)に示すように、固定部8が下方に移動するが、フレキシブル部材20はU字形状を保持しながらねじれ、支持軸1a周りに巻きつく状態を保持する。さらに、右回転59させると図6(a)に示すように、固定部8が真下に移動するが、フレキシブル部材は形状を保持している。さらに回転させるとねじれが強くなり巻き付き力が大きくなる。
Next, when the rotation shaft is rotated rightward 58 around the support shaft 1a as shown in the drawing, the fixing
一方、回転軸を図で見て左回転60,61させると図6(d)(e)に示すように、固定部8が上方に移動するが、フレキシブル部材20はU字形状を保持しながら支持軸1a周りに巻きつく状態を保持する。さらに、左回転62させると図6(f)に示すように、固定部8が真上に移動するが、フレキシブル部材は形状を保持することができる。
On the other hand, when the rotation axis is rotated 60 and 61 counterclockwise as shown in the drawing, as shown in FIGS. 6D and 6E, the fixing
図3で述べたように、U字型形状のフレキシブルガイドが仮想軸線bに巻きつく半径rは、図1に示す平面円弧状態における曲率半径Rとほぼ等しい。したがって、求める半径rを得るためにはストッパ15、16の位置調整によりワイヤー13、14の長さL1、L2を調整し、平面円弧状態における曲率半径Rを調整すればよい。また、ワイヤー13、14の長さ調節はケーブル支持装置をロボットアームに搭載した後でも可能であるため、配線施工後の巻きつき径の変更や修正も容易に可能である。
As described in FIG. 3, the radius r around which the U-shaped flexible guide wraps around the virtual axis b is substantially equal to the radius of curvature R in the planar arc state shown in FIG. Therefore, in order to obtain the desired radius r, the lengths L1 and L2 of the
以上説明したように、本発明のフレキシブルガイド9を有する産業用ロボット50のケーブル支持装置51は、二本のワイヤー13、14の長さ調整でフレキシブルガイドのなす円弧の曲率半径を無段階に任意に決定することができ、求める任意の径でロボットアームに巻きつくU字型形状を維持するケーブル支持構造を提供することができる。さらに、フレキシブル部材(内側フレキシブルチューブ、小径チューブ、外筒用チューブ等)、線材(ワイヤー)は連続体であり、ケーブル移動量に応じて必要な長さに切り出すことで製作が可能であるため、部品点数が少なく、組立が容易な低コストのケーブル支持装置となった。なお、産業用ロボットのケーブル支持について説明したが、同軸上に相対的に回転可能な機構を有するものであれば産業用ロボット以外にも適用可能であることは言うまでもない。
As described above, the
1 第一のアーム
1a アーム支持軸
2 第二のアーム(回転軸)
7 (一方の)固定部
8 (他方の)固定部
7a,8a 開口穴
7d、8d 短い側の線材側側面部
9 フレキシブルガイド。
10 ケーブル
11 貫通穴
12a、12b 挿通穴
13 (短い側の)線材(ワイヤー)
14 (長い側の)線材(ワイヤー)
20 フレキシブル部材
20a フレキシブル部材の横断面中心軸
50 産業用ロボット
51 ケーブル支持装置。
L1、L2 固定部間の長さ
1 First arm 1a
7 (one) fixing part 8 (other) fixing
10
14 (long side) wire (wire)
20
L1, L2 Length between fixed parts
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