特開 2024-36496 ロボット

(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】P2024036496

(43)【公開日】2024-03-15

(54)【発明の名称】ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20240308BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024015517

(22)【出願日】2024-02-05

(62)【分割の表示】P 2022001477の分割

【原出願日】2022-01-07

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】小針 佑貴

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 哲也

(57)【要約】

【課題】制振性に優れるロボットを提供すること。
【解決手段】基台と、第１軸まわりに回動する第１アームと、第１軸と平行な第２軸まわりに回動する第２アームと、第２軸と平行な第３軸の軸方向に移動するとともに、第３軸まわりに回動する第１シャフトと、第２アームに設けられ、第１シャフトを第３軸の軸方向に移動させるよう駆動する第１モーターと、第２アームに設けられ、第１シャフトを第３軸まわりに回動するよう駆動する第２モーターと、第３軸とは異なり、かつ、第３軸と平行な第４軸に沿って配置され、第１モーターの駆動力を、連結部材を介して第１シャフトに伝達する第２シャフトと、回転中心が第２シャフトの中心軸と重なるように配置され、第２モーターからの駆動力を第１シャフトに伝達するプーリーと、を備え、第２シャフトは、第４軸の軸方向から見たとき、第２軸と第３軸とを結ぶ直線と重なっていることを特徴とするロボット。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台と、
前記基台に接続され、第１軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに接続され、前記第１軸と平行な第２軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに接続され、前記第２軸と平行な第３軸の軸方向に移動するとともに、前記第３軸まわりに回動する第１シャフトと、
前記第２アームに設けられ、前記第１シャフトを前記第３軸の軸方向に移動させるよう駆動する第１モーターと、
前記第２アームに設けられ、前記第１シャフトを前記第３軸まわりに回動するよう駆動する第２モーターと、
前記第３軸とは異なり、かつ、前記第３軸と平行な第４軸に沿って配置され、前記第１モーターの駆動力を、連結部材を介して前記第１シャフトに伝達する第２シャフトと、
回転中心が前記第２シャフトの中心軸と重なるように配置され、前記第２モーターからの駆動力を前記第１シャフトに伝達するプーリーと、を備え、
前記第２シャフトは、前記第４軸の軸方向から見たとき、前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ直線と重なっていることを特徴とするロボット。

【請求項2】

前記第１モーターおよび前記第２モーターは、前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ直線を対称の軸とした場合、線対称に配置されている請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記第１モーターおよび前記第２モーターは、前記第２軸と前記第４軸との間に配置されている請求項２に記載のロボット。

【請求項4】

前記第１モーターおよび前記第２モーターは、前記第２軸に対し、前記第３軸と反対側に配置されている請求項２に記載のロボット。

【請求項5】

前記第１モーターおよび前記第２モーターは、前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ直線と重なっている請求項１に記載のロボット。

【請求項6】

前記第１モーターの回転中心と第２軸との距離は、前記第１モーターの回転中心と第４軸との距離よりも短く、前記第２モーターの回転中心と第２軸との距離は、前記第２モーターの回転中心と第４軸との距離よりも短い請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項7】

前記プーリーは、前記第２シャフトを挿通する挿通孔が設けられており、
前記第２シャフトおよび前記プーリーは、それぞれ独立して回転する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、工場では人件費の高騰や人材不足により、各種ロボットやそのロボット周辺機器によって、人手で行われてきた作業の自動化が加速している。その各種ロボットとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなスカラロボットが挙げられる。

【0003】

特許文献１に記載されているスカラロボットは、基台と、基台に接続された第１アームと、第１アームに接続された第２アームと、第２アームに接続され、昇降および回動する作業軸と、作業軸を昇降させる作業軸昇降機構と、を備える。

【0004】

また、作業軸昇降機構は、作業軸昇降用モーターの駆動力をドライブプーリーおよびドリブンプーリーを介して伝達する昇降用ベルトと、昇降用ベルトに固定された状態で作業軸を回転可能に保持し、昇降用ベルトの搬送に伴って作業軸と一体で昇降移動する上下動ブラケットと、上下動ブラケットの昇降移動を案内するガイド軸と、を有する。そして、作業軸とガイド軸とが、第２アームの長手方向の中心からずれて配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３－２８５２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載されているスカラロボットでは、前記中心軸を介した両側において、重量のバランスが取れず、ロボットアームが駆動する際に、過剰な振動が生じるおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下により実現することが可能である。

【0008】

本発明のロボットは、基台と、
前記基台に接続され、第１軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに接続され、前記第１軸と平行な第２軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに接続され、前記第２軸と平行な第３軸の軸方向に移動するとともに、前記第３軸まわりに回動する第１シャフトと、
前記第２アームに設けられ、前記第１シャフトを前記第３軸の軸方向に移動させるよう駆動する第１モーターと、
前記第２アームに設けられ、前記第１シャフトを前記第３軸まわりに回動するよう駆動する第２モーターと、
前記第３軸とは異なり、かつ、前記第３軸と平行な第４軸に沿って配置され、前記第１モーターの駆動力を、連結部材を介して前記第１シャフトに伝達する第２シャフトと、
回転中心が前記第２シャフトの中心軸と重なるように配置され、前記第２モーターからの駆動力を前記第１シャフトに伝達するプーリーと、を備え、
前記第２シャフトは、前記第４軸の軸方向から見たとき、前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ直線と重なっていることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明のロボットの第１実施形態を示す側面図である。

【図2】図１に示すロボットシステムのブロック図である。

【図3】図１に示すロボットアームが備える第２アームの内部を示す部分断面図である。

【図4】図１に示すロボットアームが備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【図5】本発明のロボットの第２実施形態が備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【図6】本発明のロボットの第３実施形態が備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【図7】本発明のロボットの第４実施形態が備える第２アームの内部を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のロボットの第１実施形態を示す側面図である。図２は、図１に示すロボットシステムのブロック図である。図３は、図１に示すロボットアームが備える第２アームの内部を示す部分断面図である。図４は、図１に示すロボットアームが備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【0011】

また、図１、図３、図４（図５および図６についても同様）では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示している。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」とも言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」とも言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」とも言う。また、以下では、図示された各矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「－（マイナス）」と言い、＋ｘ軸方向に平行な方向を「＋ｘ軸方向」とも言い、－ｘ軸方向に平行な方向を「－ｘ軸方向」とも言い、＋ｙ軸方向に平行な方向を「＋ｙ軸方向」とも言い、－ｙ軸方向に平行な方向を「－ｙ軸方向」とも言い、＋ｚ軸方向に平行な方向を「＋ｚ軸方向」とも言い、－ｚ軸方向に平行な方向を「－ｚ軸方向」とも言う。また、ｚ軸回りの方向およびｚ軸に平行な軸回りの方向を「ｕ軸方向」とも言う。

【0012】

また、以下では、説明の便宜上、図１中の＋ｚ軸方向、すなわち、上側を「上」または「上方」、－ｚ軸方向、すなわち、下側を「下」または「下方」とも言う。また、ロボットアーム２０については、図１中の基台２１側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター７側を「先端」と言う。また、図１中のｚ軸方向、すなわち、上下方向を「鉛直方向」とし、ｘ軸方向およびｙ軸方向、すなわち、左右方向を「水平方向」とする。

【0013】

図１および図２に示すロボットシステム１００は、例えば、電子部品および電子機器等のワークの保持、搬送、組立ておよび検査等の作業で用いられる装置である。ロボットシステム１００は、制御装置１と、ロボット２と、エンドエフェクター７とを備えている。

【0014】

また、制御装置１は、ロボット２とは異なる位置、すなわち、ロボット２の外側に配置されている。また、図示の構成では、ロボット２と制御装置１とは、ケーブル２００で電気的に接続（以下、単に「接続」とも言う）されているが、これに限定されずケーブル２００を省略し、無線方式で通信を行うようになっていてもよい。すなわち、ロボット２と制御装置１とは、有線通信で接続されていてもよく、また、無線通信で接続されていてもよい。

【0015】

ロボット２は、図示の構成では、水平多関節ロボット、すなわち、スカラロボットである。

【0016】

図１に示すように、ロボット２は、基台２１と、第１アーム２２と、第２アーム２３と、作業ヘッドである第３アーム２４と、力検出部５と、を備えている。第１アーム２２、第２アーム２３および第３アーム２４によりロボットアーム２０が構成される。

【0017】

また、ロボット２は、第１アーム２２を基台２１に対して回転させる駆動ユニット２５と、第２アーム２３を第１アーム２２に対して回転させる駆動ユニット２６と、第３アーム２４の先端シャフト（第１シャフト）２４１を第２アーム２３に対して回転させるｕ駆動ユニット２７と、先端シャフト２４１を第２アーム２３に対してｚ軸方向に移動させるｚ駆動ユニット２８と、を備えている。

【0018】

図１および図２に示すように、駆動ユニット２５は、基台２１内に内蔵されており、駆動力を発生するモーター２５１と、モーター２５１の回転速度を減速する、すなわち、駆動力を減速する減速機２５２と、モーター２５１または減速機２５２の回転軸の回転角度を検出する位置センサー２５３とを有している。

【0019】

駆動ユニット２６は、第２アーム２３の筐体２３０に内蔵されており、駆動力を発生するモーター２６１と、モーター２６１の駆動力を減速する減速機２６２と、モーター２６１または減速機２６２の回転軸の回転角度を検出する位置センサー２６３とを有している。

【0020】

ｕ駆動ユニット２７は、第２アーム２３の筐体２３０に内蔵されており、駆動力を発生するモーター２７１と、モーター２７１の回転軸の回転角度を検出する位置センサー２７３とを有している。

【0021】

ｚ駆動ユニット２８は、第２アーム２３の筐体２３０に内蔵されており、駆動力を発生するモーター２８１と、モーター２８１の回転軸の回転角度を検出する位置センサー２８３とを有している。

【0022】

モーター２５１、モーター２６１、モーター２７１およびモーター２８１としては、例えば、ＡＣサーボモーター、ＤＣサーボモーター等のサーボモーターを用いることができる。

【0023】

また、減速機２５２および減速機２６２としては、例えば、遊星ギア型の減速機、波動歯車装置等を用いることができる。また、位置センサー２５３、位置センサー２６３、位置センサー２７３および位置センサー２８３は、例えば、角度センサーとすることができる。

【0024】

駆動ユニット２５、駆動ユニット２６、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８は、それぞれ、対応する図示しないモータードライバーに接続されており、モータードライバーを介して制御装置１のロボット制御部１１により制御される。

【0025】

基台２１は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台２１の上端部には第１アーム２２が連結されている。第１アーム２２は、基台２１に対して鉛直方向に沿う第１軸Ｏ１回りに回転可能となっている。第１アーム２２を回転させる駆動ユニット２５が駆動すると、第１アーム２２が基台２１に対して第１軸Ｏ１回りに水平面内で回転する。また、位置センサー２５３により、基台２１に対する第１アーム２２の回転量が検出できるようになっている。

【0026】

また、第１アーム２２の先端部には、第２アーム２３が連結されている。第２アーム２３は、第１アーム２２に対して鉛直方向に沿う第２軸Ｏ２回りに回転可能となっている。
第１軸Ｏ１の軸方向と第２軸Ｏ２の軸方向とは同一である。すなわち、第２軸Ｏ２は、第１軸Ｏ１と平行である。第２アーム２３を回転させる駆動ユニット２６が駆動すると、第２アーム２３が第１アーム２２に対して第２軸Ｏ２回りに水平面内で回転する。また、位置センサー２６３により、第１アーム２２に対する第２アーム２３の駆動、具体的には、回転量が検出できるようになっている。すなわち、第２軸Ｏ２は、減速機２６２の出力回転軸の中心である。

【0027】

また、第２アーム２３は、複数の壁部であるベース部２３１、天板２３２およびこれらを連結している４つの側壁２３３を有する筐体２３０を有している。この筐体２３０の内部、すなわち、ベース部２３１上には、駆動ユニット２６、ｕ駆動ユニット２７、ｚ駆動ユニット２８が＋ｙ軸側からこの順で並んで配置されている。

【0028】

また、図３に示すように、ベース部２３１は、第２アーム２３の底部である。また、ベース部２３１は、図示はしないが、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８が配置される凹部を有している。

【0029】

また、第２アーム２３の先端部には、第３アーム２４が設置されている。第３アーム２４は、先端シャフト２４１を有する。

【0030】

先端シャフト２４１は、第２アーム２３に対して、鉛直方向に沿う第３軸Ｏ３回りに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。本実施形態において、先端シャフト２４１は、ボールスプライン軸であり、ロボットアーム２０の最も先端のアームである。

【0031】

また、先端シャフト２４１の先端部には、各種のエンドエフェクターが着脱可能に連結される。エンドエフェクターとしては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの、検査に使用するもの等が挙げられる。本実施形態では、エンドエフェクター７が着脱可能に連結される。

【0032】

なお、エンドエフェクター７は、本実施形態では、ロボット２の構成要素になっていないが、エンドエフェクター７の一部または全部がロボット２の構成要素になっていてもよい。また、エンドエフェクター７は、本実施形態では、ロボットアーム２０の構成要素になっていないが、エンドエフェクター７の一部または全部がロボットアーム２０の構成要素になっていてもよい。

【0033】

また、本実施形態では、エンドエフェクター７は、ロボットアーム２０に対して着脱可能であるが、これに限定されず、例えば、エンドエフェクター７は、ロボットアーム２０から離脱不能になっていてもよい。

【0034】

図２に示すように、制御装置１は、ロボット制御部１１と、モーター制御部１２（エンドエフェクター制御部）と、表示制御部１３と、記憶部１４と、受付部１５と、を備えており、ロボット２、エンドエフェクター７のモーター７２等、ロボットシステム１００の各部の駆動をそれぞれ制御する。

【0035】

また、制御装置１は、ロボット制御部１１と、モーター制御部１２と、表示制御部１３と、記憶部１４と、受付部１５との間で、それぞれ、通信可能に構成されている。すなわち、ロボット制御部１１と、モーター制御部１２と、表示制御部１３と、記憶部１４と、受付部１５とは、互いに、有線または無線通信で接続されている。

【0036】

また、制御装置１には、ロボット２と、エンドエフェクター７とが、それぞれ、有線または無線通信で接続されている。

【0037】

ロボット制御部１１は、ロボット２の駆動、すなわち、ロボットアーム２０等の駆動を制御する。ロボット制御部１１は、ＯＳ等のプログラムがインストールされたコンピューターである。このロボット制御部１１は、例えば、プロセッサとしてのＣＰＵと、ＲＡＭと、プログラムが記憶されたＲＯＭとを有する。また、ロボット制御部１１の機能は、例えば、ＣＰＵにより各種プログラムを実行することにより実現することができる。

【0038】

モーター制御部１２は、モーター７２の駆動を制御する。モーター制御部１２は、ＯＳ等のプログラムがインストールされたコンピューターである。このモーター制御部１２は、例えば、プロセッサとしてのＣＰＵと、ＲＡＭと、プログラムが記憶されたＲＯＭとを有する。また、モーター制御部１２の機能は、例えば、ＣＰＵにより各種プログラムを実行することにより実現することができる。

【0039】

表示制御部１３は、図示しない表示装置にウィンドウ等の各種の画面や文字等を表示させる機能を有している。

【0040】

記憶部１４は、各種の情報（データやプログラム等を含む）を記憶する機能を有する。
この記憶部１４は、制御プログラム等を記憶する。記憶部１４の機能は、ＲＯＭ等のいわゆる外部記憶装置（図示せず）によって実現することができる。
受付部１５は、図示しない入力装置からの入力を受け付ける機能を有している。

【0041】

次に、第２アーム２３の内部について説明する。
図３に示すように、第２アーム２３の筐体２３０内には、第３アーム２４を第３軸Ｏ３回りに回転させるｕ駆動ユニット２７と、第３アーム２４をｚ軸方向に移動させるｚ駆動ユニット２８と、伝達シャフト（第２シャフト）２９と、が設けられている。

【0042】

図３に示すように、ｕ駆動ユニット２７は、前述したモーター２７１および位置センサー２７３を有する。ｕ駆動ユニット２７は、図示はしないが、ベース部２３１の底部に固定されている。

【0043】

また、ｚ駆動ユニット２８は、前述したモーター２８１および位置センサー２８３を有する。ｚ駆動ユニット２８は、図示はしないが、ベース部２３１の底部に固定されている。

【0044】

また、先端シャフト２４１の－ｚ軸側の端部は、べース部２３１に回転可能に支持されている。また、先端シャフト２４１の－ｚ軸側の端部には、スプラインナット２４５およびプーリー２４２が設けられている。プーリー２４２には、ベルト２４３が掛け回されている。ベルト２４３は、プーリー２４２と、中継部材であるプーリー２９１と、に掛け回されている。

【0045】

また、先端シャフト２４１の＋ｚ軸側の端部には、ベアリング２４７を介して連結部材２４４が固定されている。連結部材２４４は、先端シャフト２４１と伝達シャフト２９とを連結する部材である。連結部材２４４は、ボールねじナット２４６を介して伝達シャフト２９に固定されている。また、ボールねじナット２４６は、伝達シャフト２９の＋ｚ軸側の端部に設けられており、上述した連結部材２４４に回転できない状態で取り付けられている。

【0046】

伝達シャフト２９は、先端シャフト２４１よりも＋ｙ軸側に配置され、第３軸Ｏ３と平行な第４軸Ｏ４に沿って延在している。伝達シャフト２９は、ベース部２３１に回転可能に支持されている。

【0047】

伝達シャフト２９の－ｚ軸側の端部には、中継部材であるプーリー２９１が設けられている。プーリー２９１は、挿通孔２９０を有し、大径部２９２と小径部２９３とを有している。大径部２９２には、ベルト２７４が掛け回されており、小径部２９３には、ベルト２４３が掛け回されている。ベルト２７４は、ｕ駆動ユニット２７の出力軸に掛け回されている。

【0048】

プーリー２９１は、ベース部２３１に回転可能に固定され、回転中心が伝達シャフト２９の中心軸と重なるように配置されている。伝達シャフト２９は、プーリー２９１の挿通孔２９０内で干渉することなく回転することができる。すなわち、伝達シャフト２９とプーリー２９１とは、互いに独立して第４軸Ｏ４回りに回転することができる。

【0049】

また、伝達シャフト２９の－ｚ軸側の端部で、かつ、プーリー２９１の＋ｚ軸側には、ベルト２８４が掛け回されている。ベルト２８４は、ｚ駆動ユニット２８の出力軸に掛け回されている。

【0050】

モーター２７１の駆動力は、ベルト２７４、プーリー２９１、ベルト２４３およびプーリー２４２を介して先端シャフト２４１に伝達される。これにより、先端シャフト２４１は、ｚ軸回りに正逆回転、すなわち、回転する。また、位置センサー２７３により、第２アーム２３に対する先端シャフト２４１の回転量が検出できるようになっている。

【0051】

モーター２８１の駆動力は、ベルト２８４、伝達シャフト２９、ボールねじナット２４６、連結部材２４４およびベアリング２４７を介して、先端シャフト２４１に伝達される。これにより、ボールねじナット２４６、連結部材２４４、ベアリング２４７および先端シャフト２４１が一体としてｚ軸方向に上下動する。また、位置センサー２８３により、第２アーム２３に対する先端シャフト２４１のｚ軸方向の移動量が検出できるようになっている。

【0052】

次に、伝達シャフト２９、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３の位置関係について説明する。
従来では、伝達シャフト２９に相当する部材は、ｚ軸の軸方向に見て、第２軸Ｏ２に相当する軸と、第３軸Ｏ３に相当する軸と、を結ぶ直線からずれた位置に配置されていた。このため、第２軸Ｏ２に相当する軸と、第３軸Ｏ３に相当する軸と、を結ぶ直線を介した両側において、重量のバランスが取れず、ロボットアームが駆動する際に、過剰な振動が生じるおそれがある。

【0053】

これに対し、本発明では、以下のような構成とすることにより、上記課題を解決することができる。図４に示すように、ロボット２では、伝達シャフト２９は、第４軸Ｏ４の軸方向から見た平面視で、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とを結ぶ直線Ｌと重なっている。すなわち、第２軸Ｏ２、第３軸Ｏ３および第４軸Ｏ４は、ｙ軸方向における位置が、略同じである。なお、本実施形態では、直線Ｌは、第２アーム２３の長手方向の中心線と一致している。このような構成によれば、直線Ｌを介した両側において、重量のバランスが取れ、ロボットアーム２０が駆動する際に、過剰な振動が生じるのを防止または抑制することができる。その結果、ロボット２は、制振性に優れる。

【0054】

このように、ロボット２は、基台２１と、基台２１に接続され、第１軸Ｏ１まわりに回動する第１アーム２２と、第１アーム２２に接続され、第１軸Ｏ１と平行な第２軸Ｏ２の軸まわりに回動する第２アーム２３と、第２アーム２３に接続され、第２軸Ｏ２と平行な第３軸Ｏ３の軸方向に移動するとともに、第３軸Ｏ３の軸まわりに回動する第１シャフトである先端シャフト２４１と、第２アーム２３に設けられ、先端シャフト２４１を第３軸Ｏ３の軸方向に移動させるよう駆動する第１モーターであるモーター２８１と、第２アーム２３に設けられ、先端シャフト２４１を第３軸Ｏ３まわりに回動するよう駆動する第２モーターであるモーター２７１と、第３軸Ｏ３とは異なり、かつ、第３軸Ｏ３と平行な第４軸Ｏ４に沿って配置され、モーター２８１の駆動力を、連結部材２４４を介して先端シャフト２４１に伝達する第２シャフトである伝達シャフト２９と、回転中心が伝達シャフト２９の中心軸と重なるように配置され、モーター２７１からの駆動力を先端シャフト２４１に伝達するプーリー２９１と、を備え、伝達シャフト２９は、第４軸Ｏ４の軸方向から見たとき、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とを結ぶ直線Ｌと重なっている。これにより、直線Ｌを介した両側において、重量のバランスが取れ、ロボットアーム２０が駆動する際に、過剰な振動が生じるのを防止または抑制することができる。その結果、ロボット２は、制振性に優れる。

【0055】

また、モーター２７１およびモーター２８１は、それぞれ、回転中心が直線Ｌ上に位置している。換言すれば、モーター２７１およびモーター２８１も、先端シャフト２４１および伝達シャフト２９と同一直線上に位置している。このような構成によれば、直線Ｌを介した両側において、重量のバランスがさらに良好になり、ロボットアーム２０が駆動する際に、過剰な振動が生じるのをより効果的に防止または抑制することができる。特に、このような構成であると、モーター２７１およびモーター２８１の重量が違っていた場合、ひいては、ｕ駆動ユニット２７とｚ駆動ユニットの重量が違っていた場合に有利である。

【0056】

このように、第１モーターであるモーター２８１の回転中心および第２モーターであるモーター２７１の回転中心は、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とを結ぶ直線Ｌと重なっている。
これにより、直線Ｌを介した両側において、重量のバランスがさらに良好になり、ロボットアーム２０が駆動する際に、過剰な振動が生じるのをより効果的に防止または抑制することができる。

【0057】

また、第１モーターであるモーター２８１の回転中心と第２軸Ｏ２との距離は、モーター２８１の回転中心と第４軸Ｏ４との距離よりも短く、第２モーターであるモーター２７１の回転中心と第２軸Ｏ２との距離は、モーター２７１の回転中心と第４軸Ｏ４との距離よりも短い。これにより、第２アーム２３における重心を基端側に位置させることができる。よって、ロボットアーム２０を駆動する際のイナーシャが大きくなりすぎるのを抑制することができる。その結果、消費電力の増大を抑制し、回生抵抗等の部品の過剰な発熱を抑制することができる。

【0058】

また、前述したように、プーリー２９１には、第２シャフトである伝達シャフト２９を挿通する挿通孔２９０が設けられており、伝達シャフト２９およびプーリー２９１は、それぞれ独立して回転する。これにより、プーリー２９１に関しても回転中心を直線Ｌ上に位置させることができる。よって、プーリー２９１が、直線Ｌを介したいずれか一方側に配置されている場合に比べて、直線Ｌを介した両側において、重量のバランスがさらに良好になる。よって、ロボットアーム２０が駆動する際に、過剰な振動が生じるのをより効果的に防止または抑制することができる。

【0059】

同様に、本実施形態では、ｕ駆動ユニット２７は、モーター２７１および位置センサー２７３が、同軸的に固定されたユニットであるが、本発明ではこれに限定されず、モーター２７１および位置センサー２７３が、互いに異なる位置に配置されていてもよい。

【0060】

同様に、本実施形態では、ｚ駆動ユニット２８は、モーター２８１および位置センサー２８３が、同軸的に固定されたユニットであるが、本発明ではこれに限定されず、モーター２８１および位置センサー２８３が、互いに異なる位置に配置されていてもよい。

【0061】

＜第２実施形態＞
図５は、本発明のロボットの第２実施形態が備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【0062】

以下、この図を参照しつつ本発明のロボットの第２実施形態について説明するが、以下では、第１実施形態との相違点を説明する。

【0063】

図５に示すように、本実施形態では、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８は、直線Ｌを介して互いに反対側に配置されている。図示の構成では、モーター２７１およびモーター２８１は、それぞれ、回転中心が直線Ｌに対し、線対称に配置されている。これにより、直線Ｌを介した両側の重量のバランスを良好に保つことができるとともに、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８をｙ軸方向における位置が同じ位置に配置することができる。よって、第２アーム２３のｙ軸方向の長さを第１実施形態に比べて短く設計することができる。その結果、制振性に優れるとともに、ロボット２の小型化を図ることができる。

【0064】

なお、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８の重量が異なる場合、それらのバランスを考慮して直線Ｌからの距離を異ならせることが好ましい。

【0065】

このように、第１モーターであるモーター２８１および第２モーターであるモーター２７１は、第２軸Ｏ２と第３軸Ｏ３とを結ぶ直線を対称の軸とした場合、線対称に配置されている。これにより、制振性に優れるとともに、ロボット２の小型化を図ることができる。

【0066】

また、第１モーターであるモーター２８１および第２モーターであるモーター２７１は、第２軸Ｏ２と第４軸Ｏ４との間に配置されている。これにより、より効果的にロボット２の小型化を図ることができる。

【0067】

＜第３実施形態＞
図６は、本発明のロボットの第３実施形態が備える第２アームの内部を示す概略平面図である。

【0068】

以下、この図を参照しつつ本発明のロボットの第３実施形態について説明するが、以下では、第２実施形態との相違点を説明する。

【0069】

図６に示すように、本実施形態では、ｕ駆動ユニット２７およびｚ駆動ユニット２８は、第２軸Ｏ２よりも＋ｙ軸側に位置している。すなわち、第１モーターであるモーター２８１および第２モーターであるモーター２７１は、２軸Ｏ２に対し、第３軸と反対側に位置している。これにより、第２アーム２３における重心を、より基端側に移動させることができる。よって、ロボットアーム２０を駆動する際のイナーシャが大きくなりすぎるのを抑制することができる。その結果、消費電力の増大を抑制し、回生抵抗等の部品の過剰な発熱を抑制することができる。

【0070】

＜第４実施形態＞
図７は、本発明のロボットの第４実施形態が備える第２アーム２３の内部を示す部分断面図である。

【0071】

以下、この図を参照しつつ本発明の第４実施形態について説明するが、以下では、第３実施形態との相違点を説明する。

【0072】

図７に示すように、本実施形態では、駆動ユニット２６が、第２アーム２３の－ｚ軸側に突出するように設けられている。すなわち、駆動ユニット２６は、ｕ駆動ユニット２７、ベルト２７４、ｚ駆動ユニット２８およびベルト２８４とｚ軸の軸方向において重ならない位置に設けられている。これにより、第２アーム２３のサイズを大きくすることなく、駆動ユニット２６とベルト２７４およびベルト２８４との干渉を低減することができる。

【0073】

以上、本発明のロボットを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

【0074】

また、前記実施形態では、ロボットアームの回転軸の数は、３つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回転軸の数は、例えば、２つ、または、４つ以上でもよい。すなわち、前記実施形態では、アームの数は、３つであるが、本発明では、これに限定されず、アームの数は、例えば、２つ、または、４つ以上でもよい。

【符号の説明】

【0075】

１…制御装置、２…ロボット、７…エンドエフェクター、１１…ロボット制御部、１２…モーター制御部、１３…表示制御部、１４…記憶部、１５…受付部、２０…ロボットアーム、２１…基台、２２…第１アーム、２３…第２アーム、２４…第３アーム、２５…駆動ユニット、２６…駆動ユニット、２７…ｕ駆動ユニット、２８…ｚ駆動ユニット、２９…伝達シャフト（第２シャフト）、３１…把持部、３２…側ゲージ、３３…止まり側ゲージ、４１…表示装置、４２…入力装置、７１…取り付け部、７２…モーター、１００…ロボットシステム、２００…ケーブル、２３０…筐体、２３１…ベース部、２３２…天板、２３３…側壁、２４１…先端シャフト（第１シャフト）、２４２…プーリー、２４３…ベルト、２４４…連結部材、２４５…スプラインナット、２４６…ボールねじナット、２４７…ベアリング、２５１…モーター、２５２…減速機、２５３…位置センサー、２６１…モーター、２６２…減速機、２６３…位置センサー、２７１…モーター、２７３…位置センサー、２７４…ベルト、２８１…モーター、２８３…位置センサー、２８４…ベルト、２９０…挿通孔、２９１…プーリー（中継部材）、２９２…大径部、２９３…小径部、Ｌ…直線、Ｏ１…第１軸、Ｏ２…第２軸、Ｏ３…第３軸、Ｏ４…第４軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】