JPH02160498A - Industrial robot - Google Patents
Industrial robotInfo
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- JPH02160498A JPH02160498A JP31299288A JP31299288A JPH02160498A JP H02160498 A JPH02160498 A JP H02160498A JP 31299288 A JP31299288 A JP 31299288A JP 31299288 A JP31299288 A JP 31299288A JP H02160498 A JPH02160498 A JP H02160498A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、関節部等において基端側部分とこの基端側部
分に対して揺動する部分とにまたがってケーブルを布設
するために、適当なケーブル処理を施す必要のある産業
用ロボットに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a method for laying a cable across a proximal end portion and a portion that swings relative to the proximal end portion in a joint or the like. This relates to industrial robots that require appropriate cable handling.
［従来の技術］
一般に、産業用ロボットにおいて、アーム先端等の先端
側揺動部内にモータやリミットスイッチなど配設した場
合、動力用電力や信号を伝達するためのケーブルを、基
端側部分からこの基端側部分に対して揺動する先端側揺
動部にまたがって配置しなければならず、このような部
分でのケーブルの布設処理が問題となる。しかも、その
先端側揺動部の動作範囲が大きい場合には、ケーブルの
布設処理に特別な工夫が必要である。[Prior art] In general, in industrial robots, when a motor or limit switch is installed in a swinging part on the tip side such as the tip of an arm, a cable for transmitting power and signals is connected from the base side. It must be disposed astride the distal side swinging section that swings with respect to this proximal side portion, and the cable installation process at such a portion poses a problem. Moreover, if the operating range of the distal end side swinging section is large, special measures are required for cable installation.
そこで、揺動部内に配設されたモータやリミットスイッ
チのケーブルにねじり力を作用させることなく、そのケ
ーブルを相互に回動・揺動する部分にまたがって布設処
理する手段としては、従来、実開昭６２−８８５８６号
公報に示すような布設処理手段をもつ産業用ロボットが
ある。Therefore, conventionally, there has been no practical means of laying the cables of the motors and limit switches disposed inside the swinging parts, without applying torsional force to the cables that are mutually rotating and swinging. There is an industrial robot having a laying processing means as shown in Japanese Patent Publication No. 62-88586.
この従来の産業用ロボットにおいて、その布設処理手段
は、第６，７図に示すように構成されており、基台（基
端側部分）３１と、この基台３１に対し軸受３３を介し
て揺動する旋回アーム部（先端側揺動部）３２とにまた
がって、複数の芯線３４ａを帯状に並べてなるケーブル
３４を布設する場合が示されている。旋回アーム３２内
には、基台３１側に固定され旋回アーム部３２に対して
揺動しうる筒状部３５が、基台３１側から突設されてお
り、この筒状部３５内は基台３１に形成された貫通孔３
１ａに連通されるとともに、筒状部３５の周壁には軸方
向に長いスリット３５ａが形成されている。In this conventional industrial robot, the cable laying processing means is constructed as shown in FIGS. A case is shown in which a cable 34 formed by arranging a plurality of core wires 34a in a band shape is laid across the swinging swinging arm portion (tip-side swinging portion) 32. A cylindrical portion 35 that is fixed to the base 31 side and can swing relative to the rotation arm portion 32 protrudes from the base 31 side within the swivel arm 32. Through hole 3 formed in stand 31
An axially long slit 35a is formed in the peripheral wall of the cylindrical portion 35 and communicates with the cylindrical portion 1a.
そして、ケーブル３４は、基台３１の貫通孔３１ａおよ
び筒状部３５の内部を通過し、筒状部３５のスリット３
５ａを挿通して旋回アーム部３２内へ導入され、筒状部
３５の外周部に、第７図に示すように互いに適当な間隔
をあけて層状に複数回巻回され、その先端を旋回アーム
部３２の先端部側のモータ、リミットスイッチ（図示せ
ず）へ導かれている。なお、旋回アーム部３２はカバー
７３６によりその上面開放部を閉塞されている。Then, the cable 34 passes through the through hole 31a of the base 31 and the inside of the cylindrical part 35, and passes through the slit 3 of the cylindrical part 35.
5a and introduced into the rotating arm part 32, and is wound around the outer circumferential part of the cylindrical part 35 multiple times in layers at appropriate intervals as shown in FIG. It is guided to a motor and a limit switch (not shown) at the tip end of the section 32. Note that the open upper surface of the swing arm section 32 is closed by a cover 736.
上述の構成により、旋回アーム部３２が第７図に示す矢
印Ａ方向に旋回駆動されると、ケーブル３３は筒状部３
５に巻き付く一方、旋回アーム部３２が矢印Ａ方向とは
反対方向に旋回駆動されると、ケーブル３３は筒状部３
５への巻き付きを解かれるようになっている。これによ
り、ケーブル３４のねじれを防止できるようになってい
る。With the above-described configuration, when the swing arm portion 32 is driven to swing in the direction of arrow A shown in FIG.
5, when the swinging arm part 32 is driven to swing in the direction opposite to the direction of arrow A, the cable 33 wraps around the cylindrical part 3.
It is now possible to unwind from 5. This makes it possible to prevent the cable 34 from twisting.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した従来の産業用ロボットでは、筒
状部３５にケーブル３４を渦巻状に巻き付けるため、外
側のケーブル３４は内側のケーブル３４よりも巻き付は
半径が大きくなる。従って、最も内側のケーブル３４の
巻き付は半径をケーブル３４の許容最小曲げ半径にして
も、その外側のケーブル３４の巻き付は半径は、外側に
向かうにつれて徐々に大きくなり、半径方向の必要寸法
が大きくなって、手首部等の関節部構造自体も大きくな
り装置の大型化を招くことになる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional industrial robot described above, since the cable 34 is spirally wound around the cylindrical part 35, the outer cable 34 has a smaller winding radius than the inner cable 34. growing. Therefore, even if the radius of the innermost cable 34 is set to the minimum permissible bending radius of the cable 34, the radius of the outermost cable 34 becomes gradually larger toward the outside, and the required radial dimension is This increases the size of the joint structure itself, such as the wrist, resulting in an increase in the size of the device.
また、巻戻によって生じるケーブル３４のたるみを、ケ
ーブル３４の巻き径の変化で吸収しているため、最も巻
き戻された状態でもケーブル３４に無理な力が作用しな
いようにするには、ケーブル３４を収納するケーシング
自体を大きくして半径方向にかなり大きなスペースを確
保する必要がある。In addition, since the slack in the cable 34 caused by unwinding is absorbed by changing the winding diameter of the cable 34, in order to prevent excessive force from acting on the cable 34 even in the most unwound state, the cable 34 It is necessary to make the casing itself large enough to secure a fairly large space in the radial direction.
さらに、ケーブル３４の外周にさらにケーブル３４を巻
き付けてゆくため、外側のケーブル３４が内側のケーブ
ル３４に食い込み、摩擦力によってケーブル３４に無理
な引張力が作用してケーブル３４に損傷を生じるおそれ
がある。これに対処スヘく、ケーブル３４の表面をテフ
ロン加工したり、ケーブル３４の表面にシリコングリス
を塗布するなどの特別な処置を施す必要がある。Furthermore, since the cable 34 is further wound around the outer circumference of the cable 34, the outer cable 34 may bite into the inner cable 34, and an excessive tensile force may be applied to the cable 34 due to frictional force, causing damage to the cable 34. be. To deal with this, it is necessary to take special measures such as treating the surface of the cable 34 with Teflon or applying silicone grease to the surface of the cable 34.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされた
もので、関節部構造の大型化を招くことなく、且つ、ケ
ーブルを傷めることなく、ケーブルの布設処理を行なえ
るとともに揺動部の揺動範囲が大きい場合にも確実に適
応できるケーブル処理機構をそなえた産業用ロボットを
提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to install cables without increasing the size of the joint structure and without damaging the cables, and also to improve the structure of the swinging part. It is an object of the present invention to provide an industrial robot equipped with a cable handling mechanism that can reliably adapt even when the swing range is large.
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために１本発明の産業用口ポット（
請求項１）は、基端側部分と、同基端側部分に対して揺
動可能に連結された先端側揺動部分とをそなえ、上記基
端側部分の内部と上記先端側揺動部分の内部とを連通ず
る連通孔を、上記先端側揺動部分の揺動中心軸線を含ん
で形成し、上記連通孔を貫通して上記の基端側部分と先
端側揺動部分との２つの部分の間にわたって布設される
ケーブルをそなえるものであって、上記ケーブルを巻回
しうるドラムを、上記２つの部分のうちの一方の部分内
において上記揺動中心軸線と同軸的に且つ上記２つの部
分のうちの他方の部分と一体的に設け、上記ドラムに、
上記連通孔から上記ドラムの外周へ上記ケーブルを導く
案内部を設けて、上記ケーブルが、その一端側を上記他
方の部分側に固定され、上記の連通孔、案内部およびド
ラムの外周に沿って布設されて上記他方の部分の内部か
ら上記一方の部分の内部へ導かれるとともに、上記ケー
ブルの他端側が、上記ドラムの回転面に沿う面内におい
て所定長さのＵ字形状の弛み部を形成するように配設さ
れてその端部を上記一方の部分側に固定される一方、上
記ドラムの外周部に、上記ケーブルを上記ドラムの半径
方向へ拡大させることなく上記一方の部分内へ案内する
ガイド部材を設けたことを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an industrial mouth pot of the present invention (
Claim 1) comprises a proximal end portion and a distal end swinging portion that is swingably connected to the proximal end portion, and wherein the interior of the proximal end portion and the distal end swinging portion are connected to the proximal end portion and the distal end swinging portion. A communication hole that communicates with the inside of the distal end swinging portion is formed so as to include the center axis of swing of the distal end swinging portion, and the communication hole is formed to communicate with the inside of the proximal end swinging portion and the distal end swinging portion. A drum capable of winding the cable is provided within one of the two parts coaxially with the swing center axis and between the two parts. provided integrally with the other part of the drum,
A guide part is provided to guide the cable from the communication hole to the outer periphery of the drum, and the cable is fixed at one end to the other part side, and is guided along the communication hole, the guide part, and the outer periphery of the drum. The cable is laid and guided from the inside of the other part to the inside of the one part, and the other end side of the cable forms a U-shaped slack part of a predetermined length in a plane along the rotating surface of the drum. The cable is arranged so as to have its end fixed to the side of the one part, while being arranged on the outer periphery of the drum to guide the cable into the one part without expanding the cable in the radial direction of the drum. It is characterized by the provision of a guide member.
また、本発明の産業用ロボット（請求項２）は、上記ケ
ーブルを、上記ドラムの外周に沿って螺旋状に複数回巻
回したことを特徴としている。Further, the industrial robot of the present invention (claim 2) is characterized in that the cable is wound helically a plurality of times along the outer periphery of the drum.
［作 用］
上述した請求項１記載の本発明の産業用ロボットでは、
基端側部分および先端側揺動部分の２つの部分が相対的
に揺動すると、この揺動に伴い、２つの部分のうちの一
方の部分内において、他方の部分に一体的に設けられた
ドラムが回動する。[Function] In the industrial robot of the present invention according to claim 1 described above,
When the two parts, the proximal part and the distal swinging part, swing relative to each other, as the two parts swing relative to each other, in one part of the two parts, a The drum rotates.
この回動により、ドラムが、連通孔を貫通して２つの部
分の間にわたって布設されたケーブルを。This rotation causes the drum to pass the cable through the communication hole and run between the two parts.
巻き取る方向に回動する場合には、ケーブルのＵ字形状
の弛み部がドラム側へ引き寄せられる。When rotating in the winding direction, the U-shaped slack portion of the cable is drawn toward the drum.
方、ドラムが逆方向に回動する場合には、ケーブルがド
ラム外周からガイド部材にて案内されながら、ドラムの
半径方向へ拡大することなく上記−方の部分内へ送り出
され、ケーブルの弛み量が増え、その弛み部は、ドラム
から遠ざかる方向へ移動する。つまり、先端側揺動部分
がある方向へ揺動すると、ドラムへのケーブル巻取量が
増加しケーブルの弛み量が減少する一方、先端側揺動部
分が逆方向へ揺動すると、ドラムへのケーブル巻取量が
減少しケーブルの弛み量が増加することで、先端側揺動
部分の揺動に伴うケーブルの移動が、ドラムの回転面に
沿う面内で行なわれる。On the other hand, when the drum rotates in the opposite direction, the cable is guided by the guide member from the outer periphery of the drum and is fed into the above-mentioned negative part without expanding in the radial direction of the drum, reducing the amount of slack in the cable. increases, and the slack portion moves away from the drum. In other words, when the swinging section on the tip side swings in a certain direction, the amount of cable winding around the drum increases and the amount of cable slack decreases, while when the swinging section on the tip side swings in the opposite direction, the amount of cable winding around the drum increases. By reducing the amount of cable winding and increasing the amount of slack in the cable, the cable moves in a plane along the rotational surface of the drum due to the swinging of the swinging portion on the distal end side.
また、上述した請求項２記載の本発明の産業用ロボット
では、ケーブルをドラムの外周に沿って螺旋状に複数回
巻回することにより、先端側揺動部分の揺動範囲が大き
くなった場合に対応できるほが、先端側揺動部分の揺動
範囲を一定とすればドラムの半径方向の寸法を小さくで
きる。Further, in the industrial robot of the present invention according to claim 2, the swinging range of the tip side swinging portion is increased by winding the cable multiple times in a spiral shape along the outer periphery of the drum. The radial dimension of the drum can be reduced by keeping the swinging range of the front end side swinging portion constant.
［発明の実施例］
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜３図は本発明の第１実施例としての産業用ロボッ
ト（請求項１）を示すもので、第１図（ａ）はその要部
（手首部）を一部破断して示す水平断面図〔第１図（ｂ
）のＩｂ−１ｂ矢矢視面図に対応するもの〕、第１図（
ｂ）はその要部を示す側面図、第２，３図はそれぞれそ
の動作を説明するための要部側面図である。[Embodiments of the invention] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show an industrial robot (claim 1) as a first embodiment of the present invention, and FIG. 1(a) is a horizontal view showing a partially broken main part (wrist part) Cross-sectional view [Figure 1 (b
)], Fig. 1 (
b) is a side view showing the main part, and FIGS. 2 and 3 are side views of the main part for explaining the operation, respectively.
第１，２図に示すように１本実施例では、産業用ロボッ
ト（例えばアーク溶接ロボット等のマニピュレータ）の
手首部に、本発明を適用した場合について説明する。こ
の手首部は、８２軸まわりの曲げ自由度αと８２軸まわ
りのひねり自由度βをもった２軸のもので、アーム部（
基端側部分）１と、このアーム部１の先端に軸受１ａに
より揺動可能に連結された揺動部（先端側揺動部分）２
とから構成されている。そして、Ｓ１軸まわりの回転力
は、揺動部２内に設けられたモータ４およびハーモニッ
ク減速機６により得られる一方、Ｓ２軸まわりの回転力
は、アーム部１内に設けられるモータ３．ハーモニック
減速機５．タイミングプーリ７ａ、７ｂ、タイミングベ
ルト８および回転軸９により得られる。つまり、モータ
４の回転力が、ハーモニック減速機６による減速後、回
転軸２ａへ伝達され、この回転軸２ａが８１軸まわりに
回転駆動される一方、モータ３の回転力が、タイミング
プーリ７ａ、７ｂおよびタイミングベルト８を介して回
転軸９に伝達され、ハーモニック減速機５による減速後
、揺動部２へ伝達され、この揺動部２がＳ２軸まわりに
揺動駆動されるようになっている−
このような手首部において、アーム部１の内部と揺動部
２の内部とが、揺動部２の揺動中心軸線（Ｓ２）を含ん
で形成された連通孔１ｂにより連通されており、モータ
４用のケーブル１１が、この連通孔１ｂを貫通してアー
ム部１と揺動部２との間にわたって布設されている。な
お、本実施例では、ケーブル１１は、保護用ばね１３に
より包まれて保護されている。As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to the wrist of an industrial robot (for example, a manipulator such as an arc welding robot). This wrist part is biaxial with a bending degree of freedom α around the 82nd axis and a twisting degree of freedom β around the 82nd axis, and the arm part (
base end portion) 1, and a swinging portion (tip end swinging portion) 2 that is swingably connected to the tip of this arm portion 1 by a bearing 1a.
It is composed of. The rotational force around the S1 axis is obtained by the motor 4 and the harmonic reducer 6 provided in the swing section 2, while the rotational force around the S2 axis is obtained by the motor 3. Harmonic reducer5. It is obtained by timing pulleys 7a, 7b, timing belt 8 and rotating shaft 9. That is, the rotational force of the motor 4 is transmitted to the rotating shaft 2a after being decelerated by the harmonic reducer 6, and this rotating shaft 2a is rotationally driven around the 81 axis, while the rotating force of the motor 3 is transmitted to the timing pulley 7a, 7b and the timing belt 8, and after deceleration by the harmonic reducer 5, it is transmitted to the swinging section 2, and the swinging section 2 is driven to swing around the S2 axis. - In such a wrist part, the inside of the arm part 1 and the inside of the swinging part 2 are communicated through a communication hole 1b formed including the swinging center axis (S2) of the swinging part 2. A cable 11 for the motor 4 is installed between the arm portion 1 and the swinging portion 2 through the communication hole 1b. In this embodiment, the cable 11 is wrapped and protected by a protective spring 13.
また、本実施例では、ケーブル１１を包む保護用ばね１
３を巻回しつるドラム１０が、アーム部１の内部におい
て、揺動中心軸線（Ｓ２）と同軸的に揺動部２に固着さ
れて設けられている。保護用ばね１３は、ドラム１０に
連通孔１ｂに連通ずるように切欠き形成された案内部（
切欠き部）１０ａにより、連通孔１ｂからドラム１０の
外周溝１０ｂへ導かれている。この外周溝１０ｂは、ド
ラム１０の外周に沿い１周だけ形成されている。In addition, in this embodiment, a protective spring 1 that wraps around the cable 11 is
A hanging drum 10 is provided inside the arm part 1 and fixed to the swinging part 2 coaxially with the swinging center axis (S2). The protective spring 13 has a guide portion (notch formed in the drum 10 so as to communicate with the communication hole 1b).
The communication hole 1b is guided to the outer peripheral groove 10b of the drum 10 by the notch 10a. This outer circumferential groove 10b is formed only once along the outer circumference of the drum 10.
そして、保護用ばね１３（ケーブル１１）は、その一端
側をドラム１０の案内部１０ａ（先端側揺動部分側）に
おいてサドル１２により固定され、連通孔１ｂ、案内部
１０ａからドラム１０の外周溝１０ｂに巻回されて、揺
動部２の内部からアーム部１の内部へ導かれている。ま
た、保護用ばね１３（ケーブル１１）の他端側は、アー
ム部１内のドラム１０の回転面に沿う面内において、所
定長さのＵ字形状の弛み部１３ａを形成するように配設
されて、その端部をサドル１４によりアーム部１側に固
定されている。The protection spring 13 (cable 11) is fixed at one end by the saddle 12 at the guide portion 10a (tip side swinging portion side) of the drum 10, and is connected from the communication hole 1b to the outer peripheral groove of the drum 10 through the guide portion 10a. 10b, and is guided from the inside of the swinging section 2 to the inside of the arm section 1. Further, the other end side of the protective spring 13 (cable 11) is arranged so as to form a U-shaped slack part 13a of a predetermined length in a plane along the rotating surface of the drum 10 in the arm part 1. The end portion thereof is fixed to the arm portion 1 side by a saddle 14.
一方、ドラム１０の外周部には、保護用ばね１３（ケー
ブル１１）をドラム１０の半径方向へ拡大させること°
なくアーム部１内へ案内しうるガイド部材１５が、少な
くとも、ドラム１０がその外周溝１０ｂに保護用ばね１
３（ケーブル１１）を巻き取りつる範囲に沿って設けら
れている。本実施例では、ガイド部材１５は、カバー１
６とともに。On the other hand, a protective spring 13 (cable 11) is provided on the outer periphery of the drum 10 to expand in the radial direction of the drum 10.
At least the guide member 15 that can be guided into the arm portion 1 without the need for the drum 10 has a protective spring 1 in its outer circumferential groove 10b.
3 (cable 11) and is provided along the range where the cable 11 is wound. In this embodiment, the guide member 15 is
With 6.
ドラム１０および保護用ばね１３（ケーブル１１）の全
体を覆うカバーを兼ねている。It also serves as a cover that covers the entire drum 10 and protective spring 13 (cable 11).
なお、ドラム１０による保護用ばね１３（ケーブル１１
）の巻取半径および弛み部１３ａのＵ字形状部分の曲げ
半径は、ケーブル１１の許容最小曲げ半径以上に設定さ
れる。また、本実施例では、揺動部２のＳｌ軸がアーム
部１の長手方向に一致した状態で、ドラム１０における
保護用ばね１３（ケーブル１１）が、第１図（ｂ）に示
すように、ドラム１０の外周溝１０ｂに９０”分だけ接
して巻き取られた状態になるように、ドラム１０が取り
付けられている。Note that the protection spring 13 (cable 11
) and the bending radius of the U-shaped portion of the slack portion 13a are set to be greater than or equal to the minimum allowable bending radius of the cable 11. Further, in this embodiment, when the Sl axis of the swinging section 2 is aligned with the longitudinal direction of the arm section 1, the protective spring 13 (cable 11) in the drum 10 is rotated as shown in FIG. 1(b). The drum 10 is attached so that it is in contact with the outer circumferential groove 10b of the drum 10 by 90'' and is wound up.
また、保護用ばね１３（ケーブル１１）のサドル１２に
よる固定位置、つまりドラム１０の案内部１０ａの位置
は、揺動部２が矢印Ｃ方向（第３図参照）へ最も揺動し
た場合に保護用ばね１３の送出接線部を超えないように
、且つ、揺動部２が矢印Ｂ方向（第２図参照）へ最も揺
動した場合に巻き取った保護用ばね１３と上記送出接線
部における保護用はね１３とが干渉し合わないように配
置されている。Furthermore, the fixed position of the protective spring 13 (cable 11) by the saddle 12, that is, the position of the guide part 10a of the drum 10, is protected when the swinging part 2 swings the most in the direction of arrow C (see FIG. 3). The protection spring 13 is wound up so as not to exceed the delivery tangential part of the spring 13 and when the swinging part 2 swings the most in the direction of arrow B (see Fig. 2), and the protection at the delivery tangential part. The blades 13 are arranged so as not to interfere with each other.
さらに、サドル１４による保護用ばね１３（ケーブル１
１）端部の固定位置は、保護用ばね１３（ケーブル１１
）がドラム１０に最大量巻き取られてその弛み部１３ａ
が最も左方へ移動した場合でも、弛み部１３ａの移動を
妨げることのない位置に配置されているほが、ガイド部
材１５は、弛み部１３ａが最も右方へ移動した場合でも
この弛み部１３ａと干渉しない形状に形成されている。Furthermore, the protection spring 13 (cable 1
1) The fixed position of the end is the protective spring 13 (cable 11
) is wound on the drum 10 by the maximum amount and its slack portion 13a
The more the guide member 15 is disposed in a position that does not obstruct the movement of the slack portion 13a even if the guide member 15 moves to the farthest left, the more the guide member 15 will be able to move the slack portion 13a even if the slack portion 13a moves to the farthest right. It is formed in a shape that does not interfere with the
また、本実施例における揺動部２の揺動動作範囲は、第
３図に示す状態から第２図に示す矢印Ｂ方向へ約２７０
°の範囲とすることができる。Further, the swinging operation range of the swinging unit 2 in this embodiment is about 270 degrees from the state shown in FIG. 3 in the direction of arrow B shown in FIG.
It can be in the range of °.
上述の構成により１本実施例の産業用ロボットは、次の
ように動作する。With the above-described configuration, the industrial robot of this embodiment operates as follows.
例えば、第２図に示すように、揺動部２が、モータ３等
の動作によりアーム部１に対して矢印Ｂ方向へ揺動する
と、この揺動に伴って、揺動部２に一体的に設けられた
ドラム１０が、アーム部１内において揺動部２とともに
回動する。この回動により、ドラム１０が、連通孔１ｂ
を貫通してアーム部１と揺動部２との間にわたって布設
された保護用ばね１３（ケーブル１１）を巻き取ること
になる。そして、保護用ばね１３（ケーブル１１）のＵ
字形状の弛み部１３ａは、ドラム１０による巻取量増加
分の半分の長さだけ図中の左方向くドラム１０側）へ移
動して弛み量が減少する。For example, as shown in FIG. 2, when the swinging section 2 swings in the direction of arrow B with respect to the arm section 1 due to the operation of the motor 3, etc., the swinging section 2 is integrally A drum 10 provided in the arm portion 1 rotates together with the swinging portion 2. This rotation causes the drum 10 to rotate through the communication hole 1b.
The protective spring 13 (cable 11) installed between the arm portion 1 and the swinging portion 2 is wound up. Then, U of the protective spring 13 (cable 11)
The letter-shaped slack portion 13a moves to the left in the figure (towards the drum 10) by half the length of the increase in the winding amount by the drum 10, and the amount of slack decreases.
逆に、第３図に示すように、揺動部２が上述とは逆に矢
印Ｃ方向へ揺動すると、ドラム１０に巻き取られていた
保護用ばね１３（ケーブル１１）は、ドラム１０の外周
溝１０ｂからアーム部１内へ送り出される。そして、保
護用ばね１３（ケーブル１１）のＵ字形状の弛み部１３
ａは、ドラム１０による送出量分（巻取量減少分）の半
分の長さだけ図中の右方向（ドラム１０から遠ざかる方
向）へ移動し弛み量が増加する。このとき、保護用ばね
１３（ケーブル１１）は、ドラム１０の外周溝１０ｂか
ら送り出される際に、ガイド部材１５にて案内されてい
るので、ドラム１０の半径方向へ拡大するのを防止され
てアーム部１内へ確実に送り出される。On the other hand, as shown in FIG. It is sent out into the arm portion 1 from the outer circumferential groove 10b. Then, the U-shaped slack portion 13 of the protective spring 13 (cable 11)
a moves to the right in the figure (in the direction away from the drum 10) by half the length of the amount fed out by the drum 10 (reduced amount of winding), and the amount of slack increases. At this time, since the protective spring 13 (cable 11) is guided by the guide member 15 when being sent out from the outer circumferential groove 10b of the drum 10, it is prevented from expanding in the radial direction of the drum 10, and the arm It is reliably sent into the section 1.
このように、本実施例の産業用ロボットによれば、揺動
部２が矢印Ｂ方向へ揺動すると、ドラム１０への保護用
ばね１３（ケーブル１１）の巻取量が増加し保護用ばね
１３の弛み量が減少する一方。As described above, according to the industrial robot of this embodiment, when the swinging section 2 swings in the direction of arrow B, the amount of winding of the protective spring 13 (cable 11) around the drum 10 increases, and the winding amount of the protective spring 13 (cable 11) increases. While the amount of slack in No. 13 is decreasing.
揺動部２が矢印Ｃ方向へ揺動すると、ドラム１０への保
護用ばね１３の巻取量が減少し保護用ばね１３の弛み量
が増加する。これにより、揺動部２の揺動に伴う保護用
ばね１３（ケーブル１１）の移動が、ドラム１０の回転
面に沿う面内で行なわれ。When the swinging portion 2 swings in the direction of arrow C, the amount of winding of the protection spring 13 around the drum 10 decreases, and the amount of slack of the protection spring 13 increases. Thereby, the movement of the protective spring 13 (cable 11) accompanying the swinging of the swinging portion 2 is performed within a plane along the rotational surface of the drum 10.
揺動の軸方向および半径方向について関節部構造の大型
化を招くことなく、コンパクトな構造でケーブル１１の
布設処理が行なわれる。また、ケーブル１１にはねじり
力が作用しないので、ケーブル１１を傷めることもない
。The cable 11 can be installed with a compact structure without increasing the size of the joint structure in the axial and radial directions of the swing. Further, since no twisting force acts on the cable 11, the cable 11 will not be damaged.
また、本実施例では、ケーブル１１を保護用ばね１３に
より包んでいるので、ドラム１０に巻き取られた状態か
ら直線状に伸び、さらにＵ字形状の弛み部１３ａを形作
る上で有効であり、また、ケーブル１１の種類が特に強
度のないものである場合にその保護上にも有効である。In addition, in this embodiment, since the cable 11 is wrapped by the protective spring 13, it extends linearly from the state wound around the drum 10, and is effective in forming the U-shaped slack portion 13a. It is also effective in protecting the cable 11 if it is not particularly strong.
次に、第４，５図により本発明の第２実施例としての産
業用ロボット（請求項２）について説明すると、第４図
はその要部（手首部）を一部破断して示す水平断面図（
第５図のＩＶ−ＩＶ矢視断面図に対応するもの〕、第５
図はその要部を示す側面図である。Next, an industrial robot (claim 2) as a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. figure(
Corresponding to the IV-IV arrow sectional view in Figure 5], 5th
The figure is a side view showing the main parts.
第２実施例も、上述した第１実施例とほぼ同様に構成さ
れているが、この第２実施例では、第４゜５図に示すよ
うに、第１実施例のドラム１０に代えてドラムＩＯＡが
設けられている。このドラム１０Ａは、第１実施例のド
ラム１０と同様に、ドラム１０に連通孔１ｂに連通ずる
案内部（切欠き部）１０ａを形成されるとともに、その
外周には、外周溝１０ｂがドラム１０の外周に沿い螺旋
状に２周分形成されている。The second embodiment is constructed almost the same as the first embodiment described above, but in this second embodiment, as shown in FIG. 4-5, a drum is used instead of the drum 10 of the first embodiment. An IOA is provided. Similar to the drum 10 of the first embodiment, this drum 10A has a guide portion (notch) 10a formed in the drum 10 that communicates with the communication hole 1b, and an outer peripheral groove 10b on the outer periphery of the drum 10A. It is formed in two spirals along the outer periphery of the .
そして、この外周溝１０ｂに沿って、ケーブル１１を包
む保護用ばね１３が、螺旋状に複数回（本実施例では、
約２回分）巻回されている０本実施例では、揺動部２の
Ｓｌ軸がアーム部１の長手方向に一致した状態で、ドラ
ム１０における保護用ばね１３（ケーブル１１）が、ド
ラム１０の外周溝１０ｂに４５０°分だけ接して巻き取
られた状態になるようになっている。Then, the protective spring 13 that wraps around the cable 11 is spirally moved along this outer circumferential groove 10b multiple times (in this embodiment,
In this embodiment, the protective spring 13 (cable 11) on the drum 10 is wound around the drum 10 with the Sl axis of the swinging section 2 aligned with the longitudinal direction of the arm section 1. It is in a state where it is wound up in contact with the outer circumferential groove 10b by 450 degrees.
また、ドラムＩＯＡの外周部には、保護用ばね１３（ケ
ーブル１１）をドラムＩＯＡの半径方向へ拡大させるこ
となくアーム部１内へ案内しうるガイド部材１５Ａが、
ドラムＩＯＡのほぼ全周に沿って設けられている。ただ
し、保ｆｆ１ＪｆＪばね１３を巻取もしくは送出できる
ように、ガイド部材１５Ａには、保護用ばわ１３が通過
するための開口部１５ａが形成されている。Further, on the outer circumference of the drum IOA, a guide member 15A is provided that can guide the protective spring 13 (cable 11) into the arm portion 1 without expanding the protective spring 13 (cable 11) in the radial direction of the drum IOA.
It is provided along almost the entire circumference of the drum IOA. However, in order to be able to wind up or send out the maintenance ff1JfJ spring 13, the guide member 15A is formed with an opening 15a through which the protection spring 13 passes.
なお、本実施例では、ガイド部材１５Ａは、第１実施例
と異なり、ドラムＩＯＡの外周のみを覆っており、ドラ
ムＩＯＡおよび保護用ばね１３（ケーブル１１）の全体
は、ガイド部材１５Ａとは別体のカバー１６Ａにより覆
われている。Note that in this embodiment, unlike the first embodiment, the guide member 15A covers only the outer periphery of the drum IOA, and the entire drum IOA and protective spring 13 (cable 11) are separate from the guide member 15A. It is covered by a body cover 16A.
また、本実施例では、保護用ばね１３（ケーブル１１）
の弛み部１３ａがカバー１６Ａ内で揺れ動いて保護用ば
ね１３が開口部１５ａから外れるのを防止するために、
カバー１６Ａには、保護用ばね１３をドラムＩＯＡの回
転面に沿う面内に保持するガイド部材１７が設けられて
いる。In addition, in this embodiment, the protective spring 13 (cable 11)
In order to prevent the protective spring 13 from coming off from the opening 15a due to the loose part 13a swinging within the cover 16A,
The cover 16A is provided with a guide member 17 that holds the protective spring 13 in a plane along the rotational surface of the drum IOA.
上述の構成により、本発明の第２実施例の産業用ロボッ
トにおいても、揺動部２の矢印Ｂ、Ｃ方向の揺動に応じ
て保護用ばね１３の弛み部１３ａが、第５図中の左右方
向に移動して、上述した第１実施例と同様の効果が得ら
れるほが、この第２実施例では、保護用ばね１３（ケー
ブル１１）をドラム１０の外周溝ｆｏｂに沿って螺旋状
に複数回巻回されているので、揺動部２の揺動範囲が大
きくなった場合に確実に対応できるとともに、揺動部２
の揺動範囲を一定とすれば、保護用ばね１３（ケーブル
１１）の巻取半径が許容最小曲げ半径よりも小さくなら
ない範囲で、ドラムＩＯＡの半径方向の寸法をより小さ
くすることができ、よりコンパクトな構造とすることが
できる。また、従来のようにケーブルの外周にさらにケ
ーブルを巻き付けることはないので、ケーブルの食い込
みによる不具合も生じなくなる。With the above-mentioned configuration, also in the industrial robot according to the second embodiment of the present invention, the slack portion 13a of the protective spring 13 is moved in the direction shown in FIG. In this second embodiment, the protective spring 13 (cable 11) is spirally moved along the outer circumferential groove fob of the drum 10. Since the oscillating portion 2 is wound multiple times, it is possible to reliably cope with the increase in the oscillating range of the oscillating portion 2, and the oscillating portion 2
If the swing range of the drum IOA is kept constant, the radial dimension of the drum IOA can be made smaller as long as the winding radius of the protective spring 13 (cable 11) does not become smaller than the allowable minimum bending radius. It can have a compact structure. Further, since the cable is not further wrapped around the outer circumference of the cable as in the conventional case, problems caused by the cable getting wedged in the cable do not occur.
なお、上述したいずれの実施例においても、ケーブル１
１を保護用ばね１３により包んだ場合について説明して
いるが、この保護用ばね１３は必ずしも必要ではなく、
ケーブル１１の種類によっては（例えばある程度の強度
と弾性とを有するもの）保護用ばね１３がなくても、上
記実施例と同様の作用効果が十分に得られる。In addition, in any of the embodiments described above, the cable 1
1 is wrapped with a protective spring 13, but this protective spring 13 is not necessarily necessary.
Depending on the type of cable 11 (for example, one having a certain degree of strength and elasticity), the same effects as in the above embodiment can be sufficiently obtained even without the protective spring 13.
また、上述したいずれの実施例においても、ドラム１０
．ＩＯＡをアーム部１内において揺動部２側に固定し、
ケーブル１１の一端側を揺動部２側に固定する一方、ケ
ーブル１１の他端側を、アーム部１内においてＵ字形状
の弛み部１３ａをもたせながらアーム部１側に固定した
場合について説明しているが、これとは逆に、揺動部２
側に適当なスペースがあれば、ドラム１０．ＩＯＡを揺
動部２内においてアーム部１個に固定し、ケーブル１１
の一端側をアーム部１側に固定する一方、ケーブル１１
の他端側を、揺動部２内においてＵ字形状の弛み部をも
たせながら揺動部２側に固定するようにしてもよく、こ
の場合も、上記実施例と同様の作用効果が得られる。Further, in any of the embodiments described above, the drum 10
．． Fixing the IOA to the swinging part 2 side within the arm part 1,
A case will be explained in which one end of the cable 11 is fixed to the swinging part 2 side, while the other end of the cable 11 is fixed to the arm part 1 side while leaving a U-shaped slack part 13a inside the arm part 1. However, on the contrary, the swinging part 2
If there is adequate space on the side, install the drum 10. The IOA is fixed to one arm part in the swinging part 2, and the cable 11
While fixing one end of the cable 11 to the arm part 1 side,
The other end side may be fixed to the swinging part 2 side while having a U-shaped slack part in the swinging part 2, and in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained. .
さらに、上記実施例では、本発明を産業用ロボットの手
首部に適用した場合について説明しているが、本発明は
、これに限定されるものではなく。Further, in the above embodiments, the case where the present invention is applied to the wrist of an industrial robot is described, but the present invention is not limited to this.
同様の関節部であってケーブルを布設する必要のある部
分であれば、上記実施例と同様に適用され同様の作用効
果が得られる。As long as it is a similar joint where a cable needs to be laid, it can be applied in the same manner as in the above embodiment, and the same effects can be obtained.
［発明の効果］
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の産業用ロ
ボットによれば、先端側揺動部分の揺動方向に応じてド
ラムへのケーブル巻取量が増加／減少するとともにケー
ブル弛み量も減少／増加し。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the industrial robot of the present invention as set forth in claim 1, the amount of cable winding around the drum increases/decreases depending on the swinging direction of the tip side swinging portion. At the same time, the amount of cable slack also decreases/increases.
先端側揺動部分の揺動に伴うケーブルの移動が、ドラム
の回転面に沿う面内で行なわれるように構成したので、
コンパクトな構造で且つケーブルを傷めることなく、相
互に回転する部分にまたがって布設されるケーブルの処
理を行なえる効果が得られる。Since the cable is configured so that the movement of the cable accompanying the swinging of the swinging part on the tip side is carried out within the plane that follows the rotating surface of the drum,
It has a compact structure and has the effect of being able to process cables laid across mutually rotating parts without damaging the cables.
また、請求項２記載の本発明の産業用ロボットによれば
、ケーブルをドラムの外周に沿って螺旋状に複数回巻回
しているので、先端側揺動部分の揺動範囲が大きくなっ
た場合に確実に対応できるほが、先端側揺動部分の揺動
範囲を一定とすれば、ドラムの半径方向の寸法をより小
さくすることが可能で、よりコンパクトな構造でケーブ
ル処理を行なえる。Further, according to the industrial robot of the present invention as set forth in claim 2, since the cable is spirally wound multiple times along the outer periphery of the drum, the swinging range of the tip side swinging portion becomes large. If the swinging range of the tip side swinging portion is kept constant, the radial dimension of the drum can be made smaller, and cables can be handled with a more compact structure.
第１〜３図は本発明の第１実施例としての産業用ロボッ
トを示すもので、第１図（ａ）はその要部を一部破断し
て示す水平断面図、第１図（ｂ）はその要部を示す側面
図、第２，３図はそれぞれその動作を説明するための要
部側面図であり、第４゜５図は本発明の第２実施例とし
ての産業用ロボットを示すもので、第４図はその要部を
一部破断して示す水平断面図、第５図はその要部を示す
側面図であり、第６，７図は従来の産業用ロボットを示
すもので、第６図はその要部を示す縦断面図、第７図は
その要部を示す平面図である。
図において、１・・−アーム部（基端側部分）、１ａ−
軸受、１ｂ一連通孔、２〜・・揺動部（先端側揺動部分
）、２ａ−回転軸、３，４−モータ、５，６−ハーモニ
ック減速機、７ａ、７ｂ−・−タイミングプーリ、８−
・タイミングベルト、９−回転軸、１０、ｌ０Ａ−・−
ドラム、１０ａ−案内部、１０ｂ−外周溝、１１−ケー
ブル、１２−・−サドル、１３−保護用ばね、１３ ａ
−弛み部、１４−・−・サドル、１５．１５Ａ−−ガイ
ド部材、１５ａ−開口部。
１６．１６Ａ・−カバー、１７−ガイド部材。
特許出願人 株式会社 神戸製鋼所1 to 3 show an industrial robot as a first embodiment of the present invention, FIG. 1(a) is a horizontal cross-sectional view showing a part of the main part, and FIG. 1(b) 2 and 3 are side views of the main parts for explaining its operation, and Fig. 4-5 shows an industrial robot as a second embodiment of the present invention. Fig. 4 is a horizontal cross-sectional view showing a partially cutaway main part, Fig. 5 is a side view showing the main part, and Figs. 6 and 7 show a conventional industrial robot. , FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the main part thereof, and FIG. 7 is a plan view showing the main part. In the figure, 1...-arm part (base end part), 1a-
Bearing, 1b continuous through hole, 2--swinging part (tip-side swinging part), 2a-rotating shaft, 3, 4-motor, 5, 6-harmonic reducer, 7a, 7b--timing pulley, 8-
・Timing belt, 9-rotating shaft, 10, l0A-・-
Drum, 10a-guide portion, 10b-outer groove, 11-cable, 12--saddle, 13-protective spring, 13a
- slack portion, 14--saddle, 15.15A--guide member, 15a-opening. 16.16A--cover, 17-guide member. Patent applicant: Kobe Steel, Ltd.
Claims (2)
連結された先端側揺動部分とをそなえ、上記基端側部分
の内部と上記先端側揺動部分の内部とを連通する連通孔
が、上記先端側揺動部分の揺動中心軸線を含んで形成さ
れ、上記連通孔を貫通して上記の基端側部分と先端側揺
動部分との２つの部分の間にわたって布設されるケーブ
ルをそなえる産業用ロボットであって、上記ケーブルを
巻回しうるドラムが、上記２つの部分のうちの一方の部
分の内部において上記先端側揺動部分の揺動中心軸線と
同軸的に且つ上記２つの部分のうちの他方の部分と一体
的に設けられ、上記ドラムに、上記連通孔から上記ドラ
ムの外周へ上記ケーブルを導く案内部が設けられて、上
記ケーブルが、その一端側を上記他方の部分側に固定さ
れ、上記の連通孔、案内部およびドラムの外周に沿って
布設されて上記他方の部分の内部から上記一方の部分の
内部へ導かれるとともに、上記ケーブルの他端側が、上
記ドラムの回転面に沿う面内において所定長さのＵ字形
状の弛み部を形成するように配設されて、その端部を上
記一方の部分側に固定される一方、上記ドラムの外周部
に、上記ケーブルを上記ドラムの半径方向へ拡大させる
ことなく上記一方の部分内へ案内しうるガイド部材が設
けられたことを特徴とする産業用ロボット。(1) It has a proximal end portion and a distal swinging portion that is swingably connected to the proximal end portion, and the inside of the proximal end portion and the inside of the distal swinging portion are connected to each other. A communication hole that communicates with the two parts, the proximal end part and the distal end swing part, is formed so as to include the swing center axis of the distal end swinging part, and passes through the communication hole to communicate between the two parts, the proximal end part and the distal swing part. An industrial robot is provided with a cable laid over the entire length of the robot, wherein a drum around which the cable can be wound is coaxial with the center axis of swing of the tip-side swing part inside one of the two parts. and is provided integrally with the other of the two parts, the drum is provided with a guide part that guides the cable from the communication hole to the outer periphery of the drum, and the cable is connected to one end side of the guide part. is fixed to the side of the other part, laid along the communication hole, the guide part and the outer periphery of the drum to be led from the inside of the other part to the inside of the one part, and the other end of the cable The sides are arranged so as to form a U-shaped slack part of a predetermined length in a plane along the rotating surface of the drum, and the ends thereof are fixed to the one part side. An industrial robot characterized in that a guide member is provided on the outer circumference of the drum to guide the cable into the one portion of the drum without expanding it in the radial direction.
状に複数回巻回されていることを特徴とする請求項１記
載の産業用ロボット。(2) The industrial robot according to claim 1, wherein the cable is spirally wound a plurality of times along the outer periphery of the drum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31299288A JPH02160498A (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31299288A JPH02160498A (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02160498A true JPH02160498A (en) | 1990-06-20 |
Family
ID=18035935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31299288A Pending JPH02160498A (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
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1988
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