特開 2024-37442 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】P2024037442

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20240312BHJP

   B25J 18/00 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 B

B25J18/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142315

(22)【出願日】2022-09-07

(71)【出願人】

【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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉森 莞爾

(72)【発明者】

【氏名】田中 悠登

(72)【発明者】

【氏名】三原 信彦

(72)【発明者】

【氏名】松浦 英典

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS12

3C707CU05

3C707CU08

3C707CY06

3C707CY29

(57)【要約】

【課題】剛性を確保しつつ軽量化を図ること。
【解決手段】ロボットは、基台と、旋回ベースと、ロアアームと、アッパーアームとを備える。基台は、設置面に固定される。旋回ベースは、基台の上面側に基端側が支持され、鉛直向きに沿う第１軸まわりに旋回する。ロアアームは、第１延伸部と、第２延伸部と、中空の連結部とを含む。第１延伸部は、第２軸と第３軸とを結ぶ向きに延伸する。第２延伸部は、第１延伸部と間隔をあけて対向するとともに第１延伸部と同じ向きに延伸する。中空の連結部は、第１延伸部と第２延伸部とを第２軸と第３軸との間で連結する。また、連結部は、連結部の延伸向きの方向視で、連結部の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置面に固定される基台と、
前記基台の上面側に基端側が支持され、鉛直向きに沿う第１軸まわりに旋回する旋回ベースと、
先端側および基端側ともに二股形状であり、前記旋回ベースの先端側を挟み込むように基端側が支持され、前記第１軸と垂直な第２軸まわりに旋回するロアアームと、
前記ロアアームの先端側に挟み込まれるように基端側が支持され、前記第２軸と平行な第３軸まわりに旋回するアッパーアームと
を備え、
前記ロアアームは、
前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ向きに延伸する第１延伸部と、
前記第１延伸部と間隔をあけて対向するとともに前記第１延伸部と同じ向きに延伸する第２延伸部と
前記第１延伸部と前記第２延伸部とを前記第２軸と前記第３軸との間で連結する中空の連結部と
を含み、
前記連結部は、
該連結部の延伸向きの方向視で、該連結部の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部を有すること
を特徴とするロボット。

【請求項2】

前記第１延伸部は、
駆動部および動力伝達機構が連結されるとともに、前記第２延伸部の材質よりも縦弾性係数が大きい材質であること
を特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記連結部は、
前記第１延伸部と一体化された中空の第１連結部と、
前記第２延伸部と一体化された中空の第２連結部と
を備え、
前記第１連結部は、
前記第２連結部に連結され、
前記補強部は、
前記第１連結部に設けられること
を特徴とする請求項２に記載のロボット。

【請求項4】

前記第１連結部は、
前記連結部の延伸向きに沿う長さが前記第２連結部よりも短いこと
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

前記補強部は、
前記第１延伸部が前記第２延伸部と対向する面よりも前記第２連結部に近い位置に設けられること
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項6】

前記第２連結部は、
前記第２延伸部の延伸向きに交差する外壁の厚みが当該延伸向きに沿う外壁の厚みよりも小さいこと
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項7】

前記第１延伸部は、
前記第１連結部以外の箇所に前記第２延伸部に対向する面とは反対側の面と連通する中空部を有すること
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項8】

前記第２延伸部は、
前記第１延伸部に対向する面とは反対側の面の少なくとも一部を覆うカバーを備え、
前記カバーは、
当該反対側の面との間に空間を形成すること
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の関節部をそれぞれ駆動して動作するロボットが知られている。かかるロボットの先端には、溶接や把持といった用途にあわせたエンドエフェクタが取り付けられ、ワークの加工や移動といった様々な作業が行われる。

【0003】

また、板状の主構造部と、主構造部よりも板厚が薄い板状の補助構造部とが間隔をあけて対向するアームを有するロボットが提案されている。ここで、主構造部と補助構造部とは、両者を結ぶように延伸する連結部によって連結されている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－０９１１５９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、上記したアームには、剛性を確保しつつ軽量化を図る観点からは、改善の余地がある。

【0006】

実施形態の一態様は、剛性を確保しつつ軽量化を図ることができるアームを有する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】

【0007】

実施形態の一態様に係るロボットは、基台と、旋回ベースと、ロアアームと、アッパーアームとを備える。基台は、設置面に固定される。旋回ベースは、前記基台の上面側に基端側が支持され、鉛直向きに沿う第１軸まわりに旋回する。ロアアームは、先端側および基端側ともに二股形状であり、前記旋回ベースの先端側を挟み込むように基端側が支持され、前記第１軸と垂直な第２軸まわりに旋回する。アッパーアームは、前記ロアアームの先端側に挟み込まれるように基端側が支持され、前記第２軸と平行な第３軸まわりに旋回する。前記ロアアームは、第１延伸部と、第２延伸部と、中空の連結部とを含む。第１延伸部は、前記第２軸と前記第３軸とを結ぶ向きに延伸する。第２延伸部は、前記第１延伸部と間隔をあけて対向するとともに前記第１延伸部と同じ向きに延伸する。中空の連結部は、前記第１延伸部と前記第２延伸部とを前記第２軸と前記第３軸との間で連結する。前記連結部は、該連結部の延伸向きの方向視で、該連結部の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部を有する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、剛性を確保しつつ軽量化を図ることができるアームを有するロボットを提供することができる。

【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の側面図である。

【図2】図２は、ロボットの背面図である。

【図3】図３は、第１延伸部の側面図である。

【図4】図４は、第１延伸部の正面図である。

【図5】図５は、第２延伸部の側面図である。

【図6】図６は、第２延伸部の正面図である。

【図7】図７は、ロボットシステムの構成を示すブロック図である。

【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】

また、以下に示す実施形態では、「垂直」、「直交」あるいは「鉛直」といった表現を用いるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。

【0012】

まず、実施形態に係るロボット１０について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るロボット１０の側面図である。図１では、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含んだ３次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。なお、「直交」とは、お互いに「垂直」で、かつ、「交差」することを指す。

【0013】

図１に示すように、ロボット１０は、基台１０ｂと、第１アーム１１と、第２アーム１２と、第３アーム１３と、第４アーム１４と、第５アーム１５と、第６アーム１６とを備える。なお、以下では、第１アーム１１を旋回ベース１１と、第２アーム１２をロアアーム１２と、第３アーム１３をアッパーアーム１３と、それぞれ記載することとする。

【0014】

ここで、図１では、ロアアーム１２を鉛直向きに旋回させるとともに、アッパーアーム１３を水平向きに旋回させた姿勢をとったロボット１０を示している。また、以下では、図１に示したロボット１０の姿勢において、Ｙ軸正方向をロボット１０の背面と、Ｙ軸負方向をロボット１０の正面と、それぞれ呼ぶこととする。

【0015】

基台１０ｂは、設置面ＩＳに固定される。旋回ベース１１は、基台１０ｂの上面側に基端側が支持され、鉛直向きに沿う第１軸Ａ１まわりに旋回する。ここで、「旋回（pivot）」とは、隣り合うアームのなす角度を変化させる動作を指す。また、「回転（revolution）」とは、隣り合うアームのなす角度を変化させずに相対的にねじれるように回転させる動作を指す。なお、「旋回」とは、回転軸まわりにアームを振り回す動作を指し、「回転」とは、アームの延伸向きに沿う回転軸まわりにアームを回す動作を指すともいえる。また、本実施形態では、上記したように「旋回」および「回転」を使い分けることとしたが、ロボットのアームの形状、関節軸の位置や向きによっては「旋回」とも「回転」ともいえる形態があるため、ロボットの回転関節の動作を総じて「回転」と呼ぶこととしてもよい。

【0016】

ロアアーム１２は、先端側および基端側ともに二股形状であり、旋回ベース１１の先端側を挟み込むように基端側が支持され、第１軸Ａ１と垂直な第２軸Ａ２まわりに旋回する。アッパーアーム１３は、ロアアーム１２の先端側に挟み込まれるように基端側が支持され、第２軸Ａ２と平行な第３軸Ａ３まわりに旋回する。

【0017】

第４アーム１４は、アッパーアーム１３の先端側に基端側が支持され、第３軸Ａ３と垂直な第４軸Ａ４まわりに回転する。第５アーム１５は、第４アーム１４の先端側に基端側が支持され、第４軸Ａ４と直交する第５軸Ａ５まわりに旋回する。第６アーム１６は、第５アーム１５の先端側に基端側が支持され、第５軸Ａ５と直交する第６軸Ａ６まわりに回転する。なお、第６アーム１６の先端側には、各種エンドエフェクタを着脱することができる。

【0018】

ここで、図１に示した拡大図Ｓ１を用いてロアアーム１２の構成についてさらに詳細に説明する。なお、拡大図Ｓ１は、図１に示したＹ軸正方向から図１に示した姿勢のロアアーム１２をみた図に相当する。

【0019】

拡大図Ｓ１に示すように、ロアアーム１２は、第１延伸部１００と、第２延伸部２００と、連結部３００とを含む。第１延伸部１００は、第２軸Ａ２と第３軸Ａ３とを結ぶ向き、すなわち、Ｚ軸に沿う向きに延伸する。また、第２延伸部２００は、第１延伸部１００と間隔をあけて対向するとともに第１延伸部１００と同じ向き、すなわち、Ｚ軸に沿う向きに延伸する。つまり、第２延伸部２００は、第２軸Ａ２および第３軸Ａ３の軸線方向に間隔をあけて対向する。

【0020】

連結部３００は、中空構造であり、第１延伸部１００と第２延伸部２００とを第２軸Ａ２と第３軸Ａ３との間で連結する。ここで、中空の連結部３００は、連結部３００の延伸向き、すなわち、Ｘ軸に沿う向きの方向視で、中空の連結部３００の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部３１２を有する（図１に示したロボット１０の側面図参照）。なお、補強部３１２の詳細な構成については、図３および図４を用いて後述することとする。

【0021】

このように、ロアアーム１２は、第１延伸部１００と第２延伸部２００とを連結する連結部３００が中空である。また、連結部３００は、Ｘ軸に沿う向きの方向視で、連結部３００における中空部分における対向する内壁同士をつなぐ補強部３１２を有する。

【0022】

具体的には、補強部３１２は、Ｘ軸に沿う向きの方向視で、中空の連結部３００における対向する内壁同士をつなぐリブを複数含んでおり、かかる複数のリブはお互いに一体化しつつ交差している。

【0023】

このように、連結部３００を中空としつつ、連結部３００に補強部３１２を設けることで、ロアアーム１２全体としての剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。また、かかるロアアーム１２を用いることとすれば、ロボット１０全体としても剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。

【0024】

次に、図１に示したロボット１０の構成について図２を用いてさらに詳細に説明する。図２は、ロボット１０の背面図である。図２に示すように、ロアアーム１２は、先端側および基端側がそれぞれ二股形状であり、基端側が旋回ベース１１の先端側を挟み込む形状を有しており、先端側についてはアッパーアーム１３の基端側を挟み込む形状を有している。

【0025】

ここで、旋回ベース１１の先端側には、駆動部Ｍが内蔵される。なお、かかる駆動部Ｍは、第２軸Ａ２を駆動するため、符号に軸番号を付して駆動部Ｍ２のように記載することとする。なお、他の軸についての駆動部Ｍについても同様の記載を行うこととする。

【0026】

また、ロアアーム１２における第１延伸部１００の基端側には、駆動部Ｍ２の駆動力を伝達する減速機などの動力伝達機構Ｔが接続される。なお、かかる動力伝達機構Ｔは、第２軸Ａ２を駆動する駆動力を伝達するため、符号に軸番号を付して動力伝達機構Ｔ２のように記載することとする。なお、他の軸についての動力伝達機構Ｔについても同様の記載を行うこととする。

【0027】

また、アッパーアーム１３の基端側には、駆動部Ｍ３が内蔵される。そして、ロアアーム１２における第１延伸部１００の先端側には、駆動部Ｍ３の駆動力を伝達する動力伝達機構Ｔ３が接続される。

【0028】

このように、第１延伸部１００には、駆動部Ｍおよび動力伝達機構Ｔが連結される。一方で、第２延伸部２００には、駆動部Ｍおよび動力伝達機構Ｔは連結されない。そこで、本実施形態に係るロボット１０では、ロアアーム１２における第１延伸部１００の材質を、第２延伸部２００の材質よりも縦弾性係数（ヤング率）が大きい材質とすることとした。

【0029】

たとえば、第１延伸部１００は、球状黒鉛鋳鉄などの鋳鉄を用いた鋳鉄製とすることができる。また、第２延伸部２００は、アルミ合金を用いたアルミダイカスト製とすることができる。なお、第１延伸部１００の縦弾性係数が、第２延伸部２００の縦弾性係数よりも大きければ、各延伸部の材質の組み合わせをその他の材質（材料）の任意の組み合わせとすることとしてもよい。

【0030】

このように、ロアアーム１２における第１延伸部１００の材質を、第２延伸部２００の材質よりも縦弾性係数が大きい材質とすることで、駆動部Ｍおよび動力伝達機構Ｔが連結される第１延伸部１００の剛性を確保することができる。また、第１延伸部１００をロアアーム１２の剛性を主に担う部位とする一方、第２延伸部２００を剛性よりも軽量であることに重点を置いた、剛性を補助的に担う部位とすることで、ロアアーム１２全体としての軽量化を図ることができる。

【0031】

また、図２に示したように、連結部３００は、第１延伸部１００と一体化された中空の第１連結部３１０と、第２延伸部２００と一体化された中空の第２連結部３２０とを備える。つまり、第１連結部３１０は第１延伸部１００と同じ材質で一体成形され、第２連結部３２０は第２延伸部２００と同じ材質で一体成形される。

【0032】

つまり、連結部３００は、第１延伸部１００と一体化された中空の第１連結部３１０と、第２延伸部２００と一体化された中空の第２連結部３２０との総称である。そして、第１連結部３１０および第２連結部３２０は、中空部分同士が連通するように連結される。なお、図１に示した補強部３１２は、第１連結部３１０に設けられる。補強部３１２の詳細については、図３および図４を用いて後述することとする。

【0033】

以下では、第１延伸部１００および第１連結部３１０をまとめて第１延伸部１００と呼び、第２延伸部２００および第２連結部３２０をまとめて第２延伸部２００と呼ぶ場合がある。

【0034】

このように、補強部３１２を第１延伸部１００と一体化された第１連結部３１０に設けることで、ロアアーム１２の剛性を主に担う部位である第１延伸部１００における、たとえば、Ｘ方向の曲げ（１次振動モード）や、Ｙ方向の曲げ（２次振動モード）などの振動モードに対する固有振動数を高めることができる。また、第１延伸部１００の剛性を確保することができ、ひいてはロアアーム１２全体としての剛性を確保することができる。

【0035】

ここで、第１延伸部１００から突出する第１連結部３１０の突出量を「Ｌ１」とし、第２延伸部２００から突出する第２連結部３２０の突出量を「Ｌ２」とすると、両者の大小関係は「Ｌ２＞Ｌ１」である。

【0036】

つまり、第１連結部３１０の延伸向きに沿う長さ（Ｘ軸に沿う長さ）は、第２連結部３２０の延伸向きに沿う長さ（Ｘ軸に沿う長さ）よりも短い。このようにすることで、連結部３００を延伸向きに等分する場合よりも、第１延伸部１００の体積を減らすことができる。すなわち、第２連結部３２０よりも縦弾性係数が大きいことから比重が大きくなる場合が多い第１延伸部１００の体積を減らすことができる。したがって、ロアアーム１２全体としての軽量化を図ることができる。

【0037】

次に、図２に示した第１延伸部１００について図３および図４を用いてさらに詳細に説明する。図３は、第１延伸部１００の側面図であり、図４は、第１延伸部１００の正面図である。なお、図３は、図２と同じ方向視における図（Ｙ軸正方向からみた図）に相当し、図４は、第１連結部３１０が突出した面側からみた図、すなわち、図２に示した第２延伸部２００側からみた図（Ｘ軸正方向からみた図）に相当する。

【0038】

図３に示すように、第１延伸部１００は、図２に示した第２延伸部２００に対向する面（以下、「内面」と記載する場合がある）とは反対側の面（以下、「外面」と記載する場合がある）と、先端側および基端側でそれぞれ連通する中空部１２０を備える。

【0039】

このように、第１延伸部１００に中空部１２０を設けることで、第１延伸部１００の軽量化を図ることができる。なお、各中空部１２０は、中空の第１連結部３１０側から第１延伸部１００の延伸向きに沿って各端部へ向けて延伸するとともに、第１延伸部１００の外面とそれぞれ連通する。なお、図３には２つの中空部１２０を示しているが、中空部１２０の個数を１つとしたり、３つ以上としたりすることとしてもよい。なお、第１延伸部１００における先端側および基端側にはＸ軸方向に沿う向きに貫通する貫通孔１０１が設けられている。貫通孔１０１は、図２に示した動力伝達機構Ｔ（Ｔ２およびＴ３）の取り付けに用いられる。

【0040】

ここで、第１延伸部１００は、先端側および基端側の外面をそれぞれ覆うカバー１５０を備える。各カバー１５０は、貫通孔１０１および各中空部１２０への連通口をそれぞれ覆うことになる。カバー１５０で上記した連通口を覆うことによって、第１延伸部１００内部への粉塵や水などの侵入を防いだり、アームの表面をなだらかな形状としたりすることができる。

【0041】

また、カバー１５０の材質については、第１延伸部１００と同じ材質としてもよいが、樹脂などの軽量部材とすることもできる。軽量部材のカバー１５０を用いることで、第１延伸部１００全体としての軽量化を図ることができる。

【0042】

なお、カバー１５０で覆われる第１延伸部１００の表面に、たとえば、第１延伸部１００の延伸向きに延伸する凸状あるいは凹状の形状を設けることでリブを形成することとしてもよい。また、リブの延伸向きは、第１延伸部１００の延伸向きとは異なる向きとしてもよいし、複数の向きを組み合わせることとしてもよい。

【0043】

このように、第１延伸部１００の具体的な形状に応じて剛性を保ちたい向きや部位にリブを形成しつつ、その他の部分の厚みを薄くすることで、第１延伸部１００の剛性を保ちつつ、軽量化を図ることができる。また、表面の凹凸をカバー１５０によって覆うことで、第１延伸部１００の外形をなだらかな形状とすることができる。

【0044】

また、図３に示したように、中空の第１連結部３１０は、中空を取り囲むように第１延伸部１００の内面から突出する外壁３１１を備える。また、第１連結部３１０の中空部分における底面１１０は、第１連結部３１０を除いた第１延伸部１００の内面よりも外面寄りにある。

【0045】

このようにすることで、第１延伸部１００を薄肉化することができ、第１延伸部１００の軽量化を図ることが可能となる。なお、底面１１０の位置を、第１延伸部１００における内面の位置とあわせることとしたり、第１延伸部１００の内面から突出した位置としたりすることとしてもよい。

【0046】

また、図３に示したように、第１連結部３１０は、外壁３１１の内壁から突出して外壁３１１の内壁同士をつなぐ補強部３１２を備える。ここで、補強部３１２は、第１延伸部１００の内面よりも、図２に示した第２連結部３２０に近い位置に設けられる。

【0047】

このように、補強部３１２を、第１延伸部１００の延伸向き（Ｚ軸に沿う向き）に延伸する延伸部分から、正面側（Ｘ軸正方向側）へシフトした位置に設けることで、第１延伸部１００におけるＸ方向の曲げ（１次振動モード）の振動モードに対する固有振動数を高めることができる。

【0048】

ここで、補強部３１２の構成について図４を用いてさらに詳細に説明する。図４に示すように、第１延伸部１００を図２に示した第２延伸部２００側からみると、第１連結部３１０の形状は、中空の矩形状である。そして、矩形状に連なる外壁３１１の内壁からは、矩形の対角線をそれぞれ結ぶリブが突出しており、各リブはお互いに交差する部分が一体化されている。なお、他のアームとの干渉を抑制する観点から、矩形状に連なる外壁３１１における角部の少なくとも１つをＲ形状としてもよい。

【0049】

なお、図４に示したように、リブの間からは、図３に示した底面１１０をみることができる。つまり、補強部３１２は、底面１１０寄りの中空部分と外部とを連通させる空洞を各リブの間に有している。このように、補強部３１２を、お互いに交差するリブ形状とし、リブとリブとの間を空洞とすることで、かかる空洞を介して鋳造時に用いる砂型等の排出を行うことが可能となる。したがって、第１連結部３１０および第１延伸部１００を一体的に鋳造しやすい形状となっている。なお、貫通孔１０１からは、図２に示した動力伝達機構Ｔ（Ｔ２およびＴ３）の取り付け前の状態では、図３に示したカバー１５０の内面をみることができる。

【0050】

なお、図４に示した方向視において、上記した空洞を有することを条件として、補強部３１２の形状を図４に示した形状とは異なる形状としてもよい。たとえば、中空で矩形の第１連結部３１０における対向する内壁の中点同士を結ぶリブを、対角線同士を結ぶリブと組み合わせることとしてもよく、対角線同士を結ぶリブの代わりに用いることとしてもよい。なお、上記したリブの配置や個数は、一例であり、各リブの配置や個数を限定するものではない。

【0051】

また、第１連結部３１０の延伸向きについて、複数の補強部３１２を、お互いに間隔をあけて設けることとしてもよい。また、複数の補強部３１２を設ける場合に、各補強部３１２の形状をそれぞれ異なる形状とすることとしてもよい。

【0052】

なお、図４では、第１連結部３１０におけるＹ軸に沿う向きの幅が、第１延伸部１００の延伸部分における幅と同一である場合を示したが、第１連結部３１０の幅を、第１延伸部１００の幅よりも小さくすることとしてもよい。また、図４に破線で示したように、第１延伸部１００の外面側には、貫通孔１０１を取り囲むように、カバー１５０を取り付けるためのリブが、第1延伸部１００の外形に沿ってカバー１５０へ向かって突出するように形成される。ここで、図３に示した側面図では、貫通孔１０１と、中空部１２０とが直接的には連通していない（カバー１５０内の空間を介して間接的に連通している）場合を示したが、貫通孔１０１と、中空部１２０とが第１延伸部１００の延伸向きについて直接的に連通するようにしてもよい。

【0053】

次に、図２に示した第２延伸部２００について図５および図６を用いてさらに詳細に説明する。図５は、第２延伸部２００の側面図であり、図６は、第２延伸部２００の正面図である。なお、図５は、図２と同じ方向視における図（Ｙ軸正方向からみた図）に相当し、図６は、第２連結部３２０が突出した面、すなわち、図２に示した第１延伸部１００側からみた図（Ｘ軸負方向からみた図）に対応する。

【0054】

図５に示すように、第２延伸部２００は、図２に示した第１延伸部１００に対向する面（以下、「内面」と記載する場合がある）とは反対側の面（以下、「外面」と記載する場合がある）を覆うカバー２５０を備える。なお、図５では、第２延伸部２００の外面すべてを覆うカバー２５０を示したが、カバー２５０が外面の少なくとも一部を覆うようにしてもよく、外面を覆うカバー２５０を複数設けることとしてもよい。

【0055】

ここで、カバー２５０は、第２延伸部２００の外面との間に空間を形成する形状を有している。したがって、かかる空間にケーブルやホースといった線条体を配索することができる。つまり、第２延伸部２００の内部にケーブルなどの線条体を配索することができる。

【0056】

また、カバー２５０の材質については、第２延伸部２００と同じ材質としてもよいが、樹脂などの軽量部材とすることもできる。軽量部材のカバー２５０を用いることで、第２延伸部２００全体としての軽量化を図ることができる。

【0057】

また、図５に示したように、中空の第２連結部３２０は、中空を取り囲むように第２延伸部２００の内面から突出する外壁３２１を備える。なお、第２連結部３２０の中空部分は、Ｘ軸に沿う向きに貫通しており、第２延伸部２００の外面側についてはカバー２５０で覆われている。

【0058】

ここで、第２延伸部２００における延伸部分におけるカバー２５０で覆われた空間と、第２連結部３２０の中空部分とは連通している。また、第２延伸部２００における先端側および基端側にはＸ軸方向に沿う向きに貫通する貫通孔２０１が設けられている。したがって、かかる貫通孔２０１経由することで、図２に示した旋回ベース１１とアッパーアーム１３とを経由するケーブル等の線条体を、第２延伸部２００内の空間に配索することができる。

【0059】

次に、第２連結部３２０の形状について説明する。図６に示すように、第２延伸部２００を図２に示した第１延伸部１００側からみると、第２連結部３２０の形状は、中空の矩形状である。つまり、第２延伸部２００は、矩形状に連なる外壁３２１を備える。なお、第２延伸部２００の中空部分および貫通孔２０１からは、図５に示したカバー２５０の内面をみることができる。なお、図６に破線で示したように、第２延伸部２００の外面側には、第２延伸部２００の外周に沿ってカバー２５０へ向かって突出するように、カバー２５０を取り付けるためのリブが形成される。

【0060】

ここで、図６に示すように、外壁３２１の厚みは、第２延伸部２００の延伸向き（Ｚ軸に沿う向き）の辺と、かかる延伸向きと交差する辺とで異なる。具体的には、延伸向きと交差する辺の厚みを「Ｔ２」とし、延伸向きに沿う辺の厚みを「Ｔ１」とすると、両者の大小関係は「Ｔ２＜Ｔ１」である。

【0061】

このように、ロアアーム１２全体としての固有振動モードに対する固有振動数の低下に影響を与えにくい部位の外壁３２１の厚みを、影響を与えやすい部位の外壁３２１の厚みよりも薄くしている。したがって、かかる固有振動モードに対する固有振動数の低下を抑制しつつ、第２延伸部２００の軽量化を図ることができる。

【0062】

なお、図６では、第２連結部３２０におけるＹ軸に沿う向きの幅が、第２延伸部２００の延伸部分における幅と同一である場合を示したが、第２連結部３２０の幅を、第２延伸部２００の幅よりも小さくすることとしてもよい。

【0063】

次に、ロボットシステム１の構成について図７を用いて説明する。図７は、ロボットシステム１の構成を示すブロック図である。図７に示すように、ロボットシステム１は、ロボット１０と、コントローラ５００とを備える。なお、ロボット１０は、コントローラ５００に接続されている。

【0064】

まず、ロボット１０については図１等を用いて既に説明したので、ここでの説明を省略する。コントローラ５００は、制御部５１０と、記憶部５２０とを備える。制御部５１０は、動作制御部５１１を備える。記憶部５２０は、教示情報５２１を記憶する。

【0065】

ここで、コントローラ５００は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

【0066】

コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部５１０の動作制御部５１１として機能する。なお、動作制御部５１１をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

【0067】

また、記憶部５２０は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、教示情報５２１を記憶することができる。なお、コントローラ５００は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。さらに、コントローラ５００を複数台の相互に通信可能な装置として構成してもよく、上位または下位の装置と通信可能な階層式の装置として構成してもよい。

【0068】

制御部５１０は、ロボット１０の動作制御を行う。なお、コントローラ５００が複数台で構成される場合には、制御部５１０は、コントローラ５００間の同期をとる処理を併せて行う。動作制御部５１１は、教示情報５２１に基づいてロボット１０を動作させる。動作制御部５１１は、ロボット１０の動力源であるアクチュエータ（図示せず）におけるエンコーダ値を用いつつフィードバック制御を行うなどしてロボット１０の動作精度を向上させる。

【0069】

教示情報５２１は、ロボット１０へ動作を教示するティーチング段階で作成され、ロボット１０の動作経路を規定する「ジョブ」を含んだ情報である。なお、図７には、１台のロボット１０と、１台のコントローラ５００とを示したが、ロボット１０を複数台としたり、コントローラ５００を複数台としたりすることとしてもよい。

【0070】

上述してきたように、実施形態の一態様に係るロボット１０は、基台１０ｂと、旋回ベース１１と、ロアアーム１２と、アッパーアーム１３とを備える。基台１０ｂは、設置面ＩＳに固定される。旋回ベース１１は、基台１０ｂの上面側に基端側が支持され、鉛直向きに沿う第１軸Ａ１まわりに旋回する。ロアアーム１２は、先端側および基端側ともに二股形状であり、旋回ベース１１の先端側を挟み込むように基端側が支持され、第１軸Ａ１と垂直な第２軸Ａ２まわりに旋回する。アッパーアーム１３は、ロアアーム１２の先端側に挟み込まれるように基端側が支持され、第２軸Ａ２と平行な第３軸Ａ３まわりに旋回する。

【0071】

ロアアーム１２は、第１延伸部１００と、第２延伸部２００と、中空の連結部３００とを含む。第１延伸部１００は、第２軸Ａ２と第３軸Ａ３とを結ぶ向きに延伸する。第２延伸部２００は、第１延伸部１００と間隔をあけて対向するとともに第１延伸部１００と同じ向きに延伸する。中空の連結部３００は、第１延伸部１００と第２延伸部２００とを第２軸Ａ２と第３軸Ａ３との間で連結する。連結部３００は、連結部３００の延伸向きの方向視で、連結部３００の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部３１２を有する。

【0072】

このように、ロボット１０のロアアーム１２は、第１延伸部１００と第２延伸部２００とを連結する連結部３００が中空であり、連結部３００の対向する内壁同士をつなぐ複数のリブが交差する補強部３１２を有するので、ロアアーム１２の剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。したがって、かかるロアアーム１２を備えるロボット１０の剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。

【0073】

なお、上述した実施形態では、いわゆる６軸のロボット１０を示したが、ロボットの軸数は、５軸以下でもよく、７軸以上であってもよい。また、上述した実施形態では、ロボット１０の第２アームであるロアアーム１２が、第１延伸部１００、第２延伸部２００および中空の連結部３００を備える構成を示したが、その他のアームにかかる構成を適用することとしてもよい。

【0074】

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例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】

【0075】

１ ロボットシステム
１０ ロボット
１０ｂ 基台
１１ 旋回ベース（第１アーム）
１２ ロアアーム（第２アーム）
１３ アッパーアーム（第３アーム）
１４ 第４アーム
１５ 第５アーム
１６ 第６アーム
１００ 第１延伸部
１０１ 貫通孔
１１０ 底面
１２０ 中空部
１５０ カバー
２００ 第２延伸部
２０１ 貫通孔
２５０ カバー
３００ 連結部
３１０ 第１連結部
３１１ 外壁
３１２ 補強部
３２０ 第２連結部
３２１ 外壁
５００ コントローラ
５１０ 制御部
５１１ 動作制御部
５２０ 記憶部
５２１ 教示情報
Ａ１ 第１軸
Ａ２ 第２軸
Ａ３ 第３軸
Ａ４ 第４軸
Ａ５ 第５軸
Ａ６ 第６軸
Ｍ 駆動部
Ｔ 動力伝達機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】