JP3951077B2 - Industrial robot - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業用ロボットに係り、特に可動部を回動自在に支持する筐体内で可動部側の機器に接続されたケーブルを保持させるよう構成された保持機構を有する工業用ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の工業用ロボットでは、アームや旋回ベースを駆動するモータに接続されたケーブルが基台の内部から引き出されるように配線されている。基台の内部では、旋回ベースの回動によりケーブルを捩じろうとする力が作用するため、ケーブルの捩れを緩和するようにケーブルを保持し、旋回ベースの回動とともにケーブルも回動するような保持機構が設けられている。
【0003】
図6は従来の工業用ロボットの基台部分を示す縦断面図である。また、図7は、従来の保持機構を拡大して示す縦断面図である。
図6に示されるように、工業用ロボットの基台(筐体)1の上面側に回動自在に支持された旋回ベース2上には、ボルト3aにより旋回用駆動モータ3が固定されている。そして、基台1の上面には駆動モータ3の駆動軸3bが結合された減速機4がボルト4aにより固定されており、駆動モータ3の駆動軸3aが回転駆動されることにより旋回ベース2が回動する。その際、駆動モータ3に接続されたケーブル5は、基台1の上面側に形成された開口1aに挿通されて基台1の内部に引き込まれている。
【0004】
開口1aは、旋回ベース2の回動軸を中心とする円弧状に形成されており、周方向の寸法が旋回ベース2の回動角度に応じた範囲に形成されている。そのため、旋回ベース2が回動すると、ケーブル5は円弧状の開口1a内を移動する。このように、旋回ベース2が回動すると、ケーブル5を捩じろうとする力が作用する。
【0005】
一方、基台1の内部には、保持機構6が設けられており、保持機構6は駆動モータ3に接続されたケーブル5をコ字状に曲げられた状態で保持している。また、保持機構6は、ケーブル5を回動可能に支持することによりケーブル5の捩れを緩和している。
図7に示されるように、保持機構6は、旋回ベース2の取付孔2aに装着されたベアリング7と、ベアリング7の内周に回動自在に嵌合された軸8と、軸8の下端に固定された板状のケーブル保持部材9と、ケーブル保持部材9の先端部分にケーブル5を固定する結束部材10とから構成されている。
【0006】
従って、旋回ベース2が回動すると共に、ケーブル保持部材9がベアリング7により回動可能に支持されているので、ケーブル5もケーブル保持部材9に保持されながら回動する。尚、ケーブル保持部材9は、軸8の下端部に係合された止め輪8aにより脱落が防止されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、L字状に曲げられた板状のケーブル保持部材9がベアリング7の中心軸から半径方向にずれた位置に設けられているので、ケーブル5を曲げる際の反力によりベアリング7が破損したりケーブル保持部材9が変形するおそれがあった。
【0008】
また、従来は、保持機構6のメンテナンスあるいは部品交換等の作業を行う場合、旋回ベース2上の駆動モータ3を外した後、減速機4を外して基台1の上方へ軸8を引き抜いて保持機構6の点検や修理等のメンテナンス作業をおこなわなければならない。そのため、従来は、保持機構6の点検や修理等のメンテナンス作業に手間がかかり面倒であった。
【0009】
そこで、本発明は上記問題を解決した工業用ロボットを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、基台13と、前記基台13に回動自在に連結され、ケーブル23が挿通する開口を有する旋回ベース14と、前記ケーブル23を前記旋回ベース14の旋回中心で保持する保持機構24と、前記基台13は、内部に前記ケーブルを保持する前記保持機構24と、側面にロボットの可動時には閉塞する開口部とを備えた工業用ロボットにおいて、前記保持機構が、ロッド25の一端に前記基台13と締結する締結部25aを備え、他端にコ字状に曲げられた前記ケーブル23の垂直部分23aを保持するとともにロッド25に関して回動自在な中空部材27を備え、前記基台13から取り外すことができるように構成されたものである。
請求項2に記載の発明は、前記中空部材27には、前記ケーブル23を保持する結束部材28が係合するための溝27a,27bが外周面に形成されたものである。
【0011】
従って、本発明によれば、基台13と、前記基台13に回動自在に連結され、ケーブル23が挿通する開口を有する旋回ベース14と、前記ケーブル23を前記旋回ベース14の旋回中心で保持する保持機構24とを備えた工業用ロボットにおいて、前記基台13は、内部に前記ケーブルを保持する前記保持機構24と、側面にロボットの可動時には閉塞する開口部とを備えたので、従来必要であったベアリングを不要にして部品点数を削減できると共に、ケーブル又はチューブを曲げる際の変形を防止できる。また、筐体の上部に設けられた機器を外すことなく筐体内の保持機構を分解することが可能となり、メンテナンス作業が容易に行える。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例を説明する。
図1は本発明になる工業用ロボットの一実施例の側面図である。
図1に示されるように、工業用ロボット11は、被塗装物がコンベヤ(図示せず)等により搬送されると、予めティーチングされた作業を行うプレイバック形(教示再生形)の多関節ロボットである。
【0013】
工業用ロボット11は、ロボットコントローラ(図示せず)により制御されてティーチングされた作業を行うよう構成されており、基台(筐体)13と、基台13上でA軸回りに旋回する旋回ベース14と、旋回ベース14上で起立しB軸回りに揺動する第1アーム15と、第1アーム15の上端から水平方向に延在しC軸回りに揺動する第2アーム16と、第2アーム16の先端に設けられた手首部17とからなる。手首部17の先端には、例えば塗装ガン等からなる作業具が取り付けられる。
【0014】
基台13は、側面にメンテナンス用開口(図1では隠れてみえない)を閉塞する蓋18が取り付けられている。この蓋18は、基台13の内部に設けられた機器やケーブル等を点検又は修理する際に外される。そのため、基台13の内部のメンテナンス作業は、蓋18を外すだけで容易に行えるので、例えば工業用ロボット11の設置場所が狭い場所でも比較的簡単に基台13の内部機器を点検することができる。
【0015】
図2は基台13及び旋回ベース14の内部構成を拡大して示す縦断面図である。
図2に示されるように、旋回ベース14はベアリング19を介して基台13上に回動自在に支持されており、旋回ベース14の内部には旋回ベース駆動モータ20がボルト20aにより固定されている。また、駆動モータ20の駆動軸21は、下方に設けられた減速機22に連結されている。減速機22は、基台13の上面にボルト22aにより固定されているため、駆動モータ20の駆動軸21が回転駆動されると、旋回ベース14が旋回動作する。
【0016】
駆動モータ20に接続されたケーブル23は、旋回ベース14の上面に形成された円弧状の開口14aに挿通されて旋回ベース14の内部に引き込まれている。また、ケーブル23は、旋回ベース14の内部においてコ字状に曲げられており、他端が基台13の側面から外部に引き出されてロボットコントローラ(図示せず)に接続されている。
【0017】
そして、基台13の内部には、ケーブル23を回動可能に保持する保持機構24が設けられている。この保持機構24は、コ字状に曲げられたケーブル23の垂直部分23aを保持しており、旋回ベース14が旋回動作する際にケーブル23が水平方向に揺動しやすいようにケーブル23の垂直部分23aを回動させる。尚、本実施の形態では、保持機構24は、モータに接続されるケーブル23を保持させる構成としたが、これに限らず、ケーブル23以外にも例えばエアチューブや塗料チューブ等を保持する構成とすることもできる。
【0018】
図3は保持機構24を拡大して示す縦断面図である。
図3に示されるように、保持機構24は、基台13の下面に形成された取付部13bのめねじ13cに螺着されるロッド(取付部)25と、ロッド25を基台13に固定するためのロックナット26と、ロッド25の先端側に回動可能に嵌合する円筒状の中空部材(軸受部)27と、中空部材27の外周にケーブル23の垂直部分23aを保持する結束部材28とからなる。
【0019】
図4はロッド25を拡大して示す縦断面図である。
図4に示されるように、ロッド25は、上端に基台13の取付部13bに設けられためねじ13cに螺合されるおねじ25aと、ロックナット26が螺合されるおねじ25bとを有する。また、ロッド25は、六角形状の軸25cの下部に中空部材27が回動自在に嵌合する嵌合部25dを有する。
【0020】
中空部材27と嵌合部25dの間にはベアリングが設けられてなく、その分従来のものよりも部品点数が削減され、製造コストが安価に抑えられている。また、中空部材27は、嵌合部25dの下端に掛止された止め輪29により脱落が防止されている。そして、中空部材27は、外周に結束部材28が係合するための溝27a,27bが設けられている。
【0021】
ロッド25は、上記駆動モータ20の駆動軸21の同軸となる位置に突出するように基台13の下面に形成された取付部13bに螺着されて固定される。このように、保持機構24では、ロッド25が基台13の取付部13bに固定されて中空部材27が回動可能に支持される構成であるので、ロッド25の取付強度がより高められている。そのため、ロッド25は、ケーブル23をコ字状に曲げる際の力が加えられても十分な強度を有しており、従来のように変形するおそれがない。
【0022】
また、上記のように構成された保持機構24では、ロッド25が基台13の取付部13bに固定されるため、メンテナンス時は上記基台13の側面開口を閉塞する蓋18を外した後、下方からロックナット26を弛めて六角形状の軸25cをスパナ等の工具で回すことにより簡単にロッド25を外すことが可能である。そのため、メンテナンス時の作業性が改善されており、従来のものよりも短時間で分解作業を行うことができる。また、メンテナンス後もロッド25を簡単に基台13の取付部13bに固定することができ、能率良く組み立てることができる。
【0023】
図5はロッド25の変形例を拡大して示す縦断面図である。
図5に示されるように、ロッド30では、上端に基台13の取付部13bに設けられためねじ13cに螺合されるおねじ30aと、六角形状の軸30bの下部に中空部材27が回動自在に嵌合する嵌合部30cを有する。
このロッド30では、上記ロックナット26が不要な構成となっており、その分部品点数が削減され、組み付け及び取り外し作業が容易に行える。
【0024】
尚、上記実施の形態では、多関節型の工業用ロボットを一例として挙げたが、これに限らず、これ以外の構成とされた工業用ロボットにも適用できるのは言うまでもない。
また、上記実施の形態では、ロッド25,30を基台13の取付部13bに螺合させる構成を一例として説明したが、これに限らず、ロッド25,30と同様な形状とされた突部を基台13の取付部13bに一体に設ける構成とすることができるのは勿論である。
【0025】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、保持機構が筐体内に可動部の回動中心に位置する取付部と、この取付部にケーブル又はチューブを回動自在に保持させる軸受とからなるため、従来必要であったベアリングを不要にして部品点数を削減できると共に、ケーブルを曲げる際の変形を防止できる。また、筐体の上部に設けられた機器を外しことなく筐体内の保持機構を分解することが可能となり、メンテナンス作業を容易に行うことができる。さらに、メンテナンス後の組立作業も短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる工業用ロボットの一実施例の側面図である。
【図2】基台13及び旋回ベース14の内部構成を拡大して示す縦断面図である。
【図3】保持機構24を拡大して示す縦断面図である。
【図4】ロッド25を拡大して示す縦断面図である。
【図5】ロッド25の変形例を拡大して示す縦断面図である。
【図6】従来の工業用ロボットの基台部分を示す縦断面図である。
【図7】従来の保持機構を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
11 工業用ロボット
13 基台
13b 取付部
14 旋回ベース
15 第1アーム
16 第2アーム
17 手首部
18 蓋
20 旋回ベース駆動モータ
22 減速機
23 ケーブル
24 保持機構
25,30 ロッド
26 ロックナット
27 中空部材
28 結束部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an industrial robot, and more particularly to an industrial robot having a holding mechanism configured to hold a cable connected to a device on the movable part side in a casing that rotatably supports the movable part.
[0002]
[Prior art]
In a conventional industrial robot, a cable connected to a motor that drives an arm or a turning base is wired so as to be drawn out from the inside of the base. Inside the base, a force to twist the cable is applied by turning the turning base, so the cable is held so as to alleviate the twisting of the cable, and the cable also turns together with the turning base. A holding mechanism is provided.
[0003]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a base portion of a conventional industrial robot. FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a conventional holding mechanism.
As shown in FIG. 6, a
[0004]
The opening 1 a is formed in an arc shape centering on the rotation axis of the
[0005]
On the other hand, a
As shown in FIG. 7, the
[0006]
Accordingly, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration as described above, the plate-shaped
[0008]
Further, conventionally, when performing work such as maintenance of the
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an industrial robot that solves the above problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
According to the first aspect of the present invention, the
According to a second aspect of the present invention, the
[0011]
Therefore, according to the present invention, the
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of an embodiment of an industrial robot according to the present invention.
As shown in FIG. 1, an industrial robot 11 is a playback type (teaching reproduction type) articulated robot that performs a pre-teached operation when an object to be coated is conveyed by a conveyor (not shown) or the like. It is.
[0013]
The industrial robot 11 is configured to perform a teaching operation controlled by a robot controller (not shown), and a base (housing) 13 and a turn that turns around the A axis on the
[0014]
The
[0015]
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the internal structure of the
As shown in FIG. 2, the turning
[0016]
The
[0017]
A holding
[0018]
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the
As shown in FIG. 3, the holding
[0019]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the
As shown in FIG. 4, the
[0020]
A bearing is not provided between the
[0021]
The
[0022]
Further, in the
[0023]
FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view showing a modified example of the
As shown in FIG. 5, in the
The
[0024]
In the above embodiment, an articulated industrial robot has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to industrial robots having other configurations.
Moreover, in the said embodiment, although the structure which screwed the
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the holding mechanism includes the mounting portion that is positioned at the rotation center of the movable portion in the casing and the bearing that rotatably holds the cable or the tube in the mounting portion, It eliminates the need for bearings, reduces the number of parts, and prevents deformation when the cable is bent. In addition, it is possible to disassemble the holding mechanism in the housing without removing the device provided on the top of the housing, and maintenance work can be easily performed. Furthermore, assembly work after maintenance can be performed in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an embodiment of an industrial robot according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing internal configurations of a
3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a
4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a
5 is an enlarged longitudinal sectional view showing a modified example of the
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a base portion of a conventional industrial robot.
FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a conventional holding mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (2)
前記保持機構は、ロッド25の一端に前記基台13と締結する締結部25aを備え、他端にコ字状に曲げられた前記ケーブル23の垂直部分23aを保持するとともにロッド25に関して回動自在な中空部材27を備え、前記基台13から取り外すことができるように構成されたことを特徴とする工業用ロボット。The holding mechanism includes a fastening portion 25 a that is fastened to the base 13 at one end of the rod 25, holds the vertical portion 23 a of the cable 23 bent in a U-shape at the other end, and is rotatable with respect to the rod 25. An industrial robot comprising a hollow member 27 configured to be removable from the base 13.
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP11727298A JP3951077B2 (en) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Industrial robot |
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