(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068588
(43)【公開日】2024-05-20
(54)【発明の名称】ケーブルガイド
(51)【国際特許分類】
H02G 11/02 20060101AFI20240513BHJP
B25J 19/00 20060101ALI20240513BHJP
B65H 75/38 20060101ALI20240513BHJP
B65H 75/02 20060101ALI20240513BHJP
【FI】
H02G11/02
B25J19/00 E
B65H75/38 J
B65H75/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022179150
(22)【出願日】2022-11-08
(71)【出願人】
【識別番号】000143592
【氏名又は名称】株式会社国盛化学
(71)【出願人】
【識別番号】000132231
【氏名又は名称】株式会社スター精機
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】渡部 秀馬
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 嘉朗
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 道康
(72)【発明者】
【氏名】勝部 真澄
(72)【発明者】
【氏名】但馬 智裕
【テーマコード(参考)】
3C707
3F058
3F068
5G371
【Fターム(参考)】
3C707AS01
3C707CY02
3C707CY09
3C707CY12
3C707CY13
3F058AA03
3F058AA04
3F058AB02
3F058AB03
3F058AC07
3F058AC15
3F058BA01
3F058CA01
3F058DA04
3F058DB05
3F058EB06
3F058GA04
3F058JA01
3F058KA02
3F068AA05
3F068AA12
3F068CA04
3F068DA03
3F068JB01
5G371AA05
5G371BA05
5G371CA01
5G371CA05
(57)【要約】
【課題】ケーブルが周辺機器などと干渉することを防止できるケーブルガイドを提供すること。
【解決手段】ケーブルガイド20は、取出機用姿勢制御装置10とチャック30の間に取り付けられ、取出機用姿勢制御装置10により回転する軸部60と、軸部60の径方向外側に、軸部60の周方向を囲むように、軸部60から離間して配置される筒部53を有するケース体50と、を備える。ケーブル40の少なくとも一部は、軸部60に巻回されるようにしてケース体50に収容されており、軸部60が、その周方向のうち一方に回転すると、ケース体50に収容されている収容ケーブル43は、軸部60に巻き取られ、他方に回転すると、収容ケーブル43は、径方向に展開する。この収容ケーブル43は、径方向に展開する際、筒部53に当接することによって径方向に展開する領域が抑制される。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
産業用ロボットのアーム先端部とエンドエフェクタの間に介在し、前記産業用ロボットに接続されるケーブルを前記エンドエフェクタに案内するケーブルガイドであって、
前記アーム先端部と前記エンドエフェクタの間に取り付けられ、前記エンドエフェクタを回転させる軸部と、
前記軸部の径方向外側に、前記軸部の周方向を囲むように、前記軸部から離間して配置される筒部を有するケース体と、を備え、
前記ケーブルの少なくとも一部は、前記軸部に巻回されるようにして前記ケース体に収容される収容ケーブル部を構成し、
前記軸部が、その周方向のうち一方に回転すると、前記収容ケーブル部は、前記軸部に巻き取られ、他方に回転すると、前記収容ケーブル部は、径方向に展開し、
前記収容ケーブル部は、径方向に展開する際、前記筒部に当接することによって径方向に展開する領域が抑制されるケーブルガイド。
【請求項2】
前記ケース体は、前記軸部と前記筒部との間の領域を前記軸部の軸方向両側から閉塞するカバー部を有する請求項1に記載のケーブルガイド。
【請求項3】
前記ケース体は、前記筒部の周方向に分割される複数の分割部材が組み合わされることで形成されている請求項1に記載のケーブルガイド。
【請求項4】
前記ケース体には、前記ケーブルをその外部から内部に引き入れるための引込口、及び前記ケーブルをその内部から外部に引き出すための引出口が設けられており、
前記分割部材のうち、少なくても前記引込口及び前記引出口が設けられていない前記分割部材が、取り外し可能に構成されている請求項3に記載のケーブルガイド。
【請求項5】
前記収容ケーブル部は、配線部材又は配管部材のうち少なくとも一方が複数本、前記軸部の軸方向に配列された状態で一体化されている請求項1に記載のケーブルガイド。
【請求項6】
前記収容ケーブル部は、前記軸部の径方向に複数層となっており、
前記各層の間には、前記配線部材又は前記配管部材よりも静摩擦係数が低いベルトであって、前記軸部の軸方向に幅広となるベルトが介在されている請求項5に記載のケーブルガイド。
【請求項7】
前記収容ケーブル部は、前記軸部の径方向の最内層において前記軸部の軸方向に屈曲し、軸方向に沿って前記ケース体の外部に引き出されており、
前記収容ケーブル部の屈曲部分を、径方向外側の前記収容ケーブル部から隔てる仕切が設けられている請求項1~6のうちいずれか1項に記載のケーブルガイド。
【請求項8】
前記軸部の回転に伴い前記収容ケーブル部が前記軸部に巻き取られる際に、前記ケース体の外部における前記ケーブルがその内部に引き込まれないように、かつ、前記軸部の回転に伴い前記収容ケーブル部が径方向に展開する際に、前記ケース体の内部における前記ケーブル部がその外部に押し出されないように、前記収容ケーブル部の長さが定められている請求項1~6のうちいずれか1項に記載のケーブルガイド。
【請求項9】
前記産業用ロボットは、成型品取出機である請求項1~5のうちいずれか1項に記載のケーブルガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チャックなどのエンドエフェクタに接続されるケーブルのケーブルガイドに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、産業用ロボットは、アームの先端の手首に各種作業に適したエンドエフェクタ(チャックなど)を取り付け、該エンドエフェクタに給電、給排気等を行うケーブル(配管部材や配線部材)を繋いでいる。
【0003】
手首部分の回転軸が駆動して手首動作を行うと、ケーブルは該手首動作によってアームに対して伸縮する。ケーブルの長さ余裕がない場合には、この伸縮に対して対応できず、手首動作に支障が生じることになる。そこで、従来は、アームからエンドエフェクタまでのケーブルに弛み、つまり余裕を持たせることによって、伸縮に対応している。
【0004】
しかしながら、ケーブルが備える弛みによって、各回転軸が回転して手首動作を行った場合に、ケーブルが手首部分に絡まって手首動作に支障が生じるおそれがある。また、手首部分の動作の仕方(水平移動、反転動作など)によっては、ケーブルがロボット自身や周辺装置に接触するおそれもある。
【0005】
そこで、特許文献1に記載の発明では、ケーブルとロボット自身や周辺機器との干渉を防止する案内装置を提供している。これにより、ケーブルに邪魔されることなく、円滑な手首動作を行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで手首部分の回転角度が大きければ大きいほど、ケーブルの伸縮する長さも長くなる。伸縮する長さが長くなれば、ケーブルの弛みも多くする必要があり、特許文献1に記載の案内装置を設けても、ケーブルが垂れ下がってロボット等と干渉する可能性が高くなるという課題があった。特に、成型品取出機の場合、金型の間は狭く、その構造は複雑なため、垂れ下がっているケーブルが長いと、アームを上下左右に移動させたとき、あるいは、エンドエフェクタを回転させた際、金型などに干渉する可能性が高く、その干渉を予測することも難しいという課題もある。また、ケーブルが暴れるため、産業用ロボットを高速稼働させにくいという課題もある。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーブルが周辺機器などと干渉することを防止できるケーブルガイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するケーブルガイドは、産業用ロボットのアーム先端部とエンドエフェクタの間に介在し、前記産業用ロボットに接続されるケーブルを前記エンドエフェクタに案内するケーブルガイドであって、
前記アーム先端部と前記エンドエフェクタの間に取り付けられ、前記エンドエフェクタを回転させる軸部と、
前記軸部の径方向外側に、前記軸部の周方向を囲むように、前記軸部から離間して配置される筒部を有するケース体と、を備え、
前記ケーブルの少なくとも一部は、前記軸部に巻回されるようにして前記ケース体に収容される収容ケーブル部を構成し、
前記軸部が、その周方向のうち一方に回転すると、前記収容ケーブル部は、前記軸部に巻き取られ、他方に回転すると、前記収容ケーブル部は、径方向に展開し、
前記収容ケーブル部は、径方向に展開する際、前記筒部に当接することによって径方向に展開する領域が抑制される。
【0010】
上記構成によれば、収容ケーブル部は、軸部に巻回されるようにしてケース体に収容されており、径方向に展開する際、筒部に当接することによって径方向に展開する領域が抑制される。このため、収容ケーブル部を展開させても、ケーブルが下方に垂れ下がることを防止できる。また、ケーブルガイドによって、高速回転時にケーブルが暴れて周辺装置に衝突することを防止できる。したがって、エンドエフェクタの回転軸を中心とした回転時等において、ケーブルが周辺装置などに接触することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図2】(a)は、正面から見た取出機用姿勢制御装置の斜視図、(b)は、背面から見た取出機用姿勢制御装置の斜視図。
【
図6】展開時におけるケーブルガイドの内部を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明にかかる「ケーブルガイド」を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、産業ロボットとしての成型品取出機にケーブルガイドを採用している。なお、以下の実施形態及び変形例において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、実施形態及び変形例の説明において、明示している構成の組み合わせだけでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施形態及び変形例を組み合わせることも可能である。
【0013】
図1は、成型品取出機のアーム先端部としての取出機用姿勢制御装置10に取り付けられたケーブルガイド20の外観を示す斜視図である。
図2(a)は、ケーブルガイド20やチャック30が取り外された取出機用姿勢制御装置10を正面から見た斜視図である。
図2(b)は、取出機用姿勢制御装置10を背面から見た斜視図である。
【0014】
図1及び
図2に示すように、取出機用姿勢制御装置10の手首部分11には、ケーブルガイド20を介してエンドエフェクタとしてのチャック30が取り付けられている。なお、図示しないが、成型品取出機は、取出機用姿勢制御装置10を上下左右に移動可能に構成されている。
【0015】
図2(b)に示すように、取出機用姿勢制御装置10の手首部分11は、反転機構13を有し、反転機構13により反転軸Xを中心として、ケーブルガイド20及びチャック30を180度程度、矢印X1の方向に、反転可能に構成されている。また、
図2(a)に示すように、取出機用姿勢制御装置10の手首部分11は、回転機構14(旋回機構)を有し、回転軸Yを中心として、矢印Y1の方向に、チャック30を300度程度、回転可能に構成されている。なお、回転機構14により、反転機構13に対して、手首部分11を回転可能に構成されている。また、本実施形態において、回転軸Yは、旋回軸に相当する。また、本実施形態において、単に軸方向といった場合には、回転軸Yの軸方向のことを指す。
【0016】
図1に示すように、取出機用姿勢制御装置10の側方に固定されている端子台12には、配線部材としての電気ケーブル41や、配管部材としてのホース42が接続されている。なお、
図2(a)に示すように、端子台12は、取付板15を介して手首部分11の反転機構13に固定されており、反転機構13により、手首部分11とともに反転可能に構成されている。その一方で、端子台12は、回転機構14に固定されておらず、回転しない。つまり、チャック30は、端子台12に対して回転可能となっている。
【0017】
電気ケーブル41には、チャック30に給電を行うための電力線や、チャック30との間で制御信号等を入出力するための信号線などが含まれている。また、ホース42には、チャック30との間で吸気を行う吸気管や、排気を行う排気管などが含まれている。電気ケーブル41の種類及び数は、チャック30に応じて任意に変更可能である。同様に、ホース42の種類及び数は、チャック30に応じて任意に変更可能である。なお、数合わせのためにダミーの電気ケーブル41又はホース42が設けられていてもよい。電気ケーブル41は、ナイロンなどの樹脂により覆われている。また、ホース42は、ナイロンなどの樹脂により構成されている。以下では、電気ケーブル41及びホース42をまとめてケーブル40と示す場合がある。
【0018】
端子台12には、図示していない外部機器と接続されており、端子台12は、外部機器から供給された電力をケーブル40に中継可能に構成されている。同様に、端子台12は、外部機器から各種信号をケーブル40に中継可能に構成されている。同様に、端子台12は、外部機器から吸排気されたエアをケーブル40に中継可能に構成されている。
【0019】
このケーブル40は、ケーブルガイド20によって、チャック30に案内されるようになっている。すなわち、
図1及び
図3に示すように、端子台12に接続されるケーブル40は、ケーブルガイド20の筒部53に設けられた引込口55からケーブルガイド20の内部に引き込まれている。
図3は、ケーブルガイド20のケース体50の内部の様子を示す斜視図である。
【0020】
そして、
図1及び
図4に示すように、ケーブルガイド20の内部に収容されたケーブル40は、ケーブルガイド20の蓋部52に設けられた引出口56からケーブルガイド20の外部に引き出されて、チャック30に接続されている。
図4は、チャック30の図示が省略された、ケーブルガイド20の正面図である。ケーブルガイド20の構成及びケーブルガイド20の内部に収容されたケーブル40の状態については、後述する。
【0021】
チャック30は、ワークを固定するためのものであり、ワークの固定方法は任意であり、周知のものである。つまり、チャック30の構造は任意であり、周知のものである。例えば、爪又は指で把持するフィンガーチャックでもよいし、マグネットで吸着固定する電磁チャックでもよいし、エアにより吸着固定する真空チャックでもよい。図においては、チャック30の取出機用姿勢制御装置10への取付部分のみ図示し、チャック30の本体部分の図示は省略している。
【0022】
ところで、本実施形態のように、取出機用姿勢制御装置10の手首部分11によるチャック30の回転角度範囲(旋回角度範囲)を300度程度とする場合、十分な長さのケーブル40を用意する必要がある。しかしながら、何も対策もしなければ、ケーブル40の弛みも大きくなり、ケーブル40が取出機用姿勢制御装置10から垂れ下がり、金型等の周辺装置と干渉する可能性が高くなる。そこで、本実施形態では、ケーブルガイド20によって、ケーブル40の弛みを少なくし、垂れ下がらないように工夫している。以下、詳しく説明する。
【0023】
図1及び
図3に示すように、ケーブルガイド20は、ケース体50と、ケース体50の内部に収容される軸部60と、を備える。なお、
図3は、チャック30及びケーブルガイド20の蓋部52を取り外して、ケーブルガイド20の内部の様子を示す斜視図である。
【0024】
ケース体50は、
図4及び
図5に示すように、有底筒状のベース部51と、ベース部51を閉塞するカバー部としての蓋部52と、を備える。なお、蓋部52は、ケース体50の内部の様子を外部から観察できるように、透明なアクリル樹脂(PMMA)により構成されていてもよい。
【0025】
ベース部51は、円筒形状の筒部53と、軸方向において筒部53の端部(取出機用姿勢制御装置10の側の端部)を覆うカバー部としての底部54とを有する。ベース部51は、ボルトなどにより手首部分11の反転機構13に固定されている。より詳しくは、ベース部51は、手首部分11の反転機構13と一体的に反転する取付板15に固定されている。このため、ベース部51は、反転機構13により手首部分11とともに反転可能とされている。すなわち、ケーブルガイド20は、手首部分11の反転に伴って、端子台12とともに反転するようになっている。なお、ベース部51は、回転機構14に固定されておらず、回転機構14によって手首部分11及びチャック30が回転しても、回転しない。
【0026】
また、
図5等に示すように、底部54の中心には、貫通孔54aが設けられており、取付板15に固定された際、回転機構14と貫通孔54aの位置が対応するように配置される。つまり、貫通孔54aを介して回転機構14がベース部51の内部に露出する。したがって、ベース部51は、回転機構14に固定されておらず、手首部分11とともに回転しないようになっている。つまり、手首部分11及びチャック30は、ベース部51に対して回転可能となっている。
【0027】
筒部53は、軸部60(回転軸Y)を中心として、円筒形状となるように形成されている。筒部53の内径は、軸部60の外径よりも大きく、径方向において軸部60から離れた位置に筒部53が設けられている。つまり、軸部60と筒部53の間には、隙間が形成されている。この筒部53の端子台12の側(
図3において右側)には、引込口55が形成されている。この引込口55から端子台12に接続されているケーブル40が引き込まれている。そして、ケーブル40の一部が、軸部60と筒部53との間において収容されている。
【0028】
また、
図3に示すように、ケーブル40が結束バンド58により筒部53に固定されている。これにより、筒部53からケーブル40が離れないように、つまり、筒部53の外周に沿って端子台12から引込口55までの間のケーブル40が配線されるようにすることができる。
【0029】
図7に示すように、ケース体50のベース部51は、周方向において筒部53が2つに分割されるように、複数の分割部材51a,51bが組み合わされることで形成されている。分割部材51a,51bのうち、少なくても引込口55が設けられていない分割部材51aは、取出機用姿勢制御装置10から取り外し可能に構成されている。なお、分割部材51bも取出機用姿勢制御装置10から取り外し可能となっている。
【0030】
蓋部52は、ベース部51の開口端部を覆うように構成されている。つまり、蓋部52は、軸方向において、筒部53の取出機用姿勢制御装置10とは反対側の端部を覆うように構成されている。この蓋部52の外径は、径方向において筒部53の開口端部全体を覆うように、筒部53の外径と略同一に構成されている。
【0031】
蓋部52は、軸部60にボルトなどにより固定されており、軸部60やチャック30等とともに一体的に回転する。このため、軸方向において、蓋部52は、筒部53の開口端部に対して当接する、又はわずかな隙間を空けて配置されている。
【0032】
図4に示すよう蓋部52には、収容ケーブル43を内部から引き出すための引出口56が設けられている。引出口56は、軸部60に隣接する位置であって、軸部60よりも径方向外側に設けられている。引出口56は、周方向に沿うように略円弧状に設けられている。
【0033】
蓋部52は、軸部60及びチャック30と一体的に回転するため、引出口56及びケーブルガイド20からチャック30までのケーブル40も一体的に回転する。このため、チャック30の回転に伴い、チャック30までのケーブル40の形が乱れることはない。なお、ケーブルガイド20からチャック30までのケーブル40は、結束バンド57などにより、蓋部52に固定されている。
【0034】
次に、軸部60について説明する。軸部60は、POMなどの樹脂で形成されている。
図5に示すように、軸部60は、回転軸Y(軸方向)に沿って略円柱状に形成されており、取出機用姿勢制御装置10の手首部分11とチャック30の間に取り付けられている。より詳しくは、軸方向において、軸部60の一端は、貫通孔54aを介して露出する手首部分11の回転機構14にボルトなどにより固定されている。このため、軸部60は、反転機構13によって回転機構14とともに反転可能に構成されている。つまり、軸部60は、手首部分11の反転に伴って、ケース体50とともに反転する。また、軸部60は、回転機構14に固定されている。このため、軸部60は、手首部分11の回転に伴って、ケース体50の内部において、ベース部51に対して回転する。
【0035】
また、
図1等に示すように、軸方向(回転軸Yの方向)において、軸部60の他端には、ボルトなどにより蓋部52が固定されており、その蓋部52の外側にチャック30などが固定されている。このため、回転機構14により手首部分11が回転すると、軸部60は、蓋部52及びチャック30を回転させる。また、手首部分11が反転すると、軸部60は、チャック30とともに反転する。
【0036】
図3に示すように、ケーブル40の一部は、この軸部60に巻回された状態で、ケース体50の内部に収容されている。ケーブル40のうち、ケーブルガイド20(ケース体50)の内部に収容されている部分(収容ケーブル部に相当)を、収容ケーブル43と示す。
【0037】
収容ケーブル43に含まれる複数の電気ケーブル41は、軸方向に1列に並べられた状態で束ねられている。すなわち、電気ケーブル41は、フラットタイプのケーブル(フラットケーブル又はフラットチューブ)である。なお、並べたときに、軸方向に幅広となるように電気ケーブル41のなかにダミーの電気ケーブル41が含まれていてもよい。また、収容ケーブル43に含まれる複数のホース42は、軸方向に1列に並べられた状態で束ねられている。すなわち、ホース42も、フラットタイプのケーブル(フラットケーブル又はフラットチューブ)である。なお、並べたときに、軸方向に幅広となるようにホース42のなかにダミーのホース42が含まれていてもよい。
【0038】
そして、収容ケーブル43を構成する電気ケーブル41とホース42は、これらが径方向内外となるように重ねられている。重ねられる際、電気ケーブル41とホース42との間に、軸方向に幅広となるベルト44が挟み込まれている。すなわち、収容ケーブル43は、径方向において、電気ケーブル41と、ベルト44と、ホース42の3層構造となっている。
このベルト44は、電気ケーブル41やホース42に比較して静摩擦係数が小さい素材、例えばPTFEなどの樹脂により構成されている。また、ベルト44は、収容ケーブル43の各層の軸方向の幅と同じ幅かそれより幅が広い幅広に形成されている。このベルト44により、電気ケーブル41とホース42とが直接接触して擦れないようにしている。このように各種部材が重ねられて構成された収容ケーブル43は、重ねられた状態のまま軸部60に対して1又は複数回巻回されている。
【0039】
軸部60の周面に、収容ケーブル43がステープル61により固定されている。
図3及び
図5に示すように、ステープル61は、略U字形状に構成されており、径方向において、最も内側の収容ケーブル43を軸部60に固定している。なお、
図5は、蓋部52、収容ケーブル43、及びチャック30を取り除いたときにおけるケース体50の内部を示す斜視図である。
【0040】
軸部60に巻回されている収容ケーブル43は、ステープル61による固定箇所に隣接する部分(
図3において反時計回り側の隣接部分)において、周方向から軸方向に屈曲している。そして、収容ケーブル43は、軸方向に沿って配線され、
図4に示すように、そのまま蓋部52に設けられた引出口56から外部に引き出されている。
図1に示すように、引出口56から引き出されたケーブル40は、チャック30に接続されている。
【0041】
また、収容ケーブル43は、前述したように、軸部60に巻回された状態で、ステープル61により軸部60に固定されている。このため、軸部60が、手首部分11の回転に伴って、その周方向のうち一方(
図3において反時計回り)に回転すると、軸部60に収容ケーブル43が巻き取られることとなる。なお、
図3に示すように軸部60に収容ケーブル43が完全に巻き取られると、収容ケーブル43は、軸部60に対して複数層(本実施形態では2層)となるように、その長さが調整されて軸部60に巻回されている。
【0042】
また、軸部60が最大限回転しても、引込口55又は引出口56から収容ケーブル43が出入り(伸縮)することがないように、筒部53の内径や軸部60(手首部分11)の回転角度範囲を考慮して、収容ケーブル43の長さが設定されている。つまり、軸部60の回転に伴い、軸部60に収容ケーブル43が巻き取られても、ケース体50の外部からケーブル40が内部に引き込まれることがないようになっている。
【0043】
図3に示すように、重ねられる収容ケーブル43の間にも、ベルト45が挟み込まれており、径方向において内側の収容ケーブル43と外側の収容ケーブル43とが、直接接触して擦れないようにしている。このベルト45は、ベルト44と同様に、静摩擦係数が小さい素材、例えばPTFEなどの樹脂により構成されている。また、ベルト45は、収容ケーブル43の各層の軸方向の幅と同じ幅かそれより幅が広い幅広に形成されている。
【0044】
また、軸部60が、手首部分11の回転に伴って、その周方向のうち他方(
図3において時計回り)に回転すると、
図6に示すように、軸部60に巻き取られている収容ケーブル43が径方向外側に展開する(拡がる)こととなる。
【0045】
収容ケーブル43は、径方向に展開する際、筒部53に当接することによって径方向に展開する領域が抑制されている。つまり、筒部53は、軸部60の回転に伴い収容ケーブル43が展開する際、径方向において収容ケーブル43が展開する領域を抑制するように、軸部60に巻回されている収容ケーブル43の周りを囲むように構成されている。また、
図6に示すように、筒部53の内径は、軸部60の回転(
図3において時計回りの回転)に伴い、収容ケーブル43が径方向に最大限拡がった場合、筒部53に最外層の収容ケーブル43が接触する程度の大きさとなっている。
【0046】
そして、軸部60の回転に伴い、収容ケーブル43が展開し、筒部53に当接しても、ケース体50の内部からケーブル40が外部に出ることがないように、筒部53の内径や軸部60(手首部分11)の回転角度範囲を考慮して、収容ケーブル43の長さが設定されている。つまり、軸部60の回転に伴い、収容ケーブル43が展開しても、ケース体50の内部からケーブル40が外部に押し出されることがないようになっている。したがって、端子台12からケーブルガイド20までのケーブル40の長さ、及びケーブルガイド20からチャック30までのケーブル40の長さは常に一定に保たれることとなる。
【0047】
また、
図3及び
図5に示すように、軸部60には、収容ケーブル43の屈曲部分を、径方向外側の収容ケーブル43から隔てる仕切としての仕切壁62が設けられている。詳しくは、軸部60の軸方向端部(取出機用姿勢制御装置10の端部)には、径方向外側に延びるフランジ62aが設けられており、当該フランジ62aから軸方向に沿って延びるように、仕切壁62が立設されている。
【0048】
図6に示すように、この仕切壁62は、径方向において最も内側に配線される収容ケーブル43(以下、第1層のケーブル43aと示す場合がある)と、当該第1層のケーブル43aの径方向外側に配線される収容ケーブル43(以下、第2層のケーブル43bと示す場合がある)との間を隔てるように配置される。
【0049】
また、
図4に示すように、この仕切壁62は、引出口56の外縁部分に沿って設けられている。そして、
図5に示すように、仕切壁62は、周方向において、引出口56の端部(ステープル61とは反対側の端部)からステープル61の近傍まで設けられている。また、この仕切壁62は、軸部60から径方向において所定距離離れた位置に設けられている。所定距離は、径方向において、収容ケーブル43の1層分の厚さ寸法よりもわずかに大きい距離に相当する。
【0050】
この仕切壁62により、引出口56付近に配置される第1層の収容ケーブル43aが、第2層の収容ケーブル43bと仕切られる。つまり、引出口56付近において、軸方向に屈曲する収容ケーブル43の屈曲部分が、この仕切壁62により、第2層の収容ケーブル43bと干渉することを防止することができる。このため、軸部60の回転により、収容ケーブル43が軸部60に巻き取られても、第2層の収容ケーブル43bと干渉して第1層の収容ケーブル43aの屈曲部分の形状が崩れることを防止できる。
【0051】
また、
図5等に示すように、仕切壁62は、周方向の端部(ステープル61とは反対側の端部)において、軸部60と仕切壁62との間を繋げるように、径方向に突出する側壁63が設けられている。この側壁63により、収容ケーブル43が巻き取られた際、仕切壁62が径方向内側に傾くことを抑制するように補強する。
【0052】
上記ケーブルガイド20における作用について説明する。軸部60が一方向(
図3では時計回り方向)に回転すると、
図3に示すように、収容ケーブル43が軸部60に巻き取られる。なお、軸部60が最大限回転しても、外部のケーブル40がケーブルガイド20の内部に引き込まれることがないように、収容ケーブル43の長さなどが設定されている。
【0053】
また、軸部60が反対方向に回転すると、
図6に示すように、収容ケーブル43が軸部60から拡がるように展開する。展開し続けると、収容ケーブル43は、筒部53に当接することによって、展開する領域が抑制される。また、軸部60が反対方向に最大限回転しても、収容ケーブル43がケーブルガイド20の外部に押し出されることがないように、収容ケーブル43の長さなどが設定されている。
【0054】
つまり、ケーブルガイド20の外部のケーブル40の長さは、常に一定となっている。そして、ケーブルガイド20の外部において、ケーブル40は、ケーブルガイド20に固定されている。すなわち、ケーブルガイド20の外部において、ケーブル40は垂れ下がることなく、ケーブル40の形状は一定に保たれている。
【0055】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【0056】
ケーブル40の少なくとも一部、つまり、収容ケーブル43は、軸部60に巻回されるようにしてケース体50に収容されており、径方向に展開する際、筒部53に当接することによって径方向に展開する領域が抑制される。すなわち、筒部53は、軸部60の回転に伴い収容ケーブル43が展開する際、収容ケーブル43と当接して、径方向において展開する領域を抑制する。このため、収容ケーブル43を展開させても、ケーブル40が取出機用姿勢制御装置10の下方に垂れ下がることを防止できる。したがって、チャック30の反転又は回転時において、ケーブル40が周辺装置などに引っかかることを防止できる。また、ケース体50の内部にケーブル40が収容されるため、高速回転時にケーブル40が暴れて周辺装置に衝突することを防止できる。よって、チャック30を高速回転させることが可能となり、さらには成型品取出機の全体的な動作も高速にすることができる。
【0057】
ケース体50は、軸部60と筒部53との間の領域を軸方向両側から閉塞する蓋部52及び底部54を有する。このため、収容ケーブル43が、軸方向からケース体50の外部にはみ出すことを防止できる。また、収容ケーブル43同士が、巻き取られて摺動する際に粉塵が生じても、ケース体50の外部に排出されることを抑制できる。
【0058】
図7に示すように、ケース体50のベース部51は、筒部53の周方向に分割される複数の分割部材51a,51bが組み合わされることで形成されている。より詳しくは、分割部材51a,51bのうち、引込口55及び引出口56が設けられていない分割部材51aが、取り外し可能に構成されている。このため、メンテナンスを行う際、ケーブルガイド20、チャック30及びケーブル40をすべて分解する必要がなく、メンテナンスを容易に行うことができる。例えば、ケーブル40の状態をそのままにして、ケース体50の内部を調べたり、内部の粉塵を取り除いたりすることができる。ベース部51は、POMなどの樹脂で形成されている。
【0059】
収容ケーブル43は、軸方向に1列に配列されて束ねられた複数本の電気ケーブル41と、軸方向に1列に配列されて束ねられた複数本のホース42と、を径方向内外に重ねて構成されている。このように、複数の電気ケーブル41又はホース42を、軸方向に1列に配列して束ねているため、径方向における厚さ寸法を抑制し、ケース体50の径を抑制することができる。
【0060】
また、電気ケーブル41と、ホース42との間には、軸方向に幅広となるベルト44が介在されている。これにより、チャック30の回転に伴い、軸部60が回転して、収容ケーブル43が巻き取られても、あるいは展開しても、電気ケーブル41とホース42とが擦れあって、粉塵が生じることを抑制できる。また、ベルト44によって、電気ケーブル41とホース42とが干渉して、絡み合うことを抑制し、巻き取り及び展開を円滑に行うことができる。
【0061】
収容ケーブル43は、径方向に複数層となっており、各層の間には、軸方向に幅広となるベルト45が介在されている。これにより、チャック30の回転に伴い、軸部60が回転して、収容ケーブル43が巻き取られても、あるいは展開しても、内外の収容ケーブル43同士が擦れあって、粉塵が生じることを抑制できる。ベルト45によって、内外の収容ケーブル43同士が干渉して、絡み合うことを抑制し、巻き取り及び展開を円滑に行うことができる。
【0062】
収容ケーブル43の屈曲部分を、径方向外側の収容ケーブル43から隔てる仕切としての仕切壁62が設けられている。この仕切壁62により、引出口56付近において、軸方向に屈曲する第1層の収容ケーブル43aの屈曲部分が、第2層の収容ケーブル43bと干渉することを防止することができる。すなわち、軸部60の回転により、収容ケーブル43が軸部60に巻き取られても、第2層の収容ケーブル43bと干渉して、例えば、押しのけられて、第1層の収容ケーブル43aの屈曲部分の形状が崩れることを防止できる。したがって、収容ケーブル43の巻き取り及び展開を繰り返し行っても、形が崩れることなく、円滑に行うことができる。
【0063】
軸部60の回転に伴い収容ケーブル43が巻き取られる際に、ケース体50の外部におけるケーブル40がその内部に引き込まれないように、かつ、収容ケーブル43が径方向に展開する際に、ケース体50の内部におけるケーブル40がその外部に押し出されないように、筒部53の内径及び軸部60の回転可能な角度範囲を考慮して、収容ケーブル43の長さが定められている。
【0064】
このため、ケーブルガイド20に収容されていないケーブル40の長さ、すなわち、ケーブルガイド20から端子台12までのケーブル40の長さ、及びケーブルガイド20からチャック30までのケーブル40の長さを一定に保つことができる。したがって、ケーブル40が意図せず、弛んで垂れ下がることを防止できる。また、例えば、ケーブルガイド20などにケーブル40を固定することにより、ケーブル40の配線形状を一定に保つことができ、ケーブル40が金型などの周辺機器と干渉することを防止できる。
【0065】
上記ケーブルガイド20を、成型品取出機に採用している。このため、構造が複雑で隙間が小さい金型の間にチャック30を差し込むように、上下左右に移動させる場合であっても、あるいは、金型の間でチャック30を回転させた場合であっても、金型にケーブル40が干渉しないようにすることができる。
【0066】
(変形例)
なお、上記実施形態の構成の一部を、以下のように変形して実施することもできる。以下、変形例について説明する。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0067】
・上記実施形態のケース体50において、蓋部52又は底部54を設けなくてもよい。または、蓋部52及び底部54を設けず、軸方向に筒部53が開放されていてもよい。
【0068】
・上記実施形態において、蓋部52は、軸部60に固定されていたが、ベース部51に固定されていてもよい。この場合、蓋部52の中央に軸部60を露出させるための貫通孔を設け、当該貫通孔を介して、チャック30を軸部60に直接取り付ければよい。
【0069】
・上記実施形態において、ベース部51は、分割部材51a,51bが組み合わされたものではなく、一体形成されたものであってもよい。また、ベース部51は、3つ以上の部材が組み合わされて構成されていてもよい。
【0070】
・上記実施形態において、引込口55及び引出口56の位置は任意に変更してもよい。
【0071】
・上記実施形態において、ケーブル40は、ケーブルガイド20の外部において、ケーブルガイド20に固定されていたが、固定されていなくてもよい。
【0072】
・上記実施形態において、収容ケーブル43は、軸方向に整列されていたが、整列していなくてもよい。単に束ねられていればよい。
・上記実施形態において、収容ケーブル43は、電気ケーブル41又はホース42のうち少なくとも一方が複数本、軸部60の軸方向に配列された状態で一体化されていれば、任意にその構成を変更してもよい。
【0073】
・上記実施形態において、ベルト44,45を設けたが、設けなくてもよい。
・上記実施形態において、軸部60の回転角度範囲は、300度に限定されず、任意に変更してもよい。
【0074】
・上記実施形態において、収容ケーブル43の屈曲部分を他の収容ケーブル43から仕切るための仕切壁62が設けられていたが、設けなくてもよい。
・上記実施形態において、軸部60の形状は、円柱形状に限らず、四角柱、六角柱などの角柱であってもよい。
【0075】
このとき、
図8に示すように、収容ケーブル43の屈曲部分の周方向側方(ステープル61とは反対側の側方)に、軸方向に沿って突条に形成された側壁63のみが設けられていてもよい。側壁63の存在により、径方向外側の収容ケーブル43が、収容ケーブル43の屈曲部分を押しつぶすことをある程度抑制することができ、収容ケーブル43の屈曲部分の形状を維持することが可能となる。なお、仕切壁62及び側壁63をともに設けなくてもよい。
【0076】
・上記実施形態において、軸部60の回転時において、ケーブル40がケーブルガイド20の内外に出入りしないように、収容ケーブル43の長さ等が調整されていたが、多少であれば、出入りしてもよい。つまり、外部のケーブル40がケーブルガイド20の内部に巻き取られたり、ケーブルガイド20の内部に収容されているケーブル40が、外部に引き出されないようにしたりしたが、外部のケーブル40が多少ケーブルガイド20の内部に巻き取られたり、ケーブルガイド20の内部のケーブル40が多少外部に引き出されたりしてもよい。
【0077】
・上記実施形態において、収容ケーブル43は、電気ケーブル41と、ベルト44と、ホース42の3層構造であったが、電気ケーブル41と、ホース42とを軸方向に1列となるように整列させてもよい。これにより、ベルト44を省略することができる。
【0078】
・上記実施形態において、ケーブルガイド20は、成型品取出機以外の産業用ロボットに適用されてもよい。
【符号の説明】
【0079】
10…取出機用姿勢制御装置、11…手首部分、20…ケーブルガイド、30…チャック、40…ケーブル、43…収容ケーブル、44…ベルト、45…ベルト、50…ケース体、51…ベース部、52…蓋部(カバー部)、53…筒部、54…底部(カバー部)、55…引込口、56…引出口、60…軸部、62…仕切壁(仕切)、63…側壁。