JP6730362B2

JP6730362B2 - ロボットの手首構造

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Publication number: JP6730362B2
Application number: JP2018076117A
Authority: JP
Inventors: 宏和久米
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2038-04-11
Also published as: CN110355781B; US20190315001A1; US10807251B2; CN110355781A; DE102019204688A1; JP2019181627A; DE102019204688B4

Description

本発明は、ロボットの手首構造に関するものである。

従来、ロボットのアームの先端に取り付けられる手首構造として、先端の２軸分の駆動モータおよびアームから手首先端まで線条体を導くための線条体用の導管部材を内蔵するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１の手首構造は、アームに対して手首を回転させる軸線に沿って真っ直ぐに導管部材を配置し、導管部材を挟む位置に２つの駆動モータを配置している。

特許第５８３３８３６号公報

しかしながら、特許文献１の手首構造では導管部材が２つの駆動モータによって挟まれているので、いずれかの駆動モータを取り外さなければ導管部材にアクセスすることができず、線条体の装着あるいは保守作業が困難であるという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、駆動モータおよび線条体の装着あるいは保守を容易にすることができるロボットの手首構造を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、ロボットのアームの先端に第１軸線回りに回転可能に支持された第１手首要素と、該第１手首要素の先端に前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に支持された第２手首要素と、該第２手首要素の先端に前記第２軸線に交差する第３軸線回りに回転可能に支持された第３手首要素とを備え、前記第１手首要素が、中空構造のケーシングと、該ケーシングの内部空間に収容され前記第２手首要素および前記第３手首要素を駆動する２つの駆動モータと、前記内部空間内において、前記アーム側から前記第２手首要素側まで前記第１軸線に沿う方向に線条体を通過させる導管部材とを備え、前記ケーシングの前記第１軸線および前記第２軸線を含む平面を挟んだ両側に位置する第１側壁および第２側壁に、前記内部空間を外部に開放する第１開口部および第２開口部が設けられ、前記第１開口部が、前記駆動モータを通過可能な大きさを有し、２つの前記駆動モータの回転軸中心が前記第１側壁と前記平面との間に配置され、前記導管部材が、前記第２側壁と前記駆動モータとの間に配置され、前記駆動モータを迂回する湾曲した経路に前記線条体を配置するロボットの手首構造である。

本態様によれば、第１側壁に設けられた第１開口部を経由して、２つの駆動モータを外部からケーシングの内部空間内に収容することができる。この場合に、第１軸線および第２軸線を含む平面と第１側壁との間に回転軸が配置される位置において、ケーシングに２つの駆動モータを取り付ける。これにより、ケーシングの内部空間内においては駆動モータが第１側壁側に偏って配置されるため、駆動モータと第２側壁との間にスペースが形成される。そして、形成されたスペースに導管部材を配置することができる。

そして、アーム側から内部空間内に入り第２手首要素側まで、第１軸線に沿って延びる線条体が、導管部材内を通過することにより、２つの駆動モータを迂回する湾曲した経路に配置される。すなわち、アームとアームに対して第１軸線回りに回転する第１手首要素との接続位置近傍においては、線条体は回転中心となる第１軸線近傍を通過することが好ましく、第１手首要素に対して回転する第２手首要素近傍では、第２手首要素の回転角度範囲の中央となる第１軸線近傍を通過することが好ましい。そして、内部空間の中央近傍では第１軸線から離れる経路を通って駆動モータを迂回していても線条体にかかる負担は少ない。

本態様によれば、駆動モータを第１側壁に近接させることで第１側壁に設けられた第１開口部を経由して駆動モータを装着あるいは交換する際の作業性を向上することができる。また、導管部材を第２側壁に近接させることで、駆動モータを取り外すことなく、第２側壁に設けられた第２開口部を経由して線条体を装着あるいは保守することができ、作業性を向上することができる。さらに、導管部材が第２側壁と駆動モータとの間に配置されるので、線条体が第２側壁に接触することなく、線条体が第２側壁の外側にはみだすこともない。これにより、線条体のはみだしによる周辺機器への干渉を抑制し、オフラインティーチングをより容易に実行することができる。

上記態様においては、前記駆動モータの一部が前記平面と前記第２側壁との間に配置されていてもよい。
この構成により、第１軸線と第２軸線とを含む平面と第１側壁との間の空間に駆動モータ全体を配置する場合と比較して、駆動モータの上記平面からの突出高さを抑えることができる。これにより、ケーシングについても上記平面からの突出高さを抑えて小型化し、第１軸線回りの第１手首要素の干渉半径を小さくすることができる。

また、上記態様においては、２つの前記駆動モータおよび２つの該駆動モータによって挟まれる領域に前記内部空間の中央近傍が含まれていてもよい。
この構成により、駆動モータが内部空間の中央近傍に配置されると、導管部材も中央近傍に配置される。これにより、内部空間の中央近傍においては、第１軸線から離れる経路を通って駆動モータを迂回していても、線条体にかかる負担を低減することができる。

また、上記態様においては、２つの前記駆動モータの少なくとも一部が前記第１軸線方向において重複させて配置されていてもよい。
この構成により、２つの駆動モータの第１軸線方向の位置を短くすることができる。これにより、線条体が第１軸線から離れる経路を通って駆動モータを迂回する区間が小さくなるため、線条体にかかる負担を低減することができる。また、第１側壁に設けられた第１開口部を小さくすることができるため、ケーシングの剛性低下を抑制することができる。

また、上記態様においては、前記ケーシングが、前記第２軸線方向の両側において前記第２手首要素を回転可能に支持していてもよい。
この構成により、第１手首要素に対して第２手首要素を両持ち構造によって高い剛性で支持することができる。

また、上記態様においては、前記ケーシングの前記第２軸線方向の両側に位置する第３側壁および第４側壁に、いずれかの前記駆動モータを取り付ける取付面および前記回転軸を貫通させる貫通孔と、前記取付面に対向する位置に開口し前記取付面を加工するための加工用開口部とが設けられていてもよい。
この構成により、内部空間に収容される２つの駆動モータの回転軸を、第３側壁および第４側壁に設けられた貫通孔に貫通させて、駆動モータを取付面に取り付けることができる。各取付面を該取付面に対向する位置に開口している加工用開口部から加工することにより、ケーシングを一部品によって構成することができる。加工用開口部は加工に必要な最小限の大きさで足りるので、開口面積を必要最小限に抑えて、ケーシングの剛性低下を防止することができる。

また、２つの駆動モータは外部から第１側壁に設けられた第１開口部を経由して、外部からケーシングの内部空間に収容することができるため、加工用開口部が駆動モータを通過可能な大きさである必要はない。これにより、加工用開口部が駆動モータを通過可能な大きさである場合と比較して、２つの駆動モータの第１軸線方向の位置をより短くすることができる。
また、駆動モータの少なくとも一部を第１軸線方向において重複させて配置することにより、第１側壁に設けられた第１開口部を小さくし、ケーシングの剛性低下を抑制し、導管部材を小型化することができる。

また、上記態様においては、少なくとも一方の前記駆動モータの前記回転軸に、前記第２手首要素または前記第３手首要素を駆動するためのベルトを回し掛けるプーリが固定され、前記駆動モータが、前記取付面に沿って前記ベルトに加わる張力を変化させる方向に位置調整可能であるとともに、該取付面と同一の側壁に形成された前記加工用開口部を経由して前記駆動モータに位置調整用治具を取付可能なインタフェイスを備えていてもよい。

この構成により、加工用開口部を経由して駆動モータに設けたインタフェイスに位置調整用治具を取り付け、駆動モータを取付面に沿って移動させることによりプーリに回し掛けたベルトに加わる張力を調整することができる。

本発明によれば、駆動モータおよび線条体の装着あるいは保守を容易にすることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る手首構造を備えたロボットを示す斜視図である。図１の手首構造を示す図である。図１の手首構造を示す縦断面図である。図１の手首構造を基準平面に沿って切断した縦断面図である。図２の手首構造を、カバーを取り外して裏側からみた図である。図２の手首構造のカバーを取り外した図である。図２の手首構造の第１ケーシングを示す斜視図である。図７の第１ケーシングを異なる方向からみた斜視図である。図１のロボットの第２アームを背面側から見た部分的な図である。図３の手首構造の内部空間内の線条体の経路を示す縦断面図である。図３の手首構造の内部空間内の駆動モータおよび導管部材の位置関係を示す横断面図である。図１の手首構造の正面図である。図１の手首構造に備えられる第２手首要素駆動用の駆動モータにアダプタを取り付けた状態を示す斜視図である。図１の手首構造に備えられる第３手首要素駆動用の駆動モータにアダプタを取り付けた状態を示す斜視図である。図１の手首構造の加工用開口部に露出する第２手首要素用のアダプタのインタフェイスを示す側面図である。図１の手首構造の加工用開口部に露出する第３手首要素用のアダプタのインタフェイスを示す側面図である。図１５のインタフェイスに位置調整用治具を取り付けたベルトの張力調整作業を説明する図である。図１６のインタフェイスに位置調整用治具を取り付けたベルトの張力調整作業を説明する図である。

本発明の一実施形態に係るロボット１００の手首構造１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る手首構造１を備えるロボット１００は、図１に示されるように、例えば、６軸多関節型のロボットであって、地面に設置されるベース１１０と、鉛直軸線回りにベース１１０に対して回転する旋回胴１２０と、水平軸線回りに旋回胴１２０に対して揺動する第１アーム１３０と、水平軸線回りに第１アーム１３０に対して揺動する第２アーム（アーム）１４０と、第２アーム１４０の先端に取り付けられた手首ユニット（手首構造）１とを備えている。

手首ユニット１は、図２に示されるように、第２アーム１４０に対して第１軸線Ａ回りに回転可能に支持された第１手首要素２と、第１軸線Ａに直交する第２軸線Ｂ回りに第１手首要素２に対して回転可能に支持された第２手首要素３と、第２軸線Ｂに直交し第１軸線Ａと第２軸線Ｂとの交点を通過する第３軸線Ｃ回りに第２手首要素３に対して回転可能に支持された第３手首要素４とを備えている。

第１手首要素２は、図３に示されるように、中空構造の第１ケーシング（ケーシング）５と、第１ケーシング５の内部空間に収容された２つの駆動モータ６，７と、内部空間内において線条体（図１０参照。）８を通過させる導管部材９とを備えている。
第１ケーシング５は、図３に示されるように、第１軸線Ａおよび第２軸線Ｂを含む平面（以下、基準平面Ｆという。）を挟んだ両側に配置される第１側壁１０および第２側壁１１と、図４に示されるように、第２軸線Ｂ方向の両側に位置する第３側壁１２および第４側壁１３と、図３に示されるように、第１軸線Ａ方向の両側に位置する第５側壁１４および第６側壁１５とを備える箱状の単一部品であり、これらの６個の側壁１０，１１，１２，１３，１４，１５で囲まれた内部空間を画定している。

第１側壁１０には、図５に示されるように、内部空間を外部に開放する第１開口部１６が設けられている。また、第２側壁１１には、図６に示されるように、内部空間を外部に開放する第２開口部１７が設けられている。第１開口部１６は、駆動モータ６，７を通過させることができる大きさを有している。第１開口部１６および第２開口部１７は、それぞれ、図２に示されるように、着脱可能なカバー１８によって閉塞される。

第３側壁１２および第４側壁１３は、図２に示されるように、それらの一部が第６側壁１５よりも先端側に延びて、二股形状を形成し、間に挿入された第２手首要素３を第２軸線Ｂ方向の両側において回転可能に支持している。これにより、第２手首要素３は第１ケーシング５に対して両持ち構造によって高い剛性で支持されている。
第３側壁１２および第４側壁１３には、図７および図８に示されるように、第１ケーシング５の内部空間側から駆動モータ６，７の回転軸Ｄ，Ｅを貫通させる貫通孔１９，２０と、貫通孔１９，２０の周辺の内面に形成された駆動モータ６，７の取付面２１，２２とがそれぞれ設けられている。

第３側壁１２および第４側壁１３の貫通孔１９，２０および取付面２１，２２は、図４に示されるように、２つの駆動モータ６，７の回転軸Ｄ，Ｅを平行にして逆向きに配置し、第１軸線Ａ方向に並列に取り付ける位置に設けられている。すなわち、第３側壁１２および第４側壁１３の貫通孔１９，２０および取付面２１，２２は、図７および図８に示されるように、第１軸線Ａ方向にずれた位置に配置されている。

また、第３側壁１２には、図７に示されるように、第４側壁１３内面の取付面２２を加工するための加工用開口部２３が第４側壁１３の取付面２２に第２軸線Ｂ方向に対向する位置に設けられている。第４側壁１３には、図８に示されるように、第３側壁１２内面の取付面２１を加工するための加工用開口部２４が第３側壁１２の取付面２１に第２軸線Ｂ方向に対向する位置に設けられている。これにより、第３側壁１２の貫通孔１９と加工用開口部２３とは第１軸線Ａに沿う方向に並んで配置され、第４側壁１３の貫通孔２０と加工用開口部２４とは第１軸線Ａに沿う方向に並んで配置されている。
第３側壁１２および第４側壁１３の外側には、図２および図４に示されるように、後述する動力伝達機構３４を収容する空間を画定するカバー２５，２６が着脱可能に取り付けられている。

また、第３側壁１２および第４側壁１３の取付面２１，２２は基準平面Ｆに対して第１側壁１０側にずれた位置に設けられている。これにより、各取付面２１，２２に取り付けられた駆動モータ６，７は、図３に示されるように、回転軸Ｄ，Ｅ中心が基準平面Ｆと第１側壁１０との間に配置されている。また、駆動モータ６，７は、全体が基準平面Ｆと第１側壁１０との間に配置されるのではなく、一部が、基準平面Ｆよりも第２側壁１１の空間に突出する位置に配置されている。

第１ケーシング５の内部空間において、２つの駆動モータ６，７が第１側壁１０側にずれた位置に配置されることにより、駆動モータ６，７と第２側壁１１との間に空いたスペースが形成され、このスペースを利用して導管部材９が内部空間内に配置されている。

具体的には、導管部材９は、図３に示されるように、直管状に形成され、その長手軸を第１軸線Ａと平行にして駆動モータ６，７と第２側壁１１との間のスペースに固定されている。導管部材９の先端側は先端に向かって広がっている。導管部材９は、例えば、樹脂等の摩擦係数の小さい材質で構成されている。あるいは、金属の内面に摩擦係数の小さい材質からなるライナーあるいはコーティングが施されたものを採用してもよい。

導管部材９内に貫通させる線条体８としては、第３手首要素４に取り付けるツールに電力を供給する電気ケーブル、流体を供給する配管、あるいは、溶接用ワイヤ等の弾性変形可能な長尺の部材を挙げることができる。

第５側壁１４は、図８に示されるように円形に形成され、図３に示されるように、第２アーム１４０に固定された減速機１５０の出力軸に固定されている。第２アーム１４０および減速機１５０には、図３および図９に示されるように、第２アーム１４０の背面側から第１軸線Ａの周囲に、第１軸線Ａに沿って真っ直ぐに貫通する中空部１６０が形成されている。図３において、符号１７０は、第１手首要素２を第１軸線Ａ回りに回転駆動する駆動力を減速機１５０に供給する駆動モータである。第５側壁１４には、図８に示されるように、第１軸線Ａの周囲に、減速機１５０の中空部１６０に接続する貫通孔２７が設けられている。また、第６側壁１５にも、図７に示されるように、第１軸線Ａの周囲に貫通孔２８が設けられている。

図１０に示されるように、第２アーム１４０の背面側から中空部１６０および第５側壁１４の貫通孔２７を経由して第１ケーシング５の内部空間内に入り、第６側壁１５の貫通孔２８を経由して第２手首要素３側に導かれる線条体８の長手方向の途中位置を導管部材９内に配置することにより、第１軸線Ａに沿って延びる線条体８の途中位置が駆動モータ６，７を迂回する湾曲した経路に沿って配置される。

導管部材９は、図１１に示されるように、ボルトを取り外すことにより、基準平面Ｆに平行な分割線に沿って径方向に２分割することができる。これにより、第２開口部１７を経由して導管部材９を分割することにより、導管部材９内を貫通している線条体８に第２開口部１７から容易にアクセスすることができる。

第２手首要素３は、図４に示されるように、減速機２９およびベアリング３０によって、第１ケーシング５に対して第２軸線Ｂ回りに回転可能に、両持ち構造で支持された第２ケーシング３１を備えている。第２ケーシング３１の先端には第３手首要素４を構成する減速機３２が固定されている。第２ケーシング３１および減速機３２には、第３軸線Ｃに沿って貫通する貫通孔３３が設けられている。第６側壁１５の貫通孔２８を経由して第１ケーシング５の内部空間外に出た線条体８を第２ケーシング３１および減速機３２に設けられた貫通孔３３に通すことができ、第３手首要素４の先端に取り付けた図示しないツールまで導くことができる。

第１ケーシング５の内部空間に収容されている２つの駆動モータ６，７と、第２手首要素３および第３手首要素４との間には、図４に示されるように、駆動モータ６，７からの動力を伝達する動力伝達機構３４，４１が設けられている。

第２手首要素３への動力を伝達する動力伝達機構３４は、第１ケーシング５の第３側壁１２に、ベアリング３０によって第２軸線Ｂ回りに回転可能に支持されたシャフト３５と、駆動モータ７の回転軸Ｅに固定されたプーリ３６と、シャフト３５に固定されたプーリ３７と、プーリ３６，３７間に掛け渡されたベルト３８とを備えている。シャフト３５の先端には減速機２９の入力軸歯車３９に噛み合う歯車４０が設けられている。
これにより、駆動モータ７の動力は、プーリ３６，３７およびベルト３８を経由してシャフト３５に伝達され、シャフト３５の回転によって減速機２９の入力軸歯車３９が回転させられることにより、第２手首要素３を第２軸線Ｂ回りに回転させる。

第３手首要素４への動力を伝達する動力伝達機構４１は、第１ケーシング５の第４側壁１３にベアリング４２によって第２軸線Ｂ回りに回転可能に支持された第１シャフト４３と、第１シャフト４３に設けられた第１歯車４４と、第２ケーシング３１にベアリング４２によって第３軸線Ｃと平行な軸線回りに回転可能に指示された第２シャフト４５と、第２シャフト４５の一端に設けられ第１歯車４４に噛み合う第２歯車４６と、第２シャフト４５の他端に設けられ減速機３２の入力軸歯車４７に噛み合う第３歯車４８と、駆動モータ６の回転軸Ｄに固定されたプーリ４９と、第１シャフト４３に固定されたプーリ５０と、プーリ４９，５０間に掛け渡されたベルト５１とを備えている。

これにより、駆動モータ６の動力は、プーリ４９，５０およびベルト５１を経由して第１シャフト４３に伝達され、第１歯車４４と第２歯車４６との噛み合いによって第２シャフト４５に伝達され、第２シャフト４５の回転によって減速機３２の入力軸歯車４７が回転させられることにより、第３手首要素４である減速機３２の出力軸を第３軸線Ｃ回りに回転させる。

このように構成された本実施形態に係るロボット１００の手首構造１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るロボット１００の手首構造１によれば、第１ケーシング５の内部空間において、駆動モータ６，７が中央の基準平面Ｆよりも第１側壁１０側にずれた位置に配置されているので、第１側壁１０に設けられた第１開口部１６に近接しており、第１開口部１６を経由した第１ケーシング５の内部空間への駆動モータ６，７の挿入および装着作業、内部空間からの駆動モータ６，７の取り出し作業を容易にすることができるという利点がある。

また、駆動モータ６，７を第１側壁１０側に偏らせて配置した結果、線条体８を駆動モータ６，７と第２側壁１１との間のスペースに配置することができる。すなわち、第２側壁１１に設けられた第２開口部１７を経由して第１ケーシング５の内部空間に配置されている線条体８に直接アクセスすることができ、線条体８の装着あるいは交換等の保守作業についても、駆動モータ６，７を取り外すことなく容易に行うことができるという利点がある。また、導管部材９が、駆動モータ６，７と第２側壁１１との間のスペースに固定されているので、線条体８が第２側壁１１に接触せず、線条体８が第２側壁１１の外側にはみだすこともない。これにより、線条体８のはみだしによる周辺機器への干渉を抑制し、オフラインティーチングをより容易に実行することができる。

また、第１ケーシング５の第５側壁１４の貫通孔２７から第６側壁１５の貫通孔２８まで、第１ケーシング５の内部空間を第１軸線Ａに沿う方向に横切る線条体８は、その途中位置において駆動モータ６，７を迂回する湾曲経路を辿るが、駆動モータ６，７を第１側壁１０側に偏らせておくことにより、図１０に示されるように、緩やかに湾曲させるだけで足りる。
第１軸線Ａ回りに回転する第１手首要素２と第２アーム１４０との接続位置では、線条体８は回転に伴って変位するが、第１軸線Ａ近傍を通過させられることによって、回転による大きな負荷を受けずに済む。また、第１ケーシング５から第２手首要素３に向かう第６側壁１５の位置においても、線条体８は第２手首要素３の第２軸線Ｂ回りの回転に伴って湾曲させられるが、第１軸線Ａ近傍の貫通孔２８を通過させられることにより、線条体８にかかる負荷が均等に分配される。

そして、第１ケーシング５の内部空間において線条体８の湾曲を緩やかにすることにより、第２アーム１４０に対する第１手首要素２の第１軸線Ａ回りの回転に際して、線条体８に作用する捩れを効果的に吸収して、線条体８にかかる負荷をさらに低減することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、第１ケーシング５の内部空間において、駆動モータ６，７全体を基準平面Ｆよりも第１側壁１０側に配置するのではなく、駆動モータ６，７の一部を基準平面Ｆよりも第２側壁１１側に突出させているので、駆動モータ６，７全体を基準平面Ｆよりも第１側壁１０側に配置する場合と比較して、図１２に示されるように、結果として、基準平面Ｆから両側の第１ケーシング５の高さを小さく抑え、第１軸線Ａ回りの最大回転半径である手首干渉半径Ｒを小さく抑えることができるという利点がある。

また、本実施形態においては、第３側壁１２（または第４側壁１３）の加工用開口部２３を経由して工具を第１ケーシング５の内部空間に挿入し、第４側壁１３（または第３側壁１２）の内面に取付面２２を加工するので、第１ケーシング５を分割することなく単一部品として製造することができる。これにより、部品点数を減らし、剛性を向上することができる。また、加工用開口部２３，２４は、駆動モータ６，７を通過可能な大きさである必要はなく、駆動モータ６，７を通過可能な大きさである場合と比較して、２つの駆動モータ６，７の第１軸線Ａ方向の位置をより短くすることができる。さらに、加工用開口部２３，２４は、加工に必要な最小限の大きさであれば足り、取付面２１，２２の大きさよりも小さく抑えて、第１ケーシング５の剛性低下を防止することができる。

なお、本実施形態においては、駆動モータ６，７から第２手首要素３および第３手首要素４を駆動する動力を伝達する動力伝達機構３４，４１として、プーリ３６，３７，４９，５０とベルト３８，５１とを備えるものを例示したが、これに限定することなく、歯車等他の任意の動力伝達機構を採用してもよい。
動力伝達機構３４，４１としてプーリ３６，３７，４９，５０およびベルト３８，５１を備えるものを採用する場合には、ベルト３８，５１の張力を調整する必要がある。

例えば、図１３および図１４に示されるように駆動モータ６，７にアダプタ５２，５３を取り付けておく。第１ケーシング５の取付面２１，２２には第１軸線Ａ方向に延びる長孔を設け、アダプタ５２，５３には、長孔を貫通したボルトが締結されるネジ孔５４，５５を設けておく。また、アダプタ５２，５３には、図１５および図１６に示されるように、アダプタ５２，５３付きの駆動モータ６，７を第１ケーシング５に取り付けたときに加工用開口部２３，２４から露出するインタフェイス５６，５７が設けられている。インタフェイス５６，５７は２以上のネジ孔５８，５９を有し、加工用開口部２３，２４を経由して位置調整用治具６０，６１をアダプタ５２，５３に固定することを可能にする。

位置調整用治具６０，６１は、例えば、図１７および図１８に示されるように、アダプタ５２，５３のインタフェイス５６，５７にボルトによって固定されるＬ字状のブロックであり、第１軸線Ａに平行な方向に延びるネジ孔にボルト６２，６３を支持している。ネジ孔は、位置調整用治具６０，６１をアダプタ５２，５３に取り付けた状態で、ネジ孔の延長線上に加工用開口部２３，２４の内面が一致する位置に配置されている。ネジ孔に締結されたボルト６２，６３を締結していくことにより、ボルト６２，６３の先端によって加工用開口部２３，２４の内面を押し、反力の方向にアダプタ５２，５３を移動させることによって、ベルト３８，５１の張力を調整することができる。

また、本実施形態においては、２つの駆動モータ６，７および２つの該駆動モータ６，７によって挟まれる領域に内部空間の中央近傍が含まれていることが好ましい。また、第２アーム１４０と第２アーム１４０に対して第１軸線Ａ回りに回転する第１手首要素２との接続位置近傍においては、線条体８が回転中心となる第１軸線Ａ近傍を通過することがさらに好ましい。また、第１手首要素２に対して回転する第２手首要素３近傍では、第２手首要素３の回転角度範囲の中央となる第１軸線Ａ近傍を通過することがさらに好ましい。

これにより、駆動モータ６，７が内部空間の中央近傍に配置されると、導管部材９も中央近傍に配置され、内部空間の中央近傍においては、線条体８が第１軸線Ａから離れる経路を通って駆動モータ６，７を迂回していても、線条体８にかかる負担を低減することができる。

また、本実施形態においては、２つの駆動モータ６，７の少なくとも一部が第１軸線Ａ方向において重複させて配置されていてもよい。
これにより、２つの駆動モータ６，７の第１軸線Ａ方向の位置を短くすることができる。また、線条体８が第１軸線Ａから離れる経路を通って駆動モータ６，７を迂回する区間が小さくなるため、線条体８にかかる負担を低減することができる。さらに、第１側壁１０に設けられた第１開口部１６を小さくし、第１ケーシング５の剛性低下を抑制し、導管部材９を小型化することができる。

１手首ユニット（手首構造）
２第１手首要素
３第２手首要素
４第３手首要素
５第１ケーシング（ケーシング）
６，７駆動モータ
８線条体
９導管部材
１０第１側壁
１１第２側壁
１２第３側壁
１３第４側壁
１６第１開口部
１７第２開口部
１９，２０貫通孔
２１，２２取付面
２３，２４加工用開口部
３６，３７，４９，５０プーリ
３８，５１ベルト
５６，５７インタフェイス
１００ロボット
６０，６１位置調整用治具
１４０第２アーム（アーム）
Ａ第１軸線
Ｂ第２軸線
Ｃ第３軸線
Ｄ，Ｅ回転軸
Ｆ基準平面

Claims

ロボットのアームの先端に第１軸線回りに回転可能に支持された第１手首要素と、
該第１手首要素の先端に前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に支持された第２手首要素と、
該第２手首要素の先端に前記第２軸線に交差する第３軸線回りに回転可能に支持された第３手首要素とを備え、
前記第１手首要素が、中空構造のケーシングと、該ケーシングの内部空間に収容され前記第２手首要素および前記第３手首要素を駆動する２つの駆動モータと、前記内部空間内において、前記アーム側から前記第２手首要素側まで前記第１軸線に沿う方向に線条体を通過させる導管部材とを備え、
前記ケーシングの前記第１軸線および前記第２軸線を含む平面を挟んだ両側に位置する第１側壁および第２側壁に、前記内部空間を外部に開放する第１開口部および第２開口部が設けられ、
前記第１開口部が、前記駆動モータを通過可能な大きさを有し、
２つの前記駆動モータの回転軸中心が前記第１側壁と前記平面との間に配置され、
前記導管部材が、前記第２側壁と前記駆動モータとの間に配置され、前記駆動モータを迂回する湾曲した経路に前記線条体を配置するロボットの手首構造。
前記駆動モータの一部が前記平面と前記第２側壁との間に配置されている請求項１に記載のロボットの手首構造。
２つの前記駆動モータおよび２つの該駆動モータによって挟まれる領域に前記内部空間の中央近傍が含まれている請求項１または請求項２に記載のロボットの手首構造。
２つの前記駆動モータの少なくとも一部が前記第１軸線方向において重複させて配置される請求項１から請求項３のいずれかに記載のロボットの手首構造。
前記ケーシングが、前記第２軸線方向の両側において前記第２手首要素を回転可能に支持している請求項１から請求項４のいずれかに記載のロボットの手首構造。
前記ケーシングの前記第２軸線方向の両側に位置する第３側壁および第４側壁に、いずれかの前記駆動モータを取り付ける取付面および前記回転軸を貫通させる貫通孔と、前記取付面に対向する位置に開口し前記取付面を加工するための加工用開口部とが設けられている請求項１から請求項５のいずれかに記載のロボットの手首構造。
少なくとも一方の前記駆動モータの前記回転軸に、前記第２手首要素または前記第３手首要素を駆動するためのベルトを回し掛けるプーリが固定され、
前記駆動モータが、前記取付面に沿って前記ベルトに加わる張力を変化させる方向に位置調整可能であるとともに、該取付面と同一の側壁に形成された前記加工用開口部を経由して前記駆動モータに位置調整用治具を取付可能なインタフェイスを備える請求項６に記載のロボットの手首構造。