特許 7572610 ロボットの手首機構

(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】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】ロボットの手首機構

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/02 20060101AFI20241017BHJP

【ＦＩ】

B25J17/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020179822

(22)【出願日】2020-10-27

(65)【公開番号】P2022070647

(43)【公開日】2022-05-13

【審査請求日】2023-08-21

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】若林 浩平

【審査官】尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９６７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－１３１３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２８７９８５（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】

ロボットのアームの本体が備える一対の対向部の間に挿入されて前記アームの本体に取付部材を介して取り付けられる手首機構であって、
第１軸線を中心として揺動し、一体不可分の所定本体を備える第１可動部と、
前記所定本体により、前記第１軸線を中心として回転可能に支持された入力傘歯車と、
前記入力傘歯車と噛み合い、前記所定本体により、第２軸線を中心として回転可能に支持された出力傘歯車と、
前記出力傘歯車に固定された第２可動部と、
を備え、
前記入力傘歯車は、前記所定本体の内部に収納され、前記所定本体の外部へ突出しておらず、
前記所定本体は、前記アームの本体により前記取付部材を介して回転可能に支持される被支持部と、前記入力傘歯車を回転可能に支持する支持部とを備える、ロボットの手首機構。

【請求項2】

前記第１軸線の方向において、前記入力傘歯車の前記出力傘歯車と噛み合わない方の端部には、他の部材を締結可能とする締結部が設けられている、請求項１に記載のロボットの手首機構。

【請求項3】

前記入力傘歯車の前記第１軸線の方向の位置を調整する調整部材が、前記所定本体に当接して前記所定本体より支持されている、請求項１に記載のロボットの手首機構。

【請求項4】

前記入力傘歯車の前記第１軸線の方向の位置を調整する調整部材が、前記所定本体に当接して前記所定本体より支持されている、請求項２に記載のロボットの手首機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１軸線を中心として揺動する第１可動部と、第１可動部により回転可能に支持されて第２軸線を中心として回転する第２可動部とを備え、ロボットのアームの本体に取り付けられる手首機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のロボットの手首機構において、モータにより駆動されて第１軸線を中心として回転する入力傘歯車と、手首部（第１可動部）内に設けられた出力傘歯車とを噛み合わせて、出力傘歯車に固定されたフランジ（第２可動部）を第２軸線を中心として回転させるものがある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２０２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の手首機構では、入力傘歯車はアームの本体により回転可能に支持されており、出力傘歯車は手首部の本体により回転可能に支持されている。このため、ロボットの動作や姿勢によりアームの本体と手首部の本体とが相対変位すると、入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合い状態が変化し、異音が発生したり、傘歯車の摩耗が進んだりするおそれがある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、ロボットにおいてアームの本体と手首部の本体とが相対変位した場合であっても、異音が発生したり、傘歯車の摩耗が進んだりすることを抑制することのできる手首機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための第１の手段は、
ロボットのアームの本体に取り付けられる手首機構であって、
第１軸線を中心として揺動し、一体不可分の所定本体を備える第１可動部と、
前記所定本体により、前記第１軸線を中心として回転可能に支持された入力傘歯車と、
前記入力傘歯車と噛み合い、前記所定本体により、第２軸線を中心として回転可能に支持された出力傘歯車と、
前記出力傘歯車に固定された第２可動部と、
を備える。

【0007】

上記構成によれば、手首機構は、ロボットのアームの本体に取り付けられる。第１可動部は、第１軸線を中心として揺動し、一体不可分の所定本体を備えている。入力傘歯車は、前記所定本体により、前記第１軸線を中心として回転可能に支持されている。出力傘歯車は、前記入力傘歯車と噛み合い、前記所定本体により、第２軸線を中心として回転可能に支持されている。すなわち、入力傘歯車及び出力傘歯車は、一体不可分の共通の所定本体により回転可能に支持されている。

【0008】

このため、ロボットの動作や姿勢によりアームの本体と第１可動部の所定本体とが相対変位した場合であっても、入力傘歯車と出力傘歯車とが相対変位することを抑制することができる。したがって、ロボットの手首機構において、異音が発生したり、傘歯車の摩耗が進んだりすることを抑制することができる。

【0009】

さらに、第１可動部の所定本体は一体不可分である。このため、アームの本体から所定本体に力が作用した場合に、互いに固定された複数の部材により第１可動部の本体が構成されている場合と比較して、入力傘歯車と出力傘歯車とが相対変位することを抑制することができる。なお、互いに固定された複数の部材により第１可動部の本体が構成されている場合と比較して、第１可動部の所定本体の部品数を減少させることもできる。

【0010】

アームの本体が、第１軸線の両側から第１可動部に対向する一対の対向部を備え、一対の対向部の間に第１可動部が配置される場合がある。この場合に、第１可動部の所定本体により回転可能に支持された入力傘歯車が所定本体の外部へ突出していると、所定本体に入力傘歯車を組み付けた後に一対の対向部の間に所定本体を挿入しにくくなる。このため、一対の対向部の間に所定本体を挿入した後に、所定本体に入力傘歯車を組み付ける必要が生じる。

【0011】

この点、第２の手段では、前記入力傘歯車は、前記所定本体の内部に収納され、前記所定本体の外部へ突出していない。こうした構成によれば、入力傘歯車が所定本体の外部へ突出していないため、所定本体に入力傘歯車を組み付けた後に一対の対向部の間に所定本体を挿入し易くなる。このため、一対の対向部の間に所定本体を挿入する前に、所定本体に入力傘歯車を組み付けることができる。したがって、所定本体に入力傘歯車を組み付ける作業性を向上させることができる。さらに、所定本体に入力傘歯車を予め組み付けておくことができるため、手首機構をユニット化（モジュール化）し易くなる。

【0012】

第３の手段では、前記第１軸線の方向において、前記入力傘歯車の前記出力傘歯車と噛み合わない方の端部には、他の部材を締結可能とする締結部が設けられている。こうした構成によれば、アームの一対の対向部の間に所定本体を挿入した後に、前記第１軸線の方向において、前記入力傘歯車の前記出力傘歯車と噛み合わない方の端部に設けられた締結部に、他の部材を締結することができる。したがって、入力傘歯車が所定本体の外部へ突出していない構成であっても、締結部に締結した他の部材を用いることにより、入力傘歯車に駆動力を伝達する構成を容易に実現することができる。

【0013】

アームの本体により入力傘歯車が回転可能に支持され、入力傘歯車の第１軸線の方向の位置を調整する調整部材がアームの本体により支持されている場合は、以下の問題が生じる。すなわち、第１可動部の本体により回転可能に支持された出力傘歯車と、入力傘歯車との噛み合わせ状態に、アームの本体と第１可動部の本体との相対位置が影響する。このため、アームの本体と第１可動部の本体との相対位置を測定しながら、入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合わせ状態を調整部材により調整する必要がある。

【0014】

この点、第４の手段では、前記入力傘歯車の前記第１軸線の方向の位置を調整する調整部材が、前記所定本体に当接して前記所定本体より支持されている。こうした構成によれば、第１可動部の所定本体によりそれぞれ回転可能に支持された入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合わせ状態に、アームの本体と第１可動部の所定本体との相対位置が影響しない。したがって、入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合わせ状態を調整部材により調整する際に、アームの本体と第１可動部の本体との相対位置を測定する必要がなく、作業性を向上させることができる。

【0015】

第５の手段では、第２の手段を前提として、前記入力傘歯車の前記第１軸線の方向の位置を調整する調整部材が、前記所定本体に当接して前記所定本体より支持されている。こうした構成によれば、第４の手段の作用効果に加えて以下の作用効果を奏することができる。すなわち、アームの本体における一対の対向部の間に所定本体を挿入する前に、所定本体への入力傘歯車の組付、及び調整部材による入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合わせ状態の調整を実行することができる。したがって、調整部材により入力傘歯車と出力傘歯車との噛み合わせ状態を調整する作業性を、さらに向上させることができる。

【0016】

具体的には、第６の手段のように、前記所定本体は、前記アームの本体により回転可能に支持される被支持部と、前記入力傘歯車を回転可能に支持する支持部とを備える、といった構成を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ロボットの側面図。

【図2】比較例の第２上アーム及び手首機構を示す模式図。

【図3】比較例の手首機構を第２上アームの本体に組み付ける手順を示す模式図。

【図4】比較例の手首機構の傘歯車の噛み合い状態を示す模式図。

【図5】本実施形態の第２上アーム及び手首機構を示す模式図。

【図6】本実施形態の手首機構を組み立てた状態を示す模式図。

【図7】本実施形態の手首機構を第２上アームの本体に組み付ける手順を示す模式図。

【図8】本実施形態の手首機構の傘歯車の噛み合い状態を示す模式図。

【図9】手首機構の変更例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、垂直多関節型ロボットの手首機構に具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のロボットは、例えばバリ取り作業やシーリング作業を行うロボットとして、機械組立工場などの組立システムにて用いられる。

【0019】

はじめに、ロボット１０の概要を図１に基づいて説明する。

【0020】

ロボット１０は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。ロボット１０は、ベース１１（基台）、ショルダ部１２、下アーム１３、第１上アーム１４、第２上アーム１５、手首部１６、及びフランジ１７を備えている。ショルダ部１２は、ベース１１により、第１軸線Ｊ１を中心として回転可能に支持されている。下アーム１３は、ショルダ部１２により、第２軸線Ｊ２を中心として揺動可能に支持されている。第１上アーム１４は、下アーム１３により、第３軸線Ｊ３を中心として揺動可能に支持されている。第２上アーム１５（アーム）は、第１上アーム１４により、第４軸線Ｊ４を中心として回転可能に支持されている。手首部１６（第１可動部）は、第２上アーム１５により、第５軸線Ｊ５（第１軸線）を中心として揺動可能に支持されている。フランジ１７（第２可動部）は、手首部１６により、第６軸線Ｊ６（第２軸線）を中心として回転可能に支持されている。

【0021】

フランジ１７には、図示は省略するが、エンドエフェクタ（手先）が取り付けられる。ロボット１０の各関節（各軸線での接続部）は、各関節に対応して設けられた各モータ（図示略）により駆動される。

【0022】

図２は、比較例の第２上アーム１５及び手首機構９３０を示す模式図である。

【0023】

第２上アーム１５は、本体９１５ａ、減速機２１、プーリ２３、タイミングベルト２５等を備えている。

【0024】

手首部９１６の本体９１６ａは、円筒状に形成され、その中心軸線が第６軸線Ｊ６と一致している。第２上アーム１５の本体９１５ａは、第５軸線Ｊ５の両側から手首部９１６に対向する一対の対向部９１５ｃを備え、一対の対向部９１５ｃの間に手首部９１６が配置されている。手首部９１６の本体９１６ａは、減速機２１を介して第２上アーム１５の本体９１５ａの一対の対向部９１５ｃにより、第５軸線Ｊ５を中心として揺動可能に支持されている。また、本体９１６ａは、軸受２２及び取付部材９１５ｂを介して本体９１５ａにより、第５軸線Ｊ５を中心として揺動可能に支持されている。モータ（図示略）の駆動力が減速機２１を介して本体９１６ａへ伝達されることにより、本体９１６ａ（手首部９１６）が第５軸線Ｊ５を中心として揺動する。

【0025】

取付部材９１５ｂは、円筒状に形成され、第２上アーム１５の本体９１５ａに固定されている。取付部材９１５ｂの中心軸線は、第５軸線Ｊ５と一致している。取付部材９１５ｂに入力傘歯車９３１が挿入されている。取付部材９１５ｂの中心軸線と入力傘歯車９３１の中心軸線とは一致している。入力傘歯車９３１の歯部分は、取付部材９１５ｂの内壁から減速機２１側へ突出している。入力傘歯車９３１の軸部分は、取付部材９１５ｂの内部から減速機２１と反対側（プーリ２３側）へ突出している。

【0026】

入力傘歯車９３１は、軸受３２，３３及び取付部材９１５ｂを介して本体９１５ａにより、第５軸線Ｊ５を中心として回転可能に支持されている。軸受３２の減速機２１側（入力傘歯車９３１の歯部分側）の端部は、軸受押さえ９３４により押さえられている。軸受３３の減速機２１と反対側（プーリ２３側）の端部は、軸受押さえ９３６により押さえられている。これらにより、入力傘歯車９３１及び軸受３２，３３の第５軸線Ｊ５方向への移動が規制されている。

【0027】

軸受３２と軸受押さえ９３４との間には、シム３８が挿入されている。シム３８（調整部材）の厚みを調整することにより、第２上アーム１５の本体９１５ａに対する入力傘歯車９３１の第５軸線Ｊ５方向の位置が調整されている。

【0028】

入力傘歯車９３１の軸部分において取付部材９１５ｂの内部から突出した部分には、プーリ２３が取り付けられている。プーリ２３には、タイミングベルト２５が掛け回されている。モータ（図示略）の駆動力がタイミングベルト２５及びプーリ２３を介して入力傘歯車９３１へ伝達されることにより、入力傘歯車９３１が第５軸線Ｊ５を中心として回転する。

【0029】

手首部９１６の本体９１６ａに出力傘歯車４１が挿入されている。出力傘歯車４１の中心軸線は、第６軸線Ｊ６と一致している。出力傘歯車４１の歯部分は、本体９１６ａの内壁から入力傘歯車９３１側（第１上アーム１４側）へ突出している。出力傘歯車４１の軸部分は、本体９１６ａの内部から入力傘歯車９３１と反対側（第１上アーム１４と反対側）へ突出している。

【0030】

出力傘歯車４１は、軸受４２，４３を介して手首部９１６の本体９１６ａにより、第６軸線Ｊ６を中心として回転可能に支持されている。出力傘歯車４１は、入力傘歯車９３１と噛み合っている。軸受４２の入力傘歯車９３１側（出力傘歯車４１の歯部分側）の端部は、軸受押さえ（図示略）により押さえられている。軸受４３の入力傘歯車９３１と反対側（フランジ１７）側の端部は、軸受押さえ（図示略）により押さえられている。これらにより、出力傘歯車４１及び軸受４２，４３の第６軸線Ｊ６方向への移動が規制されている。

【0031】

軸受４２と軸受押さえ（図示略）との間には、シム４８が挿入されている。シム４８（調整部材）の厚みを調整することにより、手首部９１６の本体９１６ａに対する出力傘歯車４１の第６軸線Ｊ６方向の位置が調整されている。すなわち、シム３８，４８の厚みを調整することにより、入力傘歯車９３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態が調整されている。

【0032】

出力傘歯車４１の軸部分において本体９１６ａの内部から突出した部分には、フランジ１７が取り付けられている。モータ（図示略）の駆動力がタイミングベルト２５、プーリ２３、入力傘歯車９３１、及び出力傘歯車４１を介してフランジ１７へ伝達されることにより、フランジ１７が第６軸線Ｊ６を中心として回転する。なお、手首部１６、取付部材９１５ｂ、入力傘歯車９３１、出力傘歯車４１、フランジ１７等により、手首機構９３０が構成されている。

【0033】

図３は、比較例の手首機構９３０を第２上アーム１５の本体９１５ａに組み付ける手順を示す模式図である。

【0034】

上述したように、第２上アーム１５の本体９１５ａは、第５軸線Ｊ５の両側から手首部９１６に対向する一対の対向部９１５ｃを備え、一対の対向部９１５ｃの間に手首部９１６が配置されている。取付部材９１５ｂを介して第２上アーム１５の本体９１５ａにより回転可能に支持された入力傘歯車９３１は、取付部材９１５ｂの外部へ突出している。このため、本体９１６ａに取付部材９１５ｂ及び入力傘歯車９３１を組み付けた後に、一対の対向部９１５ｃの間に本体９１６ａ、取付部材９１５ｂ、及び入力傘歯車９３１を挿入することは困難である。したがって、一対の対向部９１５ｃの間に本体９１６ａを挿入した後に、本体９１５ａ及び本体９１６ａに取付部材９１５ｂ及び入力傘歯車９３１を組み付ける必要がある。

【0035】

そして、取付部材９１５ｂを介して第２上アーム１５の本体９１５ａにより入力傘歯車９３１が回転可能に支持され、入力傘歯車９３１の第５軸線Ｊ５の方向の位置を調整するシム３８が、軸受押さえ９３４及び取付部材９１５ｂを介して本体９１５ａにより支持されているため、以下の問題が生じる。すなわち、手首部９１６の本体９１６ａにより回転可能に支持された出力傘歯車４１と、入力傘歯車９３１との噛み合わせ状態に、第２上アーム１５の本体９１５ａと手首部９１６の本体９１６ａとの相対位置が影響する。このため、第２上アーム１５の本体９１５ａと手首部９１６の本体９１６ａとの相対位置を測定しながら、入力傘歯車９３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態をシム３８により調整する必要がある。ロボット１０の姿勢によっては、本体９１５ａと本体９１６ａとの相対位置を測定しながら、入力傘歯車９３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態を調整することが困難となる。特に、ロボット１０が大型の場合は、こうした傾向が顕著となる。

【0036】

図４は、比較例の手首機構９３０の傘歯車９３１，４１の噛み合い状態を示す模式図である。

【0037】

入力傘歯車９３１は取付部材９１５ｂを介して第２上アーム１５の本体９１５ａにより回転可能に支持されており、出力傘歯車４１は手首部９１６の本体９１６ａにより回転可能に支持されている。ロボット１０が動作することにより、第２上アーム１５が揺動及び回転させられ、第２上アーム１５の本体９１５ａと手首部９１６の本体９１６ａとが相対変位する。このため、入力傘歯車９３１と出力傘歯車４１との噛み合い状態が変化し、異音が発生したり、傘歯車９３１，４１の摩耗が進んだりするおそれがある。

【0038】

そこで、図５に示すように、本実施形態の手首機構３０では、手首部１６が一体不可分の本体１６ａを備え、本体１６ａにより、入力傘歯車３１が第５軸線Ｊ５（第１軸線）を中心として回転可能に支持され、本体１６ａにより、出力傘歯車４１が第６軸線Ｊ６（第２軸線）を中心として回転可能に支持されている。以下、手首機構３０の構成を比較例との相違点を中心に説明する。なお、比較例と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【0039】

手首部１６（第１可動部）の本体１６ａ（所定本体）は、円筒状に形成され、その中心軸線が第６軸線Ｊ６と一致している。本体１６ａは、１つの部材により一体不可分に形成されている。第２上アーム１５の本体１５ａは、第５軸線Ｊ５の両側から手首部１６に対向する一対の対向部１５ｃを備え、一対の対向部１５ｃの間に手首部１６が配置されている。本体１６ａは、減速機２１を介して第２上アーム１５の本体１５ａにより、第５軸線Ｊ５を中心として揺動可能に支持されている。また、本体１６ａは、円筒状の被支持部１６ｂを備えている。本体１６ａは、被支持部１６ｂにおいて、軸受２２及び取付部材１５ｂを介して本体１５ａにより、第５軸線Ｊ５を中心として揺動可能に支持されている。モータ（図示略）の駆動力が減速機２１を介して本体１６ａへ伝達されることにより、本体１６ａ（手首部１６）が第５軸線Ｊ５を中心として揺動する。

【0040】

取付部材１５ｂは、円筒状に形成され、第２上アーム１５の本体１５ａに固定されている。取付部材１５ｂの中心軸線は、第５軸線Ｊ５と一致している。本体１６ａは、円筒状の支持部１６ｃを備えている。被支持部１６ｂの中心軸線と支持部１６ｃの中心軸線と第５軸線Ｊ５とは一致している。取付部材１５ｂ及び支持部１６ｃに入力傘歯車３１が挿入されている。取付部材１５ｂの中心軸線と入力傘歯車３１の中心軸線とは一致している。入力傘歯車３１の歯部分は、取付部材１５ｂの内壁から減速機２１側へ突出している。入力傘歯車３１の軸部分は、取付部材１５ｂの内部からプーリ２３側へ突出していない。すなわち、入力傘歯車３１は、本体１６ａの内部に収納され、本体１６ａの外部へ突出していない。

【0041】

入力傘歯車３１は、軸受３２，３３を介して本体１６ａの支持部１６ｃにより、第５軸線Ｊ５を中心として回転可能に支持されている。軸受３２の減速機２１側（入力傘歯車３１の歯部分側）の端部は、本体１６ａの環状の張出部３４により押さえられている。軸受３３の減速機２１と反対側（プーリ２３側）の端部は、軸受押さえ３５，３６により押さえられている。これらにより、入力傘歯車３１及び軸受３２，３３の第５軸線Ｊ５方向への移動が規制されている。

【0042】

軸受３２と張出部３４との間には、シム３８が挿入されている。シム３８（調整部材）は、本体１６ａの張出部３４に当接して張出部３４より支持されている。シム３８の厚みを調整することにより、手首部１６の本体１６ａに対する入力傘歯車３１の第５軸線Ｊ５方向の位置が調整されている。

【0043】

第５軸線Ｊ５の方向において、入力傘歯車３１の軸部分の減速機２１と反対側（入力傘歯車３１の出力傘歯車４１と噛み合わない方）の端部には、他の部材を締結可能とする締結部３１ａが設けられている。締結部３１ａには２つのねじ穴が形成されている。ねじ穴にねじ（図示略）を締め付けることにより、入力傘歯車３１の軸部分の減速機２１と反対側の端部に円柱状のシャフト３９が締結されている。シャフト３９の入力傘歯車３１と反対側の端部には、プーリ２３が取り付けられている。

【0044】

手首部１６の本体１６ａに出力傘歯車４１が挿入されている。出力傘歯車４１は、軸受４２，４３を介して手首部１６の本体１６ａにより、第６軸線Ｊ６を中心として回転可能に支持されている。出力傘歯車４１は、入力傘歯車３１と噛み合っている。

【0045】

シム４８（調整部材）の厚みを調整することにより、本体１６ａに対する出力傘歯車４１の第６軸線Ｊ６方向の位置が調整されている。すなわち、シム３８，４８の厚みを調整することにより、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態が調整されている。

【0046】

出力傘歯車４１の軸部分において本体１６ａの内部から突出した部分には、フランジ１７（第２可動部）が取り付けられ（固定され）ている。モータ（図示略）の駆動力がタイミングベルト２５、プーリ２３、シャフト３９、入力傘歯車３１、及び出力傘歯車４１を介してフランジ１７へ伝達されることにより、フランジ１７が第６軸線Ｊ６を中心として回転する。なお、手首部１６、入力傘歯車３１、出力傘歯車４１、フランジ１７等により、手首機構３０が構成されている。

【0047】

図６は、手首機構３０を組み立てた状態を示す模式図である。

【0048】

入力傘歯車３１は、手首部１６の本体１６ａの内部に収納され、本体１６ａの外部へ突出していない。こうした構成によれば、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付けた後に、第２上アーム１５の本体１５ａの一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａ及び入力傘歯車３１を挿入することができる。このため、一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入する前に、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付ける。さらに、シム３８，４８による入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態の調整も、一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入する前に実行する。

【0049】

図７は、手首機構３０を第２上アーム１５の本体１５ａに組み付ける手順を示す模式図である。

【0050】

上述したように、第２上アーム１５の本体１５ａは、第５軸線Ｊ５の両側から手首部１６に対向する一対の対向部１５ｃを備え、一対の対向部１５ｃの間に手首部１６が配置されている。ここで、手首部１６の本体１６ａにより回転可能に支持された入力傘歯車３１は、本体１６ａの外部へ突出していない。このため、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付けた後に、一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａ及び入力傘歯車３１を挿入することができる。すなわち、一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入した後に、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付ける必要がない。

【0051】

そして、取付部材１５ｂを介して第２上アーム１５の本体１５ａにより入力傘歯車３１が回転可能に支持され、入力傘歯車３１の第５軸線Ｊ５の方向の位置を調整するシム３８が、本体１５ａの張出部３４により支持されている。このため、手首部１６の本体１６ａにより回転可能に支持された出力傘歯車４１と、入力傘歯車３１との噛み合わせ状態に、第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとの相対位置が影響しない。したがって、第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとの相対位置を測定しながら、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態をシム３８により調整する必要がない。

【0052】

図８は、手首機構３０の傘歯車３１，４１の噛み合い状態を示す模式図である。

【0053】

入力傘歯車３１及び出力傘歯車４１は共に手首部１６の本体１６ａにより回転可能に支持されている。ロボット１０が動作することにより、第２上アーム１５が揺動及び回転させられ、第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとが相対変位する。しかし、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１とは相対変位しない。このため、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合い状態が変化せず、異音が発生したり、傘歯車３１，４１の摩耗が進んだりすることを抑制することができる。

【0054】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0055】

・入力傘歯車３１及び出力傘歯車４１は、一体不可分の共通の本体１６ａにより回転可能に支持されている。このため、ロボット１０の動作や姿勢により第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとが相対変位した場合であっても、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１とが相対変位することを抑制することができる。したがって、ロボット１０の手首機構３０において、異音が発生したり、傘歯車３１，４１の摩耗が進んだりすることを抑制することができる。

【0056】

・手首部１６の本体１６ａは一体不可分である。このため、第２上アーム１５の本体１５ａから本体１６ａに力が作用した場合に、互いに固定された複数の部材により手首部１６の本体が構成されている場合と比較して、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１とが相対変位することを抑制することができる。なお、互いに固定された複数の部材により手首部１６の本体が構成されている場合と比較して、手首部１６の本体１６ａの部品数を減少させることもできる。

【0057】

・入力傘歯車３１は、本体１６ａの内部に収納され、本体１６ａの外部へ突出していない。こうした構成によれば、入力傘歯車３１が本体１６ａの外部へ突出していないため、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付けた後に本体１５ａの一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入し易くなる。このため、一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入する前に、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付けることができる。したがって、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付ける作業性を向上させることができる。さらに、本体１６ａに入力傘歯車３１を予め組み付けておくことができるため、手首機構３０をユニット化（モジュール化）し易くなる。

【0058】

・第５軸線Ｊ５の方向において、入力傘歯車３１の出力傘歯車４１と噛み合わない方の端部には、他の部材を締結可能とする締結部３１ａが設けられている。こうした構成によれば、第２上アーム１５の一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入した後に、第５軸線Ｊ５の方向において、入力傘歯車３１の出力傘歯車４１と噛み合わない方の端部に設けられた締結部３１ａに、シャフト３９を締結することができる。したがって、入力傘歯車３１が本体１６ａの外部へ突出していない構成であっても、締結部３１ａに締結したシャフト３９を用いることにより、入力傘歯車３１に駆動力を伝達する構成を容易に実現することができる。

【0059】

・入力傘歯車３１の第５軸線Ｊ５の方向の位置を調整するシム３８が、本体１６ａの張出部３４に当接して張出部３４より支持されている。こうした構成によれば、手首部１６の本体１６ａによりそれぞれ回転可能に支持された入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態に、第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとの相対位置が影響しない。したがって、入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態をシム３８により調整する際に、第２上アーム１５の本体１５ａと手首部１６の本体１６ａとの相対位置を測定する必要がなく、作業性を向上させることができる。

【0060】

・第２上アーム１５の本体１５ａにおける一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入する前に、本体１６ａへの入力傘歯車３１の組付、及びシム３８による入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態の調整を実行することができる。したがって、シム３８により入力傘歯車３１と出力傘歯車４１との噛み合わせ状態を調整する作業性を、さらに向上させることができる。

【0061】

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【0062】

・入力傘歯車３１及び軸受３２，３３の第５軸線Ｊ５方向への移動を規制する構成は、張出部３４、軸受押さえ３５，３６に限らず、任意の構成を採用することができる。

【0063】

・オイル等をシールするシール構造が、手首機構３０に設けられていてもよいし、第２上アーム１５に設けられていてもよい。

【0064】

・図９に示すように、図５の入力傘歯車３１とシャフト３９とが一体になった入力傘歯車１３１を採用することもできる。この場合は、本体１５ａの一対の対向部１５ｃの間に本体１６ａを挿入した後に、本体１６ａに入力傘歯車３１を組み付ける必要がある。この場合であっても、ロボット１０の手首機構１３０において、異音が発生したり、傘歯車３１，４１の摩耗が進んだりすることを抑制することはできる。

【0065】

・一対の対向部１５ｃのうち一方に相当する部分のみを備える本体１５ａを採用することもできる。

【0066】

・プーリ２３及びタイミングベルト２５に代えて、入力傘歯車３１にモータの駆動力を伝達するギヤ及びシャフトを採用することもできる。

【0067】

・ロボット１０は、６軸の垂直多関節型ロボットに限らず、５軸の垂直多関節型ロボットや、７軸の垂直多関節型ロボットであってもよい。要するに、ロボット１０は、手首機構３０を備える多関節型ロボットであればよい。

【符号の説明】

【0068】

１０…ロボット、１５…第２上アーム（アーム）、１５ａ…本体、１６…手首部（第１可動部）、１６ａ…本体（所定本体）、１７…フランジ（第２可動部）、３０…手首機構、３１…入力傘歯車、３８…シム（調整部材）、３９…シャフト、４１…出力傘歯車、４８…シム、１３０…手首機構、１３１…入力傘歯車。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】