JP2016159399A

JP2016159399A - ロボット

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Publication number: JP2016159399A
Application number: JP2015040613A
Authority: JP
Inventors: 佑輔木下; Yusuke Kinoshita; 英司藤津; Eiji Fujitsu; 和義野上; Kazuyoshi Nogami
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: CN105935850B; CN204818516U; US11642781B2; US9975239B2; US20160256999A1; EP3064324A1; US20180229362A1; US20210060765A1; US10857671B2; CN105935850A; JP5975129B1; EP3064324B1

Abstract

【課題】ワークの周囲において隣接する周辺装置との間隔を縮小可能なロボットを提供する。【解決手段】ロボット２は、互いに直列に接続された第一腕部３０、第二腕部４０、第三腕部５０及び先端部８０と、軸線Ａｘ２まわりに第一腕部３０を揺動させるアクチュエータＭ２と、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３まわりに第二腕部４０を揺動させるアクチュエータＭ３と、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ４まわりに第三腕部５０を揺動させるアクチュエータＭ４と、先端部８０の姿勢を調節する複数のアクチュエータＭ５〜Ｍ７と、を備え、アクチュエータＭ２，Ｍ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向において同じ側に配置されている。【選択図】図１

Description

本開示はロボットに関する。

特許文献１には、基部に支持された旋回部と、旋回部に接続した下腕部、肘部、上腕部、及び３軸構成の手首部とを備えた７関節ロボットが開示されている。

特許第５１４５９０１号

ロボットを用いた生産ラインにおいて、ロボット及び周辺装置をワークの周囲に高い密度で配置するニーズがある。これに対し、特許文献１に記載のロボットでは、肘部を旋回させるのに伴い、肘部及びその先端側の部分が側方に動くので、ロボット及び周辺装置の間隔を小さくするのが難しい場合があった。

そこで本開示は、ワークの周囲において隣接する周辺装置との間隔を縮小可能なロボットを提供することを目的とする。

本開示に係るロボットは、互いに直列に接続された第一腕部、第二腕部、第三腕部及び先端部と、第一軸線まわりに第一腕部を揺動させる第一アクチュエータと、第一軸線に平行な第二軸線まわりに第二腕部を揺動させる第二アクチュエータと、第一軸線に平行な第三軸線まわりに第三腕部を揺動させる第三アクチュエータと、先端部の姿勢を調節する複数の姿勢調節アクチュエータと、を備え、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータは、第一軸線に沿う方向において同じ側に配置されている。

本開示によれば、ワークの周囲において隣接する周辺装置との間隔を縮小可能なロボットを提供できる。

ロボットシステムの斜視図である。図１のケーブル類を省略した図である。ロボットシステムの他の方向からの斜視図である。ロボットシステムの更に他の方向からの斜視図である。ロボットの可動範囲を示す図である。ロボットの幅を示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔ロボットシステム〕
図１〜図３に示すように、ロボットシステム１は、ロボット２と、ロボットコントローラ１００と、溶接コントローラ２００と、ケーブルＣ１，Ｃ２とを備える。ロボット２は多関節ロボットであり、その先端部８０に溶接装置９０を有する。ロボットコントローラ１００は、ワークＷの溶接個所に溶接装置９０を配置するようにロボット２を制御する。溶接コントローラ２００は、溶接個所に溶接装置９０が配置されるのに同期して溶接装置９０を制御する。ロボットコントローラ１００及び溶接コントローラ２００は、ケーブルＣ１，Ｃ２をそれぞれ介してロボット２に接続されている。

〔ロボット〕
図１〜図４に示すように、ロボット２は、基台１０と、旋回部２０と、第一腕部３０と、第二腕部４０と、第三腕部５０と、先端揺動部７０と、先端部８０と、溶接装置９０と、アクチュエータＭ１〜Ｍ７と、ケーブルＣ３〜Ｃ５とを有する。

基台１０は、作業対象のワークＷが配置される位置（ワークＷの配置位置）の周囲に設けられており、床面に固定されている。基台１０は、ケーブルＣ１，Ｃ２を接続するためのターミナル１１を有する。ターミナル１１は基台１０の背面側（ワークＷの配置位置の逆側）に設けられている。

旋回部２０は、基台１０上に設けられており、鉛直な軸線Ａｘ１まわりに旋回可能である。旋回部２０はベースプレート２１及び接続部２２を有する。ベースプレート２１は基台１０上に取り付けられており、軸線Ａｘ１まわりに回動可能となっている。ベースプレート２１は水平な板状を呈し、その中央部には配線用の開口２１ａが形成されている。接続部２２は、軸線Ａｘ１からずれた位置において、ベースプレート２１の上面から垂直に突出している。以下の説明において、「前後左右」は、軸線Ａｘ１を基準とし、接続部２２側を前側とした場合の方向を意味する。

接続部２２には、第一腕部３０の基端部が接続されている。第一腕部３０は、接続部２２を通る水平な軸線Ａｘ２（第一軸線）まわりに揺動可能である。第一腕部３０の基端部は、軸線Ａｘ２に沿う方向において接続部２２の一方側に取り付けられ、軸線Ａｘ２まわりに回動可能となっている。図１〜図４は、軸線Ａｘ２に沿う方向における上記一方側がロボット２の右側であり、軸線Ａｘ２に沿う方向における他方側がロボット２の左側である場合を示している。接続部２２及び第一腕部３０の配置は図示のものに限られないが、説明の便宜上以下では図示の配置に従い、上記一方側がロボット２の右側であり、上記他方側がロボット２の左側であるものとする。

第一腕部３０の先端部には、第二腕部４０の基端部が接続されている。第二腕部４０は、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３（第二軸線）まわりに揺動可能である。一例として、第二腕部４０の基端部は、第一腕部３０の先端部の左側に取り付けられ、軸線Ａｘ３まわりに回動可能となっている。

第二腕部４０は、第一腕部３０との接続部において、第一腕部３０を迂回するようにクランク状に曲がっている。具体的に、第二腕部４０は、その基端部が先端部に対して左側にずれるように曲がっており、当該基端部が第一腕部３０の左側に重なっている。換言すると、第二腕部４０は、その先端部が基端部に対して右側にずれるように曲がっている。これにより、第一腕部３０の右側面３０ａと第二腕部４０の右側面４０ａとの段差が低減されている。一例として、右側面３０ａ，４０ａは面一となっている。

第二腕部４０の先端部には、第三腕部５０の基端部が接続されている。第三腕部５０は、軸線Ａｘ３に平行な軸線Ａｘ４（第三軸線）まわりに揺動可能である。一例として第三腕部５０は、接続部５１と、ベースプレート５２と、旋回リンク５３と、カバー５４と、ケーブルガイド５５とを有する。接続部５１は第三腕部５０の基端部をなす。接続部５１は、第二腕部４０の先端部の左側に取り付けられ、軸線Ａｘ４まわりに回動可能となっている。

ベースプレート５２は接続部５１の周囲に設けられており、軸線Ａｘ４に沿って広がった板状を呈している。

旋回リンク５３は、ベースプレート５２の一方の平面側においてベースプレート５２に取り付けられており、軸線Ａｘ４に直交する軸線Ａｘ５まわりに旋回可能である。軸線Ａｘ５はベースプレート５２に直行しており、旋回リンク５３は軸線Ａｘ５を中心とする長尺形状を呈する。旋回リンク５３の先端部には、軸線Ａｘ５に沿った接続部６２が設けられている。

ベースプレート５２の左側部分には、複数の中継コネクタ６１が設けられている。複数の中継コネクタ６１は、後述のように溶接装置９０用の配線に用いられる。

カバー５４は、周壁６３と、導入部６４とを有する（図４参照）。周壁６３は筒状を呈し、旋回リンク５３を包囲するように配置されている。周壁６３は例えばベースプレート５２に取り付けられており、ケーブルＣ５の一部を収容する。導入部６４は、周壁６３の基端側（ベースプレート５２側）の外周に設けられており、旋回リンク５３の側方（例えば左方）に開口している。

ケーブルガイド５５は、ベースプレート５２の外周において接続部５１の逆側に配置されており、ベースプレート５２に固定されている。ケーブルガイド５５は、軸線Ａｘ４に沿う直線を囲む環状を呈しており、後述のケーブルＣ３，Ｃ４を通す。

旋回リンク５３の接続部６２には、先端揺動部７０の基端部が接続されている。先端揺動部７０は、軸線Ａｘ５に直交する軸線Ａｘ６まわりに揺動可能である。先端揺動部７０は、ベースプレート７１と、接続部７２Ａ，７２Ｂと、ケーブルガイド７３とを有する。

ベースプレート７１は先端揺動部７０の先端部をなす。接続部７２Ａ，７２Ｂは、ベースプレート７１の周縁部に設けられており、ベースプレート７１の一方の平面から垂直に突出して先端揺動部７０の基端部をなす。接続部７２Ａ，７２Ｂは、ベースプレート７１の中央部を挟んで互いに対向している。接続部７２Ａ，７２Ｂは、軸線Ａｘ６に沿う方向にて接続部６２を挟むように配置され、接続部６２に取り付けられており、軸線Ａｘ６まわりに回動可能となっている。

ケーブルガイド７３は、接続部７２Ａ，７２Ｂのいずれかの外面（接続部６２の逆側の面）に固定されている。ケーブルガイド７３は、ベースプレート７１に垂直な直線を囲む環状を呈しており、後述のケーブルＣ５を通す。

ベースプレート７１には、先端部８０が接続されている。先端部８０は、接続部７２Ａ，７２Ｂの逆側においてベースプレート７１に取り付けられており、軸線Ａｘ６に直交する軸線Ａｘ７まわりに旋回可能である。軸線Ａｘ７はベースプレート７１に直交しており、先端部８０は軸線Ａｘ７を中心とする円柱状を呈する。先端部８０には、軸線Ａｘ７に直交する方向に貫通したガイド孔８０ａが形成されている。ガイド孔８０ａは後述のケーブルＣ５を通す。

溶接装置９０は、例えばスポット溶接ガンであり、互いに対向する電極９１Ａ，９１Ｂを有する。溶接装置９０は先端部８０に設けられている。一例として、溶接装置９０は先端揺動部７０の逆側から先端部８０に着脱自在に取り付けられている。なお、溶接装置９０が先端部８０に対して着脱自在であることは必須ではない。溶接装置９０は先端部８０と一体化されていてもよい。

以上に例示したように、ロボット２は、互いに直列に接続された第一腕部３０、第二腕部４０、第三腕部５０及び先端部８０を有する。ここでの「接続」は、間に他の部材（例えば先端揺動部７０）を介した接続も含む。

アクチュエータＭ１〜Ｍ７は、例えば電動機、減速機及びブレーキにより構成されている。

アクチュエータＭ１は、旋回部２０のベースプレート２１に固定されており、電力の供給に応じて旋回部２０を軸線Ａｘ１まわりに旋回させる。なお、アクチュエータが固定されているとは、アクチュエータの本体部（エネルギー供給用のケーブルが接続される部分）が固定されていることを意味する。以下の説明においても同様である。

アクチュエータＭ２（第一アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第一腕部３０を軸線Ａｘ２まわりに揺動させる。アクチュエータＭ３（第二アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第二腕部４０を軸線Ａｘ３まわりに揺動させる。アクチュエータＭ２，Ｍ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向において同じ側に配置されている。一例として、アクチュエータＭ２は接続部２２の左側に配置され、接続部２２に固定されている。アクチュエータＭ３は第二腕部４０の基端部の左側に配置され、第二腕部４０に固定されている。

アクチュエータＭ４（第三アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第三腕部５０を軸線Ａｘ４まわりに揺動させる。アクチュエータＭ４も、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３と同じ側に配置されている。一例として、アクチュエータＭ４は接続部５１の左側に配置され、接続部５１に固定されている。

アクチュエータＭ５〜Ｍ７は旋回リンク５３の逆側においてベースプレート５２に固定されている。アクチュエータＭ５は、電力の供給に応じて旋回リンク５３を軸線Ａｘ５まわりに旋回させる。アクチュエータＭ６は、電力の供給に応じて先端揺動部７０を軸線Ａｘ６まわりに揺動させる。アクチュエータＭ６は、ドライブシャフト及びギア等の伝達機構を介して先端揺動部７０に動力を伝達する。これらの伝達機構は旋回リンク５３に内蔵されている。アクチュエータＭ７は、電力の供給に応じて先端部８０を軸線Ａｘ７まわりに旋回させる。アクチュエータＭ７は、ドライブシャフト及びギア等の伝達機構を介して先端部８０に動力を伝達する。これらの伝達機構は旋回リンク５３及び先端揺動部７０に内蔵されている。

アクチュエータＭ５〜Ｍ７の協調動作により、先端部８０の姿勢は自在に調節される。すなわちアクチュエータＭ５〜Ｍ７は、先端部８０の姿勢を調節する複数の姿勢調節アクチュエータの一例である。

ケーブルＣ３（第一ケーブル）は、複数のケーブルＣ３１〜Ｃ３７をシースＣＳ３により束ねたケーブルハーネスである。ケーブルＣ３１〜Ｃ３７のそれぞれは、例えば複数の電力供給線及び複数の信号線により構成されている。

ケーブルＣ３１は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ１との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３２は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ２との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３３は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ３との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３４は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ４との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３５は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ５との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３６は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ６との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。ケーブルＣ３７は、ロボットコントローラ１００とアクチュエータＭ７との間でエネルギー（例えば駆動電力及び電気信号）を伝送する。

ケーブルＣ３の一端部は、ターミナル１１を介してケーブルＣ１に接続されている。ケーブルＣ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線されている。一例として、ケーブルＣ３は、開口２１ａからベースプレート２１の上に延出し、ベースプレート２１の後側、第一腕部３０及び第二腕部４０の右側に順次配線され、ケーブルガイド５５を通して第三腕部５０の左側に配線されている。すなわち、ケーブルＣ３は、第一腕部３０から第二腕部４０に至る配線経路において、アクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線されている。

ケーブルＣ３は、ケーブルクランプＣＣ１によってベースプレート２１の右側部分に固定されており、ケーブルクランプＣＣ２によって第一腕部３０の右側面３０ａに固定されており、ケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４によって第二腕部４０の右側面４０ａに固定されており、ケーブルクランプＣＣ５によってベースプレート５２の右側部分に固定されている。ケーブルクランプＣＣ１〜ＣＣ５は例えば金属製であり、それぞれケーブルＣ３を保持した状態にて、ボルト等によりロボット２の各部に固定されている。ケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４は、第二腕部４０の長手方向（基端部から先端部に至る方向）に沿って並んでいる。

ケーブルＣ３１，Ｃ３２（支線）は、開口２１ａ及びケーブルクランプＣＣ１の間において他のケーブルＣ３３，Ｃ３４，Ｃ３５，Ｃ３６，Ｃ３７（本線Ｃ３０）から分岐し、アクチュエータＭ１，Ｍ２にそれぞれ接続されている。

ケーブルＣ３３（支線）は、ケーブルクランプＣＣ３３，ＣＣ３４の間において他のケーブルＣ３４，Ｃ３５，Ｃ３６，Ｃ３７（本線Ｃ３０）から分岐し、アクチュエータＭ３に接続されている。本線Ｃ３０から分岐したケーブルＣ３３は、第二腕部４０の背面４０ｃ側（ワークＷの配置位置の逆側）を通って第二腕部４０の左側面４０ｂ側に至るように配線されている。

本線Ｃ３０から分岐したケーブルＣ３３は、ガイド部材ＣＢ１に沿ってアクチュエータＭ３側に配線されている。ガイド部材ＣＢ１は、例えば金属製のブラケットであり、背面４０ｃに対向する位置にて左右に延びている。ガイド部材ＣＢ１の右端部は前側に折り曲げられて右側面４０ａに固定されている。ガイド部材ＣＢ１の左端部は前側に折り曲げられて左側面４０ｂに固定されている。ケーブルＣ３３のうち、少なくともガイド部材ＣＢ１に沿う部分にはシースＣＳ３３が被せられている。この部分は、ケーブルクランプＣＣ６〜ＣＣ８によりガイド部材ＣＢ１に固定されている。ケーブルクランプＣＣ６〜ＣＣ８は、例えば樹脂製の結束バンドであり、シースＣＳ３３の上からケーブルＣ３３をガイド部材ＣＢ１に結束している。ケーブルクランプＣＣ６〜ＣＣ８はガイド部材ＣＢ１に沿って並んでおり、その少なくとも一つ（例えばケーブルクランプＣＣ８）はガイド部材ＣＢ１の左端部に配置されている。

このように、ケーブルＣ３３をガイド部材ＣＢ１に沿わせているので、本線Ｃ３０からアクチュエータＭ３への配線経路が安定し、外部へのケーブルＣ３３の張り出しが抑制される。ケーブルクランプＣＣ６〜ＣＣ８の少なくとも一つをガイド部材ＣＢ１の左端部に配置しているので、アクチュエータＭ３側に配線されたケーブルＣ３３は左側面４０ｂに沿わされる。これにより、アクチュエータＭ３に至るまでの配線経路が左側面４０ｂ側に寄せられるので、外部へのケーブル３３の張り出しが更に抑制される。

ケーブルガイド５５を通って第三腕部５０の左側に配線されたケーブルＣ３はケーブルＣ３４，Ｃ３５，Ｃ３６，Ｃ３７に分離し、アクチュエータＭ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７にそれぞれ接続されている。

ケーブルＣ４（第二ケーブル）は、複数のケーブルＣ４１，Ｃ４２をシースＣＳ４により束ねたケーブルハーネスである。ケーブルＣ４１，Ｃ４２は、例えば溶接コントローラ２００からのエネルギー（例えば溶接電力）を伝送する電線であるが、これに限られない。ケーブルＣ４１，Ｃ４２は、例えば冷却用の流体を送るホースであってもよい。

ケーブルＣ４の一端部は、ターミナル１１を介してケーブルＣ２に接続されている。ケーブルＣ４も、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線されている。一例として、ケーブルＣ４は、ケーブルＣ３と共に開口２１ａからベースプレート２１の上に延出し、ベースプレート２１の背面側、第一腕部３０及び第二腕部４０の右側に配線され、ケーブルガイド５５を通して第三腕部５０の左側に配線されている。すなわち、ケーブルＣ４は、第一腕部３０から第二腕部４０に至る配線経路において、アクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線されている。

ケーブルＣ４もケーブルＣ３と共に、ケーブルクランプＣＣ１によってベースプレート２１の右側部分に固定されており、ケーブルクランプＣＣ２によって第一腕部３０の右側面３０ａに固定されており、ケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４によって第二腕部４０の右側面４０ａに固定されており、ケーブルクランプＣＣ５によってベースプレート５２の右側部分に固定されている。

ケーブルガイド５５を通って第三腕部５０の左側に配線されたケーブルＣ４はケーブルＣ４１，Ｃ４２に分離し、旋回リンク５３の逆側から複数の中継コネクタ６１にそれぞれ接続されている。

ケーブルＣ５（第二ケーブル）は、複数のケーブルＣ５１，Ｃ５２をシースＣＳ５により束ねたケーブルハーネスである。ケーブルＣ５１，Ｃ５２は、例えばケーブルＣ４１，Ｃ４２と同種のケーブルであり、中継コネクタ６１に接続されたケーブルＣ４１，Ｃ４２の端部を溶接装置９０にそれぞれ接続する。

ケーブルＣ５の一端部において、ケーブルＣ５１，Ｃ５２は、旋回リンク５３側から中継コネクタ６１にそれぞれ接続されている。これにより、ケーブルＣ５１，Ｃ５２とケーブルＣ４１，Ｃ４２とが中継コネクタ６１を介してそれぞれ接続される。

ケーブルＣ５は、導入部６４内、周壁６３内、ケーブルガイド７３内、及びガイド孔８０ａ内を通って溶接装置９０の近傍まで配線される。周壁６３内において、ケーブルＣ５は、旋回リンク５３の旋回に追従し得る余裕（弛み）をもって旋回リンク５３の外周に配線される。ガイド孔８０ａを通ったケーブルＣ５は、ケーブルＣ５１，Ｃ５２に分離して溶接装置９０に接続される。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、ロボット２は、互いに直列に接続された第一腕部３０、第二腕部４０、第三腕部５０及び先端部８０と、軸線Ａｘ２まわりに第一腕部３０を揺動させるアクチュエータＭ２と、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３まわりに第二腕部４０を揺動させるアクチュエータＭ３と、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ４まわりに第三腕部５０を揺動させるアクチュエータＭ４と、先端部８０の姿勢を調節する複数のアクチュエータＭ５〜Ｍ７と、を備え、アクチュエータＭ２，Ｍ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向において同じ側に配置されている。

ロボット２によれば、第一腕部３０及び第三腕部５０に加え、第二腕部４０を有するので、溶接装置９０の可動範囲を大きくできる。例えば図５の二点鎖線は、第二腕部４０が第一腕部３０に一体化されており、軸線Ａｘ３まわりに揺動不能である場合を例示している。この例では、軸線Ａｘ４まわりの第三腕部５０の可動限界により、溶接装置９０を更に下方に配置することができない。これに対し、ロボット２においては第二腕部４０を軸線Ａｘ３まわりに回動させることにより、溶接装置９０を更に下方に配置することが可能となる。

また、軸線Ａｘ３は軸線Ａｘ２に対して平行であるため、軸線Ａｘ３まわりに第二腕部４０を搖動させたとしてもロボット２が左右に傾動しない。このため、ロボット２と周辺装置との間隔を縮小可能である。

更に、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３が同じ側に配置されているので、少なくとも第一腕部３０から第二腕部４０に至る部分おいて、ロボット２の幅（軸線Ａｘ２に沿う方向での幅）を縮小できる。図６の二点鎖線は、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ３がアクチュエータＭ２の逆側に配置されている場合を示している。この場合、アクチュエータＭ２，Ｍ３が左右両側に突出することとなるので、ロボット２の幅が大きくなる。これに対し、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３が同じ側に配置されているので、アクチュエータＭ２，Ｍ３が逆側に配置される場合に比べてロボット２の幅が縮小されている。従って、周辺装置との間隔を更に縮小可能である。

アクチュエータＭ４も、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２及びアクチュエータＭ３と同じ側に配置されていてよい。この場合、少なくとも第一腕部３０から第三腕部５０に至る部分において、ロボット２の幅を縮小できる。従って、周辺装置との間隔を更に縮小可能である。

ロボット２は、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線され、アクチュエータＭ３〜Ｍ７にエネルギーを伝送するケーブルＣ３を更に備えてもよい。この場合、アクチュエータＭ２，Ｍ３をそれぞれ回避するためにケーブルＣ３を蛇行させる必要がない。このため、ケーブルＣ３を容易に配線できる。また、ケーブルＣ３の蛇行を減らすことにより、ケーブルＣ３と周辺装置との干渉も抑制され得るので、周辺装置との間隔を更に縮小可能である。

ケーブルＣ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線された本線Ｃ３０と、本線Ｃ３０から分岐してアクチュエータＭ３に配線されたケーブルＣ３３（支線）とを有してもよい。この場合、アクチュエータＭ３の接続端子が本線Ｃ３０の逆側にある場合においても、本線Ｃ３０を蛇行させることなくケーブルＣ３３を接続端子に配線できる。従って、ケーブルＣ３を更に容易に配線できる。

ロボット２は、第一腕部３０及び第二腕部４０のうちアクチュエータＭ３が固定された腕部に設けられ、ケーブルＣ３を保持する二箇所のケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４を更に備えてもよい。ケーブルＣ３３は、二箇所のケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４間で本線Ｃ３０から分岐していてもよい。この場合、アクチュエータＭ３と、本線Ｃ３０からのケーブルＣ３３の分岐箇所とが共に同じ腕部に固定されるので、ケーブルＣ３３の分岐箇所の耐久性を高めることができる。

一例として、アクチュエータＭ３、ケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４は共に第二腕部４０に固定されていてもよいがこれに限られない。アクチュエータＭ３、ケーブルクランプＣＣ３，ＣＣ４は共に第一腕部３０に固定されていてもよい。

第一腕部３０は、ワークＷの配置位置の周囲に設けられた基台１０に接続されており、ケーブルＣ３３はワークＷの配置位置の逆側を通るように配線されていてもよい。この場合、ワークＷ側にロボット２の先端部８０を配置する際に、ロボット２の各部とケーブルＣ３３との干渉が生じ難い。従って、ケーブルＣ３３の耐久性を更に高めることができる。

第一腕部３０及び第二腕部４０のいずれか一方の腕部は、他方の腕部との接続部において、当該他方の腕部を迂回するようにクランク状に曲がっており、アクチュエータＭ３は当該一方の腕部に固定されていてもよい。この場合、一方の腕部がクランク状に曲がった構成により、アクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側において、第一腕部３０の側面（右側面３０ａ）と第二腕部４０の側面（右側面４０ａ）との段差を低減できる。これにより、第一腕部３０及び第二腕部４０にケーブルＣ３を沿わせ易くなるので、第一ケーブルを更に容易に配線できる。

一例として、右側面３０ａ及び右側面４０ａは面一となっていてもよい。この場合、第一腕部３０及び第二腕部４０にケーブルＣ３を更に沿わせ易くなるので、第一ケーブルを更に容易に配線できる。

第二腕部４０が、第一腕部３０との接続部において、第一腕部３０を迂回するようにクランク状に曲がっており、アクチュエータＭ３は第二腕部４０に固定されていてもよい。第一腕部３０の基端部周辺には、ロボット２各部に配線されるケーブル類が集中する。これに対し、第二腕部４０をクランク状にすることにより、第一腕部３０の形状を単純化して第一腕部３０の基端部周辺にスペースを確保し易くなる。従って、ケーブルＣ３を更に容易に配線できる。

但し、第二腕部４０がクランク状に曲がっていることは必須ではない。第一腕部３０が、第二腕部４０との接続部において、第二腕部４０を迂回するようにクランク状に曲がっていてもよく、アクチュエータＭ３が第一腕部３０に固定されていてもよい。

ロボット２は、先端部８０に設けられた溶接装置９０と、溶接装置９０に接続されたケーブルＣ４，Ｃ５とを更に備えてもよい。ケーブルＣ４，Ｃ５もアクチュエータＭ２，Ｍ３の逆側に配線されてよい。この構成によれば、ケーブルＣ３と共にケーブルＣ４，Ｃ５も容易に配線できる。なお、溶接装置９０に接続されるケーブルＣ４，Ｃ５は、ケーブルＣ３に比べ更に曲げにくい場合がある。この場合、ケーブル類を容易に配線できることがより有益となる。

溶接装置９０に接続される第二ケーブルは、中継コネクタ６１においてケーブルＣ４，Ｃ５に分離可能となっている。このため、基台１０からベースプレート５２に至るケーブルＣ４の配線作業と、ベースプレート５２から溶接装置９０に至るケーブルＣ５の配線作業とを分けて行うことができる。このため、第二ケーブルを更に容易に配線できる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、ロボット２は、先端部８０の姿勢調節用に３つのアクチュエータＭ５〜Ｍ７を備えるが、これに限られない。先端部８０において必要とされる姿勢に応じてアクチュエータＭ５〜Ｍ７の配置及び数を適宜変更してもよい。

先端部８０に設けられる溶接装置９０はスポット溶接ガンに限られず、アーク溶接用の溶接トーチであってもよい。この場合、ケーブルＣ４は、溶接材の送給用のケーブルを含んでいてもよい。更に、先端部８０には溶接装置９０以外のエンドエフェクタ（例えばロボットハンド）が設けられていてもよい。この場合、ケーブルＣ４は、エンドエフェクタに駆動エネルギーを伝送するケーブルを含んでいてもよい。

２…ロボット、３０…第一腕部、４０…第二腕部、５０…第三腕部、８０…先端部、９０…溶接装置、Ａｘ２…軸線（第一軸線）、Ａｘ３…軸線（第二軸線）、Ａｘ４…軸線（第三軸線）、Ｃ３…ケーブル（第一ケーブル）、Ｃ３０…本線、Ｃ３３…ケーブル（支線）、Ｃ４，Ｃ５…ケーブル（第二ケーブル）、ＣＣ３，ＣＣ４…ケーブルクランプ、Ｍ２…アクチュエータ（第一アクチュエータ）、Ｍ３…アクチュエータ（第二アクチュエータ）、Ｍ４…アクチュエータ（第三アクチュエータ）、Ｍ５〜Ｍ７…アクチュエータ（姿勢調節アクチュエータ）、Ｗ…ワーク。

旋回部２０は、基台１０上に設けられており、鉛直な軸線Ａｘ１（第一軸線）まわりに旋回可能である。旋回部２０はベースプレート２１及び接続部２２を有する。ベースプレート２１は基台１０上に取り付けられており、軸線Ａｘ１まわりに回動可能となっている。ベースプレート２１は水平な板状を呈し、その中央部には配線用の開口２１ａが形成されている。接続部２２は、軸線Ａｘ１からずれた位置において、ベースプレート２１の上面から垂直に突出している。以下の説明において、「前後左右」は、軸線Ａｘ１を基準とし、接続部２２側を前側とした場合の方向を意味する。

接続部２２には、第一腕部３０の基端部が接続されている。第一腕部３０は、接続部２２を通る水平な軸線Ａｘ２（第二軸線）まわりに揺動可能である。第一腕部３０の基端部は、軸線Ａｘ２に沿う方向において接続部２２の一方側に取り付けられ、軸線Ａｘ２まわりに回動可能となっている。図１〜図４は、軸線Ａｘ２に沿う方向における上記一方側がロボット２の右側であり、軸線Ａｘ２に沿う方向における他方側がロボット２の左側である場合を示している。接続部２２及び第一腕部３０の配置は図示のものに限られないが、説明の便宜上以下では図示の配置に従い、上記一方側がロボット２の右側であり、上記他方側がロボット２の左側であるものとする。

第一腕部３０の先端部には、第二腕部４０の基端部が接続されている。第二腕部４０は、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３（第三軸線）まわりに揺動可能である。一例として、第二腕部４０の基端部は、第一腕部３０の先端部の左側に取り付けられ、軸線Ａｘ３まわりに回動可能となっている。

第二腕部４０の先端部には、第三腕部５０の基端部が接続されている。第三腕部５０は、軸線Ａｘ３に平行な軸線Ａｘ４（第四軸線）まわりに揺動可能である。一例として第三腕部５０は、接続部５１と、ベースプレート５２と、旋回リンク５３と、カバー５４と、ケーブルガイド５５とを有する。接続部５１は第三腕部５０の基端部をなす。接続部５１は、第二腕部４０の先端部の左側に取り付けられ、軸線Ａｘ４まわりに回動可能となっている。

旋回リンク５３は、ベースプレート５２の一方の平面側においてベースプレート５２に取り付けられており、軸線Ａｘ４に直交する軸線Ａｘ５（第五軸線）まわりに旋回可能である。軸線Ａｘ５はベースプレート５２に直行しており、旋回リンク５３は軸線Ａｘ５を中心とする長尺形状を呈する。旋回リンク５３の先端部には、軸線Ａｘ５に沿った接続部６２が設けられている。

旋回リンク５３の接続部６２には、先端揺動部７０の基端部が接続されている。先端揺動部７０は、軸線Ａｘ５に直交する軸線Ａｘ６（第六軸線）まわりに揺動可能である。先端揺動部７０は、ベースプレート７１と、接続部７２Ａ，７２Ｂと、ケーブルガイド７３とを有する。

ベースプレート７１には、先端部８０が接続されている。先端部８０は、接続部７２Ａ，７２Ｂの逆側においてベースプレート７１に取り付けられており、軸線Ａｘ６に直交する軸線Ａｘ７（第七軸線）まわりに旋回可能である。軸線Ａｘ７はベースプレート７１に直交しており、先端部８０は軸線Ａｘ７を中心とする円柱状を呈する。先端部８０には、軸線Ａｘ７に直交する方向に貫通したガイド孔８０ａが形成されている。ガイド孔８０ａは後述のケーブルＣ５を通す。

アクチュエータＭ１（第一アクチュエータ）は、旋回部２０のベースプレート２１に固定されており、電力の供給に応じて旋回部２０を軸線Ａｘ１まわりに旋回させる。なお、アクチュエータが固定されているとは、アクチュエータの本体部（エネルギー供給用のケーブルが接続される部分）が固定されていることを意味する。以下の説明においても同様である。

アクチュエータＭ２（第二アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第一腕部３０を軸線Ａｘ２まわりに揺動させる。アクチュエータＭ３（第三アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第二腕部４０を軸線Ａｘ３まわりに揺動させる。アクチュエータＭ２，Ｍ３は、軸線Ａｘ２に沿う方向において同じ側に配置されている。一例として、アクチュエータＭ２は接続部２２の左側に配置され、接続部２２に固定されている。アクチュエータＭ３は第二腕部４０の基端部の左側に配置され、第二腕部４０に固定されている。

アクチュエータＭ４（第四アクチュエータ）は、電力の供給に応じて第三腕部５０を軸線Ａｘ４まわりに揺動させる。アクチュエータＭ４も、軸線Ａｘ２に沿う方向においてアクチュエータＭ２，Ｍ３と同じ側に配置されている。一例として、アクチュエータＭ４は接続部５１の左側に配置され、接続部５１に固定されている。

アクチュエータＭ５〜Ｍ７は旋回リンク５３の逆側においてベースプレート５２に固定されている。アクチュエータＭ５（第五アクチュエータ）は、電力の供給に応じて旋回リンク５３を軸線Ａｘ５まわりに旋回させる。アクチュエータＭ６（第六アクチュエータ）は、電力の供給に応じて先端揺動部７０を軸線Ａｘ６まわりに揺動させる。アクチュエータＭ６は、ドライブシャフト及びギア等の伝達機構を介して先端揺動部７０に動力を伝達する。これらの伝達機構は旋回リンク５３に内蔵されている。アクチュエータＭ７（第七アクチュエータ）は、電力の供給に応じて先端部８０を軸線Ａｘ７まわりに旋回させる。アクチュエータＭ７は、ドライブシャフト及びギア等の伝達機構を介して先端部８０に動力を伝達する。これらの伝達機構は旋回リンク５３及び先端揺動部７０に内蔵されている。

Claims

互いに直列に接続された第一腕部、第二腕部、第三腕部及び先端部と、
第一軸線まわりに前記第一腕部を揺動させる第一アクチュエータと、
前記第一軸線に平行な第二軸線まわりに前記第二腕部を揺動させる第二アクチュエータと、
前記第一軸線に平行な第三軸線まわりに前記第三腕部を揺動させる第三アクチュエータと、
前記先端部の姿勢を調節する複数の姿勢調節アクチュエータと、を備え、
前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータは、前記第一軸線に沿う方向において同じ側に配置されている、ロボット。
前記第三アクチュエータも、前記第一軸線に沿う方向において前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータと同じ側に配置されている、請求項１記載のロボット。
前記第一軸線に沿う方向において前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの逆側に配線され、前記第二アクチュエータ、前記第三アクチュエータ及び前記複数の姿勢調節アクチュエータにエネルギーを伝送する第一ケーブルを更に備える、請求項１又は２記載のロボット。
前記第一ケーブルは、前記第一軸線に沿う方向において前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの逆側に配線された本線と、前記本線から分岐して前記第二アクチュエータに配線された支線とを有する、請求項３記載のロボット。
前記第一腕部及び前記第二腕部のうち前記第二アクチュエータが固定された腕部に設けられ、前記第一ケーブルを保持する二箇所のケーブルクランプを更に備え、
前記支線は、前記二箇所のケーブルクランプ間で本線から分岐している、請求項４記載のロボット。
前記第一腕部は、ワークの配置位置の周囲に設けられた基台に接続されており、
前記支線は前記ワークの配置位置の逆側を通るように配線されている、請求項４又は５記載のロボット。
前記第一腕部及び前記第二腕部のいずれか一方の腕部は、他方の腕部との接続部において、当該他方の腕部を迂回するようにクランク状に曲がっており、前記第二アクチュエータは当該一方の腕部に固定されている、請求項３〜６のいずれか一項記載のロボット。
前記第二腕部は、前記第一腕部との接続部において、前記第一腕部を迂回するようにクランク状に曲がっており、前記第二アクチュエータは前記第二腕部に固定されている、請求項７記載のロボット。
前記先端部に設けられた溶接装置と、
前記溶接装置に接続された第二ケーブルとを更に備え、
前記第二ケーブルも前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの逆側に配線されている、請求項３〜８のいずれか一項記載のロボット。