JP2003136464A - スカラ型ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺動部分や嵌合部分に切削粉や塵埃などの異
物が付着することがないスカラ型ロボットを提供する。 【解決手段】 作業軸５およびタイバー２６を昇降させ
る昇降装置２４を備える。前記作業軸５の支持部と、タ
イバー２６を支持する軸受４１とを覆うカバー１３を第
２のアーム４に着脱自在に取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回動式アームの回
動端部に作業軸を往復移動自在に設けたスカラ型ロボッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のスカラ型ロボットとして
は、例えば特開平１１−１７０１８４号公報に開示され
たものがある。この公報に示されたスカラ型ロボット
は、基台に水平方向へ延びる第１のアームを水平方向へ
回動自在に設けるとともに、この第１のアームの回動端
部の上部に水平方向へ延びる第２のアームを水平方向に
回動自在に設け、この第２のアームの回動端部に作業軸
を設けている。前記作業軸は、軸線が上下方向を指向
し、第２のアームに上下方向へ移動自在に支持させると
ともに、回転自在に支持させている。前記第１のアーム
を駆動するモータは基台内に設け、第２のアームを駆動
するモータは、第２のアームの基端部に設けている。ま
た、第２のアームには、前記作業軸を回転駆動するため
の回転駆動装置と、作業軸を昇降させる昇降装置とを支
持させている。

【０００３】前記回転駆動装置は、第２のアームの回動
端部に軸受によって回転自在に支持させたボールスプラ
インナットと、このボールスプラインナットにベルト式
伝動装置を介して接続した駆動用モータなどによって構
成し、昇降装置は、第２のアームの回動端部に軸受によ
って回転自在に支持させたボールねじナットと、このボ
ールねじナットにベルト式伝動装置を介して接続した駆
動用モータなどによって構成している。前記ボールスプ
ラインナットとボールねじナットは、同一軸線上に配設
し、作業軸を嵌合させている。

【０００４】また、前記第２のアームには、ここに搭載
した上記各部材（回転駆動装置および昇降装置など）を
覆うカバーを備えている。このカバーには、作業軸が上
方に移動したときにカバーによって作業軸の移動が干渉
されることがないように、作業軸と対応する部分に貫通
穴が形成されている。

【０００５】さらに、前記第２のアームの回動端部に
は、作業軸が振れるのを防ぐために２本のタイバーを設
けている。これらのタイバーは、第２のアームの両側方
で上下方向に延びるように設けており、第２のアームの
両側部に設けた軸受に上下方向に移動自在に支持させ、
下端部を作業軸に連結部材を介して接続している。前記
軸受は、前記カバーの外に配設されている。前記タイバ
ーは、作業軸が上下方向に移動するときに作業軸と一体
的に上下方向に移動する。このようにタイバーを作業軸
に接続することによって、第２のアームを旋回させたり
して作業軸に横方向の曲げモーメントが作用したとき
に、タイバーによって作業軸を支えることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように構成したスカラ型ロボットにおいては、カバー
の構造に問題があった。すなわち、前記カバーは、タイ
バー支持用の軸受を覆うことができないからである。タ
イバーを軸支する前記軸受とタイバーとの間には微小と
はいえクリアランスがあり、このクリアランスを形成す
る隙間に切削粉や塵埃などの異物が侵入し易くなるから
である。前記軸受とタイバーとの間の前記隙間に異物が
侵入すると、摺動部分が傷ついたり磨耗し易くなる。

【０００７】この磨耗が進行すると、タイバーと軸受と
の間の前記隙間が広くなり、タイバーが軸受に対して傾
動するようになって作業軸の振れをタイバーで抑えるこ
とができなくなる。また、前記隙間に異物が噛み込まれ
てタイバーが固着してしまうおそれもある。

【０００８】さらに、前記カバーに形成した作業軸挿通
用の開口は、作業軸が回転したり上下方向に移動すると
きに開口縁に接触することがないように、クリアランス
をもたせた寸法をもって形成しており、このクリアラン
スを形成する隙間からカバー外の切削粉や塵埃などの異
物が侵入するおそれもあった。異物が前記開口部からカ
バー内に侵入すると、ボールねじナット、ボールスプラ
インナット、これらを支持する軸受などの摺動部分や嵌
合部分が損傷し、作動不良を起こすことがある。

【０００９】前記開口部にシール部材を介装することに
よって切削粉や塵埃の侵入を阻止することはできる。し
かし、作業軸は、ボールねじナットやボールスプライン
ナットに係合する溝が外周面に多数形成されているため
に、この作業軸に擦れることによってシール部材が早期
に磨耗してしまう。すなわち、シール部材を頻繁に交換
しなければならず、ランニングコストが高くなってしま
う。

【００１０】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、摺動部分や嵌合部分に切削粉や塵埃
などの異物が付着することがないスカラ型ロボットを提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係るスカラ型ロボットは、作業軸およびタ
イバーを移動させる移動装置と、前記作業軸の支持部
と、前記タイバーの支持部とを覆うカバーをアームに着
脱自在に取付けたものである。本発明によれば、前記移
動装置と、作業軸およびタイバーの支持部とに切削粉や
塵埃などの異物が付着するのをカバーによって阻止する
ことができる。

【００１２】請求項２に記載した発明に係るスカラ型ロ
ボットは、請求項１に記載した発明に係るスカラ型ロボ
ットにおいて、カバーは、作業軸における支持部より上
方に延在する後端部と、タイバーにおける支持部より他
端側へ延在する端部とを覆うように形成されているもの
である。この発明によれば、作業軸とタイバーを挿通さ
せるための開口をカバーに形成しなくてよく、切削粉や
塵埃などの装置外の異物がカバー内に侵入するのを確実
に阻止することができる。

【００１３】請求項３に記載した発明に係るスカラ型ロ
ボットは、請求項２に記載した発明に係るスカラ型ロボ
ットにおいて、カバーとアームとによって囲まれた空間
内で作業軸の後端部とタイバーの他端部とを連結部材に
よって接続したものである。この発明によれば、作業軸
の後端部がタイバーの前記他端部を保持することにな
り、タイバーがアームに対して傾斜するのを阻止するこ
とができる。

【００１４】請求項４に記載した発明に係るスカラ型ロ
ボットは、請求項１ないし請求項３のうち何れか一つの
発明に係るスカラ型ロボットにおいて、作業軸を回転駆
動する回転駆動装置をアームにおける移動装置と同じ一
側に設け、この回転駆動装置をカバーによって覆う構造
としたものである。この発明によれば、装置外の切削粉
や塵埃などの異物が回転駆動装置に付着するのをカバー
によって阻止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明に係るスカラ型ロボットの一実施の形態を図１および
図２によって詳細に説明する。図１は本発明に係るスカ
ラ型ロボットの側面図、図２は要部の分解斜視図であ
る。

【００１６】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態によるスカラ型ロボットである。こ
のロボット１は、基台２と、この基台２に水平方向へ回
動自在に設けて水平方向に延びる第１のアーム３と、こ
の第１のアーム３の回動端部の上部に水平方向へ回動自
在に設けて水平方向に延びる第２のアーム４と、この第
２のアーム４の回動端部を貫通して上下方向に延びる作
業軸５などを備えている。この作業軸５は、後述するよ
うに、第２のアーム４に上下方向へ移動自在に支持させ
るとともに、回転自在に支持させている。

【００１７】前記基台２は、第１のアーム３を駆動する
駆動装置（図示せず）を内蔵し、この駆動装置の出力軸
を介して第１のアーム３が接続されている。前記第１の
アーム３の回動端部には、第２のアーム４を駆動するた
めの駆動装置６を設けている。この駆動装置６は、基端
部を第１のアーム３に固着し、前記基端部に対して回動
する従動部を第２のアーム４に接続している。すなわ
ち、第２のアーム４は、駆動装置６を中心にして第１の
アーム３に対して回動する。

【００１８】第２のアームは、図２に示すように、メイ
ンフレーム１１と、このメインフレーム１１の一端部
（回動端部）に下方から組付けるサブフレーム１２とに
よって構成しており、回動端部に後述するカバー１３を
取付けている。前記メインフレーム１１は、図２におい
て右側の端部に配線ケーブル挿通用の開口１４と、前記
駆動装置６を接続するための開口１５とを形成してい
る。前記開口１４に接続する配線ケーブルを図１におい
て符号１６で示す。駆動装置接続用の開口１５には、前
記駆動装置６の従動部を嵌合させて固定している。

【００１９】メインフレーム１１の他端側（回動端部
側）は、箱状を呈し、その上部には、後述する各部材を
挿通させるための開口１７〜２２を形成し、前方下部に
は、サブフレーム１２を装着するための開口２３を形成
している。前記サブフレーム１２は、上方が開放する箱
蓋状を呈し、作業軸５を上下方向に移動させるための昇
降装置２４と、作業軸５を回転させるための回転駆動装
置２５と、後述するタイバー２６を保持するためのステ
ー２７とを設けている。

【００２０】前記昇降装置２４は、モータ２８と、この
モータ２８にベルト式伝動装置２９を介して接続したボ
ールねじナット３０とによって構成している。この昇降
装置２４の各回転部材は、軸線が上下方向を指向するよ
うに形成している。前記モータ２８は、モータ本体２８
ａを前記メインフレーム１１の開口１８に嵌合させてメ
インフレーム１１に支持させ、回転軸２８ｂをベルト式
伝動装置２９より下方へ延設して下端部をサブフレーム
１２に軸受２８ｃによって回転自在に支持させている。
前記ボールねじナット３０は、従来からよく知られてい
るように、作業軸５に形成した螺旋溝（図示せず）に係
入するボールを循環移動できるように多数内蔵してお
り、作業軸５を貫通させている。また、ボールねじナッ
ト３０は、サブフレーム１２をメインフレーム１１に装
着した状態で、メインフレーム１１の前記開口１９に嵌
合して回転自在に支持される構造を採っている。

【００２１】前記回転駆動装置２５は、モータ３１と、
このモータ３１にベルト式伝動装置３２を介して接続し
たボールスプラインナット３３とによって構成してい
る。この回転駆動装置２５の各回転部材も軸線が上下方
向を指向するように形成している。前記モータ３１は、
モータ本体３１ａを前記メインフレーム１１の開口１７
に嵌合させてメインフレーム１１に支持させ、回転軸３
１ｂをベルト式伝動装置３２より下方へ延設して下端部
をサブフレーム１２に軸受３１ｃによって回転自在に支
持させている。回転駆動装置２５のベルト式伝動装置３
２は、前記昇降装置２４のベルト式伝動装置２９に較べ
てプーリ３２ａの外径を大きく設定し、ベルト３２ｂの
内側に前記モータ２８の回転軸２８ｂや、ステー２７を
取付けるためのボス３４などが位置するようにサブフレ
ーム１２の下部に配設している。

【００２２】前記ボールスプラインナット３３は、従来
からよく知られているように、作業軸５に下端部から上
端部まで延びるように形成した縦溝（図示せず）に係入
する多数のボールを循環移動できるように内蔵し、作業
軸５の上下方向への移動を許容しながら、作業軸５の回
転を規制する構造のものである。すなわち、前記モータ
３１の動力がベルト式伝動装置３２によってボールスプ
ラインナット３３に伝えられてボールスプラインナット
３３が回転することによって、作業軸５がボールスプラ
インナット３３と一体的に同一回転数で回転する。ま
た、上述した昇降装置２４のボールねじナット３０が回
転することにより、作業軸５が前記ボールスプラインナ
ット３３に支えられながら上下方向に移動する。

【００２３】前記作業軸５は、下端部に連結部材３５を
取付け、この連結部材３５を介してタイバー２６を接続
している。作業軸５の下端部が本発明に係る作業軸５の
先端部を構成し、作業軸５の上端部が請求項３に記載し
た発明に係る後端部を構成している。前記連結部材３５
は、平面視においてＶ字状に形成し、Ｖ字の頂点に作業
軸５を接続するとともに両端部にタイバー２６をそれぞ
れ接続している。連結部材３５と作業軸５との接続部分
には、作業軸５が回転できるように軸受３５ａを介装し
ている。

【００２４】前記タイバー２６は、この実施の形態では
断面円形のパイプによって形成し、第２のアーム４の長
手方向とは直交する水平方向（図１において紙面と直交
する方向）に並べて配設し、作業軸５と平行に上下方向
へ延びている。タイバー２６の下端部が本発明に係るタ
イバー２６の一端部を構成し、タイバー２６の上端部が
請求項３に記載した発明に係る他端部を構成している。

【００２５】タイバー２６の支持は、サブフレーム１２
の前記ステー２７に設けた軸受４１によって行ってい
る。前記ステー２７は、両端部がサブフレーム１２の側
方へ突出する状態でサブフレーム中央部のボス３４に支
持させている。なお、このステー２７は、サブフレーム
１２をメインフレーム１１に装着した状態では、これら
両者に挟持される。

【００２６】前記軸受４１は、円筒状に形成した軸受か
らなり、前記ステー２７の両端部の上に固着し、内周部
にタイバー２６を摺動自在に嵌合させている。また、こ
の軸受４１は、サブフレーム１２をメインフレーム１１
に組付けた状態でメインフレーム１１側部の軸受用ハウ
ジング４２に収容される。このハウジング４２は、メイ
ンフレーム１１の側壁１１ａの一部分を側方へ膨出させ
るようにして形成し、上面にタイバー２６を挿通させる
ために開口２１，２２を形成している。この開口２１，
２２の孔径は、開口縁とタイバー２６との間に必要最小
限のクリアランスが形成されるように設定している。ハ
ウジング４２の下方開口は、ステー２７外周と衝合する
ように形成されている。

【００２７】前記カバー１３は、下方が開放する箱蓋状
を呈し、第２のアーム４の回動端部を上方から覆うよう
に形成しており、図示していない固定用ボルトによって
前記メインフレーム１１に着脱自在に取付けている。こ
のカバー１３の上壁１３ａには、作動軸５が上方へ移動
したときに挿通する開口４３を形成している。また、こ
のカバー１３の両側壁１３ｂには、メインフレーム１１
の軸受用ハウジング４２を上方から覆うハウジングカバ
ー４４を一体に形成している。このハウジングカバー４
４は、カバー１３の側壁１３ｂの一部を側方に膨出させ
るようにして形成している。

【００２８】このように構成したスカラ型ロボット１に
よれば、前記サブフレーム１２に各部材を組付けてなる
組立体をメインフレーム１１に下方から装着し、さら
に、メインフレーム１１の上部にカバー１３を取付ける
ことによって、第２のアーム４を組立てることができ
る。また、このスカラ型ロボット１は、作業軸５および
タイバー２６を昇降させる昇降装置２４と、作業軸５を
回転させる回転駆動装置２５と、第２のアーム４におけ
る作業軸５を支持する支持部と、タイバー２６を支持す
る支持部（軸受４１）を覆うハウジング４２の上端とを
覆うカバー１３を第２のアーム４に着脱自在に取付けて
いるから、前記各装置と各支持部に装置外の切削粉や塵
埃などの異物が付着するのをカバー１３によって阻止す
ることができる。このため、摺動部分や嵌合部分が付着
物によって磨耗することはなく、このスカラ型ロボット
１は、長期間にわたって初期の性能を維持することがで
きる。

【００２９】この実施の形態によるスカラ型ロボット１
は、作業軸５を回転駆動する回転駆動装置２５を第２の
アーム４における昇降装置２４と同じ一側（上部）に設
け、この回転駆動装置２５をカバー１３によって覆って
いるから、装置外の切削粉や塵埃などの異物が回転駆動
装置２５に付着するのをカバー１３によって阻止するこ
とができ、より一層信頼性が高いスカラ型ロボットを提
供することができる。

【００３０】（第２の実施の形態）本発明に係るスカラ
型ロボットの他の実施の形態を図３ないし図９によって
詳細に説明する。図３は他の実施の形態によるスカラ型
ロボットの側面図、図４は同じく平面図、図５は作業軸
部分の断面図、図６は上部連結部材の平面図で、同図は
要部を破断して描いてある。図７は図５におけるVII−V
II線断面図、図８は下部連結部材の底面図、図９はアー
ムにおけるタイバー貫通部分の断面図である。

【００３１】これらの図において、符号５１で示すもの
は、この実施の形態によるスカラ型ロボットである。こ
のロボット５１は、基台５２と、この基台５２に水平方
向へ回動自在に設けて水平方向に延びる第１のアーム５
３と、この第１のアーム５３の回動端部の上部に水平方
向へ回動自在に設けて水平方向に延びる第２のアーム５
４と、この第２のアーム５４の回動端部を貫通して上下
方向に延びる作業軸５５などを備えている。この作業軸
５５は、後述するように、第２のアーム５４に上下方向
へ移動自在に支持させるとともに、回転自在に支持させ
ている。

【００３２】前記基台５２は、第１のアーム５３を駆動
するモータ６０を内蔵しており、このモータ６０の出力
軸に接続した減速機６１を介して第１のアーム５３が接
続されている。減速機６１は、出力側を第１のアーム３
３の基端部に固着しており、前記モータ６０の回転が減
速機６１によって減速されて伝達されることにより、第
１のアーム５３が基台５２に対して回動する。

【００３３】第１のアーム５３の回動端部には、第２の
アーム５４を駆動するための減速機６２を設けている。
この減速機６２は、出力側を第１のアーム５３に固着
し、入力側を第２のアーム５４のモータ６３に接続して
いる。すなわち、第２のアーム５４は、モータ６３の回
転が減速機６２によって減速されて第１のアーム５３に
伝達されることにより、第１のアーム５３に対してモー
タ６３を中心にして回動する。

【００３４】第２のアーム５４には、図３に示すよう
に、前記作業軸５５を上下方向に移動させるための昇降
装置６４と、作業軸５５を回転させるための回転駆動装
置６５と、これらの装置を覆うカバー６６とを設けてい
る。このカバー６６は、図４に示す平面視において、第
２のアーム５４の側縁５４ａに沿う形状であって、第２
のアーム５４の回動端部の全域を覆う形状に形成してい
る。同図において、前記カバー６６に隣接させて設けた
符号６７で示すものは、第２のアーム５４に設けた前記
駆動用のモータ６３および昇降装置６４・回転駆動装置
６５のモータ６８，６９（図４参照）に給電する複数の
配線およびその端子（図示せず）などを収容する端子カ
バーである。この端子カバー６７には、前記基台５２に
一端を接続した配線ケーブル７０の他端を接続してい
る。なお、モータ６８，６９は、第２のアーム５４の上
面開口を貫通通過し、内部の支持壁に固着しているが、
この上面開口とモータ６８，６９との隙間を埋めるシー
ル用グロメットを配置したり、カバー６７を、モータ６
８，６９を覆うようにしてもよい。

【００３５】前記昇降装置６４は、前記モータ６８と、
このモータ６８にベルト式伝動装置７１を介して接続し
たボールねじ軸７２と、このボールねじ軸７２に螺合さ
せたボールねじナット７３と、このボールねじナット７
３に一端部を固定するとともに他端部に前記作業軸５５
を連結した上部連結部材７４とによって構成している。
この昇降装置６４の各回転部材は、軸線が上下方向を指
向するように形成している。前記ベルト式伝動装置７１
は、第２のアーム５４の内部に収納している。

【００３６】前記ボールねじ軸７２は、下端部を第２の
アーム５４に軸受７５によって回転自在に支持させると
ともに、第２のアーム５４に立設したフレーム７６に上
端部を軸受７７によって回転自在に支持させている。前
記上部連結部材７４と作業軸５５との接続部分には、作
業軸５５が回転することができるように軸受７８を介装
している。この軸受７８の内輪は、作業軸５５を下方か
ら嵌合させてロックナット７９によって締結させ、外輪
は、上部連結部材７４の軸受孔７４ａに上方から嵌合さ
せてストッパープレート８０と固定用ボルト８１で上部
連結部材７４に固定している。すなわち、作業軸５５の
上端部を上部連結部材７４に前記軸受７８によって上下
方向への移動が規制される状態で着脱可能に取付けてい
る。

【００３７】前記回転駆動装置６５は、前記モータ６９
と、作業軸５５の外周部に回転自在に支持させて前記モ
ータ６９にベルト式伝動装置８２を介して接続したハー
モニックドライブ（登録商標）減速機８３と、この減速
機８３の出力部材であるフレクスプライン８３ａに固着
したボールスプラインナット８４とによって構成してい
る。この回転駆動装置６５のベルト式伝動装置８２は、
前記昇降装置６４のベルト式伝動装置７１に較べてプー
リ８２ａの外径を大きく設定し、ベルト８２ｂの内側に
前記ボールねじ軸７２を通した状態で前記昇降装置６４
のベルト式伝動装置７１の上方に配設している。

【００３８】回転駆動装置６５のベルト式伝動装置８２
は、作業軸５５側のプーリ８２ａを作業軸５５に回転自
在に支持させるとともに、前記減速機８３の入力部材で
あるウェーブジェネレータ８３ｂに結合させている。こ
のウェーブジェネレータ８３ｂは、円筒状に形成して外
周部を軸受８５によって第２のアーム５４に回転自在に
支持させている。

【００３９】前記ボールスプラインナット８４は、作業
軸５５に下端部から上端部まで延びるように形成した縦
溝（図示せず）に係入する多数のボールを循環移動でき
るように内蔵し、作業軸５５の上下方向への移動を許容
しながら、作業軸５５の回転を規制する構造のものであ
る。すなわち、ボールスプラインナット８４が前記減速
機８３のフレクスプライン８３ａと一体的に回転するこ
とによって、作業軸５５がボールスプラインナット８４
と一体的に同一回転数で回転する。また、上述した昇降
装置６４のボールねじ軸７２が回転してボールねじナッ
ト７３が上昇または下降することにより、作業軸５５が
前記ボールスプラインナット８４に支えられながら上下
方向に移動する。作業軸５５は、両端部に軸受嵌合用の
小径部５５ａ，５５ｂが形成されている他は外径が一定
になるように形成しており、ボールスプラインナット８
４に嵌合させることによって第２のアーム５４に支持さ
せている。

【００４０】前記作業軸５５は、図５および図８に示す
ように、下端部に下部連結部材９１を取付け、この下部
連結部材９１を介してタイバー９２を接続している。作
業軸５５の下端部が本発明に係る作業軸５５の先端部を
構成し、作業軸５５の上端部が本発明に係る後端部を構
成している。前記下部連結部材９１は、図８に示すよう
に、下方から見て三角形状に形成し、三角の各頂点に対
応する部分に作業軸５５と、２本のタイバー９２とを接
続している。下部連結部材９１と作業軸５５との接続部
分には、図５に示すように、作業軸５５が回転できるよ
うに軸受９３を介装している。この軸受９３の外輪は、
下部連結部材９１の軸受孔９１ａに上方から嵌合させ、
内輪は、作業軸５５を上方から嵌合させている。

【００４１】前記タイバー９２は、この実施の形態では
断面円形のパイプによって形成し、第２のアーム５４の
長手方向とは直交する水平方向（図８において上下方
向）に並べて配設し、作業軸５５と平行に、第２のアー
ム５４を貫通して上下方向へ延びている。タイバー９２
の下端部が本発明に係るタイバーの一端部を構成し、タ
イバー９２の上端部が本発明に係る他端部を構成してい
る。

【００４２】このタイバー９２の下部連結部材９１への
固定は、図８に示すように、下部連結部材９１の後面
（第２のアーム５４の基端部側の面）にホルダ９４を固
定用ボルト９５によって固定し、これらの下部連結部材
９１とホルダ９４とによってタイバー９２の下端部を挟
持することによって行っている。下部連結部材９１とホ
ルダ９４におけるタイバー９２を挟持する部分には、下
部連結部材９１とホルダ９４の両方に半円状の切欠き９
６をそれぞれ形成し、これらの切欠き９６にタイバー９
２を嵌合させている。

【００４３】一方、タイバー９２の上端部は、図６に示
すように、前記上部連結部材７４の両側面にタイバー９
２毎にホルダ９７を固定用ボルト９８によって固定し、
上部連結部材７４とホルダ９７とによってタイバー９２
の上端部を挟持している。上部連結部材７４とホルダ９
７におけるタイバー９２を挟持する部分には、上部連結
部材７４とホルダ９７の両方に半円状の切欠き９９をそ
れぞれ形成し、これらの切欠き９９にタイバー９２を嵌
合させている。

【００４４】タイバー９２が第２のアーム５４を貫通す
る部分には、図７および図９に示すように、ボールブッ
シュ１００を介装している。このボールブッシュ１００
は、円筒状に形成した軸受（具体的には、タイバー９２
の表面に接触可能な軸方向のボール配列のボールが、ボ
ール配列の一端から内部を通って他端に循環可能とされ
てなる環状のボール列を、内周に沿って複数周方向に配
置してなるリニアブッシュ）からなり、内周部にタイバ
ー９２を摺動自在に嵌挿させるとともに、第２のアーム
５４の軸受孔１０１に外周面を嵌合させてサークリップ
１０２（図９参照）によって固定している。

【００４５】前記ボールブッシュ１００を支持する第２
のアーム５４は、図４および図７に示すように、作業軸
５５を支持する回動端部から第１のアーム５３に支持さ
れる基部側へ側縁５４ａが直線的に延びるように形成し
ており、上方（第２のアーム５４の回動軸の軸線方向）
から見て前記側縁５４ａよりアーム内側に前記ボールブ
ッシュ１００およびタイバー９２を配設している。この
実施の形態では、第２のアーム５４の幅寸法は、相対的
に外径が大きくなる減速機８３を第２のアーム５４内に
収容できるような寸法に設定している。

【００４６】この実施の形態によるスカラ型ロボット５
１のカバー６６は、作業軸５５における支持部（第２の
アーム５４を貫通してこれに軸支される部分）より上方
に延在する後端部と、タイバー９２における支持部（ボ
ールブッシュ１００）より上方に延在する端部とを覆う
ように形成されているから、第１の実施の形態を採る場
合に較べて作業軸５５とタイバー９２を挿通させるため
の開口をカバーに形成しなくてよく、切削粉や塵埃など
の装置外の異物がカバー内に侵入するのを確実に阻止す
ることができる。特に、この実施の形態では、２本のタ
イバー９２，９２を上方から見て第２のアーム５４の内
側に配設し、第２のアーム５４の側縁５４ａを直線状に
形成しているから、カバー６６を単純な形状に形成する
ことができるし、カバー６６と第２のアーム５４との接
続部分にシール部材を介装する場合には、単純な形状の
シール部材を用いてコスト低減を図ることができる。

【００４７】また、この実施の形態によるスカラ型ロボ
ット５１は、作業軸５５とタイバー９２の下端部どうし
を下部連結部材９１で接続するとともに、上端部どうし
を上部連結部材７４によって接続し、両連結部材を作業
軸５５およびタイバー９２に対して着脱自在に形成して
いるから、作業軸５５の上端部がタイバー９２の上端部
を支えるようになり、タイバー９２が第２のアーム５４
に対して傾動するのを阻止することができる。

【００４８】このため、作業軸５５が第２のアーム５４
から下方へ大きく突出する状態で第２のアーム５４が急
速に旋回したりして作業軸５５およびタイバー９２に大
きな曲げモーメントが作用したときに、タイバー９２の
傾動が阻止されるから作業軸５５が振れて振動が生じる
のを防ぐことができる。この結果、アームの急旋回が可
能になるため、ロボットの作業効率の向上が図れる。ま
た、作業軸５５およびタイバー９２を第２のアーム５４
に装着した状態でこれらに上部連結部材７４や下部連結
部材９１を取付けることができるから、タイバー９２の
傾動を阻止する構造を採っているにもかかわらず、組立
性が悪くなることはない。

【００４９】作業軸５５とタイバー９２の第２のアーム
５４への組付けは、例えば、先ず、これら両部材の上端
部に上部連結部材７４を取付けて両部材を一つの組立体
とし、作業軸５５を第２のアーム５４側の支持部（回転
駆動装置６５用ベルト式伝動装置８２のプーリ８２ａの
軸孔、減速機８３のウェーブジェネレータ８３ｂの軸
孔、ボールスプラインナット８４の軸孔）に挿通させる
とともに、タイバー９２を第２のアーム５４側の支持部
（ボールブッシュ１００）に挿通させる。

【００５０】このとき、昇降装置６４のボールねじ軸７
２の下端のプーリ６４ａにベルト７１が連結されている
場合には、前記組立体はブレーキ付きのモータ６８によ
り重力に逆らって停止する。一方、ボールねじナット７
３を上部連結部材７４に取付けていない場合には、前記
組立体は、重力によって下がるが、上部連結部材７４が
他の部材に接触する位置で停止する。次に、作業軸５５
とタイバー９２の下端部に下部連結部材９１を取付け
る。この下部連結部材９１の取付けは、下部連結部材９
１に予め装着した軸受９３の内輪に作業軸５５を嵌合さ
せ、下部連結部材９１とホルダ９４とでタイバー９２を
挾持させることによって行う。特に、本実施の形態にお
いては、作業軸５５を外周に縦溝を形成するのみの簡単
な形状にでき、また、第２のアーム５４の先端部にボー
ルねじナット７３を配置しない分、先端部の重量を軽減
でき、第２のアーム５４の回動性能を向上できる。そし
て、ボールねじ軸７２に嵌合するボールねじナット７３
の上下動の動きを作業軸５５に伝達する上部連結部材７
４を、タイバー９２と作業軸５５とを連結して作業軸５
５の剛性向上、すなわち振動軽減にも寄与させることが
できる。

【００５１】さらに、この実施の形態によるスカラ型ロ
ボットは、第２のアーム５４を回動端部から基部側（第
１のアーム５３側）へ側縁５４ａが直線的に延びるよう
に形成し、この第２のアーム５４の回動軸の軸方向から
見て前記側縁５４ａよりアーム内側にタイバー９２を配
設しているから、従来に較べてタイバー９２を第２のア
ーム５４の幅方向の中央に寄せることができる。このた
め、第２のアーム５４を回動端部が第１のアーム５３ま
たは基台５２に近接するように回動させたときにタイバ
ー９２が第１のアーム５３または基台５２に当接するま
での角度（最大回動角度）を相対的に大きくとることが
できる。

【００５２】上述した実施の形態では、第２のアーム５
４の回動軸線を上下方向と平行として第２のアーム５４
が水平方向へ回動する例を示したが、第１のアーム５３
および第２のアーム５４は、水平方向に対して傾斜させ
た方向へ回動させることもできる。また、両実施の形態
において、回転および上下動可能な作業軸５，５５の中
心線と、第２のアーム４，５４の回動軸線となるモータ
６，６３の中心線は共に上下方向をなし、互いに平行と
している。しかしながら、作業軸５，５５の中心線とモ
ータ６，６３の中心線は必ずしも平行でなくてもよい。
なお、モータ６８の回転軸、ボールねじ軸７２および作
業軸５５は互いに平行の方が、ベルトガイド等が不要に
なり構造が簡単となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記移動装置と、作業軸およびタイバーの支持部とに装置
外の切削粉や塵埃などの異物が付着するのをカバーによ
って阻止することができるから、摺動部分や嵌合部分が
付着物によって磨耗することはなく、長期間にわたって
初期の性能を維持できるスカラ型ロボットを提供するこ
とができる。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、作業軸とタ
イバーを挿通させるための開口をカバーに形成しなくて
よく、切削粉や塵埃などの装置外の異物がカバー内に侵
入するのを確実に阻止することができる。このため、前
記開口部をシールするシール部材を設ける場合に較べて
シールそのものが不要になることに加えてシールを交換
する作業も不要になり、コストダウンを図ることができ
る。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、作業軸の後
端部がタイバーの前記他端部を保持することになり、タ
イバーがアームに対して傾斜するのを阻止することがで
きるから、作業軸がアームから大きく突出する状態であ
っても、作業軸が振れて振動が起きるのをタイバーによ
って確実に防ぐことができる。すなわち、アームの急旋
回が可能になるため、ロボットの作業効率の向上が図れ
る。請求項４記載の発明によれば、装置外の切削粉や塵
埃などの異物が回転駆動装置に付着するのをカバーによ
って阻止することができるから、より一層信頼性が高い
スカラ型ロボットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスカラ型ロボットの側面図であ
る。

【図２】 要部の分解斜視図である。

【図３】 他の実施の形態によるスカラ型ロボットの側
面図である。

【図４】 他の実施の形態によるスカラ型ロボットの平
面図である。

【図５】 作業軸５５部分の断面図である。

【図６】 上部連結部材の平面図である。

【図７】 図５におけるVII−VII線断面図である。

【図８】 下部連結部材の底面図である。

【図９】 アームにおけるタイバー９２貫通部分の断面
図である。

【符号の説明】

１，５１…スカラ型ロボット、２，５２…基台、３，５
３…第１のアーム、４，５４…第２のアーム、５，５５
…作業軸、１３，６６…カバー、２６，９２…タイバ
ー、３５，９１…下部連結部材、４１…軸受、７４…上
部連結部材、１００…ボールブッシュ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動式アームの回動端部に作業軸を前記
   回動端部を貫通して往復移動自在に設けるとともに、前
   記作業軸と平行なタイバーを移動自在に支持させ、前記
   作業軸の先端部に連結部材を介して前記タイバーの一端
   部を接続したスカラ型ロボットにおいて、前記作業軸お
   よびタイバーを移動させる移動装置と、前記作業軸の支
   持部と、前記タイバーの支持部とを覆うカバーを前記ア
   ームに着脱自在に取付けてなるスカラ型ロボット。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスカラ型ロボットにおい
   て、カバーは、作業軸における支持部より上方に延在す
   る後端部と、タイバーにおける支持部より他端側へ延在
   する端部とを覆うように形成されてなるスカラ型ロボッ
   ト。
3. 【請求項３】 請求項２記載のスカラ型ロボットにおい
   て、カバーとアームとによって囲まれた空間内で作業軸
   の後端部とタイバーの他端部とを連結部材によって接続
   してなるスカラ型ロボット。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうち何れか一
   つのスカラ型ロボットにおいて、作業軸を回転駆動する
   回転駆動装置をアームにおける移動装置と同じ一側に設
   け、この回転装置をカバーによって覆う構造としてなる
   スカラ型ロボット。