特許7181345ロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法およびロボットを製造する方法
(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】
(24)【登録日】2022-11-21
(45)【発行日】2022-11-30
(54)【発明の名称】ロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法およびロボットを製造する方法
(51)【国際特許分類】
B25J 9/08 20060101AFI20221122BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20221122BHJP
B25J 18/02 20060101ALI20221122BHJP
【ＦＩ】
B25J9/08
B25J9/06 A
B25J18/02
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021093528
(22)【出願日】2021-06-03
(62)【分割の表示】P 2020027185の分割
【原出願日】2017-09-29
(65)【公開番号】P2021130196
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2021-06-03
(73)【特許権者】
【識別番号】390008235
【氏名又は名称】ファナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】中山 一隆
【審査官】松浦 陽
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－１２１７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０６８２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第０１／０６２４４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／００１１９５６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開昭６１－１３６７８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０５７７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－１３５１８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１８０７３１（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】
第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、
前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、
前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、
前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、
長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法。
【請求項2】
第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、
前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、
前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、
長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法。
【請求項3】
前記第２部材が、前記第１部材に所定の軸線回りに回転可能に片持ち支持され、
前記第２部材および前記第３部材が、前記第１部材に対して前記軸線方向にオフセットした位置に配置されている請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項4】
第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、
前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、
前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、
前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、
長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法。
【請求項5】
第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、
前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、
前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、
長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法。
【請求項6】
前記第２部材が前記第１部材に所定の軸線回りに回転可能に片持ち支持され、
前記第２部材および前記第３部材が、前記第１部材に対して前記軸線方向にオフセットした位置に配置されている請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第１軸ユニットは、前記第１部材に対して前記第２部材が回転駆動し、前記第２軸ユニットは、前記第３部材に対して前記第４部材が回転駆動する請求項４から請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
前記第１軸ユニットおよび前記第２軸ユニットの少なくとも一方が直線駆動する請求項４または請求項５かに記載の方法。
【請求項9】
前記第３部材に対する前記第４部材の回転軸が前記第１部材に対する前記第２部材の回転軸に略直交する平面内に延びる請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記固定部材が平板部材からなる請求項４から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
前記固定部材の少なくとも一部が、前記第２部材と前記第３部材との間を補強する複数の梁部材と、各該梁部材を補強する少なくとも１つの補強部材の集合体とで構成されている請求項４から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
前記梁部材または前記補強部材の集合体がボルト結合される請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記第２軸ユニットが、前記第４部材に対して第５部材を回転駆動する第３モータと、前記第５部材に対して第６部材を回転駆動する第４モータとを備え、前記第４部材、前記第５部材および前記第６部材により手首部が構成されている請求項４から請求項１２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、前腕を異なる長さを有するものに交換可能に構成して、ロボットによる作業位置がロボットの設置位置に対して近距離あるいは遠距離に集中している場合等に動作範囲を変更することができるロボットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１のロボットは、モータからの駆動力を伝達する歯車部をそれぞれ両端に有する複数の同心の中空管を、両端の歯車部に対して着脱可能に分離できる構造とし、中空管を長さの異なるものに交換することで前腕の長さを変更することができる。
特許文献１のロボットは、モータからの駆動力を伝達する歯車部をそれぞれ両端に有する複数の同心の中空管を、両端の歯車部に対して着脱可能に分離できる構造とし、中空管を長さの異なるものに交換することで前腕の長さを変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭６１－３０３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１のロボットは、前腕の長さを変更するために、前腕の先端に配置されている手首部と前腕の基端側に配置されている歯車部との間で動力を伝達する３軸分の中空管として、長さの異なるものを複数用意しなければならない。また、３軸分の中空管を交換する際に芯ズレを生じないように精度よく両端の歯車部と組み付けるには、精度よく構成された着脱構造が必要となるとともに、組み付け作業に時間がかかるため、コストが高く付くという不都合がある。
【0005】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、駆動機構構成部品を分解したり、入れ替えたりすることなく、部品点数を削減し、組み付け作業を容易にして、低コストで動作範囲やアーム形態を容易に変更することができるロボットおよび方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法である。
本発明の第２の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法である。
本発明の第３の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法である。
本発明の第４の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法である。
本発明の第１の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法である。
本発明の第２の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法であって、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定する方法である。
本発明の第３の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、前記第２部材が第１ブラケットであり、前記第３部材が第２ブラケットであり、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数組の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１組の前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法である。
本発明の第４の態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットを製造する方法であって、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の互いに対面する面を除いた一側面において、両者を固定可能に設けられ、長さの異なる複数の前記固定部材を用意し、用意された前記固定部材の中から選択した１つの前記固定部材によって前記第２部材と前記第３部材とを固定し、手首部の動作範囲の大きさの異なるロボットを製造する方法である。
【0007】
本発明の参考例としての発明の第１態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して長手軸を有する第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備え、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材の少なくとも一方に対して前記長手軸方向または前記長手軸に略直交する方向に異なる位置で固定可能であって、前記第２部材および前記第３部材の少なくとも一方に対する固定位置を変更することによって、手首部の動作範囲の大きさを変更可能なロボットである。
本態様によれば、第１軸ユニットの第２部材に、第２軸ユニットの第３部材を固定部材によって取り付けることにより、第１モータの作動によって第１部材に対して第２部材および第３部材を相対駆動し、第２モータの作動によって第２部材および第３部材に対して第４部材を相対駆動するロボットが構成される。この場合において、固定部材が第２部材と第３部材との間に着脱可能に設けられているので、異なる長さの固定部材に交換することにより、簡易にロボットの動作範囲を変更することができる。
本態様によれば、第１軸ユニットの第２部材に、第２軸ユニットの第３部材を固定部材によって取り付けることにより、第１モータの作動によって第１部材に対して第２部材および第３部材を相対駆動し、第２モータの作動によって第２部材および第３部材に対して第４部材を相対駆動するロボットが構成される。この場合において、固定部材が第２部材と第３部材との間に着脱可能に設けられているので、異なる長さの固定部材に交換することにより、簡易にロボットの動作範囲を変更することができる。
【0008】
すなわち、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットを分解することなく、そのまま用いて第１軸ユニットに対する位置を固定部材によってシフトするだけで動作範囲を変更でき、部品点数を削減し、組み付け作業を容易にして、低コストで動作範囲を変更することができる。また、固定部材が、第２部材および第３部材の少なくとも一方に対して異なる位置で固定可能に設けられていることで、固定部材についても共通化して、さらなる部品点数の削減を図り、低コスト化を図ることができる。
【0009】
また、上記態様においては、前記第２部材と前記固定部材との間、および前記第３部材と前記固定部材との間の少なくとも一方に２つの部材を中継する中継部材を設けていてもよい。
このようにすることで、中継部材において固定部材の脱着作業をより容易に実行することができる。
このようにすることで、中継部材において固定部材の脱着作業をより容易に実行することができる。
【0010】
また、上記態様においては、前記第１軸ユニットは、前記第１部材に対して前記第２部材が回転駆動し、前記第２軸ユニットは、前記第３部材に対して前記第４部材が回転駆動してもよい。
このようにすることで、２軸の駆動ユニットを比較的容易に提供することができる。
このようにすることで、２軸の駆動ユニットを比較的容易に提供することができる。
【0011】
また、上記態様においては、前記第１軸ユニットおよび前記第２軸ユニットの少なくとも一方が直線駆動してもよい。
このようにすることで、ロボットの一部を直線動作させることができる。
このようにすることで、ロボットの一部を直線動作させることができる。
【0012】
また、上記態様においては、前記第３部材に対する前記第４部材の回転軸が前記第１部材に対する前記第２部材の回転軸に略直交する平面内に延びていてもよい。
このようにすることで、隣接する２軸が略直交軸となるロボットに適用することができる。
このようにすることで、隣接する２軸が略直交軸となるロボットに適用することができる。
【0013】
また、上記態様においては、前記固定部材が、前記第２部材または前記第３部材の一方に一体的に設けられ、前記第２部材または前記第３部材の他方に対して異なる位置で固定可能に設けられていてもよい。
このようにすることで、第２部材または第３部材の一方と固定部材を一体化することでさらなる部品点数の削減を図り、低コスト化を図ることができる。
このようにすることで、第２部材または第３部材の一方と固定部材を一体化することでさらなる部品点数の削減を図り、低コスト化を図ることができる。
【0014】
また、上記態様においては、前記固定部材が、前記第２部材および前記第３部材を挟んだ両側のみにおいて、両者を固定可能に設けられていてもよい。
このようにすることで、第２部材に対して第３部材を両持ち構造で固定することができ、剛性の向上を図ることができる。
このようにすることで、第２部材に対して第３部材を両持ち構造で固定することができ、剛性の向上を図ることができる。
【0015】
また、上記態様においては、前記固定部材が平板部材からなっていてもよい。
このようにすることで、平板部材からなる固定部材を簡易かつ低コストに製造することができるとともに、表裏を反転して、第１軸ユニットと第２軸ユニットとを種々の態様で接続することができる。
このようにすることで、平板部材からなる固定部材を簡易かつ低コストに製造することができるとともに、表裏を反転して、第１軸ユニットと第２軸ユニットとを種々の態様で接続することができる。
【0016】
また、上記態様においては、前記固定部材の少なくとも一部が、前記第２部材と前記第３部材との間を補強する複数の梁部材と、各該梁部材を補強する少なくとも１つの補強部材の集合体とで構成されていてもよい。
このようにすることで、軽量で強度を備えた固定部材とすることができる。
このようにすることで、軽量で強度を備えた固定部材とすることができる。
【0017】
また、上記態様においては、前記梁部材または前記補強部材の集合体がボルト結合されていてもよい。
このようにすることで、ロボットの使用用途に応じて、一部の梁部材や補強部材のみを交換することで、オフセット量の異なる固定部材へと変更することができる。
このようにすることで、ロボットの使用用途に応じて、一部の梁部材や補強部材のみを交換することで、オフセット量の異なる固定部材へと変更することができる。
【0018】
また上記態様においては、前記第２軸ユニットが、前記第４部材に対して第５部材を回転駆動する第３モータと、前記第５部材に対して第６部材を回転駆動する第４モータとを備え、前記第４部材、前記第５部材および前記第６部材により手首部が構成されていてもよい。
【0019】
このようにすることで、手首部を構成する第４部材、第５部材および第６部材とこれらを駆動する第２モータ、第３モータおよび第４モータを含む第２軸ユニットを分解せずにシフトするだけで動作範囲を変更でき、さらに部品点数の削減や、組み付け作業に要する時間の削減を図り、低コスト化を図ることができる。
【0020】
本発明の参考例としての発明の第２態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの動作範囲を変更する方法であって、前記第２部材および前記第３部材の少なくとも一方に対する前記固定部材の固定位置を変更することによって、手首部の動作範囲の大きさを変更する方法である。
本発明の参考例としての発明の第３態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの動作範囲を変更する方法であって、前記第２部材と前記第３部材とを固定する前記固定部材を異なる長さの他の前記固定部材に交換することによって、手首部の動作範囲の大きさを変更する方法である。
本発明の参考例としての発明の第３態様は、第１モータにより第１部材に対して第２部材を相対駆動する第１軸ユニットと、第２モータにより第３部材に対して第４部材を相対駆動する第２軸ユニットと、前記第２部材と前記第３部材との間に着脱可能に設けられ、前記第２部材と前記第３部材とを一体的に固定する固定部材とを備えるロボットの動作範囲を変更する方法であって、前記第２部材と前記第３部材とを固定する前記固定部材を異なる長さの他の前記固定部材に交換することによって、手首部の動作範囲の大きさを変更する方法である。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、部品点数を削減し、組み付け作業を容易にして、低コストで動作範囲を変更することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態に係るロボット（ショートアーム）の全体構成を示す模式的な側面図である。
【図11】本発明の参考例としての発明の一参考実施形態に係るロボットを示す部分的な側面図である。
【図12】本発明の参考例としての発明の一参考実施形態に係るロボットを示す部分的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の一実施形態に係るロボット１について、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態に係るロボット１は、図１に示されるように、６軸多関節型のロボットであって、床面に設置されるベース２と、該ベース２に対して鉛直な第１軸線Ａ回りに回転させられる旋回胴３と、該旋回胴３に対して水平な第２軸線Ｂ回りに回転させられる第１アーム（第１部材）４と、該第１アーム４の先端に第２軸線Ｂと平行な第３軸線Ｃ回りに回転させられる第２アーム５と、該第２アーム５の先端に備えられた３軸構造の手首（手首部）６とを備えている。
本実施形態に係るロボット１は、図１に示されるように、６軸多関節型のロボットであって、床面に設置されるベース２と、該ベース２に対して鉛直な第１軸線Ａ回りに回転させられる旋回胴３と、該旋回胴３に対して水平な第２軸線Ｂ回りに回転させられる第１アーム（第１部材）４と、該第１アーム４の先端に第２軸線Ｂと平行な第３軸線Ｃ回りに回転させられる第２アーム５と、該第２アーム５の先端に備えられた３軸構造の手首（手首部）６とを備えている。
【0024】
そして、第２アーム５は、第１アーム４の先端に取り付けられたモータ（第１モータ）７と、該モータ７により第１アーム４に対して第３軸線Ｃ回りに回転させられる第１ブラケット（第２部材）８と、第２ブラケット（第３部材）９と、第２ブラケット９に対して第３軸線Ｃに直交する平面内に延びる第４軸線Ｄ回りに手首６を回転させるモータ（第２モータ）１０と、第１ブラケット８と第２ブラケット９とを着脱可能に連結する固定部材１１とを備えている。
【0025】
そして、本実施形態においては、第１アーム４と、該第１アーム４に対して第３軸線Ｃ回りに揺動可能に取り付けられた第１ブラケット８と、第１ブラケット８を第３軸線Ｃ回りに回転駆動するモータ７とにより第１軸ユニットが構成され、第２ブラケット９と、該第２ブラケット９に対して第４軸線Ｄ回りに回転可能に取り付けられた手首６と、該手首６を第４軸線Ｄ回りに回転駆動するモータ１０とにより第２軸ユニットが構成されている。第１軸ユニットは第１モータ７の動力を第１ブラケット８に伝える動力伝達機構（減速機構）を備え、第２軸ユニットは第２モータ１０の動力を第２アーム５に伝える動力伝達機構（減速機構）を備えている。図１の例では、第１アーム４と第１ブラケット８との間に動力伝達機構が配置され、第１モータ７と第１ブラケット８とは一体的に第３軸線Ｃ回りに回転する。
【0026】
手首６は、モータ１０により第４軸線Ｄ回りに回転可能な基端軸（第４部材）１６と、該基端軸１６に対して第４軸線Ｄに直交する平面内に延びる軸線回りに回転可能な中間軸（第５部材）１７と、該中間軸１７に対して第４軸線Ｄと同一平面内に配置される軸線回りに回転可能な先端軸（第６部材）１８とにより構成されている。
手首６を構成している３軸１６，１７，１８のうち、先端２軸１７，１８をそれぞれ回転駆動する２つのモータ（第３モータ、第４モータ：図示略）および動力伝達機構（図示略）は第２アーム５の内部に配置されている。
手首６を構成している３軸１６，１７，１８のうち、先端２軸１７，１８をそれぞれ回転駆動する２つのモータ（第３モータ、第４モータ：図示略）および動力伝達機構（図示略）は第２アーム５の内部に配置されている。
【0027】
本実施形態においては、固定部材１１は、平板部材であって、第１ブラケット８と第２ブラケット９に跨るように配置され、ボルト（図６参照。）１２によって第１ブラケット８および第２ブラケット９に着脱可能に固定されるようになっている。
また、固定部材１１としては、図１に示される短尺のものと、図２に示される長尺のものとが用意されている。
長尺の固定部材１１は、短尺の固定部材１１と比較して、第１ブラケット８への取り付け位置と第２ブラケット９への取り付け位置との間の距離が長くなるように構成されている。
また、固定部材１１としては、図１に示される短尺のものと、図２に示される長尺のものとが用意されている。
長尺の固定部材１１は、短尺の固定部材１１と比較して、第１ブラケット８への取り付け位置と第２ブラケット９への取り付け位置との間の距離が長くなるように構成されている。
【0028】
さらに具体的には、固定部材１１は、図４から図８に示されるように、L字状の平板部材であって、水平方向に同一の幅寸法を有する第１ブラケット８および第２ブラケット９を水平方向に挟んだ両側面にボルト１２によって締結されることにより、第１ブラケット８と第２ブラケット９とを着脱可能に固定している。
【0029】
このように構成された本実施形態に係るロボット１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るロボット１によれば、図４および図５に示されるように、第１軸ユニットの第１ブラケット８および第２軸ユニットの第２ブラケット９の水平方向の両側面を一対の短尺の固定部材１１で挟むように配置してボルト１２で固定している状態では、第１ブラケット８と第２ブラケット９とが固定部材１１によって一体となっているので、モータ７の作動によって、第１アーム４に対して第２軸ユニット全体を第３軸線Ｃ回りに揺動させることができる。
本実施形態に係るロボット１によれば、図４および図５に示されるように、第１軸ユニットの第１ブラケット８および第２軸ユニットの第２ブラケット９の水平方向の両側面を一対の短尺の固定部材１１で挟むように配置してボルト１２で固定している状態では、第１ブラケット８と第２ブラケット９とが固定部材１１によって一体となっているので、モータ７の作動によって、第１アーム４に対して第２軸ユニット全体を第３軸線Ｃ回りに揺動させることができる。
【0030】
この状態から、図６に示されるように、ボルト１２を緩めて固定部材１１を取り外し、図７および図８に示されるように、長尺の固定部材１１に交換してボルト１２により再度固定することにより、第２軸ユニット全体を手首６先端側に向かってシフトさせることができる。
これにより、手首６先端の最大到達位置を延ばすように動作範囲を変更することができる。
これにより、手首６先端の最大到達位置を延ばすように動作範囲を変更することができる。
【0031】
この場合において、本実施形態に係るロボット１によれば、ロボット１の動作範囲を変更するために第２軸ユニットを分解することなく、第２軸ユニットを全体として前方にシフトすることができる。すなわち、第２軸ユニットには、手首６を駆動するためのモータへの可動ケーブルが配置されていたり、従来のように、モータから手首６への動力伝達機構が配置されていたりするため、これを分解して寸法の異なるものに変更し再組立する場合には、組立作業や調整作業が必要となる。
【0032】
本実施形態のように、第２軸ユニットを分解することなく動作範囲を変更することができれば、動作範囲変更前後において第２軸ユニットを構成する全ての部材を共通化することができて部品点数を削減できるとともに、調整作業や組立作業に要する時間を削減して、大幅にコストを削減することができるという利点がある。さらに、固定部材１１を平板部材によって構成しているので、加工が容易であり、低コストに製造することができるという利点もある。また、手首６内にモータが配置されている場合には、第２軸ユニットのシフト量を考慮して第１アーム４と第２軸ユニットとの間において、モータ１０および第２アーム５内の図示しないモータ駆動用ケーブルに余長を持たせておけばよく、これによりケーブルも共通化することができる。
【0033】
また、本実施形態においては、図の上下方向を垂直方向と仮定した場合に、第１ブラケット８と第２ブラケット９とを水平方向に挟む位置に配置された一対の固定部材１１によって固定しているので、第２軸ユニットを両持ち状態で支持することができ、剛性を向上することができるという利点がある。
【0034】
また、図７および図８に示されるように、第２軸ユニットを前方にシフトすることにより、２枚の固定部材１１の間にスペースが形成されるので、このスペースを利用して、例えば、溶接ワイヤのワイヤ送給装置１３等を配置することができ、アーク溶接ロボットとして利用することができる。
また、本実施形態においては、図１３に示されるように、Ｌ字状の平板部材からなる固定部材１１を第１ブラケット８と第２ブラケット９の水平方向の両側面に配置したので、図１４に破線で囲まれた領域において、第２軸ユニットの基端下部に固定部材１１を突出させずに済み、周辺機器との干渉を低減することができるという利点もある。
また、本実施形態においては、図１３に示されるように、Ｌ字状の平板部材からなる固定部材１１を第１ブラケット８と第２ブラケット９の水平方向の両側面に配置したので、図１４に破線で囲まれた領域において、第２軸ユニットの基端下部に固定部材１１を突出させずに済み、周辺機器との干渉を低減することができるという利点もある。
【0035】
なお、本実施形態においては、短尺と長尺の２種類の固定部材１１を採用したが、これに代えて、３種類以上の固定部材１１を用意して段階的に動作範囲を変更可能とすることにしてもよい。
また、平板部材からなる固定部材１１を採用したので、表裏面を反転させて使用することも可能である。例えば、図１および図９に示されるように、第２アーム５を揺動させるモータ７の上側に配置していた第２軸ユニットを、図３および図１０に示されるように上限反転して、左右を反転させた固定部材１１によって第１ブラケット８と第２ブラケット９とを固定することにより、第４軸を上下逆方向にオフセットさせた軸構成のロボット１を構成することができる。
また、平板部材からなる固定部材１１を採用したので、表裏面を反転させて使用することも可能である。例えば、図１および図９に示されるように、第２アーム５を揺動させるモータ７の上側に配置していた第２軸ユニットを、図３および図１０に示されるように上限反転して、左右を反転させた固定部材１１によって第１ブラケット８と第２ブラケット９とを固定することにより、第４軸を上下逆方向にオフセットさせた軸構成のロボット１を構成することができる。
【0036】
本発明の参考例としての発明の一参考実施形態として、２種類の固定部材１１を用意して交換することにより動作範囲を変更することに代えて、図１１および図１２に示されるように、第２ブラケット９への固定位置を前後方向に変更できるように、複数の貫通孔１４を備えた１種類の固定部材１５を用意してもよい。
なお、第２ブラケット９への固定位置を変更することに代えて、あるいはこれとともに、第１ブラケット８への固定位置を変更できるようにしてもよい。
なお、第２ブラケット９への固定位置を変更することに代えて、あるいはこれとともに、第１ブラケット８への固定位置を変更できるようにしてもよい。
【0037】
また、図１１および図１２に示されるように１種類の固定部材１５に複数の固定位置を用意する場合には、固定部材１５を第１ブラケット８または第２ブラケット９と一体化させてもよい。
これにより、さらに部品点数を少なくして低コスト化を図ることができるという利点がある。
これにより、さらに部品点数を少なくして低コスト化を図ることができるという利点がある。
【0038】
また、本実施形態においては、第１ブラケット８および第２ブラケット９を水平方向に挟んだ両側面において固定部材１１を固定することにより、第２軸ユニットを両持ち状に支持することとしたが、これに代えて、図１５に示されるように、いずれか一方の側面に配置して片持ち状に支持してもよい。
【0039】
また、本実施形態においては、第１アーム４に第２アーム５を取り付ける位置で第２軸ユニットを前後方向にシフトさせることができる構造を例示したがこれに限定されるものではなく、旋回胴３に対して第１アーム４を揺動させる第２軸を前後方向にシフトさせたり、第１アーム４の長手方向に第２軸ユニットをシフトさせたりする場合に適用することにしてもよい。
【0040】
また、本実施形態においては、固定部材１１として、平板部材からなるものを採用したが、これに代えて、固定部材１１の強度を向上させるために、リブの付いた固定部材１１を採用してもよい。また、３個以上の固定部材１１を用いて固定するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、ロボット１として、第４軸線Ｄが第３軸線Ｃに直交する平面内に延びる、第３軸線Ｃと第４軸線Ｄとが垂直配置されているものを例示したが、これに代えて、第３軸線Ｃに直交する平面と第４軸線Ｄに直交する平面とが平行である、第３軸線Ｃと第４軸線Ｄとが平行配置されているものを採用してもよい。
また、本実施形態においては、ロボット１として、第４軸線Ｄが第３軸線Ｃに直交する平面内に延びる、第３軸線Ｃと第４軸線Ｄとが垂直配置されているものを例示したが、これに代えて、第３軸線Ｃに直交する平面と第４軸線Ｄに直交する平面とが平行である、第３軸線Ｃと第４軸線Ｄとが平行配置されているものを採用してもよい。
【0041】
また、本実施形態においては、図１６から図１８に示されるように、固定部材１１の少なくとも一部が、第１ブラケット８と第２ブラケット９との間を繋ぐ複数の梁部材１９と、複数の梁部材１９を補強する複数の補強部材２０の集合体とで構成されていてもよい。また、梁部材１９や補強部材２０が複数の穴やタップを備え、取り付け部位を変えられる構造となっていてもよい。この場合、梁部材１９および補強部材２０の集合体がボルト結合されていることが好ましい。これにより、固定部材１１を軽量化かつ強度を向上し、ロボット１の使用用途に応じて、一部の梁部材１９や補強部材２０のみを交換することで、オフセット量の異なる固定部材１１へと変更することができる。
【0042】
また、図１６から図１８に示されるように、第１ブラケット８と梁部材１９との間および梁部材１９と第２ブラケット９との間の少なくとも一方において、２つの部材を中継する中継部材２１を設けていてもよい。これにより、出力軸等において固定部材１１を取り外して駆動ユニットのシール性を低下させる必要がなく、脱着作業をより容易に実行することができる。
【0043】
また、本実施形態においては、ロボット１の軸構成として、６軸多関節型のロボットを例示したが、これに限定されるものではない。
例えば、図１の第１アーム４上に、第１アーム４を捩じる方向に回転軸を１軸追加したような、７軸多関節型のロボット等にも適用可能である。第１アーム４を途中で分断した形態とし、第１アーム４のそれぞれ分断された部位を、新たに追加した１軸ユニットの固定部材として構成することも可能である。
例えば、図１の第１アーム４上に、第１アーム４を捩じる方向に回転軸を１軸追加したような、７軸多関節型のロボット等にも適用可能である。第１アーム４を途中で分断した形態とし、第１アーム４のそれぞれ分断された部位を、新たに追加した１軸ユニットの固定部材として構成することも可能である。
【0044】
これにより、第１アーム４の長さを調整可能になる他、６軸または７軸等に軸数を変更することも可能となる。これは垂直多関節型のロボットに限らず、水平多関節型であるスカラタイプのロボットや、パラレルリンクロボットにも応用可能である。
【0045】
また、第１軸ユニットや第２軸ユニットは回転軸だけではなく、直動軸とすることも可能である。例えば、走行軸の上に搭載されるロボットを用いて説明すると、ロボット１の設置ベースを走行軸のスライダユニット設置面からオフセットさせたロボットベースとすることで、ロボット１の動作範囲を拡大することが可能である。この際、ロボットベースを固定部材１１として構成することで、オフセット量の調整が可能となり、ロボット１の動作範囲の調整が可能となる。
【0046】
また、本実施形態においては、第１軸ユニットおよび第２軸ユニットとして、第１アーム４に対して第１ブラケット８が第３軸線Ｃ回りに回転されるものおよび第２ブラケット９に対して基端軸１６が第４軸線Ｄ回りに回転されるものを例示したが、これに限られるものではなく、第１アーム４に対して第１ブラケット８および第２ブラケット９に対して基端軸１６が相対駆動するものを用いてもよい。例えば、第１アーム４に対して第１ブラケット８が第３軸線Ｃに沿う方向に直線駆動するものおよび第２ブラケット９に対して基端軸１６が第４軸線Ｄに沿う方向に直線駆動するものを用いてもよい。また、図１９に示されるように、第１軸ユニットが回転駆動し、第２軸ユニットが直線駆動するもの、または第１軸ユニットが直線駆動し、第２軸ユニットが回転駆動するものを用いてもよい。
【符号の説明】
【0047】
１ ロボット
４ 第１アーム（第１部材）
６ 手首（手首部）
８ 第１ブラケット（第２部材）
９ 第２ブラケット（第３部材）
７，１０ モータ（第１モータ、第２モータ）
１１，１５ 固定部材
１６ 基端軸（第４部材）
１９ 梁部材
２０ 補強部材
２１ 中継部材
Ｃ 第３軸線（回転軸）
Ｄ 第４軸線（回転軸）
４ 第１アーム（第１部材）
６ 手首（手首部）
８ 第１ブラケット（第２部材）
９ 第２ブラケット（第３部材）
７，１０ モータ（第１モータ、第２モータ）
１１，１５ 固定部材
１６ 基端軸（第４部材）
１９ 梁部材
２０ 補強部材
２１ 中継部材
Ｃ 第３軸線（回転軸）
Ｄ 第４軸線（回転軸）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
