特許 6398905 ロボット

(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】6398905

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/02 20060101AFI20180920BHJP

【ＦＩ】

   B25J17/02 Z

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-157326(P2015-157326)

(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公開番号】特開2017-35746(P2017-35746A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2016年12月28日

(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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅人

(72)【発明者】

【氏名】田中 謙太郎

(72)【発明者】

【氏名】真田 孝史

(72)【発明者】

【氏名】埴谷 和宏

【審査官】 藤井 浩介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２００３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６６１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／００４７３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１５７１４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−３００１９０（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】

アームと、
前記アームに接続されるリストと、
前記リストに接続されるエンド部と、
前記リストを第一軸線まわりに揺動させるための第一モータと、
前記エンド部を旋回させるための第二モータと、を備え、
前記第一モータ及び前記第二モータは、前記アームにおいて前記リストから離れた位置に、前記第一軸線に沿う方向において互いに離れて配置され、前記第一軸線に沿う方向から見たときに前記第一軸線に直交する方向において互いにオーバーラップしており、
前記第一モータ及び前記第二モータの出力軸は、前記アームの外側に向いており、
前記第一モータの前記出力軸は、前記第二モータの逆側に向いており、
前記第二モータの前記出力軸は、前記第一モータの逆側に向いており、
前記第一モータ及び前記第二モータのそれぞれは、前記出力軸に沿う方向におけるサイズが前記出力軸に直交する方向におけるサイズに比べて小さい外形を有する、ロボット。

【請求項2】

前記第一モータ及び前記第二モータの前記出力軸は、前記第一軸線に沿っている、請求項１記載のロボット。

【請求項3】

前記第一モータから伝わった回転を減速して前記リストに伝える第一ギヤボックスと、
前記第二モータから伝わった回転を前記エンド部側に伝える第二ギヤボックスとを更に備え、
前記第一ギヤボックス及び前記第二ギヤボックスは、前記アーム及び前記リストの接続部に配置されており、前記第一軸線に沿う方向において互いに離れている、請求項１記載のロボット。

【請求項4】

前記リスト及び前記エンド部は、前記第一ギヤボックス及び前記第二ギヤボックスの間に向かって開口する中空構造を有する、請求項３記載のロボット。

【請求項5】

前記アームは、前記第一軸線まわりに揺動可能となるように前記リストを保持するリスト保持部を更に有し、
前記第一モータ及び前記第二モータは、前記リスト保持部に配置され、
前記リスト保持部は、前記第一モータ及び前記第二モータの間に向かって開口する貫通孔を前記リストの逆側に有する、請求項１〜４のいずれか一項記載のロボット。

【請求項6】

前記リスト保持部を旋回させるための第三モータを更に備え、
前記アームは、
前記リストの逆側において前記リスト保持部に接続され、前記第三モータの動力により前記リスト保持部と共に回転する第一筒体と、
前記第一筒体を包囲し、前記第一筒体と共には回転せずに、前記第一筒体の前記リスト保持部側の端部を支持する第二筒体とを更に有する、請求項５記載のロボット。

【請求項7】

前記第三モータから伝わった回転を減速して出力する中空の第三ギヤボックスを更に備え、
前記リスト保持部の逆側において、前記第一筒体は前記第三ギヤボックスの出力軸に固定され、前記第二筒体は前記第三ギヤボックスのケースに固定されている、請求項６記載のロボット。

【請求項8】

前記第三モータは前記第一モータ及び前記第二モータと同一である、請求項６又は７記載のロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、物品の製造工程を中心とした様々な環境でロボットが利用されている。例えば特許文献１には、溶接用のロボットが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００８／０８４７３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、より汎用性の高いロボット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】

【0005】

本開示の一形態に係るロボットは、アームと、アームに接続されるリストと、リストに接続されるエンド部と、リストを第一軸線まわりに揺動させるための第一モータと、エンド部を旋回させるための第二モータと、を備え、第一モータ及び第二モータは、アームにおいてリストから離れた位置に配置されており、第一モータ及び第二モータの出力軸がアームの外側に向いた状態で、第一軸線に沿う方向において互いに離れている。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、より汎用性の高いロボットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】ロボットの斜視図である。

【図2】アーム、リスト保持部、リスト及びエンド部の斜視図である。

【図3】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】モータの配置とリスト保持部の長さとの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

〔ロボットの概要〕
本実施形態に係るロボットは、アームと、アームに接続されるリストと、リストに接続されるエンド部と、リストを第一軸線まわりに揺動させるための第一モータと、エンド部を旋回させるための第二モータとを備える。

【0010】

以下、図１を参照し、ロボットの具体的な構成例を示す。ロボット１の構成は、例えばスポット溶接ガン又はアーク溶接トーチ等のエンドエフェクタを用いてワークに加工を施すための産業用ロボットに利用可能である。ロボット１は、例えばシリアルリンク型の多関節ロボットであり、基台１０と、旋回部２０と、アーム３０と、アーム４０と、リスト７０と、エンド部８０と、アクチュエータ１００，２００．３００，５００，６００とを備える。

【0011】

基台１０は床面に固定され、ロボット１全体を支持する。以下、基台１０以外の各部の説明において、「基端」は基台１０側の端を意味し、「先端」は基台１０の逆側の端を意味する。

【0012】

旋回部２０は基台１０上に設けられ、鉛直な軸線Ａｘ１まわりに回転可能である。旋回部２０にはアーム３０の基端部が接続されている。

【0013】

アーム３０は、軸線Ａｘ１に直交する軸線Ａｘ２まわりに揺動可能である。アーム３０の先端部にはアーム４０の基端部が接続されている。

【0014】

アーム４０は、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３まわりに揺動可能である。アーム４０の先端部にはリスト７０の基端部が取り付けられている。

【0015】

リスト７０は、アーム４０の中心軸線ＣＬ１に直交する軸線Ａｘ５（第一軸線）まわりに揺動可能である。リスト７０の先端部にはエンド部８０が設けられている。

【0016】

エンド部８０は、リスト７０の中心軸線ＣＬ２に沿う軸線Ａｘ６まわりに旋回可能である。エンド部８０には、リスト７０の逆側からエンドエフェクタ（不図示）を装着可能である。エンドエフェクタはエンド部８０に一体化されてもよい。エンドエフェクタの具体例としては、ワーク把持用のハンド、スポット溶接ガン、アーク溶接トーチ等が挙げられる。

【0017】

アーム４０は、リスト保持部６０を先端側に有してもよい。リスト保持部６０は、軸線Ａｘ５まわりに揺動可能となるようにリスト７０を保持する。リスト保持部６０は、アーム４０の中心軸線ＣＬ１に沿う軸線Ａｘ４まわりに旋回可能であってもよい。

【0018】

アクチュエータ１００は軸線Ａｘ１まわりに旋回部２０を旋回させる。図１のアクチュエータ１００は旋回部２０に設けられているが、これに限られず、基台１０に設けられていてもよい。

【0019】

アクチュエータ２００は軸線Ａｘ２まわりにアーム３０を揺動させる。図１のアクチュエータ２００は旋回部２０に設けられているが、これに限られず、アーム３０の基端部に設けられていてもよい。

【0020】

アクチュエータ３００は軸線Ａｘ３まわりにアーム４０を揺動させる。図１のアクチュエータ３００はアーム４０の基端部に設けられているが、これに限られず、アーム３０の先端部に設けられていてもよい。

【0021】

アクチュエータ５００（第一アクチュエータ）は軸線Ａｘ５まわりにリスト７０を揺動させる。アクチュエータ５００はモータ５１０（第一モータ）を有する。モータ５１０は軸線Ａｘ５まわりにリスト７０を揺動させるための動力を発生する。

【0022】

アクチュエータ６００（第二アクチュエータ）は軸線Ａｘ６まわりにエンド部８０を旋回させる。アクチュエータ６００はモータ６１０（第二モータ）を有する。モータ６１０は軸線Ａｘ６まわりにエンド部８０を旋回させるための動力を発生する。

【0023】

モータ５１０，６１０は、アーム４０においてリスト７０から離れた位置に配置されている。一例として、モータ５１０，６１０はアーム４０のリスト保持部６０に配置されていてもよい。モータ５１０，６１０は、それぞれの出力軸がアーム４０の外側に向いた状態で、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れている。なお、「アーム４０の外側」とは、中心軸線ＣＬ１の延長線上から見た場合のアーム４０の外周側を意味する。

【0024】

ロボット１は、アクチュエータ４００（第三アクチュエータ）を更に備えてもよい。アクチュエータ４００は軸線Ａｘ４まわりにリスト保持部６０を旋回させる。アクチュエータ４００はモータ４１０（第三モータ）を有する。モータ４１０はアーム４０の基端部に設けられており、軸線Ａｘ４まわりにリスト保持部６０を旋回させるための動力を発生する。

【0025】

なお、ロボット１は、アーム４０と、リスト７０と、エンド部８０と、モータ５１０，６１０とを備えていればどのように構成されてもよいので、その具体例は上述したものに限られない。例えばロボット１の自由度は６自由度に限られず、より少自由度（例えば５自由度）であってもよいし、より多自由度（例えば７自由度）であってもよい。

【0026】

〔アーム先端側、リスト及びエンド部の構成〕
続いて、図２を参照し、アーム４０の先端側、リスト７０及びエンド部８０の具体的な構成例を説明する。アーム４０は、リスト保持部６０を先端側に有する。リスト保持部６０は、基部６１と、支持壁６２，６３とを有する。基部６１は、アーム４０の中心軸線ＣＬ１に沿う軸線Ａｘ４まわりに旋回可能である。支持壁６２，６３は、中心軸線ＣＬ１に沿って基部６１から先端側に突出している。支持壁６２，６３は軸線Ａｘ５に沿う方向に並び、それぞれ軸線Ａｘ５に直交している。

【0027】

リスト７０は、リスト本体７１と、継手部７２，７３とを有する。継手部７２，７３は、それぞれ中心軸線ＣＬ２に沿ってリスト本体７１から基端側に突出している。継手部７２，７３は、軸線Ａｘ５に沿う方向に並んで支持壁６２，６３の間に位置している。継手部７２は、軸線Ａｘ５まわりに回転可能となるように支持壁６２の内側（支持壁６３側）に取り付けられている。継手部７３は、軸線Ａｘ５まわりに回転可能となるように支持壁６３の内側（支持壁６２側）に取り付けられている。

【0028】

エンド部８０は、継手部７２，７３の逆側からリスト本体７１に取り付けられており、中心軸線ＣＬ２に沿う軸線Ａｘ６まわりに回転可能となっている。

【0029】

（モータ）
上述したように、アクチュエータ５００は、軸線Ａｘ５まわりにリスト７０を揺動させるためのモータ５１０を有する。アクチュエータ６００は、軸線Ａｘ６まわりにエンド部８０を旋回させるためのモータ６１０を有する。

【0030】

モータ５１０，６１０は、出力軸に沿う方向におけるサイズが出力軸に直交する方向におけるサイズに比べて小さい外形を有してもよい。なお、上記各サイズは、出力軸を除いたサイズを意味する。

【0031】

図３に示ように、モータ５１０は、例えばケース５１１及び出力軸５１２を有する。ケース５１１は、円柱状の外形を有する。出力軸５１２は、ケース５１１の中心軸線に沿い、ケース５１１の一端面から突出している。ケース５１１の長さＬ１（出力軸５１２に沿う方向におけるモータ５１０のサイズ）は、ケース５１１の直径Ｄ１（出力軸５１２に直交する方向におけるモータ５１０のサイズ）に比べ小さい。モータ５１０は、軸線Ａｘ５まわりにリスト７０を揺動させるための動力を出力軸５１２の回転として出力する。

【0032】

モータ６１０は、モータ５１０と同様に構成されており、ケース６１１及び出力軸６１２を有する。モータ６１０はモータ５１０と同一であってもよい。

【0033】

上述したように、モータ５１０，６１０は、それぞれの出力軸がアーム４０の外側に向いた状態で、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れている。モータ５１０，６１０は、軸線Ａｘ５に直交する方向において互いにオーバーラップしていてもよい。出力軸５１２，６１２は、軸線Ａｘ５に沿っていてもよい。

【0034】

一例として、モータ５１０，６１０は、モータ５１０の出力軸５１２がモータ６１０の逆側に向き、モータ６１０の出力軸６１２がモータ５１０の逆側に向いた状態で、互いに離れて軸線Ａｘ５に沿う方向に並んでいてもよい。なお、「逆側」とは、基準となる方向に対して鈍角をなす方向も含む。

【0035】

より具体的に、モータ５１０は、リスト７０及び基部６１の間において、出力軸５１２が支持壁６３の逆側に向いた状態で支持壁６２の内面に固定されている。モータ６１０は、リスト７０及び基部６１の間において、出力軸６１２が支持壁６２の逆側に向いた状態で支持壁６３の内面に固定されている。ケース５１１，６１１は、軸線Ａｘ５に平行な方向において互いに離れており、軸線Ａｘ５に直交する方向において互いにオーバーラップしている。

【0036】

モータ５１０，６１０は、出力軸５１２の中心軸線ＣＬ３がケース６１１を通り、出力軸６１２の中心軸線ＣＬ４がケース５１１を通るように配置されていてもよいし、出力軸５１２，６１２が互いに同軸になるように配置されていてもよい。

【0037】

モータ５１０，６１０が互いに離れて並ぶことで、これらの間の空間Ｓ１をエンドエフェクタ用のケーブル等（例えば図示のケーブルＣＡ１）の取り回しに利用可能である。

【0038】

モータ５１０，６１０は、それぞれの出力軸がアーム４０の外側に向いた状態で、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れていればよいので、その具体的な配置例は上述したものに限られない。例えば、モータ５１０，６１０は、軸線Ａｘ５に直交する方向においても互いに離れていてよい。出力軸５１２，５１３は、軸線Ａｘ５に平行な軸線に対して傾いていてもよい。

【0039】

また、モータ５１０，６１０は、上述のように配置可能である限りにおいて、どのような形状であってもよい。例えばモータ５１０，６１０は、出力軸に沿う方向におけるサイズが出力軸に直交する方向におけるサイズに比べて大きい外形を有してもよい。

【0040】

（ギヤボックス）
アクチュエータ５００は、伝達機構５２０及びギヤボックス５３０（第一ギヤボックス）を更に有してもよい。伝達機構５２０はモータ５１０からギヤボックス５３０に回転を伝達する。ギヤボックス５３０は、モータ５１０から伝わった回転を減速して出力する。

【0041】

アクチュエータ６００は、伝達機構６２０及びギヤボックス６３０（第二ギヤボックス）を更に有してもよい。伝達機構６２０はモータ６１０からギヤボックス６３０に回転を伝達する。ギヤボックス６３０は、モータ６１０から伝わった動力をエンド部８０側に伝える。

【0042】

ギヤボックス５３０，６３０は、アーム４０及びリスト７０の接続部に配置されており、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れている。軸線Ａｘ５に沿う方向において、ギヤボックス５３０はモータ５１０側に設けられ、ギヤボックス６３０はモータ６１０側に設けられていてもよい。

【0043】

より具体的に、ギヤボックス５３０は、軸線Ａｘ５が通る位置において、支持壁６２に固定されている。例えばギヤボックス５３０は、ケース５３１と、入力軸５３２と、出力軸５３３とを有する。ケース５３１は、軸線Ａｘ５に沿った円柱状の外形を有する。入力軸５３２及び出力軸５３３は、ケース５３１の中心軸線まわりに回転可能である。入力軸５３２はケース５３１から支持壁６３の逆側に露出している。出力軸５３３はケース５３１から支持壁６３側に露出し、継手部７２に固定されている。ケース５３１には、入力軸５３２の回転を減速して出力軸５３３に伝える少なくとも一つのギヤ（不図示）が内蔵されている。

【0044】

伝達機構５２０は、支持壁６２の外側（支持壁６３の逆側）に設けられ、出力軸５１２から入力軸５３２に動力を伝達する要素を内蔵する。出力軸５１２から入力軸５３２に動力を伝達する要素としては、ギヤ、ベルト等が挙げられる。

【0045】

ギヤボックス６３０は、軸線Ａｘ５が通る位置において、支持壁６３及び継手部７３の間に設けられている。例えばギヤボックス６３０は、入力軸６３１と、出力軸６３２と、入力軸６３１から出力軸６３２に動力を伝達する少なくとも一つのギヤとを有する。入力軸６３１は支持壁６３に設けられ、出力軸６３２は継手部７３内のリスト本体７１側に設けられている。出力軸６３２の外周には、中継ギヤ６３３が設けられている。中継ギヤ６３３は、出力軸６３２の回転を軸線Ａｘ６に沿う軸線回りの回転に変換してエンド部８０に伝達する。中継ギヤ６３３は例えばベベルギヤである。

【0046】

なお、ギヤボックス６３０は、ギヤボックス５３０のように専用のケースを有しておらず、支持壁６３及び継手部７３がギヤボックス６３０のケースとして機能している。このように、「ギヤボックス」は、専用のケースを有しないものをも含む。

【0047】

伝達機構６２０は、支持壁６３の外側（支持壁６２の逆側）に設けられ、出力軸６１２から入力軸６３１に動力を伝達する要素を内蔵する。出力軸６１２から入力軸６３１に動力を伝達する要素としては、ギヤ、ベルト等が挙げられる。

【0048】

ギヤボックス５３０，６３０が互いに離れて並ぶことで、モータ５１０，６１０の間の空間Ｓ１と、ギヤボックス５３０，６３０の間の空間Ｓ２とがリスト保持部６０に沿って並ぶ。このため、空間Ｓ１，Ｓ２を一連の経路Ｒ１として、エンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。

【0049】

アクチュエータ６００は、ギヤボックス６４０（第四ギヤボックス）を更に有してもよい。ギヤボックス６４０は、ギヤボックス６３０から伝わった回転を減速してエンド部８０に出力する。より具体的に、ギヤボックス６４０はリスト本体７１及びエンド部８０の間に設けられている。

【0050】

例えばギヤボックス６４０は、ケース６４１と、入力軸６４２と、出力軸６４３とを有する。ケース６４１は、軸線Ａｘ６に沿う円柱状の外形を有する。入力軸６４２及び出力軸６４３は、軸線Ａｘ６まわりに回転可能である。ケース６４１には、入力軸６４２の回転を減速して出力軸６４３に伝える少なくとも一つのギヤが内蔵されている。入力軸６４２はケース６４１からリスト本体７１内に露出している。リスト本体７１内において、入力軸６４２には中継ギヤ６４５が設けられている。中継ギヤ６４５は、ギヤボックス６３０の中継ギヤ６３３と噛み合う。出力軸６４３は、ケース６４１からリスト本体７１の逆側に露出しており、エンド部８０に固定されている。エンド部８０と出力軸６４３とは一体化していてもよい。

【0051】

（中空構造）
リスト７０及びエンド部８０は、ギヤボックス５３０，６３０の間に向かって開口する中空構造を有してもよい。その一例として、リスト本体７１及びギヤボックス６４０には、軸線Ａｘ６に沿って連なった貫通孔７１ａ，６４０ａがそれぞれ形成されている。貫通孔７１ａは、継手部７２，７３の間（すなわちギヤボックス５３０，６３０の間）に向かって開口しており、貫通孔６４０ａはエンドエフェクタ側に向かって開口している。ギヤボックス６４０の入力軸６４２及び出力軸６４３は、いずれも貫通孔６４０ａを囲むように設けられている。

【0052】

リスト７０及びエンド部８０が中空構造を有することで、空間Ｓ１，Ｓ２と、リスト７０及びエンド部８０内の空間Ｓ３とを一連の経路Ｒ１として、エンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。

【0053】

貫通孔７１ａ，６４０ａには、筒体８１が通されていてもよい。これにより、リスト保持部６０側からエンドエフェクタ側にかけて、内面に切れ目のない貫通孔８１ａが形成されている。このため、エンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等を上記空間Ｓ３内にスムーズに通すことが可能である。

【0054】

筒体８１の先端部は出力軸６４３に固定されていてもよい。これにより、貫通孔８１ａの内面は出力軸６４３と共に回転する。このため、エンドエフェクタに接続されたケーブルＣＡ１等が出力軸６４３と共に回転する状況においても、当該ケーブル等と貫通孔８１ａの内面との擦れが低減される。従って、ケーブルＣＡ１等の摩耗が抑制される。

【0055】

なお、リスト７０及びエンド部８０の間に中空構造のギヤボックス６４０を用いる場合においても、アクチュエータ５００には貫通孔を有しない中実構造のギヤボックス５３０を用いてもよい。

【0056】

リスト保持部６０は、モータ５１０，６１０の間に向かって開口する貫通孔をリスト７０の逆側に有してもよい。その一例として、リスト保持部６０の基部６１には軸線Ａｘ４に沿う貫通孔６１ａが形成されており、貫通孔６１ａはモータ５１０，６１０の間に向かって開口している。リスト保持部６０が貫通孔６１ａを有することで、空間Ｓ１，Ｓ２と、貫通孔６１ａ内の空間Ｓ４とを一連の経路Ｒ１として、エンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。

【0057】

〔アーム基端側の構成〕
アーム４０は、リスト７０の逆側においてリスト保持部６０に接続され、モータ４１０の動力によりリスト保持部６０と共に回転する第一筒体と、第一筒体を包囲し、第一筒体と共には回転せずに、第一筒体のリスト保持部６０側の端部を指示する第二筒体とを更に有してもよい。例えばアーム４０は、図３及び図４に示すように、基部４１と、筒体４３（第一筒体）と、筒体４４（第二筒体）とを更に有する。

【0058】

（基部）
基部４１は、アクチュエータ４００を保持する。以下、アクチュエータ４００の構造と基部４１の構造とを順に説明す る。

【0059】

アクチュエータ４００は、モータ４１０を有する。モータ４１０は、出力軸に沿う方向におけるサイズが出力軸に直交する方向におけるサイズに比べて小さい外形を有してもよい。なお、上記各サイズは、出力軸を除いたサイズを意味する。例えばモータ４１０は、モータ５１０，６１０と同様に構成されており、ケース４１１及び出力軸４１２を有する。モータ４１０は、モータ５１０，６１０と同一であってもよい。

【0060】

アクチュエータ４００は、伝達機構４２０及びギヤボックス４３０（第三ギヤボックス）を更に有してもよい。伝達機構４２０は、モータ４１０からギヤボックス４３０に動力を伝達する。ギヤボックス４３０は、モータ４１０から伝わった回転を減速して出力する。

【0061】

例えばギヤボックス４３０は、ケース４３１と、入力軸４３２と、出力軸４３３とを有する。ケース４３１は円柱状の外形を有する。入力軸４３２及び出力軸４３３は、ケース４３１の中心軸線まわりに回転可能である。ケース４３１には、入力軸４３２の回転を減速して出力軸４３３に伝える少なくとも一つのギヤが内蔵されている。入力軸４３２はケース４３１の一端側に露出しており、出力軸４３３はケース４３１の他端側に露出している。

【0062】

基部４１は、モータマウント４１ａと、ギヤマウント４１ｂとを有する。モータマウント４１ａはリスト保持部６０の逆側に面しており、ギヤマウント４１ｂはリスト保持部６０側に面している。モータ４１０は、出力軸４１２をリスト保持部６０側に向けた状態でモータマウント４１ａに固定されている。ギヤボックス４３０は、出力軸４３３をリスト保持部６０側に向けた状態でギヤマウント４１ｂに固定されている。伝達機構４２０は、モータ４１０とギヤボックス４３０との間において、基部４１に内蔵されている。伝達機構４２０は、出力軸４１２から入力軸４３２に動力を伝達する要素を有する。出力軸４１２から入力軸４３２に動力を伝達する要素としては、ギヤ、ベルト等が挙げられる。

【0063】

基部４１は、リスト保持部６０側に開口する中空構造を有してもよい。その一例として、基部４１及びギヤボックス４３０には、軸線Ａｘ４に沿って連なった貫通孔４１ｃ，４３０ａがそれぞれ形成されている。モータマウント４１ａは、軸線Ａｘ４に対してずれた位置に設けられている。これにより貫通孔４１ｃは、リスト保持部６０の逆側に開口している。貫通孔４３０ａはリスト保持部６０側に開口している。ギヤボックス４３０の入力軸４３２及び出力軸４３３は、いずれも貫通孔４３０ａを囲むように設けられている。基部４１が中空構造を有することで、基部４１内の空間Ｓ６もエンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。

【0064】

貫通孔４１ｃ，４３０ａには筒体４２が通されていてもよい。これにより、基部４１からリスト保持部６０側にかけて、内面に切れ目のない貫通孔４２ａが形成される。このため、ケーブルＣＡ１等を上記空間Ｓ６内にスムーズに通すことが可能である。筒体４２の基端部は基部４１に固定されている。このため貫通孔４２ａの内面は回転しない。

【0065】

（第一筒体）
筒体４３は、アーム４０の中心軸線ＣＬ１に沿って延びている。筒体４３の先端部は、リスト７０の逆側においてリスト保持部６０に接続されている。筒体４３は、モータ４１０の動力によりリスト保持部６０と共に回転する。リスト保持部６０の逆側において、筒体４３は、例えばギヤボックス４３０の出力軸４３３に固定される。

【0066】

より具体的に、筒体４３は、本体５１と中継部材５２とを有する。筒状の本体５１は軸線Ａｘ４に沿って延び、両端部の外周にフランジ５１ａ，５１ｂを有する。リスト保持部６０の逆側のフランジ５１ｂは、貫通孔４３０ａの周囲において出力軸４３３に固定されている。

【0067】

中継部材５２は、本体５１のリスト保持部６０側に連なる環状体であり、本体５１のフランジ５１ａにボルト締結等によって固定され、筒体４３の先端部を構成する。中継部材５２は、リスト保持部６０側の外周にフランジ５２ｂを有する。フランジ５２ｂは、リスト保持部６０の基部６１に対してボルト締結等によって固定される。

【0068】

筒体４３内の空間Ｓ５は、先端側において貫通孔６１ａ内の空間Ｓ４に連なり、基端側においてギヤボックス４３０及び基部４１内の空間Ｓ６に連なる。このため、上記空間Ｓ３，Ｓ１，Ｓ２と、空間Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６とを一連の経路Ｒ１として、エンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。

【0069】

筒体４３の内面はリスト保持部６０と共に回転する。このため、エンドエフェクタに接続されたケーブルＣＡ１等がリスト保持部６０と共に回転する状況においても、当該ケーブルＣＡ１等と筒体４３の内面との擦れが低減される。従って、ケーブルＣＡ１等の摩耗が抑制される。

【0070】

（第二筒体）
筒体４４は、筒体４３を包囲し、筒体４３と共には回転せずに、筒体４３の先端部（リスト保持部６０側の端部）を支持する。筒体４４は、例えばボール式又は滑り式等の軸受４５を先端部に有し、軸受４５によって筒体４３の先端部を支持する。例えば軸受４５は、中継部材５２の外周に嵌合する。

【0071】

リスト保持部６０の逆側において、筒体４４はギヤボックス４３０のケース４３１に固定される。「ケース４３１に固定される」とは、他の部材を介してケース４３１に固定されることも含む。一例として、筒体４４は、基部４１に固定されていてもよい。この場合、筒体４４は基部４１を介してケース４３１に固定される。

【0072】

なお、筒体４３の中継部材５２は、筒体４３の本体５１が出力軸４３３に固定され、筒体４４がケース４３１に固定された後に、先端側から筒体４４内に挿入され、本体５１の先端部に固定される。中継部材５２が本体５１に固定された状態で、中継部材５２のフランジ５２ｂは筒体４４の外に露出し、筒体４４の外周よりも外側に張り出す。リスト保持部６０は、中継部材５２が本体５１に固定された後に中継部材５２に固定される。

【0073】

筒体４３，４４の間の空間Ｓ１０は、モータ５１０，６１０の駆動用ケーブルＣＡ１０の取り回しに利用可能である。この場合、基部４１は、上記駆動用ケーブルを空間Ｓ１０に導入するためのケーブル導入口４１ｄを更に有してもよい。例えばケーブル導入口４１ｄは、貫通孔４１ｃを挟んでモータマウント４１ａの逆側に形成されている。

【0074】

筒体４３の本体５１、中継部材５２及びリスト保持部６０の基部６１は、駆動用ケーブルＣＡ１０を空間Ｓ１０からモータ５１０，６１０側に通すためのケーブル案内口５１ｃ，５２ｃ，６１ｂを更に有してもよい。ケーブル案内口５１ｃは本体５１のフランジ５１ａに形成され、ケーブル案内口５２ｃは貫通孔５２ａの周囲に形成され、ケーブル案内口６１ｂは貫通孔６１ａの周囲に形成される。

【0075】

空間Ｓ１０内における駆動用ケーブルＣＡ１０の取り回し作業を容易にするために、筒体４４は周囲に開口した窓部４４ｃを有してもよい。アーム４０は、駆動用ケーブルＣＡ１０を固定するためのケーブルクランプ４７，４８を空間Ｓ１０内に有してもよい。例えばケーブルクランプ４７は、基部４１側において筒体４４に固定される。ケーブルクランプ４８は、ケーブルクランプ４７とリスト保持部６０との間において筒体４３に固定される。

【0076】

駆動用ケーブルＣＡ１０は、ケーブル導入口４１ｄから空間Ｓ１０内に導入され、ケーブル案内口５１ｃ，５２ｃ，６１ｂを経てモータ５１０，６１０に接続される。空間Ｓ１０内において駆動用ケーブルＣＡ１０はケーブルクランプ４７，４８に固定される。ケーブルクランプ４７，４８の間において、駆動用ケーブルＣＡ１０は、Ｕ字状に弛んだ状態で筒体４３の外周に巻きつくように取り回される。

【0077】

（継手部）
図４に示すように、アーム４０は、継手部４６を更に有してもよい。継手部４６は、中心軸線ＣＬ１に平行な平面に沿って、基部４１の外周から外側に張り出している。継手部４６は、軸線Ａｘ３まわりに回転可能となるように、アーム３０の先端部に取り付けられている。

【0078】

継手部４６が基部４１の外周から張り出すことにより、中心軸線ＣＬ１が軸線Ａｘ３に対してずれる。これにより、貫通孔４２ａは、アーム３０及びアーム４０の接続部に遮られることなくリスト保持部６０の逆側に開放される。このため、ケーブルＣＡ１等を上記経路Ｒ１に導入し易い。

【0079】

中心軸線ＣＬ１に沿う方向において、基部４１は、軸線Ａｘ３に比べリスト保持部６０側に位置してもよい。この場合、アーム３０側から経路Ｒ１内にケーブル等を緩やかに取り回すことができる。更に、出力軸４１２の逆側に面するモータ４１０の外面４１１ａの位置が、中心軸線ＣＬ１に沿う方向において軸線Ａｘ３に一致するか、軸線Ａｘ３に比べリスト保持部６０側にあってもよい。この場合、モータ４１０とケーブルＣＡ１等とが干渉し難くなるので、アーム３０側から経路Ｒ１内へのケーブル等の取り回しが更に容易となる。

【0080】

アーム４０の構成は、以上に示したものに限られない。アーム４０は、軸線Ａｘ５まわりに回転可能となるようにリスト７０を接続可能であり、リスト７０から離れた位置にモータ５１０，６１０を配置可能であれば、どのようなものであってもよい。例えば、アーム４０は筒体４４を有していなくてもよい。ロボット１がアクチュエータ４００を有しない構成において、リスト保持部６０はアーム４０の基端側に一体化されていてもよい。これらの場合、モータ５１０，６１０はリスト保持部６０よりもアーム４０の基端側に離れた位置に配置されていてもよい。

【0081】

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、ロボット１は、アーム４０と、アーム４０に接続されるリスト７０と、リスト７０に接続されるエンド部８０と、リスト７０を軸線Ａｘ５まわりに揺動させるためのモータ５１０と、エンド部８０を旋回させるためのモータ６１０と、を備える。モータ５１０，６１０は、アーム４０においてリスト７０から離れた位置に配置されており、モータ５１０，６１０の出力軸５１２，６１２がアーム４０の外側に向いた状態で、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れている。

【0082】

このロボット１によれば、モータ５１０，６１０の間（空間Ｓ１）をエンドエフェクタ用のケーブルＣＡ１等の取り回しに利用できる。空間Ｓ１を利用してケーブルＣＡ１等の露出を減らすことで、当該ケーブルＣＡ１等とロボット１の周囲との干渉が抑制される。このため、ロボット１の設置環境の制約を減らすことができる。また、モータ５１０，６１０が互いに離れる方向は、軸線Ａｘ５に沿っているので、軸線Ａｘ５に直交する方向に空間Ｓ１を開放可能である。これにより、空間Ｓ１を利用したケーブルＣＡ１の取り回し作業が容易になるので、ロボット１の用途に応じたエンドエフェクタの着脱が容易である。従って、汎用性の高いロボットを提供できる。

【0083】

モータ５１０，６１０のそれぞれは、出力軸５１２，６１２に沿う方向におけるサイズが出力軸５１２，６１２に直交する方向におけるサイズに比べて小さい外形を有してもよい。この場合、例えば出力軸５１２がモータ６１０の逆側に向き、出力軸６１２がモータ５１０の逆側に向くようにモータ５１０，６１０を配置することで、空間Ｓ１を確保しつつアーム４０をスリム化できる。アーム４０をスリム化することにより、アーム４０とロボット１の周囲との干渉が抑制される。このため、ロボット１の設置環境の制約を更に減らすことができる。従って、更に汎用性の高いロボットを提供できる。

【0084】

モータ５１０，６１０は、軸線Ａｘ５に直交する方向において互いにオーバーラップしていてもよい。この場合、軸線Ａｘ５に直交する方向におけるモータ５１０，６１０の合計の占有領域が小さくなる。これにより、アーム４０を更にスリム化できるので、ロボット１の設置環境の制約を更に減らすことができる。従って、更に汎用性の高いロボットを提供できる。

【0085】

軸線Ａｘ５に直交する方向におけるモータ５１０，６１０の合計の占有領域が小さくなることで、リスト７０の可動角を小さくすることなく、モータ５１０，６１０の両方をリスト７０に近付けることもできる。これにより、アーム４０の長さを設置環境及び用途等に応じて幅広く調節できる。このことも、ロボットの汎用性向上に寄与する。

【0086】

図５を参照し、モータの配置とアーム４０の長さとの関係を詳細に説明する。図５中の二点鎖線は、モータ５１０，６１０に代えて、モータ５９０，６９０を用いた場合のモータの配置を示している。モータ５９０，６９０のそれぞれは、出力軸に沿う方向におけるサイズが出力軸に直交する方向におけるサイズに比べて大きい外形を有する。モータ５１０，６１０をモータ５９０，６９０に置き換えると、軸線Ａｘ５に沿う方向においてモータ５９０，６９０が互いに干渉する。このような条件下においてもケーブルＣＡ１等の取り回し用の空間をモータ同士の間に形成するために、モータ５９０，６９０は、軸線Ａｘ４，Ａｘ５に直交する方向（以下、「支持壁６２の幅方向」という。）において互いに離れている。このため、支持壁６２の幅方向におけるモータ５９０，６９０の占有領域は、モータ５１０，６１０に比べ大きい。

【0087】

図５は、リスト７０を可動限界まで曲げた状態にて、モータを軸線Ａｘ５側に最接近させた状態を示している。支持壁６２の幅方向において、モータ５１０，６１０の占有領域はモータ５９０，６９０の占有領域に比べ小さい。このため、モータ５１０，６１０を用いる場合、モータ５９０，６９０を用いる場合に比べ、モータ５１０，６１０をリスト７０に近付けることができるので、リスト保持部６０を短くできる。リスト保持部６０を短くすることで、アーム４０の長さを設置環境及び用途等に応じて幅広く調節できる。

【0088】

出力軸５１２，６１２は、軸線Ａｘ５に沿っていてもよい。この場合、軸線Ａｘ５に直交する方向におけるモータ５１０，６１０の合計の占有領域を更に小さくできる。

【0089】

ロボット１は、モータ５１０から伝わった回転を減速してリスト７０に伝えるギヤボックス５３０と、モータ６１０から伝わった回転をエンド部８０側に伝えるギヤボックス６３０とを更に備えてもよい。ギヤボックス５３０，６３０は、アーム４０及びリスト７０の接続部に配置されており、軸線Ａｘ５に沿う方向において互いに離れていてもよい。この場合、モータ５１０，６１０の間（空間Ｓ１）と、ギヤボックス５３０，６３０の間（空間Ｓ２）とがリスト保持部６０に沿って並ぶ。このため、空間Ｓ１，Ｓ２を一連の経路Ｒ１として、上記ケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。このため、ケーブルＣＡ１等の露出を更に減らすことができる。モータ５１０，６１０が互いに離れる方向と、ギヤボックス５３０，６３０が互いに離れる方向とは、いずれも軸線Ａｘ５に沿っているので、空間Ｓ１，Ｓ２は、リスト保持部６０の同一側に開放可能である。これにより、空間Ｓ１，Ｓ２を利用したケーブルＣＡ１の取り回し作業が容易になるので、ロボット１の用途に応じたエンドエフェクタの着脱が容易である。従って、更に汎用性が高いロボットを提供できる。

【0090】

リスト７０及びエンド部８０は、ギヤボックス５３０，６３０の間に向かって開口する中空構造を有してもよい。この場合、空間Ｓ１，Ｓ２と、リスト７０及びエンド部８０内の空間Ｓ３とを一連の経路Ｒ１として、ケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。このため、ケーブルＣＡ１等の露出を更に減らすことができる。従って、更に汎用性が高いロボットを提供できる。

【0091】

リスト保持部６０は、モータ５１０，６１０の間に向かって開口する貫通孔６１ａをリスト７０の逆側に有してもよい。この場合、リスト保持部６０の貫通孔６１ａ内の空間Ｓ４と、空間Ｓ１，Ｓ２とを一連の経路Ｒ１として、ケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。このため、ケーブルＣＡ１等の露出を更に減らすことができる。従って、更に汎用性が高いロボットを提供できる。

【0092】

ロボット１は、アーム４０に沿う軸線Ａｘ４まわりにリスト保持部６０を旋回させるためのモータ４１０を更に備えてもよい。アーム４０は、軸線Ａｘ４に沿って延び、リスト保持部６０に一端部が固定され、モータ４１０の動力によりリスト保持部６０と共に回転する筒体４３と、筒体４３を包囲し、筒体４３と共には回転せずに、筒体４３のリスト保持部６０側の端部を支持する筒体４４とを有してもよい。

【0093】

この場合、筒体４３内の空間Ｓ５と、リスト保持部６０の貫通孔６１ａ内の空間Ｓ４と、空間Ｓ１，Ｓ２とを一連の経路Ｒ１として、ケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。このため、ケーブルＣＡ１等の露出を更に減らすことができる。

【0094】

上述したように、本開示によればモータ５１０，６１０をリスト７０に近付けることが可能となるが、モータ５１０，６１０をリスト７０に近付けると、アーム４０の基部からモータ５１０，６１０までの距離が大きくなる。このため、モータ５１０，６１０の重量に起因してアーム４０の基部に作用する曲げモーメントが大きくなる。アーム４０の基部に作用する曲げモーメントが大きくなると、この曲げモーメントに耐え得るように、モータ４１０からアーム４０への動力伝達機構の大型化が必要となる可能性がある。これに対し、筒体４３のリスト保持部６０側の端部を筒体４４により支持する構成によれば、上記動力伝達機構に作用する曲げモーメントが抑制される。従って、リスト保持部６０の短縮に伴う上記動力伝達機構の大型化を抑制することもできる。以上より、更に汎用性の高いロボットを提供できる。

【0095】

ロボット１は、モータ４１０から伝わった回転を減速して出力する中空のギヤボックス４３０を更に備えてもよい。リスト保持部６０の逆側において、筒体４３はギヤボックス４３０の出力軸４３３に固定され、筒体４４はギヤボックス４３０のケース４３１に固定されていてもよい。

【0096】

この場合、ギヤボックス４３０内の空間Ｓ６と、筒体４３内の空間Ｓ５と、リスト保持部６０の貫通孔６１ａ内の空間Ｓ４と、空間Ｓ１，Ｓ２とを一連の経路Ｒ１として、ケーブルＣＡ１等の取り回しに利用可能である。このため、ケーブルＣＡ１等の露出を更に減らすことができる。

【0097】

筒体４３はギヤボックス４３０の出力軸４３３に固定される一方で、筒体４４はギヤボックス４３０のケース４３１に固定される。このため、筒体４３及び出力軸４３３を介してギヤボックス４３０内に作用する曲げモーメントが抑制される。従って、リスト保持部６０の短縮に伴うギヤボックス４３０の大型化を抑制することもできる。以上より、更に汎用性の高いロボットを提供できる。

【0098】

モータ４１０はモータ５１０，６１０と同一であってもよい。この場合、モータの共通化により、ロボット自体を効率よく製造できる。このため、汎用性の向上に対応してロボットを効率よく提供できる。また、交換用の予備モータの種類を削減することもできる。

【0099】

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0100】

１…ロボット、４０…アーム、４３…筒体（第一筒体）、４４…筒体（第二筒体）、６０…リスト保持部、６１ａ…貫通孔、７０…リスト、８０…エンド部、４１０…モータ（第三モータ）、４３０…ギヤボックス（第三ギヤボックス）、５１０…モータ（第一モータ）、５１２…出力軸（第一モータの出力軸）、５３０…ギヤボックス（第一ギヤボックス）、６１０…モータ（第二モータ）、６１２…出力軸（第二モータの出力軸）、６３０…ギヤボックス（第二ギヤボックス）、Ａｘ５…軸線（第一軸線）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】