JP2016107355A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】周囲との干渉を抑制する。【解決手段】ロボットは、アームと、アームの先端側に取り付けられたエンドベースと、エンドベースをアームに対して所定の駆動軸周りに動作させるアクチュエータとを備え、アクチュエータは前記アームの先端と基端との間に配置され、被収容物を収容するように構成された収容空間が、アームのうちその基端とアクチュエータとの間に形成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、ロボットに関する。

特許文献１は、アームと、アームの先端に取り付けられたエンドベースとを備える産業用ロボットを開示している。エンドベースは、エンドエフェクタ（作業ツール）として溶接トーチを保持している。アームには、溶接トーチに向けて溶接ワイヤを送給する送給装置（周辺機器）がアームから突出するように取り付けられている。

国際公開第２００８／０８４７３７号

特許文献１に記載されるような産業用ロボットは、通常、アームやエンドベースの姿勢を変更させながら、エンドエフェクタによりワークに対して作業を行う。このとき、アームから突出している周辺機器が、ワークや他の機器と干渉しうる。

そこで、本開示は、周囲との干渉を抑制することが可能なロボットを説明する。

本開示の一つの観点に係るロボットは、アームと、アームの先端側に取り付けられたエンドベースと、エンドベースをアームに対して所定の駆動軸周りに動作させるアクチュエータとを備え、アクチュエータはアームの先端と基端との間に配置され、被収容物を収容するように構成された収容空間が、アームのうちその基端とアクチュエータとの間に形成されている。

本開示に係るロボットによれば、周囲との干渉を抑制することが可能となる。

図１は、ロボットを示す斜視図である。 図２は、第２のアームの先端部を上方から見た斜視図である。 図３は、第２のアームの先端部を下方から見た斜視図である。 図４は、第２のアームの先端部の上面図である。 図５は、第２のアームの先端部の下面図である。 図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図８は、扁平モータを示す斜視図である。 図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図１０は、第２のアームの先端部の他の例を部分的に示す透視斜視図である。 図１１は、第２のアームの先端部の他の例を部分的に示す透視斜視図である。 図１２は、第２のアームの先端部の他の例を示す斜視図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［ロボットの構成］
ロボット１は、図示しないワークに対して作業を行う作業用ロボットである。本実施形態では、ロボット１の一例として、自動車のボディ等の被溶接物に対してアーク溶接を行う溶接ロボットについて説明する。

ロボット１は、図１に示されるように、基台１０と、旋回部１２と、第１のアーム１４と、第２のアーム１６と、エンドベース（手首部）１８と、溶接トーチＷＴ（エンドエフェクタ）と、送給装置２０（被収容物、周辺機器）と、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂとを備える。基台１０、旋回部１２、第１のアーム１４、第２のアーム１６、及びエンドベース（手首部）１８は、ロボット１の基端から先端に向けてこの順に直列に接続されている。

基台１０は、床面（設置面）に固定されており、ロボット１全体を支持する。基台１０の内部には、図示しない第１のアクチュエータ（モータ）が搭載されている。

旋回部１２は、基台１０上に設けられている。旋回部１２は、鉛直方向に延びる第１の軸Ａｘ１を旋回軸として、基台１０に対して第１の軸Ａｘ１周りに旋回可能である。旋回部１２は、第１のアクチュエータを動力源として駆動され、第１の軸Ａｘ１周りに旋回する。第１の軸Ａｘ１は、Ｓ軸と称されることもある。

第１のアーム１４は、旋回部１２及び第１のアーム１４の接続部分（第１のアーム１４のうち旋回部１２側の端部）２４を通る第２の軸Ａｘ２を揺動軸として、旋回部１２に対して第２の軸Ａｘ２周りに揺動可能である。旋回部１２及び第１のアーム１４の接続部分２４には、図示しない第２のアクチュエータ（モータ）が搭載されている。第１のアーム１４は、第２のアクチュエータを動力源として駆動され、第２の軸Ａｘ２周りに揺動する。第２の軸Ａｘ２は、Ｌ軸と称されることもある。

第２のアーム１６は、第１のアーム１４側に位置する基端部２６と、エンドベース１８側に位置する先端部２８とを有する。基端部２６は、第１のアーム１４及び第２のアーム１６の接続部分（第１のアーム１４のうち基端部２６側の端部）３０を通る第３の軸Ａｘ３を揺動軸として、第１のアーム１４に対して第３の軸Ａｘ３周りに揺動可能である。そのため、第２のアーム１６も全体として、第１のアーム１４に対して第３の軸Ａｘ３周りに揺動可能である。第１のアーム１４及び第２のアーム１６の接続部分３０には、図示しない第３のアクチュエータ（モータ）が搭載されている。第２のアーム１６（基端部２６）は、第３のアクチュエータを動力源として駆動され、第３の軸Ａｘ３周りに揺動する。第３の軸Ａｘ３は、第２の軸Ａｘ２と平行に延びている。第３の軸Ａｘ３は、Ｕ軸と称されることもある。基端部２６の内部には、図示しない第４のアクチュエータ（モータ）が搭載されている。

先端部２８は、詳細な構成については後述するが、第２のアーム１６の中心を通る第４の軸Ａｘ４を旋回軸として、基端部２６に対して第４の軸Ａｘ４周りに旋回可能である。先端部２８は、第４のアクチュエータを動力源として駆動され、第４の軸Ａｘ４周りに旋回する。第４の軸Ａｘ４は、Ｒ軸と称されることもある。

エンドベース１８は、詳細な構成については後述するが、第２のアーム１６側に位置する基端部（揺動部）３２と、先端側に位置する先端部（回転部）３４とを有する。基端部３２は、第２のアーム１６（先端部２８）及びエンドベース１８（基端部３２）の接続部分を通る第５の軸Ａｘ５を揺動軸として、先端部２８に対して第５の軸Ａｘ５（駆動軸、第１の駆動軸）周りに揺動可能である。基端部３２は、扁平モータ２２Ａを動力源として駆動され、第５の軸Ａｘ５周りに揺動する。第５の軸Ａｘ５は、Ｂ軸と称されることもある。

先端部３４は、エンドベース１８の中心を通る第６の軸Ａｘ６（駆動軸、第２の駆動軸）を回転軸として、基端部３２に対して第６の軸Ａｘ６周りに回転可能に取り付けられている。先端部３４は、詳しくは後述するが、扁平モータ２２Ｂを動力源として駆動され、第６の軸Ａｘ６周りに回転する。第６の軸Ａｘ６は、Ｔ軸と称されることもある。

溶接トーチＷＴは、エンドエフェクタの一種であり、先端部３４に配置されている。溶接トーチＷＴの先端には、溶接ワイヤに電流を供給するためのコンタクトチップや、アークをシールドするシールドガスを供給するためのオリフィス等が設けられている。溶接トーチＷＴは、先端部３４に対して着脱可能に取り付けられていてもよいし、先端部３４と一体化されていてもよい。すなわち、先端部３４（エンドベース１８）は、溶接トーチＷＴ（エンドエフェクタ）を保持可能に構成されている。

送給装置２０は、第２のアーム１６の先端部２８内に配置されている。送給装置２０は、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２（線状体）内を通る溶接ワイヤを送給する装置である。具体的には、送給装置２０は、一対の送給ローラ（図示せず）と、モータ２０ａとを含む。一対の送給ローラは、溶接ワイヤを挟持する。モータ２０ａは、一対の送給ローラの少なくとも一方を駆動する。モータ２０ａによって送給ローラの回転が行われると、その回転に伴い、一対の送給ローラによって挟持されている溶接ワイヤが送り出される。

コンジットケーブルＣ１は、図示しないワイヤリールから基端部２６内をＸ軸方向に延びる貫通孔２６ａ（図１参照）を通り、送給装置２０へと延びている。コンジットケーブルＣ２は、送給装置２０から先端部２８内及びエンドベース１８内を通り、溶接トーチＷＴへと延びている。すなわち、送給装置２０によって送り出される溶接ワイヤは、ワイヤリールからコンジットケーブルＣ１，Ｃ２を通って、溶接トーチＷＴの先端に至る。送給装置２０による溶接ワイヤの送給方式は、本実施形態ではプル式であるが、プッシュ式やプッシュ・プル式であってもよい。

扁平モータ２２Ａ，２２Ｂは、エンドベース１８の基端部３２及び先端部３４をそれぞれ駆動するアクチュエータである。扁平モータ２２Ａ，２２Ｂは、第２のアーム１６の先端部２８内に設けられている。扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの構成は同じであるので、以下では扁平モータ２２Ａの構成を説明し、扁平モータ２２Ｂの構成の説明は省略する。

扁平モータ２２Ａは、図８及び図９に示されるように、ケーシング３６（本体部）と、ロータ３８と、ステータ４０と、プーリ４２と、ブレーキディスク４４と、ブレーキ４６（突出部）と、エンコーダ４８とを有する。ケーシング３６は、出力軸Ａｘ７方向における厚さが出力軸Ａｘ７に直交する方向における幅よりも小さい扁平形状を呈する。ケーシング３６は、図９に示されるように、第１の部分５０と、第２の部分５２とを有する。

第１の部分５０は、中心部が開口された円板状の底壁部５０ａと、底壁部５０ａの内縁に立設された円筒状の内壁部５０ｂと、底壁部５０ａの外縁に立設された円筒状の外壁部５０ｃとを含む。底壁部５０ａには、ブレーキ４６が設けられる箇所に開口５０ｄが形成されている。内壁部５０ｂ及び外壁部５０ｃは共に、出力軸Ａｘ７の延在方向において、底壁部５０ａから第２の部分５２に向けて延びている。内壁部５０ｂのうち底壁部５０ａ側の開口にはカバー５０ｅが着脱可能に取り付けられている。内壁部５０ｂと、カバー５０ｅと、後述する第１の壁部３８ａとは、これらによって囲まれる空間Ｖ１を形成している。

第２の部分５２は、中心部が開口された円板状を呈している。第２の部分５２は、その外縁側において、第１の部分５０の外壁部５０ｃと接続される。第２の部分５２と外壁部５０ｃとが接続された状態において、第１の部分５０と第２の部分５２との間には円環状の空間Ｖ２が形成される。

ロータ３８は、出力軸Ａｘ７を中心に回転駆動される部材である。ロータ３８は、第１の壁部３８ａ〜第４の壁部３８ｄを含む。第１の壁部３８ａは、円盤状を呈する。第１の壁部３８ａは、第２の部分５２の開口部から外部に露出している。第１の壁部３８ａの中心には、出力軸Ａｘ７方向に沿って延びる貫通孔３８ｅが形成されている。第２の壁部３８ｂは、円筒状を呈する。第２の壁部３８ｂの一端は第１の壁部３８ａの外縁に接続されており、第２の壁部３８ｂの他端は第１の壁部３８ａからケーシング３６の内側（第１の部分５０の底壁部５０ａ側）に向けて延びている。

第３の壁部３８ｃは、中心部が開口された円板状を呈する。第３の壁部３８ｃの内縁は、第２の壁部３８ｂの他端に接続されており、第３の壁部３８ｃの外縁は第２の壁部３８ｂよりも外側（第１の部分５０の外壁部５０ｃ側）に向けて延びている。第４の壁部３８ｄは、円筒状を呈する。第４の壁部３８ｄの一端は第３の壁部３８ｃの外縁に接続されており、第４の壁部３８ｄの他端は第３の壁部３８ｃからケーシング３６の内側（第１の部分５０の底壁部５０ａ側）に向けて延びている。第４の壁部３８ｄは、空間Ｖ２内に位置している。

第２の壁部３８ｂと第２の部分５２の内縁との間には、円環状のベアリング５４が取り付けられている。第４の壁部３８ｄの内壁面と内壁部５０ｂの外壁面との間には、円環状のベアリング５６が取り付けられている。ロータ３８は、これらのベアリング５４，５６によりケーシング３６に対して回転可能である。第４の壁部３８ｄの外壁面には、円環状のマグネット５８が取り付けられている。

ステータ４０は、ロータ３８に回転力を付与する部材である。ステータ４０は、外壁部５０ｃの内壁面に固定されている。ステータ４０の内周面は、第４の壁部３８ｄの外壁面及びマグネット５８の外周面と対向している。ステータ４０は、空間Ｖ２内に位置している。プーリ４２は、出力軸Ａｘ７に沿って延びる軸部材４２ａを含む。軸部材４２ａは、貫通孔３８ｅ内に挿通され、貫通孔３８ｅに固定されている。すなわち、プーリ４２は、第１の壁部３８ａに取り付けられており、ロータ３８と共に回転する。軸部材４２ａの先端は、空間Ｖ１内に位置している。なお、以下では、区別する必要がある場合に、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂのプーリ４２をそれぞれ「プーリ４２Ａ」、「プーリ４２Ｂ」と称する。

ブレーキディスク４４は、中心部が開口された円板状を呈する。ブレーキディスク４４は、第４の壁部３８ｄの他端に固定されている。そのため、ブレーキディスク４４は、ロータ３８と共に回転する。ブレーキディスク４４は、空間Ｖ２内に位置している。

ブレーキ４６は、ロータ３８を制動する制動装置である。ブレーキ４６は、ケーシング３６（第１の部分５０）から外方に向けて、出力軸Ａｘ７とは偏心した位置において出力軸Ａｘ７に沿って突出している。ブレーキ４６の一例としては、電磁ブレーキが挙げられる。ブレーキ４６は、摩擦材４６ａと、摩擦材４６ａを保持するホルダ４６ｂと、ホルダ４６ｂをブレーキディスク４４に対して近接及び離間させるアクチュエータ４６ｃとを含む。アクチュエータ４６ｃがホルダ４６ｂをブレーキディスク４４に向けて駆動し、摩擦材４６ａがブレーキディスク４４に押しつけられると、ブレーキディスク４４に摩擦力が作用する。これにより、回転状態のロータ３８が減速又は静止すると共に、静止状態のロータ３８の回転が妨げられる。

エンコーダ４８は、空間Ｖ１内に配置されている。エンコーダ４８は、例えばロータリエンコーダである。エンコーダ４８は、プーリ４２の軸部材４２ａに接続されている。そのため、エンコーダ４８は、プーリ４２を介してロータ３８の回転数、回転角、回転速度といった扁平モータ２２Ａの駆動量を検出可能である。

［先端部の構成］
続いて、先端部２８の構成について、図２〜図７を参照して詳しく説明する。先端部２８は、一対の側壁部６０Ａ，６０Ｂと、端壁部６０Ｃと、底壁部６０Ｄとを含む。側壁部６０Ａ，６０Ｂは、矩形状を呈する板状体であり、第４の軸Ａｘ４に沿って延びている。側壁部６０Ａ，６０Ｂは、第５の軸Ａｘ５の延在方向において離間しつつ互いの主面同士が対向している。側壁部６０Ａ，６０Ｂのうち第４の軸Ａｘ４方向に沿って延びる一対の長辺は、基端部２６側からエンドベース１８側に向かうにつれて互いに近づくように延びている。以下では、第４の軸Ａｘ４をＸ軸（図２〜図７参照）といい、第５の軸Ａｘ５をＹ軸（同図参照）といい、Ｘ軸及びＹ軸の双方に直交する軸をＺ軸（同図参照）という。なお、本明細書において、「矩形状」とは、図面に示されるように側壁部６０Ａ，６０Ｂの角部が丸みを帯びた状態も含む。

側壁部６０Ａは、基端部２６側からエンドベース１８側に向けて、Ｘ軸の延在方向に沿って第１の部分６２Ａ、第２の部分６４Ａ、及び第３の部分６６Ａ（先端部）を含む。第１の部分６２Ａには、切欠き６８が設けられている。切欠き６８は、Ｚ軸方向に延びており、側壁部６０Ａの一対の長辺のうち一方側（図２の上側）に向けて開放されている。すなわち、切欠き６８は、側壁部６０Ａの一対の長辺のうち他方側（図２の下側）に向けて略Ｃ字形状に窪んだ凹形状を呈している。

第２の部分６４ＡのＹ軸方向の幅は、第１及び第３の部分６２Ａ，６６ＡのＹ軸方向の幅よりも大きく設定されている（図２及び図４参照）。そのため、第２の部分６４Ａは、第１及び第３の部分６２Ａ，６６Ａよりも側壁部６０Ｂ側に向けて突出している。第２の部分６４Ａの内部には空間Ｖ３が形成されている（図２及び図７参照）。空間Ｖ３内には、扁平モータ２２Ａが配置されている。

第３の部分６６Ａの内部には、空間Ｖ３と連通する空間Ｖ４が形成されている。空間Ｖ４内には、ギアユニット７０Ａが配置されている。ギアユニット７０Ａは、プーリ７２Ａと、第１及び第２のベベルギア（図示せず）とを含む。ギアユニット７０Ａのプーリ７２Ａと扁平モータ２２Ａのプーリ４２Ａとの間には、ベルトＢＴ１が架け渡されている。プーリ７２Ａは第１のベベルギアと接続されており、第１及び第２のベベルギア同士は歯合している。第１のベベルギアは第３の部分６６Ａ内においてＹ軸方向に沿って延びており、第２のベベルギアは基端部３２内においてＸ軸方向に沿って延びている。そのため、略９０°の角度で交差する第１及び第２のベベルギアの間で、回転力が伝達される。従って、扁平モータ２２Ａの駆動力は、プーリ４２Ａ、ベルトＢＴ１、プーリ７２Ａ、第１のベベルギア、及び第２のベベルギアを介して基端部３２に伝達される。その結果、扁平モータ２２Ａは、基端部３２を第５の軸Ａｘ５周りに動作させる（揺動させる）。なお、扁平モータ２２Ａから基端部３２まで駆動力が伝達される過程で、減速機等により基端部３２における回転数を減じてもよい。

第２の部分６４Ａ及び第３の部分６６Ａの外側面には、カバー部材７４が着脱可能に取り付けられている（図２及び図７参照）。カバー部材７４は、空間Ｖ３，Ｖ４を閉塞し、空間Ｖ３，Ｖ４内の扁平モータ２２Ａ、ギアユニット７０Ａ及びベルトＢＴ１を覆っている。

側壁部６０Ｂは、基端部２６側からエンドベース１８側に向けて、Ｘ軸の延在方向に沿って第１の部分６２Ｂ、第２の部分６４Ｂ、及び第３の部分６６Ｂ（先端部）を含む。第１の部分６２Ｂには、その厚さ方向（Ｙ軸方向）に貫通する略円形の貫通孔７６が設けられている。貫通孔７６の外側には、貫通孔７６を閉塞するカバー部材７８が取り付けられている（図３及び図６参照）。カバー部材７８は、透明、半透明、及び不透明のいずれでもよい。カバー部材７８が透明又は半透明の場合には、貫通孔７６及びカバー部材７８によって窓部が構成され、これらを通じて先端部２８の内部（後述する空間Ｖ７の内部）を視認可能となる。この場合、送給装置２０における溶接ワイヤの挿通状態や送給装置２０の計器の表示などを外部から確認することができる。

第２の部分６４ＢのＹ軸方向の幅は、第１及び第３の部分６２Ｂ，６６ＢのＹ軸方向の幅よりも大きく設定されている。そのため、第２の部分６４Ｂは、第１及び第３の部分６２Ｂ，６６Ｂよりも側壁部６０Ａ側に向けて突出している。第２の部分６４Ｂの内部には空間Ｖ５が形成されている（図３及び図７参照）。空間Ｖ５内には、扁平モータ２２Ｂが配置されている。

第３の部分６６Ｂの内部には、空間Ｖ５と連通する空間Ｖ６が形成されている。空間Ｖ６内には、ギアユニット７０Ｂが配置されている。ギアユニット７０Ｂは、プーリ７２Ｂと、第３及び第４のベベルギア（図示せず）とを含む。プーリ７２Ｂは、入力部に接続されている。ギアユニット７０Ｂのプーリ７２Ｂと扁平モータ２２Ｂのプーリ４２Ｂとの間には、ベルトＢＴ２が架け渡されている。プーリ７２Ｂは第３のベベルギアと接続されており、第３及び第４のベベルギア同士は歯合している。第３のベベルギアは第３の部分６６Ｂ内においてＹ軸方向に沿って延びており、第４のベベルギアは基端部３２内においてＸ軸方向に沿って延びている。そのため、略９０°の角度で交差する第３及び第４のベベルギアの間で、回転力が伝達される。従って、扁平モータ２２Ｂの駆動力はプーリ４２Ｂ、ベルトＢＴ２、プーリ７２Ｂ、第３のベベルギア、及び第４のベベルギアを介して先端部３４に伝達される。その結果、扁平モータ２２Ｂは、先端部３４を第６の軸Ａｘ６周りに動作させる（回転させる）。なお、扁平モータ２２Ｂから先端部３４まで駆動力が伝達される過程で、減速機等により先端部３４における回転数を減じてもよい。

第２の部分６４Ｂ及び第３の部分６６Ｂの外側面には、カバー部材８０が着脱可能に取り付けられている（図３及び図７参照）。カバー部材８０は、空間Ｖ５，Ｖ６を閉塞し、空間Ｖ５，Ｖ６内の扁平モータ２２Ｂ、ギアユニット７０Ｂ及びベルトＢＴ２を覆っている。

第１の部分６２Ａ，６２Ｂは、これらの間に空間Ｖ７（後述する）をなすように、Ｙ軸方向において互いに対向している。第２の部分６４Ａ，６４Ｂは、これらの間に空間Ｖ８（後述する）をなすように、Ｙ軸方向において互いに対向している。そのため、第２の部分６４Ａ，６４Ｂの各空間Ｖ３，Ｖ５にそれぞれ配置される扁平モータ２２Ａ，２２Ｂも、これらの間に空間Ｖ８（後述する）をなすように、Ｙ軸方向において互いに対向している。第３の部分６６Ａ，６６Ｂは、これらの間に空間Ｖ１０（後述する）をなすように、Ｙ軸方向において互いに対向している。

端壁部６０Ｃは、矩形状を呈する板状体であり、第１の部分６２Ａ，６２Ｂの基端部２６寄りの端部同士を接続している。端壁部６０Ｃには、その厚さ方向（Ｘ軸方向）に貫通する貫通孔８２が形成されている（図２参照）。貫通孔８２は、基端部２６の貫通孔２６ａと連通している。貫通孔８２を通じて、コンジットケーブルＣ１が基端部２６から先端部２８内へと延びている。

底壁部６０Ｄは、矩形状を呈する板状体であり、Ｘ軸方向に延びている。底壁部６０Ｄは、端壁部６０Ｃから第２の部分６４Ａ，６４Ｂまで延びている。底壁部６０Ｄは、側壁部６０Ａ，６０Ｂの一対の長辺のうち他方側（図２の下側）に位置している。底壁部６０Ｄは、Ｘ軸方向において端壁部６０Ｃ及び第１の部分６２Ａ，６２Ｂ側に位置する第１の部分８４Ａと、Ｘ軸方向において第１の部分８４Ａよりも第２の部分６４Ａ，６４Ｂ側に位置する第２の部分８４Ｂとを含む。

第１の部分８４Ａは、端壁部６０Ｃ及び第１の部分６２Ａ，６２Ｂと共に、図２の上方に向けて開放された空間Ｖ７を先端部２８内に形成している（図２、図４及び図６参照）。空間Ｖ７は、端壁部６０Ｃの貫通孔８２を介して、基端部２６の貫通孔２６ａと連通している。

端壁部６０Ｃ及び第１の部分６２Ａ，６２Ｂのうち、Ｚ軸方向において第１の部分８４Ａとは反対側の端部は、空間Ｖ７の開口部８６をなしている。開口部８６には、カバー部材８８が開口部８６を開閉可能に取り付けられている。カバー部材８８は、透明、半透明、及び不透明のいずれでもよい。カバー部材８８が透明又は半透明の場合には、開口部８６及びカバー部材８８によって窓部が構成され、これらを通じて空間Ｖ７の内部を視認可能となる。この場合、送給装置２０における溶接ワイヤの挿通状態や送給装置２０の計器の表示などを外部から確認することができる。

空間Ｖ７には、送給装置２０が収容されている。すなわち、空間Ｖ７は、送給装置２０の収容空間として機能する。送給装置２０のモータ２０ａは、切欠き６８に取り付けられており、空間Ｖ７の外側に位置している。そのため、送給装置２０のうちモータ２０ａ以外の部分が、カバー部材８８によって覆われている。

第２の部分８４Ｂは、第２の部分６４Ａ，６４Ｂと共に、図２の上方に向けて開放された空間Ｖ８を先端部２８内に形成している（図２、図４及び図７参照）。本実施形態において、第２の部分８４Ｂの厚さ（Ｚ軸方向における大きさ）は、第１の部分８４Ａの厚さ（Ｚ軸方向における大きさ）よりも大きい。そのため、第２の部分６４Ａ，６４Ｂが互いに近づき合うように突出していることと相俟って、空間Ｖ８の大きさは、空間Ｖ７の大きさよりも小さい。第２の部分８４Ｂの内部は、図７に示されるように、中空状となっている。第２の部分８４Ｂ内の空間Ｖ９は、空間Ｖ３，Ｖ５と連通している。空間Ｖ９内には、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの各ブレーキ４６が位置している。空間Ｖ９内においては、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの各ブレーキ４６がＹ軸方向において互いに対向している。

なお、本実施形態において、底壁部６０Ｄは、第３の部分６６Ａ，６６Ｂまでは延在していない。そのため、第３の部分６６Ａ，６６Ｂは、第２の部分６４Ａ，６４ＢからＸ軸方向に沿って二叉状に延びている。従って、Ｙ軸方向において対向する第３の部分６６Ａ，６６Ｂの間の空間Ｖ１０は、Ｚ軸方向において開放されている。空間Ｖ７，Ｖ８，Ｖ１０は、先端部２８（第２のアーム１６）の延在方向（Ｘ軸方向）において互いに連通している。そのため、空間Ｖ７，Ｖ８，Ｖ１０は、先端部２８内において、Ｘ軸方向に沿って延びる中空路を形成している。さらに、貫通孔２６ａ，８２及び空間Ｖ７，Ｖ８，Ｖ１０は、第２のアーム１６内において、Ｘ軸方向に沿って延びる中空路（第１の中空路）を形成している。

［エンドベースの構成］
続いて、エンドベース１８の構成について、図２〜図７を参照して詳しく説明する。基端部３２は、矩形状を呈する板状体である。基端部３２は、第１〜第３の部分９０Ａ〜９０Ｃを含む。第１及び第２の部分９０Ａ，９０Ｂは、Ｙ軸方向において離間しつつ互いの主面同士が対向している。第１の部分９０Ａは、側壁部６０Ａの第３の部分６６Ａに対して、第５の軸Ａｘ５周りに揺動可能に取り付けられている。第２の部分９０Ｂは、側壁部６０Ｂの第３の部分６６Ｂに対して、第５の軸Ａｘ５周りに揺動可能に取り付けられている。

第３の部分９０Ｃは、第１及び第２の部分９０Ａ，９０Ｂに架け渡されるように、第１及び第２の部分９０Ａ，９０Ｂの端部と接続されている。第３の部分９０Ｃには、第６の軸Ａｘ６方向に貫通する貫通孔３２ａが略中央部分に形成されている。

先端部３４は、矩形状を呈する板状体である。先端部３４には、第６の軸Ａｘ６方向に貫通する貫通孔３４ａが略中央部分に形成されている。貫通孔３４ａは、貫通孔３２ａ及び互いに対向する第１及び第２の部分９０Ａ，９０Ｂの間の空間Ｖ１１と、第６の軸Ａｘ６方向において連通している。そのため、貫通孔３２ａ，３４ａ及び空間Ｖ１１は、エンドベース１８内において、第６の軸Ａｘ６方向に沿って延びる中空路（第２の中空路）を形成している。空間Ｖ１０，Ｖ１１は隣接しており、これらも連通しているので、第２のアーム１６の基端（基端部２６）からエンドベース１８の先端（先端部３４）にかけて、貫通孔２６ａ，８２と、空間Ｖ７，Ｖ８，Ｖ１０，Ｖ１１と、貫通孔３２ａ，３４ａとが、一つの中空路としても機能する。

［作用］
以上のような本実施形態においては、本実施形態においては、送給装置２０を収容する空間Ｖ７が第２のアーム１６（先端部３４）に形成されている。そのため、送給装置２０が空間Ｖ７内に収容された状態において、第２のアーム１６（先端部３４）外に送給装置２０が突出し難い。従って、ロボット１が動作した場合でも、送給装置２０と周囲（ワークや他の機器）との干渉を抑制することができる。その結果、干渉を見込んで比較的広い作業領域を設定したり、干渉を防ぐためにロボット１の動作範囲を限定したりするなどの手間を省くことができると共に、より狭い空間にもロボット１がアクセスできるようになる。

本実施形態では、エンドベース１８を動作させる扁平モータ２２Ａ，２２Ｂが、第１の部分６２Ａ，６２Ｂと第３の部分６６Ａ，６６Ｂとの間に位置する第２の部分６４Ａ，６４Ｂ内に配置されている。すなわち、Ｘ軸方向において、空間Ｖ７は、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂよりも第２のアーム１６の基端（基端部２６）側に位置している。扁平モータ２２Ａ，２２Ｂは、第２のアーム１６の先端側（エンドベース１８側）に向けて延びるベルトＢＴ１，ＢＴ２を用いてエンドベース１８を駆動させるので、送給装置２０が第２のアーム１６の基端（基端部２６）側に位置していると、ベルトＢＴ１，ＢＴ２と送給装置２０に接続される各種ケーブルとが交差し難い。従って、ベルトＢＴ１，ＢＴ２や各種ケーブル等の配置を簡素化することができる。

送給装置２０が第２のアーム１６の先端（エンドベース１８）側に位置していると、エンドベース１８（基端部３２）の揺動に伴い、送給装置２０からエンドベース１８へと延びるコンジットケーブルＣ２に対して大きな力が作用し得る。この場合、コンジットケーブルＣ２の内部を送給される溶接ワイヤに曲げ癖が生じやすくなる。しかしながら、本実施形態のように、送給装置２０を収容する空間Ｖ７が扁平モータ２２Ａ，２２Ｂよりも第２のアーム１６の基端（基端部２６）側に位置していると、コンジットケーブルＣ２に力が作用し難くなる。そのため、溶接ワイヤに曲げ癖が生ずることを抑制できる。

本実施形態では、第２のアーム１６に、その延在方向（Ｘ軸方向）に沿って延びる中空路が形成されていると共に、エンドベース１８に、第６の軸Ａｘ６に沿って延びる中空路が形成されている。これらの中空路には、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２が配設されている。そのため、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２も、第２のアーム１６（先端部３４）外にはみ出し難い。従って、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２のような長尺の線状体がロボット１の外部を延びている場合には、ロボット１の動作に伴い線状体が揺動し、周囲（ワークや他の機器）と干渉し得るが、本実施形態においてはそのような干渉を抑制することができる。

本実施形態では、空間Ｖ７は第２のアーム１６の一部をなす壁部（端壁部６０Ｃ、第１の部分６２Ａ，６２Ｂ、及び第１の部分８４Ａ）に囲まれて構成されており、当該壁部は開口部８６を有している。そのため、送給装置２０は、開口部８６を通じて空間Ｖ７内に挿入される。従って、送給装置２０を容易に空間Ｖ７内に収容することができる。

本実施形態では、カバー部材７８が貫通孔７６に対して取り付けられていると共に、カバー部材８８が開口部８６に対して取り付けられている。そのため、空間Ｖ７内に位置する送給装置２０がカバー部材７８，８８によって覆われる。従って、ロボット１による溶接作業に伴い発生するガス、溶接ヒューム、スパッタなどから、送給装置２０を保護することができる。

本実施形態では、カバー部材８８が開口部８６に対して開閉可能に取り付けられている。そのため、カバー部材８８が開口部８６から離間して開口部が開状態とされた場合には、空間Ｖ７に送給装置２０を設置又は空間Ｖ７から送給装置２０を取り外しできる。一方、カバー部材８８が開口部８６を覆って開口部８６が閉状態とされた場合には、送給装置２０を保護することができる。

本実施形態では、エンドベース１８の駆動のために、扁平モータ２２Ａ、２２Ｂを用いている。そのため、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂを第２のアーム１６（先端部３４）に取り付けた場合、外方への突出が抑制される。従って、第２のアーム１６（先端部３４）の小型化を図ることができる。

本実施形態では、第２の部分８４Ｂの空間Ｖ９内には、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの各ブレーキ４６が位置している。第２の部分８４Ｂは、側壁部６０Ａ，６０Ｂの一対の長辺のうち他方側（図２の下側）に位置しているので、ケーシング３６（第１の部分５０）から外方に向けて突出する各ブレーキ４６も、側壁部６０Ａ，６０Ｂの一対の長辺のうち他方側（図２の下側）に位置している。そのため、側壁部６０Ａ，６０Ｂの一対の長辺のうち一方側（図２の上側）における空間が相対的に広くなる。従って、側壁部６０Ａ，６０Ｂの一対の長辺のうち一方側（図２の上側）において、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２等の線状体を配置しやすくなる。

本実施形態では、Ｙ軸方向において対向する側壁部６０Ａ，６０Ｂ内（第２の部分６４Ａ，６４Ｂの空間Ｖ３，Ｖ５内）にそれぞれ一つずつ扁平モータ２２Ａ、２２Ｂが配置されている。加えて、底壁部６０Ｄ内（第２の部分８４Ｂの空間Ｖ９内）には、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの各ブレーキ４６が位置している。すなわち、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂは、側壁部６０Ａ，６０Ｂ及び底壁部６０Ｄによって囲まれている。そのため、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂの外部への露出が小さい。従って、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂと周囲（ワークや他の機器）との干渉を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂ以外のアクチュエータを用いて、エンドベース１８を第２のアーム１６（先端部３４）に対して所定の駆動軸周りに動作させてもよい。エンドベース１８を駆動することができれば、扁平以外の形状であってもよい。

本実施形態では、ロボット１の一例としてアーク溶接を行う溶接ロボットについて説明したが、これに限られず他の作業を行うロボットであってもよい。その場合、エンドエフェクタとしては、作業用のツールであれば特に限定されないが、例えば、スポット溶接装置や、ワーク切断装置や、ねじ締め装置などであってもよい。

空間Ｖ７には、送給装置２０以外の他の周辺機器を収容してもよい。空間Ｖ７内に収容される他の周辺機器としては、例えば、エンドエフェクタ等の様子を撮像するカメラや、カメラで撮像された画像を処理する画像処理装置や、圧縮空気や冷却液（クーラント）等を供給する流体供給装置や、エンドエフェクタを制御するための制御信号を生成するコントロールボックスなどが挙げられる。

これらの周辺機器は、エンドエフェクタと協働するものであってもよい。例えば、周辺機器は、エンドエフェクタを動作させたり、エンドエフェクタに何らかの制御信号を送信したり、エンドエフェクタの動作の様子を観察したり、エンドエフェクタの動作に伴い得られた信号を受信したりしてもよい。

ロボット１が溶接作業以外の他の作業を行う場合であって、空間Ｖ内に配置された周辺機器を保護する必要がない場合には、カバー部材７８，８８が貫通孔７６や開口部８６に取り付けられていなくてもよい。この場合、貫通孔７６や開口部８６が、空間Ｖ７内を視認可能とする窓部を構成する。

送給装置２０等の周辺機器を空間Ｖ７内において固定する固定部９２が、空間Ｖ７内に設けられていてもよい。図６において一例として示される固定部９２は、ボルト９４と螺合するボルト穴である。送給装置２０は、固定部９２と、ボルト９４と、Ｌ字状を呈する固定板９６と、固定板９６を送給装置２０に固定するボルト９８とによって、底壁部６０Ｄに固定される。

空間Ｖ７内に収容された送給装置２０等の周辺機器のずれ量を検出する検出部１００が、第２のアーム１６内に設けられていてもよい。図６において一例として示される検出部１００は、送給装置２０のずれに追従するリミットスイッチである。すなわち、検出部１００は、送給装置２０が底壁部６０Ｄから離間した場合に伸長され、送給装置２０が底壁部６０Ｄに近接した場合に収縮され、これらの伸長量又は収縮量を検出する。この検出部１００により、周辺機器が空間Ｖ７内に収容された状態でも、周辺機器の状態（例えば損傷状態）を検出することができる。

図６に示されるように、空間Ｖ７内に照明部材１０２が設けられていてもよい。この場合、Ｖ７に収容されている送給装置２０等の周辺機器の点検等が容易となる。なお、照明部材１０２の点灯及び消灯が、カバー部材８８の開閉に連動していてもよい。

図２に示されるように、ロボット１や送給装置２０等の周辺機器を取り扱うための専用工具１０４を保持可能な保持部１０６が空間Ｖ７内に設けられていてもよい。

線状体が第２のアーム１６（先端部３４）内の中空路に配置される線状体としては、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２の他に、例えば、溶接ワイヤ自体や、各種機器の配線（電源ケーブル、信号線）や、エアや液体の供給ホースなどが挙げられる。

図７に示されるように、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２の移動を規制する規制部材１０８を取り付け可能な取付部１１０が、第２のアーム１６（先端部３４）内に設けられていてもよい。規制部材１０８は、コンジットケーブルＣ１，Ｃ２以外の線状体の移動を規制するための用いられてもよい。規制部材１０８としては、例えば、面ファスナー（hook and loop fastener）が挙げられる。

本実施形態では、ブレーキ４６がケーシング３６から突出していたが、エンコーダ４８が、ケーシング３６から外方に向けて、出力軸Ａｘ７とは偏心した位置において出力軸Ａｘ７に沿って突出していてもよい。

図１０に示されるように、先端部２８が側壁部６０Ａ及び底壁部６０Ｄを含んでいなくてもよい。この場合、同図に示されるように、側壁部６０Ｂ内に二つの扁平モータ２２Ａ，２２Ｂが配置されていてもよい。あるいは、側壁部６０Ｂ内に一つの扁平モータ２２Ａが配置されていてもよい。この場合、一つの扁平モータ２２Ａによって、基端部３２の揺動及び先端部３４の回転の一方が行われる。

図１１に示されるように、扁平モータ２２Ａ，２２Ｂ同士がＹ軸方向において互いに対向していなくてもよい。

周辺機器が空間Ｖ７の容積よりも小さい場合には、図１２に示されるように、カバー部材７４によって切欠き６８を覆うようにしてもよい。

１…ロボット、１６…第２のアーム、１８…エンドベース、２０…送給装置（被収容物、周辺機器）、２２Ａ，２２Ｂ…扁平モータ、２８…先端部、３２…基端部（揺動部）、３４…先端部（回転部）、３６…ケーシング（本体部）、４６…ブレーキ（突出部）、４８…エンコーダ、８６…開口部（窓部）、８８…カバー部材（窓部）、６０Ａ，６０Ｂ…側壁部（壁部）、６０Ｃ…端壁部（壁部）、６０Ｄ…底壁部（壁部）、９２…固定部、１００…検出部、１０２…照明部材、１０４…専用工具、１０６…保持部、１０８…規制部材、１１０…取付部、Ａｘ１〜Ａｘ６…軸、Ｃ１，Ｃ２…コンジットケーブル（線状体）、ＷＴ…溶接トーチ（エンドエフェクタ）、Ｖ１〜Ｖ１１…空間（中空路）。

Claims (20)

1. アームと、
   前記アームの先端側に取り付けられたエンドベースと、
   前記エンドベースを前記アームに対して所定の駆動軸周りに動作させるアクチュエータとを備え、
   前記アクチュエータは前記アームの先端と基端との間に配置され、
   被収容物を収容するように構成された収容空間が、前記アームのうちその基端と前記アクチュエータとの間に形成されている、ロボット。
2. 前記エンドベースはエンドエフェクタを保持可能に構成され、
   前記収容空間は、前記エンドエフェクタと協働する周辺機器を収容するように構成されている、請求項１に記載のロボット。
3. 前記周辺機器を前記収容空間内において固定可能な固定部が前記収容空間内に設けられている、請求項２に記載のロボット。
4. 前記エンドエフェクタに向けて前記周辺機器から延びる線状体の移動を規制する規制部材を取り付け可能な取付部が前記アーム内に設けられている、請求項２又は３に記載のロボット。
5. 前記収容空間に収容された状態の前記周辺機器のずれ量を検出する検出部が前記アーム内に設けられている、請求項２〜４のいずれか一項に記載のロボット。
6. 前記アームには、その延在方向に沿って延びる第１の中空路が形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロボット。
7. 前記エンドベースには、第２の中空路が形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロボット。
8. 前記収容空間と連通すると共に前記収容空間から前記エンドベースの先端にかけて延びる中空路が、前記アーム及び前記エンドベースに形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロボット。
9. 前記中空路は、前記収容空間から前記アームの基端にかけても延びている、請求項８に記載のロボット。
10. 前記収容空間は、前記アームの一部をなす壁部に囲まれて構成され、
    前記壁部は開口部を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のロボット。
11. カバー部材が前記開口部に対して開閉可能に取り付けられている、請求項１０に記載のロボット。
12. 前記カバー部材は、前記開口部を閉塞した状態において前記収容空間が視認可能な透明部材によって構成されている、請求項１１に記載のロボット。
13. 前記収容空間を照明する照明部材が前記収容空間内に設けられている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のロボット。
14. 前記壁部には、前記収容空間が視認可能な窓部が設けられている、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のロボット。
15. 前記アームの先端側は、前記アームの延在方向に二叉状に延びる一対の先端部を有し、
    前記エンドベースは、前記一対の先端部に対して前記駆動軸周りに動作可能に取り付けられている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のロボット。
16. 前記アクチュエータは、出力軸方向における厚さが前記出力軸に直交する方向における幅よりも小さい扁平形状を呈するモータである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のロボット。
17. 前記エンドベースは、
    前記アームに対し第１のモータによって第１の駆動軸周りに揺動可能な揺動部と、
    前記揺動部に対し第２のモータによって第２の駆動軸周りに回転可能な回転部とを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のロボット。
18. 前記第１及び第２のモータは共に、出力軸方向における厚さが前記出力軸に直交する方向における幅よりも小さい扁平形状を呈する、請求項１７に記載のロボット。
19. 前記第１のモータと前記第２のモータとは、これらの間に空間をなすように前記第１の駆動軸の延在方向において互いに離間している、請求項１７又は１８に記載のロボット。
20. 専用工具を保持可能な保持部が前記収容空間内に設けられている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のロボット。

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