JP7456236B2

JP7456236B2 - robot

Info

Publication number: JP7456236B2
Application number: JP2020059830A
Authority: JP
Inventors: 英克宮阪
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-03-27
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021154465A

Description

本発明は、ロボットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to robots.

近年、工場では人件費の高騰や人材不足により、各種ロボットやそのロボット周辺機器によって、人手で行われてきた作業の自動化が加速している。例えば、特許文献１に記載されているロボットは、第１部材および第２部材が相対的に回転することにより動作し、各種作業を行う。 In recent years, due to rising labor costs and a shortage of human resources in factories, the automation of tasks that were previously performed manually has been accelerated using various robots and their peripheral devices. For example, the robot described in Patent Document 1 operates by relative rotation of a first member and a second member to perform various tasks.

特許文献１に記載されているロボットでは、第１部材が第２部材に片持ち支持されている。また、第１部材には、第１かさ歯車が固定されており、第２部材には、第２かさ歯車が固定されている。第２かさ歯車は、モーターに接続されており、モーターが出力した回転力により回転する。そして、第２かさ歯車と噛み合っている第１かさ歯車に回転力が伝達され、第１部材が回転する。 In the robot described in Patent Document 1, the first member is supported in a cantilever manner by the second member. Further, a first bevel gear is fixed to the first member, and a second bevel gear is fixed to the second member. The second bevel gear is connected to the motor and is rotated by the rotational force output by the motor. Then, the rotational force is transmitted to the first bevel gear meshing with the second bevel gear, and the first member rotates.

特開平６－１９０７６９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-190769

しかしながら、特許文献１に記載されているロボットでは、第１かさ歯車を支持する部材の根元がベアリングによって支持されている構成であるため、第１部材が第２部材に対して回転する際、軸ずれが生じるおそれがある。 However, in the robot described in Patent Document 1, since the base of the member supporting the first bevel gear is supported by a bearing, when the first member rotates relative to the second member, the shaft Misalignment may occur.

本発明のロボットは、凸部を有し、第１軸の軸回りに回転する第１部材と、
前記第１部材に接続され、第２軸の軸回りに回転する第２部材と、
前記第２部材を前記第２軸の軸回りに回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部の出力を前記第２部材に伝達する伝達機構と、を備え、
前記伝達機構は、
前記駆動部の前記出力により前記第１軸の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と前記凸部との間に設置され、前記第１軸の軸回りに回転し、前記軸部材を支持する第１ベアリングと、
前記軸部材の一端部に設けられた第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車と噛み合い、前記駆動部の前記出力を前記第２部材に伝達する第２かさ歯車と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の一端側に開放し、前記凸部が挿入される凹部を有し、
前記第１ベアリングは、前記凹部の内周部と前記凸部との間で、かつ、前記第１かさ歯車よりも前記軸部材の他端側に配置されていることを特徴とする。 The robot of the present invention includes a first member having a convex portion and rotating around a first axis;
a second member connected to the first member and rotating around a second axis;
a drive unit that rotates the second member around the second shaft;
a transmission mechanism that transmits the output of the drive section to the second member,
The transmission mechanism is
a shaft member that rotates around the first shaft by the output of the drive unit;
a first bearing installed between the shaft member and the convex portion, rotating around the first shaft and supporting the shaft member;
a first bevel gear provided at one end of the shaft member;
a second bevel gear that meshes with the first bevel gear and transmits the output of the drive unit to the second member;
The shaft member has a recess that is open at one end of the shaft member and into which the convex portion is inserted;
The first bearing is disposed between the inner circumference of the recess and the protrusion, and closer to the other end of the shaft member than the first bevel gear.

図１は、第１実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a robot system according to a first embodiment. 図２は、図１に示すロボットシステムのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the robot system shown in FIG. 1. 図３は、図１に示すロボットの先端部の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the tip of the robot shown in FIG. 1. 図４は、図３に示す軸部材の凹部および第１部材の凸部の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the recessed portion of the shaft member and the convex portion of the first member shown in FIG. 3. FIG. 図５は、軸部材の凹部および第１部材の凸部の変形例を示す拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a modification of the recessed portion of the shaft member and the convexed portion of the first member.

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。図２は、図１に示すロボットシステムのブロック図である。図３は、図１に示すロボットの先端部の縦断面図である。図４は、図３に示す軸部材の凹部および第１部材の凸部の拡大断面図である。 <First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a robot system according to a first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the robot system shown in FIG. 1. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the tip of the robot shown in FIG. 1. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the recessed portion of the shaft member and the convex portion of the first member shown in FIG. 3. FIG.

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。なお、以下では、説明の便宜上、ロボットアームについては、図１中の基台１１側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター２０側を「先端」とも言う。図３では、左側が先端側であり、右側が基端側である。また、図３および図４では、軸部材１９の下側を一端側とし、上側を他端側とする。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The robot of the present invention will be described in detail below based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. Hereinafter, for convenience of explanation, the base 11 side in FIG. 1 of the robot arm is also referred to as the "base end", and the opposite side, that is, the end effector 20 side, is also referred to as the "tip end". In FIG. 3, the left side is the distal side, and the right side is the proximal side. Moreover, in FIGS. 3 and 4, the lower side of the shaft member 19 is taken as one end side, and the upper side is taken as the other end side.

図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット１を制御する制御装置３と、教示装置４と、を備える。 As shown in FIG. 1, the robot system 100 includes a robot 1, a control device 3 that controls the robot 1, and a teaching device 4.

まず、ロボット１について説明する。
図１に示すロボット１は、本実施形態では単腕の６軸垂直多関節ロボットであり、基台１１と、ロボットアーム１０と、を有する。また、ロボットアーム１０の先端部にエンドエフェクター２０を装着することができる。エンドエフェクター２０は、ロボット１の構成要件であってもよく、ロボット１の構成要件でなくてもよい。 First, the robot 1 will be explained.
The robot 1 shown in FIG. 1 is a single-arm six-axis vertically articulated robot in this embodiment, and includes a base 11 and a robot arm 10. Furthermore, an end effector 20 can be attached to the tip of the robot arm 10. The end effector 20 may be a component of the robot 1 or may not be a component of the robot 1.

なお、ロボット１は、図示の構成に限定されず、例えば、双腕型の多関節ロボットであってもよい。また、ロボット１は、水平多関節ロボットであってもよい。 Note that the robot 1 is not limited to the illustrated configuration, and may be, for example, a dual-arm articulated robot. Moreover, the robot 1 may be a horizontal articulated robot.

基台１１は、ロボットアーム１０を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット１は、基台１１が中継ケーブル１８を介して制御装置３と電気的に接続されている。なお、ロボット１と制御装置３との接続は、図１に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。 The base 11 is a support that drivably supports the robot arm 10 from below, and is fixed to, for example, a floor in a factory. The base 11 of the robot 1 is electrically connected to the control device 3 via a relay cable 18. Note that the connection between the robot 1 and the control device 3 is not limited to a wired connection as in the configuration shown in FIG. 1, and may be, for example, a wireless connection, or may be connected via a network such as the Internet.

本実施形態では、ロボットアーム１０は、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とを有し、これらのアームが基台１１側からこの順に連結されている。なお、ロボットアーム１０が有するアームの数は、６つに限定されず、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上であってもよい。また、各アームの全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。 In this embodiment, the robot arm 10 includes a first arm 12, a second arm 13, a third arm 14, a fourth arm 15, a fifth arm 16, and a sixth arm 17. The arms are connected in this order from the base 11 side. Note that the number of arms that the robot arm 10 has is not limited to six, and may be, for example, one, two, three, four, five, or seven or more. Furthermore, the overall length and other dimensions of each arm are not particularly limited and can be set as appropriate.

基台１１と第１アーム１２とは、関節１７１を介して連結されている。そして、第１アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸を回動中心とし、その第１回動軸回りに回動可能となっている。第１回動軸は、基台１１が固定される床の法線と一致している。 The base 11 and the first arm 12 are connected via a joint 171. The first arm 12 is rotatable around a first rotation axis that is parallel to the vertical direction relative to the base 11. The first rotation axis coincides with the normal to the floor to which the base 11 is fixed.

第１アーム１２と第２アーム１３とは、関節１７２を介して連結されている。そして、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回動軸を回動中心として回動可能となっている。第２回動軸は、第１回動軸に直交する軸と平行である。 The first arm 12 and the second arm 13 are connected via a joint 172. The second arm 13 is rotatable relative to the first arm 12 about a second rotation axis parallel to the horizontal direction. The second rotation axis is parallel to an axis perpendicular to the first rotation axis.

第２アーム１３と第３アーム１４とは、関節１７３を介して連結されている。そして、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回動軸を回動中心として回動可能となっている。第３回動軸は、第２回動軸と平行である。 The second arm 13 and the third arm 14 are connected via a joint 173. The third arm 14 is rotatable about a third rotation axis parallel to the horizontal direction with respect to the second arm 13. The third rotation axis is parallel to the second rotation axis.

第３アーム１４と第４アーム１５とは、関節１７４を介して連結されている。そして、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回動軸を回動中心として回動可能となっている。第４回動軸は、第３回動軸と直交している。 The third arm 14 and the fourth arm 15 are connected via a joint 174. The fourth arm 15 is rotatable relative to the third arm 14 about a fourth rotation axis parallel to the direction of the central axis of the third arm 14 . The fourth rotation axis is perpendicular to the third rotation axis.

第４アーム１５と第５アーム１６とは、関節１７５を介して連結されている。そして、第５アーム１６は、第４アーム１５に対して第５回動軸（軸Ｏ５）を回動中心として回動可能となっている。第５回動軸は、第４回動軸と直交している。 The fourth arm 15 and the fifth arm 16 are connected via a joint 175. The fifth arm 16 is rotatable relative to the fourth arm 15 about a fifth rotation axis (axis O5). The fifth rotation axis is orthogonal to the fourth rotation axis.

第５アーム１６と第６アーム１７とは、関節１７６を介して連結されている。そして、第６アーム１７は、第５アーム１６に対して第６回動軸（軸Ｏ６）を回動中心として回動可能となっている。第６回動軸は、第５回動軸と直交している。 The fifth arm 16 and the sixth arm 17 are connected via a joint 176. The sixth arm 17 is rotatable relative to the fifth arm 16 about a sixth rotation axis (axis O6). The sixth rotation axis is perpendicular to the fifth rotation axis.

また、第６アーム１７は、ロボットアーム１０の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。この第６アーム１７は、ロボットアーム１０の駆動により、エンドエフェクター２０ごと回動することができる。 Further, the sixth arm 17 is the tip of the robot located at the tip end side of the robot arm 10. This sixth arm 17 can rotate together with the end effector 20 by driving the robot arm 10.

また、図１に示すように、第４アーム１５は、１つの支持部１５１により、第５アーム１６を支持している。すなわち、第４アーム１５は、第５アーム１６を片持ち支持している。 Further, as shown in FIG. 1, the fourth arm 15 supports the fifth arm 16 by one support portion 151. That is, the fourth arm 15 supports the fifth arm 16 in a cantilevered manner.

このように、ロボット１は、第１部材としての第５アーム１６を、第１軸である軸Ｏ５の軸回りに回転し、片持ち支持する第３部材としての第４アーム１５を備える。これにより、後述するような本発明の効果がより顕著に得られる。 In this manner, the robot 1 includes the fourth arm 15 as the third member that rotates around the axis O5, which is the first axis, and supports the fifth arm 16, which is the first member, in a cantilever manner. Thereby, the effects of the present invention as described later can be more significantly obtained.

ロボット１は、駆動部としてのモーターＭ１、モーターＭ２、モーターＭ３、モーターＭ４、モーターＭ５およびモーターＭ６と、エンコーダーＥ１、エンコーダーＥ２、エンコーダーＥ３、エンコーダーＥ４、エンコーダーＥ５およびエンコーダーＥ６とを備える。モーターＭ１は、関節１７１に内蔵され、基台１１と第１アーム１２とを相対的に回転させる。モーターＭ２は、関節１７２に内蔵され、第１アーム１２と第２アーム１３とを相対的に回転させる。モーターＭ３は、関節１７３に内蔵され、第２アーム１３と第３アーム１４とを相対的に回転させる。モーターＭ４は、関節１７４に内蔵され、第３アーム１４と第４アーム１５とを相対的に回転させる。モーターＭ５は、第４アーム１５に内蔵され、第４アーム１５と第５アーム１６とを相対的に回転させる。モーターＭ６は、第４アーム１５に内蔵され、第５アーム１６と第６アーム１７とを相対的に回転させる。 The robot 1 includes a motor M1, a motor M2, a motor M3, a motor M4, a motor M5, and a motor M6 as drive units, and an encoder E1, an encoder E2, an encoder E3, an encoder E4, an encoder E5, and an encoder E6. The motor M1 is built into the joint 171 and rotates the base 11 and the first arm 12 relative to each other. Motor M2 is built in joint 172 and rotates first arm 12 and second arm 13 relative to each other. Motor M3 is built in joint 173 and rotates second arm 13 and third arm 14 relatively. Motor M4 is built in joint 174 and rotates third arm 14 and fourth arm 15 relative to each other. The motor M5 is built in the fourth arm 15 and rotates the fourth arm 15 and the fifth arm 16 relative to each other. Motor M6 is built in fourth arm 15 and rotates fifth arm 16 and sixth arm 17 relative to each other.

また、エンコーダーＥ１は、関節１７１に内蔵され、モーターＭ１の位置を検出する。エンコーダーＥ２は、関節１７２に内蔵され、モーターＭ２の位置を検出する。エンコーダーＥ３は、関節１７３に内蔵され、モーターＭ３の位置を検出する。エンコーダーＥ４は、関節１７４に内蔵され、モーターＭ４の位置を検出する。エンコーダーＥ５は、第４アーム１５に内蔵され、モーターＭ５の位置を検出する。エンコーダーＥ６は、第４アーム１５に内蔵され、モーターＭ６の位置を検出する。 Furthermore, the encoder E1 is built into the joint 171 and detects the position of the motor M1. Encoder E2 is built into joint 172 and detects the position of motor M2. Encoder E3 is built into joint 173 and detects the position of motor M3. Encoder E4 is built into joint 174 and detects the position of motor M4. Encoder E5 is built into fourth arm 15 and detects the position of motor M5. Encoder E6 is built into fourth arm 15 and detects the position of motor M6.

なお、関節１７５および関節１７６には、モーターＭ５、モーターＭ６、エンコーダーＥ５およびエンコーダーＥ６は、配置されていない。 Note that the motor M5, the motor M6, the encoder E5, and the encoder E6 are not arranged at the joint 175 and the joint 176.

エンコーダーＥ１～Ｅ６は、制御装置３と電気的に接続されており、モーターＭ１～モーターＭ６の位置情報、すなわち、回転量が制御装置３に電気信号として送信される。そして、この情報に基づいて、制御装置３は、モーターＭ１～モーターＭ６を、図２に示すモータードライバーＤ１～モータードライバーＤ６を介して駆動させる。すなわち、ロボットアーム１０を制御するということは、モーターＭ１～モーターＭ６を制御することである。 The encoders E1 to E6 are electrically connected to the control device 3, and the position information, that is, the amount of rotation, of the motors M1 to M6 are transmitted to the control device 3 as electrical signals. Based on this information, the control device 3 drives the motors M1 to M6 via the motor drivers D1 to D6 shown in FIG. 2. That is, controlling the robot arm 10 means controlling the motors M1 to M6.

第６アーム１７には、エンドエフェクター２０を着脱可能に装着することができる。エンドエフェクター２０は、本実施形態では、互いに接近離間可能な一対の爪部を有し、各爪部によりワークを把持、解除するハンドで構成される。なお、エンドエフェクター２０としては、図示の構成に限定されず、吸引により作業対象物を把持するハンドであってもよい。また、エンドエフェクター２０としては、例えば、研磨機、研削機、切削機や、ドライバー、レンチ等の工具であってもよい。 The end effector 20 can be detachably attached to the sixth arm 17. In this embodiment, the end effector 20 includes a pair of claws that can move toward and away from each other, and is composed of a hand that grips and releases a workpiece with each claw. Note that the end effector 20 is not limited to the illustrated configuration, and may be a hand that grips the workpiece by suction. Further, the end effector 20 may be, for example, a polishing machine, a grinding machine, a cutting machine, or a tool such as a screwdriver or a wrench.

なお、第６アーム１７とエンドエフェクター２０との間には、図示しない力覚センサーが配置されていてもよい。 Note that a force sensor (not shown) may be arranged between the sixth arm 17 and the end effector 20.

また、ロボット座標系において、エンドエフェクター２０の先端には、制御点であるツールセンターポイントＴＣＰが設定される。ロボットシステム１００では、ツールセンターポイントＴＣＰの位置をロボット座標系で把握しておくことにより、ツールセンターポイントＴＣＰを制御の基準とすることができる。 Further, in the robot coordinate system, a tool center point TCP, which is a control point, is set at the tip of the end effector 20. In the robot system 100, by knowing the position of the tool center point TCP in the robot coordinate system, the tool center point TCP can be used as a reference for control.

次に、制御装置３および教示装置４について説明する。
図１に示すように、制御装置３は、本実施形態では、ロボット１と離れた位置に設置されている。ただし、この構成に限定されず、基台１１に内蔵されていてもよい。また、制御装置３は、ロボット１の駆動を制御する機能を有し、前述したロボット１の各部と電気的に接続されている。制御装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、通信部３３と、を有する。これらの各部は、例えばバスを介して相互に通信可能に接続されている。 Next, the control device 3 and teaching device 4 will be explained.
As shown in FIG. 1, the control device 3 is installed at a position away from the robot 1 in this embodiment. However, it is not limited to this configuration, and may be built into the base 11. Further, the control device 3 has a function of controlling the drive of the robot 1, and is electrically connected to each part of the robot 1 described above. The control device 3 includes a control section 31, a storage section 32, and a communication section 33. These units are communicably connected to each other via, for example, a bus.

制御部３１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、記憶部３２に記憶されている動作プログラム等の各種プログラムを読み出し、実行する。制御部３１で生成された信号は、通信部３３を介してロボット１の各部に送信される。これにより、ロボットアーム１０が所定の作業を所定の条件で実行したりすることができる。記憶部３２は、制御部３１が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部３２としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリー、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。通信部３３は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等の外部インターフェースを用いて制御装置３との間で信号の送受信を行う。 The control unit 31 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), and reads and executes various programs such as operating programs stored in the storage unit 32. Signals generated by the control section 31 are transmitted to each section of the robot 1 via the communication section 33. This allows the robot arm 10 to perform a predetermined work under predetermined conditions. The storage unit 32 stores various programs that can be executed by the control unit 31. Examples of the storage unit 32 include volatile memories such as RAM (Random Access Memory), nonvolatile memories such as ROM (Read Only Memory), and removable external storage devices. The communication unit 33 transmits and receives signals to and from the control device 3 using an external interface such as a wired LAN (Local Area Network) or a wireless LAN.

図１および図２に示すように、教示装置４は、表示部４１を有し、ロボットアーム１０に対して動作プログラムを作成、入力したりする機能を有する。教示装置４としては、特に限定されず、例えば、タブレット、パソコン、スマートフォン、ティーチングペンダント等が挙げられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the teaching device 4 has a display section 41, and has a function of creating and inputting an operation program to the robot arm 10. The teaching device 4 is not particularly limited, and examples thereof include a tablet, a personal computer, a smartphone, a teaching pendant, and the like.

以上、ロボットシステム１００の構成について簡単に説明した。
次に、ロボットアーム１０の手先部分、すなわち、第４アーム１５～第６アーム１７の構造について詳細に説明する。なお、以下では、第５アーム１６を第１部材、第６アーム１７を第２部材、第４アーム１５を第３部材として説明する。ただし、本発明ではこれに限定されず、他の部位にも適用することができる。例えば、第１部材を第１アーム１２、第２部材を第２アーム１３、第３部材を基台１１に適用してもよい。また、第１部材を第２アーム１３、第２部材を第３アーム１４、第３部材を第１アーム１２に適用してもよい。また、第１部材を第３アーム１４、第２部材を第４アーム１５、第３部材を第２アーム１３に適用してもよい。 The configuration of the robot system 100 has been briefly described above.
Next, the structure of the hand portion of the robot arm 10, that is, the fourth arm 15 to the sixth arm 17, will be explained in detail. In addition, below, the 5th arm 16 is demonstrated as a 1st member, the 6th arm 17 is a 2nd member, and the 4th arm 15 is demonstrated as a 3rd member. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other parts as well. For example, the first member may be applied to the first arm 12, the second member may be applied to the second arm 13, and the third member may be applied to the base 11. Further, the first member may be applied to the second arm 13, the second member may be applied to the third arm 14, and the third member may be applied to the first arm 12. Further, the first member may be applied to the third arm 14, the second member may be applied to the fourth arm 15, and the third member may be applied to the second arm 13.

第４アーム１５は、中空のアーム本体１５０を有する。アーム本体１５０は、その先端部に、第５アーム１６を片持ち支持する支持部１５１を有する。また、アーム本体１５０内には、駆動部５Ａおよび駆動部６Ａが配置されている。 The fourth arm 15 has a hollow arm body 150. The arm main body 150 has a support portion 151 that supports the fifth arm 16 in a cantilevered manner at its tip. Further, within the arm body 150, a driving section 5A and a driving section 6A are arranged.

駆動部５Ａは、モーターＭ５、エンコーダーＥ５、減速機１６０、ベルト５１およびプーリー５２を有する。モーターＭ５が出力する回転力は、減速機１６０によって減速される。また、減速機１６０の出力軸には、ベルト５１が掛け回されている。ベルト５１は、無端ベルトで構成されている。ベルト５１は、減速機１６０の出力軸およびプーリー５２の外周部に掛け回されている。また、ベルト５１の内周部、減速機１６０の出力軸およびプーリー５２の外周部には、歯が形成されている。ベルト５１の歯は、減速機１６０の出力軸の歯およびプーリー５２の外周部の歯と噛み合っている。これにより、モーターＭ５が出力した回転力により、減速機１６０およびベルト５１を介してプーリー５２が回転する。なお、減速機１６０は、ウェーブジェネレーター１６０Ａ、フレクスプライン１６０Ｂ、サーキュラスプライン１６０Ｃを有する波動減速機である。 The drive unit 5A includes a motor M5, an encoder E5, a speed reducer 160, a belt 51, and a pulley 52. The rotational force output by motor M5 is reduced by reduction gear 160. Further, a belt 51 is wound around the output shaft of the reducer 160. The belt 51 is an endless belt. The belt 51 is wound around the output shaft of the reducer 160 and the outer periphery of the pulley 52 . Furthermore, teeth are formed on the inner circumference of the belt 51, the output shaft of the reducer 160, and the outer circumference of the pulley 52. The teeth of the belt 51 mesh with the teeth of the output shaft of the reducer 160 and the teeth on the outer periphery of the pulley 52. As a result, the pulley 52 rotates via the reducer 160 and the belt 51 due to the rotational force output by the motor M5. Note that the speed reducer 160 is a wave speed reducer that includes a wave generator 160A, a flex spline 160B, and a circular spline 160C.

プーリー５２は、筒状をなし、内周側に後述する軸部材１９を挿通している。すなわち、プーリー５２は、軸部材１９と同心的に、軸部材１９の外周側に配置されている。また、プーリー５２は、その中心軸が、軸Ｏ５と一致した状態で配置されている。また、プーリー５２は、ウェーブジェネレーター１６０Ａに固定されている。フレクスプライン１６０Ｂは、第４アーム１５のアーム本体部１５１に固定されている。サーキュラスプライン１６０Ｃは、第５アーム１６のアーム本体１６１に固定されている。これにより、プーリー５２を回転させると、ウェーブジェネレーター１６０Ａとフレクスプライン１６０Ｂが回転し、第５アーム１６を、軸Ｏ５の軸回りに回転させることができる。 The pulley 52 has a cylindrical shape, and a shaft member 19, which will be described later, is inserted into the inner peripheral side of the pulley 52. That is, the pulley 52 is arranged concentrically with the shaft member 19 on the outer peripheral side of the shaft member 19 . Further, the pulley 52 is arranged such that its central axis coincides with the axis O5. Further, the pulley 52 is fixed to the wave generator 160A. The flexspline 160B is fixed to the arm main body 151 of the fourth arm 15. The circular spline 160C is fixed to the arm body 161 of the fifth arm 16. Thereby, when the pulley 52 is rotated, the wave generator 160A and the flexspline 160B are rotated, and the fifth arm 16 can be rotated around the axis O5.

また、プーリー５２の外周部には、ベアリング２３Ａが設けられており、プーリー５２の内周部には、ベアリング２１Ｃが設けられている。ベアリング２３Ａは、内輪がプーリー５２に固定されており、外輪が第４アーム１５に固定されている。このため、プーリー５２は、第４アーム１５に対して回転可能となる。ベアリング２１Ｃに関しては、後述する。 Further, a bearing 23A is provided on the outer circumference of the pulley 52, and a bearing 21C is provided on the inner circumference of the pulley 52. The bearing 23A has an inner ring fixed to the pulley 52 and an outer ring fixed to the fourth arm 15. Therefore, the pulley 52 is rotatable relative to the fourth arm 15. The bearing 21C will be described later.

駆動部６Ａは、モーターＭ６、エンコーダーＥ６、減速機１７０、ベルト６１およびプーリー６２を有する。モーターＭ６が出力する回転力は、減速機１７０によって減速される。また、減速機１７０の出力軸には、ベルト６１が掛け回されている。ベルト６１は、無端ベルトで構成されている。ベルト６１は、減速機１７０の出力軸およびプーリー６２の外周部に掛け回されている。また、ベルト６１の内周部、減速機１７０の出力軸およびプーリー６２の外周部には、歯が形成されている。ベルト６１の歯は、減速機１７２の出力軸の歯およびプーリー６２の外周部の歯と噛み合っている。これにより、モーターＭ６が出力した回転力により、減速機１７０およびベルト６１を介してプーリー６２が回転する。なお、減速機１７０は、ウェーブジェネレーター１７０Ａ、フレクスプライン１７０Ｂ、サーキュラスプライン１７０Ｃを有する波動減速機である。 The drive unit 6A includes a motor M6, an encoder E6, a speed reducer 170, a belt 61, and a pulley 62. The rotational force output by motor M6 is reduced by speed reducer 170. Further, a belt 61 is wound around the output shaft of the reducer 170. The belt 61 is an endless belt. The belt 61 is wound around the output shaft of the reducer 170 and the outer periphery of the pulley 62. Further, teeth are formed on the inner circumference of the belt 61, the output shaft of the reducer 170, and the outer circumference of the pulley 62. The teeth of the belt 61 mesh with the teeth of the output shaft of the reducer 172 and the teeth on the outer periphery of the pulley 62. As a result, the pulley 62 rotates via the reducer 170 and the belt 61 due to the rotational force output by the motor M6. Note that the reduction gear 170 is a wave reduction gear that includes a wave generator 170A, a flex spline 170B, and a circular spline 170C.

プーリー６２は、固定部材６２０によって、軸部材１９の他端部１９Ｂに固定されている。プーリー６２は、軸部材１９と同心的に配置されている。プーリー５２とプーリー６２とは、一端側からこの順で同心的に配置されている。プーリー６２が回転すると、軸部材１９も軸Ｏ５の軸回りに回転し、後述するように、第６アーム１７も回転する。 The pulley 62 is fixed to the other end 19B of the shaft member 19 by a fixing member 620. The pulley 62 is arranged concentrically with the shaft member 19. The pulley 52 and the pulley 62 are arranged concentrically in this order from one end side. When the pulley 62 rotates, the shaft member 19 also rotates around the axis O5, and as will be described later, the sixth arm 17 also rotates.

次に、第５アーム１６および第６アーム１７について説明する。
第５アーム１６は、第４アーム１５の支持部１５１に接続されており、軸Ｏ５の軸回りに回転する。第５アーム１６は、支持部１５１に支持されている部位よりも先端側に、筒状部１６２を有する。筒状部１６２の先端側には、第６アーム１７が回転可能に接続されている。 Next, the fifth arm 16 and the sixth arm 17 will be explained.
The fifth arm 16 is connected to the support portion 151 of the fourth arm 15 and rotates around the axis O5. The fifth arm 16 has a cylindrical portion 162 on the distal end side of the portion supported by the support portion 151 . The sixth arm 17 is rotatably connected to the distal end side of the cylindrical portion 162.

また、第５アーム１６は、凸部１６３を有する。凸部１６３は、図４に示すように、円柱状をなしており、軸部材１９の一端側から他端側に向かって突出している。また、凸部１６３は、一端側の第１部分１６３Ａと、第１部分１６３Ａよりも他端側の第２部分１６３Ｂと、第２部分１６３Ｂよりも他端側の第３部分１６３Ｃと、を有する。第１部分１６３Ａは、第２部分１６３Ｂよりも外径が大きい。第２部分１６３Ｂは、第３部分１６３Ｃよりも外径が大きい。第３部分１６３Ｃは、最も外径が小さい部分である。 Further, the fifth arm 16 has a convex portion 163. As shown in FIG. 4, the convex portion 163 has a cylindrical shape and protrudes from one end of the shaft member 19 toward the other end. Further, the convex portion 163 includes a first portion 163A on one end side, a second portion 163B on the other end side than the first portion 163A, and a third portion 163C on the other end side than the second portion 163B. . The first portion 163A has a larger outer diameter than the second portion 163B. The second portion 163B has a larger outer diameter than the third portion 163C. The third portion 163C is the portion with the smallest outer diameter.

また、第２部分１６３Ｂと第３部分１６３Ｃとの境界部には、外径が急峻に変化した第１段差部１６３Ｄが形成されている。この第１段差部１６３Ｄは、ベアリング２１Ａの位置決めを行う機能を有する。このことに関しては、後述する。 Further, a first stepped portion 163D having a steeply changing outer diameter is formed at the boundary between the second portion 163B and the third portion 163C. This first stepped portion 163D has a function of positioning the bearing 21A. This will be discussed later.

第６アーム１７は、リング状をなし、軸Ｏ６の軸回りに回転する。第６アーム１７の中心部には、筒状体１７１Ａが挿通されている。筒状体１７１Ａは、軸Ｏ６に沿って延在し、第５アーム１６の筒状部１６２の基端側に開放している。この筒状体１７１Ａには、例えば、エンドエフェクター２０の制御線や電気配線等、各種ケーブルが挿通される。これにより、第５アーム１６内において各種ケーブルを引き回す必要がなく、第５アーム１６の内部構成を簡素にすることができる。 The sixth arm 17 has a ring shape and rotates around the axis O6. A cylindrical body 171A is inserted through the center of the sixth arm 17. The cylindrical body 171A extends along the axis O6 and is open to the base end side of the cylindrical portion 162 of the fifth arm 16. Various cables, such as control lines and electrical wiring for the end effector 20, are inserted through this cylindrical body 171A. Thereby, there is no need to route various cables within the fifth arm 16, and the internal configuration of the fifth arm 16 can be simplified.

次に、伝達機構７について説明する。
図３に示すように、伝達機構７は、軸部材１９と、第１かさ歯車７１と、第２かさ歯車７２と、ベアリング２１Ａと、ベアリング２１Ｂと、ベアリング２１Ｃと、ベアリング２２Ａと、ベアリング２２Ｂと、を有する。 Next, the transmission mechanism 7 will be explained.
As shown in FIG. 3, the transmission mechanism 7 includes a shaft member 19, a first bevel gear 71, a second bevel gear 72, a bearing 21A, a bearing 21B, a bearing 21C, a bearing 22A, and a bearing 22B. , has.

軸部材１９は、一端部１９Ａと他端部１９Ｂとを有し、軸Ｏ５に沿って延在している。一端部１９Ａは、外径が拡大した部分であり、一端側に開放する凹部１９０を有する。図４に示すように、凹部１９０は、第１部分１９０Ａと、第２部分１９０Ｂと、第３部分１９０Ｃと、を有する。 The shaft member 19 has one end 19A and the other end 19B, and extends along the axis O5. The one end portion 19A is a portion with an enlarged outer diameter, and has a recess 190 that is open on the one end side. As shown in FIG. 4, the recess 190 includes a first portion 190A, a second portion 190B, and a third portion 190C.

第１部分１９０Ａは、凹部１９０において、最も一端側に位置する部分であり、内径が最も大きい。第２部分１９０Ｂは、第１部分１９０Ａよりも他端側に位置する部分であり、内径が第１部分１９０Ａよりも小さい。第３部分１９０Ｃは、第２部分１９０Ｂよりも他端側に位置する部分であり、内径が第２部分１９０Ｂよりも小さい。 The first portion 190A is the portion of the recess 190 that is located closest to one end and has the largest inner diameter. The second portion 190B is the portion that is located closer to the other end than the first portion 190A and has a smaller inner diameter than the first portion 190A. The third portion 190C is the portion that is located closer to the other end than the second portion 190B and has a smaller inner diameter than the second portion 190B.

また、第１部分１９０Ａと第２部分１９０Ｂとの境界部には、内径が急峻に変化した第２段差部１９０Ｄが形成されている。第２段差部１９０Ｄは、ベアリング２１Ｂの位置決めを行う機能を有する。このことに関しては、後述する。 Further, a second stepped portion 190D having a steeply changing inner diameter is formed at the boundary between the first portion 190A and the second portion 190B. The second stepped portion 190D has a function of positioning the bearing 21B. This will be discussed later.

軸部材１９の他端部１９Ｂには、前述したプーリー６２が固定されている。また、他端部１９Ｂの外周部には、ベアリング２１Ｃの内輪が固定されている。 The aforementioned pulley 62 is fixed to the other end 19B of the shaft member 19. Furthermore, an inner ring of a bearing 21C is fixed to the outer circumference of the other end 19B.

このような軸部材１９は、プーリー６２と固定されているため、モーターＭ６が出力した回転力によりプーリー６２が回転すると、軸部材１９が回転する。 Since such a shaft member 19 is fixed to the pulley 62, when the pulley 62 rotates due to the rotational force output by the motor M6, the shaft member 19 rotates.

軸部材１９の一端部１９Ａには、第１かさ歯車７１が設けられている。第１かさ歯車７１は、リング状をなす歯車である。図示の構成では、第１かさ歯車７１の内周部が凹部１９０の第１部分１９０Ａを構成している。このため、第１かさ歯車７１の内周部が凹部１９０の一部を構成していると捉えてもよい。すなわち、凹部１９０は、第２部分１９０Ｂと第３部分１９０Ｃを有し、第１かさ歯車７１の内周部である第１部分１９０Ａと連通しているともいえる。 A first bevel gear 71 is provided at one end 19A of the shaft member 19. The first bevel gear 71 is a ring-shaped gear. In the illustrated configuration, the inner peripheral portion of the first bevel gear 71 constitutes the first portion 190A of the recess 190. Therefore, the inner peripheral portion of the first bevel gear 71 may be considered to constitute a part of the recess 190. That is, it can be said that the recessed portion 190 has a second portion 190B and a third portion 190C, and communicates with the first portion 190A, which is the inner peripheral portion of the first bevel gear 71.

図３に示すように、第２かさ歯車７２は、第１かさ歯車７１と噛み合い、回転力を第６アーム１７に伝達する。第２かさ歯車７２は、本実施形態では、筒状体７２０を介してウェーブジェネレーター１７０Ａに固定されている。これにより、第２かさ歯車７２に、第１かさ歯車７１からの回転力が伝達されると、第６アーム１７が軸Ｏ６の軸回りに回転する。 As shown in FIG. 3, the second bevel gear 72 meshes with the first bevel gear 71 and transmits rotational force to the sixth arm 17. In this embodiment, the second bevel gear 72 is fixed to the wave generator 170A via a cylindrical body 720. Thereby, when the rotational force from the first bevel gear 71 is transmitted to the second bevel gear 72, the sixth arm 17 rotates around the axis O6.

また、筒状体７２０の外周部には、ベアリング２２Ａが設けられており、筒状体１７１Ａの外周部には、ベアリング２２Ｂが設けられている。 In addition, bearing 22A is provided on the outer periphery of cylindrical body 720, and bearing 22B is provided on the outer periphery of cylindrical body 171A.

ベアリング２２Ａおよびベアリング２２Ｂの外輪は、第５アーム１６の筒状部１６２の内周部に固定されている。また、ベアリング２２Ａの内輪は、筒状体７２０の外周部に固定され、ベアリング２２Ｂの内輪は、ウェーブジェネレーター１７０Ａの外周部に固定されている。このような構成により、第６アーム１７、ウェーブジェネレーター１７０Ａ、筒状体７２０および第２かさ歯車７２は、第５アーム１６の筒状部１６２によって軸Ｏ６の軸回りに回転可能に支持されている。 The outer rings of the bearings 22A and 22B are fixed to the inner periphery of the cylindrical portion 162 of the fifth arm 16. Further, the inner ring of the bearing 22A is fixed to the outer circumference of the cylindrical body 720, and the inner ring of the bearing 22B is fixed to the outer circumference of the wave generator 170A. With such a configuration, the sixth arm 17, the wave generator 170A, the cylindrical body 720, and the second bevel gear 72 are rotatably supported by the cylindrical portion 162 of the fifth arm 16 around the axis O6. .

次に、ベアリング２１Ａ～ベアリング２１Ｃについて説明する。
図４に示すように、ベアリング２１Ａは、凹部１９０の内周部と凸部１６３との間に配置され、軸部材１９を回転可能に支持する第１ベアリングである。また、ベアリング２１Ａは、第１かさ歯車７１よりも軸部材１９の他端側に配置されている。具体的には、ベアリング２１Ａは、凹部１９０の第３部分１９０Ｃ内で、かつ、凸部１６３の第３部分１６３Ｃに対応する位置に固定されている。換言すれば、ベアリング２１Ａは、軸Ｏ５および軸Ｏ６と直交する方向から見たとき、第１かさ歯車７１と重なっていない。 Next, the bearings 21A to 21C will be explained.
As shown in FIG. 4, the bearing 21A is a first bearing that is disposed between the inner circumference of the recess 190 and the protrusion 163 and rotatably supports the shaft member 19. Further, the bearing 21A is arranged closer to the other end of the shaft member 19 than the first bevel gear 71. Specifically, the bearing 21A is fixed within the third portion 190C of the concave portion 190 and at a position corresponding to the third portion 163C of the convex portion 163. In other words, the bearing 21A does not overlap the first bevel gear 71 when viewed from a direction perpendicular to the axis O5 and the axis O6.

図４に示すように、ベアリング２１Ｂは、凹部１９０の内周部と凸部１６３との間に配置され、軸部材１９を回転可能に支持する第２ベアリングである。ベアリング２１Ｂは、ベアリング２１Ａよりも軸部材１９の一端側に配置されている。具体的には、ベアリング２１Ｂは、凹部１９０の第１部分１９０Ａ内で、かつ、凸部１６３の第１部分１６３Ａに対応する位置に固定されている。換言すれば、ベアリング２１Ｂは、軸Ｏ５および軸Ｏ６と直交する方向から見たとき、第１かさ歯車７１と重なっている。 As shown in FIG. 4, the bearing 21B is a second bearing that is disposed between the inner circumference of the recess 190 and the protrusion 163 and rotatably supports the shaft member 19. The bearing 21B is arranged closer to one end of the shaft member 19 than the bearing 21A. Specifically, the bearing 21B is fixed within the first portion 190A of the recess 190 and at a position corresponding to the first portion 163A of the protrusion 163. In other words, the bearing 21B overlaps with the first bevel gear 71 when viewed from a direction perpendicular to the axis O5 and the axis O6.

ここで、ロボットアーム１０を作動しているとき、ロボットアーム１０の姿勢や、ロボットアーム１０に加わる外力の向き等によっては、図４中矢印で示す方向に力が加わることがある。すなわち、軸部材１９には、ベアリング２１Ａおよびベアリング２１Ｂを起点として、軸部材１９が揺動する、すなわち、軸部材１９に軸ずれが生じる方向に力が加わることがある。ロボット１では、軸部材１９は、軸部材１９の根元部分よりも、第４アーム１５側でベアリング２１Ａにより支持されている。すなわち、軸部材１９は、第１かさ歯車７１よりも他端側にてベアリング２１Ａによって支持されている。これにより、軸部材１９が根元部分、すなわち、最も一端側の部分のみが支持されている構成に比べ、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点を他端側にずらすことができる。よって、軸部材１９の軸ずれを抑制することができる。 Here, when the robot arm 10 is operating, depending on the posture of the robot arm 10, the direction of the external force applied to the robot arm 10, etc., force may be applied in the direction shown by the arrow in FIG. 4. That is, a force may be applied to the shaft member 19 in a direction in which the shaft member 19 swings, that is, the shaft member 19 is misaligned, starting from the bearings 21A and 21B. In the robot 1, the shaft member 19 is supported by a bearing 21A closer to the fourth arm 15 than the root portion of the shaft member 19. That is, the shaft member 19 is supported by the bearing 21A at the other end side of the first bevel gear 71. As a result, compared to a configuration in which the shaft member 19 is supported only at its root portion, that is, only the portion closest to one end, the starting point of rotation, which causes axis deviation of the shaft member 19, can be shifted toward the other end. Therefore, misalignment of the shaft member 19 can be suppressed.

また、ロボット１では、凹部１９０内にベアリング２１Ａが配置されており、軸部材１９を内側から支持する構成である。このため、軸部材１９を外側から支持する構成、すなわち、ベアリング２１Ａが外側に配置されている構成に比べ、軸部材１９の軸ずれの際にベアリング２１Ａにかかる負荷を軽減することができる。よって、軸部材１９の軸ずれを効果的に抑制することができる。ロボット１では、ベアリング２１Ａが第１かさ歯車７１よりも他端側に配置されていることと、ベアリング２１Ａが凹部１９０内に配置されていることとが相まって、軸部材１９の軸ずれを効果的に抑制することができる。 Furthermore, in the robot 1, a bearing 21A is disposed within the recess 190, and is configured to support the shaft member 19 from the inside. Therefore, compared to a configuration in which the shaft member 19 is supported from the outside, that is, a configuration in which the bearing 21A is disposed outside, the load applied to the bearing 21A when the shaft member 19 is misaligned can be reduced. Therefore, misalignment of the shaft member 19 can be effectively suppressed. In the robot 1, the fact that the bearing 21A is disposed closer to the other end than the first bevel gear 71 and the fact that the bearing 21A is disposed within the recess 190 combine to effectively prevent axial misalignment of the shaft member 19. can be suppressed to

また、第１ベアリングであるベアリング２１Ａは、第１かさ歯車７１に対し、第１軸である軸Ｏ５に沿った方向に離間している。これにより、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点を、より確実に他端側にずらすことができる、よって、軸部材１９の軸ずれをより効果的に抑制することができる。 Moreover, the bearing 21A, which is the first bearing, is spaced apart from the first bevel gear 71 in the direction along the axis O5, which is the first axis. Thereby, the starting point of rotation, which causes the axis deviation of the shaft member 19, can be more reliably shifted to the other end side, and therefore, the axis deviation of the shaft member 19 can be suppressed more effectively.

また、前述したように、伝達機構７は、凹部１９０の内周部と凸部１６３との間で、かつ、軸部材１９の一端側に配置され、第２軸である軸Ｏ６の軸回りに回転し、軸部材１９を支持する第２ベアリングであるベアリング２１Ｂを有する。これにより、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点を２か所とすることができる。よって、軸部材１９の軸ずれをより効果的に抑制することができる。 As described above, the transmission mechanism 7 is disposed between the inner periphery of the recess 190 and the protrusion 163, and on one end side of the shaft member 19, and has a second bearing, bearing 21B, which rotates around axis O6, which is the second axis, and supports the shaft member 19. This allows the rotation that causes the shaft member 19 to be misaligned to have two starting points. Therefore, the shaft misalignment of the shaft member 19 can be more effectively suppressed.

また、第２ベアリングであるベアリング２１Ｂは、第１軸である軸Ｏ５および第２軸である軸Ｏ６と直交する方向から見たとき、第１かさ歯車７１と重なっている。これにより、ベアリング２１Ｂが根元部分を支持する構成となる。よって、軸部材１９の軸ずれをより効果的に抑制することができる。 Further, the bearing 21B, which is the second bearing, overlaps with the first bevel gear 71 when viewed from a direction perpendicular to the axis O5, which is the first axis, and the axis O6, which is the second axis. This provides a configuration in which the bearing 21B supports the root portion. Therefore, the axial deviation of the shaft member 19 can be suppressed more effectively.

また、第１ベアリングであるベアリング２１Ａと、第２ベアリングであるベアリング２１Ｂとは、第２軸である軸Ｏ５に沿った方向に離間して配置されている。これにより、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点の２か所を離間させることができる。よって、軸部材１９の軸ずれをさらに効果的に抑制することができる。 Moreover, the bearing 21A, which is the first bearing, and the bearing 21B, which is the second bearing, are spaced apart from each other in the direction along the axis O5, which is the second axis. Thereby, the two starting points of rotation, which cause axis deviation of the shaft member 19, can be separated. Therefore, the axial deviation of the shaft member 19 can be suppressed more effectively.

また、第１ベアリングであるベアリング２１Ａは、第２ベアリングであるベアリング２１Ｂよりも外径が小さい。これにより、軸部材１９を凸部１６３に挿入して組み立てる際、ベアリング２１Ｂを先に凸部１６３に挿通し、次いで、ベアリング２１Ａを凸部１６３に挿通するという簡単な方法により、組み立てることができる。さらに、より負荷がかかりやすい根元のベアリング２１Ｂの径を大きくすることにより、ベアリング２１Ｂが破損してしまうのを防止または抑制することができる。 Furthermore, the first bearing 21A has a smaller outer diameter than the second bearing 21B. As a result, when the shaft member 19 is inserted into the protrusion 163 and assembled, the bearing 21B is first inserted into the protrusion 163, and then the bearing 21A is inserted into the protrusion 163. . Furthermore, by increasing the diameter of the bearing 21B at the base where the load is more likely to be applied, it is possible to prevent or suppress damage to the bearing 21B.

また、凸部１６３は、前記第１ベアリングであるベアリング２１Ａと当接し、ベアリング２１Ａの位置決めを行う第１段差部１６３Ｄを有する。これにより、組み立てを行う際、ベアリング２１Ａの位置決めを容易に行うことができる。また、例えば、ロボットアーム１０の駆動中に、軸部材１９に対し凸部１６３側に接近する方向に力が加わったとしても、軸部材１９と凸部１６３との位置関係を規制することができる。 Further, the convex portion 163 has a first stepped portion 163D that comes into contact with the bearing 21A, which is the first bearing, and positions the bearing 21A. Thereby, the bearing 21A can be easily positioned during assembly. Further, for example, even if a force is applied to the shaft member 19 in a direction toward the convex portion 163 while the robot arm 10 is being driven, the positional relationship between the shaft member 19 and the convex portion 163 can be regulated. .

また、第２ベアリングであるベアリング２１Ｂの内周部は、凸部１６３の外周部と当接し、凹部１９０は、ベアリング２１Ｂの外周部と当接する第２段差部１９０Ｄを有する。これにより、ベアリング２１Ｂの位置決めを行うことができる。 Further, the inner peripheral part of the bearing 21B, which is the second bearing, contacts the outer peripheral part of the convex part 163, and the recessed part 190 has a second stepped part 190D, which contacts the outer peripheral part of the bearing 21B. Thereby, the bearing 21B can be positioned.

また、図３に示すように、第３ベアリングであるベアリング２１Ｃは、プーリー５２と軸部材１９の他端部１９Ｂとの間に配置されている。また、ベアリング２１Ｃの内輪は、軸部材１９に固定され、ベアリング２１Ｃの外輪は、プーリー５２に固定されている。 Further, as shown in FIG. 3, a third bearing 21C is disposed between the pulley 52 and the other end 19B of the shaft member 19. Further, the inner ring of the bearing 21C is fixed to the shaft member 19, and the outer ring of the bearing 21C is fixed to the pulley 52.

このように、伝達機構７は、凹部１９０の内周部と凸部１６３との間で、かつ、第１ベアリングであるベアリング２１Ａよりも軸部材１９の他端側に配置され、第１軸である軸Ｏ５の軸回りに回転し、軸部材１９を支持する第３ベアリングであるベアリング２１Ｃを有する。このベアリング２１Ｃにより、軸部材１９の他端部１９Ｂを支持することができる。よって、軸部材１９の軸ずれをさらに効果的に抑制することができる。 In this way, the transmission mechanism 7 is disposed between the inner peripheral part of the recess 190 and the convex part 163 and closer to the other end of the shaft member 19 than the bearing 21A, which is the first bearing, and is located on the first shaft. It has a bearing 21C that is a third bearing that rotates around a certain axis O5 and supports the shaft member 19. The other end portion 19B of the shaft member 19 can be supported by this bearing 21C. Therefore, the axial deviation of the shaft member 19 can be suppressed more effectively.

また、図３に示すように、ロボット１では、第６アーム１７の筒状体１７１Ａは、ベアリング２２Ａおよびベアリング２２Ｂによって回転可能に支持されている。また、ベアリング２２Ａおよびベアリング２２Ｂは、軸Ｏ６に沿って離間して配置されている。これにより、筒状体１７１Ａの軸ずれの原因となる回転の起点を、互いに離間した２ヵ所とすることができる。よって、筒状体１７１Ａの軸ずれをより効果的に防止することができる。 Further, as shown in FIG. 3, in the robot 1, the cylindrical body 171A of the sixth arm 17 is rotatably supported by bearings 22A and 22B. Further, the bearing 22A and the bearing 22B are arranged apart from each other along the axis O6. Thereby, the starting points of the rotation, which causes the axial deviation of the cylindrical body 171A, can be set at two locations separated from each other. Therefore, axis deviation of the cylindrical body 171A can be more effectively prevented.

以上説明したように、ロボット１は、凸部１６３を有し、第１軸である軸Ｏ５の軸回りに回転する第１部材である第５アーム１６と、第５アーム１６に接続され、第２軸である軸Ｏ６の軸回りに回転する第２部材である第６アーム１７と、第６アーム１７を軸Ｏ６の軸回りに回転駆動させる駆動部であるモーターＭ６と、モーターＭ６の出力を第６アーム１７に伝達する伝達機構７と、を備える。また、伝達機構７は、モーターＭ６の前記出力により回転する軸部材１９と、軸部材１９の一端部１９Ａと凸部１６３との間に設置され、軸Ｏ５の軸回りに回転し、軸部材１９を支持する第１ベアリングであるベアリング２１Ａと、軸部材１９の一端部１９Ａに設けられた第１かさ歯車７１と、第１かさ歯車７１と噛み合い、前記駆動部の出力を第６アーム１７に伝達する第２かさ歯車７２と、を有する。また、軸部材１９は、軸部材１９の一端側に開放し、凸部１６３が挿入される凹部１９０を有する。そして、ベアリング２１Ａは、凹部１９０の内周部と凸部１６３との間で、かつ、第１かさ歯車７１よりも軸部材１９の他端側に配置されている。これにより、軸部材１９が根元部分、すなわち、最も一端側の部分のみが支持されている構成に比べ、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点を他端側にずらすことができる。よって、軸部材１９の軸ずれを抑制することができる。 As described above, the robot 1 includes the fifth arm 16, which is the first member that has the convex portion 163 and rotates around the axis O5, which is the first axis, and the fifth arm 16, which is connected to the fifth arm 16, and which is connected to the fifth arm 16. The sixth arm 17, which is a second member that rotates around the axis O6, which is two axes, the motor M6, which is a drive unit that rotates the sixth arm 17 around the axis O6, and the output of the motor M6. A transmission mechanism 7 that transmits transmission to the sixth arm 17 is provided. Further, the transmission mechanism 7 is installed between the shaft member 19 that rotates by the output of the motor M6, and the one end portion 19A of the shaft member 19 and the convex portion 163, and rotates around the axis O5. The bearing 21A, which is a first bearing that supports the shaft member 19, meshes with the first bevel gear 71 provided at one end 19A of the shaft member 19, and transmits the output of the drive section to the sixth arm 17. A second bevel gear 72 is provided. Further, the shaft member 19 has a recess 190 that is open at one end of the shaft member 19 and into which the convex portion 163 is inserted. The bearing 21A is disposed between the inner peripheral portion of the recess 190 and the convex portion 163, and closer to the other end of the shaft member 19 than the first bevel gear 71. As a result, compared to a configuration in which the shaft member 19 is supported only at its root portion, that is, only the portion closest to one end, the starting point of rotation, which causes axis deviation of the shaft member 19, can be shifted toward the other end. Therefore, misalignment of the shaft member 19 can be suppressed.

また、ロボット１は、第１部材である第５アーム１６を、第１軸である第５回動軸Ｏ５の軸回りに回転し、片持ち支持する第３部材である第６アーム１７を備える。このように第５アーム１６が第４アーム１５に片持ち支持されている構成であるからこそ、軸部材１９の軸ずれが生じやすい。したがって、このような構成であると、本発明の効果、すなわち、軸部材１９の軸ずれを抑制するという効果を顕著に得ることができる。 The robot 1 also includes a sixth arm 17, which is a third member, that rotates and cantilever-supports the fifth arm 16, which is the first member, around the fifth rotation axis O5, which is the first axis. . Precisely because the fifth arm 16 is cantilever-supported by the fourth arm 15 in this manner, the axis of the shaft member 19 is likely to be misaligned. Therefore, with such a configuration, the effect of the present invention, that is, the effect of suppressing the axis deviation of the shaft member 19 can be significantly obtained.

＜変形例＞
図５は、変形例を示す軸部材の凹部および第１部材の凸部の拡大断面図である。
図５に示す変形例では、軸部材１９の外周部には、ベアリング２３Ａが設置されている。ベアリング２３Ａは、内輪が軸部材１９に固定されており、外輪が図示しない第５アーム１６に直接的または間接的に固定されている。また、ベアリング２３Ａは、軸部材１９の長手方向の中央部に配置されている。このような構成によれば、軸部材１９の軸ずれの原因となる回転の起点を、軸部材１９の中央部に配置することができる。よって、軸部材１９の軸ずれを抑制することができる。 <Modified example>
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a concave portion of a shaft member and a convex portion of a first member, showing a modified example.
In the modification shown in FIG. 5, a bearing 23A is installed on the outer circumference of the shaft member 19. The bearing 23A has an inner ring fixed to the shaft member 19, and an outer ring fixed directly or indirectly to the not-illustrated fifth arm 16. Further, the bearing 23A is arranged at the center of the shaft member 19 in the longitudinal direction. According to such a configuration, the starting point of rotation, which causes axis deviation of the shaft member 19, can be located at the center of the shaft member 19. Therefore, misalignment of the shaft member 19 can be suppressed.

以上、本発明のロボットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、ロボットの各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構造物と置換することができる。また、任意の構造体が付加されていてもよい。 Although the illustrated embodiment of the robot of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto. Furthermore, each part of the robot can be replaced with any structure that can perform a similar function. Further, an arbitrary structure may be added.

１…ロボット、３…制御装置、４…教示装置、５Ａ…駆動部、６Ａ…駆動部、７…伝達機構、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…中継ケーブル、１９…軸部材、１９Ａ…一端部、１９Ｂ…他端部、２０…エンドエフェクター、２１Ａ…ベアリング、２１Ｂ…ベアリング、２１Ｃ…ベアリング、２２Ａ…ベアリング、２２Ｂ…ベアリング、２３Ａ…ベアリング、３１…制御部、３２…記憶部、３３…通信部、４１…表示部、５１…ベルト、５２…プーリー、６１…ベルト、６２…プーリー、７１…歯車、７２…歯車、１００…ロボットシステム、１５０…アーム本体、１５１…支持部、１６０…減速機、１６０Ａ…ウェーブジェネレーター、１６０Ｂ…フレクスプライン、１６０Ｃ…サーキュラスプライン、１６１…アーム本体、１６２…筒状部、１６３…凸部、１６３Ａ…第１部分、１６３Ｂ…第２部分、１６３Ｃ…第３部分、１６３Ｄ…第１段差部、１７０…減速機、１７０Ａ…ウェーブジェネレーター、１７０Ｂ…フレクスプライン、１７０Ｃ…サーキュラスプライン、１７１…関節、１７１Ａ…筒状体、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、１９０…凹部、１９０Ａ…第１部分、１９０Ｂ…第２部分、１９０Ｃ…第３部分、１９０Ｄ…第２段差部、６２０…固定部材、７２０…筒状体、Ｄ１…モータードライバー、Ｄ２…モータードライバー、Ｄ３…モータードライバー、Ｄ４…モータードライバー、Ｄ５…モータードライバー、Ｄ６…モータードライバー、Ｅ１…エンコーダー、Ｅ２…エンコーダー、Ｅ３…エンコーダー、Ｅ４…エンコーダー、Ｅ５…エンコーダー、Ｅ６…エンコーダー、Ｍ１…モーター、Ｍ２…モーター、Ｍ３…モーター、Ｍ４…モーター、Ｍ５…モーター、Ｍ６…モーター、Ｏ５…軸、Ｏ６…軸、ＴＣＰ…ツールセンターポイント 1...robot, 3...control device, 4...teaching device, 5A...drive unit, 6A...drive unit, 7...transmission mechanism, 10...robot arm, 11...base, 12...first arm, 13...second arm, 14...third arm, 15...fourth arm, 16...fifth arm, 17...sixth arm, 18...relay cable, 19...shaft member, 19A...one end, 19B...other end, 20...end effector, 21A...bearing, 21B...bearing, 21C...bearing, 22A...bearing, 22B...bear Ring, 23A...bearing, 31...control unit, 32...storage unit, 33...communication unit, 41...display unit, 51...belt, 52...pulley, 61...belt, 62...pulley, 71...gear, 72...gear, 100...robot system, 150...arm body, 151...support unit, 160...reduction gear, 160A...wave generator, 160B...flex spline, 160C...circular spline, 161...arm body, 162...cylindrical portion, 163...projection portion, 163A...first portion, 1 63B...second portion, 163C...third portion, 163D...first step portion, 170...reduction gear, 170A...wave generator, 170B...flex spline, 170C...circular spline, 171...joint, 171A...cylindrical body, 172...joint, 173...joint, 174...joint, 175...joint, 176...joint, 190...recess, 190A...first portion, 190B...second portion, 190C...third portion, 190D...second step portion, 620...fixing member, 720...cylindrical body, D1...motor driver, D2...motor driver, D3...motor driver, D4...motor driver, D5...motor driver, D6...motor driver, E1...encoder, E2...encoder, E3...encoder, E4...encoder, E5...encoder, E6...encoder, M1...motor, M2...motor, M3...motor, M4...motor, M5...motor, M6...motor, O5...axis, O6...axis, TCP...tool center point

Claims

凸部を有し、第１軸の軸回りに回転する第１部材と、
前記第１部材に接続され、第２軸の軸回りに回転する第２部材と、
前記第２部材を前記第２軸の軸回りに回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部の出力を前記第２部材に伝達する伝達機構と、を備え、
前記伝達機構は、
前記駆動部の前記出力により前記第１軸の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と前記凸部との間に設置され、前記軸部材を支持する第１ベアリングと、
前記軸部材の一端部に設けられた第１かさ歯車と、
前記第１かさ歯車と噛み合い、前記駆動部の前記出力を前記第２部材に伝達する第２かさ歯車と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の一端側に開放し、前記凸部が挿入される凹部を有し、
前記第１ベアリングは、前記凹部の内周部と前記凸部との間で、かつ、前記第１かさ歯車よりも前記軸部材の他端側に配置されていることを特徴とするロボット。 a first member having a protrusion and rotating about a first shaft;
a second member connected to the first member and adapted to rotate about a second shaft;
A drive unit that rotates the second member about the second shaft;
a transmission mechanism that transmits the output of the drive unit to the second member,
The transmission mechanism includes:
a shaft member that rotates about an axis of the first shaft by the output of the drive unit;
a first bearing disposed between the shaft member and the protruding portion and supporting the shaft member;
A first bevel gear provided at one end of the shaft member;
a second bevel gear that meshes with the first bevel gear and transmits the output of the drive unit to the second member,
the shaft member has a recess that is open to one end side of the shaft member and into which the protrusion is inserted,
The robot is characterized in that the first bearing is disposed between an inner periphery of the recess and the protrusion, and on the other end side of the shaft member relative to the first bevel gear.

前記第１ベアリングは、前記第１かさ歯車に対し、前記第１軸に沿った方向に離間している請求項１に記載のロボット。 The robot according to claim 1, wherein the first bearing is spaced apart from the first bevel gear in a direction along the first axis.

前記第１ベアリングの外周部は、前記凹部の前記内周部と当接し、
前記凸部は、前記第１ベアリングの内周部と当接する第１段差部を有する請求項１または２に記載のロボット。 The outer circumferential portion of the first bearing abuts the inner circumferential portion of the recess,
The robot according to claim 1 or 2, wherein the convex portion has a first stepped portion that comes into contact with an inner peripheral portion of the first bearing.

前記伝達機構は、前記凹部の前記内周部と前記凸部との間で、かつ、前記軸部材の一端側に配置され、前記軸部材を支持する第２ベアリングを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。 4. The transmission mechanism includes a second bearing disposed between the inner circumferential portion of the recess and the convex portion and on one end side of the shaft member , and supporting the shaft member. The robot according to any one of the above.

前記第２ベアリングは、前記第１軸および前記第２軸と直交する方向から見たとき、前記第１かさ歯車と重なっている請求項４に記載のロボット。 The robot according to claim 4, wherein the second bearing overlaps the first bevel gear when viewed from a direction perpendicular to the first axis and the second axis.

前記第１ベアリングと前記第２ベアリングとは、前記第１軸に沿った方向に離間して配置されている請求項４または５に記載のロボット。 The robot according to claim 4 or 5, wherein the first bearing and the second bearing are spaced apart from each other in a direction along the first axis.

前記第１ベアリングは、前記第２ベアリングよりも外径が小さい請求項４ないし６のいずれか１項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 4 to 6, wherein the first bearing has a smaller outer diameter than the second bearing.

前記第２ベアリングの内周部は、前記凸部の外周部と当接し、
前記凹部は、前記第２ベアリングの外周部と当接する第２段差部を有する請求項４ないし７のいずれか１項に記載のロボット。 The inner peripheral part of the second bearing contacts the outer peripheral part of the convex part,
The robot according to any one of claims 4 to 7, wherein the recess has a second stepped portion that comes into contact with an outer peripheral portion of the second bearing.

前記第１部材を、前記第１軸の軸回りに回転し、片持ち支持する第３部材を備える請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 8, further comprising a third member that rotates around the first axis and supports the first member in a cantilevered manner.

前記伝達機構は、前記凹部の内周部と前記凸部との間で、かつ、前記第１ベアリングよりも前記軸部材の他端側に配置され、前記軸部材を支持する第３ベアリングを有する請求項１ないし９のいずれか１項に記載のロボット。 The transmission mechanism includes a third bearing that is disposed between the inner circumferential portion of the recess and the convex portion and closer to the other end of the shaft member than the first bearing , and that supports the shaft member. The robot according to any one of claims 1 to 9.