特開 2025-25305 多関節ロボット

(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】P2025025305

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】多関節ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

B25J9/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129960

(22)【出願日】2023-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】立田 典久

(72)【発明者】

【氏名】山本 雅人

(72)【発明者】

【氏名】川田 拓哉

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS13

3C707CT05

3C707CV08

3C707CW08

3C707CX01

3C707CX03

3C707HS27

3C707HT27

3C707NS02

(57)【要約】

【課題】多関節ロボットの旋回部周辺を省スペースにする。
【解決手段】多関節ロボット１は、複数の関節を有するロボットアーム１０と、ロボットアーム１０を支持する支持面２６を有する旋回部２と、上下方向に延びる第１軸線Ｏ１に沿って支持面２６の上方又は下方に位置し、旋回部２を第１軸線Ｏ１まわりに旋回させる減速機３と、第１軸線Ｏ１を水平方向にずらした第２軸線Ｏ２まわりに回転しかつ減速機３に連結されたシャフト４１と、シャフト４１を収容しかつ旋回部２に支持されたケース４２とを有し、ケース４２が、支持面２６を基準にして、上下方向において減速機３と同じ側に位置するモータ４と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の関節を有するロボットアームと、
前記ロボットアームを支持する支持面を有する旋回部と、
上下方向に延びる第１軸線に沿って前記支持面の上方又は下方に位置し、前記旋回部を前記第１軸線まわりに旋回させる減速機と、
前記第１軸線を水平方向にずらした第２軸線まわりに回転しかつ前記減速機に連結されたシャフトと、前記シャフトを収容しかつ前記旋回部に支持されたケースとを有し、前記ケースが、前記支持面を基準にして、上下方向において前記減速機と同じ側に位置するモータと、を備える、多関節ロボット。

【請求項2】

請求項１に記載された多関節ロボットにおいて、
前記減速機及び前記ケースは、前記支持面の下方に位置する、多関節ロボット。

【請求項3】

請求項２に記載された多関節ロボットにおいて、
前記旋回部は、上下方向に延びかつ前記ケースが通る貫通孔を有する、多関節ロボット。

【請求項4】

請求項１に記載された多関節ロボットにおいて、
前記シャフトを前記減速機に連結するベルトを備える、多関節ロボット。

【請求項5】

請求項１に記載された多関節ロボットにおいて、
前記旋回部は、
前記第１軸線に沿って前記減速機が位置する第１端と、
前記ロボットアームを支持する第２端と、を有し、
前記ロボットアームは、前記第１軸線及び前記第２軸線に平行な第１関節軸まわりに旋回し、
前記第２軸線は、前記水平方向において、前記第２端よりも前記第１端に近接する、多関節ロボット。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載された多関節ロボットにおいて、
前記ロボットアームは、７軸かつ垂直多関節式のロボットアームである、多関節ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示する技術は、多関節ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、多関節ロボットの一例を開示している。特許文献１に開示された多関節ロボットは、第一腕部と、第二腕部と、第三腕部と、旋回部と、アクチュエータと、を備えている。第一腕部、第二腕部及び第三腕部は、互いに直列に接続されている。旋回部は、第一腕部の基端部に接続されている。アクチュエータは、旋回部を、鉛直な軸線まわりに旋回させる。アクチュエータは、例えば電動機、減速機及びブレーキにより構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５９７５１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記特許文献１に開示されたような多関節ロボットの場合、旋回部の軸線付近にアクチュエータを配置することが考えられる。しかしながら、例えば鉛直な軸線上にアクチュエータを配置してしまうと、旋回部周辺の寸法が、他の場所にアクチェータを配置した場合に比して上下方向に長くなる可能性がある。寸法が長くなることは、旋回部周辺を省スペースにする上で不都合である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここに開示する技術は、多関節ロボットに関する。前記多関節ロボットは、複数の関節を有するロボットアームと、前記ロボットアームを支持する支持面を有する旋回部と、上下方向に延びる第１軸線に沿って前記旋回部の上方又は下方に位置し、前記旋回部を前記第１軸線まわりに旋回させる減速機と、前記第１軸線を水平方向にずらした第２軸線まわりに回転しかつ前記減速機に連結されたシャフトと、前記シャフトを収容しかつ前記旋回部に支持されたケースとを有し、前記ケースが、前記支持面を基準にして、上下方向において前記減速機と同じ側に位置するモータと、を備える。

【発明の効果】

【0006】

前記多関節ロボットによれば、旋回部周辺を省スペースにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、多関節ロボットの側面図である。

【図2】図２は、旋回部の縦断面図である。

【図3】図３は、変形例に係る多関節ロボットの図１対応図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、多関節ロボットの実施形態を説明する。以下の実施形態は例示である。

【0009】

（全体構成）
図１は、多関節ロボット１の側面図である。多関節ロボット１は、例えば物流分野に用いられる。具体的に、図１に例示する多関節ロボット１は、物品の積み降ろしに用いることができる。なお、多関節ロボット１の用途は、物流分野に限定されない。また、多関節ロボット１は、設置面Ｆ上に設置されている。言い換えると、設置面Ｆが、多関節ロボット１を下方から支持している。設置面Ｆは、物品の積み降ろし場、工場等の床面としてもよい。

【0010】

なお、以下の記載における上下方向とは、図１の両矢印Ｄ１に示すように、多関節ロボット１の高さ方向を指す。上下方向は、図１の紙面上での上下方向に相当する。同様に、以下の記載における水平方向とは、図１の両矢印Ｄ２に示すように、前記上下方向に直交する方向を指す。水平方向は、図１の紙面上での左右方向に相当する。

【0011】

図１に示すように、多関節ロボット１は、ロボットアーム１０と、旋回部２と、減速機３と、モータ４と、第１ベース５と、を備えている。ロボットアーム１０は、複数の関節を有している。旋回部２は、ロボットアーム１０を支持する支持面２６を有している。減速機３は、旋回部２を第１軸線Ｏ１まわりに旋回させる。後述のように、第１軸線Ｏ１は、上下方向に延びる軸線である。モータ４は、減速機３を介して旋回部２に動力を供給する。第１ベース５は、上下方向において、設置面Ｆと旋回部２との間に介在している。なお、第１ベース５は、多関節ロボット１において必須の要素ではない。

【0012】

物品の積み降ろしに用いられる場合、多関節ロボット１は、いわゆる搬送コンベアＣを利用してもよい。搬送コンベアＣは、例えば旋回部２の直上まで伸びている。多関節ロボット１及び搬送コンベアＣは、物品を搬送するための搬送システムを構成している。

【0013】

ロボットアーム１０は、第２ベース１１を備えている。第２ベース１１は、ロボットアーム１０の基端部である。第２ベース１１は、ベース本体１１１と、支持部１１２と、を有している。ベース本体１１１は、平らな上面を有している。支持部１１２は、ベース本体１１１の上面に固定されている。なお、第２ベース１１は、必須ではない。

【0014】

また、ロボットアーム１０は、エンドエフェクタとしてのロボットハンド１２を備えている。ロボットハンド１２は、ロボットアーム１０の先端部である。ロボットハンド１２は、積み降ろしの対象となる物品を把持する。なお、ロボットアーム１０のエンドエフェクタは、ロボットハンド１２に限定されない。

【0015】

ロボットアーム１０は、７軸かつ垂直多関節式のロボットアームである。具体的に、ロボットアーム１０は、関節ＪＴ１－ＪＴ７を備えている。関節ＪＴ１－ＪＴ７は、基端部から先端部に向かって、互いに直列に接続されている。

【0016】

関節ＪＴ１は、旋回部２と第２ベース１１とを連結している。関節ＪＴ１は、第１関節軸Ａｘ１を中心に、第２ベース１１を旋回させる。第２ベース１１の旋回によって、ロボットアーム１０全体が、第１関節軸Ａｘ１を中心に旋回する。第１関節軸Ａｘ１は、設置面Ｆに垂直な軸線である。なお、第１関節軸Ａｘ１は、必須ではない。

【0017】

関節ＪＴ２は、第２ベース１１と第１リンク６１とを連結する関節である。第１リンク６１は、関節ＪＴ２と後述の関節ＪＴ３とを接続するアームである。第１リンク６１は、第２関節軸Ａｘ２を中心に、第２ベース１１に対して相対的に回転する。第２関節軸Ａｘ２は、水平な軸線であって、設置面Ｆに平行な軸線である。第２関節軸Ａｘ２は、第１関節軸Ａｘ１に直交する。

【0018】

関節ＪＴ３は、第１リンク６１と第２リンク６２とを連結する関節である。第２リンク６２は、関節ＪＴ３と後述の関節ＪＴ４とを接続するアームである。第２リンク６２は、第３関節軸Ａｘ３を中心に、第１リンク６１に対して相対的に回転する。第３関節軸Ａｘ３は、第２関節軸Ａｘ２に平行な軸線である。

【0019】

関節ＪＴ４は、第２リンク６２と第３リンク６３とを連結する関節である。第３リンク６３は、関節ＪＴ４と後述の関節ＪＴ５とを接続するアームである。第３リンク６３は、第４関節軸Ａｘ４を中心に、第２リンク６２に対して相対的に回転する。第４関節軸Ａｘ４は、第２関節軸Ａｘ２に平行な軸線である。

【0020】

関節ＪＴ５は、第３リンク６３と第４リンク６４とを連結する関節である。第４リンク６４は、ロボットハンド１２が連結されるアームである。第４リンク６４は、第５関節軸Ａｘ５を中心に、第３リンク６３に対して相対的に回転する。第５関節軸Ａｘ５は、第２関節軸Ａｘ２に平行な軸線である。

【0021】

関節ＪＴ６は、第３リンク６３を回転させる関節である。詳しくは、第６の関節ＪＴ６は、第３リンク６３を、第６関節軸Ａｘ６を中心に回転させる。第６関節軸Ａｘ６は、第２関節軸Ａｘ２に直交する軸線である。

【0022】

関節ＪＴ７は、第４リンク６４を回転させる関節である。詳しくは、第７の関節ＪＴ７は、第４リンク６４を、第７関節軸Ａｘ７を中心に回転させる。第７関節軸Ａｘ７は、第２関節軸Ａｘ２に直交する軸線である。

【0023】

一番目の関節ＪＴ１の動作は、図１に示すアクチュエータ１３を動力源としている。アクチュエータ１３は、支持部１１２と同様に、ベース本体１１１の上面に固定されている。アクチュエータ１３は、支持部１１２と水平方向に並んでいる。

【0024】

アクチュエータ１３は、電気モータである。電気モータのシャフトは、回転軸線Ｏａを中心に回転する。シャフトの回転軸線Ｏａは、設置面Ｆに直交する。電気モータは、サーボモータ又はステップモータとしてもよい。

【0025】

アクチュエータ１３は、コントローラ１００から入力される電気信号に基づいて作動する。コントローラ１００は、アクチュエータ１３と電気的に接続されている。コントローラ１００は、プロセッサ、メモリ及び入出力バスを有している。コントローラ１００は、電気信号を生成する。

【0026】

旋回部２は、第１ベース５と第２ベース１１とを接続するリンク部材である。旋回部２としてのリンク部材は、水平方向に延びている。後述のように、旋回部２は、水平方向に延びるアームとみなすこともできる。

【0027】

また、旋回部２は、第１端２１と、第２端２２とを有している。第１端２１は、旋回部２を第１ベース５に連結している。第１端２１は、旋回部２の基端である。第２端２２は、第２ベース１１を支持している。第２端２２は、旋回部２の先端である。第１端２１と第２端２２は、水平方向に離れている。図１に示すように、第１関節軸Ａｘ１は、第２端２２を通過している。

【0028】

旋回部２は、第１ベース５に対して旋回できる。つまり、多関節ロボット１は、関節ＪＴ１－ＪＴ７に加え、旋回部２と第１ベース５との連結部を第８の関節ＪＴ８とみなした８軸のロボットと呼ぶこともできる。

【0029】

具体的に、関節ＪＴ８は、第１軸線Ｏ１を中心に、第１ベース５に対して旋回部２を相対的に旋回させる。第１軸線Ｏ１は、上下方向に延びる軸線である。例えば、第１軸線Ｏ１は、設置面Ｆに直交している。また、第１軸線Ｏ１は、第１関節軸Ａｘ１に対して水平方向にずれている。詳しくは、第１軸線Ｏ１は、水平方向において、第１関節軸Ａｘ１と比べて旋回部２の第１端２１に近接している。さらに詳しくは、第１軸線Ｏ１は、第１端２１を通過している。

【0030】

関節ＪＴ８の動作は、図１に示すモータ４を動力源としている。モータ４から出力される動力は、減速機３を介して関節ＪＴ８を駆動させる。減速機３及びモータ４は、旋回部２に支持されている。詳細は後述するが、モータ４は、シャフト４１と、ケース４２と、を有している。シャフト４１は、モータ４の出力軸である。ケース４２は、シャフト４１を収容する本体である。

【0031】

（第１ベース５、旋回部２、減速機３及びモータ４の詳細）
以下、第１ベース５、旋回部２、減速機３及びモータ４の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、旋回部２の縦断面図である。なお、図２の縦断面は、旋回部２における関節ＪＴ８周辺の構造を示している。図２の両矢印Ｄ１は、図１と同様に上下方向を示している。図２の両矢印Ｄ２は、図１と同様に水平方向を示している。

【0032】

－第１ベース５－
図２に示すように、第１ベース５は、旋回部２の第１端２１を、下方から支持している。具体的に、第１ベース５は、台座５１と、連結板５２と、を備えている。

【0033】

ここで、台座５１は、円筒形状を有する中空の台座である。台座５１は、設置面Ｆ上に設置されている。言い換えると、設置面Ｆが、台座５１を下方から支持している。台座５１は、連結板５２を下方から支持している。

【0034】

連結板５２は、環状の板状体である。連結板５２は、台座５１の上面に固定されている。連結板５２は、第１端２１を下方から支持している。なお、台座５１と連結板５２を別体とすることは、必須ではない。台座５１及び連結板５２を一体にしてもよい。

【0035】

－旋回部２－
旋回部２は、第１端２１から第２端２２に向かって延びる中空のアームである。第１端２１には、第１軸線Ｏ１に沿って減速機３が位置している。第２端２２には、第１関節軸Ａｘ１に沿ってロボットアーム１０が位置している。具体的に、旋回部２は、アーム本体２３と、第１カバー２４と、第２カバー２５と、支持面２６と、備えている。

【0036】

ここで、アーム本体２３は、水平方向に延びかつ上面が開放されたアームである。アーム本体２３は、第１端２１から第２端２２に向かって水平方向に延びている。アーム本体２３は、旋回部２の側面２ｓ及び下面２ｕを構成している。

【0037】

アーム本体２３は、上下方向に延びる貫通孔２３ａを有している。具体的に、本実施形態に係る貫通孔２３ａは、旋回部２の下面２ｕを貫いている。貫通孔２３ａは、第１端２１に対して水平方向に離間している。詳しくは、貫通孔２３ａは、第１端２１及び第２端２２の双方に対して水平方向に離間している。また、貫通孔２３ａには、モータ４のケース４２が通される。貫通孔２３ａの内径は、ケース４２が通る大きさになっている。

【0038】

第１カバー２４は、水平方向に延びる板状の部材である。第１カバー２４は、アーム本体２３の開放部を閉塞する。第１カバー２４は、旋回部２の上面を構成している。第１カバー２４は、アーム本体２３に固定されている。第１カバー２４は、必要に応じて、アーム本体２３から取り外すことができる。

【0039】

第２カバー２５は、水平方向に延びる板状部材である。第２カバー２５は、アーム本体２３の内部に位置している。詳しくは、第２カバー２５は、上下方向において、第１カバー２４と下面２ｕの間に配置している。第２カバー２５は、アーム本体２３の内部に固定されている。第２カバー２５は、必要に応じて、アーム本体２３から取り外すことができる。第２カバー２５は、該第２カバー２５を上下方向に貫く開口部２５ａを有している。図２に示すように、第１軸線Ｏ１は、開口部２５ａを通過している。

【0040】

また、第２カバー２５は、旋回部２の内部空間を上下に仕切っている。具体的に、第１カバー２４と第２カバー２５との間には、ケーブル８を収容するための第１収容スペースＳ１が区画されている。第２カバー２５と下面２ｕとの間には、ベルト７を収容するための第２収容スペースＳ２が区画されている。第１収容スペースＳ１と第２収容スペースＳ２は、前記開口部２５ａを通じて連通している。なお、第２カバー２５、ひいては第１収容スペースＳ１は、必須ではない。

【0041】

旋回部２の上面は、支持面２６を構成している。支持面２６は、ロボットアーム１０を支持している。詳しくは、支持面２６は、ロボットアーム１０を下方から支持している。例えば、支持面２６は、旋回部２のうち、第２端２２を含んだ部分の上面としてもよい。支持面２６は、第１カバー２４の上面としてもよいし、第１カバー２４の上面に平行な他の面としてもよい。

【0042】

－減速機３－
減速機３は、図２に示すように、第１軸線Ｏ１に沿って支持面２６の下方に位置している。詳しくは、減速機３は、第１軸線Ｏ１に沿って第１カバー２４の下方に位置している。さらに詳しくは、減速機３は、第１軸線Ｏ１に沿って第２カバー２５の下方かつ第１ベース５の上方に位置している。前述のように、減速機３は、旋回部２を第１軸線Ｏ１まわりに旋回させる。

【0043】

減速機３は、中空構造を有するサイクロイド歯車減速機である。なお、減速機３をサイクロイド歯車減速機とすることは、必須ではない。減速機３は、例えば遊星歯車装置としてもよいし、波動歯車装置としてもよい。減速機３を中空とすることも、必須ではない。

【0044】

具体的に、本実施形態に係る減速機３は、支持軸３１と、中空管３２と、第１プーリ３３と、減速機構３４と、ケース３５と、を有している。減速機３は、第１プーリ３３に入力された回転を、減速機構３４によって減速する。減速機３は、減速後の回転を、ケース３５を介して旋回部２に入力する。

【0045】

ここで、支持軸３１は、筒形状を有する中空の部材である。支持軸３１は、連結板５２の上面に固定されている。減速機３は、支持軸３１を介して第１ベース５に支持されている。

【0046】

中空管３２は、第１軸線Ｏ１と同軸の円筒形状を有している。中空管３２の下端は、支持軸３１に挿入されている。中空管３２の上端は、第１プーリ３３及び減速機構３４に挿入されている。ケーブル８は、中空管３２に挿し通されている。ケーブル８は、開口部２５ａを介して第１収容スペースＳ１に繰り出されている。

【0047】

第１プーリ３３は、第１軸線Ｏ１を中心に、支持軸３１及び中空管３２に対して相対的に回転する。第１プーリ３３には、ベルト７が巻き掛けられている。ベルト７は、モータ４のシャフト４１を、減速機３の第１プーリ３３に連結している。シャフト４１から出力される動力は、ベルト７を介して第１プーリ３３に伝達する。第１プーリ３３は、伝達した動力に応じて回転する。

【0048】

減速機構３４は、クランク軸と、ピニオンと、を有する歯車機構である。減速機構３４は、第１プーリ３３及びケース３５に連結されている。第１プーリ３３が回転すると、減速機構３４は、第１プーリ３３よりも減速させた回転数でケース３５を回転させる。

【0049】

ケース３５は、第１軸線Ｏ１を中心に、支持軸３１及び中空管３２に対して相対的に回転する。ケース３５は、旋回部２、特にアーム本体２３の下面２ｕに固定されている。ケース３５は、旋回部２と一体的に動作する。

【0050】

－モータ４－
モータ４は、図２に示すように、支持面２６の下方に位置している。詳しくは、モータ４は、第１カバー２４の下方に位置している。さらに詳しくは、モータ４は、第２カバー２５の下方に位置している。また、水平方向においては、モータ４は、旋回部２の長手方向に沿って減速機３と並んでいる。前述のように、モータ４は、減速機３を介して関節ＪＴ８を駆動させる。

【0051】

モータ４は、電気モータである。モータ４としての電気モータは、サーボモータ又はステップモータとしてもよい。モータ４は、前述のコントローラ１００と電気的に接続されている。モータ４は、コントローラ１００から入力される電気信号に基づいて作動する。

【0052】

具体的に、本実施形態に係るモータ４は、前述したように、出力軸としてのシャフト４１と、本体としてのケース４２と、を有している。シャフト４１は、モータ４の出力軸である。ケース４２は、シャフト４１を収容する本体である。モータ４は、コントローラ１００から入力された電気信号に基づいて、ケース４２に対してシャフト４１を相対的に回転させる。

【0053】

シャフト４１は、第２軸線Ｏ２まわりに回転しかつ減速機３に連結されている。第２軸線Ｏ２は、第１軸線Ｏ１に平行な軸線である。言い換えると、第２軸線Ｏ２は、第１軸線Ｏ１を水平方向にずらした軸線である。詳しくは、第２軸線Ｏ２は、第１軸線Ｏ１及び第１関節軸Ａｘ１の双方に対し、水平方向にずれている。さらに詳しくは、第２軸線Ｏ２は、水平方向において、第１関節軸Ａｘ１よりも第１軸線Ｏ１に近接している。言い換えると、第２軸線Ｏ２は、水平方向において、第２端２２よりも第１端２１に近接している。また、第２軸線Ｏ２は、上下方向に延びている。例えば、第２軸線Ｏ２は、設置面Ｆに直交している。第２軸線Ｏ２は、第１軸線Ｏ１及び第１関節軸Ａｘ１と平行である。

【0054】

シャフト４１は、前述のように第１プーリ３３に連結されている。具体的に、シャフト４１は、第１端４１ａと、第２プーリ４１ｂと、を有している。第１端４１ａは、ケース４２から上方に突出している。第１端４１ａは、本実施形態ではシャフト４１の上端である。第２プーリ４１ｂは、第１端４１ａに位置している。シャフト４１は、第１端４１ａ及び第２プーリ４１ｂを除いてシャフト４１に収容されている。第２プーリ４１ｂには、ベルト７が巻きかけられている。ベルト７は、第２プーリ４１ｂを第１プーリ３３に連結している。第１端４１ａ及び第２プーリ４１ｂは、図２に示すように、水平方向において第１プーリ３３と並んでいる。第１プーリ３３、第１端４１ａ及び第２プーリ４１ｂは、ベルト７と同様に第２収容スペースＳ２内に位置している。

【0055】

ケース４２は、シャフト４１を収容しかつ旋回部２に支持されている。加えて、ケース４２は、支持面２６を基準にして、上下方向において減速機３と同じ側に位置している。本実施形態では、ケース４２は、支持面２６を基準にして下側、つまり支持面２６の下方に位置している。詳しくは、ケース４２は、第１カバー２４の下方に位置している。さらに詳しくは、ケース４２は、第２カバー２５の下方に位置している。

【0056】

また、ケース４２は、旋回部２から下方に突出している。詳しくは、ケース４２は、旋回部２の下面２ｕから下方に突出している。さらに詳しくは、ケース４２は、アーム本体２３の貫通孔２３ａを通って下方に突出している。

【0057】

ケース４２は、取付板４３を介して旋回部２に接続されている。取付板４３は、貫通孔２３ａを通らない大きさの板状部材である。取付板４３は、ケース４２に固定されている。ケース４２に固定された取付板４３は、ケース４２のフランジを形成する。ケース４２は、取付板４３が固定された状態で、貫通孔２３ａに上方から挿入されている。取付板４３とアーム本体２３は、上方から挿入された締結具４４によって締結されている。締結具４４は、例えばボルトである。ケース４２は、取付板４３を介して貫通孔２３ａの周縁に締結されている。取付板４３は、貫通孔２３ａからのケース４２の脱落を防ぐ抜け止めとして機能する。なお、取付板４３を用いたケース４２の接続は、必須ではない。なお、ケース４２及び取付板４３は、一体であってもよい。

【0058】

（旋回部の動作について）
コントローラ１００は、電気信号をモータ４に入力する。電気信号に応じて、シャフト４１が回転する。シャフト４１の回転は、ベルト７を介して第１プーリ３３に入力される。第１プーリ３３は、ベルト７からの入力に応じて回転する。減速機構３４は、第１プーリ３３よりも減速させた回転数で、ケース３５を回転させる。ケース３５は、アーム本体２３、ひいては旋回部２と一体的に回転する。旋回部２は、第１軸線Ｏ１を中心に、第１ベース５に対して相対的に旋回する。旋回部２が旋回することで、旋回部２の第２端２２に支持されたロボットアーム１０も旋回する。

【0059】

一方、図２に示したように、モータ４は、旋回部２に支持されている。そうすると、旋回部２の旋回に際し、モータ４は、旋回部２とともに、第１軸線Ｏ１回りに一体的に旋回する。

【0060】

（旋回部周辺のスペースについて）
従来の多関節ロボットの場合、鉛直な軸線まわりに旋回する旋回部のモータは、軸線付近において、旋回部を支持するベースに固定されることが一般的である。そこで、前記多関節ロボット１においては、旋回部２の第１軸線Ｏ１付近にモータ４を配置することが考えられる。しかしながら、鉛直な第１軸線Ｏ１上にモータ４を配置してしまうと、旋回部２周辺の寸法が、他のレイアウトを採用した場合に比して上下方向に長くなる可能性がある。寸法が長くなることは、旋回部２周辺を省スペースにする上で不都合である。

【0061】

例えば、第１の手法として、旋回部２の第１端２１において、第１ベース５に上方からモータ４を差し込むことが考えられる。そうすると、上下方向に沿って第１ベース５、減速機３及びモータ４が並ぶことになるため、他のレイアウトを採用した場合に比して、第１端２１周辺が上方向に長くなってしまう。上方向に長くなることは、搬送コンベアＣ等との干渉を招き得るため不都合である。

【0062】

そこで、旋回部２周辺をコンパクトにする第２の手法として、旋回部２の第１端２１において、第１ベース５に下方からモータ４を差し込むことが考えられる。下方から差し込まれたモータ４は、例えば、第１ベース５の台座５１に収容されることになる。しかし、第２の手法が適用された場合、モータ４の交換に際し、第１ベース５、ひいては多関節ロボット１全体を逆さまにすることが求められる。多関節ロボット１全体を逆さまにすることは、手間を要する。手間の発生は、多関節ロボット１を効率よくメンテナンスするには不都合である。

【0063】

また、第１端２１以外の部位にモータ４をレイアウトする第３の手法として、第２ベース１１のベース本体１１１に、モータ４を配置することが考えられる。しかし、ベース本体１１１にモータ４を配置するためには、ベース本体１１１の上面をより広く形成することが求められる。ベース本体１１１の拡大は、多関節ロボット１を省スペースにする上で不都合である。

【0064】

一方、本実施形態のように、旋回部２とモータ４とが一体的に旋回すれば、旋回部２とモータ４との干渉が抑制される。また、旋回部２の下方に減速機３を配置した場合、減速機３の上下寸法に応じて、該減速機３の側方にスペースが生まれることになる。そこで、本実施形態では、旋回部２に支持されるモータ４を、減速機３の側方のスペースに配置することで、旋回部２周辺を省スペースにするに至った。

【0065】

具体的に、本実施形態に係る多関節ロボット１では、図１に例示したように、減速機３の第１軸線Ｏ１とモータ４の第２軸線Ｏ２とが水平方向にオフセットしている。加えて、支持面２６を基準にして、減速機３と、モータ４のケース４２とが同じ側に位置している。

【0066】

すなわち、本実施形態に係るモータ４は、減速機３の側方に位置することになる。ゆえに、減速機３の側方に生まれたスペースが、無駄なく活用される。スペースの活用によって、旋回部２周辺が上下方向にコンパクトになる。上下方向にコンパクトにすることで、旋回部２周辺を省スペースにできる。

【0067】

また、本実施形態のように旋回部２がモータ４を支持することで、旋回部２とモータ４とが一体的に旋回する。一体的な旋回により、旋回部２とモータ４との干渉が抑制される。本実施形態に係る多関節ロボット１は、旋回部２周辺を省スペースにすることと、旋回部２及びモータ４の干渉の抑制と、を両立できる。

【0068】

また、本実施形態に係る多関節ロボット１では、図１に例示したように、減速機３が支持面２６の下方に位置している。加えて、モータ４は、支持面２６から下方に突出している。

【0069】

すなわち、本実施形態に係る減速機３及びモータ４は、旋回部２を挟んで搬送コンベアＣの反対側に位置することになる。したがって、減速機３及びモータ４と、搬送コンベアＣとの干渉を抑制できる。搬送コンベアＣの端を、ロボットアーム１０の近くまで延長できる。

【0070】

また、本実施形態に係る旋回部２は、図２に例示したように、上下方向に延びかつモータ４のケース４２が通る貫通孔２３ａを備えている。

【0071】

本実施形態に係るモータ４は、上方から上向きに取り外すことができ、かつ下方から旋回部２に差し込まずとも固定できる。下方からの差し込みを不要としたことで、モータ４の取り付け及び取り外しに際し、旋回部２を逆さまにする必要がなくなる。旋回部２の反転を不要としたことで、モータ４の取り付け及び取り外しが容易になる。モータ４の取り付け及び取り外しを容易にすることで、多関節ロボット１を効率よくメンテナンスできる。

【0072】

また、本実施形態に係る多関節ロボット１では、図２に例示したように、シャフト４１は、ベルト７を介して減速機３に連結されている。

【0073】

仮に、歯車を介してモータ４と減速機３を連結させた場合、モータ４及び減速機３を水平方向に離間させるためには、複数の歯車を用いざるを得ない。一方、ベルト７を介した連結は、複数のベルトを用いずとも、モータ４及び減速機３を水平方向に離間させることが許容される。モータ４のレイアウトに際し、部品点数を抑制できる。部品点数の抑制は、旋回部２周辺を省スペースにする上で有効である。

【0074】

また、本実施形態に係る多関節ロボット１では、ロボットアーム１０は、第１軸線Ｏ１及び第２軸線Ｏ２に平行な第１関節軸Ａｘ１まわりに旋回する。そして、図１に例示したように、第２軸線Ｏ２は、水平方向において、第１関節軸Ａｘ１よりも第１軸線Ｏ１に近接している。

【0075】

第２軸線Ｏ２を第１軸線Ｏ１に近接させた分、第２軸線Ｏ２と第１関節軸Ａｘ１とを離間させることができる。第２軸線Ｏ２及び第１関節軸Ａｘ１の離間は、モータ４及び第２ベース１１の干渉を抑制したり、モータ４及びアクチュエータ１３の干渉を抑制したりする上で有効である。

【0076】

また、本実施形態に係るロボットアーム１０は、図１に例示したように、７軸の垂直多関節式ロボットアームである。

【0077】

一般に、７軸のロボットアームは、姿勢の自由度が高い。また、前述のように、多関節ロボット１全体では、旋回部２を旋回させる８軸のロボットとみなすこともできる。８軸のロボットは、姿勢の自由度がさらに高い。姿勢の自由が高いため、多関節ロボット１は、物品の積み降ろしに適している。

【0078】

（変形例）
図３は、変形例に係る多関節ロボット１の図１対応図である。図３に示す変形例では、旋回部２に対する減速機３及びモータ４のレイアウトが、前記実施形態とは相違している。

【0079】

具体的に、図３に示すように、変形例に係る減速機３は、第１軸線Ｏ１に沿って支持面２６の上方に位置している。そして、モータ４のケース４２は、減速機３と同様に、支持面２６の上方に位置している。ケース４２は、支持面２６から上方に突出している。

【0080】

変形例では、ケース４２は、支持面２６を基準にして上側、つまり支持面２６の上方に位置している。すなわち、変形例に係るケース４２は、支持面２６を基準にして、上下方向において減速機３と同じ側に位置している。しかも、図３に示すように、モータ４の第２軸線Ｏ２は、前記実施形態と同様に第１軸線Ｏ１に対して水平方向にオフセットしている。

【0081】

したがって、前記実施形態と同様に、減速機３の側方に生まれたスペースが、モータ４の配置によって無駄なく活用される。スペースの活用によって、旋回部２周辺が上下方向にコンパクトになる。上下方向にコンパクトにすることで、旋回部２周辺を省スペースにできる。

【0082】

また、減速機３を上方に配置したことで、第１ベース５が上下にコンパクトになる。第１ベース５がコンパクトになることで、旋回部２周辺がさらに省スペースになる。

【0083】

（他の実施形態）
前記実施形態では、アーム本体２３の貫通孔２３ａにケース４２が挿入されていたが、貫通孔２３ａは必須ではない。例えば、ケース４２は、第１カバー２４又は第２カバー２５の下面に取り付けられてもよい。

【0084】

また、前記実施形態では、減速機３とモータ４とがベルト７によって連結されていたが、ベルト７は必須ではない。例えば、減速機３及びモータ４は、歯車によって連結されてもよい。

【0085】

また、前記実施形態のように、第２軸線Ｏ２が、水平方向において第２端２２よりも第１端２１に近接していることも必須ではない。例えば、第２軸線Ｏ２は、第１端２１よりも第２端２２に近接していてもよい。

【0086】

また、前記実施形態では、ロボットアーム１０が７軸の垂直多関節式ロボットアームであったが、７軸を採用することは必須ではない。ロボットアーム１０は、６軸以下の関節を有していてもよい。

【0087】

前述したバリエーションのいずれを採用したとしても、旋回部２周辺を省スペースにすることができる。各バリエーションの組み合わせを採用した場合も同様である。

【0088】

前述した配置は、旋回部２に対する減速機３及びモータ４の配置ばかりでなく、多関節ロボット１の第２ベース１１に対する減速機３及びアクチュエータ１３の配置に適用することができる。

【0089】

［態様］
前述した実施形態は、以下の態様の具体例である。

【0090】

（態様１）
複数の関節ＪＴ１－ＪＴ７を有するロボットアーム１０と、前記ロボットアーム１０を支持する支持面２６を有する旋回部２と、上下方向に延びる第１軸線Ａｘ１に沿って前記支持面２６の上方又は下方に位置し、前記旋回部２を前記第１軸線Ａｘ１まわりに旋回させる減速機３と、前記第１軸線Ｏ１を水平方向にずらした第２軸線Ｏ２まわりに回転しかつ前記減速機３に連結されたシャフト４１と、前記シャフト４１を収容しかつ前記旋回部２に支持されたケース４２とを有し、前記ケース４２が、前記支持面２６を基準にして、上下方向において前記減速機３と同じ側に位置するモータ４と、を備える多関節ロボット１。

【0091】

（態様２）
前記減速機３及び前記ケース４２は、前記支持面２６の下方に位置する、態様１に記載の多関節ロボット１。

【0092】

（態様３）
前記旋回部２は、上下方向に延びかつ前記ケース４２が通る貫通孔２３ａを有する、態様１又は態様２に記載の多関節ロボット１。

【0093】

（態様４）
前記シャフト４１を前記減速機３に連結するベルト７を備える、態様１から態様３のいずれか１の態様に記載の多関節ロボット１。

【0094】

（態様５）
前記旋回部２は、前記第１軸線Ｏ１に沿って前記減速機３が位置する第１端２１と、前記ロボットアーム１０を支持する第２端２２と、を有し、前記ロボットアーム１０は、前記第１軸線Ｏ１及び前記第２軸線Ｏ２に平行な第１関節軸Ａｘ１まわりに旋回し、前記第２軸線Ｏ２は、前記水平方向において、前記第２端２２よりも前記第１端２１に近接する、態様１から態様４のいずれか１の態様に記載の多関節ロボット１。

【0095】

（態様６）
前記ロボットアーム１０は、７軸かつ垂直多関節式のロボットアームである、態様１から態様５のいずれか１の態様に記載の多関節ロボット１。

【符号の説明】

【0096】

１ 多関節ロボット
１０ ロボットアーム
１１ 第２ベース
１３ アクチュエータ
２ 旋回部
２１ 第１端
２２ 第２端
２３ アーム本体
２３ａ 貫通孔
２４ 第１カバー
２５ 第２カバー
２５ａ 開口部
２６ 支持面
３ 減速機
３３ 第１プーリ
４ モータ
４１ シャフト
４１ａ 第１端
４１ｂ 第２プーリ
４２ ケース
５ 第１ベース
７ ベルト
８ ケーブル
Ａｘ１ 第１関節軸
ＪＴ１ 関節
ＪＴ２ 関節
ＪＴ３ 関節
ＪＴ４ 関節
ＪＴ５ 関節
ＪＴ６ 関節
ＪＴ７ 関節
ＪＴ８ 関節
Ｏ１ 第１軸線
Ｏ２ 第２軸線
Ｓ１ 第１収容スペース
Ｓ２ 第２収容スペース

【図1】

【図2】

【図3】