JP6645062B2 - ロボット - Google Patents

Description

本発明は、ロボットに関する。

基台等に対して回転可能なアームを備えるロボットについての研究や開発が行われている。当該ロボットには、アームの回転速度を調節する減速機が備えられている。

これに関し、減速機が備えるベアリングや歯車等の摺動部の摩耗を抑制する潤滑油を当該摺動部へ給油可能な給油口がアームの外壁部に設けられたロボットが知られている（特許文献１参照）。

特開平１１−２５４３７７号公報

しかしながら、従来のロボットは、給油に関して、床に設置して使用することしか想定されていなかった。このため、例えば、ロボットが天吊りされた環境が用いられる場合には、摺動部が格納された減速機内部において給油した潤滑油が摺動部へと十分に行き渡り辛く、摺動部が摩耗により劣化してしまう場合があった。

上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、基台と、前記基台に設けられたアームと、摺動部を有し、前記アームの駆動を減速する減速機と、を備え、前記摺動部に対して前記アームとは反対側から前記摺動部に潤滑油を給油可能である、ロボットである。
この構成により、ロボットは、摺動部に対してアームとは反対側から摺動部に潤滑油を給油可能である。これにより、ロボットは、摺動部に対してアームとは反対側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記摺動部に対して前記アーム側から前記摺動部に潤滑油を給油可能である、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、摺動部に対してアーム側から摺動部に潤滑油を給油可能である。これにより、ロボットは、摺動部に対してアーム側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、天吊り可能である、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、天吊り可能である。これにより、ロボットは、天吊りされた状態で動作可能である。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、床置き可能である、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、床置き可能である。これにより、ロボットは、床置きされた状態で動作可能である。

また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記基台は、前記基台の内部に流体が入るのを防止するための第１溝と、前記基台が設置される物体と前記基台との間に流体が入るのを防止するための第２溝と、を備える、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第１溝により、基台の内部に流体が入るのを防止し、第２溝により、基台が設置される物体と基台との間に流体が入るのを防止する。これにより、ロボットは、基台の内部や、物体と基台との間に流体が入ることによって生じる不具合を抑制することができる。
また、本発明の他の態様は、基台と、前記基台に設けられ、回転軸の軸まわりに回転するアームと、回転駆動し、前記アームを駆動させるモーターと、摺動部を有し、前記モーターの回転駆動を減速する減速機と、前記摺動部に潤滑油を通過させる第１給油口と、前記回転軸の軸方向において、前記第１給油口と異なる位置にあり、前記摺動部に潤滑油を通過させる第２給油口と、を備え、前記摺動部は、前記回転軸の軸方向において、前記第１給油口と前記第２給油口との間に位置しており、前記第１給油口は、前記摺動部よりも前記回転軸の軸方向のうち前記基台から前記アームに向かう第１方向側に位置しており、且つ、前記基台の表面のうち前記回転軸の軸方向において前記減速機と重なる面に設けられており、前記第２給油口は、前記摺動部よりも前記回転軸の軸方向のうち前記アームから前記基台に向かう第２方向側に位置しており、且つ、前記基台の表面のうち前記回転軸と直交する方向と交差する面に設けられている、ロボットである。

以上により、ロボットは、摺動部に対してアームとは反対側から摺動部に潤滑油を給油可能である。これにより、ロボットは、摺動部に対してアームとは反対側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

（１Ａ）は本発明の実施形態にかかるロボットを示す図であり、（１Ｂ）は基台および第１アームの断面図である。 （２Ａ）は減速機周辺の拡大断面図であり、（２Ｂ）は着脱部材の斜視図である。 （３Ａ）はモーターを示す図であり、（３Ｂ）はモーターの断面図である。 （４Ａ）は基台を示す図であり、（４Ｂ）は基台の内部を示す図である。 給油口１００を備える基台２０の一例を示す図である。 給油口１１０を備える基台２０の一例を示す図である。 （７Ａ）は基台２０の本体２０ａの内部の一例を取付面９０側から見た斜視図であり、（７Ｂ）は図７Ａに示した基台２０を図１Ａに示した上側から見た上面図と、当該上面図のうちの実線によって囲まれた範囲Ｗの拡大図との両方を示す図である。 天井ＯＨに設置された基台２０の一例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ロボットの構成：
（２）第１アームと基台における線状体の引き回し：
（３）回転軸部材の周囲の構成：
（４）他の実施形態１：
（５）他の実施形態２：
（６）他の実施形態３：

（１）ロボットの構成：
図１Ａは、本発明の一実施形態であるロボット１０の構成を示す図である。本実施形態にかかるロボット１０は、複数のアーム１１〜１６および基台２０を備えている。本明細書においては、基台２０側から順にアームに番号を付して区別する。すなわち、基台２０には第１アーム１１が回転可能に支持され、第１アーム１１には第２アーム１２が回転可能に支持される。さらに、第２アーム１２には第３アーム１３が回転可能に支持され、第３アーム１３には第４アーム１４が回転可能に支持され、第４アーム１４には第５アーム１５が回転可能に支持され、第５アーム１５には第６アーム１６が回転可能に支持される。各アームの回転は、基台２０やアームの内部に備えられた図示しないモーター等によって実現される。なお、本実施形態において、第６アーム１６には図示しないエンドエフェクターを取り付けることが可能である。

図１Ａにおいてロボット１０は、基台２０を設置場所に置き、ボルト等で設置場所に締結することで設置される。本明細書においては、基台２０が設置された平面に垂直な方向が上下であり、基台２０が設置された平面において各アームの主な駆動範囲が存在する方向が前方であるとして方向を対応付け、図１Ａに記入している。以下、上下、前後左右という方向は図１Ａに示す方向に準拠している。

基台２０は、略円筒形の本体２０ａと略矩形の矩形部２０ｂとが連結されたような概略形状であり、図１Ａにおいては、本体２０ａが前方、矩形部２０ｂが後方に配置されている。本体２０ａの上方には、第１アーム１１が図１Ａの上下方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように本体２０ａに支持される。第１アーム１１は、本体１１ａと支持部１１ｂとを備えており、本体１１ａが基台２０の本体２０ａの上方に配置された状態で基台２０に支持される。支持部１１ｂは、第２アーム１２を挟んで支持する部位である。第２アーム１２は、本体１２ａと支持部１２ｂとを備えており、本体１２ａが支持部１１ｂに挟まれた状態で図１Ａの左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１１ｂに支持される。支持部１２ｂは、第３アーム１３を挟んで支持する部位である。

第３アーム１３は、略直方体であり、当該第３アーム１３が支持部１２ｂに挟まれた状態で図１Ａに示す左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１２ｂに支持される。第３アームの端面（図１Ａに示す状態では前方側の端面）には、第３アーム１３の回転軸（図１Ａに示す状態では左右方向）に垂直な方向（図１Ａに示す状態では前後方向）に平行な回転軸で第４アーム１４が回転できるように、当該第４アーム１４が支持される。

第４アーム１４は、本体１４ａと支持部１４ｂとを備えており、本体１４ａが図１Ａの前後方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように第３アーム１３に支持される。すなわち、本実施形態において第４アーム１４が延びる方向と回転軸が延びる方向は平行であり、第４アーム１４は捻転可能であるといえる。支持部１４ｂは、第５アーム１５を挟んで支持する部位である。第５アーム１５は、支持部１４ｂに挟まれた状態で図１Ａの左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１４ｂに支持される。また、第６アーム１６は、図１Ａの前後方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように第５アームに支持される。すなわち、第６アーム１６も捻転可能に構成されている。

基台２０には、電力、信号、流体（空気）を他の部位に伝達するための複数の線状体を接続可能である。すなわち、基台２０には、これらの線状体が接続されるとともに基台２０の内部においてこれらの線状体が引き回され、基台２０や第１アーム１１〜第６アーム１６の中の任意のアームに電力、信号、流体等が伝達され、利用される。

図１Ｂは、図１Ａに示す前後方向に基台２０および第１アーム１１を切断した状態で、第１アーム１１の回転に関する基台２０の内部および第１アーム１１の内部の構成を示す断面図である（ただし第１アーム１１はその下部のみを抽出して示している）。また、図２Ａは、減速機５０および回転軸部材２１の周辺の部材を抜き出して拡大して示した図である。本実施形態においては、第１アーム１１が基台２０の鉛直上方に配置され、第１アーム１１は、基台２０と第１アーム１１とに渡って存在する回転軸部材２１の中心軸に対して回転可能に支持される。すなわち、回転軸部材２１は、円筒状の部材であり、当該円筒の軸が第１アーム１１の回転中心である回転軸Ａｘ₁となるように基台２０および第１アーム１１内に配置される。

回転軸部材２１の周囲には、モーターの回転駆動力を第１アーム１１に伝達するための機構が配置される。本実施形態において、当該機構は、回転軸部材プーリー２２ａと着脱部材２５と減速機５０とによって構成されている。なお、本実施形態において減速機５０は、波動歯車装置であり、ウェーブジェネレーター５０ａとフレクスプライン５０ｂとサーキュラースプライン５０ｃとを備えている。

回転軸部材プーリー２２ａは、回転軸部材２１の外径よりもわずかに大きい内径を有しており、ベアリング２１ａを介して回転軸部材２１の上下方向の中央よりやや下側に取り付けられている。当該回転軸部材プーリー２２ａは、基台２０内に配置されたモーター（図示せず）の回転駆動力によって回転することによって回転する。すなわち、回転軸部材プーリー２２ａにはベルトが掛けられており、当該ベルトにはさらにモータープーリー（図示せず）が掛けられている。モータープーリーは、モーターの出力軸に連結されており、モーターが回転駆動することによりモータープーリー、ベルトを介して回転駆動力が回転軸部材プーリー２２ａ伝達される。なお、図１Ｂにおいて、モーターおよびモータープーリーは省略されているが、モーターおよびモータープーリーは基台２０内の矩形部２０ｂ（図１Ａ参照）に配置される。

本実施形態における第１アーム１１は、当該第１アーム１１の回転に適した回転速度で回転するように、減速機５０によって回転速度が調整される。すなわち、本実施形態において、回転軸部材プーリー２２ａは、ボルト２２ｃによって着脱部材２５に連結され、着脱部材２５は当該ボルト２２ｃによってウェーブジェネレーター５０ａに連結されている。従って、回転軸部材プーリー２２ａと着脱部材２５とウェーブジェネレーター５０ａとは相対回転することなく一体的に回転する。

ウェーブジェネレーター５０ａは、ベアリング５０ｄを備えており、当該ベアリング５０ｄの外周側にフレクスプライン５０ｂが取り付けられる。フレクスプライン５０ｂは、サーキュラースプライン５０ｃにかみ合うように構成されている。なお、サーキュラースプライン５０ｃは、基台２０に対してボルトで固定されている。また、フレクスプライン５０ｂは、フランジ１１ｅに対してボルトで固定されている。当該フランジ１１ｅは第１アーム１１の構成部材であり、第１アーム１１の本体１１ａに対してボルトで固定されている。

ウェーブジェネレーター５０ａの外周は楕円状（上方から下方に眺めた場合の外周が楕円状）である。フレクスプライン５０ｂは、薄い壁面の円筒状の部位を有しており、当該壁面の内周にウェーブジェネレーター５０ａが嵌められるように取り付けられる。このため、ウェーブジェネレーター５０ａが回転軸Ａｘ₁を回転中心にして回転すると、フレクスプライン５０ｂの薄い壁面の形状はウェーブジェネレーター５０ａの外周の形状に応じて弾性変形する。フレクスプライン５０ｂの外周には歯が設けられており、サーキュラースプライン５０ｃの内周にも歯が設けられている。従って、フレクスプライン５０ｂは、楕円形の長軸部分でサーキュラースプライン５０ｃとかみ合う状態になる。また、両者の歯数の差異はｎ個（ｎは１以上の自然数）である。従って、ウェーブジェネレーター５０ａが１回転すると、楕円の長軸部分でフレクスプライン５０ｂとサーキュラースプライン５０ｃとがかみ合いながら楕円が一周し、当該楕円の一周で歯数の差異に応じた角度だけウェーブジェネレーター５０ａとフレクスプライン５０ｂとが相対的に回転する。本実施形態において、減速機５０は、以上の構成により、ウェーブジェネレーター５０ａの回転速度を減速させながらフレクスプライン５０ｂを回転させる。

本実施形態においては、以上の構成により、モーターの回転駆動力で第１アーム１１を回転させる。すなわち、モーターの回転駆動力で回転軸部材プーリー２２ａが回転すると、当該回転軸部材プーリー２２ａに連結された着脱部材２５とウェーブジェネレーター５０ａとが一体的に回転する。このように、ウェーブジェネレーター５０ａが回転すると、当該回転が減速されながらフレクスプライン５０ｂに伝達されるが、当該フレクスプライン５０ｂはフランジ１１ｅに連結されているため、減速後の回転数でフランジ１１ｅ（すなわち、第１アーム１１）が回転軸Ａｘ₁を回転中心にして回転する。

なお、本実施形態において、回転軸部材２１は、回転軸部材２１の上端部分を利用してフランジ１１ｅに対して固定される。具体的には、回転軸部材２１は上端および下端の部分が上下方向に垂直な方向にわずかに突出してフランジ状の部位を形成している。当該突出した部位には、環状の線状体保護部材３１ａ，３１ｂが取り付けられている。これらの線状体保護部材３１ａ，３１ｂは、回転軸部材２１の外径よりわずかに大きい内径を有しており、内径を形成する壁面に回転軸部材２１の上端および下端のフランジ状の部位を挿入可能な溝が形成されている。

さらに、線状体保護部材３１ａ，３１ｂには、内壁に平行な方向に貫通したボルト穴が形成されており、線状体保護部材３１ａは、回転軸部材２１の上端において当該ボルト穴を介してフランジ１１ｅに対して固定される。従って、回転軸部材２１は、フランジ１１ｅの回転とともに回転する。むろん、この構成は一例であり、フランジ１１ｅに対して回転軸部材２１が直接的に固定されていてもよい。

一方、線状体保護部材３１ｂは、回転軸部材２１の下端においてボルト穴を介して脱落防止部材３２に固定される。脱落防止部材３２は円筒状の形状であるとともに、上方に突出する突出部３２ａを有している。脱落防止部材３２は、上下方向にボルトを挿入可能なボルト穴３２ｂと上下方向に垂直な方向にボルトを挿入可能なボルト穴３２ｃとを有している。脱落防止部材３２は、突出部３２ａの上端がベアリング２１ａの下端に接する状態でボルト穴３２ｃにボルトが挿入されることにより、回転軸部材２１に対して固定される。さらに、脱落防止部材３２は、ボルト穴３２ｂにボルトが挿入されることにより、線状体保護部材３１ｂと一体になるように固定される。

なお、線状体保護部材３１ａ，３１ｂが、回転軸部材２１に対して固定された状態において、線状体保護部材３１ａの内壁の上端と、線状体保護部材３１ｂの内壁の下端に位置する部分３１ｃ，３１ｄは外側（上端側または下端側）に向けて徐々に内径が大きくなるような曲面となっている。

（２）第１アームと基台における線状体の引き回し：
以上の構成において、回転軸部材２１の軸は減速機５０の中空の軸を貫通しており、回転軸部材２１の軸、減速機５０の軸と、第１アーム１１の回転軸Ａｘ₁は一致している。本実施形態において、回転軸部材２１は、回転軸Ａｘ₁が上下方向（基台２０を水平面に設置した場合における鉛直方向）に平行になるように、基台２０および第１アーム１１の内部に配置されている。すなわち、本実施形態にかかる減速機５０は中空軸を備えており、回転軸部材２１は、減速機５０の中空軸を貫通している。

本実施形態において、上述の線状体３０は回転軸部材２１の中空部分を通っている。すなわち、図１Ｂ、図２Ａに示すように、回転軸部材２１は中空の筒状体であり、その内側である中空部分を線状体３０が通っている（図１Ｂ参照）。従って、線状体３０は、基台２０と第１アーム１１とに渡って存在する。当該線状体３０は、基台２０の内部および第１アーム１１の内部を引き回される線状体であり、電力、信号、流体等を基台２０の外部から内部へ、または内部から外部へ伝達する線状体が束ねられて構成される。

線状体３０は、基台２０の内部の少なくとも１カ所、第１アーム１１の内部の少なくとも１カ所で結束される。本実施形態においては、回転軸Ａｘ₁上であるとともに基台２０の内部に存在する第１結束位置と、回転軸Ａｘ₁上であるとともに第１アーム１１の内部に存在する第２結束位置と、で結束される。第１結束位置と第２結束位置との間に他の結束位置は存在しない。具体的には、図１Ｂに示すように、基台２０内の下部において基台２０には板状部材２３ａが連結されている。さらに、線状体３０の外周の一部と板状部材２３ａの板状の面とに接触しながら板状部材２３ａに締結可能な結束具２３ｂが予め作成され、板状部材２３ａと結束具２３ｂとの間に線状体３０を配置した状態で、結束具２３ｂが板状部材２３ａに締結される。この結果、線状体３０は、結束具２３ｂの位置を上述の第１結束位置として基台２０の内部において結束される。

一方、図１Ｂに示すように第１アーム１１内の下部において第１アーム１１には、板状部材１１ｃが連結されている。さらに、線状体３０の外周の一部と板状部材１１ｃの板状の面とに接触しながら板状部材１１ｃに締結可能な結束具１１ｄが予め作成され、板状部材１１ｃと結束具１１ｄとの間に線状体３０を配置した状態で、結束具１１ｄが板状部材１１ｃに締結される。この結果、線状体３０は、結束具１１ｄの位置を上述の第２結束位置として第１アーム１１の内部において結束される。むろん、第１結束位置および第２結束位置における結束法は一例であり、他の手法であってもよい。例えば、板状の部材で線状体３０を挟むことにより、板バネの作用によって線状体３０を結束する構成であってもよい。

本実施形態において、板状部材２３ａ、結束具２３ｂ、板状部材１１ｃおよび結束具１１ｄは、線状体３０を回転軸部材２１の回転軸Ａｘ₁上で結束できる位置に配置されている。従って、本実施形態においては、線状体３０が回転軸Ａｘ₁上の第１結束位置および第２結束位置で結束されていることになる。さらに、回転軸Ａｘ₁は直線であるため、線状体３０は、第１結束位置と第２結束位置との間において直線状になる。

なお、本実施形態においては、減速機５０の回転軸近傍が中空であるとともに当該中空の部分に回転軸部材２１を配置することによって構成されている。そして、当該回転軸部材２１は円筒状の部材であるため、当該回転軸部材２１内に線状体３０を通すことにより、容易に回転軸Ａｘ₁上に線状体を配置することができる。また、本実施形態においては回転軸Ａｘ₁が鉛直方向に平行である。従って、回転軸Ａｘ₁上の２カ所の位置である第１結束位置および第２結束位置で線状体３０を結束したとしても、当該第１結束位置および第２結束位置の間に存在する線状体３０が自重によって回転軸Ａｘ₁上に配置される。このため、線状体３０は自律的に直線状になる。従って、簡易な構成で線状体３０の耐用期間を長期化することができる。

以上の構成において、第１アーム１１が基台２０に対して回転すると線状体３０が第１アーム１１の回転に伴って捻られる。しかし、本実施形態においては、回転とともに第１アーム１１を引っ張るクランク軸が存在しないため、当該クランク軸となる部品によって線状体３０が引っ張られることはない。従って、クランク軸による引っ張り力が作用する構造と比較して、線状体３０に作用する力の大半を捻りによる応力に限定することができる。この結果、線状体３０の耐用期間を長期化することが可能である。

さらに、本実施形態においては、回転軸部材２１の上端部分および下端部分に線状体保護部材３１ａ，３１ｂが取り付けられており、これらの線状体保護部材３１ａの内壁の上端と、線状体保護部材３１ｂの内壁の下端に位置する部分３１ｃ，３１ｄは内側から外側（内側から上端側および内側から下端側）に向けて徐々に内径が大きくなるような曲面となっている。従って、線状体３０が回転軸部材２１の上端および下端付近に接触する接触面が曲面であり、線状体３０が線状体保護部材３１ａ，３１ｂと触れることによって線状体３０を破損する程度が抑制される。従って、線状体３０の耐用期間を長期化することが可能である。

さらに、線状体保護部材３１ａ，３１ｂの部分３１ｃ，３１ｄや回転軸部材２１の内壁を、摩擦抵抗が比較的小さい材料、例えばフッ素樹脂等によってコーティングしてもよい。この構成によれば、線状体３０に対する接触によって線状体３０を破損する程度が抑制される。従って、線状体３０の耐用期間を長期化することが可能である。

さらに、第１結束位置や第２結束位置は、図１Ｂ，図２Ａに示す位置に限定されず、線状体３０の耐用期間に応じて変更してもよい。すなわち、第１結束位置と第２結束位置との距離を長くすることにより、線状体３０の耐用期間を長期化することができる。

（３）回転軸部材の周囲の構成：
基台２０内の線状体３０は、他のアーム内の線状体よりも一般的には太い（束ねられて太くなる）。従って、太い線状体３０を回転軸部材２１の内側に通すためには、回転軸部材２１の内径が充分に大きい必要がある。さらに、上述のように、線状体３０の耐用期間を長期化するためには、第１結束位置と第２結束位置との距離を長くする必要がある。

筒状の回転部材を回転軸まわりに回転するように配置するためには、通常、筒の２カ所で保持すればよいが、本実施形態においては太く長い回転軸部材２１を基台２０内に配置するために、３カ所、すなわち、ベアリング２１ａ、５０ｄ、１１ｆで回転軸部材２１を保持する。ここで、ベアリング５０ｄ，１１ｆは、周囲の部品との関係で脱落しない構造となっているが、ベアリング２１ａの直下には、他の部材が配置されていないと回転軸部材プーリー２２ａの回転によってベアリング２１ａが脱落しかねない。そこで、本実施形態においては、図２Ａに示すように、回転軸部材プーリー２２ａよりも鉛直下方において回転軸部材２１には脱落防止部材３２が取り付けられている。当該脱落防止部材３２は、上方に突出する突出部３２ａがベアリング２１ａ（少なくともベアリング２１ａの構成要素）に接するように回転軸部材２１に取り付けられている。ここで、脱落防止部材３２は、ボルト穴３２ｃによって回転軸部材２１に対して固定されているため、回転軸部材２１が高速回転した場合であっても脱落防止部材３２が下方に脱落することはない。従って、脱落防止部材３２は、回転軸部材プーリー２２ａのベアリング２１ａの脱落を防止するように作用する。

さらに、上述の着脱部材２５は、潤滑油の漏洩を防止するためのシール部材２６と組み合わせて使用されることにより、減速機５０を分解することなく減速機５０内の潤滑油の漏洩を防止することができるように構成されている。すなわち、本実施形態において、シール部材２６は、ウェーブジェネレーター５０ａに対して直接取り付けるのではなく、シール部材２６とウェーブジェネレーター５０ａとの間に着脱部材２５が配置された状態で着脱部材２５に対して取り付けられる。

すなわち、減速機５０は、複数の可動部品の組み合わせによって構成されており、各可動部品同士が接触しながらなめらかに動作するため、内部に潤滑油が封入される。シール部材２６は潤滑油の漏洩を防止するために用いられるが、着脱部材２５を利用しながら運用過程におけるシール部材２６の脱落を防止するためには、減速機５０に対してシール部材２６が強固に取り付けられる必要がある。しかし、減速機５０に対してシール部材２６が直接かつ強固に取り付けられる構成においては、メンテナンスのためにシール部材２６を単独で取り外すことが困難になり、減速機５０の分解が必要になってしまう。

そこで、本実施形態においては、着脱部材２５が減速機５０に対して着脱できるように構成される。すなわち、上述の着脱部材２５は、減速機５０に対して着脱可能な環状の部材であり、回転軸部材２１が貫通した状態で減速機５０に取り付けられる。具体的には、着脱部材２５の上部には爪部２５ａが形成されており、爪部２５ａがウェーブジェネレーター５０ａの外壁に食い込むように取り付けられる。そして、着脱部材２５がウェーブジェネレーター５０ａに取り付けられた状態において、さらに、減速機５０内の潤滑油の漏洩を防止するための環状のシール部材２６が着脱部材２５の外壁と基台２０との間に取り付けられる。シール部材２６は、着脱部材２５に対して減速機５０内の潤滑油が下方に漏洩しないように嵌めることが可能である。この構成によれば、シール部材２６によって、減速機５０の潤滑油が運用過程で漏洩することを防止することができる。

着脱部材２５は、ウェーブジェネレーター５０ａに対して着脱可能であればよく、着脱するための手法としては種々の手法を採用可能である。本実施形態においては、他の部品を着脱部材２５に取り付けることによって取り外しを行うように構成されている。例えば、ボルト穴が形成された板状部材２５ｂ（図２Ａ破線参照）を利用して着脱部材２５を取り外すことが可能である。すなわち、着脱部材２５は図２Ｂに示すように複数のボルト穴を有しており、当該ボルト穴と板状部材２５ｂに形成されたボルト穴とを利用して板状部材を連結した状態で板状部材２５ｂに矢印Ａｒ方向の力を作用させると、シール部材２６とともに着脱部材２５を取り外すことが可能である。以上の構成によれば、減速機５０を分解することなく着脱部材２５およびシール部材２６を減速機５０から取り外すことが可能である。なお、シール部材２６は、着脱部材２５とともに回転する部材であるため、耐熱性が高いゴム材であることが好ましく、例えば、フッ素系の樹脂等で構成されることが好ましい。

（４）他の実施形態１：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の構成を採用可能である。例えば、ロボット１０の態様は、図１Ａに示す態様に限定されず、双腕ロボットや人型ロボット、スカラーロボットなど、他のいかなるロボットであっても良い。むろん、アームの構成も図１Ａに示す態様に限定されず、７個のアームを備える７軸ロボットであってもよいし、アームの数は限定されない。

さらに、ロボット１０の基台２０に備えられる各種の部品に各種の発明が適用されてもよい。多くの場合、ロボット１０は大型であるよりも小型である方が好ましいため、小型化を図るための発明が適用されてもよい。例えば、基台２０内のモーターのブレーキを通常の配置と異なる配置とすることで基台２０を小型化することが可能になる。図３Ａおよび図３Ｂは、基台２０に備えられるモーター４０およびモーター４０に関連する部材を抜き出して示す図である。図３Ａは、基台２０内のモーター４０を図１Ａに示す左側から右側を眺めた状態で示しており、図３Ｂは図３Ａの断面図である。これらの図において、図１Ａに示すロボット１０と同様の構成については同一の符号で示している。

図３Ａ、図３Ｂに示すモーター４０は一方向に長い筐体を備えており、当該長手方向が上下方向に向いた状態で基台２０内に取り付けられる。モーター４０は、鉛直上方に向けて突出する出力軸４１を備えており、出力軸４１にはモータープーリー２２ｂが取り付けられる。また、モータープーリー２２ｂには図示しないベルトが掛けられており、当該ベルトを介してモータープーリー２２ｂの回転が回転軸部材プーリー２２ａに伝達される。

出力軸４１の上端には、出力軸４１の回転を抑制するモーターブレーキ４２が取り付けられている。本実施形態において、モーターブレーキ４２は、ボルト４２ａによって出力軸４１の上端に取り付けられており、図示しない通信線および電力線としての線状体が取り付けられている。すなわち、当該線状体によって出力軸４１の回転を抑制する指示としての信号がモーターブレーキ４２に伝達されると、モーターブレーキ４２は電力で駆動されて出力軸４１に連結された部材に摩擦力を作用させる。この結果、出力軸４１の回転が抑制される。この構成により、ロボット１０においては、モーター４０における出力軸４１の回転を任意のタイミングで停止（または回転を抑制）させることが可能である。

一方、従来のモーターにおいては、モーターの本体にモーターブレーキが取り付けられる。例えば、図３Ａに示すように長手方向を上下方向に向けたモーターにおいて、モーター本体の底面（図３Ａに示す位置Ｐｂ）またはモーター本体の上面（図３Ａに示す位置Ｐｔ）に取り付けられる。この場合、モータープーリー２２ｂの高さは、モーターブレーキの高さだけ上方に移動せざるを得ない。

そして、モーター４０の回転駆動力をモータープーリー２２ｂ、回転軸部材プーリー２２ａおよびベルトを介して第１アーム１１に伝達する構成においては、ベルトを挟んでモーター４０が鉛直下方、第１アーム１１が鉛直上方に配置されるように構成することができる（例えば、図１Ａ，図１Ｂに示す構成において、第１アーム１１が減速機５０の上方に配置され、モーター４０は基台２０の矩形部２０ｂに配置される）。この構成によれば、第１アーム１１（減速機５０）とモーター４０とが鉛直線上に並ぶことはなく、第１アーム１１の下方の空間をモーター４０以外の部品が存在する空間として利用することが可能になる。このため、第１アーム１１から基台２０に渡って存在する線状体３０が回転軸Ａｘ₁に沿って延びる長さを長くすることが可能である。そして、線状体３０が直線状に延びる長さが長いほど、線状体３０が捻られた場合における経年変化を抑制することができ、線状体３０の耐用期間を長期化することができる。

以上の構成においては、モーター４０の直上とは異なる位置に減速機５０および第１アーム１１が配置される。従って、モーター４０の上方に減速機５０よりも小さい部材を配置しても、基台２０の全高は変わらない。そして、減速機５０よりも小さいモーターブレーキ４２を構成することは容易であるため、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、モータープーリー２２ｂよりも鉛直上方にモーターブレーキ４２を備える構成とすることで、基台２０の大きさを大きくすることなくモーターブレーキ４２を備えた基台２０を構成することができる。なお、モーターブレーキ４２は、種々の構成を採用可能であり、公知の種々の方式のブレーキで構成可能である。

さらに、基台２０内の線状体の取り回しを工夫することにより、線状体の耐用期間が短くなることを防止するように構成されていても良い。例えば、基台２０の内部に存在するとともに第１アーム１１を回転させるための駆動部（モーター、プーリー、回転軸部材等）を備えるロボット１０において、基台２０が開口部と、当該開口部に取り付け可能なカバーとを備え、カバーが、基台２０の内部に存在する線状体３０を基台２０の外部の接続先に接続するための線状体接続部を備え、線状体３０は、流体を流すための配管を含み、線状体接続部は、配管が接続される継手を含み、開口部に取り付けられたカバーにおける継手の延長先に駆動部が存在しない構成としてもよい。

図４Ａおよび図４Ｂは、基台２０を後方から眺めた状態を示す図である。同図に示す基台２０においては、後面に開口部２４ａが形成されている。また、基台２０には、当該開口部２４ａを覆うカバー２４ｂを取り付けることが可能である。カバー２４ｂには、複数の線状体接続部２４ｃ〜２４ｆが取り付けられている。各線状体接続部２４ｃ〜２４ｆは、カバー２４ｂの平面に対して垂直な方向に延びるように取り付けられている。なお、線状体接続部２４ｃは配管が接続される継手であり、線状体接続部２４ｄは電力線が接続されるコネクターであり、線状体接続部２４ｅは通信線が接続されるコネクターである。線状体接続部２４ｆは、ロボット１０の運用過程で使用されない線状体のコネクターや線状体の屈曲が重大な問題にならない線状体（複数の線状体が束ねられた線状体ではなく複数の線状体が分離して存在する線状体等）のコネクター等である。

基台２０は、内部にモーター４０等の駆動部を有している。当該駆動部の主な部位は板金等によって覆われており、図４Ｂにおいては、駆動部の境界であって線状体接続部２４ｃ〜２４ｄ側に存在する境界を太い直線ＢＬで示している。線状体３０が当該駆動部に触れると、駆動部の駆動によって線状体３０が破損するなどして耐用期間が短くなるおそれがある。また、開口部２４ａにカバー２４ｂが取り付けられた状態において、線状体接続部の延長先（線状体接続部への線状体の接続方向の延長先）に駆動部が存在すると、当該駆動部を避けるために基台２０内で線状体３０を曲げる必要がある。

そこで、本実施形態においては、線状体接続部２４ｃ〜２４ｅの延長先に駆動部が存在しない（線状体接続部２４ｃ〜２４ｅを図４Ｂに投影した場合に、投影される図は太い直線ＢＬよりも左側である）ように構成されている。このため、線状体接続部２４ｃ〜２４ｅに接続される線状体３０は、基台２０の内部で駆動部に対する干渉を避ける等のために大きく曲げられることはない。従って、線状体３０の耐用期間が低下することを防止することができる。なお、線状体３０としての配管は、配管内の流体の流れを確保するため急激に曲げることが困難である。従って、線状体接続部の延長先に駆動部が存在しない本実施形態の構成が、配管を接続する線状体接続部２４ｃに適用されることでその効果が顕著に現れる。

なお、駆動部との干渉が想定しづらい線状体を接続するための線状体接続部は、延長先に駆動部が存在し得る状態でカバー２４ｂに取り付けられてもよい。例えば、図４Ａに示す線状体接続部２４ｆは、ロボット１０の運用過程で使用されない線状体のコネクターや線状体の屈曲が重大な問題にならない線状体のコネクター等である。すなわち、前者であれば線状体接続部の延長先に駆動部が存在しても、線状体は駆動部と干渉しない。また、後者であれば、線状体を引き回す自由度が高いため駆動部を避けるように線状体を引き回すことができる。さらに、駆動部の構成要素に接続される線状体であれば、線状体接続部の延長先に駆動部が存在しないように構成されていなくてもよい。例えば、図４Ｂに示すアース線のコネクター２４ｇに対して接続する線状体の線状体接続部が、延長先にコネクター２４ｇや駆動部が存在するようにカバー２４ｂに取り付けられていてもよい。

（５）他の実施形態２：
上記で説明した実施形態は、ここで説明する種々の構成を採用可能である。また、ここで説明する種々の構成は、上記で説明した実施形態とは、異なる構成に適用されても良い。ここで、種々の構成の一例として、ロボット１０が天吊り可能である場合について説明する。この一例において、天吊りは、ロボット１０（基台２０）を天井に設置することである。この場合、基台２０が備える減速機５０内部のフレクスプライン５０ｂ及びサーキュラースプライン５０ｃの歯車やベアリング５０ｄ等の摺動部の摩耗を低減させる潤滑油は、当該摺動部に対して第１アーム１１側（第１アーム１１が基台２０に接続されていない場合には、第１アーム１１が接続される部位の側。以下、同様）から減速機５０の内部に給油された場合、重力によって当該潤滑油が第１アーム１１側に溜まって当該摺動部に十分に行き渡らない場合がある。

これを解消するため、基台２０は、例えば、図５において説明する給油口１００を備える構成であっても良い。図５は、給油口１００を備える基台２０の一例を示す図である。図５に示した断面図は、天吊りにされたロボット１０が備える基台２０の本体２０ａを、図１Ａに示す左右方向に切断した断面図である。

以下では、説明の便宜上、ロボット１０の（基台２０の）設置場所となる物体（例えば、天井や床等）に取り付けられる面を取付面９０と称して説明する。この一例において、取付面９０は、基台２０における面であり、減速機５０に対して第１アーム１１と反対側の面である。図５に示したように、ロボット１０が天吊りされているため、減速機５０と取付面９０との上下関係は、図２Ａに示した減速機５０と取付面９０との上下関係と逆転している。

図５に示した基台２０は、減速機５０内部の摺動部に対して第１アーム１１と反対側（この一例において、取付面９０側）から摺動部に潤滑油を給油可能な給油口１００を備えている。すなわち、給油口１００は、ロボット１０（基台２０）が天吊りされている場合、摺動部よりも図５に示した上側に位置する。そのため、給油口１００から給油された潤滑油は、減速機５０内部において第１アーム１１と反対側から順に摺動部を通って第１アーム１１側へと流れていく。これにより、ロボット１０は、天吊りされた状態であっても、摺動部に対して第１アーム１１と反対側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

上記のように、給油口１００は、ロボット１０が天吊りされた状態において、摺動部に対して十分に潤滑油を行き渡らせることができるが、ロボット１０が床置きされた状態において、摺動部に対して十分に潤滑油を行き渡らせることができない場合がある。これは、ロボット１０が床置きされた状態において、給油口１００から給油された潤滑油が重力によって、減速機５０内部における第１アーム１１と反対側（この一例において、取付面９０側）に溜まるためである。なお、この一例において、床置きは、ロボット１０（基台２０の取付面９０）を床に設置することである。

そこで、ロボット１０の基台２０は、図５に示した給油口１００に加えて、図６に示した給油口１１０を備える構成であっても良い。図６は、給油口１１０を備える基台２０の一例を示す図である。図６に示した断面図は、床置きにされたロボット１０が備える基台２０の本体２０ａを、図５に示した断面とは異なる断面において切断した断面図である。図６に示したように、ロボット１０が床置きされているため、減速機５０と取付面９０との上下関係は、図５に示した減速機５０と取付面９０との上下関係と逆転している。

この一例において、基台２０は、図５に示した給油口１００に加えて、図６に示したように、減速機５０内部の摺動部に対して第１アーム１１側から摺動部に潤滑油を給油可能な給油口１１０を備える。すなわち、給油口１１０は、ロボット１０が床置きされている場合、摺動部よりも図６に示した上側に位置する。そのため、給油口１１０から給油された潤滑油は、減速機５０内部において第１アーム１１側から順に摺動部を通って、摺動部に対して当該第１アーム１１側とは反対側（この一例において、取付面９０側）へ流れていく。これにより、ロボット１０は、床置きされた状態であっても、摺動部に対して第１アーム１１側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。なお、図６に示した基台２０の断面は、図５に示した基台２０の断面とは異なる断面であり、給油口１００は、図６において見えなくなっている。

また、基台２０が給油口１００及び給油口１１０の両方を備えている場合、ロボット１０は、天吊りと床置きの両方において、摺動部の摩耗を低減することができる。その結果、ユーザーは、ロボット１０に行わせたい作業に応じてロボット１０を天井と床のいずれかに設置した場合においても、摺動部に潤滑油を十分に行き渡らせることができる。すなわち、ロボット１０は、高い汎用性を有することになる。

本実施形態に係る基台２０では、一例として、給油口１００が、重力方向において、摺動部に対してアームが設けられる側とは反対側の位置に設けられている。このため、摺動部に対してアームが重力方向下側に設けられる設置環境において、摺動部に対して重力方向上側に位置する給油口１００から潤滑油を給油することができ、これにより、潤滑油が摺動部に行き渡りやすくすることができる。この場合、例えば、基台２０のアームとは反対側の取付面９０が天井に設置され、ロボット１０が天吊りの環境とされる。
また、本実施形態に係る基台２０では、一例として、給油口１１０が、摺動部に対して重力方向において、摺動部に対してアームが設けられる側に設けられている。このため、摺動部に対してアームが重力方向上側に設けられる設置環境において、摺動部に対して重力方向上側に位置する給油口１１０から潤滑油を給油することができ、これにより、潤滑油が摺動部に行き渡りやすくすることができる。この場合、例えば、基台２０のアームとは反対側の取付面９０が床に設置され、ロボット１０が床置きの環境とされる。

（６）他の実施形態３：
上記で説明した実施形態は、ここで説明する種々の構成を採用可能である。また、ここで説明する種々の構成は、上記で説明した実施形態とは、異なる構成に適用されても良い。ここで、種々の構成の一例として、ロボット１０が天吊り可能である場合について説明する。この場合において、例えば、基台２０が設置された天井において雨漏りや水道管の破裂等による水漏れが発生した場合、基台２０の内部へ水が入り込む場合がある。また、例えば、何らかの不具合（故障等）によって、ロボット１０が設置された天井に向けて水等の流体が放出された場合、基台２０と天井との間から基台２０の内部に流体が入り込む場合がある。

基台２０の内部や、基台２０と天井との間等に水等の流体が入り込んだ場合、電子・電気回路のショート等の不具合が発生する可能性がある。このような不具合を抑制するため、ロボット１０の基台２０は、図７Ａ及び図７Ｂに示した第１溝２００及び第２溝２１０を備える構成であってもよい。図７Ａは、基台２０の本体２０ａの内部の一例を取付面９０側から見た斜視図である。なお、図７Ａに示した基台２０は、図１Ａに示した後側が紙面の手前側に向いている。

図７Ａに示したように、この一例において、取付面９０には、基台２０の内部へと繋がる円形の穴部Ｈが設けられている。また、穴部Ｈの縁には、取付面９０から基台２０の内部側へと低くなった段差面９１が設けられている。段差面９１の外周は、取付面９０よりも内側であり、穴部Ｈの縁よりも外側である。

段差面９１は、基台２０の内部に水等の流体が入り込まないようにするための蓋２２０が取り付けられる面である。なお、蓋２２０には、基台２０の内側から伸びる配線や配管と、他の装置から伸びる配線や配管を接続させる基板等が設置されてもよい。また、段差面９１には、穴部Ｈの縁に沿って穴部Ｈの縁よりも外側に第１溝２００が設けられている。第１溝２００は、段差面９１と蓋２２０との間から基台２０の内部に水等の流体が入り込んでしまうことを防止するシール部材３００を設置するための溝である。シール部材３００は、例えば、フッ素系の樹脂等である。なお、シール部材３００は、これに代えて、他の材質であっても良い。

また、取付面９０には、段差面９１の外周よりも外側に、段差面９１の外周に沿って第２溝２１０が設けられている。第２溝２１０は、取付面９０と、基台２０が設置される物体との間から蓋２２０側に水等の流体が入り込んでしまうことを防止するシール部材３１０を設置するための溝である。シール部材３１０は、例えば、フッ素系の樹脂等である。なお、シール部材３１０は、これに代えて、他の材質であっても良い。

図７Ｂは、図７Ａに示した基台２０を図１Ａに示した上側から見た上面図と、当該上面図のうちの実線によって囲まれた範囲Ｗの拡大図との両方を示す図である。範囲Ｗの拡大図に示したように、第１溝２００は、穴部Ｈの縁に沿って段差面９１に設けられている。また、第２溝２１０は、段差面９１の外周に沿って取付面９０に設けられている。

図８は、天井ＯＨに設置された基台２０の一例を示す図である。また、図８に示した断面図は、図１Ａに示した前後方向に基台２０を切断した断面図である。図８において、基台２０は、蓋２２０が段差面９１に取り付けられ、穴部Ｈが塞がれている。この状態において、第１溝２００に設置されたシール部材３００は、段差面９１と蓋２２０の間に水等の流体が入り込まないように塞いでいる。これにより、ロボット１０は、基台２０の内部に流体が入ることによって生じる不具合を抑制することができる。また、第２溝２１０に設置されたシール部材３１０は、取付面９０と天井ＯＨの間に水等の流体が入り込まないように塞いでいる。これにより、ロボット１０は、基台２０の取付面９０と、基台２０が取り付けられた物体との間に流体が入ることによって生じる不具合を抑制することができる。

本実施形態に係る基台２０では、一例として、基台２０の内部に流体が入るのを防止するための第１溝２００が設けられている。第１溝２００は、例えば、取付面９０側に設けられた段差面９１に形成されている。また、例えば、第１溝２００には、シール部材３００が嵌め込まれており、当該シール部材３００が蓋２２０によって押圧されている。ここで、第１溝２００及びシール部材３００は、基台２０の段差面９１の周囲の全体にわたって設けられている。これにより、シール部材３００で流体の流れを防止することができ、基台２０の外部から内部へ流体が侵入することを防ぐことができる。
また、本実施形態に係る基台２０では、一例として、基台２０と、基台２０が設置される物体（例えば、床や天井ＯＨや壁等）との間で流体が流れることを防止するための第２溝２１０が設けられている。第２溝２１０は、例えば、取付面９０に形成されている。また、例えば、第２溝２１０には、シール部材３１０が嵌め込まれており、当該シール部材３１０が当該物体によって押圧されている。ここで、第２溝２１０及びシール部材３１０は、基台２０の取付面９０の周囲の全体にわたって設けられている。これにより、シール部材３１０で流体の流れを防止することができ、基台２０と当該物体との間で流体が流れることを防ぐことができる。
また、本実施形態では、第１溝２００よりも第２溝２１０の方が外側に設けられている。
なお、本実施形態では、流体として液体の侵入の防止を例として説明したが、液体の侵入の防止とともに気体の侵入の防止ができても良い。また、他の例として、流体として少なくとも気体の侵入の防止ができる構成が用いられても良い。

以上説明したように、実施形態におけるロボット１０は、摺動部に対してアーム（この一例において、第１アーム１１）とは反対側（この一例において、取付面９０側）から摺動部に潤滑油を給油可能である。これにより、ロボット１０は、摺動部に対してアームとは反対側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

また、ロボット１０は、摺動部に対してアーム側から摺動部に潤滑油を給油可能である。これにより、ロボット１０は、摺動部に対してアーム側から給油された潤滑油によって摺動部の摩耗を低減することができる。

また、ロボット１０は、天吊り可能である。これにより、ロボット１０は、天吊りされた状態で動作可能である。

また、ロボット１０は、床置き可能である。これにより、ロボットは、床置きされた状態で動作可能である。

また、ロボット１０は、第１溝２００により、基台２０の内部に流体が入るのを防止し、第２溝２１０により、物体（この一例において、天井や床や壁等）と基台２０との間に流体が入るのを防止する。これにより、ロボット１０は、基台２０の内部や、物体と基台２０との間に流体が入ることによって生じる不具合を抑制することができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。

１０…ロボット、１１〜１６…第１〜第６アーム、１１ａ…本体、１１ｂ…支持部、１１ｃ…板状部材、１１ｄ…結束具、１１ｅ…フランジ、１２ａ…本体、１２ｂ…支持部、１４ａ…本体、１４ｂ…支持部、２０…基台、２０ａ…本体、２０ｂ…矩形部、２１…回転軸部材、２１ａ，５０ｄ，１１…ベアリング、２２ａ…回転軸部材プーリー、２２ｂ…モータープーリー、２２ｃ…ボルト、２３ａ…板状部材、２３ｂ…結束具、２４…線状体接続部、２４ａ…開口部、２４ｂ…カバー、２４ｃ〜２４ｆ…線状体接続部、２４ｇ…コネクター、２５…着脱部材、２５ａ…爪部、２５ｂ…板状部材、２６…シール部材、３０…線状体、３１ａ，３１ｂ…線状体保護部材、３２…脱落防止部材、３２ａ…突出部、３２ｂ，３２ｃ…ボルト穴、４０…モーター、４１…出力軸、４２…モーターブレーキ、４２ａ…ボルト、５０…減速機、５０ａ…ウェーブジェネレーター、５０ｂ…フレクスプライン、５０ｃ…サーキュラースプライン、９０…取付面、９１…段差面、１００…給油口、１１０…給油口、２００…第１溝、２１０…第２溝、２２０…蓋、３００…シール部材、３１０…シール部材

Claims (2)

1. 基台と、
   前記基台に設けられ、回転軸の軸まわりに回転するアームと、
   回転駆動し、前記アームを駆動させるモーターと、
   摺動部を有し、前記モーターの回転駆動を減速する減速機と、
   前記摺動部に潤滑油を通過させる第１給油口と、
   前記回転軸の軸方向において、前記第１給油口と異なる位置にあり、前記摺動部に潤滑油を通過させる第２給油口と、
   を備え、
   前記摺動部は、前記回転軸の軸方向において、前記第１給油口と前記第２給油口との間に位置しており、
   前記第１給油口は、前記摺動部よりも前記回転軸の軸方向のうち前記基台から前記アームに向かう第１方向側に位置しており、且つ、前記基台の表面のうち前記回転軸の軸方向において前記減速機と重なる面に設けられており、
   前記第２給油口は、前記摺動部よりも前記回転軸の軸方向のうち前記アームから前記基台に向かう第２方向側に位置しており、且つ、前記基台の表面のうち前記回転軸と直交する方向と交差する面に設けられている、
   ロボット。
2. 前記基台は、
   前記基台の内部に流体が入るのを防止するための第１溝と、
   前記基台が設置される物体と前記基台との間に流体が入るのを防止するための第２溝と、
   を備える、
   請求項１に記載のロボット。