JP2005319534A

JP2005319534A - Joint structure and articulated robot

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Publication number: JP2005319534A
Application number: JP2004139164A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Itagaki; 泰仁板垣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a joint body applicable to a robot for high cleanliness and smoothly driven, and an articulated robot using the joint body. SOLUTION: This joint structure has a fixed shaft body 20 nonrotatably provided at the other end of a first arm 3 and having a through hole extended along a center axis; a turning shaft body 21 fixed to one end of a second arm 4 to turnably enclose the fixed shaft body coaxially with the fixed shaft body and having a through hole into the second arm from an opening in the peripheral surface, and its driving means 24; a reel 22 turnably journaled to the first arm and provided with an opening in the peripheral surface; a turning transmission means 23 for turning the reel, interlocked with the turning of the turning shaft body; a first electric wire 25 disposed in the through hole of the fixed shaft body; and a second electric wire 26 extended from the opening of the reel through the inside of the reel, wound around the outer peripheral surface of the reel at least once and then wound around the peripheral surface of the turning shaft body at least once, and extended in the through hole from the opening of the turning shaft body. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、関節構造体及び多関節ロボットに関し、さらに詳しくは、例えば半導体製造現場におけるように非常に高度のクリーン度が要求される現場にて稼動するロボットに組み込まれることができ、しかも駆動時に塵埃を発生することがなく、関節を円滑に駆動することのできる間接構造体及びこれを組み込んでなる多関節ロボットに関する。 The present invention relates to a joint structure and an articulated robot. More specifically, the present invention can be incorporated into a robot that operates at a site where a very high degree of cleanness is required, for example, at a semiconductor manufacturing site, and at the time of driving. The present invention relates to an indirect structure that can smoothly drive a joint without generating dust, and an articulated robot incorporating the indirect structure.

従来、一般産業機械や、スパッタ装置のチャンバ内部等で、人間の手作業の代わりとして、ロボットアームが使用されている。 Conventionally, robot arms have been used as a substitute for human manual work in general industrial machines and in the chambers of sputtering equipment.

このロボットアームとしては、例えば、「旋回可能なアームの先端に更に別のアームを旋回可能に接続する形で複数本のアームを接続した多段ロボットアームと、前記多段ロボットアームの各アームの旋回位置を制御する制御装置とを備える搬送装置であって、先端アームは、当該先端アームの所望の移動軌跡に対応する指示ラインを有し、所定位置において、前記指示ラインを検出する検出器を備え、前記制御装置は、前記検出器が前記指示ラインを検出するように前記多段ロボットアームを制御することを特徴とする多段ロボットアームを有する搬送装置」が提案されている（特許文献１参照）。 As this robot arm, for example, “a multi-stage robot arm in which a plurality of arms are connected in a form that allows another arm to be pivotably connected to the tip of a pivotable arm, and the turning positions of each arm of the multi-stage robot arm” A front-end arm having an instruction line corresponding to a desired movement trajectory of the front-end arm, and a detector that detects the instruction line at a predetermined position. There has been proposed a “conveying device having a multistage robot arm” in which the control device controls the multistage robot arm so that the detector detects the instruction line (see Patent Document 1).

そして、この多段ロボットアームは、「ロボット本体２１と、ロボット本体２１の回転軸に回転可能に取り付けられた第１アーム２２と、第１アーム２２の先端の回転軸に回転可能に取り付けられた第２アーム２３と、第２アーム２３の先端の回転軸に回転可能に取り付けられた第３アーム２４とを有する。ここでは第３アーム２４を先端アームと呼ぶ。第３アーム２４の先端には、マスク５０を固定する静電チャックが設けられている。制御装置４０は、各アームが取り付けられる回転軸の回転位置を制御する。ここでは、先端アーム２４が同じ方向を維持したまま、すなわち先端アーム２４は直線移動するように制御される。」のように構成されている（特許文献１参照）。 The multi-stage robot arm includes a “robot main body 21, a first arm 22 rotatably attached to the rotation axis of the robot main body 21, and a first rotary arm attached to the rotation axis at the tip of the first arm 22. Two arms 23 and a third arm 24 rotatably attached to the rotation shaft at the tip of the second arm 23. Here, the third arm 24 is referred to as a tip arm. An electrostatic chuck is provided to fix the mask 50. The control device 40 controls the rotational position of the rotary shaft to which each arm is attached, where the tip arm 24 maintains the same direction, that is, the tip arm. 24 is controlled to move linearly ”(see Patent Document 1).

特開２００３−３０３７５４号公報（請求項１、図３、段落番号[００３０]）JP2003-303754A (Claim 1, FIG. 3, paragraph number [0030])

この特許文献１に記載されている構成の多段ロボットアームにおいては、例えば、前記第３アーム２４を回動させる前記動力源を動作させる電力線は、第２アーム２３の先端の回転軸内に設けられるか、または、外部に設けられるかのいずれかであった。 In the multistage robot arm having the configuration described in Patent Document 1, for example, a power line for operating the power source for rotating the third arm 24 is provided in the rotation shaft at the tip of the second arm 23. Or provided outside.

上記のような構成の多段ロボットアームを動作させるためには、電力線のみならず、例えば、前記第３アーム２４を回動させる動力源の動作を制御する制御信号を伝達する信号線も別途必要となる。 In order to operate the multi-stage robot arm configured as described above, not only a power line but also a signal line for transmitting a control signal for controlling the operation of a power source for rotating the third arm 24 is required. Become.

しかしながら、これら電力線および信号線を近接して配置すると、例えば、電力線から発生する電気的ノイズが信号線に伝わる場合がある。そのため、信号線に電気的ノイズが伝わり、誤った信号を各部に伝達して、ロボットアームの誤作動を招くという問題点が生ずる。 However, when these power lines and signal lines are arranged close to each other, for example, electrical noise generated from the power lines may be transmitted to the signal lines. As a result, electrical noise is transmitted to the signal line, and an erroneous signal is transmitted to each part, resulting in a malfunction of the robot arm.

また、アームの回動の際に、電力線等が他の部材にからまることや、たるむことが生じ、ロボットアームの関節を円滑に駆動させることができないという問題点がある。 Further, when the arm is rotated, there is a problem that power lines and the like are entangled with other members or sag, and the joint of the robot arm cannot be driven smoothly.

ところで、一般に多関節ロボットアームとも称される多段ロボットアームは、半導体製造現場等でも多用される。半導体製造現場においては、高度のクリーン度例えばクラス１のクリーン度が要求される。従来の多関節ロボットアームにおいては、このクリーン度を阻害しないように、各アームを駆動する減速機付きモータがアームの中に内装される。しかしながら、各アームに配設されるモータ又は減速機付きモータへの配線がアームの外側に配設されることがある。アームの外側に配設された配線は、アームの回動等により相互に擦れ合い、アームの回動等によらなくても何らかの原因で擦れ合うことにより、微量な塵埃が発生して多関節ロボット設置の製造現場におけるクリーン度が低下するという問題がある。 By the way, a multi-stage robot arm, which is generally called an articulated robot arm, is also frequently used in semiconductor manufacturing sites. In a semiconductor manufacturing site, a high degree of cleanness, for example, a class 1 cleanness is required. In a conventional articulated robot arm, a motor with a speed reducer that drives each arm is incorporated in the arm so as not to hinder the cleanliness. However, the wiring to the motor or the motor with a speed reducer disposed in each arm may be disposed outside the arm. Wirings placed outside the arm rub against each other due to arm rotation, etc., and rub against each other for some reason even without arm rotation, etc., generating a small amount of dust and installing an articulated robot There is a problem that the degree of cleanliness at the manufacturing site is reduced.

そのようなクリーン度低下を防止するために、配線をアーム内に配設すると言う技法が考慮されねばならなくなる。配線には、上述したように、モータに電力を供給する動力線とモータに各種信号を送出するための信号線とが必要である。なぜならば、多関節ロボットにおける極めて微妙な運動を実行するアームを回動するためには例えばステッピングモータが必要であり、このステッピングモータは微小な回転角を信号線から供給される信号に基づいて実現するからである。 In order to prevent such a decrease in cleanliness, a technique of arranging wiring in the arm must be considered. As described above, the wiring requires a power line for supplying power to the motor and a signal line for sending various signals to the motor. This is because, for example, a stepping motor is required to rotate an arm that performs extremely subtle movements in an articulated robot, and this stepping motor realizes a minute rotation angle based on a signal supplied from a signal line. Because it does.

アームと他のアームとを結合する関節部位に設けられた一つの相通孔内に信号線と動力線とが配設されるときには、アームの回動により配線が折り返され、又は捩れが発生し、その結果として、微小な塵埃の発生はもとより、断線、及び周辺構造物への絡み及び巻きつき等が発生するといった問題点がある。 When a signal line and a power line are arranged in one communication hole provided in a joint part that couples an arm and another arm, the wiring is folded or twisted by the rotation of the arm, As a result, there is a problem that not only fine dust is generated, but also disconnection, entanglement and wrapping around peripheral structures, and the like occur.

この発明は、このような従来の問題点を解消し、電線同士の擦れ、又は捩れが発生することがなく、したがって、塵埃の発生がなく、電線の断線、絡み、もつれ等の発生がなく、また誤動作のない関節構造体、およびこのような関節構造体を組み込んでなる多関節ロボットを提供することを目的とする。 This invention eliminates such problems of the prior art, there is no occurrence of friction or twisting between the wires, no dust is generated, there is no occurrence of wire breakage, entanglement, tangles, etc. It is another object of the present invention to provide a joint structure that does not malfunction and an articulated robot incorporating such a joint structure.

前記課題を解決するための手段として
請求項１は、一端部を中心にして回動可能な第１アームの他端部に回転不能に設けられ、かつ中心軸線に沿って貫通する貫通孔を有する固定軸体と、
第２アームの一端部に固定され、前記固定軸体の中心軸線と同軸となり、かつ固定軸体に対して回動可能に、固定軸体を内装し、周面に開口する開口部から前記第２アーム内に連通する貫通孔を有する回動軸体と、
前記回動軸体を回動させる回動軸体回動手段と、
前記第１アームに回動可能に軸支され、周面に開口する開口部を備えたリールと、
前記回動軸体の回動に連動して前記リールを回動させる回動伝達手段と、
前記固定軸体の貫通孔内に配設される第１電線と、
前記リールの内部を通って前記リールの開口部から延在し、前記リールの外周面を少なくとも１回巻回されてから前記回動軸体の周面に少なくとも１回巻回され、前記回動軸体の開口部から貫通孔内を延在する第２電線と、
を有することを特徴とする関節構造体であり、
請求項２は、前記回動軸体回動手段は、前記回動軸体の外周に設けられた第１ベルトプーリと前記リールの外周に設けられた第２ベルトプーリと前記第１ベルトプーリとに巻回されたベルトとを有することを特徴とする前記請求項１に記載の関節構造体であり、
請求項３は、前記請求項２に記載のベルトの張力を調節するベルト張力調節手段が設けられてなる前記請求項２に記載の関節構造体であり、
請求項４は、前記ベルト張力調節手段は、前記第１ベルトプーリと前記第２ベルトプーリとに架け渡されたベルトにおける、互いに向き合っているベルト部分を、締め付けるように形成されて成る前記請求項３に記載の関節構造体であり、
請求項５は、前記請求項１〜４のいずれか一項に記載の関節構造体を備えてなることを特徴とする多関節ロボットである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a through hole that is provided in a non-rotatable manner at the other end of the first arm that is rotatable about one end and penetrates along the central axis. A fixed shaft,
The fixed arm is fixed to one end of the second arm, is coaxial with the central axis of the fixed shaft, and is rotatable with respect to the fixed shaft. A rotating shaft having a through hole communicating with the two arms;
A rotating shaft rotating means for rotating the rotating shaft;
A reel that is pivotally supported by the first arm and includes an opening that opens to a peripheral surface;
Rotation transmitting means for rotating the reel in conjunction with the rotation of the rotating shaft body;
A first electric wire disposed in the through hole of the fixed shaft body;
The reel extends from the opening of the reel through the inside of the reel, is wound at least once around the outer peripheral surface of the reel, and is then wound at least once around the peripheral surface of the rotating shaft body. A second electric wire extending in the through hole from the opening of the shaft body;
A joint structure characterized by having
According to a second aspect of the present invention, the rotating shaft body rotating means includes a first belt pulley provided on the outer periphery of the rotating shaft body, a second belt pulley provided on the outer periphery of the reel, and the first belt pulley. The joint structure according to claim 1, further comprising: a belt wound around
A third aspect of the present invention is the joint structure according to the second aspect, further comprising belt tension adjusting means for adjusting the tension of the belt according to the second aspect.
According to a fourth aspect of the present invention, the belt tension adjusting means is formed so as to tighten belt portions facing each other in a belt stretched between the first belt pulley and the second belt pulley. 3. The joint structure according to 3,
A fifth aspect of the present invention is a multi-joint robot comprising the joint structure according to any one of the first to fourth aspects.

この発明に係る関節構造体においては、回動軸体は時計方向又は反時計方向に回動可能である。回動軸体回動手段により回動軸体を回動させると、回動伝達手段によりリールが回動する。リールの回動が、リールにおける電線配設路に挿通されている電線をリールの外周面に巻き取る方向であると、回動軸体の回動は、回動軸体の外周面に巻き回した電線を送り出す方向である。これとは逆に、リールの回動が、リールにおける電線配設路に挿通されている電線をリールの外周面から送り出す方向であると、回動軸体の回動は、回動軸体の外周面に巻き回した電線を巻き取る方向である。前記リールの開口部から延在し、前記リールの外周面を少なくとも１回巻回されてから前記回動軸体の周面に少なくとも１回巻回され、前記回動軸体の開口部から貫通孔内を延在する第２電線は、リール及び回動軸体の外周面から巻き戻され、巻き取られる。したがって、巻き戻され、また、巻き取られる第２電線は屈曲することがないので、電線の破断、電線の弛み、電線のもつれと言った問題がない。つまり、この発明は、電線の破断、弛み及び縺れと言った問題のない関節構造体を提供することができる。 In the joint structure according to the present invention, the rotation shaft body can be rotated clockwise or counterclockwise. When the rotation shaft body is rotated by the rotation shaft body rotation means, the reel is rotated by the rotation transmission means. When the rotation of the reel is in the direction of winding the electric wire inserted through the electric wire arrangement path in the reel around the outer peripheral surface of the reel, the rotation of the rotating shaft body is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft body. It is the direction which sends out the done electric wire. On the contrary, when the rotation of the reel is the direction in which the electric wire inserted through the electric wire arrangement path in the reel is sent out from the outer peripheral surface of the reel, the rotation of the rotation shaft body is It is a direction which winds up the electric wire wound around the outer peripheral surface. The reel extends from the opening of the reel, is wound at least once on the outer circumferential surface of the reel, and is wound at least once on the circumferential surface of the rotating shaft, and passes through the opening of the rotating shaft. The second electric wire extending in the hole is unwound from the outer peripheral surface of the reel and the rotating shaft body and wound up. Accordingly, since the second electric wire that is unwound and wound is not bent, there is no problem of breaking the electric wire, loosening the electric wire, or tangling the electric wire. In other words, the present invention can provide a joint structure that does not have problems such as breakage, slackening, and twisting of electric wires.

この発明においては、固定軸体の中心軸線に沿って開通する貫通孔に第１電線が配設され、回動軸体に設けられた貫通孔内に第２電線が配設されているから、換言すると第１電線と第２電線とが分け隔てられた状態で配設されているから、第１電線と第２電線とが相接して配設される場合のように、一方の電線が信号線であるときにその信号線が他の電線からのノイズを受信することがなく、したがって、第２アームを駆動するための動力線及び信号線からなる第１電線及び第２電線により、第２アームを誤動作なく正確に駆動することができる。 In the present invention, the first electric wire is disposed in the through hole opened along the central axis of the fixed shaft body, and the second electric wire is disposed in the through hole provided in the rotating shaft body. In other words, since the first electric wire and the second electric wire are arranged in a state of being separated from each other, as in the case where the first electric wire and the second electric wire are arranged in contact with each other, When the signal line is a signal line, the signal line does not receive noise from other electric wires. Therefore, the first electric wire and the second electric wire made up of the power line and the signal line for driving the second arm can The two arms can be accurately driven without malfunction.

この発明に係る関節構造体においては、第１アームの他端部に固定的に設置された固定軸体に対して、これを内装するように、しかもこの固定軸体に対して回動可能に固定軸体に取り付けられた回転軸体が第２アームの一端部に、固定的に設置されている。したがって、回動軸体回動手段により回動軸体を回動させると、第２アームが第１アームの一端で回動する。回動軸体が回動しても固定軸体が回動しないので、固定軸体の貫通孔に配設された電線が捩れることはない。 In the joint structure according to the present invention, the fixed shaft body fixedly installed at the other end portion of the first arm is provided so as to be housed therein and can be rotated with respect to the fixed shaft body. A rotating shaft attached to the fixed shaft is fixedly installed at one end of the second arm. Therefore, when the rotation shaft body is rotated by the rotation shaft body rotation means, the second arm rotates at one end of the first arm. Even if the rotation shaft body rotates, the fixed shaft body does not rotate, so that the electric wire disposed in the through hole of the fixed shaft body does not twist.

この発明においては、回動伝達手段を、第１ベルトプーリと第２ベルトプーリとベルトとで形成することができる。このような構成を有する回動伝達手段であると、歯車、チェーン等を利用した回動伝達手段におけるような装置構成の複雑化を避けることができる。 In the present invention, the rotation transmission means can be formed by the first belt pulley, the second belt pulley, and the belt. The rotation transmission means having such a configuration can avoid the complication of the device configuration as in the rotation transmission means using gears, chains and the like.

また、ベルト張力調整手段が設けられていると、前記ベルトの張力が適切に調整されることになり、したがって、第１ベルトプーリ及び第２ベルトプーリの表面でベルトが滑動することがなく、これによって、第２アームを正確に回動させることができる。 In addition, if belt tension adjusting means is provided, the tension of the belt is appropriately adjusted, and therefore the belt does not slide on the surfaces of the first belt pulley and the second belt pulley. Thus, the second arm can be accurately rotated.

この発明に係る関節構造体を備えて成る多関節ロボットにおいては、関節構造体において第１電線及び第２電線が分離して配設されているので、電線同士の接触により発生するであろう塵埃の発生がない。また、第１電線及び第２電線がアームの回動に応じて弛み、捩れ、又は縺れることがない。第１電線及び第２電線が分離して配設されているので、誤動作のない多関節ロボットが提供される。 In the articulated robot including the joint structure according to the present invention, the first electric wire and the second electric wire are separately disposed in the joint structure, so that dust that may be generated due to contact between the electric wires is generated. There is no occurrence. Further, the first electric wire and the second electric wire are not loosened, twisted or twisted according to the rotation of the arm. Since the first electric wire and the second electric wire are arranged separately, an articulated robot without malfunction is provided.

以下、図１を参照しながらこの発明の一実施形態に係るロボットアーム１について説明する。ただし、図１に記載されたロボットアーム１は、この発明の一例であり、この発明に係るロボットアーム１は、図１に記載されたロボットアームに限られることはない。 Hereinafter, a robot arm 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the robot arm 1 illustrated in FIG. 1 is an example of the present invention, and the robot arm 1 according to the present invention is not limited to the robot arm illustrated in FIG.

ロボットアーム１は、一般産業機械や、スパッタ装置のチャンバ内部等で使用される。ロボットアーム１は、図１に示されるように、ロボットアーム本体２と、第１アーム３と、第２アーム４と、第３アーム５と、フィンガー６とを備えてなる。 The robot arm 1 is used in a general industrial machine, a chamber inside a sputtering apparatus, or the like. As shown in FIG. 1, the robot arm 1 includes a robot arm body 2, a first arm 3, a second arm 4, a third arm 5, and fingers 6.

［ロボットアーム本体］
ロボットアーム本体２は、第１アーム３と、第２アーム４と、第３アーム５と、フィンガー６との全体を支持すると共に、第１アーム３の一端部を直接に支持する。ロボットアーム本体２は、図２にその一部が示されているように、枠体７と、この枠体７にベアリング８等により回動可能に支持され、かつ内部に中心軸線に沿って貫通するように設けられた軸配設孔９を有する回動支持軸体１０と、この軸配設孔９内に挿入配置された第１回転軸体１１とを有する。 [Robot arm body]
The robot arm body 2 supports the whole of the first arm 3, the second arm 4, the third arm 5, and the finger 6, and directly supports one end of the first arm 3. As shown in FIG. 2, the robot arm main body 2 is supported by a frame body 7 so as to be rotatable by a bearing 8 or the like, and penetrates along the central axis. The rotation support shaft body 10 having the shaft disposition hole 9 provided so as to perform and the first rotation shaft body 11 inserted and disposed in the shaft disposition hole 9 is provided.

前記枠体７は、内部が中空に形成されてなる円筒形状を有している。 The frame body 7 has a cylindrical shape that is hollow inside.

さらに、このロボットアーム本体２は、前記回動支持軸体１０を回転させるための第１モータ（図示せず。）と、前記第１回転軸体１１を回転させるための第２モータ（図示せず。）とを備える。前記第１モータおよび第２モータには減速機が付設され、またいずれのモータも制御手段（図示せず。）により微小回転角をもって回転可能である。このように所望の微小回転角をもって回転可能なモータとしてステッピングモータ等が採用される。このロボット本体２には、図示は略すが、前記第１アーム３等に電力を供給する電源や、動作の指示をする制御部等を内蔵している。 Further, the robot arm body 2 includes a first motor (not shown) for rotating the rotation support shaft body 10 and a second motor (not shown) for rotating the first rotation shaft body 11. Z.). A reduction gear is attached to the first motor and the second motor, and both motors can be rotated with a minute rotation angle by a control means (not shown). Thus, a stepping motor or the like is employed as a motor that can rotate with a desired minute rotation angle. Although not shown, the robot main body 2 includes a power source for supplying power to the first arm 3 and the like, a control unit for instructing an operation, and the like.

［第１アーム］
第１アーム３は、図２〜図４に示されるように、アーム筐体１２と、第１アーム駆動構造体１３と、第２アーム関節構造体１４とを有する。 [First arm]
As shown in FIGS. 2 to 4, the first arm 3 includes an arm housing 12, a first arm drive structure 13, and a second arm joint structure 14.

アーム筐体１２は、アーム筐体１２の側面部を構成する第１アーム側面板１５と、アーム筐体１２の上面部を構成し、開閉可能な第１アーム用蓋板１６と、アーム筐体１２の底部を形成する第１アーム底面板１７とを備えて、前記第１アーム底面板１７の縁辺に第１アーム側面板１５を立設形成し、第１アーム側面板１５の上端縁により形成される上部開口を第１アーム用蓋板１６で覆蓋することにより全体としてボックス状に形成されてなる。しかも、このアーム筐体１２は、前記第１アーム側面板１５、第１アーム用蓋板１６及び第１アーム底面板１７とを組み合わせる際に、それぞれの板が接合する部位にＯ−リング等の封止部材を介装させることにより、アーム筐体１２の内部が外部に対して気密状態となるように形成される。 The arm housing 12 includes a first arm side plate 15 that constitutes a side surface portion of the arm housing 12, a first arm lid plate 16 that constitutes an upper surface portion of the arm housing 12 and can be opened and closed, and an arm housing. A first arm bottom plate 17 that forms the bottom of the first arm bottom plate 17, a first arm side plate 15 is formed upright on the edge of the first arm bottom plate 17, and is formed by the upper edge of the first arm side plate 15. The upper opening is covered with a first arm cover plate 16 to form a box shape as a whole. In addition, when the arm housing 12 is combined with the first arm side plate 15, the first arm cover plate 16, and the first arm bottom plate 17, an O-ring or the like is attached to a portion where each plate is joined. By interposing the sealing member, the inside of the arm housing 12 is formed in an airtight state with respect to the outside.

第１アーム駆動構造体１３は、第１アーム３を回動自在に可動させる構造体である。第１アーム駆動構造体１３は、前記第１アーム底面板１７の一端部近傍に頂部が固定された回動支持軸体１０と、この回動支持軸体１０を回動させる第１モータ（図示せず。）とを備え、第１モータの駆動により回動支持軸体１０を回動させ、これによって第１アーム３を水平面内において左右に回動させることができるようになっている。 The 1st arm drive structure 13 is a structure which moves the 1st arm 3 so that rotation is possible. The first arm drive structure 13 includes a rotation support shaft body 10 having a top fixed in the vicinity of one end of the first arm bottom plate 17 and a first motor for rotating the rotation support shaft body 10 (see FIG. (Not shown), and the rotation support shaft 10 is rotated by driving the first motor, whereby the first arm 3 can be rotated left and right in the horizontal plane.

第２アーム関節構造体１４は、この発明の関節構造体の一例であり、第２アーム４を回動させる機能を有する。 The second arm joint structure 14 is an example of the joint structure of the present invention, and has a function of rotating the second arm 4.

第２アーム関節構造体１４は、固定軸体２０、回動軸体２１、リール２２、回動伝達手段２３、回動軸体回動手段２４、第１電線２５、及び第２電線２６を備える。 The second arm joint structure 14 includes a fixed shaft body 20, a rotation shaft body 21, a reel 22, a rotation transmission means 23, a rotation shaft body rotation means 24, a first electric wire 25, and a second electric wire 26. .

前記固定軸体２０は、一端部を中心にして回動可能な第１アーム３の他端部における第１アーム底面板１７に、例えばボルト等により回転不能に固定設置され、かつ中心軸線に沿って貫通する貫通孔として、図３に示されるように、上端面に開口する上端開口部と下端部近傍の周側面に開口する側面開口部とを連通するように開設された貫通孔２７を有する。なお、この貫通孔２７は、第１電線を挿入配設するのであるから、第１電線挿入孔と称することもできる。 The fixed shaft body 20 is fixedly installed on the first arm bottom surface plate 17 at the other end portion of the first arm 3 that can rotate about one end portion so as not to be rotatable by, for example, a bolt, and is along the central axis. As shown in FIG. 3, the through-hole 27 is formed so as to communicate the upper end opening that opens to the upper end surface and the side opening that opens to the peripheral side surface near the lower end. . In addition, since this through-hole 27 inserts and arrange | positions a 1st electric wire, it can also be called a 1st electric wire insertion hole.

前記回動軸体２１は、上端面から下端面に貫通していて、前記回動軸体２０を挿入するに充分な空間を有する回動軸体挿入孔２８を有する。この回動軸体２１は、第２アーム４の一端部に固定されるように例えば第２アーム底面板２９の下面に回転不能に固定設置され、前記固定軸体２０の中心軸線と前記回動軸体挿入孔２８の中心軸線とが共通になるように、前記回動軸体挿入孔２８内に下から前記固定軸体２０を挿入配置し、回動軸体挿入孔２８内の上下に配置された軸受け３０により、前記固定軸体２０に対して回動可能に支持される。 The rotating shaft body 21 has a rotating shaft body insertion hole 28 that penetrates from the upper end surface to the lower end surface and has a sufficient space for inserting the rotating shaft body 20. For example, the rotation shaft 21 is fixedly installed on the lower surface of the second arm bottom plate 29 so as to be non-rotatable so as to be fixed to one end of the second arm 4, and the center axis of the fixed shaft 20 and the rotation The fixed shaft body 20 is inserted and arranged in the rotation shaft body insertion hole 28 from below so as to be in common with the central axis of the shaft body insertion hole 28, and is arranged above and below the rotation shaft body insertion hole 28. The bearing 30 is supported so as to be rotatable with respect to the fixed shaft body 20.

この回動軸体２１は、その上端面に開口する開口部からその外周面に開口する開口部に連通する貫通孔３１を備える。この貫通孔３１は、第２電線を挿入配置するので、第２電線挿入孔と称することもできる。前記第２アーム底面板２９には、回動軸体２１の上端面に開口する開口部に対応した位置に、挿通孔３６が開設される。したがって、回動軸体２１の外周面に開口する開口部から、貫通孔３１、回動軸体２１の上端面における開口部及び挿通孔３６を通じて、第２アーム４における第２アーム筐体３５内へと、第２電線を配設することができる。 The rotating shaft 21 includes a through hole 31 that communicates from an opening that opens to the upper end surface to an opening that opens to the outer peripheral surface. The through hole 31 can be referred to as a second electric wire insertion hole because the second electric wire is inserted and disposed. The second arm bottom plate 29 is provided with an insertion hole 36 at a position corresponding to the opening that opens at the upper end surface of the rotating shaft 21. Accordingly, in the second arm housing 35 in the second arm 4 through the through hole 31, the opening in the upper end surface of the rotation shaft body 21 and the insertion hole 36 from the opening portion opened on the outer peripheral surface of the rotation shaft body 21. A second electric wire can be disposed.

なお、第１アーム底面板１７に立設された固定軸体２０の上端に開口する開口部に対応する第２アーム底面板の位置にも、挿通孔３７が開設される。したがって、固定軸体２０の下端部近傍における外周面に開口する開口部から、貫通孔２７及び挿通孔３７を通じて、第２アーム筐体３５内へと、第１電線を配設することができる。 An insertion hole 37 is also formed at the position of the second arm bottom plate corresponding to the opening that opens at the upper end of the fixed shaft body 20 erected on the first arm bottom plate 17. Therefore, the first electric wire can be disposed from the opening that opens to the outer peripheral surface in the vicinity of the lower end portion of the fixed shaft body 20 into the second arm housing 35 through the through hole 27 and the insertion hole 37.

前記リール２２は、図６に示されるように、上下にフランジ３２Ａ，３２Ｂを有する円板であり、その外周面には、第２電線２６を挿通するための挿通孔３３が開設される。 As shown in FIG. 6, the reel 22 is a disk having upper and lower flanges 32 A and 32 B, and an insertion hole 33 for inserting the second electric wire 26 is formed on the outer peripheral surface thereof.

このリール２２は、第１アーム底面板１７に縦に立設された支持軸３４の上部で、軸受けを介して回転可能に、支持される。この支持軸３４の中心軸線と前記回動軸体２１及び固定軸体２０の中心線とが平行であるように、支持軸３４が配置される。 The reel 22 is supported on a support shaft 34 erected vertically on the first arm bottom plate 17 so as to be rotatable via a bearing. The support shaft 34 is arranged so that the center axis of the support shaft 34 and the center lines of the rotating shaft body 21 and the fixed shaft body 20 are parallel to each other.

前記回動伝達手段２３は、前記回動軸体２１の回動に連動して前記リール２２を回動させる手段であり、図示する例においては、前記回動軸体２１の外周面と前記リール２２の外周面とに架け渡されたベルト３８である。 The rotation transmission means 23 is a means for rotating the reel 22 in conjunction with the rotation of the rotation shaft body 21, and in the illustrated example, the outer peripheral surface of the rotation shaft body 21 and the reel. 22 is a belt 38 laid around the outer peripheral surface of the belt 22.

前記回動軸体回動手段２４は、回動軸体２１を回動させる手段である。この例においては、回動軸体２１の外周面に設けられた第１ベルトプーリ３９と、第１回転軸１１の頂部に装着された第２ベルトプーリ４０と、前記第１ベルトプーリ３９と前記第２ベルトプーリ４０とに架け渡されたプーリーベルト４１とを備える。さらに、図４に示されるように、この回動軸体回動手段２４は、ベルト張力調節手段４２を有する。 The rotating shaft body rotating means 24 is means for rotating the rotating shaft body 21. In this example, the first belt pulley 39 provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft body 21, the second belt pulley 40 mounted on the top of the first rotating shaft 11, the first belt pulley 39, and the A pulley belt 41 is provided between the second belt pulley 40 and the second belt pulley 40. Furthermore, as shown in FIG. 4, the rotating shaft rotating means 24 has a belt tension adjusting means 42.

このベルト張力調節手段４２は、図４及び図６によく示されるように、支持軸３４に装着されたウォームホイール４３と、このウォームホイール４３に噛み合うウォーム歯車４４と、前記ウォーム歯車４３に皿ネジ等により固定的に装着され、かつ前記支持軸３４を中にして互いに反対方向に水平に延在する一対の水平支持体４４，４４と、この水平支持体４４，４４それぞれの先端部に取り付けられた支持ピン４５，４５と、この支持ピン４５，４５に回転可能に装着されたテンションローラ４６，４６とを備えてなり、前記テンションローラ４６，４６は、前記プーリーベルト４１を押さえるように接している。このベルト張力調節手段４２においては、前記ウォーム歯車４４を取り付けた回転軸４７の一端を例えばハンドル（図示せず。）等により回転させることによりウォーム歯車４４を回転させると、このウォーム歯車４４に噛み合うウォームホイール４３が回動し、このウォーム歯車４４の回動により一対の水平支持体４４，４４が支持軸３４を中心にして時計方向又は反時計方向に回動し、その回動によりテンションローラ４６，４６がプーリーベルト４１を押さえるように回動し、またはプーリーベルト４１の押さえを緩めるように回動し、その結果としてプーリーベルト４１の張力が調節されるようになっている。以上の説明により明らかなように、ウォーム歯車４４を取り付けた回転軸４７を回転操作することにより、テンションローラ４６，４６の位置が変わり、これによってプーリーベルト４１の張力が調整される。 4 and 6, the belt tension adjusting means 42 includes a worm wheel 43 attached to the support shaft 34, a worm gear 44 meshing with the worm wheel 43, and a countersunk screw on the worm gear 43. A pair of horizontal supports 44, 44 that are fixedly mounted by the like and extend horizontally in the opposite directions with the support shaft 34 in between, and attached to the front ends of the horizontal supports 44, 44, respectively. Support pins 45, 45 and tension rollers 46, 46 rotatably mounted on the support pins 45, 45. The tension rollers 46, 46 are in contact with each other so as to press the pulley belt 41. Yes. In the belt tension adjusting means 42, when the worm gear 44 is rotated by rotating one end of a rotating shaft 47 to which the worm gear 44 is attached, for example, by a handle (not shown) or the like, the belt worm gear 44 meshes with the worm gear 44. The worm wheel 43 is rotated, and the pair of horizontal supports 44 and 44 are rotated clockwise or counterclockwise around the support shaft 34 by the rotation of the worm gear 44, and the tension roller 46 is rotated by the rotation. , 46 is rotated so as to press the pulley belt 41 or is rotated so as to loosen the press of the pulley belt 41, and as a result, the tension of the pulley belt 41 is adjusted. As is apparent from the above description, by rotating the rotary shaft 47 to which the worm gear 44 is attached, the positions of the tension rollers 46 and 46 are changed, whereby the tension of the pulley belt 41 is adjusted.

前記第１電線２５は、図示する例においては、第２アーム筐体３５内に配置された第３モータ（図示せず。）に電力を供給する動力線である。この第１電線２５は、ロボットアーム本体２内に設置された例えば変圧器等を含む電源から第１アーム筐体１２内に延在し、第１アーム筐体１２内の適宜部位に延長配設された後に、固定軸体２０の下端部近傍におけるその外周面に開口する開口部から貫通孔２７内に配設され、固定軸体２０の上端に開口する開口部から第２アーム筐体３５の挿通孔３７を通って第２アーム筐体３５内に配置された第３モータ（図示せず。）に接続される。 In the illustrated example, the first electric wire 25 is a power line that supplies electric power to a third motor (not shown) disposed in the second arm housing 35. The first electric wire 25 extends from a power source including, for example, a transformer installed in the robot arm body 2 into the first arm housing 12 and extends to an appropriate part in the first arm housing 12. After that, the second arm housing 35 is disposed in the through-hole 27 from the opening opening in the outer peripheral surface in the vicinity of the lower end portion of the fixed shaft body 20 and from the opening opening in the upper end of the fixed shaft body 20. It is connected to a third motor (not shown) disposed in the second arm housing 35 through the insertion hole 37.

第２電線２６は、第２アーム筐体３５内に配置された第３モータ（図示せず。）に動作指令信号を電送する信号線である。この第２電線２６は、ロボットアーム本体２内に設置された例えば変圧器等を含む電源から第１アーム筐体１２内に延在し、第１アーム筐体１２内の適宜部位に延長配設された後に、図６に示されるように、支持軸３４に形成された電線配設貫通孔４８内に挿通され、リール２２における挿通孔３３からリール２２の外側に引き出され、図５（ａ）に示されるように、リール２２の外周面に少なくとも１回巻き回された後に回動軸体２１の外周面に少なくとも１回巻き回され、図３に示されるように、回動軸体２１の外周面に開口する開口部から貫通孔３１の中に案内され、貫通孔３１内に配設され、挿通孔３６を通って第２アーム筐体３５内に延設され、第２アーム筐体３５内に設置される第３モータ（図示せず。）に接続される。 The second electric wire 26 is a signal line that transmits an operation command signal to a third motor (not shown) disposed in the second arm housing 35. The second electric wire 26 extends from a power source including, for example, a transformer installed in the robot arm body 2 into the first arm housing 12 and extends to an appropriate part in the first arm housing 12. After that, as shown in FIG. 6, the wire is inserted into the electric wire arrangement through hole 48 formed in the support shaft 34, and is pulled out from the insertion hole 33 in the reel 22 to the outside of the reel 22. As shown in FIG. 3, after being wound around the outer peripheral surface of the reel 22 at least once, it is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft body 21 at least once, and as shown in FIG. It is guided into the through hole 31 from the opening that opens to the outer peripheral surface, is disposed in the through hole 31, extends into the second arm casing 35 through the insertion hole 36, and is provided in the second arm casing 35. It is connected to a third motor (not shown) installed inside.

ここにおいて、前記リール２２の外周面に第２電線２６が少なくとも１回巻回され、また前記回動軸体２１の外周面に少なくとも１回巻回されていることに、意味がある。すなわち、前記リール２２における挿通孔３３から引き出された第２電線２６が直ちに回動軸体２１における外周面開口部に至り、回動軸体２１の貫通孔３１内に配設されるとすると、回動軸体２１の回動に応じてリール２２が回動することにより、挿通孔３３において第２電線２６の折り曲げ動作が繰り返され、折り曲げ動作の繰り返しにより生じる第２電線２６における疲労により挿通孔３３において第２電線２６が断線するおそれがある。同様な断線のおそれは、回動軸体２１の外周面に開口する開口部においても存在する。ところが、この発明においては、リール２２の外周面に、少なくとも１回、第２電線２６を巻き回し、また回動軸体２１の外周面に、少なくとも１回、第２電線２６を巻き回しているので、例えば、図５（ａ）に示されるように、回動軸体２１を時計方向に回動させると、回動軸体２１の外周面に巻き回されている第２電線２６が折線方向に送り出されてリール２２の外周面に巻き取られ、回動軸体２１を反時計方向に回動させると、リール２２の外周面に巻き回されている第２電線２６が折線方向に送り出されて回動軸体２１の外周面に巻き取られることになり、回動軸体２１の外周面における開口部及びリール２２における挿通孔３３にて第２電線２６が屈曲することがないので、第２電線６の断線等の虞がなくなる。 Here, it is meaningful that the second electric wire 26 is wound around the outer peripheral surface of the reel 22 at least once and is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft body 21 at least once. That is, when the second electric wire 26 drawn out from the insertion hole 33 in the reel 22 immediately reaches the outer peripheral surface opening of the rotating shaft body 21 and is disposed in the through hole 31 of the rotating shaft body 21, When the reel 22 rotates according to the rotation of the rotating shaft body 21, the bending operation of the second electric wire 26 is repeated in the insertion hole 33, and the insertion hole is caused by fatigue in the second electric wire 26 caused by the repetition of the bending operation. At 33, the second electric wire 26 may be disconnected. A similar risk of disconnection also exists in the opening that opens to the outer peripheral surface of the rotating shaft 21. However, in the present invention, the second electric wire 26 is wound around the outer peripheral surface of the reel 22 at least once, and the second electric wire 26 is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 at least once. Therefore, for example, as shown in FIG. 5A, when the rotating shaft 21 is rotated clockwise, the second electric wire 26 wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 is broken. When the rotary shaft 21 is rotated counterclockwise, the second electric wire 26 wound around the outer peripheral surface of the reel 22 is sent out in the direction of the broken line. Thus, the second electric wire 26 is not bent at the opening on the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 and the insertion hole 33 on the reel 22. There is no risk of disconnection of the two electric wires 6.

［第２アーム］
前記第２アーム４は、第２アーム関節構造体１４によって第１アーム３に支持され、第３アーム５を回動可能に支持する第３アーム関節構造体５０を装備する。 [Second arm]
The second arm 4 is supported by the first arm 3 by a second arm joint structure 14 and is equipped with a third arm joint structure 50 that rotatably supports the third arm 5.

第２アーム４は、図３にも示されているように、第２アーム筐体３５を備え、この第２アーム筐体３５内に、図示しない第３モータと第３アーム関節構造体５０とを装備する。また、第２アーム筐体３５内においては、図５（ｃ）に示されるように、第２アーム筐体３５における底面にて、第１電線２５及び第２電線２６が例えば固定金具等により固定され、次いで第３モータ（図示せず）に結線されている。 As shown in FIG. 3, the second arm 4 includes a second arm housing 35, and a third motor and a third arm joint structure 50 (not shown) are included in the second arm housing 35. Equipped with. In the second arm housing 35, as shown in FIG. 5C, the first electric wire 25 and the second electric wire 26 are fixed to the bottom surface of the second arm housing 35 by, for example, a fixing bracket or the like. Then, it is connected to a third motor (not shown).

第３アーム関節構造体５０は、回動軸体回動手段が回動軸体を第３モータにより回動させることの外は、前記第２アーム関節構造体１４と同様の構造を有する。 The third arm joint structure 50 has the same structure as the second arm joint structure 14 except that the rotating shaft rotating means rotates the rotating shaft by the third motor.

[第３アーム]
第３アーム５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、固定フィンガ５１及び可動フィンガ５２を備えるフィンガ６と、前記固定フィンガ５１及び可動フィンガ５２を垂直面内で回転乃至回動させ、また、前記可動フィンガ５２を固定フィンガ５１に対して前進又は後進させるフィンガ駆動部５３とを備えて成る。 [3rd arm]
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the third arm 5 rotates the finger 6 including a fixed finger 51 and a movable finger 52, and the fixed finger 51 and the movable finger 52 in a vertical plane. Or a finger driving unit 53 for rotating and moving the movable finger 52 forward or backward with respect to the fixed finger 51.

なお、図１（ａ）において、５４で示されるのは、固定フィンガ５１及び可動フィンガ５２で例えば円盤状のシリコンウエハー５５を把持する場合に、前記シリコンウエハー５５を保護するための緩衝部材例えばゴムロールである。フィンガ駆動部５３は、例えばフィンガ６を回転乃至回動するための回転手段及び可動フィンガ５３の前進及び後進を駆動する前後進手段等により形成される。 In FIG. 1A, reference numeral 54 denotes a buffer member for protecting the silicon wafer 55, such as a rubber roll, when the disk-shaped silicon wafer 55 is held by the fixed finger 51 and the movable finger 52, for example. It is. The finger driving unit 53 is formed by, for example, a rotating means for rotating or rotating the finger 6 and a forward / reverse means for driving the moving finger 53 forward and backward.

[ロボットアームの作用]
この発明の一例であるロボットアーム１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように長く延びた状態から、図７に示されるように、ロボットアーム１が縮まっている状態にまで、動作させることができる。 [Robot arm action]
The robot arm 1 as an example of the present invention extends from a state where it is extended as shown in FIGS. 1A and 1B to a state where the robot arm 1 is contracted as shown in FIG. It can be operated.

先ず、ロボットアーム本体２に内蔵された第１モータを駆動すると、第１モータの駆動により回動支持体１０が回動する。回動支持体１０の回転角度は、制御手段により制御される。回動支持体１０が回動することにより、第１アーム３の全体が、回動する。 First, when the first motor built in the robot arm body 2 is driven, the rotation support body 10 is rotated by driving the first motor. The rotation angle of the rotation support 10 is controlled by the control means. When the rotation support body 10 is rotated, the entire first arm 3 is rotated.

ロボットアーム本体２に内蔵された第２モータを駆動すると、図２に示されるように、第１回転軸１１が回動して第２ベルトプーリ４０が回動し、プーリーベルト４１によりその回動力が第１ベルトプーリ３９に伝達され、これにより、回動軸体２１が回動する。回動軸体２１の回転角度は、第１回転軸１１の回転角度により決定され、第１回転軸１１の回転角度は、第２モータを制御する制御手段により決定される。 When the second motor built in the robot arm body 2 is driven, as shown in FIG. 2, the first rotating shaft 11 is rotated and the second belt pulley 40 is rotated. Is transmitted to the first belt pulley 39, whereby the rotating shaft 21 rotates. The rotation angle of the rotating shaft body 21 is determined by the rotation angle of the first rotation shaft 11, and the rotation angle of the first rotation shaft 11 is determined by a control unit that controls the second motor.

前記回動軸体２１が回動すると、図５（ｂ）に示されるように、ベルト３８によりリール２２が回動する。この例においては図５（ｂ）に示されるように、回動軸体２１の回転方向とリール２２の回転方向とは順方向である。回動軸体２１が時計方向に回動することにより回動軸体２１の外周面に巻回されている第２電線２６を送り出すと、時計方向に回動するリール２２の外周面に第２電線２６が巻回される。これとは逆に、回動軸体２１が反時計方向に回動すると、これに連動して反時計方向に回動するリール２２の外周面に巻回されている第２電線２６が送り出され、送り出された第２電線２６を回動軸体２１がその外周面に巻き取る。したがって、回動軸体２１の外周面における開口部及びリール２２における挿通孔３３で第２電線２６が回動毎に屈曲することがないので、第２電線２６が屈曲の繰り返しによる断線を起こすことがない。 When the rotating shaft 21 rotates, the reel 22 is rotated by the belt 38 as shown in FIG. In this example, as shown in FIG. 5B, the rotation direction of the rotary shaft body 21 and the rotation direction of the reel 22 are forward directions. When the second electric wire 26 wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft body 21 is sent out by rotating the rotating shaft body 21 in the clockwise direction, the second outer surface of the reel 22 rotating in the clockwise direction is second. The electric wire 26 is wound. On the contrary, when the rotating shaft 21 rotates counterclockwise, the second electric wire 26 wound around the outer peripheral surface of the reel 22 that rotates counterclockwise in conjunction with the rotating shaft 21 is sent out. The rotating shaft body 21 winds the fed second electric wire 26 around its outer peripheral surface. Therefore, since the second electric wire 26 is not bent at every rotation through the opening on the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 and the insertion hole 33 in the reel 22, the second electric wire 26 is broken due to repeated bending. There is no.

一方、第１電線２５は、回動軸体２１における回動軸体挿入孔２８に内装された固定軸体２０における貫通孔２７内に挿通配置されているので、回動軸体２１の回動にも拘わらず第１電線２５が捩れることはない。 On the other hand, since the first electric wire 25 is inserted and disposed in the through hole 27 in the fixed shaft body 20 housed in the rotation shaft body insertion hole 28 in the rotation shaft body 21, the rotation of the rotation shaft body 21. Nevertheless, the first electric wire 25 is not twisted.

なお、プーリーベルト４１の張力を適正に調節する必要があるときには、ベルト張力調節手段４２を操作する。すなわち、図４に示されるように、回転軸４７の一端を例えばハンドル（図示せず。）等により回転させることによりウォーム歯車４４を回転させる。そうすると、このウォーム歯車４４に噛み合うウォームホイール４３が回動し、このウォーム歯車４４の回動により一対の水平支持体４４，４４が支持軸３４を中心にして時計方向又は反時計方向に回動し、その回動によりテンションローラ４６，４６がプーリーベルト４１を押さえるように回動し、またはプーリーベルト４１の押さえを緩めるように回動し、その結果としてプーリーベルト４１の張力が調節される。 When it is necessary to properly adjust the tension of the pulley belt 41, the belt tension adjusting means 42 is operated. That is, as shown in FIG. 4, the worm gear 44 is rotated by rotating one end of the rotating shaft 47 with, for example, a handle (not shown). Then, the worm wheel 43 engaged with the worm gear 44 is rotated, and the pair of horizontal support bodies 44 and 44 are rotated clockwise or counterclockwise about the support shaft 34 by the rotation of the worm gear 44. As a result, the tension rollers 46 and 46 are rotated so as to press the pulley belt 41, or are rotated so as to loosen the press of the pulley belt 41. As a result, the tension of the pulley belt 41 is adjusted.

第１電線２５及び第２電線２６は、第２アーム筐体３５内に配置された第３モータに結線される。この第１電線２５が固定軸体２０における貫通孔２７内に挿通配置され、第２電線２６は回転軸体２１における貫通孔３１に挿通配置されることにより、第１電線２５と第２電線２６とが分離した状態になっているので、第２電線２６が信号線である場合に、第２電線２６は第１電線２５からの雑音を拾うことが極めて少なくなり、したがって第２電線２６により供給される信号により駆動される第３モータが誤動作をすることがなくなる。 The first electric wire 25 and the second electric wire 26 are connected to a third motor arranged in the second arm housing 35. The first electric wire 25 is inserted into the through hole 27 in the fixed shaft body 20, and the second electric wire 26 is inserted into the through hole 31 in the rotary shaft body 21, whereby the first electric wire 25 and the second electric wire 26 are arranged. Are separated from each other. Therefore, when the second electric wire 26 is a signal line, the second electric wire 26 is extremely less likely to pick up noise from the first electric wire 25, and is therefore supplied by the second electric wire 26. The third motor driven by the received signal will not malfunction.

第２アーム４が、図２に示すように第１回転軸１１の回動により、左右に回動する。 As shown in FIG. 2, the second arm 4 rotates left and right by the rotation of the first rotation shaft 11.

この第２アーム４に対して第３アーム５は、前記第２アーム関節構造体１４と同様の構造を有する第３アーム関節構造体５０により回動する。また、第３アーム５０におけるフィンガー６は、第３アーム５０内に装備されたフィンガ駆動部５３により駆動される。 The third arm 5 is rotated with respect to the second arm 4 by a third arm joint structure 50 having the same structure as the second arm joint structure 14. Further, the finger 6 in the third arm 50 is driven by a finger driving unit 53 provided in the third arm 50.

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、この発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、この発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

なお、前記実施形態においては、３つのアームを有する３段のロボットアームの例を説明しているが、これに限られず、４段、５段以上のロボットアームにおいても、本実施形態に係る第２アーム関節構造体１４の構成を採用することができる。例えば、第１アーム、第２アーム、第３アーム、および第４のアームを有する４段のロボットアームの場合には、第１アーム、第２アーム（この発明の第２アームに相当）、第３アームをこの発明に係るロボットアームの第２アーム関節構造体１４を適用できる組み合わせと考えて、この構造を採用することは当然であるが、第２アーム、第３アーム（この発明の第２アームに相当）、第４のアームをこの発明に係るロボットアームの第２アーム関節構造体１４を適用できる組み合わせと考えて、この構造を採用することもできる。 In the above-described embodiment, an example of a three-stage robot arm having three arms has been described. However, the present invention is not limited to this, and the robot arm having four stages, five stages or more is also the first embodiment according to this embodiment. The configuration of the two-arm joint structure 14 can be employed. For example, in the case of a four-stage robot arm having a first arm, a second arm, a third arm, and a fourth arm, the first arm, the second arm (corresponding to the second arm of the present invention), the second arm The three arms are considered to be a combination to which the second arm joint structure 14 of the robot arm according to the present invention can be applied, and it is natural to adopt this structure, but the second arm, the third arm (the second arm of the present invention). It is also possible to adopt this structure by considering the fourth arm as a combination to which the second arm joint structure 14 of the robot arm according to the present invention can be applied.

前記実施形態においては、第１電線２５が動力線であり、第２電線２６が信号線であるが、第１信号線２５が信号線であり、第２電線２６が動力線であっても良い。 In the embodiment, the first electric wire 25 is a power line and the second electric wire 26 is a signal line. However, the first signal line 25 may be a signal line and the second electric wire 26 may be a power line. .

前記回動伝達手段２３としてのベルト３８は、図８（ｂ）に示すように、たすきがけとなるように回動軸体２１とリール２２とに架け渡してもよい。このようにベルト３８を架け渡す場合には、回動軸体２１の回転方向とリールの回転方向とは逆方向になるので、第２電線２６は、図８（ａ）に示されるように、回転軸体２１の外周面に時計方向に巻回する一方、リール２２には反時計方向に巻回する。 As shown in FIG. 8B, the belt 38 as the rotation transmitting means 23 may be bridged between the rotation shaft body 21 and the reel 22 so as to be plucked. When the belt 38 is laid over in this way, the rotation direction of the rotating shaft 21 and the rotation direction of the reel are opposite to each other, so that the second electric wire 26 is, as shown in FIG. The reel 22 is wound around the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 in the clockwise direction while the reel 22 is wound in the counterclockwise direction.

図１は、この発明に係るロボットアームの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は概略平面図であり、図１（ｂ）は概略正面図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a robot arm according to the present invention, FIG. 1 (a) is a schematic plan view, and FIG. 1 (b) is a schematic front view. 図２は、この発明に係るロボットアームの一例における第１アームの内部構造を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing the internal structure of the first arm in an example of the robot arm according to the present invention. 図３は、この発明に係るロボットアームの一例における第１アームの内部構造であって、二系統の電線を配設する状態を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal structure of the first arm in an example of the robot arm according to the present invention, in a state in which two electric wires are arranged. 図４は、この発明に係るロボットアームの一例における第１アームの内部構造を平面から見た状態を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the internal structure of the first arm in an example of the robot arm according to the present invention is seen from a plane. 図５は、この発明に係るロボットアームの一例における第１アームの部分詳細を示す図であり、図５（ａ）は図３におけるＢ−Ｂ線断面を示す部分断面図であり、図５（ｂ）は図３におけるＣ−Ｃ線断面を示す部分断面図であり、図５（ｃ）は図におけるＤ−Ｄ線断面を示す部分断面図である。FIG. 5 is a view showing details of a part of a first arm in an example of a robot arm according to the present invention, FIG. 5 (a) is a partial cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in FIG. FIG. 5B is a partial cross-sectional view showing a cross section taken along the line CC in FIG. 3, and FIG. 5C is a partial cross-sectional view showing a cross section taken along the line DD in FIG. 図６は、図３におけるＥ−Ｅ線断面を示す部分断面図である。6 is a partial cross-sectional view showing a cross section taken along line EE in FIG. 3. 図７は、この発明の一例であるロボットアームが最小に縮まっている状態を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a state where the robot arm which is an example of the present invention is contracted to the minimum. 図８は、この発明のロボットアームの他の例における第１アームの部分詳細を示す図であり、図８（ａ）は回動軸体とリールとに第２電線を架け渡した状態を示す概略図であり、図８（ｂ）は回動軸体とリールとにベルトを架け渡した状態を示す概略図である。FIG. 8 is a view showing the details of a part of the first arm in another example of the robot arm of the present invention, and FIG. 8A shows a state where the second electric wire is bridged between the rotating shaft body and the reel. FIG. 8B is a schematic diagram illustrating a state where a belt is bridged between a rotating shaft body and a reel.

符号の説明Explanation of symbols

１ロボットアーム
２ロボットアーム本体
３第１アーム
４第２アーム
５第３アーム
６フィンガー
７枠体
８ベアリング
９軸配設孔
１０回動支持軸体
１１第１回転軸体
１２アーム筐体
１３第１アーム駆動構造体
１４第２アーム関節構造体
１５第１アーム側面板
１６第１アーム用蓋板
１７第１アーム底面板
２０固定軸体
２１回動軸体
２２リール
２３回動伝達手段
２４回動軸体回動手段
２５第１電線
２６第２電線
２７貫通孔
２８回動軸体挿入孔
２９第２アーム底面板
３０軸受け
３１貫通孔
３２Ａフランジ
３３挿通孔
３４支持軸
３５第２アーム筐体
３６挿通孔
３７挿通孔
３８ベルト
３９第１ベルトプーリ
４０第２ベルトプーリ
４１プーリーベルト
４２ベルト張力調節手段
４３ウォームホイール
４４ウォーム歯車
４５支持ピン
４６テンションローラ
４７回転軸
４８電線配設貫通孔
５０第３アーム関節構造体
５１固定フィンガ
５２可動フィンガ
５３フィンガ駆動部
５４ゴムロール
５５シリコンウエハー

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot arm 2 Robot arm main body 3 1st arm 4 2nd arm 5 3rd arm 6 Finger 7 Frame body 8 Bearing 9 Axis arrangement | positioning hole 10 Rotation support shaft body 11 1st rotating shaft body 12 Arm housing | casing 13 1st Arm drive structure 14 Second arm joint structure 15 First arm side plate 16 First arm cover plate 17 First arm bottom plate 20 Fixed shaft body 21 Rotating shaft body 22 Reel 23 Rotating transmission means 24 Rotating shaft Body rotating means 25 First electric wire 26 Second electric wire 27 Through hole 28 Rotary shaft body insertion hole 29 Second arm bottom plate 30 Bearing 31 Through hole 32A Flange 33 Insertion hole 34 Support shaft 35 Second arm housing 36 Insertion hole 37 Insertion hole 38 Belt 39 First belt pulley 40 Second belt pulley 41 Pulley belt 42 Belt tension adjusting means 43 Worm wheel 44 Worm gear 45 Support pin 46 Tension roller 47 Rotating shaft 48 Electric wire arrangement through-hole 50 Third arm joint structure 51 Fixed finger 52 Movable finger 53 Finger drive unit 54 Rubber roll 55 Silicon wafer

Claims

一端部を中心にして回動可能な第１アームの他端部に回転不能に設けられ、かつ中心軸線に沿って貫通する貫通孔を有する固定軸体と、
第２アームの一端部に固定され、前記固定軸体の中心軸線と同軸となり、かつ固定軸体に対して回動可能に、固定軸体を内装し、周面に開口する開口部から前記第２アーム内に連通する貫通孔を有する回動軸体と、
前記回動軸体を回動させる回動軸体回動手段と、
前記第１アームに回動可能に軸支され、周面に開口する開口部を備えたリールと、
前記回動軸体の回動に連動して前記リールを回動させる回動伝達手段と、
前記固定軸体の貫通孔内に配設される第１電線と、
前記リールの内部を通って前記リールの開口部から延在し、前記リールの外周面を少なくとも１回巻回されてから前記回動軸体の周面に少なくとも１回巻回され、前記回動軸体の開口部から貫通孔内を延在する第２電線と、
を有することを特徴とする関節構造体。 A fixed shaft body provided in a non-rotatable manner at the other end portion of the first arm that is rotatable about one end portion, and having a through-hole penetrating along the central axis,
The fixed arm is fixed to one end of the second arm, is coaxial with the central axis of the fixed shaft, and is rotatable with respect to the fixed shaft. A rotating shaft having a through hole communicating with the two arms;
A rotating shaft rotating means for rotating the rotating shaft;
A reel that is pivotally supported by the first arm and includes an opening that opens to a peripheral surface;
A rotation transmission means for rotating the reel in conjunction with the rotation of the rotation shaft;
A first electric wire disposed in the through hole of the fixed shaft body;
The reel extends from the opening of the reel through the inside of the reel, is wound at least once around the outer peripheral surface of the reel, and is then wound at least once around the peripheral surface of the rotating shaft. A second electric wire extending in the through hole from the opening of the shaft body;
A joint structure characterized by comprising:

前記回動軸体回動手段は、前記回動軸体の外周に設けられた第１ベルトプーリと前記リールの外周に設けられた第２ベルトプーリと前記第１ベルトプーリとに巻回されたベルトとを有することを特徴とする前記請求項１に記載の関節構造体。 The rotating shaft body rotating means is wound around a first belt pulley provided on the outer periphery of the rotating shaft body, a second belt pulley provided on the outer periphery of the reel, and the first belt pulley. The joint structure according to claim 1, further comprising a belt.

前記請求項２に記載のベルトの張力を調節するベルト張力調節手段が設けられてなる前記請求項２に記載の関節構造体。 The joint structure according to claim 2, further comprising belt tension adjusting means for adjusting the tension of the belt according to claim 2.

前記ベルト張力調節手段は、前記第１ベルトプーリと前記第２ベルトプーリとに架け渡されたベルトにおける、互いに向き合っているベルト部分を、締め付けるように形成されて成る前記請求項３に記載の関節構造体。 The joint according to claim 3, wherein the belt tension adjusting means is formed so as to tighten belt portions facing each other in a belt spanned between the first belt pulley and the second belt pulley. Structure.

前記請求項１〜４のいずれか一項に記載の関節構造体を備えてなることを特徴とする多関節ロボット。 An articulated robot comprising the joint structure according to any one of claims 1 to 4.