(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
被設置面に設置されるベースと、鉛直な第1軸線回りに前記ベースに対して回転可能に支持された旋回胴と、水平な第2軸線回りに前記旋回胴に対して回転可能に支持される第1アームと、該第1アームの先端に支持された上側可動部とを備え、前記第1軸線に沿って前記ベースから前記旋回胴を経由して上方に貫通する中空部を備え、前記旋回胴、前記第1アームおよび前記上側可動部を駆動するための基本ケーブルを備え、該基本ケーブルの少なくとも一部が、前記ベース内から前記中空部を経由して前記旋回胴の上方に引き出され、前記旋回胴の後方を回り込む形態に曲げられて前記第1アームの下方において前記旋回胴に第1固定部材によって固定され、前記第1アームに沿う方向に湾曲させられて前記第1固定部材との間で前記第1アームの動作に必要な長さの余裕を与えて第2固定部材によって前記第1アームの側面に固定され、該第1アームに沿って前記上側可動部に導かれているロボットに装着される後付けの線条体を処理するロボットの線条体処理構造であって、
前記線条体を、前記ベース内から前記基本ケーブルと同じ経路を経由して前記第1固定部材の位置に第3固定部材によって固定した後、前記基本ケーブルよりも前記第1軸線に近い経路を通して該基本ケーブルよりも前方において前記第1アームに沿う方向に湾曲させて前記第1固定部材の位置との間で前記第1アームの動作に必要な長さの余裕を与えて前記第2固定部材の位置で前記第1アームの側面に第4固定部材によって固定し、該第1アームに沿って前記上側可動部に導き、
前記第1固定部材が、前記基本ケーブルを固定する固定部を有し、前記第3固定部材が、前記線条体を固定する固定部を有し、
前記第3固定部材の前記固定部が、前記第1固定部材の前記固定部に対して前記基本ケーブルおよび前記線条体が並列する並列方向に並列し、前記第1固定部材の前記固定部に対して前記第1軸線側に配置されるロボットの線条体処理構造。
前記線条体に、前記第5固定部材の位置に前記線条体を固定するための第7固定部材および前記第2アームの側面に前記線条体を固定するための第8固定部材が予め固定されている請求項5に記載のロボットの線条体処理構造。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】本開示の一実施形態に係る線条体処理構造を適用するロボットを示す側面図である。
【
図3】
図1のロボットのベースおよび旋回胴における基本ケーブルおよび線条体の配線経路を示す図である。
【
図4】
図1のロボットの旋回胴の上方における基本ケーブルの配線経路を示す斜視図である。
【
図5】
図1のロボットの旋回胴に基本ケーブルを取り付ける第1の固定部材を示す斜視図である。
【
図6】
図5の第1の固定部材に基本ケーブルを固定した状態を示す斜視図である。
【
図7】
図1のロボットの第1アームに基本ケーブルを取り付ける第2の固定部材および本実施形態に係る線条体処理構造に用いられる第2の増設用固定部材を示す分解斜視図である。
【
図8】
図1のロボットの第1アームに基本ケーブルを取り付ける第3の固定部材および本実施形態に係る線条体処理構造に用いられる第3の増設用固定部材を示す分解斜視図である。
【
図9】
図1のロボットの第2アームに基本ケーブルを取り付ける第4の固定部材および本実施形態に係る線条体処理構造に用いられる第4の増設用固定部材を示す分解斜視図である。
【
図10】本実施形態に係る線条体処理構造におけるロボットの旋回胴の上方における後付けの線条体の配線経路を示す斜視図である。
【
図11】本実施形態に係る線条体処理構造を示す側面図である。
【
図12】
図1のロボットの旋回胴に基本ケーブルを取り付ける第1の固定部材および本実施形態に係る線条体処理構造に用いられる第1の増設用固定部材を示す分解斜視図である。
【
図13】
図10の線条体処理構造において第1の固定部材に第1の増設用固定部材を固定した状態を示す斜視図である。
【
図14】
図7の第2の固定部材に第2の増設用固定部材を固定した状態を示す斜視図である。
【
図15】
図8の第3の固定部材に第3の増設用固定部材を固定した状態を示す斜視図である。
【
図16】
図9の第4の固定部材に第4の増設用固定部材を固定した状態を示す斜視図である。
【
図17】
図11のロボットに他の線条体を取り付けた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本開示の一実施形態に係るロボット100の線条体処理構造1および線条体増設用固定部材について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る線条体処理構造1を適用するロボット100は、
図1および
図2に示されるように、被設置面に設置されるベース110と、鉛直な第1軸線A回りにベース110に対して回転可能に支持された旋回胴120とを備えている。
【0008】
また、ロボット100は、水平な第2軸線B回りに旋回胴120に対して回転可能に支持される第1アーム130と、第1アーム130の先端に支持された上側可動部140とを備えている。
上側可動部140は、第1アーム130の先端に第2軸線Bに平行な第3軸線C回りに回転可能に支持された長手軸を有する第2アーム141と、第2アーム141の先端に支持された手首ユニット142とを備えている。
【0009】
手首ユニット142は、第1手首要素143と、第2手首要素144と、第3手首要素145とを備えている。
第1手首要素143は、第2アーム141の先端に、長手軸に沿う第4軸線D回りに回転可能に支持されている。また、第2手首要素144は、第1手首要素143に対して、第4軸線Dに直交する第5軸線E回りに回転可能に支持されている。また、第3手首要素145は、第2手首要素144に対して、第5軸線Eに直交する第6軸線F回りに回転可能に支持されている。
【0010】
ベース110に対して旋回胴120を回転駆動するモータ111は、
図2に示されるように、ベース110に固定されている。
旋回胴120に対して第1アーム130を回転駆動するモータ121は、旋回胴120に固定されている。
第1アーム130に対して第2アーム141を回転駆動するモータ131は、第2アーム141に固定されている。
手首ユニット142を駆動する3つのモータ(図示略)は、第2アーム141内および第1手首要素143に内蔵されている。
【0011】
ロボット100は、各モータ111,121,131に動力および制御信号を伝送するための基本ケーブル150を備えている。基本ケーブル150は、
図3に示されるように、ベース110の背面に設けられた分線盤112に、コネクタ113によって一端が接続されている。
【0012】
基本ケーブル150のうち、旋回胴120を駆動するモータ111へのケーブル151は、
図3に示されるように、他の基本ケーブル152から分岐して、ベース110に固定されているモータ111に接続されている。他の基本ケーブル152は、ベース110内部から、ベース110および旋回胴120の第1軸線A近傍を上下方向に貫通する中空部160を経由して立ち上がり、旋回胴120の上方に引き出されている。
【0013】
旋回胴120の上方に引き出された基本ケーブル150のうち、旋回胴120に対して第1アーム130を駆動するモータ121へのケーブルは、他の基本ケーブル152から分岐して、旋回胴120に固定されているモータ121に接続されている。残りの他の基本ケーブル152は、
図4に示されるように、旋回胴120の上方に引き出された位置から旋回胴120の後方を回り込む形態に曲げられて第1アーム130の下方において、斜め前方に向かって略水平に延ばされた形態で、旋回胴120に取り付けられた第1の固定部材(第1固定部材、固定部材)2に固定されている。
【0014】
第1の固定部材2は、
図5に示されるように、ボルト11によって旋回胴120に固定される取付部22と、基本ケーブル150を固定する板状の固定部21とを備えている。
第1の固定部材2への基本ケーブル150の固定は、
図6に示されるように、第1の固定部材2の固定部21に基本ケーブル150を沿わせた状態で、基本ケーブル150と固定部21とを結束バンド12によって共締めすることにより行われている。
【0015】
基本ケーブル150は、
図1に示されるように、第1の固定部材2の前方において上方に湾曲させられている。これにより、基本ケーブル150は、第1アーム130に沿う方向に導かれ、第1アーム130の側面に取り付けられている第2の固定部材(第2固定部材、固定部材)3に固定されている。
【0016】
基本ケーブル150は、第1の固定部材2と第2の固定部材3との間において第1アーム130の動作に必要な長さの余裕を与えられて、第1の固定部材2および第2の固定部材3に固定されている。第1の固定部材2と第2の固定部材3との間の基本ケーブル150は、第1アーム130の動作によって変形する可動ケーブルとなる。この部分の基本ケーブル150は、余裕を持たせて固定されることにより、第1アーム130の繰り返し動作によっても、十分な耐久性を有している。
【0017】
第2の固定部材3は、
図1および
図7に示されるように、複数の貫通孔32を有する板状の固定部31を備えている。基本ケーブル150を第1アーム130の長手方向に延ばして、第2の固定部材3の固定部31の表面に沿わせた状態で、貫通孔32を貫通させた結束バンド12によって固定部31と共締めすることにより、基本ケーブル150を第2の固定部材3に固定している。
【0018】
第1アーム130の側面には、
図1および
図8に示されるように、第2の固定部材3に対して長手方向に間隔をあけて第3の固定部材(第5固定部材、固定部材)4が取り付けられている。第3の固定部材4は第2の固定部材3とほぼ同等の形状を有している。長手方向に間隔をあけた第2の固定部材3および第3の固定部材4の固定部31,41の表面に沿わせた状態で、貫通孔32,42を貫通させた結束バンド12によって基本ケーブル150をそれぞれ固定することにより、基本ケーブル150を第1アーム130の長手方向に沿わせた状態にしっかりと固定することができる。
【0019】
第2アーム141の前面に、
図1および
図9に示されるように、第4の固定部材(第6固定部材、固定部材)5が取り付けられている。基本ケーブル150は、第3の固定部材4と第4の固定部材5との間で、第1アーム130に対する第2アーム141の動作に必要な長さの余裕を与えられて、第4の固定部材5にも固定されている。
【0020】
第4の固定部材5も、複数の貫通孔52を有する板状の固定部51を備えている。基本ケーブル150を固定部51の表面に沿わせた状態で、貫通孔52を貫通させた結束バンド12によって固定部51と共締めすることにより、基本ケーブル150を第4の固定部材5に固定している。
第4の固定部材5に固定された基本ケーブル150は、分岐させられて、第2アーム141および3つの手首要素143,144,145をそれぞれ駆動するモータ131に接続されている。
【0021】
本実施形態に係る線条体処理構造1は、上記ロボット100に装着される後付けの線条体170を処理する構造である。後付けの線条体170は、例えば、手首ユニット142の先端に取り付けるツール(図示略)に動力、制御信号、圧縮空気あるいは冷却媒体等を供給するための1以上のケーブルあるいはチューブであって、ユーザによってロボット100に装着される。
後付けの線条体170は、
図3に示されるように、ベース110の背面の分線盤112の位置からベース110内に挿入され、ベース110内から基本ケーブル150と同じ経路を経由して旋回胴120の第1の固定部材2の位置まで導かれる。
【0022】
すなわち、ベース110および旋回胴120を第1軸線Aの近傍において上下に貫通する中空部160を経由してベース110内から旋回胴120の上方に引き出される。そして、
図10および
図11に示されるように、旋回胴120の上方に引き出された位置から旋回胴120の後方を回り込む形態に曲げられて第1の固定部材2、第2の固定部材3、第3の固定部材4および第4の固定部材5の位置まで導かれる。
【0023】
第1の固定部材2から第4の固定部材5には、
図7から
図9および
図12から
図16に示されるように、第1の増設用固定部材(第3固定部材、線条体増設用固定部材)6から第4の増設用固定部材(第8固定部材、線条体増設用固定部材)9が取り付けられる。本実施形態に係る各増設用固定部材6,7,8,9は、各固定部材2,3,4,5と同様に、線条体170を結束バンド12によって固定する板状の固定部61,71,81,91と、固定部61,71,81,91を固定部材2,3,4,5に固定するための取付部62,72,82,92とを備えている。
【0024】
各固定部材2,3,4,5には、複数のネジ孔(締結具)23,33,43,53が設けられ、各増設用固定部材6,7,8,9の取付部62,72,82,92には、ネジ孔23,33,43,53のピッチに一致するピッチで複数の貫通孔63,73,83,93が設けられている。
図13から
図16に示されるように、固定部材2,3,4,5に取付部62,72,82,92を重ねて、貫通孔63,73,83,93をネジ孔23,33,43,53に一致させ、貫通孔63,73,83,93を貫通させたボルト(締結具)11をネジ孔23,33,43,53に締結することにより、各増設用固定部材6,7,8,9を対応する固定部材2,3,4,5に固定することができる。
【0025】
本実施形態によれば、
図13から
図16に示されるように、各増設用固定部材6,7,8,9が対応する固定部材2,3,4,5に固定されると、各増設用固定部材6,7,8,9の固定部61,71,81,91は、対応する固定部材2,3,4,5の固定部21,31,41,51に並列して配置される。すなわち、後付けの線条体170を各増設用固定部材6,7,8,9の固定部61,71,81,91に結束バンド12によって固定すると、
図11に示されるように、後付けの線条体170を、対応する固定部材2,3,4,5の固定部21,31,41,51に固定されている基本ケーブル150に近接する位置に並列に配置することができる。
【0026】
また、本実施形態においては、
図13に示されるように、第1の増設用固定部材6を第1の固定部材2に固定すると、第1の増設用固定部材6の固定部61が、第1の固定部材2の固定部21の第1軸線A側に隣接する位置に配置される。これにより、
図10に示されるように、第1の増設用固定部材6の固定部61に結束バンド12によって固定される後付けの線条体170を、基本ケーブル150よりも第1軸線Aに近い経路に基本ケーブル150に並列に配置することができる。
【0027】
さらに、第1の増設用固定部材6に固定された後付けの線条体170は、
図11に示されるように、基本ケーブル150よりも前方において第1アーム130に沿う方向に湾曲させられ、第1アーム130の動作に必要な長さの余裕を与えられて第1アーム130の第2の増設用固定部材7に固定される。
また、第2の増設用固定部材7および第3の増設用固定部材8は、
図11に示されるように、第2の固定部材3および第3の固定部材4における基本ケーブル150の固定位置に対して斜め前方に並列する位置に後付けの線条体170を固定する。
【0028】
そして、第3の増設用固定部材8に固定された後付けの線条体170は、第1アーム130に対する第2アーム141の動作に必要な長さの余裕を与えられて、第2アーム141に固定されている第4の増設用固定部材9に固定される。
図中、符号180は第1の増設用固定部材6と第2の増設用固定部材7との間に配置される線条体170および第3の増設用固定部材8と第4の増設用固定部材9との間に配置される線条体170をそれぞれ被覆するカバーである。
【0029】
このように、本実施形態に係るロボット100の線条体処理構造1によれば、ベース110内に挿入された後付けの線条体170は、ベース110から旋回胴120まで貫通形成された中空部160を経由して旋回胴120の上方に引き出され、第1の固定部材2に固定された第1の増設用固定部材6に固定される。第1の増設用固定部材6までの経路として、基本ケーブル150と同等の経路を経由することにより、ユーザは、既に取り付けられている基本ケーブル150を目安として、迷うことなく後付けの線条体170の配線作業を行うことができる。
【0030】
また、第1軸線A近傍を貫通する中空部160に通すことにより、ベース110に対する旋回胴120の回転によっても、基本ケーブル150と同様に後付けの線条体170にかかる負担を軽減することができる。さらに、第1の固定部材2に第1の増設用固定部材6を固定することにより、後付けの線条体170の第1の増設用固定部材6への固定位置も、基本ケーブル150を目安として決定することができ、ユーザが迷うことなく固定することができる。
【0031】
また、第1の増設用固定部材6により第1の固定部材2の位置に固定された後付けの線条体170は、基本ケーブル150よりも第1軸線Aに近い経路を経由して基本ケーブル150よりも前方まで延ばされる。その結果、後付けの線条体170の第1の増設用固定部材6と第2の増設用固定部材7との間の領域が、旋回胴120に対する第1アーム130の回転によって基本ケーブル150よりも幅方向外方に大きく膨らむことを防止できる。これにより、第1アーム130の回転時に線条体170が幅方向外方に大きく膨らむことによる周辺物体との干渉をより確実に防止することができる。
【0032】
また、第1の増設用固定部材6と第2の増設用固定部材7との間に配置される後付けの線条体170が、第1の固定部材2と第2の固定部材3との間に配置されている基本ケーブル150よりも前方において湾曲させられている。これにより、第1アーム130の回転時に、幅方向外方に後付けの線条体170が膨らんでも、線条体170と基本ケーブル150とが干渉することを防止できる。
【0033】
また、第1の増設用固定部材6から第2の増設用固定部材7までの後付けの線条体170の経路も基本ケーブル150とほぼ同等であるので、ユーザが迷うことなく配線することができる。さらに、第1アーム130の動作によっても基本ケーブル150と同様に、線条体170にかかる負担を軽減することができる。
【0034】
また、本実施形態においては、第2の増設用固定部材7および第3の増設用固定部材8の固定部71,81が第2の固定部材3および第3の固定部材4の固定部31,41に対して斜め前方に配置されるので、後付けの線条体170がロボット100の幅方向に大きく張り出すのを防止して、周辺物体との干渉をより確実に防止することができる。
【0035】
このように、線条体処理に関して特別な技能を有していないユーザであっても、後付けの線条体170を簡単に取り付けることができ、ロボット100の動作によって線条体170に作用する負担を軽減し、周辺物体との干渉を回避することができるという利点がある。
【0036】
なお、本実施形態においては、第1の固定部材2から第4の固定部材5に固定する第1の増設用固定部材6から第4の増設用固定部材9にユーザが結束バンド12によって後付けの線条体170を順次固定していくことにより、後付けの線条体170を配線する場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、後付けの線条体170の適当な位置に第1の増設用固定部材6から第4の増設用固定部材9が、結束バンド12によって予め固定されていてもよい。
【0037】
この場合には、配線作業を行うユーザは、後付けの線条体170に予め固定されている第1の増設用固定部材6から第4の増設用固定部材9を、ボルト11によって、第1の固定部材2から第4の固定部材5の所定の位置に順次固定していくだけで、上記と同様の適正な経路に配線することができる。すなわち、このようにすることで、ユーザは線条体170の長さを測定したり、結束バンド12で縛ったりする作業を行うことなく、より簡便に配線することができるという利点がある。さらに言えば、線条体170の固定は結束バンド12ではなく、弾性体を介し、板金部品で固定するなど、他の任意の手段でも代替することができることは言うまでもない。
【0038】
また、本実施形態において例示したロボット100の形態は一例であり、他の任意の形態のロボット100に適用してもよい。また、本実施形態において例示した固定部材2,3,4,5および増設用固定部材6,7,8,9の形状は一例であり、上記趣旨を逸脱しない範囲で他の任意の形状のものを採用することにしてもよい。
【0039】
また、後付けの線条体170の種類および本数も任意でよい。後付けの線条体170を追加した後に、さらなる後付けの線条体190を追加する場合には、
図17に示されるように、第1の固定部材2から第4の固定部材5および他の任意の位置にそれぞれ追加の増設用固定部材10を取り付けてもよい。