JP2017080855A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】ロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができるロボットを提供すること。
【解決手段】ロボットは、第1アーム12および第2アーム13で構成された第1部材と、第3アーム14および第4アーム15で構成され、第1部材に所定の回動軸周りに回動可能に設けられ、所定の回動軸の軸方向から見て、第1部材と重なることが可能な第2部材と、第3アーム14に、第3アーム14の外表面に対して離間した部分を有して設けられたカバー18と、第3アーム14とカバー18との間に少なくとも一部が位置して設けられ、配線および配管のうちの少なくとも一方を有する可撓性の可撓性部材22と、を備える。
【選択図】図16
【解決手段】ロボットは、第1アーム12および第2アーム13で構成された第1部材と、第3アーム14および第4アーム15で構成され、第1部材に所定の回動軸周りに回動可能に設けられ、所定の回動軸の軸方向から見て、第1部材と重なることが可能な第2部材と、第3アーム14に、第3アーム14の外表面に対して離間した部分を有して設けられたカバー18と、第3アーム14とカバー18との間に少なくとも一部が位置して設けられ、配線および配管のうちの少なくとも一方を有する可撓性の可撓性部材22と、を備える。
【選択図】図16
Description
本発明は、ロボットに関するものである。
従来、ロボットアームを備えたロボットが知られている。ロボットアームは複数のアーム(アーム部材)が関節部を介して連結され、最も先端側(最も下流側)のアームには、エンドエフェクターとして、例えば、ハンドが装着される。関節部はモーターにより駆動され、その関節部の駆動により、アームが回動する。そして、ロボットは、例えば、ハンドで対象物を把持し、その対象物を所定の場所へ移動させ、組立等の所定の作業を行う。
このようなロボットとして、特許文献1には、垂直多関節ロボットが開示されている。特許文献1に記載のロボットは、基台に対してハンドを、最も基端側(最も上流側)の回動軸(鉛直方向に延びる回動軸)である第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる際、基台に対して最も基端側(基台側)のアームである第1アームを、前記第1回動軸周りに回動させることにより行う構成になっている。
特許文献1に記載のロボットでは、ハンドを基台に対して第1回動軸周りに180°異なる位置に移動させる場合に、ロボットが干渉しないようにするための大きな空間を必要とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の本発明により実現することが可能である。
本発明のロボットは、少なくとも1つのアームを含む第1部材と、
前記第1部材とは異なる少なくとも1つのアームを含み、前記第1部材に所定の回動軸周りに回動可能に設けられ、前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と重なることが可能な第2部材と、
前記第2部材に、前記第2部材の外表面に対して離間した部分を有して設けられた第3部材と、
配線および配管のうちの少なくとも一方を有し、可撓性を有する可撓性部材と、を備え、
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記第2部材と前記第3部材との間に位置していることを特徴とする。
前記第1部材とは異なる少なくとも1つのアームを含み、前記第1部材に所定の回動軸周りに回動可能に設けられ、前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と重なることが可能な第2部材と、
前記第2部材に、前記第2部材の外表面に対して離間した部分を有して設けられた第3部材と、
配線および配管のうちの少なくとも一方を有し、可撓性を有する可撓性部材と、を備え、
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記第2部材と前記第3部材との間に位置していることを特徴とする。
このようなロボットによれば、所定の回動軸の軸方向から見て、第1部材と第2部材とが重なることが可能であるため、ロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。また、可撓性部材が第2部材側から第1部材側に撓んで変位するのを第3部材(アウター部材)により規制することができる。そのため、可撓性部材が第1部材に接触(干渉)することを低減することができる。特に、所定の回動軸の軸方向から見て第1部材と第2部材とが重なるときに、第1部材と第2部材との間の距離が小さくなるため、可撓性部材が第2部材側から第1部材側に撓んで変位することを第3部材により規制することは、可撓性部材が第1部材に接触することを低減する上で有用である。
本発明のロボットでは、前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と前記第2部材とが重なっている場合に、前記可撓性部材は、前記第1部材と前記第2部材との間に位置する部分があることが好ましい。
このような場合、所定の回動軸の軸方向から見て第1部材と第2部材とが重なるときに、可撓性部材が第2部材側から第1部材側に撓んで変位することを第3部材により規制することは、可撓性部材が第1部材に接触することを低減する上で特に有用である。
本発明のロボットでは、前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と前記第2部材とが重なっている場合に、前記第3部材は、前記第1部材と前記第2部材との間に位置する部分があることが好ましい。
これにより、所定の回動軸の軸方向から見て第1部材と第2部材とが重なるときに、可撓性部材が第1部材に接触することを第3部材により効率的に低減することができる。
本発明のロボットでは、前記第3部材は、前記第2部材の外側面を囲む形状であることが好ましい。
これにより、可撓性部材が外側に撓んで変位することを第3部材により第2部材の外周の全域に亘って規制することができる。
本発明のロボットでは、前記第1部材は、第1回動軸周りに回動可能な第1アームであり、
前記第2部材は、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームであり、
前記所定の回動軸は、前記第2回動軸であることが好ましい。
前記第2部材は、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームであり、
前記所定の回動軸は、前記第2回動軸であることが好ましい。
これにより、可撓性部材が第2アーム側から第1アーム側に撓んで変位するのを第3部材により規制することができる。
本発明のロボットでは、前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長く、前記第1アームと前記第2アームとが重なることが可能であることが好ましい。
このような場合、第2回動軸の軸方向から見て第1アームと第2アームとが重なるときに、第1アームと第2アームとの間の距離が小さくなるため、可撓性部材が第2アーム側から第1アーム側に撓んで変位することを第3部材により規制することは、可撓性部材が第1アームに接触することを低減する上で特に有用である。
本発明のロボットでは、前記第1部材は、第1回動軸周りに回動可能な第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を有し、
前記第2部材は、前記第2アームに、前記第2回動軸の軸方向と平行な軸方向である第3回動軸周りに回動可能に設けられた第3アームと、前記第3アームに、前記第3回動軸の軸方向と異なる軸方向である第4回動軸周りに回動可能に設けられた第4アームと、を有し、
前記所定の回動軸は、前記第3回動軸であることが好ましい。
前記第2部材は、前記第2アームに、前記第2回動軸の軸方向と平行な軸方向である第3回動軸周りに回動可能に設けられた第3アームと、前記第3アームに、前記第3回動軸の軸方向と異なる軸方向である第4回動軸周りに回動可能に設けられた第4アームと、を有し、
前記所定の回動軸は、前記第3回動軸であることが好ましい。
これにより、可撓性部材が第3アーム側または第4アーム側から第1アーム側または第2アーム側に撓んで変位するのを第3部材により規制することができる。
本発明のロボットでは、前記第2部材は、前記第4アームに、前記第4回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第5回動軸周りに回動可能に設けられた第5アームを有し、
前記第4アームには、前記可撓性部材を支持する支持部材が設けられていることが好ましい。
前記第4アームには、前記可撓性部材を支持する支持部材が設けられていることが好ましい。
これにより、可撓性部材が第3アーム側または第4アーム側から第1アーム側または第2アーム側に撓んで変位するのを第3部材および支持部材の協働により効果的に規制することができる。
本発明のロボットでは、前記第3部材は、分割可能であることが好ましい。
これにより、第3部材の内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、第3部材を部分的に取り外すだけで容易に、第3部材の内側の状態を外部から視認したり第3部材の内側にアクセスしたりすることができる。
これにより、第3部材の内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、第3部材を部分的に取り外すだけで容易に、第3部材の内側の状態を外部から視認したり第3部材の内側にアクセスしたりすることができる。
本発明のロボットでは、前記第3部材は、光透過性を有する部分を有することが好ましい。
これにより、第3部材を取り外すことなく、第3部材の光透過性を有する部分を介して、第3部材の内側の状態を外部から視認することができる。
本発明のロボットでは、前記第3部材は、貫通孔を有することが好ましい。
これにより、第3部材を取り外すことなく、第3部材の貫通孔を介して、第3部材の内側の状態を外部から視認することができる。
これにより、第3部材を取り外すことなく、第3部材の貫通孔を介して、第3部材の内側の状態を外部から視認することができる。
本発明のロボットでは、前記第2部材は、本体部と、前記本体部の外表面に対して離間した部分を有して設けられた第4部材と、を有し、
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記本体部と前記第4部材との間に位置していることが好ましい。
これにより、可撓性部材を第4部材(インナー部材)により保護することができる。
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記本体部と前記第4部材との間に位置していることが好ましい。
これにより、可撓性部材を第4部材(インナー部材)により保護することができる。
本発明のロボットでは、前記第4部材は、分割可能であることが好ましい。
これにより、第4部材の内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、第4部材を部分的に取り外すだけで容易に、第4部材の内側の状態を外部から視認したり第4部材の内側にアクセスしたりすることができる。
これにより、第4部材の内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、第4部材を部分的に取り外すだけで容易に、第4部材の内側の状態を外部から視認したり第4部材の内側にアクセスしたりすることができる。
本発明のロボットでは、前記第4部材は、光透過性を有する部分を有することが好ましい。
これにより、第4部材を取り外すことなく、第4部材の光透過性を有する部分を介して、第4部材の内側の状態を外部から視認することができる。
本発明のロボットでは、前記第4部材は、貫通孔を有することが好ましい。
これにより、第4部材を取り外すことなく、第4部材の貫通孔を介して、第4部材の内側の状態を外部から視認することができる。
これにより、第4部材を取り外すことなく、第4部材の貫通孔を介して、第4部材の内側の状態を外部から視認することができる。
本発明のロボットでは、前記可撓性部材は、前記配線および前記配管とは異なる部材を含むことが好ましい。
これにより、かかる部材を、2つのアーム間の回動量を規制するいわゆるメカストッパーとして利用して、配線または配管の損傷を防止または低減することができる。
以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<ロボット>
図1は、本発明の実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットの正面図である。図3は、図1に示すロボットの背面図である。図4は、図1に示すロボットの右側面図である。図5は、図1に示すロボットの左側面図である。図6は、図1に示すロボットの平面図である。図7は、図1に示すロボットの底面図である。図8は、図1に示すロボットの変化の途中の状態または変化をした状態の正面側からの斜視図である。図9は、図1に示すロボットの概略構成図である。図10は、図1に示すロボットの模式図である。
<ロボット>
図1は、本発明の実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットの正面図である。図3は、図1に示すロボットの背面図である。図4は、図1に示すロボットの右側面図である。図5は、図1に示すロボットの左側面図である。図6は、図1に示すロボットの平面図である。図7は、図1に示すロボットの底面図である。図8は、図1に示すロボットの変化の途中の状態または変化をした状態の正面側からの斜視図である。図9は、図1に示すロボットの概略構成図である。図10は、図1に示すロボットの模式図である。
なお、以下では、説明の都合上、図1〜図5、図8および図9中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図1〜図5、図8および図9中の基台側を「基端」または「上流」、その反対側(ハンド側)を「先端」または「下流」と言う。また、図1〜図5、図8および図9中の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。また、本明細書において、2つの軸が互いに「平行」とは、当該2つの軸のうちの一方の軸が他方の軸に対して5°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。
図1〜図8に示すロボット1は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。また、ロボット1は、精密機器やこれを構成する部品(対象物)の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。
このロボット1は、基台11と、ロボットアーム10と、を有している。ロボットアーム10は、第1アーム12(第nアーム)、第2アーム13(第(n+1)アーム)、第3アーム14、第4アーム15、第5アーム16および第6アーム17(6つのアーム)と、を備えている。すなわち、ロボット1は、基台11と、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14と、第4アーム15と、第5アーム16と、第6アーム17とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された垂直多関節(6軸)ロボットである。第6アーム17の先端には、図9に示すように、例えば、精密機器、部品等を把持するハンド91等のエンドエフェクターを着脱可能に取り付けることができるようになっている。また、ロボット1は、第1駆動源401、第2駆動源402、第3駆動源403、第4駆動源404、第5駆動源405および第6駆動源406(6つの駆動源)と、を備えている。
また、ロボット1は、ロボット1の各部の作動を制御する図示しないロボット制御装置(制御部)を備えている。このロボット制御装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)が内蔵されたパーソナルコンピューター(PC)等で構成することができる。なお、ロボット制御装置は、ロボット1に内蔵されていてもよいし、また、ロボット1とは別体であってもよい。
なお、以下では、第1アーム12、第2アーム13、第3アーム14、第4アーム15、第5アーム16および第6アーム17をそれぞれ「アーム」とも言う。また、第1駆動源401、第2駆動源402、第3駆動源403、第4駆動源404、第5駆動源405および第6駆動源406をそれぞれ「駆動源(駆動部)」とも言う。
(基台)
図9に示すように、基台11は、ロボット1が天吊り型の垂直多関節ロボットの場合、ロボット1の最も上方に位置し、ロボット1の設置スペースの天井101の下面である取り付け面102に固定される部分(取り付けられる部材)である。
図9に示すように、基台11は、ロボット1が天吊り型の垂直多関節ロボットの場合、ロボット1の最も上方に位置し、ロボット1の設置スペースの天井101の下面である取り付け面102に固定される部分(取り付けられる部材)である。
なお、本実施形態では、基台11の下部に設けられた板状のフランジ111が、取り付け面102に固定されているが、取り付け面102に固定される部分は、これに限定されず、例えば、基台11の上面であってもよい。また、この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法等を採用することができる。
また、基台11の固定箇所としては、設置スペースの天井に限定されず、この他、例えば、設置スペースの壁、床、地上等であってもよい。
(ロボットアーム)
図9に示すロボットアーム10は、基台11に対して回動可能に支持されており、アーム12〜17は、それぞれ、基台11に対し独立して変位可能に支持されている。
図9に示すロボットアーム10は、基台11に対して回動可能に支持されており、アーム12〜17は、それぞれ、基台11に対し独立して変位可能に支持されている。
第1アーム12は、屈曲した形状をなしている。第1アーム12は、基台11に設けられ、水平方向(第1方向)に延びる第1部分121と、第2アーム13に設けられ、垂直方向(第1方向とは異なる第2方向)に延びる第2部分122と、第1部分121と第2部分122との間に位置し、水平方向および垂直方向に対して傾斜した方向(第1方向および第2方向とは異なる方向)に延びる第3部分123と、を有している。より具体的には、第1アーム12は、基台11に接続され、基台11から鉛直方向下方に延出してから水平方向に延出した第1部分121と、第1部分121の基台11との接続部とは反対側の端部から第1部分121と遠ざかる方向へ傾斜しながら鉛直方向下方に延出した第3部分123と、第3部分123の先端から鉛直方向下方に延出した第2部分122と、を有している。なお、これら第1部分121、第2部分122および第3部分123は、一体で形成されている。また、第1部分121と第2部分122とは、図9の紙面手前から見て(後述する第1回動軸O1および第2回動軸O2の双方と直交する正面視で)、ほぼ直交(交差)している。
第2アーム13は、長手形状をなし、第1アーム12の先端部(第2部分122の第3部分123とは反対の端部)に接続されている。
第3アーム14は、長手形状をなし、第2アーム13の第1アーム12が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第3アーム14は、第2アーム13に接続され、第2アーム13から水平方向に延出した第1部分141と、第1部分141から鉛直方向に延出した第2部分142と、を有している。なお、これら第1部分141および第2部分142は、一体で形成されている。また、第1部分141と第2部分142とは、図9の紙面手前から見て(後述する第3回動軸O3および第4回動軸O4の双方と直交する正面視で)、ほぼ直交(交差)している。
第4アーム15は、第3アーム14の第2アーム13が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第4アーム15は、互いに対向する1対の支持部151、152を有している。支持部151、152は、第5アーム16との接続に用いられる。
第5アーム16は、支持部151、152の間に位置し、支持部151、152に接続されることで第4アーム15と連結している。なお、第4アーム15は、この構造に限らず、例えば、支持部が1つ(片持ち)であってもよい。
第6アーム17は、平板状をなし、第5アーム16の先端部に接続されている。また、第6アーム17の先端部(第5アーム16と反対側の端部)には、ハンド91が着脱可能に装着される。ハンド91としては、特に限定されず、例えば、複数本の指部(フィンガー)を有する構成のものが挙げられる。
なお、前述した各アーム12〜17の外装(外形を構成する部材)は、それぞれ、1つの部材で構成されていてもよいし、複数の部材で構成されていてもよい。
次に、図10を参照しつつ、アーム12〜17の駆動とともに駆動源401〜406について説明する。
図10に示すように、基台11と第1アーム12とは、関節(接続部分)171を介して連結されている。なお、関節171は、基台11に含まれていてもよく、また、含まれていなくてもよい。
関節171は、基台11に連結された第1アーム12を基台11に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第1アーム12は、基台11に対し、鉛直方向と平行な第1回動軸O1(第n回動軸)を中心に(第1回動軸O1周りに)回動可能となっている。また、第1回動軸O1は、ロボット1の最も上流側にある回動軸である。この第1回動軸O1周りの回動は、モーター401Mを有する第1駆動源401の駆動によりなされる。また、第1駆動源401のモーター401Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー301に電気的に接続されていて、モータードライバー301を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第1駆動源401はモーター401Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター401Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。
また、第1アーム12と第2アーム13とは、関節(接続部分)172を介して連結されている。関節172は、互いに連結された第1アーム12と第2アーム13のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第2アーム13は、第1アーム12に対し、水平方向と平行な第2回動軸O2(第(n+1)回動軸)を中心に(第2回動軸O2周りに)回動可能となっている。第2回動軸O2は、第1回動軸O1と直交している。この第2回動軸O2周りの回動は、モーター402Mを有する第2駆動源402の駆動によりなされる。また、第2駆動源402のモーター402Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー302に電気的に接続されていて、モータードライバー302を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第2駆動源402はモーター402Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター402Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第2回動軸O2は、第1回動軸O1に直交する軸と平行であってもよく、また、第2回動軸O2は、第1回動軸O1と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
また、第2アーム13と第3アーム14とは、関節(接続部分)173を介して連結されている。関節173は、互いに連結された第2アーム13と第3アーム14のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第3アーム14は、第2アーム13に対して、水平方向と平行な第3回動軸O3を中心に(第3回動軸O3周りに)回動可能となっている。第3回動軸O3は、第2回動軸O2と平行である。この第3回動軸O3周りの回動は、第3駆動源403の駆動によりなされる。また、第3駆動源403のモーター403Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー303に電気的に接続されていて、モータードライバー303を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第3駆動源403はモーター403Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター403Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。
また、第3アーム14と第4アーム15とは、関節(接続部分)174を介して連結されている。関節174は、互いに連結された第3アーム14と第4アーム15のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第4アーム15は、第3アーム14に対し、第3アーム14の中心軸方向と平行な第4回動軸O4を中心に(第4回動軸O4周りに)回動可能となっている。第4回動軸O4は、第3回動軸O3と直交している。この第4回動軸O4周りの回動は、第4駆動源404の駆動によりなされる。また、第4駆動源404のモーター404Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー304に電気的に接続されていて、モータードライバー304を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第4駆動源404はモーター404Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター404Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第4回動軸O4は、第3回動軸O3に直交する軸と平行であってもよい、また、第4回動軸O4は、第3回動軸O3と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
また、第4アーム15と第5アーム16とは、関節(接続部分)175を介して連結されている。関節175は、互いに連結された第4アーム15と第5アーム16の一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第5アーム16は、第4アーム15に対し、第4アーム15の中心軸方向と直交する第5回動軸O5を中心に(第5回動軸O5周りに)回動可能となっている。第5回動軸O5は、第4回動軸O4と直交している。この第5回動軸O5周りの回動は、第5駆動源405の駆動によりなされる。また、第5駆動源405のモーター405Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー305に電気的に接続されていて、モータードライバー305を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第5駆動源405はモーター405Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター405Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第5回動軸O5は、第4回動軸O4に直交する軸と平行であってもよく、また、第5回動軸O5は、第4回動軸O4と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
また、第5アーム16と第6アーム17とは、関節(接続部分)176を介して連結されている。関節176は、互いに連結された第5アーム16と第6アーム17の一方を他方に対し回動可能に支持する機構を有している。これにより、第6アーム17は、第5アーム16に対し、第6回動軸O6を中心に(第6回動軸O6周りに)回動可能となっている。第6回動軸O6は、第5回動軸O5と直交している。この第6回動軸O6周りの回動は、第6駆動源406の駆動によりなされる。また、第6駆動源406のモーター406Mは、ケーブル(図示せず)を介してモータードライバー306に電気的に接続されていて、モータードライバー306を介して制御部(図示せず)により制御される。なお、第6駆動源406はモーター406Mとともに設けた減速機(図示せず)によってモーター406Mからの駆動力を伝達するように構成してもよく、また、減速機が省略されていてもよい。また、第6回動軸O6は、第4回動軸O4に直交する軸と平行であってもよく、また、第6回動軸O6は、第5回動軸O5に直交する軸と平行であってもよく、また、第6回動軸O6は、第5回動軸O5と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
そして、このような駆動をするロボット1は、第6アーム17の先端部に接続されたハンド91で精密機器、部品等を把持したまま、各アーム12〜17等の動作を制御することにより、当該精密機器や部品の搬送等の各作業を行うことができる。なお、ハンド91の駆動は、制御部(図示せず)により制御される。
以上、ロボット1の基本的な構成について簡単に説明した。このような構成のロボット1は、前述したように、6つ(複数)のアーム12〜17を有する垂直多関節ロボットであるため、駆動範囲が広く、高い作業性を発揮することができる。
また、このロボット1は、前述したように、第1アーム12の基端側が基台11に取り付けられており、これにより、各アーム12〜17を基台11に対して回動させることができる。そして、ロボット1は、基台11が天井101に取り付けられている天吊り型であり、基台11と第1アーム12との接続部分である関節171が、第1アーム12と第2アーム13との接続部分である関節172より鉛直方向上方に位置している。このため、ロボット1よりも鉛直下方側におけるロボット1の作業範囲をより広くすることができる。
次に、図11、図12、図13および図14を参照しつつ、各アーム12〜17の関係について説明する。
図11は、図1に示すロボットの第1アーム、第2アームおよび第3アームが重なっていない状態の概略側面図である。図12は、図1に示すロボットの第1アーム、第2アームおよび第3アームが重なっている状態の概略側面図である。図13は、図1に示すロボットの動作を説明するための図である。図14は、図13に示すロボットの動作におけるハンドの移動経路を示す図である。
なお、以下の説明では、第3アーム14、第4アーム15、第5アーム16および第6アーム17については、これらを真っ直ぐに伸ばした状態、換言すれば、図11および図12に示すように、第4回動軸O4と第6回動軸O6とが一致しているか、または平行である状態で考えることとする。
まず、図11に示すように、第1アーム12の長さL1は、第2アーム13の長さL2よりも長く設定されている。
ここで、第1アーム12の長さL1とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と、取り付け面102との間の距離である。また、第2アーム13の長さL2とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と、第3回動軸O3との間の距離である。
なお、第1アーム12の長さL1を、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と、第1アーム12を回動可能に支持する軸受部61(関節171が有する部材)の図11中の左右方向に延びる中心線611との間の距離と捉えてもよい。また、第1アーム12の長さL1を、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12の先端面と取り付け面102との間の距離と捉え、また、第2アーム13の長さL2を、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2アーム13の先端面と第2アーム13の基端面との間の距離と捉えてもよい。
また、図11および図12に示すように、ロボット1は、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θを0°にすることが可能なように構成されている。すなわち、ロボット1は、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とが重なることが可能なように構成されている。そして、第2アーム13は、角度θが0°の場合、すなわち、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とが重なった場合、第2アーム13が第1アーム12に干渉しないように構成されている。
ここで、前記第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θとは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2回動軸O2と第3回動軸O3とを通る直線(第2回動軸O2の軸方向から見た場合の第2アーム13の中心軸)621と、第1回動軸O1とのなす角度である(図11参照)。
また、図12に示すように、ロボット1は、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2アーム13と、第3アーム14とが重なることが可能なように構成されている。したがって、ロボット1は、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14とが同時に重なることが可能なように構成されている。
また、図11に示すように、第3アーム14、第4アーム15および第5アーム16の合計の長さL3は、第2アーム13の長さL2よりも長く設定されている。これにより、図12に示すように、第2回動軸O2の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とを重ねたとき、第2アーム13からロボットアーム10の先端、すなわち、第6アーム17の先端を突出させることができる。これによって、ハンド91が、第1アーム12および第2アーム13と干渉することを防止することができる。
ここで、第3アーム14、第4アーム15および第5アーム16の合計の長さL3とは、第2回動軸O2の軸方向から見て、第3回動軸O3と第5回動軸O5との間の距離である(図12参照)。この場合、第3アーム14、第4アーム15および第5アーム16は、図12に示すような第4回動軸O4と第6回動軸O6とが一致しているか、または平行である状態である。
このようなロボットアーム10を有するロボット1では、上記のような関係を満たすことにより、図13に示すように、第1アーム12を回動させずに、第2アーム13、第3アーム14を回動させることにより、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とのなす角度θが0°となる状態(第1アーム12と第2アーム13とが重なった状態)を経て、ハンド91(第3アーム14の先端)を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させることができる。
このようなロボットアーム10の駆動により、ロボット1は、図14に示すように、ハンド91を矢印62、63で示すように移動させる動作を行わずに、ハンド91を矢印64で示すように移動させる動作を行うことができる。すなわち、ロボット1は、第1回動軸O1の軸方向から見て、ハンド91(ロボットアーム10の先端)を直線上に移動させる動作を行うことができる。これより、ロボット1が干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。このため、ロボット1を設置するための設置スペースの面積S(設置面積)を、従来よりも小さくすることができる。
具体的には、図14に示すように、ロボット1の設置スペースの幅Wを、従来の設置スペースの幅WXより小さく、例えば、幅WXの80%以下にすることができる。このため、ロボット1の幅方向(生産ラインの方向)の稼働領域を小さくすることができる。これにより、ロボット1を生産ラインに沿って単位長さ当たりに多く配置することができ、生産ラインを短縮することができる。
また、同様に、ロボット1の設置スペースの高さ(鉛直方向の長さ)を従来の高さより低く、具体的には、例えば従来の高さの80%以下にすることができる。
また、ハンド91を矢印64で示すように移動させる動作を行うことが可能であるため、ハンド91を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させる際、例えば、第1アーム12を回動させないか、または、第1アーム12の回動角(回動量)を小さくすることができる。第1アーム12の第1回動軸O1周りの回動角を小さくすることで、第1回動軸O1の軸方向から見て、基台11よりも外側に張り出している部分(第2部分122および第3部分123)を有する第1アーム12の回動を小さくすることができるため、ロボット1の周辺機器との干渉を少なくすることができる。
また、ハンド91を矢印64で示すように移動させる動作を行うことが可能であるため、ロボット1の動きを少なくすることができ、よって、ロボット1を効率良く駆動することができる。そのため、タクトタイムを短縮することができ、作業効率を向上させることができる。また、ロボットアーム10の先端を直線上に移動させることができるため、ロボット1の動きを把握し易い。
ここで、上述したようなロボット1のハンド91(ロボットアーム10の先端)を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させる動作を、従来のロボットのように単純に第1アーム12を第1回動軸O1周りに回動させて実行しようとすると、ロボット1が周辺装置に干渉する虞があるので、その干渉を回避するための退避点をロボット1に教示する必要がある。例えば、第1アーム12のみを第1回動軸O1周りに90°回転させるとロボット1が周辺装置にも干渉する場合には、周辺装置に干渉しないよう、多数の退避点をロボット1に教示する必要がある。このように従来のロボットでは、多数の退避点を教示することが必要であり、膨大な数の退避点が必要になり、教示に多くの手間および長い時間を要する。
これに対し、ロボット1では、ハンド91を第1回動軸O1周りに180°異なる位置に移動させる動作を実行する場合、干渉する虞がある領域や部分が非常に少なくなるため、教示する退避点の数を低減することができ、教示に要する手間および時間を低減することができる。すなわち、ロボット1では、教示する退避点の数は、例えば、従来のロボットの1/3程度になり、飛躍的に教示が容易になる。
また、ロボット1では、第3アーム14および第4アーム15の図9中の右側の二点鎖線で囲まれた領域(部分)105は、ロボット1がロボット1自身および他の部材と干渉しないか、または干渉し難い領域(部分)である。このため、前記領域105に、所定の部材を搭載した場合、その部材は、ロボット1および周辺装置等に干渉し難い。このため、ロボット1では、領域105に、所定の部材を搭載することが可能である。特に、領域105のうち、第3アーム14の図9中の右側の領域に前記所定の部材を搭載する場合は、その部材が周辺装置(図示せず)と干渉する確率はさらに低くなるので、より効果的である。
また、ロボット1では、天井101と第1アーム12との間において、図9中の左側の二点鎖線で囲まれた領域(部分)106も、前述した領域105と同様、ロボット1がロボット1自身および他の部材と干渉しないか、または干渉し難い領域(部分)である。
前記領域105に搭載可能なものとしては、例えば、ハンド、ハンドアイカメラ等のセンサーの駆動を制御する制御装置、吸着機構の電磁弁等が挙げられる。
具体例としては、例えば、ハンドに吸着機構を設ける場合、領域105に電磁弁等を設置すると、ロボット1が駆動する際に前記電磁弁が邪魔にならない。このように、領域105は、利便性が高い。
次に、図15〜図21を参照しつつ、ロボット1が備える配線および配管ならびにこれらに関連する構成について説明する。なお、図15〜図18では、便宜上、ロボット1の外形の一部を簡略化して図示している。
図15は、図1に示すロボットが備える可撓性部材(配線および配管)を説明するための図である。
図15は、図1に示すロボットが備える可撓性部材(配線および配管)を説明するための図である。
図15に示すように、ロボット1では、第1アーム12および第2アーム13に沿うように、長尺形状で可撓性を有する可撓性部材20が設けられている。この可撓性部材20は、第1アーム12が有するカバー120および第2アーム13が有するカバー130によって囲まれた内部空間に配置され、配線および配管のうちの少なくとも一方を有する。配線としては、例えば、電気配線等が挙げられる。また、配管としては、例えば、空気等の気体、水、作動油等の液体等の流体が流通するチューブ(管体)等が挙げられる。なお、図15では、可撓性部材20の数が1つであるが、これに限定されず、可撓性部材20の数が複数であってもよい。
カバー130は、可撓性部材20が第2アーム13側から第1アーム12側に撓んで変位するのを規制する機能を有する。前述したように、ロボット1では、第1アーム12の長さは、第2アーム13の長さよりも長く、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1アーム12と第2アーム13とが重なることが可能である。そのため、第2回動軸O2の軸方向から見て第1アーム12と第2アーム13とが重なるときに、第1アーム12と第2アーム13との間の距離が小さくなる。したがって、可撓性部材20が第2アーム13側から第1アーム12側に撓んで変位することをカバー130(第3部材)により規制することは、可撓性部材20が第1アーム12に接触することを低減する上で特に有用である。ここで、第1アーム12を「第1部材」、第1部材に第2回動軸O2(所定の回動軸)周りに回動可能に設けられ、第2回動軸O2の軸方向から見て、第1部材と重なることが可能な「第2部材」と捉えることができる。
可撓性部材20は、モーター401Mの外周に配置された折り返し部21aと、モーター402Mの外周に配置された折り返し部21bと、モーター403Mの外周に配置された折り返し部21cと、を有している。折り返し部21aは、モーター401Mの外周において、モーター401Mの軸部(出力軸)の周方向に折り返して配置され、U字状をなしている。そして、図示しないが、折り返し部21aの一方の端部は、モーター401Mの軸部とともに回動可能な部材(例えば、減速機の回動部材)にクランプにより固定され、他方の端部は、モーター401Mの本体部またはこれに固定された部材にクランプにより固定されている。また、折り返し部21b、21cも折り返し部21aと同様に構成されている。
このような折り返し部21a、21b、21cを有する可撓性部材20によれば、第1アーム12に対する第2アーム13の回動、および、第2アーム13に対する第3アーム14の回動を許容するだけでなく、可撓性部材20の捻じれや折れを低減することができる。そのため、可撓性部材20内の損傷を低減し、その結果、可撓性部材20の耐久性を向上させることができる。
以上のような可撓性部材20は、図示しないが、例えば、第3アーム14内で2つに分岐または分割され、第3アーム14の内部を通る可撓性部材(後述する可撓性部材24)と、第3アーム14の外部を通る可撓性部材(後述する可撓性部材22)に接続される。これにより、これらの可撓性部材(可撓性部材22、24)は、それぞれ、配線および配管のうちの少なくとも一方を有することとなる。なお、第1〜3アーム12〜14内に配置される配線および配管のうちの少なくとも一方を有する可撓性部材として、前述した可撓性部材20に代えて、後述する可撓性部材22、24に対応した2つ以上の可撓性部材を設けてもよい。
以下、第3アーム14の内部および外部を通るそれぞれの可撓性部材およびこれに関連する構成について順次説明する。
まず、以下、第3アーム14の外部に配置された可撓性部材およびこれに関連する構成について説明する。
図16は、図1に示すロボットが備える可撓性部材およびアウター部材(第3部材)を説明するための部分透過斜視図である。図17は、図1に示すロボットが備える可撓性部材および支持部材を説明するための部分透過斜視図である。図18は、図1に示すロボットが備える可撓性部材、アウター部材(第3部材)および支持部材を説明するための部分断面図である。
第3アーム14の第1部分141には、第3アーム14の外部に露出しているコネクター51が設けられている。このコネクター51は、図示しないが、例えば、第3アーム14内において、前述した可撓性部材20が有する配線および配管のうちの少なくとも一方に接続されている。
このコネクター51には、長尺形状の可撓性を有する可撓性部材22の一端部が接続されている。可撓性部材22は、第3アーム14、第4アーム15、第5アーム16および第6アーム17の外表面に沿うように設けられている。そして、可撓性部材22のコネクター51とは反対側の端部は、ハンド91に設けられたコネクター52に接続されている。可撓性部材22は、配線および配管のうちの少なくとも一方を有する。なお、これらの配線および配管は、前述したものに限定されず、前述した可撓性部材20が有する配線および配管に接続された以外のものを含んでいてもよい。
可撓性部材22は、配線および配管のうちの少なくとも一方の他に、配線および配管とは異なる部材(例えばワイヤー)を含むことが好ましい。これにより、かかる部材を、2つのアーム間の回動量(具体的には、第3アーム14に対する第4アーム15の回動量)を規制するいわゆるメカストッパーとして利用して、配線または配管の損傷を防止または低減することができる。
可撓性部材22は、第3アーム14のコネクター51よりも下側に位置する第2部分142の外周に配置された折り返し部23aと、第4アーム15の側面に配置された途中部23bと、第6アーム17の外周に配置された巻き付き部23cと、を有している。
折り返し部23aは、第3アーム14の第2部分142の外周において、当該第2部分142の周方向に折り返して配置され、U字状をなしている。また、折り返し部23aは、第3回動軸O3の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とが重なっているとき、第2アーム13と第3アーム14との位置する部分である。そして、図示しないが、折り返し部23aの一方の端部は、第3アーム14にクランプにより固定され、一方、他方の端部は、第4アーム15にクランプにより固定されている。このような折り返し部23aによれば、第3アーム14に対する第4アーム15の回動を許容するだけでなく、可撓性部材22の捻じれや折れを低減することができる。そのため、可撓性部材22内の損傷を低減し、その結果、可撓性部材22の耐久性を向上させることができる。
ここで、折り返し部23aは、第3アーム14の第2部分142の外周を囲むように設けられたカバー18の内側に配置されている。すなわち、折り返し部23aは、第2部分142とカバー18との間に位置して設けられている。このカバー18は、第2部分142の外表面に対して離間するように第3アーム14に対して取り付けられており、これにより、第3アーム14の外表面に対して離間した部分を有する。なお、第3アーム14に対するカバー18の取付方法としては、特に限定されず、例えば、ネジ止め等が挙げられる。
また、カバー18は、第3アーム14の第2部分142の外側面を囲む形状(図示では円筒状)である。したがって、カバー18は、第3回動軸O3の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とが重なっている場合に、第2アーム13と第3アーム14との間に位置する部分がある。
途中部23bは、第4アーム15の側面に取り付けられた支持部材19に支持されている。支持部材19は、第4アーム15の外表面に対して離間した板状の第1ガイド部材191と、第4アーム15の外表面に対して第1ガイド部材191を支持する1対の支持部材192と、1対の支持部材192間に配置され、第1ガイド部材191に対して途中部23bを固定する固定部材193と、1対の支持部材192に対して固定部材193とは反対側に配置され、第1ガイド部材191に固定された1対の第2ガイド部材194と、を有する。これらの部材は、例えば、樹脂で構成されている。また、これらの部材は、一体で構成されていてもよいし、接着剤等により接合されていてもよい。また、例えば、固定部材193は、結束バンドであり、第1ガイド部材191には、この結束バンドが挿通される孔が形成されている。
このような支持部材19で可撓性部材22の途中部23bを支持することにより、可撓性部材22の途中部23bよりも上流側の部分が第2アーム13側に撓むのを固定部材193により規制することができる。また、第4アーム15に対して第5アーム16が回動するのに伴って、可撓性部材22の途中部23bよりも下流側の部分が第4アーム15の外表面に沿って曲げ変形するのを許容しつつ第2アーム13側へ撓むのを第1ガイド部材191により規制することができる。また、可撓性部材22の途中部23bよりも下流側の部分が第4アーム15の外表面に沿って曲げ変形する際、その変形量を第2ガイド部材194により規制することができる。
巻き付き部23cは、第6アーム17の外周に沿って1周巻き付くようにして配置されている。このような巻き付き部23cは、第6アーム17に対するハンド91の回動に伴って拡径または縮径するように変形することができる。そのため、第6アーム17に対するハンド91の回動を許容するだけでなく、可撓性部材22の捻じれや折れを低減することができる。そのため、可撓性部材22内の損傷を低減し、その結果、可撓性部材22の耐久性を向上させることができる。
以上のように第3アーム14(第2部材)の外部に配置された可撓性部材22は、第3アーム14に対する第4アーム15の回動に伴って、第2アーム13(第1部材)側に撓もうとするが、可撓性部材22が第3アーム14側から第2アーム13側に撓んで変位するのをカバー18(第3部材)により規制することができる。そのため、可撓性部材22が第2アーム13に接触(干渉)することを低減することができる。特に、第3回動軸O3(所定の回動軸)の軸方向から見て第2アーム13と第3アーム14とが重なるときに、第2アーム13と第3アーム14との間の距離が小さくなるため、可撓性部材22が第3アーム14側から第2アーム13側に撓んで変位することをカバー18により規制することは、可撓性部材22が第2アーム13に接触することを低減する上で有用である。ここで、第1アーム12および第2アーム13で構成された構造体を「第1部材」、第3アーム14および第4アーム15で構成された構造体を、第1部材に第3回動軸O3(所定の回動軸)周りに回動可能に設けられ、第3回動軸O3の軸方向から見て、第1部材と重なることが可能な「第2部材」と捉えることができる。
特に、第3回動軸O3の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とが重なっているとき、可撓性部材22が第2アーム13と第3アーム14との位置する部分があるため、このような場合、可撓性部材22が第3アーム14側から第2アーム13側に撓んで変位することをカバー18により規制することは、可撓性部材22が第2アーム13に接触することを低減する上で特に有用である。
本実施形態では、このような場合、第3回動軸O3の軸方向から見て、第2アーム13と第3アーム14とが重なっているとき、カバー18が第2アーム13と第3アーム14との間に位置する部分があるため、可撓性部材22が第2アーム13に接触することをカバー18により効率的に低減することができる。
また、カバー18が第3アーム14の外側面を囲む形状であるため、可撓性部材22が外側に撓んで変位することをカバー18により第3アーム14の外周の全域に亘って規制することができる。
このようなカバー18の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、金属材料等が挙げられる。ここで、カバー18の少なくとも一部の構成材料として透明材料を用いると、光透過性を有する部分を有するカバー18を実現することができ、それにより、カバー18を取り外すことなく、カバー18の光透過性を有する部分を介して、可撓性部材22の状態を外部から視認することができる。なお、カバー18に貫通孔を形成することによっても、カバー18を取り外すことなく、かかる貫通孔を介して、可撓性部材22の状態を外部から視認することができる。また、カバー18を後述するカバー142a、142bと同様に分割可能な構成とすることによって、カバー18の内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、カバー18を部分的に取り外すだけで容易に、カバー18の内側の状態を外部から視認したりカバー18の内側にアクセスしたりすることができる。
また、第4アーム15に、可撓性部材22を支持する支持部材19が設けられているため、可撓性部材22が第3アーム14側または第4アーム15側から第1アーム12側または第2アーム13側に撓んで変位するのをカバー18および支持部材19の協働により効果的に規制することができる。
以上、第3アーム14の外部に配置された可撓性部材22およびこれに関連する構成について説明した。
次に、以下、第3アーム14の内部に配置された可撓性部材(内部可撓性部材)およびこれに関連する構成について説明する。
図19は、図1に示すロボットが備える内部可撓性部材およびインナー部材(第4部材)を説明するための部分断面図である。図20は、図19に示すアームの本体部およびインナー部材(第4部材)を基端側から見た図である。図21は、図1に示すロボットが備える内部可撓性部材およびインナー部材(第4部材)の変形例を説明するための部分断面図である。
図19は、図1に示すロボットが備える内部可撓性部材およびインナー部材(第4部材)を説明するための部分断面図である。図20は、図19に示すアームの本体部およびインナー部材(第4部材)を基端側から見た図である。図21は、図1に示すロボットが備える内部可撓性部材およびインナー部材(第4部材)の変形例を説明するための部分断面図である。
第3アーム14内には、2つの可撓性部材24(内部可撓性部材)が配置されている。各可撓性部材24は、図示しないが、例えば、第3アーム14内において、前述した可撓性部材20が有する配線および配管のうちの少なくとも一方に接続されている。したがって、可撓性部材24は、配線および配管のうちの少なくとも一方を有する。なお、これらの配線および配管は、前述したものに限定されず、前述した可撓性部材20が有する配線および配管に接続された以外のものを含んでいてもよい。
本実施形態では、可撓性部材24は、中空のチューブ241と、そのチューブ241内に挿通されたワイヤー242と、を有する。このように、可撓性部材24が、配線および配管のうちの少なくとも一方の他に、配線および配管とは異なる部材(ワイヤー242)を含むことにより、かかる部材を、2つのアーム間の回動量(具体的には、第3アーム14に対する第4アーム15の回動量)を規制するいわゆるメカストッパーとして利用して、配線または配管の損傷を防止または低減することができる。チューブ241の構成材料としては、例えば、樹脂等が挙げられる。また、ワイヤー242の構成材料としては、例えば、金属等が挙げられる。ここで、ワイヤー242は、前述したような効果を効果的に発揮させる上で、配線や配管よりも機械的強度が強く、かつ、第3アーム14に対する第4アーム15の回動に伴って、配線や配管よりも先に張力がかかるように構成されていることが好ましい。
各可撓性部材24は、第3アーム14の第2部分142内に配置された折り返し部25aを有している。ここで、第2部分142は、本体部143と、本体部143の外周を囲むように本体部143の外表面に対して離間した部分を有して設けられたカバー142a、142b(第4部材)と、を有する。本体部143は、円柱状または円筒状をなしている。本体部143の両端部には、外側に突出するフランジ144が設けられている。フランジ144には、切欠き145が設けられている。2つの可撓性部材24は、本体部143とカバー142a、142bとの間に折り返し部25aが配置され、一方のフランジ144の切欠き145および他方のフランジ144の切欠き145を通じて第2部分142の外部へ引き出されている。
2つの折り返し部25aは、本体部143の外周において、本体部143の周方向に互いに反対側に折り返して配置され、それぞれU字状をなしている。そして、図示しないが、折り返し部25aの一方の端部は、第3アーム14またはこれに固定された部材にクランプにより固定され、一方、他方の端部は、第4アーム15またはこれに固定された部材にクランプにより固定されている。このような折り返し部25aによれば、第3アーム14に対する第4アーム15の回動を許容するだけでなく、可撓性部材24の捻じれや折れを低減することができる。そのため、可撓性部材24内の損傷を低減し、その結果、可撓性部材24の耐久性を向上させることができる。
ここで、折り返し部25aは、本体部143の外周を囲むように設けられたカバー142a、142bの内側に配置されている。なお、本体部143に対するカバー142a、142bの取付方法としては、特に限定されず、例えば、ネジ止め等が挙げられる。
このように、可撓性部材24の一部である折り返し部25aを本体部143とカバー142a、142bとの間に設けることにより、可撓性部材24をカバー142a、142bにより保護することができる。
本実施形態では、カバー142a、142bは、分割可能である。そして、カバー142a、142bは独立して本体部143に対して着脱可能である。これにより、カバー142a、142bの内側にある部品の点検、交換、修理等の必要時に、カバー142a、142bを部分的に取り外すだけで容易に、カバー142a、142bの内側の状態を外部から視認したりカバー142a、142bの内側にアクセスしたりすることができる。
このようなカバー142a、142bの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、金属材料等が挙げられる。ここで、カバー142a、142bの少なくとも一部の構成材料として透明材料を用いると、光透過性を有する部分を有するカバー142a、142bを実現することができ、それにより、カバー142a、142bを取り外すことなく、カバー142a、142bの光透過性を有する部分を介して、カバー142a、142bの内側を外部から視認することができる。なお、カバー142a、142bに貫通孔を形成することによっても、カバー142a、142bを取り外すことなく、かかる貫通孔を介して、カバー142a、142bの内側を外部から視認することができる。本実施形態では、カバー142aとカバー142bとの間に隙間dが形成されているが、隙間dの大きさによっては、隙間dを介して、カバー142a、142bの内側を外部から視認することができる。
なお、図19および図20では、周方向に2分割可能なカバー142a、142bを図示しているが、分割数は、これに限定されない。例えば、図21に示すように、周方向および軸方向に4分割可能なカバー142c、142d、142e、142fを用いることもできる。これにより、カバー142c、142d、142e、142fのうちの所望の部位だけを取り外すことができ、点検、交換、修理等の効率を高めることができる。また、カバー142cとカバー142eとの間、および、カバー142dとカバー142fとの間に隙間d1が形成されているが、隙間d1の大きさによっては、隙間d1を介して、カバー142c、142d、142e、142fの内側を外部から視認することができる。
以上、第3アーム14の内部に配置された可撓性部材(内部可撓性部材)およびこれに関連する構成について説明した。
以上、本発明のロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、前記実施形態では、ロボットが有するロボットアームの回動軸の数は、6つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回動軸の数は、例えば、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上でもよい。また、前記実施形態では、ロボットが有するアームの数は、6つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するアームの数は、例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、または、7つ以上でもよい。
また、前記実施形態では、ロボットが有するロボットアームの数は、1つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するロボットアームの数は、例えば、2つ以上でもよい。すなわち、ロボットは、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。
1…ロボット、10…ロボットアーム、11…基台、12…第1アーム、13…第2アーム、14…第3アーム、15…第4アーム、16…第5アーム、17…第6アーム、18…カバー、19…支持部材、20…可撓性部材、21a…折り返し部、21b…折り返し部、21c…折り返し部、22…可撓性部材、23a…折り返し部、23b…途中部、23c…巻き付き部、24…可撓性部材、25a…折り返し部、51…コネクター、52…コネクター、61…軸受部、62…矢印、63…矢印、64…矢印、91…ハンド、101…天井、102…面、105…領域、106…領域、111…フランジ、120…カバー、121…第1部分、122…第2部分、123…第3部分、130…カバー、141…第1部分、142…第2部分、142a…カバー、142b…カバー、142c…カバー、142d…カバー、142e…カバー、142f…カバー、143…本体部、144…フランジ、145…切欠き、151…支持部、152…支持部、171…関節、172…関節、173…関節、174…関節、175…関節、176…関節、191…第1ガイド部材、192…支持部材、193…固定部材、194…第2ガイド部材、241…チューブ、242…ワイヤー、301…モータードライバー、302…モータードライバー、303…モータードライバー、304…モータードライバー、305…モータードライバー、306…モータードライバー、401…駆動源、401M…モーター、402…駆動源、402M…モーター、403…駆動源、403M…モーター、404…駆動源、404M…モーター、405…駆動源、405M…モーター、406…駆動源、406M…モーター、611…中心線、621…直線、L1…長さ、L2…長さ、L3…長さ、O1…第1回動軸、O2…第2回動軸、O3…第3回動軸、O4…第3回動軸、O5…第5回動軸、O6…第6回動軸、S…面積、W…幅、WX…幅、d…隙間、d1…隙間、θ…角度
Claims (16)
- 少なくとも1つのアームを含む第1部材と、
前記第1部材とは異なる少なくとも1つのアームを含み、前記第1部材に所定の回動軸周りに回動可能に設けられ、前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と重なることが可能な第2部材と、
前記第2部材に、前記第2部材の外表面に対して離間した部分を有して設けられた第3部材と、
配線および配管のうちの少なくとも一方を有し、可撓性を有する可撓性部材と、を備え、
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記第2部材と前記第3部材との間に位置していることを特徴とするロボット。 - 前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と前記第2部材とが重なっている場合に、前記可撓性部材は、前記第1部材と前記第2部材との間に位置する部分がある請求項1に記載のロボット。
- 前記所定の回動軸の軸方向から見て、前記第1部材と前記第2部材とが重なっている場合に、前記第3部材は、前記第1部材と前記第2部材との間に位置する部分がある請求項1または2に記載のロボット。
- 前記第3部材は、前記第2部材の外側面を囲む形状である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第1部材は、第1回動軸周りに回動可能な第1アームであり、
前記第2部材は、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームであり、
前記所定の回動軸は、前記第2回動軸である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット。 - 前記第2回動軸の軸方向から見て、前記第1アームの長さは、前記第2アームの長さよりも長く、前記第1アームと前記第2アームとが重なることが可能である請求項5に記載のロボット。
- 前記第1部材は、第1回動軸周りに回動可能な第1アームと、前記第1アームに、前記第1回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第2回動軸周りに回動可能に設けられた第2アームと、を有し、
前記第2部材は、前記第2アームに、前記第2回動軸の軸方向と平行な軸方向である第3回動軸周りに回動可能に設けられた第3アームと、前記第3アームに、前記第3回動軸の軸方向と異なる軸方向である第4回動軸周りに回動可能に設けられた第4アームと、を有し、
前記所定の回動軸は、前記第3回動軸である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット。 - 前記第2部材は、前記第4アームに、前記第4回動軸の軸方向とは異なる軸方向である第5回動軸周りに回動可能に設けられた第5アームを有し、
前記第4アームには、前記可撓性部材を支持する支持部材が設けられている請求項7に記載のロボット。 - 前記第3部材は、分割可能である請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第3部材は、光透過性を有する部分を有する請求項1ないし9のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第3部材は、貫通孔を有する請求項1ないし10のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第2部材は、本体部と、前記本体部の外表面に対して離間した部分を有して設けられた第4部材と、を有し、
前記可撓性部材の少なくとも一部は、前記本体部と前記第4部材との間に位置している請求項1ないし11のいずれか1項に記載のロボット。 - 前記第4部材は、分割可能である請求項1ないし12のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第4部材は、光透過性を有する部分を有する請求項1ないし13のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記第4部材は、貫通孔を有する請求項1ないし14のいずれか1項に記載のロボット。
- 前記可撓性部材は、前記配線および前記配管とは異なる部材を含む請求項1ないし15のいずれか1項に記載のロボット。
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- 2015-10-30 JP JP2015213922A patent/JP2017080855A/ja active Pending
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