JP2013158848A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】アームの軽量化やスリム化を実現可能とした駆動機構を有するロボットを提供する。
【解決手段】基端部が、アーム支軸を介して回転可能に設けられる一方、先端部には出力軸が設けられ、内部には出力軸を減速駆動する駆動機構が配設されたアームを備える。駆動機構は、少なくともモータ軸と、モータ軸に設けられた駆動側プーリと、所定の減速比を有し、出力軸に直接設けられた従動側プーリと、従動側プーリと駆動側プーリとを連動連結するベルトとを備える。かかる構成により、アームの軽量化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、ロボットに関する。

従来、半導体ウェハなどの基板を搬送するロボットとして、いわゆる水平多関節ロボットが知られている。水平多関節ロボットは、旋回可能なアームの先端部にエンドエフェクタとなるハンドを、アームに対して水平回転可能に設け、このハンドで基板を保持可能としている（例えば、特許文献１を参照）。

かかるロボットでは、通常、ハンドを駆動するハンド駆動機構をアームの筐体内に配設している。ハンド駆動機構としては、例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）減速機構のように歯車機構を用いた減速装置が一般的に用いられている。

特開２０１１−２２４７４３号公報

しかしながら、上述した従来の構成のように、ハンド駆動機構に従来の歯車機構を用いた減速装置を採用すると、どうしてもアーム重量が増加してしまう。また、アームのスリム化も難しくなってしまう。

実施形態の一態様は、アームの軽量化やスリム化を実現可能とした駆動機構を有するロボットを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るロボットは、基端部が、アーム支軸を介して回転可能に設けられる一方、先端部には出力軸が設けられ、内部には前記出力軸を減速駆動する駆動機構が配設されたアームを備える。前記駆動機構は、少なくともモータ軸と、前記モータ軸に設けられた駆動側プーリと、所定の減速比を有し、前記出力軸に直接設けられた従動側プーリと、当該従動側プーリと前記駆動側プーリとを連動連結するベルトとを備える。

実施形態の一態様によれば、出力軸を介して、例えばエンドエフェクタなどを駆動可能としたアームの軽量化およびスリム化を図ることができる。

図１は、本実施形態に係るロボットの模式的説明図である。 図２は、同ロボットのアームの平面視による模式的説明図である。 図３は、同ロボットのアームの側断面視による第１駆動機構を示す模式的説明図である。 図４Ａは、第１駆動機構の第１前段中間プーリの模式的説明図である。 図４Ｂは、第１駆動機構の第１後段中間プーリの模式的説明図である。 図５は、同ロボットのアームの側断面視による第２駆動機構を示す模式的説明図である。 図６Ａは、第２駆動機構の第２前段中間プーリの模式的説明図である。 図６Ｂは、第２駆動機構の第２後段中間プーリの模式的説明図である。 図７は、他の実施形態に係るロボットのアームの側断面視による模式的説明図である。 図８Ａは、同ロボットのアームの側断面視による第１駆動機構を示す模式的説明図である。 図８Ｂは、同ロボットのアームの側断面視による第２駆動機構を示す模式的説明図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、ロボットを水平多関節タイプのロボットとして説明するが、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、本実施形態に係る水平多関節タイプのロボット（以下、単に「ロボット１」とする）の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るロボット１の模式的説明図である。

なお、以下において、ロボット１の各構成要素の相対的な位置関係を説明する場合、上下、左右、および前後あるいは手前側、奥側で方向を示す場合がある。その場合、図１に示した３次元直交座標系を基準とし、Ｚ方向を上方向、Ｘ方向を水平右方向、Ｙ方向を奥行き方向とする。

図１に示すように、本実施形態に係るロボット１は、床面などの所定の設置面に設けられた胴体部２と、胴体部２に対して水平方向に回転自在に設けられ、先端部に、やはり水平方向に回転自在に設けられたハンド部４を備えるアーム部３とを備える。

胴体部２は、ロボット１の基台であり、縦長の箱状に形成され、アーム部３を昇降させるための昇降部５を駆動する昇降機構（不図示）などを内蔵している。なお、昇降機構としては、例えば、モータとボールネジを利用した周知構造の機構を用いることができる。

アーム部３は、柱状に形成された前述の昇降部５を介して胴体部２の上面から鉛直方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に設けられている（図中の両矢印１００ａ参照）。

また、アーム部３は、第１アーム６と第２アーム７とから構成され、第１アーム６は、基端部が昇降部５の上端に第１関節部６１の第１アーム支軸を介して回転可能に設けられている。また、第２アーム７は、第１アーム６の先端部に、基端部が第２関節部６２の第２アーム支軸を介して回転可能に設けられている。

そして、第２アーム７の端部にハンド部４が第３関節部６３のハンド支軸１０３（図２、図３および図５を参照）を介して回転可能に設けられている。図１中、符号１０１ａは第１関節部６１の軸心、符号１０２ａは第２関節部６２の軸心、符号１０３ａは第３関節部６３（ハンド支軸１０３）の軸心を示す。

ハンド部４は、ウェハを保持するエンドエフェクタであり、フォーク状に形成された第１ハンド４ａと、第２ハンド４ｂとから構成されている。

第１ハンド４ａおよび第２ハンド４ｂは、出力軸となるハンド支軸１０３に沿って所定間隔をあけて設けられている。すなわち、第１ハンド４ａおよび第２ハンド４ｂは、ハンド支軸１０３を同軸として上下に重ねられた状態で、かつ、それぞれ所定の回動範囲で独立して回転可能に取付けられている。

なお、第１ハンド４ａおよび第２ハンド４ｂは、それぞれ自由に水平方向に回転することができるが、無限に回転するものではなく、それぞれに必要な回転量で回転動作を規制するストッパ機構（図示せず）が設けられている。ストッパ機構としては、周知構造のものを適宜採用するとよい。

また、第１ハンド４ａおよび第２ハンド４ｂには、例えば、載置する基板の有無を検出するセンサなどが設けられており、かかるセンサにはケーブル１１ａ，１１ｂが接続されている。そして、かかるケーブル１１ａ，１１ｂは、第２アーム７内を通って胴体部２内に伸延している（図３を参照）。

なお、図示するように、第１ハンド４ａおよび第２ハンド４ｂは、双方ともに同一の構成としているが、双方で異なる構成としてもよい。また、本実施形態では、ハンド部４が２個のハンドからなる構成としたが、個数を限定するものではない。

上述したロボット１は、例えば、不図示の基板搬送システムなどに設置されて、ウェハなどの基板を搬送するのに好適に用いることができる。基板搬送システムは、例えば、洗浄、エッチング、アッシング、ＣＶＤ、露光といった処理を基板に施す処理装置に併設される。なお、勿論ではあるが、ロボット１は、様々な箇所に設置されて基板などのような板状体を所望する位置間で搬送することができる。

次に、図２〜図６Ｂを参照しながら、本実施形態に係るロボット１の要部となるハンド駆動機構８について説明する。

図２に示すように、本実施形態におけるハンド駆動機構８は、前述した出力軸となるハンド支軸１０３を減速駆動する駆動機構であり、第１モータ９ａおよび第２モータ９ｂを駆動源９として、第２アーム７を構成するアーム筐体７０の内部に設けられている。

図２および図３に示すように、本実施形態に係るハンド支軸１０３は、第１ハンド４ａを連結する第１ハンド支軸１０３１と、第２ハンド４ｂを連結する第２ハンド支軸１０３２とを組み合わせた構成を有する。

すなわち、図３に示すように、相対的に大径の筒状に形成した第２ハンド支軸１０３２に、これも筒状に形成された第１ハンド支軸１０３１が挿嵌されて構成され、第１ハンド支軸１０３１と第２ハンド支軸１０３２とは、互いの軸心１０３ａが同一となる。

そして、ハンド駆動機構８は、図２に示すように、第１ハンド４ａに対応する第１駆動機構８ａと、第２ハンド４ｂに対応する第２駆動機構８ｂとから構成される。

すなわち、第１駆動機構８ａは、図２および図３に示すように、第１モータ９ａと、この第１モータ９ａのモータ軸である第１駆動軸９１ａに設けられた第１駆動側プーリ８１ａと、所定の減速比を有し、第１ハンド支軸１０３１に直接設けられた第１従動側プーリ８２ａとを備えている。さらに、第１駆動機構８ａは、第１駆動側プーリ８１ａと第１従動側プーリ８２ａとの間に、所定の減速比を有する少なくとも１つの第１中間プーリ８３ａと、この第１中間プーリ８３ａを介して第１駆動側プーリ８１ａと第１従動側プーリ８２ａとを連動連結する複数の第１ベルト８４ａを備えている。

図示するように、第１中間プーリ８３ａとして、第１駆動機構８ａは、第１前段中間プーリ８３０ａＦ（図４Ａ参照）と、第１後段中間プーリ８３０ａＲ（図４Ｂ参照）とを備えている。第１前段中間プーリ８３０ａＦは、第１駆動側プーリ８１ａよりも大径であり、第１駆動側プーリ８１ａに対して所定の減速比を有する。また、第１後段中間プーリ８３０ａＲは第１前段中間プーリ８３０ａＦよりも大径であり、第１前段中間プーリ８３０ａＦに対して所定の減速比を有する。また、第１従動側プーリ８２ａは、第１後段中間プーリ８３０ａＲよりも大径であり、第１後段中間プーリ８３０ａＲに対して所定の減速比を有する。

第１前段中間プーリ８３０ａＦは、図４Ａに示すように、第１駆動側プーリ８１ａに、第１前段伝動ベルト８４ａＦを介して連動連結される第１駆動側中間プーリ８３１ａと、当該第１駆動側中間プーリ８３１ａよりも小径で、かつ当該第１駆動側中間プーリ８３１ａと同軸に設けられた第１駆動側サブプーリ８３２ａとを有する。

図４Ａに示すように、第１前段中間プーリ８３０ａＦの第１駆動側中間プーリ８３１ａおよび第１駆動側サブプーリ８３２ａは、第１駆動側ベースプレート８３５ａに第１駆動側連結部材８３６ａを介して連結した第１駆動側支持プレート８３７ａとの間に配設されている。そして、第１駆動側中間プーリ８３１ａと第１駆動側サブプーリ８３２ａとは、それぞれ、同軸上に互いに近接した状態で上下に重ねて配設されている。

また、第１後段中間プーリ８３０ａＲは、図４Ｂに示すように、第１前段中間プーリ８３０ａＦの第１駆動側サブプーリ８３２ａに、第１中段伝動ベルト８４ａＭを介して連動連結される第１従動側サブプーリ８３４ａを有する。また、第１後段中間プーリ８３０ａＲは、第１従動側サブプーリ８３４ａよりも小径で、かつ当該第１従動側サブプーリ８３４ａと同軸に設けられ、第１後段伝動ベルト８４ａＲを介して第１従動側プーリ８２ａに連動連結される第１従動側中間プーリ８３３ａを有する。

図４Ｂに示すように、第１後段中間プーリ８３０ａＲの第１従動側中間プーリ８３３ａおよび第１従動側サブプーリ８３４ａは、第１従動側ベースプレート８３８ａに第１従動側連結部材８３９ａを介して連結した第１従動側支持プレート８４０ａとの間に配設されている。そして、第１従動側中間プーリ８３３ａと第１従動側サブプーリ８３４ａとは、それぞれ、同軸上に互いに近接した状態で上下に重ねて配設されている。

一方、第２駆動機構８ｂは、図２および図５に示すように、第１モータ９ａと第２アーム７の幅方向に並設された第２モータ９ｂと、この第２モータ９ｂのモータ軸である第２駆動軸９１ｂに設けられた第２駆動側プーリ８１ｂを備えている。また、第２駆動機構８ｂは、所定の減速比を有し、第２ハンド支軸１０３２に直接設けられた第２従動側プーリ８２ｂを備えている。さらに、第２駆動機構８ｂは、第２駆動側プーリ８１ｂと第２従動側プーリ８２ｂとの間に、所定の減速比を有する少なくとも１つの第２中間プーリ８３ｂと、第２駆動側プーリ８１ｂと第２従動側プーリ８２ｂとを、第２中間プーリ８３ｂを介して連動連結する複数の第２ベルト８４ｂを備えている。

そして、第２中間プーリ８３ｂとして、第２駆動機構８ｂは、第２前段中間プーリ８３０ｂＦ（図６Ａ参照）と、第２後段中間プーリ８３０ｂＲ（図６Ｂ参照）とを備えている。第２前段中間プーリ８３０ｂＦは、第２駆動側プーリ８１ｂよりも大径であり、第２駆動側プーリ８１ｂに対して所定の減速比を有する。また、第２後段中間プーリ８３０ｂＲは第２前段中間プーリ８３０ｂＦよりも大径であり、第２前段中間プーリ８３０ｂＦに対して所定の減速比を有する。また、第２従動側プーリ８２ｂは、第２後段中間プーリ８３０ｂＲよりも大径であり、第２後段中間プーリ８３０ｂＲに対して所定の減速比を有する。

第２前段中間プーリ８３０ｂＦは、図６Ａに示すように、第２駆動側プーリ８１ｂに、第２前段伝動ベルト８４ｂＦを介して連動連結される第２駆動側中間プーリ８３１ｂと、当該第２駆動側中間プーリ８３１ｂと同軸に設けられた第２駆動側サブプーリ８３２ｂとを有する。

図６Ａに示すように、第２前段中間プーリ８３０ｂＦの第２駆動側中間プーリ８３１ｂおよび第２駆動側サブプーリ８３２ｂは、第２駆動側ベースプレート８３５ｂに第２駆動側連結部材８３６ｂを介して連結した第２駆動側支持プレート８３７ｂとの間に配設されている。そして、第２駆動側中間プーリ８３１ｂと第２駆動側サブプーリ８３２ｂとは、それぞれ、同軸上に、第１前段中間プーリ８３０ａＦと比べ、相対的に離隔した状態で重ねて配設されている。

また、第２後段中間プーリ８３０ｂＲは、図６Ｂに示すように、第２前段中間プーリ８３０ｂＦの第２駆動側サブプーリ８３２ｂに、第２中段伝動ベルト８４ｂＭを介して連動連結される第２従動側サブプーリ８３４ｂを有する。また、第２後段中間プーリ８３０ｂＲは、第２従動側サブプーリ８３４ｂよりも小径で、かつ当該第２従動側サブプーリ８３４ｂと同軸に設けられ、第２後段伝動ベルト８４ｂＲを介して第２従動側プーリ８２ｂに連動連結される第２従動側中間プーリ８３３ｂを有する。

図６Ｂに示すように、第２後段中間プーリ８３０ｂＲの第２従動側中間プーリ８３３ｂおよび第２従動側サブプーリ８３４ｂは、第２従動側ベースプレート８３８ｂに第２従動側連結部材８３９ｂを介して連結した第２従動側支持プレート８４０ｂとの間に配設されている。そして、第２従動側中間プーリ８３３ｂと第２従動側サブプーリ８３４ｂとは、それぞれ、同軸上に互いに近接した状態で重ねて配設されている。

このように、本実施形態に係るロボット１は、第１ハンド４ａや第２ハンド４ｂを所定のトルクで駆動させるハンド駆動機構８を、第２アーム７のアーム筐体７０の内部に配設している。

しかし、かかるハンド駆動機構８は、従来の構成ように、歯車機構を用いた減速装置を用いてはいない。すなわち、従来の歯車機構などよりも軽量なプーリやベルトを用いて減速機構を構成している。したがって、本実施形態に係るロボット１では、第２アーム７の軽量化を実現することができる。

また、本実施形態におけるハンド駆動機構８は、図３および図５、並びに図４Ｂおよび図６Ｂからもわかるように、第１前段中間プーリ８３０ａＦと第２前段中間プーリ８３０ｂＦとにおいて、第１駆動側中間プーリ８３１ａと第２駆動側中間プーリ８３１ｂとが、同一高さに同じ向きで配置されている。そして、第１後段中間プーリ８３０ａＲと第２後段中間プーリ８３０ｂＲとは、互いに天地逆向きに配設されている。

すなわち、第１従動側サブプーリ８３４ａが上側に、第２従動側サブプーリ８３４ｂが下側に位置することになり、両者は平面視で一部重合するように配置されることになる（図２参照）。

したがって、第１駆動側中間プーリ８３１ａの直下に近接して配置された第１駆動側サブプーリ８３２ａと、第１後段中間プーリ８３０ａＲの第１従動側サブプーリ８３４ａとは、水平に巻装された第１中段伝動ベルト８４ａＭを介して支障なく連動連結される。他方、第２駆動側中間プーリ８３１ｂの下方に離隔して配置された第２駆動側サブプーリ８３２ｂと、第２後段中間プーリ８３０ｂＲの第２従動側サブプーリ８３４ｂとについても、水平に巻装された第２中段伝動ベルト８４ｂＭを介して支障なく連動連結される。

こうして、鉛直方向において、それぞれ同高さに配置された第１駆動側プーリ８１ａおよび第２駆動側プーリ８１ｂから、鉛直方向において、それぞれ上下高さ違いに配置された第１従動側プーリ８２ａおよび第２従動側プーリ８２ｂまでを、第１中間プーリ８３ａおよび第２中間プーリ８３ｂと、水平に巻装された複数の第１ベルト８４ａおよび複数の第２ベルト８４ｂにより支障なく連動連結することができる。

ところで、本実施形態に係るハンド駆動機構８の第１モータ９ａおよび第２モータ９ｂは、それぞれモータ基端部９０ａ、９０ｂが第１アーム６内に配置され、第１駆動軸９１ａ、９１ｂから先が第２アーム７のアーム筐体７０内に臨んでいる。

また、本実施形態に係るハンド駆動機構８は、筒状に形成した第２ハンド支軸１０３２には第１ハンド支軸１０３１が挿嵌され、当該第１ハンド支軸１０３１と第２ハンド支軸１０３２とが互いに同一の軸心１０３ａを共有する一方、第１モータ９ａと第２モータ９ｂとは、第２アーム７の幅方向に並設されている。

かかる構成としたことにより、第２アーム７のアーム筐体７０を薄型化するとともに、幅方向にもスリム化することができ、第２アーム７の小型軽量化を実現することに寄与する。特に、第１モータ９ａおよび第２モータ９ｂは、それぞれモータ基端部９０ａ、９０ｂが第１アーム６内に配置されているため、第２アーム７の基端部側の厚さを薄くすることができる。

なお、アーム筐体７０の薄型化を図るものでなければ、必ずしも第１モータ９ａおよび第２モータ９ｂの各モータ基端部９０ａ、９０ｂを第１アーム６内に配置せずともよい。すなわち、第１モータ９ａおよび第２モータ９ｂのいずれも第２アーム７内に配設して構わない。

また、第１、第２駆動側プーリ８１ａ，８１ｂが取付けられた第１、第２モータ９ａ，９ｂ、第１、第２前段中間プーリ８３０ａＦ，８３０ｂＦ、および第１、第２後段中間プーリ８３０ａＲ，８３０ｂＲは、第１、第２ベルト８４ａ，８４ｂの巻装方向、すなわち第２アーム７の長手方向に対して移動自在に取り付けられている。

他方、第２アーム７の先端部に設けられたハンド部４は固定されている。したがって、第１、第２後段中間プーリ８３０ａＲ，８３０ｂＲ、第１、第２前段中間プーリ８３０ａＦ，８３０ｂＦ、および第１、第２モータ９ａ，９ｂと、順次移動させることによって、それぞれ複数からなる第１、第２ベルト８４ａ，８４ｂの張力をそれぞれ容易に調整することができる。

また、図４および図６からも分かるように、第１、第２前段伝動ベルト８４ａＦ，８４ｂＦよりも第１、第２中段伝動ベルト８４ａＭ，８４ｂＭが、当該第１、第２中段伝動ベルト８４ａＭ，８４ｂＭよりも第１、第２後段伝動ベルト８４ａＲ，８４ｂＲが、より広幅に形成されている。

すなわち、第１、第２モータ９ａ，９ｂの側よりもトルクが高くなる第１、第２従動側プーリ８２ａ，８２ｂ側にかけて、漸次ベルト幅を広くして強度アップを図ることにより、ベルトの断裂などを未然に防止している。

ところで、図３に示すように、ハンド駆動機構８とアーム筐体７０の上面との間には、図示しないケーブル巻取機構が設けられたケーブル処理空間１０が設けられている。そして、このケーブル処理空間１０内に第２ハンド４ｂから伸延する第２ケーブル１１ｂが導入されている。また、第１ハンド４ａから伸延する第１ケーブル１１ａについては、筒状の第１ハンド支軸１０３１の内部を通って第１アーム６側へと伸延する。

（他の実施形態）
次に、図７、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、他の実施形態に係るロボット１のハンド駆動機構８について説明する。図７は、他の実施形態に係るロボット１のアームの側断面視による模式的説明図、図８Ａは、同ロボット１のアームの側断面視による第１駆動機構を示す模式的説明図、図８Ｂは、同ロボット１のアームの側断面視による第２駆動機構を示す模式的説明図である。

なお、以下の説明において、先の実施形態と同じ機能を有する構成要素については同一の符号を用いる。そして、先の実施形態に対し、構成などの違いがあればその説明を行うこととし、詳細な説明については省略する。

図７から分かるように、本実施形態が先の実施形態と大きく異なるのは、以下の２点である。

（１）第１モータ９ａと第２モータ９ｂとが、それぞれの駆動軸（第１駆動軸９１ａ、第２駆動軸９１ｂ）の突出方向が互いに逆向きになるように第２アーム７内に配設されている。

（２）第１前段中間プーリ８３０ａＦと第２前段中間プーリ８３０ｂＦとは、互いに天地逆向きに配設されている。そして、第１前段中間プーリ８３０ａＦの第１駆動側中間プーリ８３１ａと第２前段中間プーリ８３０ｂＦの第２駆動側中間プーリ８３１ｂとが、平面視で一部重合するように配置されている。

すなわち、本実施形態に係るハンド駆動機構８では、図８Ａに示すように、第１中間プーリ８３ａの第１前段中間プーリ８３０ａＦは、第１駆動側プーリ８１ａに、第１前段伝動ベルト８４ａＦを介して連動連結される第１駆動側中間プーリ８３１ａを備えている。また、第１前段中間プーリ８３０ａＦは、第１駆動側中間プーリ８３１ａよりも小径で、かつ当該第１駆動側中間プーリ８３１ａと同軸に設けられた第１駆動側サブプーリ８３２ａを備えている。

また、第１中間プーリ８３ａの第１後段中間プーリ８３０ａＲは、第１前段中間プーリ８３０ａＦの第１駆動側サブプーリ８３２ａに、第１中段伝動ベルト８４ａＭを介して連動連結される第１従動側サブプーリ８３４ａを備えている。また、第１後段中間プーリ８３０ａＲは、第１従動側サブプーリ８３４ａよりも小径で、かつ当該第１従動側サブプーリ８３４ａと同軸に設けられ、第１後段伝動ベルト８４ａＲを介して第１従動側プーリ８２ａに連動連結される第１従動側中間プーリ８３３ａを備えている。

一方、第２中間プーリ８３ｂの第２前段中間プーリ８３０ｂＦは、図８Ｂに示すように、第２駆動側プーリ８１ｂに、第２前段伝動ベルト８４ｂＦを介して連動連結される第２駆動側中間プーリ８３１ｂを備えている。また、第２前段中間プーリ８３０ｂＦは、第２駆動側中間プーリ８３１ｂよりも小径で、かつ当該第２駆動側中間プーリ８３１ｂと同軸に設けられた第２駆動側サブプーリ８３２ｂを備えている。

また、第２中間プーリ８３ｂの第２後段中間プーリ８３０ｂＲは、第２前段中間プーリ８３０ｂＦの第２駆動側サブプーリ８３２ｂに、第２中段伝動ベルト８４ｂＭを介して連動連結される第２従動側サブプーリ８３４ｂを備えている。また、第２後段中間プーリ８３０ｂＲは、第２従動側サブプーリ８３４ｂよりも小径で、かつ当該第２従動側サブプーリ８３４ｂと同軸に設けられ、第２後段伝動ベルト８４ｂＲを介して第２従動側プーリ８２ｂに連動連結される第２従動側中間プーリ８３３ｂを備えている。なお、図７〜図８Ｂにおいて、符号７００は、ハンド駆動機構８を配設するためのベースプレートを示す。

上述してきたように、本実施形態に係るハンド駆動機構８では、第１モータ９ａと第２モータ９ｂとを、さらに第１前段中間プーリ８３０ａＦと第２前段中間プーリ８３０ｂＦとを、それぞれ互いに天地逆向きに配設している。また、第１駆動側中間プーリ８３１ａと第２駆動側中間プーリ８３１ｂとを、平面視で一部重合するように配置している。

このように、第２アーム７内に全て収納した上述の構成からなるハンド駆動機構８においても、重量の嵩む歯車機構からなる減速装置を用いる必要がないため、第２アーム７の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態に係るハンド駆動機構８においても、それぞれ互いに逆向きに配置された第１駆動側プーリ８１ａおよび第２駆動側プーリ８１ｂから、第１従動側プーリ８２ａおよび第２従動側プーリ８２ｂまでを、第１中間プーリ８３ａおよび第２中間プーリ８３ｂと、水平に巻装された複数の第１ベルト８４ａおよび複数の第２ベルト８４ｂにより支障なく連動連結することができる。

実施形態を通して説明してきたように、ロボット１を、基端部が、アーム支軸を介して回転可能に設けられる一方、先端部には出力軸としてハンド支軸１０３が設けられ、内部にはハンド支軸１０３を減速駆動するハンド駆動機構８が配設された第２アーム７を備える構成として説明した。

しかし、出力軸としてはハンド支軸１０３に限定されるものではなく、当然ながらハンド駆動機構８は前記出力軸を駆動する駆動機構であればよい。そして、かかる駆動機構を内蔵するアームも第２アーム７に限定されるものではないことは言うまでもない。

上述してきた構成により、実施形態に係るロボット１では、アームの軽量化を図ることができる。

また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ロボット
２ 胴体部
３ アーム部
４ ハンド部
４ａ 第１ハンド
４ｂ 第２ハンド
７ 第２アーム
８ ハンド駆動機構
８ａ 第１駆動機構
８ｂ 第２駆動機構
９ａ 第１モータ
９ｂ 第２モータ
８１ａ 第１駆動側プーリ
８１ｂ 第２駆動側プーリ
８２ａ 第１従動側プーリ
８２ｂ 第２従動側プーリ
８３ａ 第１中間プーリ
８３ｂ 第２中間プーリ
８４ａ 第１ベルト
８４ｂ 第２ベルト
８４ａＦ 第１前段伝動ベルト
８４ｂＦ 第２前段伝動ベルト
８４ａＭ 第１中段伝動ベルト
８４ｂＭ 第２中段伝動ベルト
８４ａＲ 第１後段伝動ベルト
８４ｂＲ 第２後段伝動ベルト
９１ａ 第１駆動軸
９１ｂ 第２駆動軸
１０３ ハンド支軸（出力軸）
８３１ａ 第１駆動側中間プーリ
８３１ｂ 第２駆動側中間プーリ
８３２ａ 第１駆動側サブプーリ
８３２ｂ 第２駆動側サブプーリ
８３３ａ 第１従動側中間プーリ
８３３ｂ 第２従動側中間プーリ
８３４ａ 第１従動側サブプーリ
８３４ｂ 第２従動側サブプーリ
８３５ａ 第１駆動側ベースプレート
８３５ｂ 第２駆動側ベースプレート
８３６ａ 第１駆動側連結部材
８３６ｂ 第２駆動側連結部材
８３７ａ 第１駆動側支持プレート
８３７ｂ 第２駆動側支持プレート
８３８ａ 第１従動側ベースプレート
８３８ｂ 第２従動側ベースプレート
８３９ａ 第１従動側連結部材
８３９ｂ 第２従動側連結部材
８４０ａ 第１従動側支持プレート
８４０ｂ 第２従動側支持プレート
１０３１ 第１ハンド支軸
１０３２ 第２ハンド支軸

Claims (11)

1. 基端部が、アーム支軸を介して回転可能に設けられる一方、先端部には出力軸が設けられ、内部には前記出力軸を減速駆動する駆動機構が配設されたアームを備え、
   前記駆動機構は、
   少なくともモータ軸と、
   前記モータ軸に設けられた駆動側プーリと、
   所定の減速比を有し、前記出力軸に直接設けられた従動側プーリと、
   前記駆動側プーリと前記従動側プーリとの間に、所定の減速比を有する少なくとも１つの中間プーリと、
   前記駆動側プーリと前記従動側プーリとを、前記中間プーリを介して連動連結する複数のベルトと、
   を備えることを特徴とするロボット。
2. 前記アームの先端部に設けられた出力軸は、ハンド部を回転可能に支持するハンド支軸であること
   を特徴とする請求項１に記載のロボット。
3. 前記中間プーリは、
   前記駆動側プーリに、前段伝動ベルトを介して連動連結される駆動側中間プーリと、
   当該駆動側中間プーリと同軸に設けた駆動側サブプーリと
   を有する前段中間プーリと、
   前記従動側プーリに、後段伝動ベルトを介して連動連結される従動側中間プーリと、
   当該従動側中間プーリと同軸に設けられ、前記前段中間プーリの前記駆動側サブプーリに中段伝動ベルトを介して連動連結される従動側サブプーリと
   を有する後段中間プーリと、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のロボット。
4. 前記前段中間プーリの前記駆動側中間プーリおよび前記駆動側サブプーリと、
   前記後段中間プーリの前記従動側中間プーリおよび前記従動側サブプーリとは、
   それぞれ、ベースプレートに連結部材を介して連結した支持プレートとの間に、同軸上に重ねて配設されること
   を特徴とする請求項３に記載のロボット。
5. 前記駆動側プーリが取付けられたモータ、前記前段中間プーリ、および前記後段中間プーリは、前記ベルトの巻装方向に移動自在に取り付けられており、
   前記後段中間プーリ、前記前段中間プーリ、および前記モータと順次移動させることによって前記複数のベルトの張力をそれぞれ調整可能に構成したこと
   を特徴とする請求項３または４に記載のロボット。
6. 前記前段伝動ベルトよりも前記中段伝動ベルトが、当該中段伝動ベルトよりも前記後段伝動ベルトが、より広幅に形成されていること
   を特徴とする請求項３、４または５に記載のロボット。
7. 前記ハンド部は、
   前記ハンド支軸に沿って所定間隔をあけて設けられた複数のハンドを備え、
   前記駆動機構は、
   各前記ハンドにそれぞれ対応して設けられること
   を特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載のロボット。
8. 前記複数のハンドは、
   第１ハンド支軸に取付けられた第１ハンド、および第２ハンド支軸に取付けられた第２ハンドであり、
   前記駆動機構は、
   前記第１ハンドに対応する第１駆動機構と、前記第２ハンドに対応する第２駆動機構とであり、
   前記第１駆動機構は、
   第１モータと、
   当該第１モータの駆動軸に設けられた第１駆動側プーリと、
   所定の減速比を有し、前記第１ハンド支軸に直接設けられた第１従動側プーリと、
   前記第１駆動側プーリと前記第１従動側プーリとの間に設けられた所定の減速比を有する少なくとも１つの第１中間プーリと
   を備え、
   前記第２駆動機構は、
   第２モータと、
   当該第２モータの駆動軸に設けられた第２駆動側プーリと、
   所定の減速比を有し、前記第２ハンド支軸に直接設けられた第２従動側プーリと、
   前記第２駆動側プーリと前記第２従動側プーリとの間に設けられた所定の減速比を有する少なくとも１つの第２中間プーリと
   を備え、
   筒状に形成した前記第２ハンド支軸には前記第１ハンド支軸が挿嵌され、当該第１ハンド支軸と前記第２ハンド支軸とは、互いの軸心が同一となるように構成され、
   前記第１モータと前記第２モータとは、前記アームの幅方向に並設されること
   を特徴とする請求項７に記載のロボット。
9. 前記アームは、
   基端部が、設置面に設けられた胴体部に第１アーム支軸を介して回転可能に設けられた第１アームと、
   当該第１アームの先端部に、基端部が第２アーム支軸を介して回転可能に設けられる一方、先端部には、前記ハンド部が前記ハンド支軸を介して回転可能に設けられた第２アームとからなり、
   前記駆動機構は、
   前記第２アーム内に配設されること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のロボット。
10. 前記第１中間プーリは、
    前記第１駆動側プーリに、第１前段伝動ベルトを介して連動連結される第１駆動側中間プーリと、当該第１駆動側中間プーリと同軸に設けられた第１駆動側サブプーリとを有する第１前段中間プーリと、
    前記第１前段中間プーリの前記第１駆動側サブプーリに、第１中段伝動ベルトを介して連動連結される第１従動側サブプーリと、当該第１従動側サブプーリと同軸に設けられ、第１後段伝動ベルトを介して前記第１従動側プーリに連動連結される第１従動側中間プーリとを有する第１後段中間プーリと
    を備え、
    前記第２中間プーリは、
    前記第２駆動側プーリに、第２前段伝動ベルトを介して連動連結される第２駆動側中間プーリと、当該第２駆動側中間プーリと同軸に設けられた第２駆動側サブプーリとを有する第２前段中間プーリと、
    前記第２前段中間プーリの前記第２駆動側サブプーリに、第２中段伝動ベルトを介して連動連結される第２従動側サブプーリと、当該第２従動側サブプーリと同軸に設けられ、第２後段伝動ベルトを介して前記第２従動側プーリに連動連結される第２従動側中間プーリとを有する第２後段中間プーリと
    を備え、
    前記第１前段中間プーリと前記第２前段中間プーリとは、
    前記第１駆動側中間プーリと前記第２駆動側中間プーリとが、同一高さに配置されており、
    前記第１後段中間プーリと前記第２後段中間プーリとは、
    互いに天地逆向きに配設され、前記第１従動側サブプーリと前記第２従動側サブプーリとが、平面視で一部重合するように配置され、
    前記第１モータと前記第２モータとは、少なくともモータの基端部が前記第１アーム内に配置されること
    を特徴とする請求項９に記載のロボット。
11. 前記第１中間プーリは、
    前記第１駆動側プーリに、第１前段伝動ベルトを介して連動連結される第１駆動側中間プーリと、当該第１駆動側中間プーリと同軸に設けられた第１駆動側サブプーリとを有する第１前段中間プーリと、
    前記第１前段中間プーリの前記第１駆動側サブプーリに、第１中段伝動ベルトを介して連動連結される第１従動側サブプーリと、当該第１従動側サブプーリと同軸に設けられ、第１後段伝動ベルトを介して前記第１従動側プーリに連動連結される第１従動側中間プーリとを有する第１後段中間プーリと
    を備え、
    前記第２中間プーリは、
    前記第２駆動側プーリに、第２前段伝動ベルトを介して連動連結される第２駆動側中間プーリと、当該第２駆動側中間プーリと同軸に設けられた第２駆動側サブプーリとを有する第２前段中間プーリと、
    前記第２前段中間プーリの前記第２駆動側サブプーリに、第２中段伝動ベルトを介して連動連結される第２従動側サブプーリと、当該第２従動側サブプーリと同軸に設けられ、第２後段伝動ベルトを介して前記第２従動側プーリに連動連結される第２従動側中間プーリとを有する第２後段中間プーリと
    を備え、
    前記第１モータと前記第２モータとは、それぞれの駆動軸の突出方向が互いに逆向きになるように前記第２アーム内に配設されており、
    前記第１前段中間プーリと前記第２前段中間プーリとは、
    互いに天地逆向きに配設され、前記第１駆動側中間プーリと前記第２駆動側中間プーリとが、平面視で一部重合するように配置されること
    を特徴とする請求項９に記載のロボット。

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