JPH07328982A - 多関節型ロボットの配線・配管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周辺の他の部品・部材との干渉及びクリーン
ルーム内での発塵を防止するとともに、配線・配管の収
容量の増加、寿命の延長及び交換作業性の容易化を図
る。 【構成】 ロボット本体１とハンド６との間に、アーム
３，５の回動に追従して動くリンク機構１１を設ける。
該リンク機構１１は、一端がロボット本体１に回動自在
に支持された第１のリンク部材１４と、第１のリンク部
材１４の他端に一端が回動自在に連結されかつ他端が第
２のアーム５に回動自在に連結された第２のリンク部材
１６とを有する。第１のリンク部材１４は第１のアーム
３と、第２のリンク部材１６は第２のアーム５とそれぞ
れ同一面内で移動するように配置されている。第１及び
第２のリンク部材１４，１６を中空状に形成し、その中
空内に、ハンド６に導かれる電源線や信号線等の線及び
エア供給管等の管を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多関節型ロボット、特
にアームが二次元的に移動する水平多関節型ロボットの
ハンドに導かれる電源線や信号線等の線及びエア供給管
等の管を配置する配線・配管構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多関節型ロボットの一種とし
て、各アームが二次元的に移動する水平多関節型ロボッ
トは知られている。この種のロボットは、通常、例えば
図４に示すように、ロボット本体ａに第１のアームｂの
基端部を第１の関節軸ｃ回りに水平方向に回動自在に設
けるとともに、該第１のアームｂの先端部に第２のアー
ムｄの基端部を第２の関節軸ｅ回りに水平方向に回動自
在に設け、該第２のアームｄの先端部にハンドｆを取付
ける構成になっている。

【０００３】そして、この種のロボットにおいて、ハン
ドｆに導かれる電源線や信号線等の線及びエア供給管等
の管ｇは、図４に示すように、これらを一つに束ね、ア
ームｂ，ｄの外部に引き回すように配置されている。
尚、図４中、ｈは配線・配管の束ｇの途中を支持する支
持金具であって、該支持金具ｈは、アームｂに対し軸ｉ
回りに回動自在に取付けられている。

【０００４】また、従来の別の配線・配管構造として、
例えば特公平４−４３７４３号に開示されるように、各
アームｂ，ｄを中空状に形成し、その中空内を通して配
線・配管を行うこともある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
配線・配管構造のうち、アーム外部に配線・配管を行う
場合には、それらの束ｇがロボットの作動中に膨らんだ
り捩じれたりして周辺の他の部品・部材と干渉する虞が
ある。また、ロボットの作動中に線同士、管同士又は線
と管とが互いに擦れ合って塵を生じる可能性があるた
め、特にクリーンルーム内の作業に用いられるいわゆる
クリーンロボットでは問題である。

【０００６】一方、アーム内部に配線・配管を行う場合
には、アーム内の収容量に制限があるばかりでなく、ア
ーム内に配設されるアーム駆動用の可動部材と線・管が
接触するため、これらの寿命が短くなる。また、線・管
を交換するときには、ロボットアーム自体を取外し分解
しなければならず、作業が非常に面倒であるという問題
もある。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、配線・配管用のリンク
機構を用いることにより、周辺の他の部品・部材との干
渉及びクリーンルーム内での発塵を防止するとともに、
配線・配管の収容量の増加、寿命の延長及び交換作業性
の容易化を図り得る多関節型ロボットの配線・配管構造
を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ロボット本体に一連の複数
のアームを介してハンドが取付けられ、上記各アームが
関節軸回りに回動自在に設けられた多関節型ロボットに
おいて、上記ロボット本体とハンドとの間に、上記アー
ムの回動に追従して動くリンク機構を設けるとともに、
該リンク機構の構成部材を中空状に形成し、その中空内
に、上記ハンドに導かれる電源線や信号線等の線及びエ
ア供給管等の管を配置する構成とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属し、その一つの態様を示すものである。すなわ
ち、一連の複数のアームとして、ロボット本体に第１の
関節軸回りに回動自在に設けられた第１のアームと、該
第１のアームの先端に基端が第２の関節軸回りに回動自
在に設けられかつ先端に上記ハンドが取付けられた第２
のアームとを有する。一方、上記リンク機構は、一端が
ロボット本体に回動自在に支持された第１のリンク部材
と、該第１のリンク部材の他端に一端が回動自在に連結
されかつ他端が上記第２のアーム部材に回動自在に連結
された第２のリンク部材とを有している。また、上記第
１のリンク部材は上記第１のアームと、上記第２のリン
ク部材は上記第２のアームとそれぞれ同一面内で移動す
るように配置されている。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
電源線や信号線等の線及びエア供給管等の管を、ロボッ
トアームの回動に追従して動くリンク機構の中空状の構
成部材内に配置しているため、これらの配線・配管がロ
ボットの作動中に周辺の他の部品・部材と干渉すること
はない。また、ロボットの作動中に仮に線同士、管同士
又は線と管とが互いに擦れ合って塵を生じたときでも該
塵はリンク機構の構成部材内に止まり、クリーンルーム
内を汚染することはない。さらに、アーム内に配線・配
管を行うことと相俟って、配線・配管の収容量が大幅に
増加することになる。その上、リンク機構の構成部材内
には上記線及び管以外の部材・部品、特に可動部材は配
置されないので、この可動部材との接触により線・管の
寿命が短くなることはない。また、リンク機構のみをロ
ボットから取り外すだけで上記線・管の交換作業が容易
に行える。

【００１１】請求項２記載の発明では、リンク機構を構
成する第１及び第２のリンク部材が、それぞれ第１及び
第２のアームと同一面内で移動するように配置されてい
るため、リンク機構の付設によりロボットの寸法が大き
くなることはない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は本発明の一実施例に係わる多関節型
ロボットの配線・配管構造を示し、１はロボット本体で
あって、該ロボット本体１には第１の関節軸２を介して
第１のアーム３の基端部が連結されているとともに、該
第１のアーム３の先端部には第２の関節軸４を介して第
２のアーム５の基端部が連結され、該第２のアーム５の
先端部にはハンド６が取付けられている。

【００１４】上記第１のアーム３は、図示していないサ
ーボモータ等からなるアクチュエータにより、第１の関
節軸２を中心として水平方向に回動可能に設けられてい
るとともに、上記第２のアーム５は、同じく図示してい
ないサーボモータ等からなるアクチュエータにより、第
２の関節軸２を中心として水平方向に回動可能に設けら
れている。また、第１及び第２のアーム３，５は、いず
れも中空状に形成され、その中空内には上記アクチュエ
ータに接続される電源線や信号線等が配置されている。

【００１５】また、１１は上記ロボット本体１とハンド
６寄りの第２のアーム５との間に設けられたリンク機構
であって、該リンク機構１１は、図２及び図３に拡大詳
示するように、ロボット本体１に捩子止めにより固定さ
れた本体側ブラケット１２と、一端部が該ブラケット１
２にベアリング１３等を介して回動自在に連結された第
１のリンク部材１４と、一端部が該リンク部材１４の他
端部にベアリング１５等を介して回動自在に連結された
第２のリンク部材１６と、第２のアーム５における第１
のアーム３との連結側端部に捩子止めにより固定されか
つ上記第２のリンク部材１６の他端部がベアリング１７
等を介して回動自在に連結されたアーム側ブラケット１
８とを有し、上記第１及び第２のアーム３，５の回動に
追従して上記第１及び第２のリンク部材１４，１６が移
動するようになっている。ここで、上記第１のリンク部
材１４は第１のアーム３と、上記第２のリンク部材１６
は第２のアーム５とそれぞれ同一面内で移動するように
配置されており、またこの配置により、第１のリンク部
材１４と第２のアーム５との間及び第２のリンク部材１
６と第１のアーム３との間では部材干渉が生じないよう
になっている。

【００１６】上記両リンク部材１４，１６は、いずれも
断面が中空の矩形状に形成されている。また、両リンク
部材１４，１６の連結部においては、一方のリンク部材
１６に固定された内筒２０に、他方のリンク部材１４に
固定された外筒２１がベアリング１５を介して嵌着さ
れ、上記内筒２０を通して両リンク部材１４，１６の中
空同士が連通されている。そして、上記両リンク部材１
４，１６の中空内及び内筒２０の中空内には、ロボット
本体１側からハンド６に導かれる電源線や信号線等の線
及びエア供給管等の管２２が配置されている。該線及び
管２２は、第２のリンク部材１６の中空内から第２のア
ーム５の一辺に沿ってハンド６に導かれて配置される一
方、第２のアーム５に取付けられたカバー部材２３によ
り覆われる。尚、各リンク部材１４，１６には配線・配
管作業用に開口部２４が設けられている一方、該開口部
２４は蓋部材２５により閉じられている。

【００１７】したがって、上記実施例においては、ロボ
ット本体１とハンド６との間に、ロボットアーム３，５
の回動に追従して動くリンク機構１１を設けるととも
に、該リンク機構１１の第１及び第２のリンク部材１
４，１６を中空状に形成し、それらの中空内に、ハンド
６に導かれる電源線や信号線等の線及びエア供給管等の
管２２を配置したことにより、これらの配線・配管２２
がロボットの作動中に周辺の他の部品・部材と干渉する
ことはない。また、ロボットの作動中に仮に線同士、管
同士又は線と管とが互いに擦れ合って塵を生じたときで
も該塵はリンク機構１１のリンク部材１４，１６内に止
まり、クリーンルーム内を汚染することはない。さら
に、ロボットアーム３，５内に配線・配管を行うことと
相俟って、配線・配管の収容量を大幅に増加することが
できる。

【００１８】その上、上記リンク機構１１のリンク部材
１４，１６内には上記線及び管２２以外の部材・部品、
特に可動部材は配置されないので、この可動部材との接
触により線・管２２の寿命が短くなることはなく、寿命
の延長を図ることができる。また、リンク機構１１のみ
をロボットから取り外すだけで上記線・管２２の交換作
業を容易に行うことができ、交換作業の簡易・迅速化を
図ることができる。

【００１９】加えて、上記リンク機構１１の第１のリン
ク部材１４が第１のアーム３と、第２のリンク部材１６
が第２のアーム５とそれぞれ同一面内で移動するように
配置されているため、リンク機構１１の付設によりロボ
ットの寸法が大きくなることはなく、その小型化に寄与
することができる。

【００２０】尚、上記実施例では、リンク機構１１のハ
ンド寄りのリンク部材１６を、第２のアーム５における
第１のアーム３との連結側端部に連結したが、第２のア
ーム５におけるハンド６との連結側端部に連結するよう
にしても良く、またその際、三つ又はそれ以上のリンク
部材を用いてリンク機構を構成しても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く、本発明における多関節型ロ
ボットの配線・配管構造によれば、ロボットの作動中に
配線・配管が周辺の他の部品・部材と干渉することを防
止できるとともに、仮に線同士、管同士又は線と管とが
互いに擦れ合って塵を生じたときでもクリーンルーム内
を汚染することはなく、クリーンロボットに適してい
る。また、配線・配管の収容量を増加することができる
とともに、線・管の寿命の延長及び交換作業の容易化を
図ることができるという効果を有する。

【００２２】特に、請求項２記載の発明では、リンク機
構とアームとの干渉を回避しながら、リンク機構の付設
によるロボットの寸法の拡大を防止することができると
いう効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる多関節型ロボットの配
線・配管構造を示す平面図である。

【図２】リンク機構の側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図４】従来の配線・配管構造を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ロボット本体 ２ 第１の関節軸 ３ 第１のアーム ４ 第２の関節軸 ５ 第２のアーム ６ ハンド １１ リンク機構 １４ 第１のリンク部材（構成部材） １６ 第２のリンク部材（構成部材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット本体に一連の複数のアームを介
   してハンドが取付けられ、上記各アームが関節軸回りに
   回動自在に設けられた多関節型ロボットにおいて、 上記ロボット本体とハンドとの間には、上記アームの回
   動に追従して動くリンク機構が設けられており、 該リンク機構の構成部材は中空状に形成され、その中空
   内には、上記ハンドに導かれる電源線や信号線等の線及
   びエア供給管等の管が配置されていることを特徴とする
   多関節型ロボットの配線・配管構造。
2. 【請求項２】 一連の複数のアームとして、ロボット本
   体に第１の関節軸回りに回動自在に設けられた第１のア
   ームと、該第１のアームの先端に基端が第２の関節軸回
   りに回動自在に設けられかつ先端に上記ハンドが取付け
   られた第２のアームとを有する一方、 上記リンク機構は、一端がロボット本体に回動自在に支
   持された第１のリンク部材と、該第１のリンク部材の他
   端に一端が回動自在に連結されかつ他端が上記第２のア
   ーム部材に回動自在に連結された第２のリンク部材とを
   有しており、 上記第１のリンク部材は上記第１のアームと、上記第２
   のリンク部材は上記第２のアームとそれぞれ同一面内で
   移動するように配置されている請求項１記載の多関節型
   ロボットの配線・配管構造。