(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
作業台座と、該作業台座に設けられ作業テーブルをX軸方向に往復移動するX機構部を備えたX本体と、前記作業台座に立設した柱と、該柱に設けてY軸方向に往復移動するY軸走行基台を有するY機構部を備えたY本体と、前記Y軸走行基台の連結部に装着固定されて先端に設けたツールをZ軸方向に往復移動するZ機構部を有するZ本体と、前記Z機構部を制御するロボットケーブルとからなる卓上ロボットにおいて、前記Y軸走行基台には、前記ロボットケーブルから露出した電線の束が収納され、前記Y本体のベースカバーの正面には正面カバーが装着されており、該正面カバーの上端と、前記ベースカバーの上面覆部との間に形成された上部スリットから突出した前記Y軸走行基台の前記連結部に装着固定された前記Z機構部の制御のための前記電線を前記上部スリットの開口周縁と接触することなく通過するように案内する案内手段を具備してなることを特徴とする卓上ロボット。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、Y本体及びZ本体のそれぞれの可動体は共にモータを使用して往復移動するものであり、それぞれに電源ケーブルが必要である。また、Y軸方向移動及びZ軸方向移動の移動動作を制御する制御ケーブルも必要である。特許文献1に代表されるような卓上ロボットでは、上記電源及び制御ケーブルは、Y本体からZ本体に向かってそれぞれのケーシングの外部に露出して橋渡し状態で連結されている。
【0006】
電源,制御ケーブルは、一本の太いケーブルにまとめられ、Z本体がY本体に対してY軸方向に移動するときにケーブルは左右方向に捩じれながら往復移動する。そのために、ケーブルは、Z本体が往復移動するために余裕を有する長さで、且つ略逆U字形状に折り返し状態となっている。
【0007】
しかし、ケーブルがY本体及びZ本体のそれぞれのケーシングの外部に大きく露出することで、作業者は、作業時にケーブルが邪魔になり、ケーブルに手や品物が引っ掛かるような事態が生じるおそれが十分にある。そして、そのような場合、品物を手から落としてしまい、破損するおそれがある。
【0008】
特に、製品が精密な機械であると、その損害も極めて大きくなる。また、ケーブルを外部に露出させると、このケーブルから外部へ電磁気を放射したり、或いは外部からノイズを受けてしまい、本体のみならず、外部機器へ悪影響を及ぼすという不都合もあった。
【0009】
そのために、ケーシングの外部に露出していたケーブルを、ケーシング内に収納することが試みられているが、ケーシング内にケーブルを配置する構成にすると、別の新たな問題点が出てくる。つまり、Y本体からZ本体に電源供給及び制御信号を送るケーブル内の多数の電線束を送る適正なルートを確保しなければならないことである。
【0010】
そこで、Y本体のケーシングに、Z本体とを連結し、且つ該Z本体をY軸方向に往復移動させるためのスリットが存在する。このスリットを利用してケーブル内の電線束をZ本体に送り出す構成とした場合において、Z本体がY軸方向に往復移動するときに、電線がスリットの開口周縁等に接触して断線するおそれがある。
【0011】
本発明の目的(解決しようとする技術的課題)は、卓上ロボットにおいて、Y本体からZ本体に向かって電源供給及び制御信号等のケーブルの電線束を外部に露出することなく、且つ切断するおそれのない配線を極めて簡単な構成にて実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意、研究を重ねた結果、請求項1の発明を、作業台座と、該作業台座に設けられ作業テーブルをX軸方向に往復移動するX機構部を備えたX本体と、前記作業台座に立設した柱と、該柱に設けてY軸方向に往復移動するY軸走行基台を有するY機構部を備えたY本体と、前記Y軸走行基台の連結部に装着固定されて先端に設けたツールをZ軸方向に往復移動するZ機構部を有するZ本体と、前記Z機構部を制御するロボットケーブルとからなる卓上ロボットにおいて、前記Y軸走行基台には、前記ロボットケーブルから露出した電線の束が収納され、前記Y本体のベースカバーの正面には正面カバーが装着されており、該正面カバーの上端と、前記ベースカバーの上面覆部との間に形成された上部スリットから突出した前記Y軸走行基台の前記連結部に装着固定された前記Z機構部の制御のための前記電線を前記上部スリットの開口周縁と接触することなく通過するように案内する案内手段を具備してなる卓上ロボットとしたことにより、上記課題を解決した。
【0013】
請求項2の発明を、前記案内手段は、前記上部スリットを通過する前記Y軸走行基台の連結部と共に前記電線が配置される空隙部を構成する被覆カバーとしてなる請求項1に記載の卓上ロボットとしたことにより、上記課題を解決した。請求項3の発明を、前記案内手段は、押え部材とし、前記Y軸走行基台の連結部に配置される前記電線を、前記上部スリットを通過させるように前記上部スリット近傍で前記押え部材にて固定されてなる請求項1に記載の卓上ロボットとしたことにより、上記課題を解決した。
【0014】
請求項4の発明を、前記案内手段は、前記Y軸走行基台の連結部の前記上部スリット近傍に形成される案内溝と押え部材とからなり、前記電線を前記案内溝に配置され、前記上部スリット近傍で前記案内溝の前記電線を前記押え部材で固定してなる請求項1に記載の卓上ロボットとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明では、Y本体に形成されたスリットから突出したY軸走行基台の連結部に装着固定されたZ機構部の制御のための電線を前記スリットを通過するように案内する案内手段を具備したものである。Y本体からZ本体のZ機構部に送る電線は、案内手段によって、スリット周囲及び近傍から保護され、スリットの開口周縁と接触することなく、Y軸走行基台と共に往復移動を行うことができる。これによって、電線及びケーブルをY本体とZ本体の外部に露出させることなく、しかも、断線のおそれもなく、極めて簡単な構成にて実現することができる。
【0016】
請求項2の発明では、前記案内手段は、スリットを通過するY軸走行基台の連結部と共に電線が配置される空隙部を構成する被覆カバーとしたことにより、電線は、空隙部に配置され、比較的広いスペースが確保されて、電線同士が密に寄り集まることがなく、よって相互に電気磁気的に影響されず、良好な電気信号をZ本体に送ることができる。しかも、電線は、Y軸走行基台と被覆カバーとによってスリットの開口周縁及び近傍から保護されるものである。
【0017】
請求項3の発明では、案内手段は、押え部材とし、Y軸走行基台の連結部に配置される電線を、スリットを通過させるようにスリット近傍で押え部材にて固定される構成としたので、極めて簡易な構成にて電線をスリットの開口周縁及び近傍から保護することができる。
【0018】
請求項4の発明では、前記案内手段は、Y軸走行基台の連結部のスリット近傍に形成される案内溝と押え部材とからなり、電線を案内溝に配置され、スリット近傍で案内溝の電線を押え部材で固定する構成としたものである。このように案内手段は、電線が案内溝に収納され、押え部材にて電線が押えられることにより、連結部の表面から電線が突出することなく、極めて簡単な構造で、電線をスリットの開口周縁及び近傍から保護することができる。また、比較的溝幅の小さいスリットの場合にも適応が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、
図1に示すように、作業台座1と、該作業台座1上に設けられ、X軸方向に往復移動するX機構部21を備えたX本体2と、前記作業台座1に立設された柱11と、該柱11に設けてY軸方向に往復移動するY機構部3を備えたY本体Aと、前記Y機構部3に装着固定されてZ軸方向に往復移動するZ機構部91を収納したZ本体9とから構成される。前記X軸方向と前記Y軸方向とは共に水平方向で直交する方向であり、前記Z軸方向とは垂直方向となる。
【0021】
作業台座1は、正面側に本発明の卓上ロボットの操作を行う操作部が設けられ、その頂部は略正方形又は長方形等の方形状に形成されている。そして、作業台座1の頂部にはX本体2が設けられている〔
図1(A)参照〕。該X本体2のX機構部21は、略長方形状のワーク台21aと、該ワーク台21a上をモータによってX軸方向に往復移動する作業テーブル21bとから構成されている。
【0022】
台座1の頂部には、柱11が設けられ、該柱11の頂部に、Y本体Aが装着されている。Y本体Aは、Y機構部3とY本体ハウジング4とY軸走行基台7から構成される〔
図1(B),(C)参照〕。また、Y軸走行基台7と、ロボットケーブル5及び補強部材6とを連結するためのベースブラケット33,ブラケットカバー35等が備わっている。
【0023】
ベースブラケット33は、Y軸走行基台7にロボットケーブル5を固定する取付台として役目をなすものであり、平坦状の部材である。ベースブラケット33上には、ブラケットカバー35及び後述する被覆カバー8Aが固着され、ロボットケーブル5から露出した電線51b,51b,…の束を保護するものである。
【0024】
Y本体ベース部31は、ベース底部31aからケーブル台31bが上方に突出形成されている〔
図1(B),(C)参照〕。前記ケーブル台31bの頂面は平坦面に形成されており、後述するロボットケーブル5が載置される部分となっている。ケーブル台31bの頂面に対して垂直状となる仕切り壁部31cが形成されている。前記ケーブル台31b及び仕切り壁部31cは、Y軸方向に延びるように形成されている。
【0025】
Y軸走行基台7は、前記仕切り壁部31cにスライドレール36を介して連結され、Y軸走行基台7がY軸方向に往復移動することができるようになっている(
図1参照)。Y軸走行基台7の往復移動は、ベルト駆動部37によって行われる。ベルト駆動部37は、ベルト及び図示されないプーリとモータで駆動される。Y軸走行基台7には、Z本体9が連結され、該Z本体は、Y軸方向に往復移動することができる〔
図1(A),
図2(A)等参照〕。
【0026】
Y軸走行基台7は、主板部71の上端から上連結部72が形成され、下端から下連結部73が形成されている〔
図1(B),(C)参照〕。主板部71は、長方形又は正方形等の方形状の板部として形成されている。上連結部72は、前記主板部71の上端より上方に向かって傾斜する傾斜連結片72aが形成され、該傾斜連結片72aの外端より水平状片72bが形成され、該水平状片72bの外端より垂直状片72cが形成されている。
【0027】
また、下連結部73は、前記主板部71の下端より下方に向かって傾斜する傾斜連結片73aが形成され、該傾斜連結片73aの外端より水平状片73bが形成され、該水平状片73bの外端より垂直状片73cが形成されている。前記上連結部72の傾斜連結片72a,水平状片72b及び垂直状片72cと、下連結部73の傾斜連結片731a,水平状片73b及び垂直状片73cとは上下方向に略対称に形成される〔
図1(C)参照〕。
【0028】
Y本体ハウジング4は、ベースカバー41と正面カバー42とサイドカバー43とから構成される。ベースカバー41は、Y機構部3の上面を覆う上面覆部41aと、Y機構部3の背面を覆う背面覆部41bとから構成されている。正面カバー42はY軸方向を長手方向とする長方形である。また、サイドカバー43は、略正方形状(長方形も含む)である。
【0029】
そして、前記Y本体ベース部31の上方及び背面を覆うようにしてベースカバー41が装着され、該ベースカバー41の両側にサイドカバー43,43が装着される〔
図1(A),
図2(A)参照〕。Y機構部3にY本体ハウジング4を被せた状態は、Y軸方向を長手方向とする略直方体を構成する。
【0030】
Y本体Aのベースカバー41の正(前)面には、長方形の開口が形成され、該開口箇所に正面カバー42が装着される。また、その両側にサイドカバー43が装着される。前記正面カバー42の上下両端にはスリットが形成される。前記正面カバー42の上端と、ベースカバー41の上面覆部41aとの間に形成されるスリットを、上部スリット44と称する。また、正面カバー42の下端とY本体ベース部31のベース底部31aとの間に形成されるスリットを下部スリット45と称する〔
図1(A),
図2(A)参照〕。
【0031】
上部スリット44及び下部スリット45は、それぞれY軸方向に延在し、Y本体Aの内部と外部とを連通する貫通孔となる。そして、前記Y軸走行基台7の上連結部72が、上部スリット44より外方に突出し、下連結部73が下部スリット45より外方に突出するように構成される。
【0032】
具体的には、上連結部72の水平状片72bが上部スリット44を通過し、下連結部73の水平状片73bが下部スリット45を通過する。そして、上連結部72の垂直状片72cと、下連結部73の垂直状片73cにZ本体9が固着される(
図1参照)。
【0033】
ロボットケーブル5は、複数の単位ケーブル51,51,…から構成され、これら単位ケーブル51,51,…は、全て略同等長さであり、並列に配置され、隣接する単位ケーブル51,51,…同士が固着され、全体として略平帯形状或いはフラット状となる〔
図1(C),
図3等参照〕。なお、このように、複数本のケーブルが並設されて一体的の構造としたものをリボンケーブルと称することもある。
【0034】
各単位ケーブル51は、ケーブルチューブ51a内に多数の細い電線51b,51b,…が収納されており、それぞれの単位ケーブル51にはZ本体9への電源供給及び動作の制御信号の伝達等の役目をなしている。
【0035】
ロボットケーブル5の幅方向の側部の少なくとも一方に、補強部材6が固着される。補強部材6は、合成樹脂製等のケーブル状のものであり、該補強部材6をロボットケーブル5に固着し、補強部材6をロボットケーブル5の一部とすることによって、ロボットケーブル5は、Y本体Aの内部で安定した往復移動を行うことができる。
【0036】
ロボットケーブル5は、補強部材6と共に、前記Y本体Aのケーブル台31b上に載置され、その長手方向の一端がケーブル台31bに固定側取付具38によって固着され、他方端側は、前記Y軸走行基台7に固着されたベースブラケット33に可動側取付具39によって固着される(
図3参照)。
【0037】
該可動側取付具39は、Y軸走行基台7とベースブラケット33と共にY軸方向を往復移動し、ロボットケーブル5及び補強部材6は、固定側取付具38と可動側取付具39との間で、略C字形状又は略円弧形状としたロール状折返し部を構成しつつ、前記ケーブル台31b上に配置される(
図3参照)。
【0038】
本発明では、Z機構部91を制御するためのロボットケーブル5の電線51b,51b,…の束を、Y本体AからZ本体9のZ機構部91に送るため、Y軸走行基台7の上連結部72と共にスリット(上部スリット44)に通過させる構成としたものである〔
図1(B),(C),
図2参照〕。本発明では、電線51b,51b,…の束を通過させるスリットは上部スリット44のことを言う。また、上部スリット44に通過するY軸走行基台7の連結部は、上連結部72である。
【0039】
そして、上部スリット44に電線51b,51b,…の束を通過させるために案内手段8が具備される。該案内手段8は、電線51b,51b,…が上部スリット44の通過箇所において、前記上部スリット44の開口周縁44aと非接触となるように抱持する状態にする役目をなすものである。
【0040】
案内手段8には、複数の実施形態が存在し、その第1実施形態として、被覆カバー8Aとしたものである。該被覆カバー8Aは、Y軸走行基台7の上連結部72と共に前記上部スリット44を通過可能な略扁平状の内部に空隙部Sを備えた管状部を構成するものである。
【0041】
被覆カバー8Aは、水平被覆部81と垂直被覆部82と、前記垂直被覆部82と前記垂直被覆部82との角部に形成された傾斜被覆部83とからなる。前記水平被覆部81と前記垂直被覆部82には、前記Y軸走行基台7及び該Y軸走行基台7に固着されたベースブラケット33に固着するための固定片81a及び固定片82aが形成され、Y軸走行基台7にビス等の固着具にて固着できるようになっている(
図3参照)。
【0042】
Y軸走行基台7の傾斜連結片72a,水平状片72b,垂直状片72cと、被覆カバー8Aの水平被覆部81,傾斜被覆部83,垂直被覆部82とによって、空隙部Sを有する断面方形状の管状通路が構成される。この管状通路に、電線51b,51b,…の束が収納され、管状通路におけるY本体Aに対する外方側の開口はZ本体9内に存在し、電線51b,51b,…の束がZ本体9内に送り込まれる。
【0043】
特に、被覆カバー8Aの垂直被覆部82と、Y軸走行基台7の垂直状片71cとによって空隙部Sを有する断面略長方形状の扁平状の管状部を構成する〔
図2(B),
図3(B)参照〕。被覆カバー8A所とY軸走行基台7によって構成された扁平状の管状部は、上部スリット44内を通過し、電線51b,51b,…が上部スリット44の開口周縁44a及びその近傍に接触しないように、電線51b,51b,…を保護するものである(
図2参照)。
【0044】
また、前記被覆カバー8Aの垂直被覆部82の上端の端縁箇所には折返し折曲部82bが形成されている〔
図2(C)参照〕。該折返し折曲部82bは、垂直被覆部82の上端を滑らかな形状としたものであり、電線51b,51b,…の束が引っ掛からないようにしたり、断線することが防止できる。
【0045】
案内手段8の第2実施形態としては、押え部材84と、前記Y軸走行基台7の上連結部72に形成される案内溝85とから構成されるものである〔
図2(A),(B)参照〕。案内溝85は、Y軸走行基台7の傾斜連結片72a,水平状片72b及び垂直状片72cに亘って形成された断面略凹状の溝である。該案内溝85には、電線51b,51b,…の束が収納される。
【0046】
そして、案内溝85に収納された電線51b,51b,…の束を覆うようにして、前記案内溝85の幅方向両側に略橋形状となるように薄板状の押え部材84が固着される。特に、押え部材84は、上部スリット44をY軸走行基台7の上連結部72が通過する箇所に位置する案内溝85部分に固着され、電線51b,51b,…の束が開口周縁44a及びその近傍に接触しないようにする。また、押え部材84は、傾斜連結片72aに形成された案内溝85箇所にも固着してもよい。
【0047】
案内手段8の第3実施形態としては、案内溝85が設けられず、押え部材84のみとしたものである〔
図8(C),(D)参照〕。また、押え部材84は、略門形状の包持部84aと固定片84bとからなり、包持部84aによって電線51b,51b,…を包持しつつ、固定片84bを上連結部72にビス等の固着具にて固着するものである。さらに、第3実施形態の変形例として、押え部材84は、前記包持部84aをヘアピンカーブ状に形成され、内部に電線51b,51b,…の束を収納することもある。
【0048】
Z本体9は、Z機構部91とハウジング92とからなる〔
図2(A)参照〕。Z機構部91は、被取付部91aと作業ツール部91bとからなり、被取付部91aは、前記Y軸走行基台32の上連結部32bと下連結部32cと、ボルト,ビス等の固着具によって固着され、Z本体9が、Y本体AのY軸走行基台7によってY軸方向に往復移動する。
【0049】
前記作業ツール部91bは、図示されないモータ駆動によりZ軸方向つまり上下方向に往復移動して作業を行う。前記作業ツール部91bの先端にはドライバ,ドリル或いはハンダ装置等の種々のツールが装着可能となっている。
【0050】
本発明は、以上述べたように、Y本体Aに形成された上部スリット44に、ロボットケーブル5の多数の電線51b,51b,…の束を通過させて、卓上ロボットの外部に電線51b,51b,…を露出しないようにすると共に、電線51b,51b,…が上部スリット44の開口周縁44aと接触することを防止し、断線等を起こらないようにしたものである。
【0051】
そのために、被覆カバー8A等による案内手段8がY軸走行基台7に装着されて、上部スリット44からY軸走行基台7の上連結部72と共に複数の電線51b,51b,…の束を前記Z本体9内に送り且つ電線51b,51b,…の束を抱持状態にし、上部スリット44の開口周縁44aと非接触となるように構成したものである。
【0052】
なお、本発明において、前記案内手段8は、電線51b,51b,…が上部スリット44を通過する構成として説明したが、必ずしも上部スリット44側に限定されるものではなく、電線51b,51b,…は、下部スリット45を通過させる構成としてもよい。
【0053】
この場合には、特に図示しないが、前記Y軸走行基台7を上下方向において反対となるように設置し、案内手段8は下部スリット45側に設けられる構成とする。これによって、下部スリット45側に案内手段8を設ける構成は、上部スリット44に案内手段8を設ける構成と略同様にできる。