JP6499701B2 - ロボット - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、第1軸線回りに回転可能な旋回部と、該旋回部に、前記第1軸線に直交する方向に延びる第2軸線回りに回転可能に接続され、長手方向に沿って真っ直ぐに延びる第1腕部と、該第1腕部に、前記第2軸線に平行な第3軸線回りに回転可能に接続され、長手方向に沿って真っ直ぐに延びる第2腕部と、該第2腕部に、前記第3軸線に平行な第4軸線回りに回転可能に接続され、先端に手首部を支持する先端揺動部と、前記旋回部に対して前記第1腕部を回転させる第1アクチュエータと、前記第1腕部に対して前記第2腕部を回転させる第2アクチュエータと、前記第2腕部に対して前記先端揺動部を回転させる第3アクチュエータと、これら前記第1から第3アクチュエータに動力および信号を供給するケーブルと、該ケーブルの本線を前記旋回部、前記第1腕部および前記第2腕部にそれぞれ支持させる支持部材とを備え、前記旋回部、前記第1腕部、前記第2腕部および前記先端揺動部が、前記旋回部から前記先端揺動部に向かって前記第2軸線に沿う方向の一側または他側に交互に配置され、前記旋回部および前記第2腕部の前記一側の各側面が同一平面に近接して配置され、前記旋回部および前記第2腕部の前記他側の側面に沿って、前記第1腕部および前記先端揺動部が配置され、前記ケーブルが前記一側の側面に沿って配置され、前記第1から第3アクチュエータが、前記他側の側面側に配置され、前記第1腕部に固定された前記支持部材が、前記旋回部と前記第2腕部との間を前記第2軸線に沿う方向に貫通して前記一側の側面側に突出するように延びて前記本線を支持しているロボットを提供する。
このようにすることで、旋回部および第2腕部の一側側面における段差が低減され、ケーブルをこれらの側面に沿って配置することができる。
従来のように第1腕部をクランク状に曲げる構成と比較すると、旋回部と第2腕部との隙間に曲がった部分の第1腕部を通過させる必要がなく、第1軸線と第2軸線との間隔が同じであれば、旋回部と第2腕部との間に隙間を形成することができる。
このようにすることで、旋回部を回転させる第1軸線と先端揺動部の長手軸を同軸に配置して、制御を容易にすることができる。
本実施形態に係るロボット1は、図1から図3に示されるように、水平な床面に設置されるベース2に対して鉛直な第1軸線A回りに回転可能に支持された旋回部3と、該旋回部3に水平な第2軸線B回りに回転可能に支持された第1腕部4と、該第1腕部4に第2軸線Bに平行な第3軸線C回りに回転可能に支持された第2腕部5と、該第2腕部5に第3軸線Cに平行な第4軸線D回りに回転可能に支持され先端に3軸構成の手首部6を支持する先端揺動部7とを備えた7軸ロボットである。
第1腕部4と旋回部3との間には、図4に模式的に示すように、モータ9aおよび減速機9bを備えるアクチュエータ(第1アクチュエータ)9が備えられ、第1腕部4を旋回部3に対して第2軸線B回りに回転させることができるようになっている。
先端揺動部7と第2腕部5との間には、モータ11aおよび減速機11bを備えるアクチュエータ(第3アクチュエータ)11が備えられ、先端揺動部7を第2腕部5に対して第4軸線D回りに回転させることができるようになっている。
旋回部3は、第2軸線Bを中心軸とする円板状部分12を備えている。円板状部分12は、第1軸線Aに対して水平方向一側にオフセットした位置に、鉛直方向に沿って配置されている。
また、第1腕部4は、旋回部3の円板状部分12および第2腕部5の第2軸線Bに沿う方向の他側(図3の紙面に向かって左側)の側面5b,12b側に配置されている。また、先端揺動部7も、第2腕部5の他側の側面5b側に配置されている。
そして、旋回部3を回転させる第1軸線Aと、先端揺動部7の長手軸Eとが交差する位置に配置されている。
そして、これらのアクチュエータ9,10,11に動力および信号を供給するためのケーブル13は、旋回部3から先端揺動部7まで、旋回部3、第1腕部4および第2腕部5の第2軸線Bに沿う方向の一側に配置されている。
本実施形態においては、第1アクチュエータ9の減速機9bは、ケース部14が第1腕部4に固定され、出力軸部17が旋回部3の円板状部分12に固定されている。また、第2アクチュエータ10の減速機10bは、ケース部15が第1腕部4に固定され、出力軸部18が第2腕部5に固定されている。さらに、第3アクチュエータ11の減速機11bは、ケース部16が先端揺動部7に固定され、出力軸部19が第2腕部5に固定されている。
第2アクチュエータ10は、モータ10aを駆動すると、第1腕部4に固定されることにより静止状態のケース部15に対して、出力軸部18が固定された第2腕部5を第3軸線C回りに回転させることができるようになっている。
本実施形態に係るロボット1によれば、先端に手首部6を支持する先端揺動部7を旋回部3に対して直列に接続された第1腕部4および第2腕部5によって支持するので、第1腕部4と第2腕部5とを一直線状に延ばすことにより手首部6の動作範囲を最大化することができる。
また、クランク状に曲げずに真っ直ぐな形態を採用することで、第1腕部4および第2腕部5をそれぞれ平坦な形状に構成できる。
すなわち、図7に示される従来構造のように、第1腕部30をクランク状に湾曲させた場合には、第3軸線C回りの第2腕部5の径方向外方には、クランク状に曲がった部分の第1腕部30が近接して配置されるため、図8に示されるように第2腕部5の第3軸線C回りの動作範囲は第1腕部30との干渉によって比較的狭い範囲に制限される。
この場合には、ケーブル13を第2腕部5に支持させる支持部材20が第1腕部4と先端揺動部7との間の隙間を通過して第2腕部5を超える位置まで延びていればよい。
3 旋回部
4 第1腕部
5 第2腕部
5a 一側の側面
5b 他側の側面
6 手首部
7 先端揺動部
9 第1アクチュエータ(アクチュエータ)
10 第2アクチュエータ(アクチュエータ)
11 第3アクチュエータ(アクチュエータ)
12a 一側の側面
12b 他側の側面
13 ケーブル
13a 本線
13b 支線
20 支持部材
21 貫通孔
A 第1軸線
B 第2軸線
C 第3軸線
D 第4軸線
E 長手軸
Claims (3)
- 第1軸線回りに回転可能な旋回部と、
該旋回部に、前記第1軸線に直交する方向に延びる第2軸線回りに回転可能に接続され、長手方向に沿って真っ直ぐに延びる第1腕部と、
該第1腕部に、前記第2軸線に平行な第3軸線回りに回転可能に接続され、長手方向に沿って真っ直ぐに延びる第2腕部と、
該第2腕部に、前記第3軸線に平行な第4軸線回りに回転可能に接続され、先端に手首部を支持する先端揺動部と、
前記旋回部に対して前記第1腕部を回転させる第1アクチュエータと、
前記第1腕部に対して前記第2腕部を回転させる第2アクチュエータと、
前記第2腕部に対して前記先端揺動部を回転させる第3アクチュエータと、
これら前記第1から第3アクチュエータに動力および信号を供給するケーブルと、
該ケーブルの本線を前記旋回部、前記第1腕部および前記第2腕部にそれぞれ支持させる支持部材とを備え、
前記旋回部、前記第1腕部、前記第2腕部および前記先端揺動部が、前記旋回部から前記先端揺動部に向かって前記第2軸線に沿う方向の一側または他側に交互に配置され、
前記旋回部および前記第2腕部の前記一側の各側面が同一平面に近接して配置され、
前記旋回部および前記第2腕部の前記他側の側面に沿って、前記第1腕部および前記先端揺動部が配置され、
前記ケーブルが前記一側の側面に沿って配置され、
前記第1から第3アクチュエータが、前記他側の側面側に配置され、
前記第1腕部に固定された前記支持部材が、前記旋回部と前記第2腕部との間を前記第2軸線に沿う方向に貫通して前記一側の側面側に突出するように延びて前記本線を支持しているロボット。 - 前記ケーブルが、前記旋回部および前記第2腕部の前記一側の側面に沿って配線された前記本線と、該本線の長手方向の途中位置において該本線から分岐する支線とを備え、
該支線が、前記第1腕部の長手方向の途中位置に前記第2軸線に沿う方向に形成された貫通孔を貫通して前記第1アクチュエータおよび前記第2アクチュエータに配線されている請求項1に記載のロボット。 - 前記先端揺動部が長手軸を有し、該長手軸が、前記第1軸線に交差する位置に配置されている請求項1または請求項2に記載のロボット。
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