JP5670588B2 - 多関節形ロボット - Google Patents

Description

本発明は多関節形ロボット、詳しくは７以上の自由度を有する多関節形ロボットに関する。

近年、産業用ロボットとして、特許文献１に示すように冗長軸を備えた７自由度を有するロボットが提案されている。前記ロボットのマニピュレータは、基台に対して第１回転軸心周りに旋回可能に設けられた旋回台を備えているとともに、前記旋回台には前記第１回転軸心と直交する面内の第２回転軸心周りに第１アームが回動可能に設けられている。又、前記第１アームの先端部に、前記第２回転軸心と直交する第３回転軸心周りに第２アームが旋回可能に設けられている。さらに、前記第２アームの先端部に、前記第３回転軸心と直交する面内の第４回転軸心周りに第３アームが回動可能に設けられている。又、前記第３アームの先端部には手首組立体が取り付けられているとともに、前記第１アーム、第２アーム、及び第３アームを、それらの回動軸心周りに回転駆動するモータとを備えている。

このように構成された７自由度を備える多関節形ロボットは、作業対象物、あるいは周辺装置との干渉、あるいは腕相互の干渉が軽減できるため、ロボットの周辺の作業領域が有効に活用できるメリットがある。

国際公開第２００９／０６９３８９号パンフレット

ところで、産業用ロボットにおいては、各アームに設けられた駆動モータ、及び手首組立体に設けられる作業ツールに電力を供給するためのパワーケーブル、並びに各種制御信号等をロボット制御装置から送信、或いは作業ツールに設けられた各種検出信号をロボット制御装置に送信するための通信ケーブルが設けられている。特許文献１の多関節形ロボットでは、基台内から旋回台内にいれたケーブルを、前記旋回台の下部から外部に露出させるとともに、第１アームの外側面に沿って上方へ延出して配線するようにしている。又、前記ケーブルは、固定クランプにて第１アームの上部外側面に固定して、さらに、背面側に水平方向に曲げた状態で前記固定クランプとは別の固定クランプにより、第１アームの前記背面に固定するようにしている。さらに、前記水平方向に曲げられたケーブルは、横Ｕ字状に曲げた状態にして第２アームの下部において外側面に沿わすように水平に配線した状態で、固定クランプにより第２アームの外側面に固定するようにしている。又、第２アームに固定された前記ケーブルは、さらに、第２アームの側面の略中で垂直方向に曲げて第２アームの略中間部位置に固定クランプで固定するようにし、ケーブル上部を前記第３アーム内に入れるようにしている。

ところが、前述のようにケーブルが配線されていると、第１アームの上部外側面にケーブルが固定されているため、第１アームが動作した際に、前記ケーブルにたるみやあるいは張り出しが生じる。又、第１アームが動作した際に、周辺に位置する物が障害物となり、前記ケーブルと干渉する可能性がある。なお、上記のケーブルの張り出しを防止しようとした場合、ロボットの動作範囲を狭くすることが考えられるが、この場合は、ロボットの動作範囲が抑制されることになり、好ましくない。

本発明の目的は、旋回台上に設けられた第１アーム、第２アームに配置されるケーブル類とロボットの周辺に位置する傷害物との干渉をなくすことができる７自由度以上を有する多関節形ロボットを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、基台と、前記基台に対し第１回転軸心周りに旋回可能に設けられた旋回台と、前記旋回台に対して前記第１回転軸心と直交する面内の第２回転軸心周りに回動可能に設けられた第１アームと、前記第１アームの先端部に有する支持部に、前記第２回転軸心と直交する第３回転軸心周りに旋回可能に設けられた第２アームと、前記第２アームの先端部に、前記第３回転軸心と直交する面内の第４回転軸心周りに回動可能に設けられた第３アームと、前記第３アームの先端部に取付られた手首組立体とを備えた多関節形ロボットにおいて、前記第１アームの支持部に前記第３回転軸心を含みかつ該第３回転軸心と同方向に延びるケーブル挿通孔を有し、ケーブル類を前記第１アーム内部、前記ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部を通過させて配置し、前記ケーブル類のうちの一部のケーブルの一方側を前記第１アームの外壁に設けられた貫通孔を通して前記第１アームの外部に突き出させるとともに当該一部のケーブルの他方側を前記第２アームの外壁に設けられた貫通孔を通して前記第２アームの外部に突き出させたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記ケーブル挿通孔内の前記ケーブル類の移動を抑制するケーブル移動抑制手段が前記ケーブル挿通孔に設けられ、前記第２アームが前記第３回転軸心の周りで旋回した際に、前記ケーブル移動抑制手段により前記ケーブル類の移動を抑制することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２において、前記ケーブル移動抑制手段には、前記第３回転軸心と同軸に配置されるとともに、前記ケーブル類の通過を許容する回転軸心通過孔が設けられ、前記ケーブル移動抑制手段には、前記回転軸心通過孔の周りに位置する複数個の保持孔が設けられ、前記複数個の保持孔に前記ケーブル類が通過されて保持されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３において、前記保持孔は、径の異なるように複数個形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４において、前記回転軸心通過孔は、前記保持孔よりも大径に形成されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項において、前記一部のケーブルの一方側の端部は、前記第１アームの外壁の外面に設けられた第１端子部に対して取り外し可能に接続されているとともに、前記一部のケーブルの他方側の端部は、前記第２アームの外壁の外面に設けられた第２端子部に対して取り外し可能に接続されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６において、前記ケーブル類は、前記一部のケーブルとしてのパワーケーブルと複数の制御信号ケーブルとを含み、前記第１アーム内部、前記ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部では、前記複数の制御信号ケーブルは、互いに分離して配置されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項において、前記第２アームの外壁に開口を形成し、当該開口を覆うカバーを前記第２アームに着脱自在に取り付けたことを特徴とする。

以上詳述したように、請求項１の発明によれば、ケーブル類を、前記支持部よりも旋回台側に位置する前記第１アーム内部、ケーブル挿通孔、第２アーム内部に配置することにより、ロボットの動作時において第１アーム、第２アームに配置されるケーブル類とロボットの周辺に位置する傷害物との干渉をなくすことができる。

請求項２の発明によれば、ケーブル移動抑制手段により、第２アームが旋回した際に、ケーブル類の移動を抑制できるため、ケーブル挿通孔の移動が制限されて、ケーブル類の耐久性を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、回転軸心通過孔を通過するケーブル類には、第２アームの旋回時には、捻れが発生するが、一方、保持孔を通過させたケーブル類には、捻れ以外の変形や移動が伴う。このため、保持孔にはこの変形や移動に伴うに対応できるケーブル類を挿通させることができる。又、回転軸心通過孔には前記捻れの耐久性が大きいケーブル類を挿通させることができる。

請求項４の発明によれば、複数の保持孔に対して、それぞれ径の異なるケーブル類を挿通して保持することができ、たとえば信号伝達のためのケーブル類を挿通して配置できる。

請求項５の発明によれば、回転軸心通過孔が保持孔よりも大径に形成されていることにより、径の太いケーブル類（例えば、パワーケーブル）を挿通させることができる。このため、第２アームが旋回した場合、回転軸心通過孔に挿通した径の太いケーブル類に、捻れ以外の大きな負荷がかかることがない。

請求項６の発明によれば、前記支持部よりも旋回台側に位置する第１アーム内部、ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部に配置されたケーブル類のうちの一部のケーブルの交換ができる。

請求項７の発明によれば、前記第１アーム内部、前記ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部では、前記複数の制御信号ケーブルは、互いに分離して配置されているため、第２アームが旋回した際には、制御信号ケーブル同士が互いに拘束されることがなく、自由に移動でき、第２アームの作動を妨害することがない。

本発明を具体化した一実施形態の多関節形ロボットの側面図。 同じく図１のＡ−Ａ線で切断した要部平断面図。 同じく図２のＢ−Ｂ線で切断した第１アームと第２アームとの連結構造を示す要部側断面図。 同じく図２のＣ−Ｃ線で切断した第１アームと第２アームとの連結構造を示す要部側断面図。 同じくケーブルホルダの平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、作用の説明図。

以下、本発明を７自由度を有する溶接ロボットに具体化した一実施形態を図１〜図６を参照して説明する。

図１に示すように、マニピュレータ１０の旋回台３０は、基台２０に対して第１回転軸心Ｊ１の周りに旋回可能に設けられている。前記旋回台３０には前記第１回転軸心Ｊ１と直交する面内の第２回転軸心Ｊ２の周りに第１アーム４０が回動可能に設けられている。又、前記第１アーム４０の先端部に対して、前記第２回転軸心Ｊ２と直交する第３回転軸心Ｊ３の周りに第２アーム５０が旋回可能に設けられている。

さらに、第２アーム５０の先端部に、第３回転軸心Ｊ３と直交する面内の第４回転軸心Ｊ４の周りに第３アーム６０が回動可能に設けられている。又、前記第３アーム６０の先端部には手首組立体７０が取り付けられている。

前記手首組立体７０は、第３アーム６０の先端部に対して、第４回転軸心Ｊ４と直交する第５回転軸心Ｊ５の周りで回動可能に設けられた胴体７２と、胴体７２の先端部に対して第５回転軸心Ｊ５と直交する第６回転軸心Ｊ６の周りで回転可能に設けられた揺動体７４を備えている。又、手首組立体７０は、揺動体７４の先端に対して第６回転軸心Ｊ６と直交する第７回転軸心Ｊ７の周りで回転可能に設けられた回転体７６を備えている。回転体７６には作業ツールとしての溶接トーチ７８が取り付けられている。マニピュレータ１０の第１回転軸心Ｊ１乃至第７回転軸心Ｊ７には、減速機を介したモータが設けられていて、図示しないロボット制御装置からの指令（制御信号）を入力して駆動される。

次に、第１アーム４０と第２アーム５０との連結構造を図３〜図５を参照して説明する。

図３に示すように第１アーム４０先端部には、中空部４１が形成されている。中空部４１は、第１アーム４０の基端側から先端へ延びた周壁４２、先端壁４３、及び周壁４２の一部から第３回転軸心Ｊ３に向かうように延出された下部壁４４により図３において横側方、上方及び一部の下方域が囲まれることにより形成されている。先端壁４３には、第３回転軸心Ｊ３と同軸の断面円形の貫通孔４３ａが形成されている。

図３において、中空部４１の下方には開口４５が形成されるとともに該開口４５はカバー４６にて覆われている。カバー４６は、開口４５の周縁部に対して図示しないビス等の取付手段により着脱自在にされている。カバー４６を取り外した際には、開口４５及び中空部４１は後述する信号端子ボックス９２に対する制御信号ケーブルＣ２及びパワーケーブルＰＣ２の交換が可能な手作業空間となる。

図３、図４に示すように第１アーム４０の先端部（図３、図４においては上端部）には、円筒状の支持部材４７が固定されている。支持部材４７には、第３回転軸心Ｊ３と同軸であって、第１アーム４０の貫通孔４３ａと同径の貫通孔４７ａが形成されている。支持部材４７の先端面には、貫通孔４７ａと同軸の円筒部４９が突出されている。円筒部４９の外周には大径の歯車４９ａが固定されている。

歯車４９ａは、第２アーム５０に設けられた図示しない駆動モータの出力軸に設けられた歯車と減速機構を構成している。そして、前記駆動モータの駆動により、第２アーム５０が第３回転軸心Ｊ３の周りで旋回する。

支持部材４７の先端には、軸受部材４８が固定されている。図４に示すように軸受部材４８の先端部には、第２アーム５０の基端部が第３回転軸心Ｊ３の周りで旋回可能に支持されている。本実施形態では、支持部材４７と、軸受部材４８とにより支持部が構成されている。前記貫通孔４７ａはケーブル挿通孔に相当する。

第２アーム５０の基端部には、中空部５１が設けられている。中空部５１は、底壁５２、底壁５２から上方へ立設された周壁５３、及び上壁５４により囲まれて形成されている。

又、中空部５１は、底壁５２及び上壁５４間に形成された仕切壁５５により、第１室５６及び第２室５７に区画されている。仕切壁５５には、後述するパワーケーブルＰＣ２，制御信号ケーブルＣ２の第１室５６から第２室５７への配置を許容する挿通孔５９が形成されている。

前記中空部５１において、第２アーム５０の上壁５４、周壁５３には、開口５１ａが設けられている。開口５１ａは、周縁部に対してビス等の取付手段により取付けされたカバー５１ｂにより覆われている。そして、前記ビス等の取付手段を取り外すことにより、開口５１ａを介して第１室５６、挿通孔５９、及び第２室５７が、後述する信号端子ボックス９３に対する制御信号ケーブルＣ２及び電力端子部９１に対するパワーケーブルＰＣ２の交換が可能な手作業空間となる。

第１室５６の底壁５２には、貫通孔４７ａと同軸同径の貫通孔５２ａが形成されている。図３、図４に示すように底壁５２には、円筒状の筒体５８が設けられている。筒体５８は、先端に設けられた取付フランジに対してビス等の締め付け手段により、底壁５２に対して取付け固定されている。筒体５８は前記貫通孔５２ａ，４７ａ，４３ａに対して摺動自在に挿通されている。

図４に示すように第１アーム４０の周壁４２外面、及び第２アーム５０の周壁５３外面には、電力端子部９０、９１がそれぞれ設けられている。電力端子部９０は、第１端子部に相当する。電力端子部９１は第２端子部に相当する。電力端子部９０、９１には、中空部４１、貫通孔４７ａ、及び中空部５１内に配置したパワーケーブルＰＣ２の各端が接続されている。具体的には、パワーケーブルＰＣ２の各端の端子ＰＣ２ａ，ＰＣ２ｂは、周壁４２、５３に設けられた貫通孔（図示しない）を通して中空部４１、５１から外部に突出されて、ボルトＢ１，Ｂ２により電力端子部９０、９１に対して取り外し可能に取付されている。なお、周壁４２、５３に設けられた前記貫通孔（図示しない）は、パワーケーブルＰＣ２を取り外す際に、前記端子ＰＣ２ａ，ＰＣ２ｂが抜き出し可能な大きさに形成されている。

又、図４に示すように第１アーム４０の周壁４２外面、及び第２アーム５０における第２室５７の周壁５３内面には、信号端子ボックス９２、９３がそれぞれ設けられている。信号端子ボックス９２は、第１端子部に相当するとともに、信号端子ボックス９３は第２端子部に相当する。信号端子ボックス９２、９３には、中空部４１、貫通孔４７ａ、及び中空部５１内に配置した複数の制御信号ケーブルＣ２は、互いに分離して、かつ各端が取り外し可能に接続されている。

次に、貫通孔４７ａに挿通されているパワーケーブルＰＣ２、及び制御信号ケーブルＣ２の位置の抑制ついて説明する。

筒体５８の底壁５２側の開口は貫通孔５２ａよりも拡径されて係止段部が形成されている。前記係止段部に対して、ケーブルホルダ８０が取付けされている。このように本実施形態では、ケーブルホルダ８０の取付位置を貫通孔４７ａにおいて、中空部５１側に寄せて位置させている。ケーブルホルダ８０は、エラストマー、合成ゴム、天然ゴム等の弾性部材から形成されている。ケーブルホルダ８０は、ケーブル移動抑制手段に相当する。

図５に示すようにケーブルホルダ８０は、第３回転軸心Ｊ３と同軸に配置された貫通孔８１を有する円筒状の本体部８２と、本体部８２から突出されて前記係止段部に係合されるフランジ部８３を備えている。前記貫通孔８１は、回転軸心通過孔に相当する。図２、図３に示すようにケーブルホルダ８０は、取付リング８６が前記フランジ部８３に被せられるとともに、取付リング８６に挿入されたボルト等の締め付け手段により、筒体５８のフランジに対して取り外し自在に取付けされている。

前記貫通孔８１はパワーケーブルＰＣ２の径よりも若干大径に、かつ後述の保持孔８４よりも大径に形成されるとともに、図４、図５に示すようにパワーケーブルＰＣ２が挿通されている。パワーケーブルＰＣ２は、前記貫通孔８１に遊挿されることにより、図３、図４に示すように貫通孔４７ａ内に挿通する部位が第３回転軸心Ｊ３と同軸に位置するように抑制されている。そして、図４に示すようにパワーケーブルＰＣ２は、中空部４１内に位置する部位、貫通孔４７ａ内に位置する部位、及び中空部５１内（すなわち、第１室５６及び第２室５７）に位置する部位により、第２アーム５０が旋回原点位置に位置している際にコ字状に配置されている。

又、本体部８２には、図５に示すように前記貫通孔８１を周囲には複数の保持孔８４が貫通して形成されているとともに前記制御信号ケーブルＣ２が挿入されている。前記複数の保持孔８４は、互いに径が異なるように形成されている。又、保持孔８４は、フランジ部８３及び保持孔８４に切り込み形成されたスリット８５により、外部から保持孔８４内に制御信号ケーブルＣ２を取り外し自在に入れ込み可能となっている。なお、説明の便宜上、図５では保持孔８４のすべてに制御信号ケーブルＣ２を挿通した状態が図示されているが、必ずしも、全部の保持孔８４に制御信号ケーブルＣ２が挿入されるものではない。ロボットの仕様に応じて、必要な数の制御信号ケーブルＣ２分が、当該制御信号ケーブルＣ２の径よりも若干小径の保持孔８４内に挿入されて、弾性的に保持される。

前記制御信号ケーブルＣ２は、前記保持孔８４に挿通されることにより、図３、図４に示すように貫通孔４７ａ内に挿通する部位において中空部５１側が保持されて、すなわち、位置が抑制されている。そして、図４に示すように制御信号ケーブルＣ２は、中空部４１内に位置する部位、貫通孔４７ａ内に位置する部位、及び中空部５１内に位置する部位により、第２アーム５０が旋回原点位置に位置している際にコ字状に配置されている。

図１に示すように、旋回台３０及び第１アーム４０にはパワーケーブルＰＣ１が外配されている。パワーケーブルＰＣ１の各端は、図１に示すように、旋回台３０の外面に設けられた電力端子部９４及び第１アーム４０の前記電力端子部９０に対してそれぞれ取り外し可能に接続されている。なお、パワーケーブルＰＣ１の電力端子部９４，９０に対する取付構造は、公知の方法で行っているため、詳細な説明を省略する。前記電力端子部９４は、電源装置に接続されたパワーケーブル（ともに図示しない）が接続されている。

又、図１に示すように、第２アーム５０及び第３アーム６０にはパワーケーブルＰＣ３が外配されている。パワーケーブルＰＣ３は、一端が前記電力端子部９１に接続されるとともに、他端が図示しない接続用のパワーケーブルに接続されて前記溶接トーチ７８に電力を供給する。

又、図１に示すように、旋回台３０及び第１アーム４０には、各種の制御信号を送信するための複数本の制御信号ケーブルが束ねられた状態で、可撓性、或いは弾性を有するチューブＴ１内に挿通されて外配されている。

図１に示すように旋回台３０の周壁内には図示しない中継用の信号端子ボックスが設けられているとともに図示しないロボット制御装置からの制御信号送出用の制御信号ケーブルが接続されている。そして、図示しない同信号端子ボックスに対して前記周壁の図示しない開口を介して、チューブＴ１内の複数の制御信号ケーブルＣ１（図４参照）の一端が接続されている。又、前記チューブＴ１は、図４に示すように、第１アーム４０の中空部４１において、下部壁４４が省略された開口４５ａに導入されている。そして、前記信号端子ボックス９２に対して、チューブＴ１内の各制御信号ケーブルＣ１の一端が取り外し可能に接続されている。

図１に示すように、第２アーム５０及び第３アーム６０には、各種の制御信号を送信するための複数本の制御信号ケーブルＣ３（図４参照）が束ねられた状態で、可撓性、或いは弾性を有するチューブＴ２内に挿通されて外配されている。又、前記チューブＴ２は、図４に示すように、第２アーム５０の中空部５１において、上壁５４が省略された開口５４ａに導入されている。そして、前記信号端子ボックス９３に対して、チューブＴ２内の各制御信号ケーブルＣ２の一端が取り外し可能に接続されている。

又、前記チューブＴ２は、図１に示すように、第３アーム６０の周壁に設けられた図示しない開口に導入され、該開口内に設けられた図示しない信号端子ボックスに対して、チューブＴ２内の各制御信号ケーブルＣ２の他端が取り外し可能に接続されている。前記各制御信号ケーブルにより、マニピュレータ１０の各関節部に設けられた駆動モータ等の制御対象に対して図示しないロボット制御装置から制御信号が送られる。

（実施形態の作用）
さて、上記のように構成された溶接ロボットの作用を説明する。

図６（ａ）は図４の状態を概略で示した図であり、第１アーム４０に対して第２アーム５０が、旋回原点位置に位置している状態を示している。同図に示すように、この状態では、パワーケーブルＰＣ２，各制御信号ケーブルＣ２は、コ字状になっている。

この状態で、前記旋回原点位置から、第１アーム４０に対して第２アーム５０が＋１８０度又は−１８０度旋回すると、ケーブルホルダ８０も第２アーム５０に固定されているため回動し、図６（ｂ）又は図６（ｃ）に示す状態となる。この状態では、パワーケーブルＰＣ２は、貫通孔８１に遊挿されているため、貫通孔８１により抑制されて、ケーブルホルダ８０の第３回転軸心Ｊ３と同軸に配置された状態に保持されるとともに、貫通孔４７ａに挿通された部位は捻れる。

一方、ケーブルホルダ８０の各保持孔８４に保持されている各制御信号ケーブルＣ１は、ケーブルホルダ８０が回動するため、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示すように特に貫通孔４７ａ内の部位が変位する。このケーブルホルダ８０が回動する際の制御信号ケーブルＣ１の貫通孔４７ａ内の部位の変位は、同じく貫通孔４７ａ内に位置するパワーケーブルＰＣ２の部位の周りを移動するだけであるため、制御信号ケーブルＣ１が、互いの変位を邪魔することがない。

さて、本実施形態によれば、以下のような特徴がある。

（１）本実施形態の７自由度を有する溶接ロボットは、第１アーム４０の支持部材４７、及び軸受部材４８（支持部）に第３回転軸心Ｊ３を含みかつ該第３回転軸心Ｊ３と同方向に延びる貫通孔４７ａ（ケーブル挿通孔）を有する。そして、パワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）を、第１アーム４０内部、貫通孔４７ａ、及び第２アーム５０内部を通過させて配置した。

この結果、ロボットの動作時において第１アーム４０、第２アーム５０に配置されるパワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）とロボットの周辺に位置する傷害物との干渉をなくすことができる。

（２）本実施形態では、溶接ロボットは、貫通孔４７ａ（ケーブル挿通孔）内のパワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）の移動を抑制するケーブルホルダ８０（ケーブル移動抑制手段）が貫通孔４７ａ（ケーブル挿通孔）に設けられている。又、第２アーム５０が第３回転軸心Ｊ３の周りで旋回した際に、ケーブルホルダ８０によりパワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２の移動を抑制するようにした。この結果、本実施形態によれば、ケーブルホルダ８０により、第２アーム５０が旋回した際に、パワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２の移動を抑制できるため、貫通孔４７ａのパワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２の耐久性を向上させることができる。

（３）本実施形態では、ケーブルホルダ８０（ケーブル移動抑制手段）には、第３回転軸心Ｊ３と同軸に配置されるとともに、パワーケーブルＰＣ２（ケーブル類）の通過を許容する貫通孔８１（回転軸心通過孔）が設けられている。又、ケーブルホルダ８０には、貫通孔８１の周りに位置し、複数個の保持孔８４が設けられ、複数個の保持孔８４に制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）が通過されて保持されている。この結果、本実施形態によれば、貫通孔８１を通過するパワーケーブルＰＣ２には、第２アーム５０の旋回時には、捻れが発生するが、一方、保持孔８４を通過させた制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）には、捻れ以外の変形や移動が伴う。このため、保持孔８４にはこの変形や移動に伴うに対応できるケーブル類を保持孔８４に挿通させることができる。又、貫通孔８１には前記捻れの耐久性が大きいパワーケーブルＰＣ２を挿通させることができる。

（４）本実施形態では、ケーブルホルダ８０の保持孔８４は、径の異なるように複数個形成されている。この結果、複数の保持孔８４に対して、それぞれ径の異なる制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）を挿通して保持することができ、たとえば信号伝達のためのケーブル類を挿通して配置できる。

（５）本実施形態では、ケーブルホルダ８０の貫通孔８１（回転軸心通過孔）は、保持孔８４よりも大径に形成されている。この結果、本実施形態によれば、制御信号ケーブルよりも径の太いケーブル類（例えば、パワーケーブル）を挿通させることができる。このため、第２アーム５０が旋回した場合、貫通孔８１に挿通した径の太いケーブル類に、捻れ以外の大きな負荷が、径の太いケーブル類にかかることがない。

（６）本実施形態では、パワーケーブルＰＣ２，及び制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）の両端は、第１アーム４０、及び第２アーム５０にそれぞれ設けられた電力端子部９０，信号端子ボックス９２（第１端子部）及び電力端子部９１、信号端子ボックス９３（第２端子部）に対して取り外し可能に接続されている。この結果、パワーケーブルＰＣ２，制御信号ケーブルＣ２（ケーブル類）の交換ができる。特に、第１アーム４０内部、貫通孔４７ａ（ケーブル挿通孔）、及び第２アーム５０内部の個々の制御信号ケーブルは複数設けられているため、痛み具合の程度に応じて、制御信号ケーブルのみを交換できる。或いは、パワーケーブルＰＣ２のみを交換することもできる。

又、外配したパワーケーブルＰＣ１，ＰＣ３とは異なるサイクルで、パワーケーブルＰＣ２を交換することもできる。さらには、外配したチューブＴ１，Ｔ２内の制御信号ケーブルとは異なるサイクルで、制御信号ケーブルＣ１を交換することもできる。

（７）本実施形態では、ケーブル類には、複数の制御信号ケーブルを含む。そして、第１アーム４０内部、貫通孔４７ａ、及び第２アーム５０内部では、複数の制御信号ケーブルＣ２は、互いに分離して配置されている。このため、第２アーム５０が旋回した際には、制御信号ケーブルＣ２同士が互いに拘束されることがなく、自由に移動でき、第２アーム５０の作動を妨害することがない。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

・ 前記実施形態ではアーク溶接ロボットに具体化したが、アーク溶接ロボット以外に、スポット溶接ロボット、塗装ロボット等の他の産業用ロボットに具体化してもよい。

・ 前記実施形態では、支持部を支持部材４７と軸受部材４８とにより構成したが、支持部材４７に対して軸受を一体にして、支持部材４７により支持部を構成するようにしてもよい。

・ 前記実施形態では、ケーブルホルダ８０に設けられた複数の保持孔８４は、互いに径が異なるように設けられていたが、すべて同径としてもよい。或いは、同径の保持孔８４を複数個設けて一グループとし、このグループとは異なる径を有する複数の保持孔８４を他のグループとして設けるようにしてもよい。

・ 前記実施形態では、ケーブルホルダ８０の取付位置を貫通孔４７ａの中空部５１側に寄せて位置させたが、ケーブルホルダ８０の取付位置は、限定するものではない。例えば、ケーブルホルダ８０の取付位置を、貫通孔４７ａの高さ方向（図３において、上下方向）の中間位置、或いは、貫通孔４７ａにおいて、中空部４１側に寄った位置にしてもよい。

・ 前記実施形態では、ケーブルホルダ８０は、筒体５８に対して取付けしたが、貫通孔５２ａ、４７ａ、４３ａのいずれか１つに対して直接着脱自在に取付してもよい。

・ 前記実施形態では、ケーブルホルダ８０はエラストマー、合成ゴム、天然ゴム等の弾性部材から形成したが、材質は限定するものではない。例えば、金属製であってもよい。なお。金属製の場合は、スリット８５を省略するものとする。

・ 前記実施形態では、７自由度を有する多関節形ロボットに具体化したが、７自由度に限定されるものではなく、８自由度以上の多関節形ロボットに具体化してもよい。

１０…マニピュレータ、２０…基台、３０…旋回台、４０…第１アーム、
４７…支持部材（支持部）、４７ａ…貫通孔（ケーブル挿通孔）、
４８…軸受部材（支持部）、４９…円筒部、
５０…第２アーム、５１…中空部、
６０…第３アーム、７０…手首組立体、
７２…胴体、７４…揺動体、７６…回転体、７８…溶接用トーチ、
８０…ケーブルホルダ（ケーブル移動規制手段）、
８１…貫通孔（回転軸心通過孔）、８２…本体部、
８３…フランジ部、８４…保持孔、８５…スリット、
８６…取付リング、９０…電力端子部（第１端子部）、
９１…電力端子部（第２端子部）、
９２…信号端子ボックス（第１端子部）、
９３…信号端子ボックス（第２端子部）、
９４…電力端子部、Ｃ２…制御信号ケーブル（ケーブル類）、
ＰＣ２…パワーケーブル（ケーブル類）。

Claims (8)

1. 基台と、前記基台に対し第１回転軸心周りに旋回可能に設けられた旋回台と、前記旋回台に対して前記第１回転軸心と直交する面内の第２回転軸心周りに回動可能に設けられた第１アームと、前記第１アームの先端部に有する支持部に、前記第２回転軸心と直交する第３回転軸心周りに旋回可能に設けられた第２アームと、前記第２アームの先端部に、前記第３回転軸心と直交する面内の第４回転軸心周りに回動可能に設けられた第３アームと、前記第３アームの先端部に取付られた手首組立体とを備えた多関節形ロボットにおいて、
   前記第１アームの支持部に前記第３回転軸心を含みかつ該第３回転軸心と同方向に延びるケーブル挿通孔を有し、
   ケーブル類を前記第１アーム内部、前記ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部を通過させて配置し、前記ケーブル類のうちの一部のケーブルの一方側を前記第１アームの外壁に設けられた貫通孔を通して前記第１アームの外部に突き出させるとともに当該一部のケーブルの他方側を前記第２アームの外壁に設けられた貫通孔を通して前記第２アームの外部に突き出させたことを特徴とする多関節形ロボット。
2. 前記ケーブル挿通孔内の前記ケーブル類の移動を抑制するケーブル移動抑制手段が前記ケーブル挿通孔に設けられ、前記第２アームが前記第３回転軸心の周りで旋回した際に、前記ケーブル移動抑制手段により前記ケーブル類の移動を抑制することを特徴とする請求項１に記載の多関節形ロボット。
3. 前記ケーブル移動抑制手段には、前記第３回転軸心と同軸に配置されるとともに、前記ケーブル類の通過を許容する回転軸心通過孔が設けられ、
   前記ケーブル移動抑制手段には、前記回転軸心通過孔の周りに位置する複数個の保持孔が設けられ、前記複数個の保持孔に前記ケーブル類が通過されて保持されていることを特徴とする請求項２に記載の多関節形ロボット。
4. 前記保持孔は、径の異なるように複数個形成されていることを特徴とする請求項３に記載の多関節形ロボット。
5. 前記回転軸心通過孔は、前記保持孔よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の多関節形ロボット。
6. 前記一部のケーブルの一方側の端部は、前記第１アームの外壁の外面に設けられた第１端子部に対して取り外し可能に接続されているとともに、前記一部のケーブルの他方側の端部は、前記第２アームの外壁の外面に設けられた第２端子部に対して取り外し可能に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の多関節形ロボット。
7. 前記ケーブル類は、前記一部のケーブルとしてのパワーケーブルと複数の制御信号ケーブルとを含み、
   前記第１アーム内部、前記ケーブル挿通孔、及び前記第２アーム内部では、前記複数の制御信号ケーブルは、互いに分離して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の多関節形ロボット。
8. 前記第２アームの外壁に開口を形成し、当該開口を覆うカバーを前記第２アームに着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の多関節形ロボット。