特許 6670454 ロボット及びロボットシステム

(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】6670454

(24)【登録日】2020年3月4日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】ロボット及びロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20200316BHJP

【ＦＩ】

   B25J17/00 E

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-157941(P2017-157941)

(22)【出願日】2017年8月18日

(65)【公開番号】特開2019-34383(P2019-34383A)

(43)【公開日】2019年3月7日

【審査請求日】2019年1月24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】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(74)【代理人】

【識別番号】100191112

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 弘之

(72)【発明者】

【氏名】大坪 直幸

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 毅

(72)【発明者】

【氏名】石丸 裕二

【審査官】 松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０３０１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３２００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２１１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０７３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００７０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６１８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００３４４２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭６２−０２９２９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−１９０６０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

Ｆ１６Ｈ ５７／００ − ５７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の関節部を備えた筐体と、
前記関節部に配置され、モータの出力を減速して伝達するための歯車機構が収容されると共に潤滑剤が封入された潤滑室を備えた減速機と、
前記筐体の内部に配置され、前記潤滑室に連通された空気室と、
ベース部と、
前記ベース部に対して前記減速機の回転軸心周りに旋回するアーム部と、を有し、
前記減速機は、
前記ベース部と前記アーム部との間の前記関節部に配置され、
前記空気室は、
前記ベース部の内部に配置される
ことを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記減速機の中空部を貫通して前記ベース部の内部に導入され、前記回転軸心に対し当該回転軸心に垂直な方向における一方側に向けて引き回されるケーブルをさらに有し、
前記空気室は、
前記ベース部の内部において前記回転軸心に対し当該回転軸心に垂直な方向における他方側に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記回転軸心方向における一方側に前記減速機が固定され、他方側に前記ベース部が固定される、前記回転軸心を中心とする径方向の寸法が前記減速機より大きなフランジ部材をさらに有し、
前記空気室は、
前記フランジ部材の前記他方側の面に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット。

【請求項4】

前記空気室は、
前記フランジ部材と一体に成形されている
ことを特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

前記潤滑室には、
前記ロボットが床面及び壁面の少なくとも一方に設置された場合に、前記潤滑室の内部空間の上部に所定の容積の空気層が形成されるように、前記潤滑剤の注入口及び排出口が設けられており、
前記空気室は、
前記ロボットが天井面に設置された場合に、前記潤滑室の上部に所定の容積の空気層を形成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項6】

複数の関節部を備えた筐体と、
前記関節部に配置され、モータの出力を減速して伝達するための歯車機構が収容されると共に潤滑剤が封入された潤滑室を備えた減速機と、
前記筐体の内部に配置され、前記潤滑室に連通された空気室と、
を有し、
前記潤滑室には、
ロボットが床面及び壁面の少なくとも一方に設置された場合に、前記潤滑室の内部空間の上部に所定の容積の空気層が形成されるように、前記潤滑剤の注入口及び排出口が設けられており、
前記空気室は、
前記ロボットが天井面に設置された場合に、前記潤滑室の上部に所定の容積の空気層を形成する
ことを特徴とするロボット。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットと、
前記ロボットが所定の作業を行うための作業ブースと、
を有することを特徴とするロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボット及びロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、空気抜き孔付き減速機が記載されている。この減速機は、入力部のトルクを出力部に減速して伝達するための歯車機構が設けられ、かつ、潤滑剤が封入される内部容積部を形成するケーシングと、内部容積部と連通する別の空間容積部が内部に形成された円筒体部とを備え、円筒体部は、別の空間容積部が内部容積部内の潤滑剤の上面よりも鉛直方向上方に位置するように配置され、空気抜き孔が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３８０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術では、円筒体部が細い管を介して減速機のケーシングの外部に突出して設けられている。このため、円筒体部に外部の物体が接触や衝突したりすると円筒体部や管に損傷や破損が生じる可能性があり、潤滑剤が漏れる要因となりうる。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、外部の物体の接触や衝突にかかわらず減速機の潤滑剤の漏れを防止することが可能なロボット及びロボットシステム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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、複数の関節部を備えた筐体と、前記関節部に配置され、モータの出力を減速して伝達するための歯車機構が収容されると共に潤滑剤が封入された潤滑室を備えた減速機と、前記筐体の内部に配置され、前記潤滑室に連通された空気室と、を有するロボットが適用される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、上記ロボットと、前記ロボットが所定の作業を行うための作業ブースと、を有するロボットシステムが適用される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、外部の物体の接触や衝突にかかわらず減速機の潤滑剤の漏れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】塗装ブースの天井壁にロボットを設置したロボットシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図2】ベース部及び減速機の周辺の内部構造の一例をＳ軸の軸方向に沿って示した断面図である。

【図3】潤滑室における潤滑剤の注油、排油の構成の一例をＳ軸の軸方向に沿って示した断面図である。

【図4】ベース部ケーシングとフランジ部材と減速機ケーシングの分解状態をＳ軸の軸方向に沿って示した断面である。

【図5】フランジ部材の外観の一例を示す斜視図である。

【図6】フランジ部材を備えない比較例の場合のベース部と減速機の組み立て工程の一例を示した図である。

【図7】フランジ部材を備えた実施形態の場合のベース部と減速機の組み立て工程の一例を示した図である。

【図8】塗装ブースの床面にロボットを設置したロボットシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図9】潤滑室における潤滑剤の注油、排油の構成の一例をＳ軸の軸方向に沿って示した断面図である。

【図10】塗装ブースの側壁にロボットを設置したロボットシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図11】潤滑室における潤滑剤の注油、排油の構成の一例をＳ軸の軸方向に沿って示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、ロボット等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、ロボット等の各構成の位置関係を限定するものではない。

【0011】

＜１．ロボットシステムの全体構成＞
図１を参照しつつ、本実施形態に係るロボットシステム１の全体構成の一例について説明する。本実施形態の例のロボットシステム１は、塗装作業に使用される塗装ロボットシステムである。

【0012】

図１に示すように、ロボットシステム１は、塗装ブース２（作業ブースの一例）と、この塗装ブース２に配置されたロボット１０とを有する。ロボット１０には、電力を供給する給電ケーブル４が接続されている。塗装ブース２は、床面ＦＬに設置された箱状の防護壁３により囲まれており、防護壁３は、床面ＦＬに立設された複数の側壁３ａと、側壁３ａの上端に設けられた天井壁３ｂとを備える。

【0013】

ロボット１０は、ベース部６と、６つの可動部を備えたアーム部７とを有しており、この例では６軸垂直多関節型の単腕ロボットとして構成されている。図示する例では、ベース部６が天井壁３ｂ（天井面の一例）に固定されたいわゆる天吊り状態で当該ロボット１０が設置されている。なお、ベース部６は、天井壁３ｂ以外の例えば塗装ブース２の床面ＦＬ又は側壁３ａ（壁面の一例）等に設置されてもよいし（後述の図８、図１０参照）、防護壁３とは異なる別の架台等に設置されてもよい。

【0014】

アーム部７は、ベース部６に対し鉛直方向の軸であるＳ軸ＡｘＳ（回転軸心の一例）周りに旋回可能に連結されている。なお、本明細書では、アーム部７の各可動部におけるベース部６側の端を当該可動部の「基端」、ベース部６とは反対側の端を当該可動部の「先端」と定義する。アーム部７は、旋回ヘッド１６と、下腕部９と、上腕部１１と、３つの可動部を備えた手首部１２とを有する。

【0015】

旋回ヘッド１６は、ベース部６に、上記Ｓ軸ＡｘＳ周りに旋回可能に支持されている。旋回ヘッド１６は、ベース部６との関節部近傍に設けられたＳ軸モータ２４（後述の図２参照）の駆動力が、上記関節部に配置された減速機５を介して伝達されることにより、ベース部６に対しＳ軸ＡｘＳ周りに旋回する。

【0016】

下腕部９は、旋回ヘッド１６の先端部に、Ｓ軸ＡｘＳに直交する回転軸であるＬ軸ＡｘＬ周りに回転可能に支持されている。下腕部９は、旋回ヘッド１６との間の関節部近傍に設けられたＬ軸モータ２８（後述の図２参照）の駆動により、旋回ヘッド１６の先端部に対しＬ軸ＡｘＬ周りに回転する。

【0017】

上腕部１１は、下腕部９の先端部に、Ｌ軸ＡｘＬに平行な回転軸であるＵ軸ＡｘＵ周りに回転可能に支持されている。上腕部１１は、下腕部９との間の関節部近傍に設けられたモータ（図示せず）の駆動により、下腕部９の先端部に対しＵ軸ＡｘＵ周りに回転する。

【0018】

手首部１２は、上腕部１１の先端部に連結されている。手首部１２は、第１手首可動部１３と、第２手首可動部１４と、第３手首可動部１５とを有する。

【0019】

第１手首可動部１３は、上腕部１１の先端部に、Ｕ軸ＡｘＵに直交する回転軸であるＲ軸ＡｘＲ周りに回転可能に支持されている。第１手首可動部１３は、上腕部１１との間の関節部近傍に配置されたモータ（図示せず）の駆動により、上腕部１１の先端部に対しＲ軸ＡｘＲ周りに回転可能である。

【0020】

第２手首可動部１４は、第１手首可動部１３の先端部に、Ｒ軸ＡｘＲに直交する回転軸であるＢ軸ＡｘＢ周りに回転可能に支持されている。第２手首可動部１４は、第１手首可動部１３に配置されたモータ（図示せず）の駆動により、第１手首可動部１３の先端部に対しＢ軸ＡｘＢ周りに回転する。

【0021】

第３手首可動部１５は、第２手首可動部１４の先端部に、Ｂ軸ＡｘＢに直交する回転軸であるＴ軸ＡｘＴ周りに回転可能に支持されている。第３手首可動部１５は、上記第１手首可動部１３に配置されたモータ（図示せず）の駆動により、第２手首可動部１４の先端部に対しＴ軸ＡｘＴ周りに回転する。第３手首可動部１５の先端には、エンドエフェクタ（図示せず）が取り付けられる。

【0022】

ロボット１０は、手首部１２に取り付けられるエンドエフェクタの種類によって、例えば、塗装、ハンドリング、溶接等、多種多様な用途に使用することが可能である。本実施形態では、手首部１２の先端にエンドエフェクタとして図示しない塗装ガンが取り付けられ、ロボット１０は塗装用途に使用される。塗装対象は、例えば自動車のボディ等の大きな物でもよいし、例えば携帯電話の筐体等の小さな物でもよい。

【0023】

ベース部６は全体が略直方体状に形成され、減速機５はベース部６に固定されて全体が略円筒状に形成されている。給電ケーブル４は、塗装ブース２の外側に配置された図示しないロボットコントローラ等とベース部６とを接続している。なお、本実施形態の例においては、ベース部６から給電ケーブル４が延びて配設されている側を後方側（図１中の左側）とし、その逆側を前方側（図１中の右側）とし、紙面手前側を右側とし、紙面奥側を左側として説明する。

【0024】

また、上記で説明したロボット１０の構成は一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、アーム部７の各可動部の回転軸方向は、上記方向に限定されるものではなく、他の方向であってもよい。また、手首部１２及びアーム部７の可動部の数は、それぞれ３つ及び６つに限定されるものではなく、他の数であってもよい。また、ロボット１０は、アーム部７を１つのみ有する単腕ロボットに限定されるものではなく、アーム部７を複数有する複腕ロボットであってもよい。また、ロボット１０は、垂直多関節型のロボットに限定されるものではなく、水平多関節型等の他のタイプのロボットであってもよい。

【0025】

＜２．ベース部及び減速機の内部構成＞
図２は、ベース部６及び減速機５の周辺の内部構造の一例を上記Ｓ軸ＡｘＳの軸方向に沿った断面で示している。なお、旋回ヘッド１６の図示は省略している。この図２において、ベース部６と減速機５の外殻はベース部ケーシング６ａと、フランジ部材８と、減速機ケーシング５ａとで形成されている。

【0026】

ベース部ケーシング６ａは、中空の略直方体状に形成されており、この場合の設置面である天井壁３ｂと逆側（図２中の下側；以下、軸方向一方側という）が略円形に開口している。フランジ部材８は、略円板状に形成されており、上記ベース部ケーシング６ａの円形の開口部を軸方向一方側（図２中の下側）から覆うように固定されている。減速機ケーシング５ａは、上記フランジ部材８より小径で中空の略円筒径状に形成されており、その軸方向他方側（図２中の上側）の端部の円形の開口部が、フランジ部材８の軸方向一方側（図２中の下側）の面に同軸的な配置で固定されている。

【0027】

減速機ケーシング５ａとフランジ部材８の中心には、中空部２１ａを備えた減速機５の出力軸２１が貫通している。出力軸２１は、減速機ケーシング５ａ内部の軸受２２を介してＳ軸ＡｘＳ周りに回転可能に支持されている。出力軸２１の軸方向一方側（図２中の下側）は、旋回ヘッド１６の外殻である旋回ヘッドケーシング（図示省略）に固定されている。また、出力軸２１に対する減速機ケーシング５ａとフランジ部材８の摺接箇所には、それぞれオイルシール２３が設けられている。Ｓ軸モータ２４は、旋回ヘッド１６の内部において減速機ケーシング５ａの軸方向一方側（図２中の下側）に設けられている。Ｓ軸モータ２４の出力軸２４ａの回転出力が減速機ケーシング５ａ内に収容された適宜の歯車機構２５を介して減速され、減速機５の出力軸２１に伝達される。

【0028】

上記構成である減速機５において、フランジ部材８で密閉された減速機ケーシング５ａの内部空間が潤滑室２６を形成している。グリースやオイル等の潤滑剤２７（図２中の網掛け部参照）が上記潤滑室２６に封入されることで、上記の歯車機構２５が潤滑剤２７に浸漬した状態となる。なお、潤滑室２６における潤滑剤２７の注油、排油の構成については後の図３で詳述する。

【0029】

また、全体が略円柱形状で内部が中空構造である空気室８ａが、フランジ部材８に一体に形成されてベース部ケーシング６ａ内部に配置されており、当該空気室８ａの内部はフランジ部材８を貫通する連通孔８ｂを介して上記潤滑室２６に連通している。

【0030】

給電ケーブル４は、上記アーム部７から出力軸２１の中空部２１ａを貫通してベース部６の内部に導入され、Ｓ軸ＡｘＳに対し当該Ｓ軸ＡｘＳに垂直な方向（図２中の水平方向）における一方側（図２中の後側）に向けてベース部６の外部へ導出するように引き回されている。一方、上記空気室８ａは、ベース部６の内部においてＳ軸ＡｘＳに対し当該Ｓ軸ＡｘＳに垂直な方向における他方側（図２中の前側）に配置されている。上記のＳ軸モータ２４には、給電ケーブル４に含まれる対応する給電ケーブル４ａが接続されている。また、図示しない他の関節軸モータやエンドエフェクタにも、給電ケーブル４に含まれる対応する給電ケーブルが接続されている。

【0031】

なお、上記で説明した減速機５における歯車機構２５や出力軸２１等の構成は一例であり、上記以外の構成であってもよい。また、ベース部ケーシング６ａやアーム部７を構成する各可動部のケーシング（旋回ヘッドケーシング等）が各請求項に記載の筐体に相当する。

【0032】

＜３．潤滑室の注排油構成＞
図３は、潤滑室２６における潤滑剤２７の注油、排油の構成の一例をＳ軸ＡｘＳの軸方向に沿った断面で示している。図３に示す例では、潤滑室２６に１つの注油ポート３１（注入口の一例）と、２つの排油ポート３２，３３（排出口の一例）が設けられている（上記図２では図示省略）。注油ポート３１は、外部から潤滑室２６の内部（減速機ケーシング５ａの内部）へ潤滑剤２７を注油可能に設けられた弁である。図３に示す例では、減速機ケーシング５ａの円周側面においてＳ軸ＡｘＳの軸方向におけるフランジ部材８側（軸方向他方側）であって、Ｓ軸ＡｘＳの直交方向（図中の水平方向）における空気室８ａ側に位置している。

【0033】

排油ポート３２，３３は、潤滑室２６の内部（減速機ケーシング５ａの内部）から外部へ潤滑剤２７を排油可能に設けられた弁である。図３に示す例では、側面排油ポート３２と端面排油ポート３３が設けられている。側面排油ポート３２は、減速機ケーシング５ａの円周側面においてＳ軸ＡｘＳの軸方向におけるアーム部７側（軸方向一方側）であって、Ｓ軸ＡｘＳの直交方向（図中の水平方向）における注油ポート３１と逆側に位置している。端面排油ポート３３は、フランジ部材８に形成されており、ベース部ケーシング６ａの外部へ連通している。

【0034】

注油ポート３１は潤滑剤２７の注油機能に特化した弁であり、各排油ポートは潤滑剤２７の排油機能に特化した弁であり、相互に互換性はない。また各ポート３１，３２，３３は注排油可能状態と密封閉止状態とに切り換えられる。

【0035】

上記図１に示したように、ロボット１０が天吊り状態で設置されている場合には、図３に示すような注排油工程が行われる。すなわち、側面排油ポート３２を密封閉止状態とし、注油ポート３１から潤滑剤２７を注油する。このとき、天吊り状態で下方に位置する側面排油ポート３２から排油されずに潤滑室２６内で次第に潤滑剤２７が貯留され、水位が上昇して上方のフランジ部材８に到達した後には端面排油ポート３３を介して余剰分の潤滑剤２７が排油される。ここで最高水位よりも上方に位置している空気室８ａ内には潤滑剤２７がほとんど侵入しない。これにより、注油前状態で潤滑室２６内にどれだけの潤滑剤２７が残留しているか不明である場合でも、端面排油ポート３３から排油されるまで注油し続けることで潤滑室２６内を潤滑剤２７で満たすことができ、かつ潤滑室２６に連通する空気室８ａ内に空気層を確保できる。この状態で注油ポート３１及び端面排油ポート３３を密封閉止状態にすることで、注油作業が完了する。なお、この場合の空気室８ａの内部容積は、当該空気室８ａ、連通孔８ｂ、及び潤滑室２６を併せた全体の内部容積に対し、例えば約１２％以上の容積の空気層を確保可能であることが好適である。

【0036】

＜４．ベース部と減速機の組み立て構成＞
上記図２に示した本実施形態のベース部６と減速機５の構造は、上述した注排油機能とはまた別に、さらにベース部６及び減速機５を合わせた全体構成のＳ軸ＡｘＳ方向の短縮化や組み立て容易性の観点でも好適である。以下、この点について詳細に説明する。

【0037】

図４は、ベース部ケーシング６ａとフランジ部材８と減速機ケーシング５ａの分解状態の一例をＳ軸ＡｘＳの軸方向に沿った断面で示しており、図５は、フランジ部材８の外観の一例を斜視図で示している。なお、ロボット１０の組み立て作業時には、当該ロボット１０を床面ＦＬに設置する場合の配置、つまり床面ＦＬにベース部６を載置してその上側にフランジ部材８と減速機５を重ねる配置状態で組み立てるため、図４、図５においてもその配置状態に対応して示している。

【0038】

この図４において、減速機ケーシング５ａの開口部には、当該減速機ケーシング５ａの内径よりも小径である開口縁部５ｂが形成されている。減速機ケーシング５ａとフランジ部材８は、互いに接触した状態で、フランジ部材８の軸方向一方側（図４中の下側）から貫通孔８ｃを介して開口縁部５ｂのネジ穴５ｄにボルト４１がねじ込まれることで相互に固定される。また一方、ベース部ケーシング６ａの開口部にも当該ベース部ケーシング６ａの内径よりも小径（減速機ケーシング５ａの外径よりも大径）である開口縁部６ｂが形成されている。ベース部ケーシング６ａとフランジ部材８は、互いに接触した状態で、フランジ部材８の軸方向他方側（図４中の上側）から貫通孔８ｄを介して開口縁部６ｂのネジ穴６ｄにボルト４１がねじ込まれることで相互に固定される。

【0039】

以上の組み立て工程によって、減速機ケーシング５ａとベース部ケーシング６ａはフランジ部材８を間に挟んだ状態で強固に連結固定される。なお、図５に示す例のフランジ部材８では、空気室８ａが略扇型の柱状形状となってフランジ部材８の本体と一体に成形（例えば鋳造成形）されており、空気室８ａの内部空間がフランジ部材８の図５中紙面奥側の面に開口した連通孔８ｂに連通している（特に図示せず）。なお、空気室８ａとフランジ部材８とを別部品とし、ボルト等により連結してもよい。また、空気室８ａ全体の形状は上記に限られず、他にも上述した略円筒形状や略矩形形状等で成形してもよい。

【0040】

以上のようにフランジ部材８を備えた本実施形態の組み立て構成に対し、比較例としてフランジ部材８を備えない場合のベース部６Ａと減速機５Ａの組み立て工程について図６を参照しつつ以下に説明する。

【0041】

この図６において、比較例の場合には、減速機ケーシング５ａが底面５ｃを有する一方、ベース部ケーシング６ａが上面６ｃを有しており（図６（ａ）参照）、これら底面５ｃと上面６ｃを接触させた状態でボルト４１をねじ込むことで相互に固定させる（図６（ｂ）参照）。このとき、ボルト４１は、ベース部ケーシング６ａの内部から上方に向けて挿入されて締結操作される。このため、ベース部ケーシング６ａの内部空間においては、大きな工具を用いたボルト４１の締結操作が可能なように広い作業空間を確保しなければならず、それだけベース部ケーシング６ａの内部空間におけるＳ軸ＡｘＳ方向寸法Ｈｃの短縮化が困難になるとともに、また組み立て作業も煩雑となっていた。

【0042】

これに対して本実施形態の場合には、図７（ａ）に示すように、先にフランジ部材８を減速機ケーシング５ａの開口部に接触させた状態でそれらの間をボルト４１で締結する。このとき、フランジ部材８の外側端面から減速機ケーシング５ａの開口縁部５ｂに向けてボルト４１を挿入し締結するが、その周囲には何ら干渉する部材や作業操作を制約する部材がないため組み立て作業が容易となる。

【0043】

次に、図７（ｂ）に示すように、減速機５が固定されたフランジ部材８をベース部ケーシング６ａの開口部に接触させた状態でそれらの間をボルト４１で締結する。このとき、フランジ部材８の外側端面（減速機ケーシング５ａの外周側）からベース部ケーシング６ａの開口縁部６ｂに向けてボルト４１を挿入し締結できる。この場合、上方から締結作業を行うことができると共に、その周囲には減速機ケーシング５ａ以外に干渉部材や作業操作を制約する部材がないため組み立て作業が比較的容易となる。そして、ベース部ケーシング６ａ内部での作業が不要となるため作業空間を確保する必要が無くなり、当該ベース部ケーシング６ａのＳ軸ＡｘＳ方向寸法Ｈｓの短縮化が可能となる。

【0044】

以上により、上記図４に示した本実施形態のベース部６とフランジ部材８と減速機５の組み立て構成は、ベース部６及び減速機５を合わせた全体構成のＳ軸ＡｘＳ方向の短縮化や組み立て容易性の観点で好適である。

【0045】

＜５．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のロボット１０は、複数の関節部を備えた筐体と、ベース部６と旋回ヘッド１６との間の関節部に配置され、Ｓ軸モータ２４の出力を減速して伝達するための歯車機構２５が収容されると共に潤滑剤２７が封入された潤滑室２６を備えた減速機５と、ベース部ケーシング６ａの内部に配置され、潤滑室２６に連通された空気室８ａとを有する。

【0046】

ここで、ロボット１０の運転により減速機５の潤滑室２６内部の温度が上昇すると、熱膨張により潤滑剤２７の体積が増加する。このとき、潤滑室２６内に適切な体積の空気層がない場合には、潤滑室２６の内部圧力の上昇によりオイルシール２３から潤滑剤２７の漏れが生じる可能性がある。

【0047】

本実施形態によれば、潤滑室２６に空気室８ａが連通されているので、潤滑室２６に適切な体積の空気層を確保することができる。これにより、熱膨張により潤滑剤２７の体積が増加しても、空気室８ａが緩衝室となり潤滑室２６の内部圧力の上昇を緩和できるので、潤滑剤２７の漏れを防止できる。このとき、空気室８ａがベース部ケーシング６ａの内部に配置されるので、ロボット１０の外部の物体の接触や衝突にかかわらず、減速機５の潤滑剤２７の漏れを防止することができる。

【0048】

また、本実施形態では特に、ロボット１０は、ベース部６と、ベース部６に対して減速機５の回転軸心であるＳ軸ＡｘＳ周りに旋回するアーム部７と、をさらに有し、減速機５は、ベース部６とアーム部７との間の関節部に配置され、空気室８ａは、ベース部６の内部に配置される。

【0049】

ここで、ベース部６とアーム部７の間に配置される減速機５は、ロボット１０が床面ＦＬに配置された場合に、Ｓ軸ＡｘＳが鉛直方向となる。一方、それ以外の減速機（図示省略）、すなわちアーム部７の各可動部の間に配置される減速機は、ロボット１０が床面ＦＬに配置された場合に、回転軸心（Ｌ軸ＡｘＬ、Ｕ軸ＡｘＵ、Ｒ軸ＡｘＲ、Ｂ軸ＡｘＢ、Ｔ軸ＡｘＴ等）が水平方向となりうる。このため、Ｓ軸ＡｘＳ以外の減速機では、ロボット１０を床面ＦＬ、側壁３ａ及び天井壁３ｂのいずれに設置する場合でも、回転軸心周りの周方向における適切な位置に潤滑剤２７の注油ポート及び排油ポートを設けることにより、潤滑室の内部空間に適切な体積の空気層を形成することが可能である。一方、Ｓ軸ＡｘＳの減速機５では、ロボット１０を床面ＦＬ又は側壁３ａに設置する場合には、注油ポート３１及び排油ポート３２，３３によって適切な体積の空気層を形成することが可能となるものの（後述の図９及び図１１参照）、潤滑室２６が下方側においてベース部ケーシング６ａに固定されるため、ロボット１０を天井壁３ｂに設置した場合、注油ポート３１及び排油ポート３２，３３によって適切な体積の空気層を形成できない可能性がある。

【0050】

本実施形態では、減速機５の潤滑室２６に連通した空気室８ａを、ベース部ケーシング６ａの内部に配置する。これにより、ロボット１０を天井壁３ｂに設置した場合でも、潤滑室２６に適切な体積の空気層を確保することができる。したがって、ロボット１０を天井壁３ｂに設置して運転する場合にも、減速機５の潤滑剤２７の漏れを防止することができる。

【0051】

また、本実施形態では特に、ロボット１０は、減速機５の中空部２１ａを貫通してベース部ケーシング６ａの内部に導入され、水平方向における後側に向けて引き回される給電ケーブル４をさらに有し、空気室８ａは、ベース部ケーシング６ａの内部において水平方向における前側に配置される。

【0052】

本実施形態においては、ベース部ケーシング６ａの内部において、給電ケーブル４がＳ軸ＡｘＳに対し後側に向けて引き回されると共に、空気室８ａは給電ケーブル４の引き回し方向とは反対の前側に配置される。これにより、ベース部６の内部空間を有効活用できる。

【0053】

また、本実施形態では特に、ロボット１０は、下側に減速機５が固定され、上側にベース部ケーシング６ａが固定される、Ｓ軸ＡｘＳを中心とする径方向の寸法が減速機５より大きなフランジ部材８をさらに有し、空気室８ａは、フランジ部材８の上側の面に設けられている。

【0054】

例えば減速機５が直接ベース部ケーシング６ａに固定される場合、上記図６の比較例で示したようにベース部ケーシング６ａの内側から減速機５に向けてボルト４１が挿入されて固定される。このため、ベース部ケーシング６ａの内部においてボルト４１の締結作業を行うこととなるため作業性が低下すると共に、ベース部ケーシング６ａの内部に作業空間を確保する必要があることからベース部６全体の薄型化が制限される。

【0055】

本実施形態では、減速機５がフランジ部材８を介してベース部ケーシング６ａに固定される。減速機５を予めフランジ部材８に取り付けておくことにより、フランジ部材８の減速機５から突出した部分に上方からボルト４１を挿入してベース部ケーシング６ａに固定することができる。これにより、フランジ部材８の上方からボルト４１の締結作業を行えばよいので作業性を大幅に向上できると共に、ベース部ケーシング６ａの内部に作業空間を確保する必要がなくなるのでベース部６を薄型化できる。

【0056】

また、本実施形態では特に、空気室８ａは、フランジ部材８と一体に成形されている。これにより、フランジ部材８と空気室８ａとを別々の部品として製造する場合に比べて、部品点数を削減できると共に、製造時に両部品の組み立ても不要となり製造工数も削減できるので、コストを削減できる。

【0057】

また、本実施形態では特に、ロボットシステム１が、ロボット１０と、ロボット１０が所定の作業を行うための作業ブースである塗装ブース２とを有する。

【0058】

本実施形態によれば、ロボット１０を塗装ブース２の床面ＦＬや側壁３ａだけでなく天井壁３ｂに設置して運転することが可能となるので、塗装ブース２内のスペースを有効活用できる。したがって、例えば防爆領域である塗装ブース２内で塗装作業を行うロボットシステム等、所定の限定された領域内で作業を行うロボットシステムに好適である。

【0059】

＜６．ロボットの他の設置例＞
上記実施形態のロボットシステム１では、ロボット１０を天井壁３ｂに設置していたが、ロボット１０の設置場所は天井壁３ｂ以外でもよい。

【0060】

（６−１．ロボットを床面に設置する場合）
例えば、図８に示すロボットシステム１Ａのように、ロボット１０を床面ＦＬに設置してもよく、このような姿勢で設置した場合でも、上記図３に示した減速機５の注排油構成により注油作業を行うことにより潤滑室２６内に適切な容積の空気層を確保できる。

【0061】

すなわちこの設置姿勢では、図９に示すように、注油ポート３１が端面排油ポート３３より高い位置で、かつ、側面排油ポート３２より低い位置に配置される。この配置状態で端面排油ポート３３を密封閉止状態とし、注油ポート３１から潤滑剤２７を注油する。これにより、注油前状態で潤滑室２６内にどれだけの潤滑剤２７が残留しているか不明である場合でも、側面排油ポート３２から排油されるまで注油し続けることで潤滑室２６内を潤滑剤２７で満たすことができ、かつ側面排油ポート３２から上方の潤滑室２６の内部空間に空気層を確保できる。なお、この場合には連通孔８ｂ及び空気室８ａの内部に潤滑剤２７が満たされることになるか、あるいは、空気室８ａ内に存在する空気により潤滑剤２７が進入しない場合も考えられる。この状態で、注油ポート３１と側面排油ポート３２を密封閉止状態にすることで、注油作業が完了する。そして、側面排油ポート３２のＳ軸ＡｘＳ方向の位置が適切に設定されていることで、適切な容積（例えば空気室８ａ、連通孔８ｂ、及び潤滑室２６を併せた全体の内部容積における約１２％以上）の空気層を確保できる。

【0062】

（６−２．ロボットを側壁に設置する場合）
また、図１０に示すロボットシステム１Ｂのようにロボット１０を側壁３ａに設置してもよく、このような姿勢で設置した場合でも、上記図３に示した減速機５の注排油構成により注油作業を行うことにより潤滑室２６内に適切な容積の空気層を確保できる。

【0063】

すなわち、図１１に示すように、注油ポート３１が側面排油ポート３２より低い位置に配置される姿勢で減速機５が設置され、端面排油ポート３３を密封閉止状態として、注油ポート３１から潤滑剤２７を注油する。この場合でも、側面排油ポート３２から排油されるまで注油し続けることで潤滑室２６内を潤滑剤２７で満たすことができ、かつ側面排油ポート３２から上方の潤滑室２６の内部空間に空気層を確保できる。なお、この場合にも連通孔８ｂ及び空気室８ａの内部に潤滑剤２７が満たされることになるか、あるいは、空気室８ａ内に存在する空気により潤滑剤２７が進入しない場合も考えられる。そして、側面排油ポート３２の位置が適切に設定されていることで、適切な容積（例えば空気室８ａ、連通孔８ｂ、及び潤滑室２６を併せた全体の内部容積における約１２％以上）の空気層を確保できる。

【0064】

以上説明したように、各変形例のロボットシステム１が備えるロボット１０は、潤滑室２６において、ロボット１０が床面ＦＬ及び側壁３ａの少なくとも一方に設置された場合に、潤滑室２６の内部空間の上部に所定の容積の空気層が形成されるように、潤滑剤２７の注油ポート３１及び排油ポート３２，３３が設けられている。

【0065】

これにより、ロボット１０を床面ＦＬ、側壁３ａ、天井壁３ｂのいずれに設置する場合でも、それぞれの姿勢に対応させて潤滑室２６に適切な体積の空気層を確保することが可能となり、減速機５の潤滑剤２７の漏れを防止することができる。

【0066】

なお、ロボット１０の設置姿勢は、基本的に使用する排油ポート３２，３３が注油ポート３１より上方に位置する姿勢で設置していればよく、当該排油ポート３２，３３の潤滑室２６内における高さ位置で形成される空気層の容積が決まる。

【0067】

また、例えば防爆領域である塗装ブース２で塗装作業を行うロボット等、所定の限定された領域（作業ブース）で作業を行うロボット１０において、床面ＦＬ、側壁３ａ、天井壁３ｂのいずれに設置しても運転することが可能となるので、作業ブース内のスペースを有効活用できる。

【0068】

なお、以上の説明において、「垂直」「直交」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「直交」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0069】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0070】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0071】

１，１Ａ，１Ｂ ロボットシステム
２ 塗装ブース（作業ブースの一例）
３ａ 側壁
３ｂ 天井壁
４ 給電ケーブル（ケーブルの一例）
５ 減速機
５ａ 減速機ケーシング
６ ベース部
６ａ ベース部ケーシング（筐体の一例）
７ アーム部
８ フランジ部材
８ａ 空気室
８ｂ 連通孔
９ 下腕部
９ａ 下腕部ケーシング（筐体）
１０ ロボット
２１ａ 中空部
２４ Ｓ軸モータ（モータの一例）
２５ 歯車機構
２６ 潤滑室
２７ 潤滑剤
３１ 注油ポート（注入口の一例）
３２ 側面排油ポート（排出口の一例）
３３ 端面排油ポート（排出口の一例）
ＡｘＳ Ｓ軸（回転軸心の一例）
ＦＬ 床面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】