JPS5997888A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特に溶接、塗装、組立作業等を行う工業用ロ
ボットに関するものであり、広くは、義手、義足等にも
応用できるものである。

最近組立用ロボットとして多関節系ロボットが注目を浴
びており、動作範囲、感覚制御等の関係でアクチュエー
ターセンサ等が手先に分散される傾向にある。

従来の工業用ロボットは第１図にその具体構成を示すよ
うに、モータにより回動する関節１，２が、腕３により
結合され、関節２，４が腕５により結合されていた。工
業用ロボット各部の電線、配線等は例えば腕５の内部に
収容されたモータ６の電線７等は束ねられてケーブル８
となり、ロボット本体９に取り付けられ、外部の制御装
置等（図示せず）との接続を行うコネクタ１０に接続さ
れていた。その間、ケーブル８は腕３の外部に保持具１
１で、腕５には保持具１２で固定されていた。しかしこ
のような構成では、関節１，２゜４が回動運動を行うた
めに、ケーブル８に余裕を持たせて腕３，６に取り付け
られるだめ、ケーブル８にたるみが生じ、そのため、ケ
ーブル８が、周囲の物体や工作物、あるいは工業用ロボ
ット自身にから壕り、ケーブル８が破損したり、工業用
ロボットの動作に支障をきたしたりしていた。またモー
タ６の電線７はケーブル８として束ねられてコネクタ１
ｏに接続されるだめ、組立時の配線作業が非常に繁雑に
なり、また、モータ６の整備、交換あるいは電線・配管
の交換といった際には、工業用ロボットを解体し、モー
タ６を取り出すだけでなく、電線７をケーブル８と分離
して取りはずす必要があるといっだ欠点を有していた。

第２図に示すのは実公昭５３−１２７３６号公報に示さ
れた他の従来例であり、本体１３に垂直に回動可能な支
柱１４が設けられ、この支柱１４の先端には垂直面に対
して揺動可能に腕１５が取り付けられる。この腕１５に
は軸方向に対して伸縮自在に可動部１６が設けられ、そ
の可動部１ｅの先端に取り付けられた手首１７に溶接ガ
ン１８が取り付けである。前記可動部１６に平行に保護
管１９が一体的に取り付けられ、保護管１９の内側をケ
ーブル２０が移動できるように通る。本従来例ニおいて
は、ケーブル２０は保護管１９の内部に収容されている
ため、第１図の従来例において見られたようなケーブル
のたるみに起因する工業用ロボットの動作障害、ケーブ
ル破損といった欠点は排除し得る。しかしロボット各部
のケーブルや溶接ガン１８のケーブル２０は第１図の従
来例と同様に束ねられ制御装置等へ接続され、例えばケ
ーブル２０は電源トランス２１へ接続されているため、
組立時の配線作業は繁雑となり、整備、解体に不便であ
ることに変わりがなく、むしろ保護管のために、一層作
業性を悪くすらしていたといっだ欠点を有していた。

発明の目的 本発明は、」二記従来の欠点を解消するものであり、工
業用ロボットにおける、配線、配管を簡素にし、整備、
配線、配管作業を簡単化するものであり、ロボットの軽
量化実現に対する樹脂化あるいはアルミ等の引抜（押出
）材使用によってその効果をより一層発揮させようとす
るものである。

発明の構成 本発明は、複数の回転可能な腕あるいは伸縮自−７ 在な腕を備えた工業用ロボットにおいて、その腕の内部
に、両端にコネクタを有した配線、配管が腕と一体的に
構成されているため、工業用ロボットの配線、配管を簡
潔にし、整備、配線作業の簡単化という特有の効果を有
するとともに、腕自身によりケーブルが保護されるため
、ケーブルのワーク等へのひっかかりによる破損等の障
害も排除できるという効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第３図は本発明の第１の実施例における工業用ロボット
の概要を示し、第４図は腕および関節の構成を示し、第
５図は腕の構造を示すものである。

第３〜６図において、２２〜２４は関節であり、回動す
る。２６．２６は腕で、腕２６は関節２２と２３を結合
し、腕２６は関節２３と２４を結合する。２７は本体で
あり、関節２２は本体２７に塩９付けられている。関節
と腕の結合状態を腕２５．２６と関節２３を例として説
明する。関節６ヘーゾ ２３と腕２６はボルト２８によって固定され、関節２３
と腕２６はボルト２９により固定される。

３０はコネクタで腕２５の一端に固定される。３１はケ
ーブルでコネクタ３０に接続され、他の一端にはコネク
タ３２が接続され、腕２６の中空部分２５ａを通る。ま
たケーブル３１の一部ハコイル状に形成され、伸縮自在
である。コネクタ３２は腕２ｅに固定されたコネクタ３
３と接続する。腕２６も腕２６と同様の構成を取り、コ
ネクタ３３にはケーブル３４がつながり、さらにコネク
タ３６が接続される。３６はコネクタで本体２７に固定
され、制御装置等と接続する。３７はコネクタでケーブ
ル３８の一端に接続され、コネクタ３ｏと結合される。

ケーブル３８の他の一端は本体２７の内部を通り、コネ
クタ３６と接続される。

以上のように構成された工業用ロボットについて、以下
その動作を説明する。工業用ロボット各部で用いられて
いるモーター等と外部の制御装置や電源装置との間の電
力線、信号線および配管等の接続はコネクタ３６を介し
て行い、ケープル３８、コネクタ３７．３０、ケーブル
３１、コネクタ３２，３３、ケーブル３４、コネクタ３
６等を通して各部に伝達される。ケーブル３１はそのコ
イル状部分により、関節２３の回動運動に応じて伸縮し
、略直線状に保たれると共に、腕２５の内部を通ること
により、ケーブル３１のたわみを腕２５でおおい、ケー
ブル３１を保護するとともに、周囲の物にケーブルがひ
っかかるのをも防止する。このことは腕２６、関節２４
、ケーブル３４についても同様である。壕だ、ケーブル
３Ｂ、３１．３４はコネクター３７．３０，３２，３３
．３５等によって結合されて一本のケーブルを形成して
いる。このため、所定のコネクタを結合することにより
配線作業は完了し、従来のように、各部の電線、配管の
整理統合といった配線、配管作業は必要なくなり、モー
タやアクチュエーター自身から出る電線、配管と、その
近傍の所定の配線、配管との結合だけで配線作業は終了
する。捷だ、腕。

関節を分離する際には、ケーブルもコネクタ部で分離で
き、完全に腕と関節は分離できる。

例えば、関節２３と腕２６とはボルト２９を取ることに
より、関節２３と腕２６とはボルト２８を取ることによ
り分離され、コネクタ３２と３３を分離することにより
、腕２６と２６をも分離される。

以上のように、本実施例によれば、両端にコネクタを有
する配線、配管の一部又は全部を腕の内部に一体的に構
成することにより、ケーブルの保護、ケーブルが周囲の
物に引っかかる事を防止し、各腕、関節をケーブルに拘
束されずに分離１組立が可能となり、組立、配線管、整
備の各°作業性を向上するものである。

以下本発明の第２の実施例について、第６図を参照しな
がら説明する。本実施例は第３図の実施例のケーブルの
結合方法が異なる場合であり、第６図には関節２３、腕
２５．２６を示しだ。以下第６図にて説明するが他の関
節についても第６図に示す構成と同様である。腕２５は
中空部分２５ａ。

２５ｂを有し、その内部をケーブル３９が通り、４０．
４１はコネクタでケーブル３９の両端に接続され、中空
部分２５ａの両端にそれぞれ固定される。４２はゴムパ
ツキンであり、油圧、空圧の配管として使用される中空
部分２６ｂの両端に取り着けられる。４３はケーブルで
その両端にはコネクタ４４．４５が接続される。コネク
タ４４は関節２３の一端に固定され、コネクタ４６は他
の一端に固定される。４６はフレキシブルパイプであり
、その両端は関節の両端部に固定され、かつ開口部４７
．４８を有する。開口部４７とゴムパツキン４２は、関
節２３と腕２５の連結時にはめ合わされ、中空部分２５
ｂとフレキシブルパイプ４６により構成される配管のコ
ネクタを構成する。

腕２５と関節２３とはボルト２８によって固定される。

コネクタ４１と４４は腕２５と関節２３の互いに接続さ
れる端面にあり、連結時には、相対するよう位置し、か
つ関節２３と腕２６が分離連結される方向と、コネクタ
４１．４４が分離連結される方向とが一致するように配
置されている。

配管のコネクタ部も同様の配置を取る。第４図の構成と
第６図の構成で異なるのは、第６図では、１０７−、−
−・ 各部、関節毎に、両端にコネクタを有した配線又は配管
が両端に構成され、さらに各腕、関節間の連結時に双方
のコネクタが相対する位置に来るようにした点である。

上記のように構成された工業用ロボットについて、以下
その機能を説明する。本実施例においてもケーブルは腕
の内部に収容されているため、第１の実施例と同じくケ
ーブルの破損、周囲の物との干渉やひっかかりといった
ことは防止できる。

さらに本実施例では、腕側のコネクタと、関節側のコネ
クタが連結時に相対する位置にあるため、腕と関節の連
結と同時に、コネクタの連結も行なわれる。以上のよう
に腕、関節の相対位置にコネクタを設ける構成をとるこ
とにより、第１の実施例で述べた効果とともに、さらに
、腕、関節相互間の分離、結合にともない、コネクタの
分離、結合も行なわれ、より一層簡単に工業用ロボット
の組立、分解、配線、整備等の作業ができる。

次に本発明の第３の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第７図は第３の実施例を示１１７、−７ す工業用ロボットの腕の構成を示す一部切欠図である。

同図において、２５は腕で、３９はケーブル、４０．４
１はコネクタで、以上は第６図の構成と同様なものであ
る。第６図の構成と異なるのは、ケーブル３９を腕２６
の中空部分に収容するのでなく、腕２６０部材中に埋設
した点である。

本実施例においては腕２５は樹脂をその素材とすること
により、ケーブル、コネクタ、腕を一体化して成形する
ことが可能となり、生産性の向上環の利点も有するもの
である。また特に図示していないが、第６図の実施例と
同じく中空部を設け、そこを油圧、空圧等の配管として
用いることも可能であり、また、ガラス等の光を透過す
る材質で腕を構成することにより、腕本体を光等の信号
路として用いることもできる。

また、第１の実施例では腕２５の一端に、ケーブル３１
の一端に接続されたコネクタ３ｏが固定されていたが、
特に固定しなくとも、腕、関節の分離にともない、ケー
ブルをコネクタ部で分離することにより上記の効果を得
られる事は言うまでもない。要は腕とその部分を通過す
るケーブルが一体的に構成されていればよい。

まだ、第２の実施例において、コネクタ４１゜４４は、
腕２６と関節２３の連結時に互いに接触し合う面に相対
する位置に取り付けられているが、特にこの面でなくと
もよく、要は腕と関節の連結時に、対応するコネクタが
相対する位置にあり、かつ腕と関節の連結分離の動作方
向と、前記コネクタの連結分離方向が一致していればよ
い。

また腕２６と関節２３はボルト２８によって固定されて
いるが、分離、結合が可能であればボルトを用いる必要
はなく、他の物を用いてもよい。

捷だ、各実施例において、工業用ロボットの腕と関節は
別々に構成される場合について示したが、関節部が腕の
一部として一体的に構成されていてもよく、捷だ第２図
の従来例に示した工業用ロボットのように、腕が固定部
に対して伸縮自在に構成されていてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、工業用ロボットにおい１３、−
。

て、両端にコネクタを有した配線、配管を腕と一体的に
構成することにより、配線、配管や組立作業を簡単化し
、腕、関節の分離結合に伴い、配線。

配管も分離結合できるため、組立、整備性の向上が図ら
れる。さらに配線、配管を腕の内部に構成することによ
り、周囲の物との配線、配管のひっかかりや、破損を防
止でき、その実用的効果は大なるものがある。まだ、今
後より一層要求されるロボットの軽量化の実現に対して
ロボットの樹脂化、あるいはアルミの引抜材（押出材）
使用が考えられ、この場合本発明の実用的効果がより一
層発揮されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の工業用ロボットの概要を示した正面図、
第２図は他の従来の工業用ロボットを示した構成図、第
３図は本発明の第１の実施例における工業用ロボットの
概要を示した斜視図、第４図は要部拡大一部断面図、第
６図は腕の斜視図、第６図は本発明の第２の実施例にお
ける要部拡大一部断面図、第７図は本発明の第３の実施
例にお１４ページ ける腕を示し、ａ図は正面断面図、ｂ図は一部断面側面
図である。 ２２．２３．２４・・・・・・関節、２５．２６・・・
・・・腕、３１．３４．３８，３９．４３・・・・・・
ケーブル、３０゜３２．３３，３６，４０，４１．４４
．４５・・・・・・コネクタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の回転あるいは伸縮可能な関節を連結する腕
   を備えこの腕の両端にコネクタを有した配線および配管
   の一部または全部を前記腕の内部に一体的に構成した工
   業用ロボット。
2. （２）前記関節と腕は着脱自在に連結されるとともに、
   前記関節にも、前記腕のコネクタと連結するコネクタを
   設け、連結時において関節と腕のそれぞれに設けられた
   コネクタが結合するよう位置させ、関節と腕の着脱と同
   時にコネクタも着脱するよう構成した特許請求の範囲第
   １項記載の工業用ロボット。