特許 5928416 ロボットおよびロボットの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5928416

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1日

(54)【発明の名称】ロボットおよびロボットの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20160519BHJP

【ＦＩ】

   B25J19/00 F

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-156047(P2013-156047)

(22)【出願日】2013年7月26日

(65)【公開番号】特開2015-24473(P2015-24473A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2015年1月15日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡久 学

(72)【発明者】

【氏名】金森 貴彦

【審査官】 藤島 孝太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−１１８８８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表平０６−５０８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９９００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１１７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１９９３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２１３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２９７６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボット本体部と、
前記ロボット本体部に接続されるエンドエフェクタと
を備え、
前記ロボット本体部は、
ベースと、旋回部と、下部アームと、上部アームと、第１の手首部と、第２の手首部と、前記エンドエフェクタが接続される第３の手首部とを備え、
前記エンドエフェクタに接続されるとともに、複数に分割されたケーブルが、前記ロボット本体部に沿って配設され、
複数に分割された前記ケーブルの間に設けられ前記ケーブル同士を連結するモジュールを支持するモジュール支持部が、前記ロボット本体部に設けられ、
前記ケーブルは、
端部にコネクタを有しており、当該コネクタが隣の前記ケーブルの前記コネクタと接続可能な形状であり、
前記モジュールは、
当該モジュールに連結される２つの前記ケーブルの前記コネクタとそれぞれ同形状の接続部を有し、
前記ケーブルは、
前記第１の手首部よりも前記ベース側および前記第２の手首部では、前記モジュールを介して接続され、当該ベース側の前記モジュールのうち最も前記エンドエフェクタ寄りの前記モジュールと前記第２の手首部の前記モジュールとの間では、前記モジュールを介さずに前記隣の前記ケーブルに接続される
ことを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記モジュールは、
複数種類あり、複数種類の中から少なくとも連結する前記ケーブルの種類に応じて選択されたモジュールであること
を特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記ケーブルは、
複数種類あり、複数種類の中から少なくとも前記エンドエフェクタの種類に応じて選択されたケーブルであること
を特徴とする請求項１または２に記載のロボット。

【請求項4】

前記ケーブルは、
前記ベース付近で分割され、
前記モジュールは、
前記ベースに配置されること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項5】

前記ケーブルは、
前記ベースに回転可能に接続される前記旋回部付近で分割され、
前記モジュールは、
前記旋回部に配置されること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項6】

前記ケーブルは、
前記下部アームに回転可能に接続される前記上部アーム付近で分割され、
前記モジュールは、
前記上部アームに配置されること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項7】

前記ケーブルは、
前記第２の手首部付近で分割され、
前記モジュールは、
前記第２の手首部に配置されること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項8】

前記ケーブルは、
前記第１の手首部付近でさらに分割され、前記第１の手首部付近で分割された前記ケーブル同士は前記コネクタで直列に連結されること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項9】

エンドエフェクタに接続されるとともに、複数に分割されたケーブルを、ロボット本体部に沿って配設するケーブル配設工程と、
複数に分割された前記ケーブルの間に設けられ前記ケーブル同士を連結するモジュールを、前記ロボット本体部に設けられたモジュール支持部で支持するモジュール支持工程と
を含み、
前記ケーブルは、
端部にコネクタを有しており、当該コネクタが隣の前記ケーブルの前記コネクタと接続可能な形状であり、
前記モジュールは、
当該モジュールに連結される２つの前記ケーブルの前記コネクタとそれぞれ同形状の接続部を有し、
前記ロボット本体部は、
ベースと、旋回部と、下部アームと、上部アームと、第１の手首部と、第２の手首部と、前記エンドエフェクタが接続される第３の手首部とを備え、
前記ケーブルは、
前記第１の手首部よりも前記ベース側および前記第２の手首部では、前記モジュールを介して接続され、当該ベース側の前記モジュールのうち最も前記エンドエフェクタ寄りの前記モジュールと前記第２の手首部の前記モジュールとの間では、前記モジュールを介さずに前記隣の前記ケーブルに接続される
ことを特徴とするロボットの製造方法。

【請求項10】

複数種類あるモジュールの中から少なくとも連結する前記ケーブルの種類に応じて前記モジュールを選択するモジュール選択工程
を含むことを特徴とする請求項９に記載のロボットの製造方法。

【請求項11】

複数種類あるケーブルの中から少なくとも前記エンドエフェクタの種類に応じて前記ケーブルを選択するケーブル選択工程
を含むことを特徴とする請求項９または１０に記載のロボットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボットおよびロボットの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アームや手首部などのロボット本体部と、ロボット本体部に接続されるエンドエフェクタ（例えばスポット溶接用ガンなど）とを備え、エンドエフェクタで所定の作業を行うロボットが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

このようなロボットにおいて、エンドエフェクタには、例えば電力供給用のケーブルが接続される。ケーブルは、ロボット本体部の基端側（例えばベース）からエンドエフェクタまで連続して形成され、ロボット本体部に沿うように配設される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５１５１５１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記したように連続するケーブルを用いると、例えばケーブルが部分的に損傷した場合であっても、全てのケーブルを交換することとなり、メンテナンス性の点で改善の余地があった。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、エンドエフェクタに接続されるケーブルのメンテナンス性を向上させることができるロボットおよびロボットの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係るロボットは、ロボット本体部と、エンドエフェクタとを備える。前記ロボット本体部は、ベースと、旋回部と、下部アームと、上部アームと、第１の手首部と、第２の手首部と、前記エンドエフェクタが接続される第３の手首部とを備える。エンドエフェクタは、前記ロボット本体部に接続される。前記エンドエフェクタに接続されるとともに、複数に分割されたケーブルが、前記ロボット本体部に沿って配設される。また、複数に分割された前記ケーブルの間に設けられ前記ケーブル同士を連結するモジュールを支持するモジュール支持部が、前記ロボット本体部に設けられる。また、前記ケーブルは、端部にコネクタを有しており、当該コネクタが隣の前記ケーブルの前記コネクタと接続可能な形状である。また、前記モジュールは、当該モジュールに連結される２つの前記ケーブルの前記コネクタとそれぞれ同形状の接続部を有する。また、前記ケーブルは、前記第１の手首部よりも前記ベース側および前記第２の手首部では、前記モジュールを介して接続され、当該ベース側の前記モジュールのうち最も前記エンドエフェクタ寄りの前記モジュールと前記第２の手首部の前記モジュールとの間では、前記モジュールを介さずに前記隣の前記ケーブルに接続される。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、エンドエフェクタに接続されるケーブルのメンテナンス性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るロボットを示す模式全体図である。

【図2A】図２Ａは、図１に示す第２のモジュールの模式正面図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａに示す第２のモジュールの模式右側面図である。

【図3】図３は、図１に示すロボットの製造手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図１に示すロボットの艤装の説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係るロボットの変形例を示す、ロボットの模式全体図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットおよびロボットの製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0011】

図１は、実施形態に係るロボットを示す模式全体図である。ロボット１は、図１に示すように、複数のリンクと、各リンクを接続する複数の回転軸（関節軸）Ｊａ〜Ｊｆとを有する多関節型ロボットである。

【0012】

詳説すると、ロボット１は、ロボット本体部２と、ロボット本体部２に接続されるエンドエフェクタ３とを備える。ロボット１のロボット本体部２は、リンクとして、ベース１０と、旋回部１１と、下部アーム１２と、上部アーム１３と、第１〜第３の手首部１４ａ〜１４ｃを有する手首部１４とを備え、これらは互いに回転可能に接続される。

【0013】

具体的には、旋回部１１は、ベース１０に対して回転軸Ｊａ回りに回転可能に接続され、下部アーム１２は、旋回部１１に対し、回転軸Ｊａと垂直な回転軸Ｊｂ回りに回転可能に接続される。また、上部アーム１３は、下部アーム１２に対して回転軸Ｊｂと平行な回転軸Ｊｃ回りに回転可能に接続され、第１の手首部１４ａは、上部アーム１３に対し、回転軸Ｊｃと垂直な回転軸Ｊｄ回りに回転可能に接続される。

【0014】

第２の手首部１４ｂは、第１の手首部１４ａに対し、回転軸Ｊｄと垂直な回転軸Ｊｅ回りに回転可能に接続され、第３の手首部１４ｃは、第２の手首部１４ｂに対し、回転軸Ｊｅと垂直な回転軸Ｊｆ回りに回転可能に接続される。

【0015】

なお、上記した「垂直」「平行」などの語句は、必ずしも数学的に厳密な精度を必要とするものではなく実質的な公差や誤差などについては許容されるものである。また、この明細書において「垂直」なる語句は、２つの直線（例えば回転軸）が同一平面上で直角に交わることのみを意味するものではなく、２つの直線の関係がねじれの位置である場合も含めるものとする。

【0016】

ロボット１はさらに、上記した旋回部１１、下部アーム１２、上部アーム１３、第１〜第３の手首部１４，１５，１６を回転駆動するアクチュエータＭａ〜Ｍｆ（図示せず）を備える。各アクチュエータＭａ〜Ｍｆは、具体的には例えばサーボモータである。

【0017】

なお、上記のアクチュエータＭａ〜Ｍｆをサーボモータとしたが、それに限られるものではなく、例えば油圧モータなど他の種類のモータであってもよい。また、以下においては、アクチュエータを「モータ」と表現する。

【0018】

各モータＭａ〜Ｍｆについて説明すると、モータＭａは、旋回部１１に接続されて旋回部１１を回転駆動する。モータＭｂは、下部アーム１２に接続されて下部アーム１２を回転駆動し、またモータＭｃは、上部アーム１３に接続されて上部アーム１３を回転駆動する。

【0019】

モータＭｄは、第１の手首部１４ａに接続されて第１の手首部１４ａを回転駆動し、モータＭｅは、第２の手首部１４ｂに接続されて第２の手首部１４ｂを回転駆動する。同様に、モータＭｆは、第３の手首部１４ｃに接続され、第３の手首部１４ｃを回転駆動する。上記したモータＭａ〜Ｍｆには、図示しない制御装置から動作指令を示す信号が入力され、その信号に基づいて動作が制御される。

【0020】

また、エンドエフェクタ３は、ロボット本体部２の手首部１４に接続される、具体的には例えば第３の手首部１４ｃの先端側に接続される。エンドエフェクタ３は、例えばスポット溶接用ガンである。なお、図１においては、図示の簡略化のため、エンドエフェクタ３、および、後述するモジュールを模式的にブロックで示した。

【0021】

上記のように構成されたロボット１は、モータＭａ〜Ｍｆなどの動作が制御装置によって制御されることで、エンドエフェクタ３の位置や角度などを適宜に変更しつつ、所定の作業、例えば図示しないワークに対して溶接作業などを実行する。

【0022】

なお、上記では、エンドエフェクタ３としてスポット溶接用ガンを備えるようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば溶接用トーチなどであってもよい。また、ロボット１が行う所定の作業の例として溶接作業を挙げたが、これに限定されるものではない。すなわち、ロボット１が、ワークの搬送作業など他の作業を行う場合、例えばワークを把持するハンドや、ワークを吸着して保持する吸着部などをエンドエフェクタ３として備えるようにしてもよい。

【0023】

このように、ロボット１は、仕様に応じて、具体的には作業内容や用途に応じて、複数種類の中から一つのエンドエフェクタ３を選択して、取り付けることができるように構成される。なお、ここでは、上記したように、エンドエフェクタ３としてスポット溶接用ガンを備えるものとする。

【0024】

かかるエンドエフェクタ３には、エンドエフェクタ３の種類に応じたケーブル２０が接続される。ケーブル２０は、図１に示すように、ロボット本体部２に沿って配設される。詳しくは、ケーブル２０は、ロボット本体部２の基端側であるベース１０から旋回部１１、下部アーム１２、上部アーム１３、手首部１４を経てエンドエフェクタ３に延びるように配設される。

【0025】

なお、図１においては、ケーブル２０をロボット本体部２の外側に露出するようにして配設した例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えばケーブル２０の一部あるいは全部が、ロボット本体部２の内部を通るようにして露出しないような構成としてもよい。

【0026】

ところで、例えば仮に、ケーブルが、ロボット本体部のベースからエンドエフェクタまで連続した１本のケーブルであった場合、ケーブルのメンテナンス性が低下するおそれがあった。すなわち、上記したように連続するケーブルを用いると、例えばケーブルが部分的に損傷した場合であっても、全てのケーブルを交換することとなり、ケーブルのメンテナンス性が低下するおそれがあった。

【0027】

そこで、本実施形態に係るロボット１においては、エンドエフェクタ３に接続されるケーブル２０のメンテナンス性を向上させることができるような構成とした。

【0028】

また、上記したように、ケーブル２０は、エンドエフェクタ３の種類に応じたものが選択されて使用される。さらには、ケーブル２０の途中には、例えばバルブや計器などの各種機器が介挿され、各種機器はロボット本体部２に設置される。これらケーブル２０の種類や機器の設置場所は、ロボット１の仕様によって異なる。

【0029】

そのため、従来技術においては、ロボットの仕様が決定すると、決定後から仕様に沿ったケーブルや機器を製作し、製作したケーブル等をロボットに配設（艤装）するようにしていた。しかしながら、従来技術のようにした場合、仕様が決定してからロボットが完成するまでに、比較的長い時間がかかってしまうおそれがあった。

【0030】

そこで、本実施形態に係るロボット１においては、仕様が決定してから完成するまでの時間を可能な限り短縮でき、ロボット１自体の生産性を向上させることができるような構成とした。以下、そのロボット１の構成について詳しく説明する。

【0031】

図１に示すように、ロボット１は、上記したケーブル２０と、モジュール３１〜３４と、モジュール支持部４１〜４４とを備える。

【0032】

ケーブル２０は、複数種類あり、ロボット本体部２に取り付け可能なエンドエフェクタ３の種類に応じた数だけ準備されているものとする（後述する図４参照）。そして、ロボット１の仕様、例えば取り付けられるエンドエフェクタ３の種類が決まると、複数種類あるケーブル２０の中から、決定したエンドエフェクタ３の種類に応じたケーブル２０が選択されてロボット本体部２に配設される。

【0033】

例えばケーブル２０は、エンドエフェクタ３の種類に応じて、電源ケーブル、エアホース、冷却水ホースを内包するコンジットケーブルが選択されて配設されるものとする。なお、電源ケーブルはエンドエフェクタ３への電源供給用のケーブルであり、エアホースはエンドエフェクタ３を駆動させるエアを供給するためのホース、冷却水ホースはエンドエフェクタ３で用いられる冷却水を供給するためのホースである。

【0034】

また、この明細書では、上記した電源ケーブルやエアホース等を総称して「ケーブル・ホース」と記載することがある。また、上記では、ケーブル２０が３種類のケーブル・ホースを含むようにしたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば２種類以下、または４種類以上であってもよい。また、ケーブル・ホースの種類も上記に限定されるものではなく、例えばエンドエフェクタ３用の信号ケーブルなどその他のケーブル・ホースであってもよい。

【0035】

ケーブル２０は、長尺状に形成され、軸線方向に並ぶように複数に分割される。具体的にケーブル２０は、ロボット本体部２において、後述するモジュール３１〜３４が配置される場所や駆動回数が比較的多い部位で分割される。

【0036】

より具体的には、ケーブル２０は、ベース１０付近で第１のケーブル２１と第２のケーブル２２とに分割され、旋回部１１付近で第２のケーブル２２と第３のケーブル２３とに分割される。また、ケーブル２０は、上部アーム１３付近で第３のケーブル２３と第４のケーブル２４とに分割される。

【0037】

また、ケーブル２０は、手首部１４付近で軸線方向にさらに分割される。詳しくは、ケーブル２０は、上部アーム１３と第１の手首部１４ａとの接続部分付近で、第４のケーブル２４と第５のケーブル２５とに分割される。また、ケーブル２０は、第１の手首部１４ａと第２の手首部１４ｂとの接続部分付近で、第５のケーブル２５と第６のケーブル２６とに分割される。

【0038】

さらに、ケーブル２０は、手首部１４付近、例えば第２の手首部１４ｂ付近で第６のケーブル２６と第７のケーブル２７とに分割される。

【0039】

なお、上記では、ケーブル２０が、第１〜第７のケーブル２１〜２７の７本に分割されるように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば２〜６本、あるいは８本以上に分割されるようにしてもよい。

【0040】

上記した第１のケーブル２１は、一端に図示しない電源装置やエア供給装置、冷却水供給装置が接続される一方、他端にコネクタ２１ａが取り付けられる。第２のケーブル２２は、一端にコネクタ２２ａが取り付けられる一方、他端にもコネクタ２２ｂが取り付けられる。

【0041】

同様に、第３〜第７のケーブル２３〜２７はそれぞれ、一端にコネクタ２３ａ〜２７ａが取り付けられる一方、他端にコネクタ２３ｂ〜２７ｂが取り付けられる。そして、第７のケーブル２７の他端側のコネクタ２７ｂには、エンドエフェクタ３が接続される。

【0042】

モジュール３１〜３４は、複数個（例えば４個）あり、分割されたケーブル２０の間に設けられ（介挿され）てケーブル２０同士を直列に連結する。

【0043】

具体的に例えば、モジュール３１は、ベース部１０に配置され、第１のケーブル２１のコネクタ２１ａと第２のケーブル２２のコネクタ２２ａが接続されることで、第１のケーブル２１と第２のケーブル２２とを連結する。

【0044】

また、モジュール３２は、旋回部１１に配置され、第２のケーブル２２のコネクタ２２ｂと第３のケーブル２３のコネクタ２３ａとが接続されることで、第２のケーブル２２と第３のケーブル２３とを連結する。

【0045】

また、モジュール３３は、上部アーム１３に配置され、第３のケーブル２３のコネクタ２３ｂと第４のケーブル２４のコネクタ２４ａとが接続されることで、第３のケーブル２３と第４のケーブル２４とを連結する。

【0046】

また、モジュール３４は、手首部１４（例えば第２の手首部１４ｂ）に配置され、第６のケーブル２６のコネクタ２６ｂと第７のケーブル２７のコネクタ２７ａとが接続されることで、第６のケーブル２６と第７のケーブル２７とを連結する。

【0047】

このように、ケーブル２０を複数に分割するとともに、分割したケーブル２０同士をモジュール３１〜３４で連結するようにしたことから、ケーブル２０のメンテナンス性を向上させることができる。

【0048】

すなわち、ロボット１にあっては、仮に、分割されたケーブル２０のうちのいずれか一つが損傷した場合であっても、損傷したケーブルだけを交換することが可能となり、よってケーブル２０のメンテナンス性を向上させることができる。

【0049】

なお、各モジュール３１〜３４の構成については、後に詳しく説明する。また、以下においては、ベース１０に配置されるモジュール３１を「第１のモジュール３１」、旋回部１１に配置されるモジュール３２を「第２のモジュール３２」という。また、上部アーム１３に配置されるモジュール３３を「第３のモジュール３３」、手首部１４に配置されるモジュール３４を「第４のモジュール３４」という。

【0050】

第４のケーブル２４と第５のケーブル２５とは、コネクタ２４ｂとコネクタ２５ａとを直接接続することで、直列に連結される。同様に、第５のケーブル２５と第６のケーブル２６とは、コネクタ２５ｂとコネクタ２６ａとを直接接続することで、直列に連結される。

【0051】

このように、ケーブル２０を、ロボット本体部２において駆動回数が比較的多い部位、具体的には手首部１４で第４〜第６のケーブル２４〜２６に分割し、コネクタ２４ｂ，２５ａやコネクタ２５ｂ，２６ａを介して連結するようにした。これにより、ケーブル２０のメンテナンス性をより一層向上させることができる。

【0052】

すなわち、手首部１４の第１の手首部１４ａや第２の手首部１４ｂは、駆動回数がベース１０や下部アーム１２等に比べて多くなり易く、よって手首部１４付近に配置されるケーブル２０も、その分だけ損傷する可能性が高くなり易い。

【0053】

そこで、本実施形態に係るロボット１においては、上記の如く構成することで、仮に、手首部１４付近のケーブルが損傷した場合であっても、その損傷したケーブルだけを容易に交換することができる。さらには、交換するケーブルの長さも短くすることが可能となり、結果としてケーブル２０のメンテナンス性をより一層向上させることができる。

【0054】

モジュール支持部４１〜４４は、ロボット本体部２において複数箇所（例えば４箇所）に設けられ、上記した第１〜第４のモジュール３１〜３４をそれぞれ支持する。

【0055】

なお、以下においては、第１のモジュール３１に対応するモジュール支持部４１を「第１のモジュール支持部４１」、第２のモジュール３２に対応するモジュール支持部４２を「第２のモジュール支持部４２」という。同様に、第３のモジュール３３に対応するモジュール支持部４３を「第３のモジュール支持部４３」、第４のモジュール３４に対応するモジュール支持部４４を「第４のモジュール支持部４４」という。

【0056】

図１に示すように、第１のモジュール支持部４１は、ベース１０に設けられ、第１のモジュール３１を支持する。第２のモジュール支持部４２は、旋回部１１に設けられ、第２のモジュール３２を支持する。また、第３のモジュール支持部４３は、上部アーム１３に設けられ、第３のモジュール３３を支持する。第４のモジュール支持部４４は、手首部１４、例えば第２の手首部１４ｂに設けられ、第４のモジュール３４を支持する。

【0057】

第１〜第４のモジュール支持部４１〜４４は、第１〜第４のモジュール３１〜３４を支持可能な形状であればよく、平面状や凹状などどのような形状であってもよい。なお、図１において、第１のモジュール支持部４１をベース１０の側面に、第２〜４のモジュール支持部４２〜４４を旋回部１１や上部アーム１３、第２の手首部１４ｂの上面に設けるようにしたものを示したが、これらは例示であって限定されるものではない。

【0058】

すなわち、第１〜第４のモジュール支持部４１〜４４は、各モジュール３１〜３４を支持可能な位置であればよい。例えば、第１のモジュール支持部４１をベース１０の上面に、第２，３のモジュール支持部４２，４３を旋回部１１や上部アーム１３の側面に設け、その場所で第１〜第３のモジュール３１〜３３を支持するようにしてもよい。また、第４のモジュール支持部４４を、第２の手首部１４ｂ以外の手首部１４、例えば第１の手首部１４ａまたは第３の手首部１４ｃに設け、その場所で第４のモジュール３４を支持するようにしてもよい。

【0059】

次いで、第１〜第４のモジュール３１〜３４の構成、および、第１〜第４のモジュール支持部４１〜４４による第１〜第４のモジュール３１〜３４の支持手法について、図２Ａ，２Ｂを参照しつつ詳しく説明する。なお、以下では、第２のモジュール３２および第２のモジュール支持部４２を例にとって説明する。

【0060】

図２Ａは、第２のモジュール３２を模式的に示す模式正面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す第２のモジュール３２の模式右側面図である。なお、以下においては、第２のモジュール３２を「モジュール３２」、第２のモジュール支持部４２を「モジュール支持部４２」と記載することがある。

【0061】

モジュール３２は、複数種類あり、連結可能なケーブル２０の種類に応じた数だけ準備されているものとする（後述する図４参照）。そして、ロボット１の仕様、例えば連結するケーブル２０の種類が決まると、複数種類あるモジュール３２の中から、決定したケーブル２０の種類に応じたモジュール３２が選択されてモジュール支持部４２に取り付けられる。

【0062】

なお、ここでは、ケーブル２０が、図２Ａに示すように、電源ケーブル２０ａ、エアホース２０ｂ、および冷却水ホース２０ｃを有するものである場合を前提にして説明を続ける。

【0063】

モジュール３２は、ロボット１の仕様によって、例えば複数（例えば３つ）の機器５１〜５３と、収容部５４とを備えるものが選択されたものとする。なお、以下では、機器５１を「第１の機器５１」、機器５２を「第２の機器５２」、機器５３を「第３の機器５３」と称する。また、図２Ａにおいては、図示の簡略化のため、第１〜第３の機器５１〜５３を模式的にブロックで示した。

【0064】

第１の機器５１は、電源ケーブル２０ａが接続される機器であり、例えば電源用の中継ボックスである。第２の機器５２は、エアホース２０ｂが接続される機器であり、例えばバルブなどのエア用機器である。第３の機器５３は、冷却水ホース２０ｃが接続される機器であり、例えば流量計などの冷却水用機器である。

【0065】

収容部５４は、例えば直方体状であって、内部に空間５４ａを有するように形成される。収容部５４の空間５４ａには、上記した第１〜第３の機器５１〜５３が収容された状態で固定される。

【0066】

なお、上記した第３の機器５３を具体的に流量計としたが、これは例示であって、ロボット１の仕様によっては、冷却水用のバルブであってもよい。さらには、図２Ａに想像線で示す如く、ロボット１の仕様においてモジュール３２部分に冷却水用の機器が必要ない場合は、冷却水ホース２０ｃ同士を直接連結するような連結ホース５５であってもよい。同様に、第１、第２の機器５１，５２についても、上記で挙げた具体的な機器は、例示であって、ロボット１の仕様によって変更されるものである。

【0067】

このように、ロボット１を製造する場合、先ずケーブル２０を複数種類準備しておくとともに、モジュール３２も複数種類準備しておく。そして、複数種類あるケーブル２０の中から、エンドエフェクタ３の種類に応じたものを選択して配設し、さらに、複数種類あるモジュール３２の中から、ケーブル２０の種類に応じたものを選択して取り付けるようにする。これにより、ロボット１の仕様が決定してから完成するまでの時間を可能な限り短縮でき、ロボット１自体の生産性を向上させることができる。

【0068】

すなわち、仕様が決定する前に、ケーブル２０やモジュール３２を予め複数種類準備しておくことで、例えば仕様が決定してからケーブルや機器を製作し、製作したケーブル等をロボットに配設する場合に比べて、ロボット１が完成するまでの時間を短縮することができる。そして、ロボット１の製造時間を短縮することで、ロボット１自体の生産性を向上させることができる。

【0069】

なお、上記では、第２のモジュール３２を例にとって説明したが、第１、第３、第４のモジュール３１，３３，３４についても、同様である。すなわち、第１、第３、第４のモジュール３１，３３，３４はそれぞれ複数種類準備され、ロボット１の仕様、例えばケーブル２０の種類に応じたものを選択して取り付けるようにする。これにより、ロボット１の製造時間の短縮、ロボット１自体の生産性の向上など、同様の効果を得ることができる。

【0070】

また、第１のモジュール３１は、ケーブル２０において基端側に介挿されることから、第１のモジュール３１に搭載される機器は、好ましくは例えばエア用フィルタや冷却水ホースの接続用アダプタなどであるが、これに限定されるものではない。

【0071】

また、第２、第３のモジュール３２，３３は、ロボット本体部２において操作者による操作や目視が容易な高さに位置される。このことから、第２、第３のモジュール３２，３３に搭載される機器は、例えばバルブや計器など作業者が操作あるいは目視するようなものが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0072】

また、第２、第３のモジュール３２，３３は、周囲のスペースに余裕があることから、比較的大型の機器、例えば電源ケーブルの通電時に点灯するような報知ランプ等が好ましいが、これに限定されるものではない。

【0073】

また、第４のモジュール３４は、ケーブル２０においてエンドエフェクタ３の直前に介挿される。このことから、第４のモジュール３４に搭載される機器は、好ましくは例えばケーブル２０のケーブル・ホースをエンドエフェクタ３との接続に適した形状のコネクタ等に変換するための変換機器などであるが、これに限定されるものではない。

【0074】

モジュール３２の説明を続けると、上記の如く構成されたモジュール３２は、図２Ａ，２Ｂに示すように、モジュール支持部４２に取付部材６０を介して接続されて支持される。

【0075】

取付部材６０は、底面部６１と、側壁部６２とを備える。底面部６１は、モジュール支持部４２と接し、平板状に形成される。側壁部６２は、底面部６１の端部から底面部６１に対して垂直方向に向けて延びるように形成される。したがって、取付部材６０は、例えば側面視において略Ｌ字状に形成される。なお、取付部材６０の形状は、上記したものに限定されるものではなく、側面視略Ｕ字状、逆Ｔ字状などその他の形状であってもよい。

【0076】

底面部６１の適宜位置には、ボルト７１が挿通可能な挿通孔６１ａが穿設される。また、モジュール支持部４２において、挿通孔６１ａと対応する位置には、ボルト７１が嵌合可能な雌ねじ部４２ａが形成される。

【0077】

また、図２Ｂに示すように、モジュール３２の収容部５４の適宜位置には、ボルト７２が挿通可能な挿通孔５４ｂが穿設される。また、側壁部６２において、挿通孔５４ｂと対応する位置には、ボルト７２が嵌合可能な雌ねじ部６２ａが形成される。

【0078】

したがって、ボルト７１を挿通孔６１ａおよび雌ねじ部４２ａに挿通させつつ締め付けることで、取付部材６０はモジュール支持部４２に固定される。また、ボルト７２を挿通孔５４ｂおよび雌ねじ部６２ａに挿通させつつ締め付けることで、モジュール３２は取付部材６０に固定される。

【0079】

このようにして、モジュール３２は、モジュール支持部４２に取付部材６０を介して接続されて支持される。なお、ボルト７１，７２、挿通孔６１ａ，５４ｂや雌ねじ部４２ａ，６２ａの個数や位置は、図示の例に限定されるものではない。

【0080】

また、モジュール３２に搭載される機器は、ケーブル２０の種類に応じて変わることから、モジュール３２の収容部５４の大きさ等も、ケーブル２０の種類によって変わることがある。

【0081】

しかしながら、ロボット１にあっては、収容部５４の大きさ等が変わった場合であっても、取付部材６０の雌ねじ部６２ａの位置は変えずに、収容部５４の挿通孔５４ｂの位置を雌ねじ部６２ａに合わせて変えるようにする。これにより、モジュール３２の種類が変更になった場合でも、変更後のモジュール３２を取付部材６０に取り付けることが可能となる。

【0082】

このように、取付部材６０の雌ねじ部６２ａの位置は変えずに、種々のモジュール３２を取り付けることができるように構成することで、取付部材６０を共通化でき、ロボット１を製造する前に準備する部品点数を減少させることができる。

【0083】

なお、上記では、モジュール３２が収納部５４を備えるようにしたが、この構成は例示であり、収納部５４を除去して、第１〜第３の機器５１〜５３を取付部材６０に直接固定するようにしてもよい。さらには、取付部材６０を除去して、第１〜第３の機器５１〜５３をモジュール支持部４２に直接固定するようにしてもよい。

【0084】

また、モジュール３２を、モジュール支持部４２に固定する必要はなく、例えばモジュール支持部４２に載置して支持されるように構成してもよい。上記した収納部５４や取付部材６０を除去してもよいや、モジュール支持部４２に載置してもよいなどの説明は、第１、第３、第４のモジュール３１，３３，３４についても妥当する。

【0085】

次いで、上記したロボット１において、ケーブル２０および第１〜第４のモジュール３１〜３４を艤装して製造する場合の具体的な工程について、図３および図４を参照して説明する。図３は、ロボット１の製造手順を示すフローチャートである。また、図４は、ロボット１の艤装の説明図である。

【0086】

図４に示すように、先ずロボット１の仕様が決定される前に、ロボット１に搭載される可能性のあるエンドエフェクタ３の種類に基づいて、複数種類のケーブル２０を予め準備する。さらに、準備したケーブル２０の種類に基づいて第１〜第４のモジュール３１〜３４もそれぞれ複数種類準備する（ステップＳ１）。

【0087】

なお、図４においては、図示の簡略化のため、複数種類のケーブル２０および第１〜第４のモジュール３１〜３４を同一形状で示したが、これらは内包するケーブル・ホースや搭載される機器が互いに相違している。また、図４では、図示の簡略化のため、ケーブル２０を１本のケーブルで図示したが、上記したように、ケーブル２０は、第１〜第７のケーブル２１〜２７に分割されているものとする。

【0088】

次いで、ロボット１の仕様が決定すると、複数種類あるケーブル２０の中からエンドエフェクタ３の種類に応じてケーブル２０を選択する（ステップＳ２）。なお、図４では、紙面において一番上のケーブル２０が選択されたものとする。

【0089】

つづいて、それぞれ複数種類ある第１〜第４のモジュール３１〜３４の中から連結するケーブル２０の種類に応じて第１〜第４のモジュール３１〜３４を選択する（ステップＳ３）。なお、図４では、紙面において一番上の第１〜第４のモジュール３１〜３４が選択されたものとする。

【0090】

次いで、図４の矢印で示すように、ステップＳ２で選択されたケーブル２０をロボット１に配設する（ステップＳ４）。その後、ステップＳ３で選択された第１〜第４のモジュール３１〜３４を、分割されたケーブル２０の間に介挿し、ケーブル２０同士を連結するとともに、第１〜第４のモジュール３１〜３４をそれぞれ対応する第１〜第４のモジュール支持部４１〜４４で支持する（ステップＳ５）。

【0091】

なお、ステップＳ５では、第４のケーブル２４と第５のケーブル２５との接続、第５のケーブル２５と第６のケーブル２６との接続も行われる。これにより、ロボット１が完成する。

【0092】

上述してきたように、本実施形態では、ロボット１は、ロボット本体部２と、エンドエフェクタ３とを備える。エンドエフェクタ３は、ロボット本体部２に接続される。エンドエフェクタ３に接続されるとともに、軸線方向に複数に分割されたケーブル２０が、ロボット本体部２に沿って配設される。また、複数に分割されたケーブル２０の間に介挿されてケーブル２０同士を連結する第１〜第４のモジュール３１〜３４を支持する第１〜第４のモジュール支持部４１〜４４が、ロボット本体部２に設けられる。

【0093】

これにより、エンドエフェクタ３に接続されるケーブル２０のメンテナンス性を向上させることができる。

【0094】

また、第１のモジュール３１をベース１０に、第２のモジュール３２を旋回部１１に、第３のモジュール３３を上部アーム１３に、第４のモジュール３４を手首部１４に配置したことから、ロボット１の仕様が多岐にわたる場合であっても対応することができる。

【0095】

換言すれば、上記のように構成することで、第１〜第４のモジュール３１〜３４に搭載される機器の種類や位置を、幾通りものパターンで準備することができ、よって仕様が多岐にわたる場合でも、ロボット１を適切にカスタマイズして製造することができる。

【0096】

図５は、実施形態に係るロボット１の変形例を示す、ロボット１の模式全体図である。図５に示す例では、第２のモジュール３２と、第３のモジュール３３とを除去するようにした。

【0097】

そして、第２のケーブル２２のコネクタ２２ｂと第３のケーブル２３のコネクタ２３ａとを直接接続することで、第２のケーブル２２と第３のケーブル２３とを連結するようにした。また、第３のケーブル２３のコネクタ２３ｂと第４のケーブル２４のコネクタ２４ａとを直接接続することで、第３のケーブル２３と第４のケーブル２４とを連結するようにした。

【0098】

このように、ロボット１の仕様によっては、ロボット１が、第２のモジュール３２や第３のモジュール３３を備えない構成であってもよい。なお、上記では、第２、第３のモジュール３２，３３を備えないようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば第１〜第４のモジュール３１〜３４のうち、いずれか一つ、あるいは複数を除去するようにしてもよい。

【0099】

なお、上述した実施形態では、ロボット１を６軸構成のロボットで説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、６軸構成以外のロボット、例えば７軸や８軸構成のロボットを用いることも可能である。

【0100】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ ロボット
２ ロボット本体部
３ エンドエフェクタ
１０ ベース
１１ 旋回部
１２ 下部アーム
１３ 上部アーム
１４ 手首部
１４ａ〜１４ｃ 第１〜第３の手首部
２０ ケーブル
２１〜２７ 第１〜第７のケーブル
３１〜３４ 第１〜第４のモジュール
４１〜４４ 第１〜第４のモジュール支持部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】