JP2015174207A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボットは、第1アームと、関節を介して第1アームに回動可能に設けられた第2アームと、関節内に挿通され、電源線26を有するフレキシブル配線板68−1と、接地された接地線28を有する第1接地板68−2及び第2接地板68−3と、を有し、フレキシブル配線板68−1は、第1接地板68−2と第2接地板68−3とに挟まれている。
【選択図】図4
Description
上記の2つの配線方式のいずれを採用するにせよ、回転関節部分では、相対回転する2つの部材(ベースとアーム、アームとアーム、アームと手首部など)の相対回転を阻害しないような配線構造とする必要がある。
図1は、本実施形態に係るロボットの概略構成を模式的に示す斜視図である。なお、実施形態における「回動」とは、正転及び逆転を意味する。
まず、ロボット10のジョイント73からリンク80までの多関節アーム構造(腕から手まで)は、本体部71をZ軸方向に貫く肩軸91を中心にして水平方向に旋回する。即ち、ジョイント73は、本体部71の多関節アームが連結される表面に対して交差する回転軸のことをいい、本実施形態では、本体部71の表面に対して略直交する回転軸になっている。
また、エンドエフェクターが取り付けられるリンク81が、多関節アーム構造における一端(末端)であり、本体部71(基底部70側)に取り付けられたジョイント73がロボットアーム構造における他端(根元)に相当する。なお、以降の説明において、ロボットアーム構造におけるリンク81に近い側を「末端側」、基底部70に近い側を「根元側」という表現も用いる。
また、本体部71には、ロボットアーム構造を回転駆動するためのモーター、及び複数のギヤを含む減速機構などが組み込まれている。また、以降説明する各回動軸の近傍にも、該当するリンクやエンドエフェクターを駆動するためのモーター、及び減速機構などが組み込まれている。
なお、本実施形態の多関節アームにおいて、第1番目の一の回動軸92と略平行な一の回動軸は、本体側から順に第1〜第n番目の一の回動軸と、追番にて名称を付す。ここで、「略平行」とは、完全に平行である構成に加えて、10°以内の範囲で交差している構成を含むものと定義する。
また、回動軸の延在方向は、ロボット10が動作すると変化する(例えば、肩軸91を中心に旋回した場合)ため、図1に示す多関節アームの態様を初期状態と定義し、この初期状態に設置された状態を前提として説明する。
そして、リンク78の末端側には、駆動伝達部(駆動部)50と電装部(電源部)60とを有するジョイント79が組み合わされている。ジョイント79は、一の回動軸と略直交する二の回動軸94であってリンク78の末端側をY軸方向に貫く二の回動軸94を中心にしてジョイント79がリンク78に対して捻れ方向に回動するように駆動される。
また、ジョイント79の末端側には、リンク80が組み合わされており、このリンク80は、ジョイント79の末端側をX軸方向に貫く第3番目の一の回動軸95を中心にして駆動される。
図2は、本実施形態に係るロボット10のジョイント79に対してリンク80を屈伸回動させる駆動伝達部50の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図2では、駆動伝達部50以外の部材を一部省略するとともに、ジョイント79内部の駆動伝達部50の構造を説明する便宜上、一部を透視して示す。
そして、駆動プーリー85と従動プーリー86とは無縁の動力伝達索条としてのタイミングベルト87を介して連結されている。また、駆動プーリー85と従動プーリー86との間には、タイミングベルト87のテンションを調整するためにタイミングベルト87の動きに従って回動可能に接触させたプーリーを有するアイドラー88が配置されている。
以上、説明した構成のジョイント79に備わる駆動伝達部50によれば、第3番目の一の回動軸95に駆動用回転源としてのモーターを直接接続する構造よりも、第3番目の一の回動軸95を設置するジョイント79の小型化が図れる。具体的には、第3番目の一の回動軸95の軸方向にモーターが配置されることによる多関節アームの延伸方向と直交するアーム幅方向へのジョイント79の幅の増大が抑えられる。
図3は、本実施形態に係るロボット10の電装部60の概略構成を模式的に示す斜視図である。なお、図3では、電装部60以外の部材を一部省略するとともに、ジョイント79及びリンク80の内部の配線構造を説明する便宜上、一部を透視して示している。
本実施形態に係るロボット10は、FPC(フレキシブル配線板)68−1と、FPC(第1接地板)68−2と、FPC(第2接地板)68−3とを備えている。FPC68−1は、FPC68−2とFPC68−3とに挟まれている。
FPC68は、フラットケーブルに類するもののなかで特に可撓性に富み、また、薄いので、電装部60の実装構造の薄型化・小型化に効果を奏する。また、屈曲させやすいことから配線の引き回し経路の自由度が高く、リール68w(図3参照)の形成がし易いので、ロボット10の各部材の配線材料として好適である。
Claims (10)
- 第1アームと、
関節を介して前記第1アームに回動可能に設けられた第2アームと、
前記関節内に挿通され、電源線を有するフレキシブル配線板と、
接地された接地線を有する第1接地板及び第2接地板と、
を有し、
前記フレキシブル配線板は、前記第1接地板と前記第2接地板とに挟まれていることを特徴とするロボット。 - 請求項1に記載のロボットにおいて、
前記第1接地板の接地線の幅及び前記第2接地板の接地線の幅は、前記電源線の幅よりも広いことを特徴とするロボット。 - 請求項1又は2に記載のロボットにおいて、
前記第1接地板及び前記第2接地板は、ベタに前記接地線が形成されていることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記第1接地板及び前記第2接地板は、フラットケーブルであることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記フレキシブル配線板は、複数の前記電源線を有することを特徴とするロボット。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記電源線に接続されたスイッチング素子を含む電源部を有することを特徴とするロボット。 - 請求項6に記載のロボットにおいて、
前記電源部は、DC/DCコンバーターであることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記第2アームを駆動する駆動部を有し、
前記電源線は、前記駆動部に電源を供給することを特徴とするロボット。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記第2アームに設けられたエンドエフェクターを有し、
前記電源線は、前記エンドエフェクターに電源を供給することを特徴とするロボット。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記第2アームに設けられ、前記フレキシブル配線板の一端側が前記関節と略平行する回動軸回りに巻回されたリールを有していることを特徴とするロボット。
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