JP2020138281A

JP2020138281A - robot

Info

Publication number: JP2020138281A
Application number: JP2019035834A
Authority: JP
Inventors: 均中西; Hitoshi Nakanishi
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: JP7175797B2

Abstract

To realize a robot including an arm which has good responsiveness and a small range of vibration.SOLUTION: A robot 1 includes: a base part 2; a first arm 10 which is rotatably connected to the base part 2 and rotationally driven by a first motor 100 provided at the base part 2; a second arm 20 which is rotatably connected to the first arm 10 and rotationally driven by a second motor 200 provided at the first arm 10; a third arm 30 which is rotatably connected to the second arm 20 and rotationally driven by a third motor 300 provided at the second arm 20; and a power transmission mechanism 301 which transmits rotational driving force output from the third motor 300 to the third arm 30. The third motor 300 is disposed between a connection part between the first arm 10 and the second arm 20 and a connection part between the second arm 20 and the third arm 30.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータによって回転駆動される複数のアームを備えるロボットに関する。 The present invention relates to a robot including a plurality of arms that are rotationally driven by a motor.

モータによって回転駆動される複数のアームを備えるロボットが知られている。この種のロボットの多くは、工業製品の製造ラインに配置され、所定の作業を実行する。ロボットは、例えば、部品の搬送，ねじの締め込み，半田付け，溶接，塗装などの作業を実行する。 A robot having a plurality of arms rotationally driven by a motor is known. Many of these types of robots are placed on industrial product manufacturing lines to perform certain tasks. The robot performs tasks such as transporting parts, tightening screws, soldering, welding, and painting.

上記のようなロボットの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されているロボットは、固定ベースと、固定ベースに回転可能に取付けられた旋回ヘッドと、旋回ヘッドに回動可能に取付けられた下部アームと、下部アームに回転可能に取付けられた上部アームと、を備える垂直多関節型の産業ロボットである。 An example of the above-mentioned robot is described in Patent Document 1. The robot described in Patent Document 1 is rotatably attached to a fixed base, a swivel head rotatably attached to the fixed base, a lower arm rotatably attached to the swivel head, and a lower arm. It is a vertical articulated industrial robot equipped with an upper arm.

特許文献１に記載されているロボットでは、下部アームの一端（下端）が旋回ヘッドに回転可能に連結され、下部アームの他端（上端）が上部アームの一端（下端）に回転可能に連結されており、上部アームの他端（上端）に、ハンドピースなどのエンドエフェクタが取付けられる。また、旋回ヘッドと下部アームとの連結部に、下部アームを回転駆動する第１のモータが設けられ、下部アームと上部アームとの連結部に、上部アームを回転駆動する第２のモータが設けられている。さらに、第１のモータの出力部は、下部アームの下端に結合されており、第２のモータの出力部は、上部アームの下端に結合されている。 In the robot described in Patent Document 1, one end (lower end) of the lower arm is rotatably connected to the swivel head, and the other end (upper end) of the lower arm is rotatably connected to one end (lower end) of the upper arm. An end effector such as a handpiece is attached to the other end (upper end) of the upper arm. Further, a first motor for rotationally driving the lower arm is provided at the connecting portion between the swivel head and the lower arm, and a second motor for rotating and driving the upper arm is provided at the connecting portion between the lower arm and the upper arm. Has been done. Further, the output portion of the first motor is coupled to the lower end of the lower arm, and the output portion of the second motor is coupled to the lower end of the upper arm.

特開２００１−１２１４６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-121467

特許文献１に記載されているロボットでは、下部アームの回転支点である当該下部アームの下端とは反対側（下部アームの上端）に、重量物である第２のモータが設けられている。よって、下部アームの下端を支点として当該下部アームを回動させると、大きな慣性力が働く。この結果、下部アームの応答性が悪くなったり、下部アームの振れ幅が大きくなったりする。さらに、下部アームの応答性が悪くなったり、下部アームの振れ幅が大きくなったりすると、上部アームの応答性も悪くなり、振れ幅も大きくなる。 In the robot described in Patent Document 1, a second motor, which is a heavy object, is provided on the side (upper end of the lower arm) opposite to the lower end of the lower arm, which is a rotation fulcrum of the lower arm. Therefore, when the lower arm is rotated around the lower end of the lower arm as a fulcrum, a large inertial force acts. As a result, the responsiveness of the lower arm is deteriorated, and the swing width of the lower arm is increased. Further, if the responsiveness of the lower arm is deteriorated or the swing width of the lower arm is increased, the responsiveness of the upper arm is also deteriorated and the swing width is also increased.

本発明の目的は、応答性が良く、振れ幅の小さいアームを備えたロボットを実現することである。 An object of the present invention is to realize a robot provided with an arm having good responsiveness and a small swing width.

本発明に係るロボットは、ベース部と、前記ベース部に回転可能に連結され、前記ベース部に設けられた第１モータによって回転駆動される第１アームと、前記第１アームに回転可能に連結され、前記第１アームに設けられた第２モータによって回転駆動される第２アームと、前記第２アームに回転可能に連結され、前記第２アームに設けられた第３モータによって回転駆動される第３アームと、前記第３モータから出力される回転駆動力を前記第３アームに伝達する動力伝達機構と、を有する。前記第３モータは、前記第１アームと前記第２アームとの連結部と、前記第２アームと前記第３アームとの連結部と、の間に配置される。 The robot according to the present invention is rotatably connected to the base portion, a first arm rotatably connected to the base portion and rotationally driven by a first motor provided on the base portion, and the first arm. The second arm is rotatably connected to the second arm and rotationally driven by the second motor provided on the first arm, and is rotationally driven by the third motor provided on the second arm. It has a third arm and a power transmission mechanism that transmits a rotational driving force output from the third motor to the third arm. The third motor is arranged between the connecting portion between the first arm and the second arm and the connecting portion between the second arm and the third arm.

本発明の一態様では、前記第１アーム，前記第２アームおよび前記第３アームのうち、前記第２アームが最も長い。 In one aspect of the present invention, the second arm is the longest of the first arm, the second arm, and the third arm.

本発明の他の一態様では、前記第２アームの一側に前記動力伝達機構が配置され、前記第２アームの他側に前記第３アームが配置される。 In another aspect of the present invention, the power transmission mechanism is arranged on one side of the second arm, and the third arm is arranged on the other side of the second arm.

本発明の他の一態様では、前記動力伝達機構は、前記第３モータから出力される回転駆動力を前記第３アームに伝達するベルト部材を含み、前記ベルト部材は、前記第２アームの長手方向に沿って延びる。 In another aspect of the present invention, the power transmission mechanism includes a belt member that transmits a rotational driving force output from the third motor to the third arm, and the belt member is the longitudinal length of the second arm. Extends along the direction.

本発明の他の一態様では、前記動力伝達機構は、前記ベルト部材が掛け回された駆動プーリおよび従動プーリを含む。前記駆動プーリは、前記第３モータの出力軸に固定され、前記従動プーリは、前記第２アームと前記第３アームとの間に介在する減速機構の入力軸に固定され、前記減速機構の出力軸は、前記第３アームに結合される。 In another aspect of the present invention, the power transmission mechanism includes a drive pulley and a driven pulley around which the belt member is hung. The drive pulley is fixed to the output shaft of the third motor, the driven pulley is fixed to the input shaft of the speed reduction mechanism interposed between the second arm and the third arm, and the output of the speed reduction mechanism is output. The shaft is coupled to the third arm.

本発明の他の一態様では、前記ベース部および前記第１モータは、一体化されてベースユニットを構成し、前記第１アームおよび前記第２モータは、一体化されて第１アームユニットを構成し、前記第２アーム，前記第３モータおよび前記動力伝達機構は、一体化されて第２アームユニットを構成する。また、前記第３アームは、当該第３アームに設けられた第４モータと一体化されて第３アームユニットを構成する。 In another aspect of the present invention, the base portion and the first motor are integrated to form a base unit, and the first arm and the second motor are integrated to form a first arm unit. The second arm, the third motor, and the power transmission mechanism are integrated to form the second arm unit. Further, the third arm is integrated with a fourth motor provided on the third arm to form a third arm unit.

本発明の他の一態様では、前記第１アーム，前記第２アームおよび前記第３アームの全てを鉛直に立てたとき、前記第１アームユニットおよび前記第３アームユニットの重心は、前記第１アームの回転軸の中心を通る仮想直線の一側に位置し、前記第２アームユニットの重心は、前記仮想直線の他側に位置する。 In another aspect of the present invention, when all of the first arm, the second arm, and the third arm are vertically erected, the center of gravity of the first arm unit and the third arm unit is the first. It is located on one side of a virtual straight line passing through the center of the rotation axis of the arm, and the center of gravity of the second arm unit is located on the other side of the virtual straight line.

本発明によれば、応答性が良く、振れ幅の小さいアームを備えたロボットが実現される。 According to the present invention, a robot having an arm having good responsiveness and a small swing width is realized.

本発明が適用されたロボットの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the robot to which this invention is applied. 本発明が適用されたロボットの一例を示す他の斜視図である。It is another perspective view which shows an example of the robot to which this invention is applied. 本発明が適用されたロボットの一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the robot to which this invention is applied.

以下、本発明のロボットの実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図１，図２に示されるように、本実施形態に係るロボット１は、ベース部２，第１アーム１０，第２アーム２０，第３アーム３０，第４アーム４０および第５アーム５０を有する垂直多関節型ロボットである。第１アーム１０の基端は、ベース部２に回転可能に連結されている。第１アーム１０の先端と第２アーム２０の基端、第２アーム２０の先端と第３アーム３０の基端、第３アーム３０の先端と第４アーム４０の基端、第４アーム４０の先端と第５アーム５０の基端は、それぞれ回転可能に連結されている。以下の説明では、第１アーム１０，第２アーム２０，第３アーム３０，第４アーム４０および第５アーム５０を「アーム」と総称する場合がある。 Hereinafter, an example of an embodiment of the robot of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the robot 1 according to the present embodiment has a base portion 2, a first arm 10, a second arm 20, a third arm 30, a fourth arm 40, and a fifth arm 50. It is a vertical articulated robot. The base end of the first arm 10 is rotatably connected to the base portion 2. The tip of the first arm 10 and the base end of the second arm 20, the tip of the second arm 20 and the base end of the third arm 30, the tip of the third arm 30 and the base end of the fourth arm 40, and the fourth arm 40. The tip and the base end of the fifth arm 50 are rotatably connected to each other. In the following description, the first arm 10, the second arm 20, the third arm 30, the fourth arm 40, and the fifth arm 50 may be collectively referred to as “arms”.

図２に示されるように、複数本のアームのうち、第２アーム２０が最も長く、第５アーム５０が最も短い。全長が最も長い第２アーム２０とその前後の第１アーム１０および第３アーム３０に着目すると、第２アーム２０は第１アーム１０よりも長い。また、第３アーム３０は、第２アーム２０よりも短く、第１アーム１０よりも長い。 As shown in FIG. 2, of the plurality of arms, the second arm 20 is the longest and the fifth arm 50 is the shortest. Focusing on the second arm 20, which has the longest total length, and the first arm 10 and the third arm 30 before and after the second arm 20, the second arm 20 is longer than the first arm 10. Further, the third arm 30 is shorter than the second arm 20 and longer than the first arm 10.

図１に示されるように、ベース部２は、対向する底板３および天井板４と、対向する一対の側板５，６と、を有し、全体として略箱型の外観を呈している。もっとも、本実施形態における天井板４と側板５，６とは一体成形されている。底板３は天井板４よりも一回り大きく、底板３の四隅には、当該ロボット１を設置面に固定するためのアンカーボルトが挿通されるボルト穴が設けられている。それぞれの側板５，６には略矩形の開口部７が設けられている。言い換えれば、それぞれの側板５，６には肉抜きが施されている。 As shown in FIG. 1, the base portion 2 has a bottom plate 3 and a ceiling plate 4 facing each other, and a pair of side plates 5 and 6 facing each other, and has a substantially box-shaped appearance as a whole. However, the ceiling plate 4 and the side plates 5 and 6 in the present embodiment are integrally molded. The bottom plate 3 is one size larger than the ceiling plate 4, and bolt holes through which anchor bolts for fixing the robot 1 to the installation surface are inserted are provided at the four corners of the bottom plate 3. Each of the side plates 5 and 6 is provided with a substantially rectangular opening 7. In other words, the side plates 5 and 6 are lightened.

底板３と側板５との接合部および底板３と側板６との接合部には、略三角形の下側補強部材８ａが設けられている。それぞれの下側補強部材８ａは、ボルトによって底板３に固定されている。つまり、ベース部２には、合計４つの下側補強部材８ａが設けられている。２つの下側補強部材８ａの一辺は底板３の上面に当接し、他の一辺は側板５の内面に当接している。残りの２つの下側補強部材８ａの一辺は底板３の上面に当接し、他の一辺は側板６の内面に当接している。 A substantially triangular lower reinforcing member 8a is provided at the joint portion between the bottom plate 3 and the side plate 5 and the joint portion between the bottom plate 3 and the side plate 6. Each lower reinforcing member 8a is fixed to the bottom plate 3 by a bolt. That is, the base portion 2 is provided with a total of four lower reinforcing members 8a. One side of the two lower reinforcing members 8a is in contact with the upper surface of the bottom plate 3, and the other side is in contact with the inner surface of the side plate 5. One side of the remaining two lower reinforcing members 8a is in contact with the upper surface of the bottom plate 3, and the other side is in contact with the inner surface of the side plate 6.

同様に、天井板４と側板５との接合部および天井板４と側板６との接合部には、略三角形の上側補強部材８ｂが設けられている。それぞれの上側補強部材８ｂは、ボルトによって天井板４に固定されている。つまり、ベース部２には、合計４つの上側補強部材８ｂが設けられている。２つの上側補強部材８ｂの一辺は天井板４の下面に当接し、他の一辺は側板５の内面に当接している。残りの２つの上側補強部材８ｂの一辺は天井板４の下面に当接し、他の一辺は側板６の内面に当接している。 Similarly, a substantially triangular upper reinforcing member 8b is provided at the joint portion between the ceiling plate 4 and the side plate 5 and the joint portion between the ceiling plate 4 and the side plate 6. Each upper reinforcing member 8b is fixed to the ceiling plate 4 by a bolt. That is, the base portion 2 is provided with a total of four upper reinforcing members 8b. One side of the two upper reinforcing members 8b is in contact with the lower surface of the ceiling plate 4, and the other side is in contact with the inner surface of the side plate 5. One side of the remaining two upper reinforcing members 8b is in contact with the lower surface of the ceiling plate 4, and the other side is in contact with the inner surface of the side plate 6.

以下の説明では、図１における底板３と天井板４との対向方向を「上下方向」、一対の側板５，６の対向方向を「左右方向」、上下方向および左右方向の両方向と直交する方向を「前後方向」とする。 In the following description, the facing direction of the bottom plate 3 and the ceiling plate 4 in FIG. 1 is the "vertical direction", the facing direction of the pair of side plates 5 and 6 is the "horizontal direction", and the directions orthogonal to both the vertical and horizontal directions. Is "front-back direction".

図１に示されるように、ベース部２には第１モータ１００が設けられている。第１モータ１００は、モータ本体と波動歯車減速機構とを備える減速機構付サーボモータである。第１モータ１００のモータ本体はベース部２の内側に配置されており、第１モータ１００の波動歯車減速機構（以下、「第１減速機構」という。）はベース部２の外側に配置されている。具体的には、モータ本体は、ベース部２の天井板４の下面に固定されており、モータ本体の出力軸は、天井板４を貫通して天井板４の上方に突出している。一方、第１減速機構は、天井板４の上面に設けられている筒形の第１連結部材１０１に収容されている。つまり、ベース部２，第１モータ１００および第１連結部材１０１は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）されたベース部２，第１モータ１００および第１連結部材１０１を「ベースユニット」と総称する場合がある。 As shown in FIG. 1, the base portion 2 is provided with the first motor 100. The first motor 100 is a servomotor with a speed reduction mechanism including a motor body and a wave gear speed reduction mechanism. The motor body of the first motor 100 is arranged inside the base portion 2, and the strain wave gearing reduction mechanism of the first motor 100 (hereinafter, referred to as “first reduction mechanism”) is arranged outside the base portion 2. There is. Specifically, the motor main body is fixed to the lower surface of the ceiling plate 4 of the base portion 2, and the output shaft of the motor main body penetrates the ceiling plate 4 and projects above the ceiling plate 4. On the other hand, the first deceleration mechanism is housed in a tubular first connecting member 101 provided on the upper surface of the ceiling plate 4. That is, the base portion 2, the first motor 100, and the first connecting member 101 are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) base unit 2, the first motor 100, and the first connecting member 101 may be collectively referred to as a “base unit”.

図２に示されるように、第１アーム１０の基端は、第１連結部材１０１上に配置され、第１連結部材１０１に収容されている第１減速機構と接続されている。第１減速機構は、第１連結部材１０１に固定されたリング部材と、リング部材の内側に配置されたカップ部材と、カップ部材の内側に配置されたカム部材と、を含んでいる。リング部材の内周面にはギヤ歯が形成されており、カップ部材の外周面には、リング部材の内周面に形成されているギヤ歯と噛み合うギヤ歯が形成されている。カム部材は、楕円カムと、楕円カムを取り囲む内輪と、内輪を取り囲む外輪と、内輪と外輪の間に介在する転動体と、を備えている。内輪は楕円カムに固定されており、リング部材の内周面に形成されているギヤ歯の数は、カップ部材の外周面に形成されているギヤ歯の数よりも多い。 As shown in FIG. 2, the base end of the first arm 10 is arranged on the first connecting member 101 and is connected to the first deceleration mechanism housed in the first connecting member 101. The first deceleration mechanism includes a ring member fixed to the first connecting member 101, a cup member arranged inside the ring member, and a cam member arranged inside the cup member. Gear teeth are formed on the inner peripheral surface of the ring member, and gear teeth that mesh with the gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member are formed on the outer peripheral surface of the cup member. The cam member includes an elliptical cam, an inner ring surrounding the elliptical cam, an outer ring surrounding the inner ring, and a rolling element interposed between the inner ring and the outer ring. The inner ring is fixed to the elliptical cam, and the number of gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member is larger than the number of gear teeth formed on the outer peripheral surface of the cup member.

上記構造を有する第１減速機構に回転力が入力されると、カップ部材の内側でカム部材が回転し、カム部材の回転に伴ってカップ部材が楕円状に弾性変形する。すると、長軸部分ではカップ部材の外周面に形成されているギヤ歯とリング部材の内周面に形成されているギヤ歯とが噛み合う一方、短軸部分では、カップ部材の外周面に形成されているギヤ歯とリング部材の内周面に形成されているギヤ歯とが離間する。よって、カム部材が時計方向に１回転すると、リング部材の内周面に形成されているギヤ歯とカップ部材の外周面に形成されているギヤ歯との歯数差分だけ、カップ部材が反時計方向に移動する。また、カム部材が反時計方向に１回転すると、リング部材の内周面に形成されているギヤ歯とカップ部材の外周面に形成されているギヤ歯との歯数差分だけ、カップ部材が時計方向に移動する。 When a rotational force is input to the first deceleration mechanism having the above structure, the cam member rotates inside the cup member, and the cup member elastically deforms in an elliptical shape as the cam member rotates. Then, in the long shaft portion, the gear teeth formed on the outer peripheral surface of the cup member and the gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member mesh with each other, while in the short shaft portion, they are formed on the outer peripheral surface of the cup member. The gear teeth are separated from each other by the gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member. Therefore, when the cam member makes one rotation clockwise, the cup member counterclockwise by the difference in the number of teeth between the gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member and the gear teeth formed on the outer peripheral surface of the cup member. Move in the direction. Further, when the cam member makes one rotation counterclockwise, the cup member is clocked by the difference in the number of teeth between the gear teeth formed on the inner peripheral surface of the ring member and the gear teeth formed on the outer peripheral surface of the cup member. Move in the direction.

ベース部２の天井板４から突出しているモータ本体の出力軸は、第１減速機構の入力部であるかム部材に結合されている。一方、第１アーム１０の基端は、第１減速機構の出力部であるカップ部材、より詳しくはカップ部材の底面に結合されている。よって、モータ本体の出力軸が回転すると、第１アーム１０がカップ部材の中心軸を回転軸として回転する。このとき、モータ本体の出力軸の回転は、第１減速機構によって減速されて第１アーム１０に伝達される。尚、カップ部材の中心軸は、第１減速機構全体の中心軸と同軸であり、第１モータ１００のモータ本体の出力軸とも同軸である。 The output shaft of the motor body protruding from the ceiling plate 4 of the base portion 2 is coupled to the input portion of the first deceleration mechanism or the member. On the other hand, the base end of the first arm 10 is coupled to a cup member, which is an output portion of the first deceleration mechanism, and more specifically to the bottom surface of the cup member. Therefore, when the output shaft of the motor body rotates, the first arm 10 rotates with the central axis of the cup member as the rotation axis. At this time, the rotation of the output shaft of the motor body is decelerated by the first deceleration mechanism and transmitted to the first arm 10. The central axis of the cup member is coaxial with the central axis of the entire first reduction mechanism, and is also coaxial with the output axis of the motor body of the first motor 100.

上記のように、第１アーム１０はベース部２に回転可能に連結されており、かつ、ベース部２に設けられている第１モータ１００によって回転駆動される。また、ベース部２と第１アーム１０との間に介在している第１連結部材１０１は、第１減速機構のリング部材が固定される当該第１減速機構のケーシングでもある。 As described above, the first arm 10 is rotatably connected to the base portion 2 and is rotationally driven by the first motor 100 provided in the base portion 2. Further, the first connecting member 101 interposed between the base portion 2 and the first arm 10 is also the casing of the first deceleration mechanism to which the ring member of the first deceleration mechanism is fixed.

図１，図２に示されるように、第２アーム２０の基端が回転可能に連結されている第１アーム１０の先端には、第２アーム２０を回転駆動する第２モータ２００が設けられている。第２モータ２００は、モータ本体と波動歯車減速機構とを備える減速機構付サーボモータである。第２モータ２００のモータ本体は、第１アーム１０の一側（右側）に配置され、第２モータ２００の波動歯車減速機構（以下、「第２減速機構」という。）は、第１アーム１０の他側（左側）に配置されている。具体的には、モータ本体は第１アーム１０の右側面に固定されており、モータ本体の出力軸は、第１アーム１０を貫通して第１アーム１０の左側面から突出している。一方、第２減速機構は、第１アーム１０の左側面に設けられている筒形の第２連結部材２０１に収容されている。つまり、第１アーム１０，第２モータ２００および第２連結部材２０１は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）された第１アーム１０，第２モータ２００および第２連結部材２０１を「第１アームユニット」と総称する場合がある。 As shown in FIGS. 1 and 2, a second motor 200 for rotationally driving the second arm 20 is provided at the tip of the first arm 10 to which the base ends of the second arm 20 are rotatably connected. ing. The second motor 200 is a servomotor with a speed reduction mechanism including a motor body and a wave gear speed reduction mechanism. The motor body of the second motor 200 is arranged on one side (right side) of the first arm 10, and the strain wave gearing deceleration mechanism of the second motor 200 (hereinafter, referred to as “second deceleration mechanism”) is the first arm 10. It is located on the other side (left side). Specifically, the motor main body is fixed to the right side surface of the first arm 10, and the output shaft of the motor main body penetrates the first arm 10 and protrudes from the left side surface of the first arm 10. On the other hand, the second deceleration mechanism is housed in a tubular second connecting member 201 provided on the left side surface of the first arm 10. That is, the first arm 10, the second motor 200, and the second connecting member 201 are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) first arm 10, the second motor 200, and the second connecting member 201 may be collectively referred to as the "first arm unit".

第２アーム２０の基端は、第２連結部材２０１に隣接しており、第２連結部材２０１に収容されている第２減速機構と接続されている。言い換えれば、第２連結部材２０１は、第１アーム１０の先端と第２アーム２０の基端との間に挟まれている。より詳細には、第２連結部材２０１は、第１アーム１０の先端の左側面と第２アーム２０の基端の右側面との間に挟まれている。 The base end of the second arm 20 is adjacent to the second connecting member 201 and is connected to the second deceleration mechanism housed in the second connecting member 201. In other words, the second connecting member 201 is sandwiched between the tip of the first arm 10 and the base end of the second arm 20. More specifically, the second connecting member 201 is sandwiched between the left side surface of the tip end of the first arm 10 and the right side surface of the base end of the second arm 20.

第２モータ２００が備える第２減速機構は、第１モータ１００が備える第１減速機構と実質的に同一の波動歯車減速機構である。第２モータ２００のモータ本体の出力軸は、第１アーム１０を貫通して第２減速機構の入力部であるかム部材に結合されている。一方、第２アーム２０の基端は、第２減速機構の出力部であるカップ部材、より詳しくはカップ部材の底面に結合されている。よって、モータ本体の出力軸が回転すると、第２アーム２０がカップ部材の中心軸を回転軸として回転する。このとき、モータ本体の出力軸の回転速度は、第２減速機構によって減速されて第２アーム２０に伝達される。尚、カップ部材の中心軸は、第２減速機構全体の中心軸と同軸であり、第２モータ２００のモータ本体の出力軸とも同軸である。 The second reduction mechanism included in the second motor 200 is a strain wave gearing reduction mechanism substantially the same as the first reduction mechanism included in the first motor 100. The output shaft of the motor body of the second motor 200 penetrates the first arm 10 and is coupled to the input portion of the second reduction mechanism or the member. On the other hand, the base end of the second arm 20 is coupled to the cup member, which is the output portion of the second deceleration mechanism, and more specifically to the bottom surface of the cup member. Therefore, when the output shaft of the motor body rotates, the second arm 20 rotates with the central axis of the cup member as the rotation axis. At this time, the rotation speed of the output shaft of the motor body is decelerated by the second deceleration mechanism and transmitted to the second arm 20. The central axis of the cup member is coaxial with the central axis of the entire second reduction gear mechanism, and is also coaxial with the output shaft of the motor body of the second motor 200.

図１，図２に示されるように、第３アーム３０の基端が回転可能に連結されている第２アーム２０には、第３アーム３０を回転駆動する第３モータ３００が設けられている。第３モータ３００は、サーボモータではあるが、減速機構は備えていない。図２に示されるように、第３モータ３００は、第２アーム２０の長手方向において、第１アーム１０と第２アーム２０との連結部と、第２アーム２０と第３アーム３０との連結部と、の間に配置されている。より具体的には、第３モータ３００は、第２アーム２０の長手方向中央または略中央に配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second arm 20 to which the base ends of the third arm 30 are rotatably connected is provided with a third motor 300 that rotationally drives the third arm 30. .. Although the third motor 300 is a servomotor, it does not have a reduction mechanism. As shown in FIG. 2, the third motor 300 connects the connecting portion between the first arm 10 and the second arm 20 and the connecting portion between the second arm 20 and the third arm 30 in the longitudinal direction of the second arm 20. It is placed between the part and. More specifically, the third motor 300 is arranged at the center or substantially the center of the second arm 20 in the longitudinal direction.

図１，図２に示されるように、第３モータ３００の大部分は第２アーム２０の一側（右側）に位置している一方、第３モータ３００の先端部分は第２アーム２０の他側（左側）に位置している。つまり、第３モータ３００は、第２アーム２０に設けられている取付け穴を貫通しており、第２アーム２０の左右に亘っている。 As shown in FIGS. 1 and 2, most of the third motor 300 is located on one side (right side) of the second arm 20, while the tip portion of the third motor 300 is the other of the second arm 20. It is located on the side (left side). That is, the third motor 300 penetrates the mounting holes provided in the second arm 20 and extends to the left and right of the second arm 20.

図２に示されるように、第２アーム２０の一側（左側）には、第３モータ３００から出力される回転駆動力を第３アーム３０に伝達する動力伝達機構３０１（以下、「第１動力伝達機構３０１」という。）が設けられている。第１動力伝達機構３０１は、少なくとも駆動プーリ３０２，従動プーリ３０３およびベルト部材３０４を含んでいる。駆動プーリ３０２は、第３モータ３００の出力軸に固定された歯付プーリである。従動プーリ３０３は、第２アーム２０の先端に設けられている減速機構（以下、「第３減速機構」という。）の入力軸に固定された歯付プーリである。ベルト部材３０４は、第２アーム２０の長手方向に沿って延び、駆動プーリ３０２と従動プーリ３０３とに掛け回された歯付ベルトである。尚、駆動プーリ３０２と従動プーリ３０３のプーリ比は、１：１である。 As shown in FIG. 2, on one side (left side) of the second arm 20, a power transmission mechanism 301 (hereinafter, "first") that transmits the rotational driving force output from the third motor 300 to the third arm 30. A power transmission mechanism 301 ") is provided. The first power transmission mechanism 301 includes at least a drive pulley 302, a driven pulley 303, and a belt member 304. The drive pulley 302 is a toothed pulley fixed to the output shaft of the third motor 300. The driven pulley 303 is a toothed pulley fixed to the input shaft of a speed reduction mechanism (hereinafter, referred to as “third speed reduction mechanism”) provided at the tip of the second arm 20. The belt member 304 is a toothed belt that extends along the longitudinal direction of the second arm 20 and is hung around the drive pulley 302 and the driven pulley 303. The pulley ratio of the drive pulley 302 to the driven pulley 303 is 1: 1.

このように、第２アーム２０には、第３モータ３００，当該第３モータ３００から出力される回転駆動力を伝達する第１動力伝達機構３０１および第１動力伝達機構３０１を介して伝達される回転駆動力の速度を減速させる第３減速機構が一体的に設けられている。つまり、第２アーム２０，第３モータ３００，第１動力伝達機構３０１および第３減速機構は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）された第２アーム２０，第３モータ３００，第１動力伝達機構３０１および第３減速機構を「第２アームユニット」と総称する場合がある。 In this way, the second arm 20 is transmitted to the second arm 20 via the third motor 300, the first power transmission mechanism 301 and the first power transmission mechanism 301 that transmit the rotational driving force output from the third motor 300. A third deceleration mechanism that decelerates the speed of the rotational driving force is integrally provided. That is, the second arm 20, the third motor 300, the first power transmission mechanism 301, and the third deceleration mechanism are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) second arm 20, third motor 300, first power transmission mechanism 301, and third deceleration mechanism may be collectively referred to as "second arm unit".

従動プーリ３０３が固定されている入力軸を備える第３減速機構の出力軸は、第３アーム３０の基端に結合している。よって、第３モータ３００の出力軸が回転すると、駆動プーリ３０２，ベルト部材３０４および従動プーリ３０３を介して第３減速機構に回転駆動力が入力される。第３減速機構に入力された回転駆動力は、当該第３減速機構によって減速された後、当該第３減速機構から出力され、第３アーム３０に入力される。この結果、第３減速機構の出力軸を回転軸として第３アーム３０が回転する。 The output shaft of the third reduction mechanism including the input shaft to which the driven pulley 303 is fixed is coupled to the base end of the third arm 30. Therefore, when the output shaft of the third motor 300 rotates, the rotational driving force is input to the third deceleration mechanism via the drive pulley 302, the belt member 304, and the driven pulley 303. The rotational driving force input to the third deceleration mechanism is decelerated by the third deceleration mechanism, then output from the third deceleration mechanism and input to the third arm 30. As a result, the third arm 30 rotates with the output shaft of the third reduction mechanism as the rotation axis.

尚、第３減速機構は、第１連結部材１０１や第２連結部材２０１と実質的に同一の筒形のケーシングに収容されている。また、第３減速機構を収容しているケーシングは、第２アーム２０の先端と第３アーム３０の基端との間に介在する第３連結部材でもある。 The third deceleration mechanism is housed in a tubular casing that is substantially the same as the first connecting member 101 and the second connecting member 201. Further, the casing accommodating the third deceleration mechanism is also a third connecting member interposed between the tip end of the second arm 20 and the base end of the third arm 30.

図２に示されるように、第４アーム４０の基端が回転可能に連結されている第３アーム３０には、第４アーム４０を回転駆動する第４モータ４００が設けられている。第４モータ４００は、モータ本体と波動歯車減速機構とを備える減速機構付サーボモータである。第４モータ４００のモータ本体は、第３アーム３０の内側に配置され、第４モータ４００の波動歯車減速機構（以下、「第４減速機構」という。）は、第３アーム３０の外側に配置されている。具体的には、第４モータ４００のモータ本体は、第３アーム３０の先端部の下面に固定されており、モータ本体の出力軸は、第３アーム３０の先端部を貫通して当該先端部の上面から突出している。一方、第４モータ４００の第４減速機構は、第３アーム３０の先端部上面に設けられている筒形の第４連結部材４０１に収容されている。つまり、第３アーム３０，第４モータ４００および第４連結部材４０１は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）された第３アーム３０，第４モータ４００および第４連結部材４０１を「第３アームユニット」と総称する場合がある。 As shown in FIG. 2, the third arm 30 to which the base end of the fourth arm 40 is rotatably connected is provided with a fourth motor 400 that rotationally drives the fourth arm 40. The fourth motor 400 is a servomotor with a reduction mechanism including a motor body and a wave gear reduction mechanism. The motor body of the fourth motor 400 is arranged inside the third arm 30, and the strain wave gearing reduction mechanism of the fourth motor 400 (hereinafter, referred to as “fourth reduction mechanism”) is arranged outside the third arm 30. Has been done. Specifically, the motor body of the fourth motor 400 is fixed to the lower surface of the tip portion of the third arm 30, and the output shaft of the motor body penetrates the tip portion of the third arm 30 and the tip portion thereof. It protrudes from the upper surface of. On the other hand, the fourth deceleration mechanism of the fourth motor 400 is housed in the tubular fourth connecting member 401 provided on the upper surface of the tip end portion of the third arm 30. That is, the third arm 30, the fourth motor 400, and the fourth connecting member 401 are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) third arm 30, the fourth motor 400, and the fourth connecting member 401 may be collectively referred to as the "third arm unit".

図２に示されるように、第４アーム４０の基端は、第４連結部材４０１の先に配置されており、第４連結部材４０１に収容されている第４減速機構と接続されている。つまり、第４連結部材４０１は、第３アーム３０の先端と第４アーム４０の基端との間に挟まれている。より詳細には、第４連結部材４０１は、第３アーム３０の先端部上面と第４アーム４０の基端部下面との間に挟まれている。 As shown in FIG. 2, the base end of the fourth arm 40 is arranged at the tip of the fourth connecting member 401, and is connected to the fourth deceleration mechanism housed in the fourth connecting member 401. That is, the fourth connecting member 401 is sandwiched between the tip end of the third arm 30 and the base end of the fourth arm 40. More specifically, the fourth connecting member 401 is sandwiched between the upper surface of the tip end portion of the third arm 30 and the lower surface of the base end portion of the fourth arm 40.

第４モータ４００が備える第４減速機構は、第１モータ１００が備える第１減速機構と実質的に同一の波動歯車減速機構である。第４モータ４００のモータ本体の出力軸は、第３アーム３０の先端部上面から突出し、第４減速機構の入力部であるかム部材に結合されている。一方、第４アーム４０の基端部下面は、第４減速機構の出力部であるカップ部材、より詳しくはカップ部材の底面に結合されている。よって、モータ本体の出力軸が回転すると、第４アーム４０がカップ部材の中心軸を回転軸として回転する。このとき、モータ本体の出力軸の回転は、第４減速機構によって減速されて第４アーム４０に伝達される。尚、カップ部材の中心軸は、第４減速機構全体の中心軸と同軸であり、第４モータ４００のモータ本体の出力軸とも同軸である。 The fourth reduction mechanism included in the fourth motor 400 is a strain wave gearing reduction mechanism substantially the same as the first reduction mechanism included in the first motor 100. The output shaft of the motor body of the fourth motor 400 protrudes from the upper surface of the tip of the third arm 30 and is coupled to the input portion of the fourth deceleration mechanism or a member. On the other hand, the lower surface of the base end portion of the fourth arm 40 is coupled to the cup member, which is the output portion of the fourth speed reduction mechanism, and more specifically to the bottom surface of the cup member. Therefore, when the output shaft of the motor body rotates, the fourth arm 40 rotates with the central axis of the cup member as the rotation axis. At this time, the rotation of the output shaft of the motor body is decelerated by the fourth reduction mechanism and transmitted to the fourth arm 40. The central axis of the cup member is coaxial with the central axis of the entire fourth reduction gear mechanism, and is also coaxial with the output shaft of the motor body of the fourth motor 400.

図１，図２に示されるように、第５アーム５０が回転可能に連結されている第４アーム４０には、第５アーム５０を回転駆動する第５モータ５００が設けられている。第５モータ５００は、サーボモータではあるが、減速機構は備えていない。言い換えれば、第５モータ５００は、第３モータ３００と実質的に同一のモータである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the fourth arm 40 to which the fifth arm 50 is rotatably connected is provided with a fifth motor 500 that rotationally drives the fifth arm 50. Although the fifth motor 500 is a servomotor, it does not have a reduction mechanism. In other words, the fifth motor 500 is substantially the same motor as the third motor 300.

図２に示されるように、第４アーム４０の一側（左側）には、第５モータ５００から出力される回転駆動力を第５アーム５０に伝達する動力伝達機構５０１（以下、「第２動力伝達機構５０１」という。）が設けられている。第２動力伝達機構５０１は、少なくとも駆動プーリ５０２，従動プーリ５０３およびベルト部材５０４を含んでいる。駆動プーリ５０２は、第５モータ５００の出力軸に固定された歯付プーリである。従動プーリ５０３は、第４アーム４０の先端に設けられている減速機構（以下、「第５減速機構」という。）の入力軸に固定された歯付プーリである。ベルト部材５０４は、第４アーム４０の長手方向に沿って延び、駆動プーリ５０２と従動プーリ５０３とに掛け回された歯付ベルトである。尚、駆動プーリ５０２と従動プーリ５０３のプーリ比は、１：１である。 As shown in FIG. 2, on one side (left side) of the fourth arm 40, a power transmission mechanism 501 (hereinafter, "second") that transmits the rotational driving force output from the fifth motor 500 to the fifth arm 50. A power transmission mechanism 501 ") is provided. The second power transmission mechanism 501 includes at least a drive pulley 502, a driven pulley 503, and a belt member 504. The drive pulley 502 is a toothed pulley fixed to the output shaft of the fifth motor 500. The driven pulley 503 is a toothed pulley fixed to the input shaft of the speed reduction mechanism (hereinafter, referred to as “fifth speed reduction mechanism”) provided at the tip of the fourth arm 40. The belt member 504 is a toothed belt that extends along the longitudinal direction of the fourth arm 40 and is hung around the drive pulley 502 and the driven pulley 503. The pulley ratio of the drive pulley 502 and the driven pulley 503 is 1: 1.

このように、第４アーム４０には、第５モータ５００，当該第５モータ５００から出力される回転駆動力を伝達する第２動力伝達機構５０１および第２動力伝達機構５０１を介して伝達される回転駆動力の速度を減速させる第５減速機構が一体的に設けられている。つまり、第４アーム４０，第５モータ５００，第２動力伝達機構５０１および第５減速機構は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）された第４アーム４０，第５モータ５００，第２動力伝達機構５０１および第５減速機構を「第４アームユニット」と総称する場合がある。 In this way, the fourth arm 40 is transmitted to the fourth arm 40 via the fifth motor 500, the second power transmission mechanism 501 and the second power transmission mechanism 501 that transmit the rotational driving force output from the fifth motor 500. A fifth deceleration mechanism that decelerates the speed of the rotational driving force is integrally provided. That is, the fourth arm 40, the fifth motor 500, the second power transmission mechanism 501, and the fifth deceleration mechanism are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) fourth arm 40, fifth motor 500, second power transmission mechanism 501, and fifth deceleration mechanism may be collectively referred to as a "fourth arm unit".

従動プーリ５０３が固定されている入力軸を備える第５減速機構の出力軸は、第５アーム５０の基端に結合している。よって、第５モータ５００の出力軸が回転すると、駆動プーリ５０２，ベルト部材５０４および従動プーリ５０３を介して第５減速機構に回転駆動力が入力される。第５減速機構に入力された回転駆動力は、当該第５減速機構によって減速された後、当該第５減速機構から出力され、第５アーム５０に入力される。この結果、第５減速機構の出力軸を回転軸として第５アーム５０が回転する。 The output shaft of the fifth reduction mechanism including the input shaft to which the driven pulley 503 is fixed is coupled to the base end of the fifth arm 50. Therefore, when the output shaft of the fifth motor 500 rotates, the rotational driving force is input to the fifth deceleration mechanism via the drive pulley 502, the belt member 504, and the driven pulley 503. The rotational driving force input to the fifth deceleration mechanism is decelerated by the fifth deceleration mechanism, then output from the fifth deceleration mechanism and input to the fifth arm 50. As a result, the fifth arm 50 rotates with the output shaft of the fifth reduction mechanism as the rotation axis.

尚、第５減速機構は、第１連結部材１０１や第２連結部材２０１と実質的に同一の筒形のケーシングに収容されている。また、第５減速機構を収容しているケーシングは、第４アーム４０の先端と第５アーム５０の基端との間に介在する第５連結部材でもある。 The fifth deceleration mechanism is housed in a tubular casing that is substantially the same as the first connecting member 101 and the second connecting member 201. Further, the casing accommodating the fifth deceleration mechanism is also a fifth connecting member interposed between the tip end of the fourth arm 40 and the base end of the fifth arm 50.

図２に示されるように、第５アーム５０には第６モータ６００が設けられている。第６モータ６００は、モータ本体と波動歯車減速機構とを備える減速機構付サーボモータである。第６モータ６００のモータ本体は、第５アーム５０の内側に配置され、第６モータ６００の波動歯車減速機構（以下、「第６減速機構」という。）は、第５アーム５０の外側に配置されている。具体的には、モータ本体は第５アーム５０の先端部の下面に固定されており、モータ本体の出力軸は、第５アーム５０の先端部を貫通して当該先端部の上面から突出している。一方、第６減速機構は、第５アーム５０の先端部上面に設けられている筒形の第６連結部材６０１に収容されている。つまり、第５アーム５０，第６モータ６００および第６連結部材６０１は、一体化（ユニット化）されている。以下の説明では、一体化（ユニット化）された第５アーム５０，第６モータ６００および第６連結部材６０１を「第５アームユニット」と総称する場合がある。 As shown in FIG. 2, the fifth arm 50 is provided with a sixth motor 600. The sixth motor 600 is a servomotor with a reduction mechanism including a motor body and a wave gear reduction mechanism. The motor body of the sixth motor 600 is arranged inside the fifth arm 50, and the strain wave gearing reduction mechanism of the sixth motor 600 (hereinafter referred to as "sixth reduction mechanism") is arranged outside the fifth arm 50. Has been done. Specifically, the motor body is fixed to the lower surface of the tip of the fifth arm 50, and the output shaft of the motor body penetrates the tip of the fifth arm 50 and projects from the upper surface of the tip. .. On the other hand, the sixth deceleration mechanism is housed in a tubular sixth connecting member 601 provided on the upper surface of the tip end portion of the fifth arm 50. That is, the fifth arm 50, the sixth motor 600, and the sixth connecting member 601 are integrated (unitized). In the following description, the integrated (unitized) fifth arm 50, sixth motor 600, and sixth connecting member 601 may be collectively referred to as a "fifth arm unit".

第６連結部材６０１には、第１モータ１００が備える第１減速機構と実質的に同一の波動歯車減速機構（以下、「第６減速機構」という。）が収容されている。第６モータ６００のモータ本体の出力軸は、第５アーム５０の先端部上面から突出し、第６減速機構の入力部であるかム部材に結合されている。第６連結部材６０１の先には、任意のエンドエフェクタを装着することができる。また、第６連結部材６０１の先に装着されたエンドエフェクタは、第６減速機構の出力部であるカップ部材、より詳しくはカップ部材の底面に結合される。よって、モータ本体の出力軸が回転すると、第６減速機構のカップ部材の中心軸を回転軸としてエンドエフェクタが回転する。このとき、モータ本体の出力軸の回転は、６減速機構によって減速されてエンドエフェクタに伝達される。尚、カップ部材の中心軸は、第６減速機構全体の中心軸と同軸であり、第６モータ６００のモータ本体の出力軸とも同軸である。 The sixth connecting member 601 includes a strain wave gearing reduction mechanism (hereinafter, referred to as “sixth reduction mechanism”) that is substantially the same as the first reduction mechanism included in the first motor 100. The output shaft of the motor body of the sixth motor 600 protrudes from the upper surface of the tip of the fifth arm 50 and is coupled to the input portion of the sixth reduction mechanism or a member. Any end effector can be attached to the tip of the sixth connecting member 601. Further, the end effector attached to the tip of the sixth connecting member 601 is coupled to the cup member which is the output unit of the sixth deceleration mechanism, more specifically to the bottom surface of the cup member. Therefore, when the output shaft of the motor body rotates, the end effector rotates with the central axis of the cup member of the sixth reduction mechanism as the rotation axis. At this time, the rotation of the output shaft of the motor body is decelerated by the 6 reduction mechanism and transmitted to the end effector. The central axis of the cup member is coaxial with the central axis of the entire sixth reduction mechanism, and is also coaxial with the output axis of the motor body of the sixth motor 600.

尚、これまでに説明した第１モータ１００から第６モータ６００は、不図示の制御装置によって統括的に制御される。制御装置は、例えば、ＣＰＵ，制御プログラムが格納されたＲＯＭ，制御プログラムが展開されるＲＡＭ等から構成される。 The first motor 100 to the sixth motor 600 described so far are collectively controlled by a control device (not shown). The control device is composed of, for example, a CPU, a ROM in which the control program is stored, a RAM in which the control program is deployed, and the like.

以上のように、本実施形態に係るロボット１は、それぞれが独立して回転可能な５本のアームを有している。また、それぞれのアームには、当該アームに回転可能に連結されている次のアームの駆動源であるモータが設けられている。ここで、第２アーム２０に設けられている第３モータ３００は、当該第２アーム２０の長手方向中央または略中央に配置されている。よって、重量物である第３モータ３００が第２アーム２０の先端寄りに配置されている場合に比べて、第２アーム２０を回転させたときに発生する慣性力が小さく、第２アーム２０の駆動源である第２モータ２００に掛かる負荷が小さい。言い換えれば、第２アーム２０をより小さな力で素早く回転させることができる。この結果、第２アーム２０の応答性が向上し、第２アーム２０の振れ幅も縮小される。さらに、第２アーム２０の応答性が向上し、振れ幅が縮小されることにより、第２アーム２０よりも先の複数のアームの応答性も向上し、振れ幅も縮小される。特に、第２アーム２０は、本実施形態に係るロボット１が備える５本のアームのうちで最長のアームであり、上記作用効果がより顕著に現れる。 As described above, the robot 1 according to the present embodiment has five arms, each of which can rotate independently. Further, each arm is provided with a motor which is a drive source of the next arm rotatably connected to the arm. Here, the third motor 300 provided on the second arm 20 is arranged at the center or substantially the center in the longitudinal direction of the second arm 20. Therefore, the inertial force generated when the second arm 20 is rotated is smaller than that in the case where the third motor 300, which is a heavy object, is arranged near the tip of the second arm 20, and the second arm 20 has a smaller inertial force. The load applied to the second motor 200, which is the drive source, is small. In other words, the second arm 20 can be rotated quickly with less force. As a result, the responsiveness of the second arm 20 is improved, and the swing width of the second arm 20 is also reduced. Further, the responsiveness of the second arm 20 is improved and the swing width is reduced, so that the responsiveness of the plurality of arms ahead of the second arm 20 is also improved and the swing width is also reduced. In particular, the second arm 20 is the longest arm among the five arms included in the robot 1 according to the present embodiment, and the above-mentioned action and effect appear more remarkably.

図３を参照する。図３は、全てのアームを鉛直に立てた状態のロボット１の正面図である。図示されている状態において、第１アームユニット，第３アームユニットおよび第５アームユニットの重心は、第１アーム１０の回転軸（第１モータ１００のモータ本体の出力軸）の中心を通る仮想直線Ｘの一側（右側）に位置している。一方、第２アームユニットおよび第４アームユニットの重心は、仮想直線Ｘの他側（左側）に位置している。言い換えれば、仮想直線Ｘに沿って一列に並んでいる５つのアームユニットの重心が、当該仮想直線Ｘの両側に交互に配分されている。つまり、５つのアームユニットの重量が第１アーム１０の回転軸を基準としてバランス良く配分されており、この点もアームの振れ幅の縮小に貢献している。 See FIG. FIG. 3 is a front view of the robot 1 in a state where all the arms are vertically erected. In the state shown, the centers of gravity of the first arm unit, the third arm unit, and the fifth arm unit are virtual straight lines passing through the center of the rotation axis of the first arm 10 (the output axis of the motor body of the first motor 100). It is located on one side (right side) of X. On the other hand, the centers of gravity of the second arm unit and the fourth arm unit are located on the other side (left side) of the virtual straight line X. In other words, the centers of gravity of the five arm units arranged in a row along the virtual straight line X are alternately distributed on both sides of the virtual straight line X. That is, the weights of the five arm units are distributed in a well-balanced manner with respect to the rotation axis of the first arm 10, which also contributes to the reduction of the swing width of the arm.

本実施形態に係るロボット１では、各アームと当該アームに付属しているモータ等の構成要素が一体化（ユニット化）されている。よって、ユニット単位で交換作業やメンテナンス作業を行うことが可能であり、これら作業に要する時間が短縮され、また、作業効率が向上する。 In the robot 1 according to the present embodiment, each arm and a component such as a motor attached to the arm are integrated (unitized). Therefore, it is possible to perform replacement work and maintenance work for each unit, the time required for these works is shortened, and the work efficiency is improved.

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、アームの本数は必要に応じて３本や４本に減らしてもよく、６本以上に増やしてもよい。上記実施形態に係るロボット１は５本のアームを備えており、部品の組付け，グリス塗布，バフがけ，バリ取り等の比較的複雑な作業に適している。一方、ねじ締めや部品の軽圧入などの単純作業を行わせる場合には、アームの本数を３本に減らすことが好ましい。また、半田付け，溶接，部品供給などの作業を行わせる場合には、アームの本数を４本に減らすことが好ましい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. For example, the number of arms may be reduced to 3 or 4, or increased to 6 or more, if necessary. The robot 1 according to the above embodiment is provided with five arms, and is suitable for relatively complicated work such as assembling parts, applying grease, buffing, and deburring. On the other hand, when performing simple operations such as screw tightening and light press fitting of parts, it is preferable to reduce the number of arms to three. Further, when performing operations such as soldering, welding, and parts supply, it is preferable to reduce the number of arms to four.

１ロボット
２ベース部
３底板
４天井板
５，６側板
７開口部
８ａ下側補強部材
８ｂ上側補強部材
１０第１アーム
２０第２アーム
３０第３アーム
４０第４アーム
５０第５アーム
１００第１モータ
１０１第１連結部材
２００第２モータ
２０１第２連結部材
３００第３モータ
３０１動力伝達機構（第１動力伝達機構）
３０２，５０２駆動プーリ
３０３，５０３従動プーリ
３０４，５０４ベルト部材
４００第４モータ
４０１第４連結部材
５００第５モータ
５０１動力伝達機構（第２動力伝達機構）
６００第６モータ
６０１第６連結部材
Ｘ仮想直線 1 Robot 2 Base 3 Bottom plate 4 Ceiling plate 5, 6 Side plate 7 Opening 8a Lower reinforcing member 8b Upper reinforcing member 10 1st arm 20 2nd arm 30 3rd arm 40 4th arm 50 5th arm 100 1st motor 101 1st connecting member 200 2nd motor 201 2nd connecting member 300 3rd motor 301 Power transmission mechanism (1st power transmission mechanism)
302,502 Drive pulley 303,503 Driven pulley 304,504 Belt member 400 4th motor 401 4th connecting member 500 5th motor 501 Power transmission mechanism (2nd power transmission mechanism)
600 6th motor 601 6th connecting member X Virtual straight line

Claims

ベース部と、
前記ベース部に回転可能に連結され、前記ベース部に設けられた第１モータによって回転駆動される第１アームと、
前記第１アームに回転可能に連結され、前記第１アームに設けられた第２モータによって回転駆動される第２アームと、
前記第２アームに回転可能に連結され、前記第２アームに設けられた第３モータによって回転駆動される第３アームと、
前記第３モータから出力される回転駆動力を前記第３アームに伝達する動力伝達機構と、を有し、
前記第３モータは、前記第１アームと前記第２アームとの連結部と、前記第２アームと前記第３アームとの連結部と、の間に配置されている、
ロボット。 With the base
A first arm that is rotatably connected to the base and is rotationally driven by a first motor provided on the base.
A second arm rotatably connected to the first arm and rotationally driven by a second motor provided on the first arm.
A third arm rotatably connected to the second arm and rotationally driven by a third motor provided on the second arm.
It has a power transmission mechanism that transmits the rotational driving force output from the third motor to the third arm.
The third motor is arranged between the connecting portion between the first arm and the second arm and the connecting portion between the second arm and the third arm.
robot.

請求項１に記載のロボットにおいて、
前記第１アーム，前記第２アームおよび前記第３アームのうち、前記第２アームが最も長い、
ロボット。 In the robot according to claim 1,
Of the first arm, the second arm and the third arm, the second arm is the longest.
robot.

請求項１又は請求項２に記載のロボットにおいて、
前記第２アームの一側に前記動力伝達機構が配置され、前記第２アームの他側に前記第３アームが配置されている、
ロボット。 In the robot according to claim 1 or 2.
The power transmission mechanism is arranged on one side of the second arm, and the third arm is arranged on the other side of the second arm.
robot.

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロボットにおいて、
前記動力伝達機構は、前記第３モータから出力される回転駆動力を前記第３アームに伝達するベルト部材を含み、
前記ベルト部材は、前記第２アームの長手方向に沿って延びている、
ロボット。 In the robot according to any one of claims 1 to 3.
The power transmission mechanism includes a belt member that transmits a rotational driving force output from the third motor to the third arm.
The belt member extends along the longitudinal direction of the second arm.
robot.

請求項４に記載のロボットにおいて、
前記動力伝達機構は、前記ベルト部材が掛け回された駆動プーリおよび従動プーリを含み、
前記駆動プーリは、前記第３モータの出力軸に固定され、
前記従動プーリは、前記第２アームと前記第３アームとの間に介在する減速機構の入力軸に固定され、
前記減速機構の出力軸は、前記第３アームに結合されている、
ロボット。 In the robot according to claim 4,
The power transmission mechanism includes a drive pulley and a driven pulley around which the belt member is hung.
The drive pulley is fixed to the output shaft of the third motor.
The driven pulley is fixed to the input shaft of the speed reduction mechanism interposed between the second arm and the third arm.
The output shaft of the reduction mechanism is coupled to the third arm.
robot.

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロボットにおいて、
前記ベース部および前記第１モータは、一体化されてベースユニットを構成し、
前記第１アームおよび前記第２モータは、一体化されて第１アームユニットを構成し、
前記第２アーム，前記第３モータおよび前記動力伝達機構は、一体化されて第２アームユニットを構成し、
前記第３アームは、当該第３アームに設けられた第４モータと一体化されて第３アームユニットを構成している、
ロボット。 In the robot according to any one of claims 1 to 5.
The base portion and the first motor are integrated to form a base unit.
The first arm and the second motor are integrated to form a first arm unit.
The second arm, the third motor, and the power transmission mechanism are integrated to form a second arm unit.
The third arm is integrated with a fourth motor provided on the third arm to form a third arm unit.
robot.

請求項６に記載のロボットにおいて、
前記第１アーム，前記第２アームおよび前記第３アームの全てを鉛直に立てたとき、前記第１アームユニットおよび前記第３アームユニットの重心は、前記第１アームの回転軸の中心を通る仮想直線の一側に位置し、前記第２アームユニットの重心は、前記仮想直線の他側に位置する、
ロボット。 In the robot according to claim 6,
When all of the first arm, the second arm, and the third arm are vertically erected, the center of gravity of the first arm unit and the third arm unit passes through the center of the rotation axis of the first arm. Located on one side of the straight line, the center of gravity of the second arm unit is located on the other side of the virtual straight line.
robot.