JP2016198881A

JP2016198881A - Horizontal multi-joint robot

Info

Publication number: JP2016198881A
Application number: JP2016175289A
Authority: JP
Inventors: 政俊大野; Masatoshi Ono
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2016-12-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal multi-joint robot and a robot capable of reducing a duct mounting space while suppressing vibration of a duct at a driving time.SOLUTION: A horizontal multi-joint robot 100 comprises: a first joint 162 rotatable around a first axis J1; a second joint 163 rotatable around a second axis J2 parallel to and spaced from the first axis J1; and a duct 164 connected to the first and second joints 162 and 163. The first joint 162 is equipped with a first connection portion 162b making a predetermined angle with respect to the first axis J1, and the second joint 163 is equipped with a second connection portion 163b making a predetermined angle with respect to the second axis J2. The duct 164 includes first and second end portions 164a and 164b, where the first end portion 164a is connected to the first connection portion 162b and the second end portion 164b is connected to the second connection portion 163b.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、水平多関節ロボットおよびロボットに関する。 The present invention relates to a horizontal articulated robot and a robot.

従来から、特許文献１に示されているような水平多関節ロボット（スカラロボット）が知られている。特許文献１に記載の水平多関節ロボットは、基台と、基台に対して回動可動に取り付けられた第１アームと、第１アームに対して回動可能な取り付けられた第２アームと、第２アームに取り付けられた作業ヘッドと、一方側が基台に取り付けられ、他方側が第２アームに取り付けられたハーネス（ダクト）とを有している。また、ハーネス内には、第２アーム駆動用モーターや、作業ヘッド駆動用モーターに接続される配線、配管が収容されている。このような特許文献１の水平多関節ロボットでは、例えば、次のような２つの問題点がある。 Conventionally, a horizontal articulated robot (scalar robot) as shown in Patent Document 1 is known. The horizontal articulated robot described in Patent Literature 1 includes a base, a first arm attached to the base so as to be rotatable, and a second arm attached to be rotatable relative to the first arm. The working head is attached to the second arm, and a harness (duct) is attached to the base on one side and attached to the second arm on the other side. In addition, wiring and piping connected to the second arm driving motor and the work head driving motor are accommodated in the harness. Such a horizontal articulated robot of Patent Document 1 has, for example, the following two problems.

第１に、水平多関節ロボットの駆動によってハーネスが振れ、不要な振動が発生するという問題がある。具体的には、特許文献１の水平多関節ロボットでは、ハーネスの基台側の付け根が第１アームの軸からずれており、ハーネスの第２アーム側の付け根が第２アームの軸からずれている。そのため、第１、第２アームが回動すると、ハーネスの両付け根の離間距離が変化し、当該変化によってハーネスが変形して不要に振動する。また、第１、第２アームの回動によってハーネスが捩じれて不要に振動する。このように、ハーネスが不要に振動することにより、水平多関節ロボットの振動性が悪化する（所定の大きさの振動に収まるまでの時間が増大する）。
第２に、水平多関節ロボットの大型化を招くという問題がある。具体的には、ハーネスの両端が第１、第２アームの軸と一致するように真上に延びているため、ハーネスの高さが高くなってしまう。そのため、ハーネスを配置するスペースが大きくなってしまい、水平多関節ロボットが大型化する。 First, there is a problem that the harness is shaken by driving the horizontal articulated robot, and unnecessary vibration is generated. Specifically, in the horizontal articulated robot of Patent Document 1, the base of the harness on the base side is offset from the axis of the first arm, and the root of the harness on the second arm side is offset from the axis of the second arm. Yes. For this reason, when the first and second arms rotate, the distance between the two bases of the harness changes, and the harness deforms and vibrates unnecessarily due to the change. Further, the harness is twisted and vibrates unnecessarily by the rotation of the first and second arms. As described above, the harness vibrates unnecessarily, so that the vibration performance of the horizontal articulated robot is deteriorated (the time until it falls within a predetermined magnitude of vibration increases).
Second, there is a problem that the horizontal articulated robot is increased in size. Specifically, since both ends of the harness extend right above so as to coincide with the axes of the first and second arms, the height of the harness becomes high. Therefore, the space for arranging the harness becomes large, and the horizontal articulated robot becomes large.

特開２００９−２２６５６７号公報JP 2009-226567 A

本発明の目的は、駆動時のダクトの振動を抑制しつつ、ダクトの設置スペースを小さくすることのできる水平多関節ロボットおよびロボットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a horizontal articulated robot and a robot capable of reducing the installation space of the duct while suppressing the vibration of the duct during driving.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の水平多関節ロボットは、第１軸まわりに回動可能な第１継手と、
前記第１軸と平行であって前記第１軸と離間した第２軸まわりに回動可能な第２継手と、
前記第１継手および前記第２継手に連結されるダクトと、を有し、
前記第１継手には前記第１軸に対して所定の角度をなす第１接続部が設けられ、
前記第２継手には前記第２軸に対して所定の角度をなす第２接続部が設けられ、
前記ダクトは、第１端部および第２端部を有し、前記第１端部は、前記第１接続部と接続し、前記第２端部は、前記第２接続部と接続することを特徴とする。
これにより、駆動時のダクトの振動を抑制しつつ、ダクトの設置スペースを小さくすることのできる水平多関節ロボットが得られる。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The horizontal articulated robot of the present invention includes a first joint rotatable around a first axis,
A second joint that is rotatable about a second axis that is parallel to the first axis and spaced from the first axis;
A duct connected to the first joint and the second joint,
The first joint is provided with a first connection portion that forms a predetermined angle with respect to the first shaft,
The second joint is provided with a second connection portion that forms a predetermined angle with respect to the second shaft,
The duct has a first end and a second end, the first end is connected to the first connecting portion, and the second end is connected to the second connecting portion. Features.
Thereby, a horizontal articulated robot capable of reducing the installation space of the duct while suppressing the vibration of the duct during driving can be obtained.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１接続部は、前記第２軸側に傾斜し、
前記第２接続部は、前記第１軸側に傾斜していることが好ましい。
これにより、ダクトの全長を抑えることができるとともに、ダクトの曲率を小さく抑えることができる。そのため、第１、第２アームの駆動時のダクトの振動時またはその駆動を停止した際のダクトの振動を防止または抑制することができる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, the first connection portion is inclined toward the second axis side,
It is preferable that the second connection portion is inclined toward the first axis.
Thereby, while being able to hold down the full length of a duct, the curvature of a duct can be held down small. Therefore, it is possible to prevent or suppress the vibration of the duct when the first and second arms are driven or when the drive is stopped.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１継手のダクト接続部と前記第２継手のダクト接続部は、前記第１軸および前記第２軸を法線とする同一面内に設けられていることが好ましい。
これにより、ダクトの曲率を軸方向に沿ってほぼ一定とすることができる。すなわち、ダクトの所定箇所への曲げ応力の集中を防止または抑制することができる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, the duct connecting portion of the first joint and the duct connecting portion of the second joint are provided in the same plane with the first axis and the second axis as normals. It is preferable.
Thereby, the curvature of a duct can be made substantially constant along an axial direction. That is, it is possible to prevent or suppress the concentration of bending stress on a predetermined portion of the duct.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１接続部の中心軸を第３軸とし、前記第２接続部の中心軸を第４軸とすると、
前記第３軸と前記第１軸とのなす角をθ１とし、前記第４軸と前記第２軸とのなす角をθ２としたとき、θ１＝θ２なる関係を満足することが好ましい。
これにより、ダクトの曲率を軸方向に沿ってほぼ一定とすることができる。すなわち、ダクトの所定箇所への曲げ応力の集中を防止または抑制することができる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, when the central axis of the first connection portion is the third axis and the central axis of the second connection portion is the fourth axis,
When the angle between the third axis and the first axis is θ1, and the angle between the fourth axis and the second axis is θ2, it is preferable that the relationship θ1 = θ2 is satisfied.
Thereby, the curvature of a duct can be made substantially constant along an axial direction. That is, it is possible to prevent or suppress the concentration of bending stress on a predetermined portion of the duct.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１接続部の中心軸を第３軸とし、前記第２接続部の中心軸を第４軸とすると、
前記第３軸と前記第１軸とのなす角をθ１とし、前記第４軸と前記第２軸とのなす角をθ２としたとき、前記θ１および前記θ２は、それぞれ、１０°以上、６０°以下であることが好ましい。
これにより、ダクトの最大高さを抑えつつ、第１、第２継手の過度な湾曲を抑制することができる。そのため、第１、第２継手内での配線の曲率を小さくすることができ、配線に加わる曲げ応力を低減することができる。
本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１継手および前記第２継手は、同じ形状および大きさであることが好ましい。
これにより、装置設計が簡単となる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, when the central axis of the first connection portion is the third axis and the central axis of the second connection portion is the fourth axis,
When the angle between the third axis and the first axis is θ1, and the angle between the fourth axis and the second axis is θ2, the θ1 and the θ2 are 10 ° or more, 60 It is preferable that the angle is not more than °.
Thereby, excessive curving of the first and second joints can be suppressed while suppressing the maximum height of the duct. Therefore, the curvature of the wiring in the first and second joints can be reduced, and the bending stress applied to the wiring can be reduced.
In the horizontal articulated robot of the present invention, it is preferable that the first joint and the second joint have the same shape and size.
This simplifies device design.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１接続部の中心軸を第３軸とし、前記第２接続部の中心軸を第４軸とすると、
前記ダクトは、前記第３軸と前記第４軸との両軸を接線とする円に沿って延在していることが好ましい。
これにより、実質的にダクトの全域に等しい曲げ応力が加わるため、ダクトの所定箇所への局所的な応力集中をより確実に防止することができる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, when the central axis of the first connection portion is the third axis and the central axis of the second connection portion is the fourth axis,
It is preferable that the duct extends along a circle whose tangent line is both the third axis and the fourth axis.
Thereby, since substantially equal bending stress is applied to the entire area of the duct, local stress concentration at a predetermined position of the duct can be prevented more reliably.

本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１軸と前記第２軸との離間距離をＬとする場合、
前記ダクトの平均曲率半径Ｒは、０．６Ｌ≦Ｒ≦Ｌなる関係を満足することが好ましい。
これにより、ダクトの過度な湾曲が抑えられる。そのため、ダクトに必要な曲げ強度を低くすることができ、例えば、薄肉化等のダクトの軽量化を図ることができる。
本発明の水平多関節ロボットでは、前記第１軸と前記第２軸の離間距離をＬとする場合、１００ｍｍ≦Ｌ≦２０００ｍｍなる関係を満足することが好ましい。
これにより、ダクトの全長を抑えつつ、さらに、ダクトの曲率を小さくすることができる。また、ダクトを効果的に軽量化することができる。 In the horizontal articulated robot of the present invention, when the distance between the first axis and the second axis is L,
It is preferable that the average curvature radius R of the duct satisfies a relationship of 0.6L ≦ R ≦ L.
Thereby, the excessive curve of a duct is suppressed. Therefore, the bending strength required for the duct can be reduced, and for example, the weight of the duct can be reduced such as thinning.
In the horizontal articulated robot of the present invention, it is preferable that the relationship of 100 mm ≦ L ≦ 2000 mm is satisfied, where L is the distance between the first axis and the second axis.
Thereby, the curvature of a duct can further be made small, suppressing the full length of a duct. Also, the duct can be effectively reduced in weight.

本発明のロボットは、基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１軸まわりに回動可能な第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して、前記第１軸と平行であって前記第１軸と離間した第２軸まわりに回動可能な第２アームと、
内部に配線を収容し、前記第２アームから前記基台まで前記配線を引き回す配線引き回し部と、を有し、
前記配線引き回し部は、
前記基台から突出し、前記第１軸と交わるように設けられたダクト支持部と、
前記ダクト支持部に接続され、前記ダクト支持部に対して前記第１軸まわりに回動可能な第１継手と、
前記第２アームに接続され、前記第２アームに対して前記第２軸まわりに回動可能な第２継手と、
前記第１継手および前記第２継手に連結されるダクトと、を有し、
前記第１継手には前記第１軸に対して所定の角度をなす第１接続部が設けられ、
前記第２継手には前記第２軸に対して所定の角度をなす第２接続部が設けられ、
前記ダクトは、第１端部および第２端部を有し、前記第１端部は、前記第１接続部と接続し、前記第２端部は、前記第２接続部と接続することを特徴とする。
これにより、駆動時のダクトの振動を抑制しつつ、ダクトの設置スペースを小さくすることのできるロボットが得られる。 The robot of the present invention includes a base,
A first arm connected to the base and rotatable about a first axis with respect to the base;
A second arm connected to the first arm and rotatable with respect to the first arm around a second axis parallel to the first axis and spaced from the first axis;
A wiring routing part for accommodating wiring therein and routing the wiring from the second arm to the base,
The wiring routing part is
A duct support provided to protrude from the base and intersect the first axis;
A first joint connected to the duct support and rotatable about the first axis with respect to the duct support;
A second joint connected to the second arm and rotatable about the second axis with respect to the second arm;
A duct connected to the first joint and the second joint,
The first joint is provided with a first connection portion that forms a predetermined angle with respect to the first shaft,
The second joint is provided with a second connection portion that forms a predetermined angle with respect to the second shaft,
The duct has a first end and a second end, the first end is connected to the first connecting portion, and the second end is connected to the second connecting portion. Features.
Thereby, the robot which can reduce the installation space of a duct is obtained, suppressing the vibration of the duct at the time of a drive.

本発明の水平多関節ロボットの好適な実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows suitable embodiment of the horizontal articulated robot of this invention. 図１に示す水平多関節ロボットが有する配線引き回し部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the wiring routing part which the horizontal articulated robot shown in FIG. 1 has. 本発明のロボットの好適な実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows suitable embodiment of the robot of this invention. 図３に示すロボットが有する第１配線引き回し部を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st wiring routing part which the robot shown in FIG. 3 has. 図３に示すロボットが有する第２配線引き回し部を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd wiring routing part which the robot shown in FIG. 3 has.

以下、本発明の水平多関節ロボットおよびロボットを図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
−水平多関節ロボット−
まず、本発明の水平多関節ロボットについて説明する。
図１は、本発明の水平多関節ロボットの好適な実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す水平多関節ロボットが有する配線引き回し部の拡大断面図である。 Hereinafter, a horizontal articulated robot and a robot according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
-Horizontal articulated robot-
First, the horizontal articulated robot of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of the horizontal articulated robot of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a wiring routing portion of the horizontal articulated robot shown in FIG.

図１に示すように、水平多関節ロボット（スカラロボット：本発明の水平多関節ロボット）１００は、基台１１０と、第１アーム１２０と、第２アーム１３０と、作業ヘッド１４０と、エンドエフェクター１５０と、配線引き回し部１６０とを有している。なお、水平多関節ロボット１００は、本発明の水平多関節ロボットの代表例であるが、本発明のロボットにも属するものである。 As shown in FIG. 1, a horizontal articulated robot (SCARA robot: horizontal articulated robot of the present invention) 100 includes a base 110, a first arm 120, a second arm 130, a work head 140, and an end effector. 150 and a wiring routing portion 160. The horizontal articulated robot 100 is a representative example of the horizontal articulated robot of the present invention, but also belongs to the robot of the present invention.

基台１１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台１１０の上端部には第１アーム１２０が連結している。第１アーム１２０は、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１軸Ｊ１まわりに回動可能となっている。
基台１１０内には、第１アーム１２０を回動させる第１モーター１１１と、第１減速機１１２とが設置されている。第１減速機１１２の入力軸は、第１モーター１１１の回転軸に連結され、第１減速機１１２の出力軸は、第１アーム１２０に連結されている。そのため、第１モーター１１１が駆動し、その駆動力が第１減速機１１２を介して第１アーム１２０に伝達されると、第１アーム１２０が基台１１０に対して第１軸Ｊ１まわりに水平面内で回動する。また、第１モーター１１１には、第１モーター１１１の回転量に応じたパルス信号を出力する第１エンコーダー１１３が設けられており、第１エンコーダー１１３からのパルス信号によって、基台１１０に対する第１アーム１２０の駆動（回動量）が検出できるようになっている。 The base 110 is fixed to a floor surface (not shown) with bolts or the like, for example. A first arm 120 is connected to the upper end of the base 110. The first arm 120 is rotatable about a first axis J1 along the vertical direction with respect to the base 110.
A first motor 111 that rotates the first arm 120 and a first speed reducer 112 are installed in the base 110. The input shaft of the first speed reducer 112 is connected to the rotating shaft of the first motor 111, and the output shaft of the first speed reducer 112 is connected to the first arm 120. Therefore, when the first motor 111 is driven and the driving force is transmitted to the first arm 120 via the first speed reducer 112, the first arm 120 is horizontal with respect to the base 110 around the first axis J1. Rotate inside. In addition, the first motor 111 is provided with a first encoder 113 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the first motor 111, and the first motor 113 has a first signal with respect to the base 110 by the pulse signal from the first encoder 113. The drive (rotation amount) of the arm 120 can be detected.

第１アーム１２０の先端部には、第２アーム１３０が連結している。第２アーム１３０は、第１アーム１２０に対して鉛直方向に沿う第２軸Ｊ２まわりに回動可能となっている。
第２アーム１３０内には、第２アーム１３０を回動させる第２モーター１３１と、第２減速機１３２とが設置されている。第２減速機１３２の入力軸は、第２モーター１３１の回転軸に連結され、第２減速機１３２の出力軸は、第１アーム１２０に連結固定されている。そのため、第２モーター１３１が駆動し、その駆動力が第２減速機１３２を介して第１アーム１２０に伝達されると、第２アーム１３０が第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに水平面内で回動する。また、第２モーター１３１には、第２モーター１３１の回転量に応じたパルス信号を出力する第２エンコーダー１３３が設けられており、第２エンコーダー１３３からのパルス信号によって、第１アーム１２０に対する第２アーム１３０の駆動（回動量）が検出できるようになっている。 A second arm 130 is connected to the tip of the first arm 120. The second arm 130 is rotatable around the second axis J2 along the vertical direction with respect to the first arm 120.
A second motor 131 that rotates the second arm 130 and a second speed reducer 132 are installed in the second arm 130. The input shaft of the second reducer 132 is connected to the rotating shaft of the second motor 131, and the output shaft of the second reducer 132 is connected and fixed to the first arm 120. Therefore, when the second motor 131 is driven and the driving force is transmitted to the first arm 120 via the second speed reducer 132, the second arm 130 moves around the second axis J2 with respect to the first arm 120. Rotates in a horizontal plane. The second motor 131 is provided with a second encoder 133 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the second motor 131, and the first motor 120 is connected to the first encoder 120 by the pulse signal from the second encoder 133. The drive (rotation amount) of the two arms 130 can be detected.

第２アーム１３０の先端部には、作業ヘッド１４０が配置されている。作業ヘッド１４０は、第２アーム１３０の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット１４１およびボールネジナット１４２と、スプラインナット１４１およびボールネジナット１４２に挿通されたスプラインシャフト１４３とを有している。スプラインシャフト１４３は、第２アーム１３０に対して、その軸まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。 A work head 140 is disposed at the tip of the second arm 130. The working head 140 includes a spline nut 141 and a ball screw nut 142 that are coaxially disposed at the tip of the second arm 130, and a spline shaft 143 inserted through the spline nut 141 and the ball screw nut 142. The spline shaft 143 can rotate around the axis of the second arm 130 and can move (elevate) in the vertical direction.

第２アーム１３０内には、回転モーター１４４と、昇降モーター１４５とが配置されている。回転モーター１４４の駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナット１４１に伝達され、スプラインナット１４１が正逆回転すると、スプラインシャフト１４３が鉛直方向に沿う軸Ｊ５まわりに正逆回転する。回転モーター１４４には、回転モーター１４４の回転量に応じたパルス信号を出力する第３エンコーダー１４６が設けられており、第３エンコーダー１４６からのパルス信号によって、第２アーム１３０に対するスプラインシャフト１４３の回転量が検出できるようになっている。 A rotation motor 144 and a lifting motor 145 are disposed in the second arm 130. The driving force of the rotary motor 144 is transmitted to the spline nut 141 by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the spline nut 141 rotates forward and backward, the spline shaft 143 rotates forward and backward around the axis J5 along the vertical direction. The rotation motor 144 is provided with a third encoder 146 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the rotation motor 144, and the rotation of the spline shaft 143 relative to the second arm 130 by the pulse signal from the third encoder 146. The amount can be detected.

一方、昇降モーター１４５の駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナット１４２に伝達され、ボールネジナット１４２が正逆回転すると、スプラインシャフト１４３が上下に移動する。昇降モーター１４５には、昇降モーター１４５の回転量に応じたパルス信号を出力する第４エンコーダー１４７が設けられており、第４エンコーダー１４７からのパルス信号によって、第２アーム１３０に対するスプラインシャフト１４３の移動量が検出できるようになっている。
スプラインシャフト１４３の先端部（下端部）には、エンドエフェクター１５０が連結されている。エンドエフェクター１５０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するものなどが挙げられる。 On the other hand, the driving force of the elevating motor 145 is transmitted to the ball screw nut 142 by a driving force transmission mechanism (not shown), and when the ball screw nut 142 rotates forward and backward, the spline shaft 143 moves up and down. The lift motor 145 is provided with a fourth encoder 147 that outputs a pulse signal corresponding to the amount of rotation of the lift motor 145, and the movement of the spline shaft 143 relative to the second arm 130 by the pulse signal from the fourth encoder 147. The amount can be detected.
An end effector 150 is connected to the tip (lower end) of the spline shaft 143. The end effector 150 is not particularly limited, and examples thereof include an object that grips the object to be conveyed and an object that processes the object to be processed.

第２アーム１３０内に配置された各電子部品（例えば、第２モーター１３１、回転モーター１４４、昇降モーター１４５、第２、第３、第４エンコーダー１３３、１４６、１４７等）に接続される複数の配線１７０は、第２アーム１３０と基台１１０とを連結する管状の配線引き回し部１６０内を通って基台１１０内まで引き回されている。さらに、複数の配線１７０は、基台１１０内でまとめられることによって、第１モーター１１１および第１エンコーダー１１３に接続される配線とともに、基台１１０の外部に設置され、水平多関節ロボット１００を統括制御する図示しない制御装置まで引き回される。 A plurality of electronic components (for example, the second motor 131, the rotation motor 144, the lifting motor 145, the second, third, fourth encoders 133, 146, 147, etc.) disposed in the second arm 130 are connected. The wiring 170 is routed into the base 110 through the tubular wiring routing portion 160 that connects the second arm 130 and the base 110. Further, the plurality of wirings 170 are grouped in the base 110 so that they are installed outside the base 110 together with the wirings connected to the first motor 111 and the first encoder 113 to control the horizontal articulated robot 100. It is routed to a control device (not shown) to be controlled.

このように、第２アーム１３０内の各電子部品の配線１７０を、配線引き回し部１６０を介して基台１１０内まで引き回すことにより、基台１１０、第１アーム１２０および第２アーム１３０の内部に配線１７０を引き回すためのスペースを確保する必要が無くなる。また、第２アーム１３０から第１アーム１２０に配線１７０を引き回すために、例えば、第２モーター１３１や第２減速機１３２を中空とする必要がなくなり、第２モーター１３１や第２減速機１３２の大型化が抑制される。同様に、第１アーム１２０から基台１１０に配線１７０を引き回すために、例えば、第１モーター１１１や第１減速機１１２を中空とする必要がなくなり、第１モーター１１１や第１減速機１１２の大型化が抑制される。そのため、基台１１０、第１アーム１２０および第２アーム１３０の小型化を図ることができる。また、基台１１０、第１アーム１２０、第２アーム１３０の総重量（内部の各機器を含めた重量）を抑えることができる。そのため、水平多関節ロボット１００の小型化および低重量化を図ることができる。 As described above, the wiring 170 of each electronic component in the second arm 130 is routed into the base 110 via the wiring routing portion 160, so that the base 110, the first arm 120, and the second arm 130 are brought into the interior. It is not necessary to secure a space for routing the wiring 170. Further, in order to route the wiring 170 from the second arm 130 to the first arm 120, for example, it is not necessary to make the second motor 131 and the second reduction gear 132 hollow, and the second motor 131 and the second reduction gear 132 can be removed. Increase in size is suppressed. Similarly, in order to route the wiring 170 from the first arm 120 to the base 110, for example, it is not necessary to make the first motor 111 and the first reduction gear 112 hollow. Increase in size is suppressed. Therefore, the size of the base 110, the first arm 120, and the second arm 130 can be reduced. Moreover, the total weight (weight including each internal apparatus) of the base 110, the 1st arm 120, and the 2nd arm 130 can be restrained. Therefore, the horizontal articulated robot 100 can be reduced in size and weight.

図１および図２に示すように、配線引き回し部１６０は、ダクト支持部１６１と、第１継手１６２と、第２継手１６３と、ダクト１６４とを有している。これらは、基台１１０側から、ダクト支持部１６１、第１継手１６２、ダクト１６４、第２継手１６３の順に連結されており、配線引き回し部１６０の内部には、基台１１０と第２アーム１３０の内部同士を連結する配線挿通孔が形成されている。すなわち、ダクト支持部１６１、第１継手１６２、第２継手１６３およびダクト１６４は、それぞれ、管状をなし、各々の内部空間が直列状に連通している。
ダクト支持部１６１は、基台１１０の側面の後方部から突出し、緩やかに湾曲しながら基台１１０の上方まで延在している。また、ダクト支持部１６１は、その先端部が第２アーム１３０と同程度の高さとなるように配置されている。このダクト支持部１６１は、硬質であって、実質的に可撓変形しない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the wiring routing portion 160 includes a duct support portion 161, a first joint 162, a second joint 163, and a duct 164. These are connected from the base 110 side in the order of the duct support part 161, the first joint 162, the duct 164, and the second joint 163. Inside the wiring routing part 160, the base 110 and the second arm 130 are connected. A wiring insertion hole for connecting the interiors of each other is formed. That is, the duct support part 161, the 1st coupling 162, the 2nd coupling 163, and the duct 164 are each tubular, and each internal space is connected in series.
The duct support portion 161 protrudes from the rear portion of the side surface of the base 110 and extends to the upper side of the base 110 while being gently curved. In addition, the duct support portion 161 is disposed so that the tip portion thereof has the same height as the second arm 130. The duct support part 161 is hard and does not substantially flexibly deform.

第１継手１６２は、ダクト支持部１６１の先端部に連結、軸受されており、ダクト支持部１６１に対して第１軸Ｊ１まわりに回動可能となっている。一方、第２継手１６３は、第２アーム１３０の基端部かつ上端部に連結、軸受されており、第２アーム１３０に対して第２軸Ｊ２まわりに回動可能となっている。
このように、水平多関節ロボット１００では、第１継手１６２の軸が第１アーム１２０の軸と一致し、第２継手１６３の軸が第２アーム１３０の軸と一致している。そのため、第１、第２アーム１２０、１３０がそれぞれどのように駆動しても、第１、第２継手１６２、１６３の軸同士の離間距離が一定に保たれる。したがって、第１、第２継手１６２、１６３に連結されたダクト１６４の変形（伸長、収縮）が防止または抑制される。その結果、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時またはその駆動を停止した際のダクト１６４の振動を防止または抑制することができ、その分、第２アーム１３０の振動を小さくすることができる。 The first joint 162 is connected to and supported by the distal end portion of the duct support portion 161, and is rotatable about the first axis J1 with respect to the duct support portion 161. On the other hand, the second joint 163 is connected to and supported by the base end portion and the upper end portion of the second arm 130, and can rotate about the second axis J 2 with respect to the second arm 130.
As described above, in the horizontal articulated robot 100, the axis of the first joint 162 coincides with the axis of the first arm 120, and the axis of the second joint 163 coincides with the axis of the second arm 130. Therefore, no matter how the first and second arms 120 and 130 are driven, the distance between the shafts of the first and second joints 162 and 163 is kept constant. Therefore, deformation (extension and contraction) of the duct 164 connected to the first and second joints 162 and 163 is prevented or suppressed. As a result, the vibration of the duct 164 can be prevented or suppressed when the first and second arms 120 and 130 are driven or stopped, and the vibration of the second arm 130 can be reduced accordingly. it can.

第１継手１６２は、延在方向の途中で屈曲または湾曲している。そのため、第１継手１６２は、ダクト支持部１６１に接続されているダクト支持部接続部１６２ａと、ダクト１６４と接続されているダクト接続部（第１接続部）１６２ｂと、ダクト支持部接続部１６２ａとダクト接続部１６２ｂとの間に位置し、これらを所定角度で接続する湾曲部１６２ｃとを有していると言える。ダクト支持部接続部１６２ａは、鉛直方向に沿って設けられ、その中心軸が第１軸Ｊ１と一致している。一方、ダクト接続部１６２ｂは、その中心軸（第３軸）Ｊ３のダクト１６４と重なる部分が第１軸Ｊ１に対して第２継手１６３側に傾斜して設けられている。 The first joint 162 is bent or curved in the middle of the extending direction. Therefore, the first joint 162 includes a duct support portion connection portion 162a connected to the duct support portion 161, a duct connection portion (first connection portion) 162b connected to the duct 164, and a duct support portion connection portion 162a. It can be said that it has the curved part 162c which is located between the pipe connection part 162b and connects these at a predetermined angle. The duct support part connection part 162a is provided along the vertical direction, and the central axis thereof coincides with the first axis J1. On the other hand, the duct connection portion 162b is provided such that a portion of the central axis (third axis) J3 overlapping the duct 164 is inclined toward the second joint 163 with respect to the first axis J1.

第２継手１６３は、第１継手１６２と同じ形状および大きさである。すなわち、第２継手１６３は、延在方向の途中で屈曲または湾曲し、第２アーム１３０に接続されているアーム接続部１６３ａと、ダクト１６４と接続されているダクト接続部（第２接続部）１６３ｂと、アーム接続部１６３ａとダクト接続部１６３ｂとの間に位置し、これらを所定角度で接続する湾曲部１６３ｃとを有している。アーム接続部１６３ａは、鉛直方向に沿って設けられ、その中心軸が第２軸Ｊ２と一致している。一方、ダクト接続部１６３ｂは、その中心軸（第４軸）Ｊ４のダクト１６４と重なる部分が第２軸Ｊ２に対して第１継手１６２側に傾斜して設けられている。 The second joint 163 has the same shape and size as the first joint 162. That is, the second joint 163 is bent or curved in the middle of the extending direction, and is connected to the second arm 130 and the duct connection portion (second connection portion) connected to the duct 164. 163b and a curved portion 163c that is located between the arm connecting portion 163a and the duct connecting portion 163b and connects them at a predetermined angle. The arm connecting portion 163a is provided along the vertical direction, and the central axis thereof coincides with the second axis J2. On the other hand, the duct connecting portion 163b is provided such that a portion of the central axis (fourth axis) J4 overlapping the duct 164 is inclined toward the first joint 162 with respect to the second axis J2.

前述したように、第２継手１６３を第１継手１６２と同じ形状および大きさとすることにより、第１、第２継手１６２、１６３を供用することができ、水平多関節ロボット１００の設計が容易となる。具体的には、簡単に、後述するθ１、θ２を同じ角度にすることができ、また、後述するように、簡単に、第１、第２継手１６２、１６３を同じ高さに配置することができる。 As described above, by making the second joint 163 the same shape and size as the first joint 162, the first and second joints 162 and 163 can be used, and the design of the horizontal articulated robot 100 is facilitated. Become. Specifically, θ1 and θ2 described later can be easily set to the same angle, and the first and second joints 162 and 163 can be easily arranged at the same height as described later. it can.

また、前述したように、ダクト接続部１６２ｂを第２軸Ｊ２側に傾斜させ、ダクト接続部１６３ｂを第１軸Ｊ１側に傾斜させることによって、ダクト１６４の全長を抑えることができるとともに、ダクトの曲率を小さく抑えることができる。そのため、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時のダクト１６４の振動時またはその駆動を停止した際のダクト１６４の振動を防止または抑制することができる。 Further, as described above, by inclining the duct connecting portion 162b toward the second axis J2 and inclining the duct connecting portion 163b toward the first axis J1, the overall length of the duct 164 can be suppressed, and the duct Curvature can be kept small. Therefore, it is possible to prevent or suppress the vibration of the duct 164 when the first and second arms 120 and 130 are driven, or when the drive is stopped.

ダクト１６４は、可撓性を有しており、両端、すなわち、第１端部１６４ａおよび第２端部１６４ｂを有している。第１端部１６４ａは、第１継手１６２のダクト接続部１６２ｂに接続され、第２端部１６４ｂは、第２継手１６３のダクト接続部１６３ｂに接続されている。
ダクト１６４は、自然状態で直線状であり、曲げ変形した状態で第１、第２継手１６２、１６３に接続されている。前述のように、第１、第２継手１６２、１６３のダクト接続部１６２ｂ、１６３ｂは、第１、第２軸Ｊ１、Ｊ２に対して傾斜しているため、ダクト１６４の上方への突出を抑えることができる（図１中の最大高さＴを低く抑えることができる）。そのため、ダクト１６４の設置スペースが小さくかつ低く済み、水平多関節ロボット１００の小型化を図ることができる。また、上方への突出を抑えることができる分、ダクト１６４の全長を抑えることもできる。そのため、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時のダクト１６４の振動時またはその駆動を停止した際のダクト１６４の振動を防止または抑制することができる。
なお、最大高さＴとしては、低いほど好ましいが、例えば、スプラインシャフト１４３の上端の最高到達高さ（スプラインシャフト１４３が最も上方に位置している状態での上端の高さ）よりも低いのが好ましい。このような高さとすることにより、水平多関節ロボット１００の小型化を確実に図ることができる。 The duct 164 has flexibility and has both ends, that is, a first end 164a and a second end 164b. The first end portion 164a is connected to the duct connection portion 162b of the first joint 162, and the second end portion 164b is connected to the duct connection portion 163b of the second joint 163.
The duct 164 is linear in a natural state, and is connected to the first and second joints 162 and 163 in a bent state. As described above, since the duct connecting portions 162b and 163b of the first and second joints 162 and 163 are inclined with respect to the first and second axes J1 and J2, the upward protrusion of the duct 164 is suppressed. (The maximum height T in FIG. 1 can be kept low). Therefore, the installation space for the duct 164 is small and low, and the horizontal articulated robot 100 can be downsized. Further, the entire length of the duct 164 can be suppressed by the amount that the upward protrusion can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent or suppress the vibration of the duct 164 when the first and second arms 120 and 130 are driven, or when the drive is stopped.
The maximum height T is preferably as low as possible. For example, the maximum height T is lower than the highest reached height at the upper end of the spline shaft 143 (the height of the upper end when the spline shaft 143 is located at the uppermost position). Is preferred. By adopting such a height, the horizontal articulated robot 100 can be reliably reduced in size.

また、ダクト１６４の中心軸の平均曲率半径Ｒとしては、特に限定されないが、第１軸Ｊ１と第２軸Ｊ２との離間距離をＬとすると、０．６Ｌ≦Ｒ≦Ｌなる関係を満足することが好ましい。このような平均曲率半径Ｒとすることによって、ダクト１６４の過度な湾曲が抑えられる。そのため、ダクト１６４に必要な曲げ強度を低くすることができ、例えば、薄肉化等のダクト１６４の軽量化を図ることができる。 Further, the average radius of curvature R of the central axis of the duct 164 is not particularly limited. However, when the distance between the first axis J1 and the second axis J2 is L, the relationship of 0.6L ≦ R ≦ L is satisfied. It is preferable. By setting such an average curvature radius R, excessive bending of the duct 164 is suppressed. Therefore, the bending strength required for the duct 164 can be reduced, and for example, the weight of the duct 164 can be reduced such as thinning.

また、第１、第２軸Ｊ１、Ｊ２の離間距離Ｌとしては、特に限定されないが、１００ｍｍ≦Ｌ≦２０００ｍｍなる関係を満足するのが好ましい。このような離間距離Ｌとすることにより、ダクト１６４の全長を抑えつつ、さらに、ダクト１６４の曲率を小さくすることができる。したがって、ダクト１６４を効果的に軽量化することができ、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時のダクト１６４の振動時またはその駆動を停止した際のダクト１６４の振動をより効果的に防止または抑制することができる。 Further, the separation distance L between the first and second axes J1 and J2 is not particularly limited, but it is preferable to satisfy the relationship of 100 mm ≦ L ≦ 2000 mm. By setting such a separation distance L, it is possible to further reduce the curvature of the duct 164 while suppressing the overall length of the duct 164. Therefore, the weight of the duct 164 can be effectively reduced, and the vibration of the duct 164 when the first and second arms 120 and 130 are driven or when the drive is stopped can be more effectively performed. Can be prevented or suppressed.

ここで、ダクト接続部１６２ｂの中心軸（第３軸）Ｊ３と第１軸Ｊ１とのなす角θ１およびダクト接続部１６３ｂの中心軸（第４軸）Ｊ４と第２軸Ｊ２とのなす角θ２（＝θ１）は、それぞれ、１０°≦θ１、θ２≦６０°なる関係を満足するのが好ましく、２０°≦θ１、θ２≦４０°なる関係を満足するのがより好ましい。θ１、θ２をこのような範囲とすることによって、ダクト１６４の最大高さＴを抑えつつ、第１、第２継手１６２、１６３の過度な湾曲を抑制することができる。そのため、第１、第２継手１６２、１６３の湾曲部１６２ｃ、１６３ｃでの配線１７０の曲率を小さくすることができ、配線１７０に加わる曲げ応力を低減することができる。また、加わる曲げ応力が小さくなる分、配線１７０に必要な強度が低くなるため、配線１７０の細径化、および、細径化による低重量化を図ることもできる。
さらには、ダクト１６４の曲率を小さくすることができるため、ダクト１６４に加わる曲げ応力を低減することができる。また、加わる曲げ応力が小さくなる分、ダクト１６４に必要な強度が低くなるため、ダクト１６４の薄肉化、および、薄肉化による低重量化を図ることもできる。 Here, an angle θ1 formed between the central axis (third axis) J3 of the duct connecting portion 162b and the first axis J1, and an angle θ2 formed between the central axis (fourth axis) J4 of the duct connecting portion 163b and the second axis J2. (= Θ1) preferably satisfies the relationships 10 ° ≦ θ1 and θ2 ≦ 60 °, and more preferably satisfies the relationships 20 ° ≦ θ1 and θ2 ≦ 40 °. By setting θ1 and θ2 in such ranges, excessive bending of the first and second joints 162 and 163 can be suppressed while suppressing the maximum height T of the duct 164. Therefore, the curvature of the wiring 170 at the curved portions 162c and 163c of the first and second joints 162 and 163 can be reduced, and the bending stress applied to the wiring 170 can be reduced. Further, since the strength required for the wiring 170 is reduced by the amount of bending stress applied, the diameter of the wiring 170 can be reduced and the weight can be reduced by reducing the diameter.
Furthermore, since the curvature of the duct 164 can be reduced, the bending stress applied to the duct 164 can be reduced. Further, since the strength required for the duct 164 is reduced by the amount of bending stress applied, the duct 164 can be thinned and the weight can be reduced by thinning.

なお、θ１、θ２が上記下限値未満であると、第１、第２軸Ｊ１、Ｊ２の離間距離Ｌが短い場合に、ダクト１６４の曲率が大きくなり、例えば、ダクト１６４の厚肉化などのダクト１６４の強度を高める処理が必要となる場合がある。反対に、θ１、θ２が上記上限値を超えると、第１、第２継手１６２、１６３の湾曲部１６２ｃ、１６３ｃでの配線１７０の曲率が小さくなり、例えば被覆層を厚くするなどの配線１７０の強度を高める処理が必要となる場合がある。 When θ1 and θ2 are less than the lower limit, the curvature of the duct 164 increases when the separation distance L between the first and second axes J1 and J2 is short. For example, the duct 164 is thickened. A process for increasing the strength of the duct 164 may be required. On the other hand, when θ1 and θ2 exceed the above upper limit, the curvature of the wiring 170 at the curved portions 162c and 163c of the first and second joints 162 and 163 decreases, and for example, the wiring 170 has a thick coating layer. A process for increasing the strength may be required.

また、本実施形態では、第１、第２継手１６２、１６３のダクト接続部１６２ｂ、１６３ｂが同じ高さに配置されている。言い換えれば、ダクト接続部１６２ｂ、１６３ｂは、第１、第２軸Ｊ１、Ｊ２を法線とする同一平面内に設けられている。さらに、前述したように、ダクト接続部１６２ｂ、１６３ｂの傾き（θ１、θ２）が等しい。そのため、ダクト１６４の曲率を軸方向に沿ってほぼ一定とすることができ、ダクト１６４の所定箇所への曲げ応力の集中を防止または抑制することができる。応力集中した箇所は、振動の起点となり易いため、応力集中を防止または抑制することにより、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時または停止した際のダクト１６４の振動をより効果的に防止または抑制することができる。また、ダクト１６４に必要な強度が低くなるため、ダクト１６４の薄肉化、および、薄肉化による低重量化を図ることができる。 Moreover, in this embodiment, the duct connection parts 162b and 163b of the first and second joints 162 and 163 are arranged at the same height. In other words, the duct connecting portions 162b and 163b are provided in the same plane with the first and second axes J1 and J2 as normals. Furthermore, as described above, the inclinations (θ1, θ2) of the duct connecting portions 162b and 163b are equal. Therefore, the curvature of the duct 164 can be made substantially constant along the axial direction, and the concentration of bending stress at a predetermined location of the duct 164 can be prevented or suppressed. Since the stress concentrated portion is likely to be a starting point of vibration, the vibration of the duct 164 can be more effectively prevented by driving or stopping the first and second arms 120 and 130 by preventing or suppressing the stress concentration. Or it can be suppressed. Further, since the strength required for the duct 164 is reduced, the duct 164 can be reduced in thickness and weight can be reduced due to the reduction in thickness.

ダクト１６４（第１、第２継手１６２、１６３と重なっている部分を除く部分）は、その中心軸が、ダクト接続部１６２ｂの中心軸Ｊ３とダクト接続部１６３ｂの中心軸Ｊ４の両中心軸を接線とする円（円周）に沿って延在するのが好ましい。このような湾曲状態であれば、実質的にダクト１６４の全域に等しい曲げ応力が加わっているため、ダクト１６４の所定箇所への局所的な応力集中をより確実に防止することができる。そのため、第１、第２アーム１２０、１３０の駆動時または停止した際のダクト１６４の振動をより確実に防止または抑制することができる。 The center axis of the duct 164 (the part excluding the part overlapping the first and second joints 162 and 163) is the center axis J3 of the duct connection part 162b and the center axis J4 of the duct connection part 163b. It preferably extends along a tangent circle (circumference). In such a curved state, substantially equal bending stress is applied to the entire area of the duct 164, so that local stress concentration at a predetermined location of the duct 164 can be more reliably prevented. Therefore, it is possible to more reliably prevent or suppress the vibration of the duct 164 when the first and second arms 120 and 130 are driven or stopped.

特に、本実施形態では、第１、第２継手１６２、１６３が同じ形状および大きさであるため、例えば、第１、第２継手１６２、１６３の設置高さを揃えることによって、簡単に、ダクト接続部１６２ｂ、１６３ｂ同士を同じ高さに配置することができる。このように、第１、第２継手１６２、１６３が同じ形状および大きさとすることにより、部品の共通化を図ることができ、水平多関節ロボット１００の製造コストを抑えることができるとともに、水平多関節ロボット１００の設計が容易となる。
以上、水平多関節ロボット１００について説明した。 In particular, in the present embodiment, since the first and second joints 162 and 163 have the same shape and size, for example, by arranging the installation heights of the first and second joints 162 and 163, the duct can be easily obtained. The connecting portions 162b and 163b can be arranged at the same height. In this way, by making the first and second joints 162 and 163 have the same shape and size, the parts can be shared, the manufacturing cost of the horizontal articulated robot 100 can be reduced, and the horizontal multi joint can be reduced. The joint robot 100 can be easily designed.
The horizontal articulated robot 100 has been described above.

本実施形態では、ダクト１６４が可撓性を有しているが、ダクト１６４は、硬質であってもよい。前述したように、第１、第２アーム１２０、１３０がどのように駆動しても、ダクト１６４は、実質的に変形しない。そのため、ダクト１６４を硬質としても、水平多関節ロボット１００の駆動に影響はない。ダクト１６４を硬質なものとする場合、例えば、ダクト１６４を、耐環境性を有する金属材料で構成するのが好ましい。これにより、特殊環境下で使用するのに適した水平多関節ロボット１００となる。 In this embodiment, the duct 164 has flexibility, but the duct 164 may be hard. As described above, the duct 164 is not substantially deformed regardless of how the first and second arms 120 and 130 are driven. Therefore, even if the duct 164 is made hard, the driving of the horizontal articulated robot 100 is not affected. When the duct 164 is made hard, for example, the duct 164 is preferably made of a metal material having environmental resistance. As a result, the horizontal articulated robot 100 suitable for use in a special environment is obtained.

−ロボット−
次に、本発明のロボットについて説明する。
図３は、本発明のロボットの好適な実施形態を示す斜視図、図４は、図３に示すロボットが有する第１配線引き回し部を示す平面図、図５は、図３に示すロボットが有する第２配線引き回し部を示す平面図である。 -Robot-
Next, the robot of the present invention will be described.
FIG. 3 is a perspective view showing a preferred embodiment of the robot of the present invention, FIG. 4 is a plan view showing a first wiring routing part included in the robot shown in FIG. 3, and FIG. 5 is provided in the robot shown in FIG. It is a top view which shows a 2nd wiring routing part.

図３に示すロボット３００は、基台３１０と、４本のアーム３２０、３３０、３４０、３５０と、リスト３６０とを備え、これらが順に連結された垂直多関節（６軸）ロボットである。
基台３１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。このような基台３１０の上端部にはアーム３２０が水平方向に対して傾斜した姿勢で連結しており、アーム３２０は、基台３１０に対して鉛直方向に沿う軸Ｊ６まわりに回動可能となっている。 A robot 300 shown in FIG. 3 includes a base 310, four arms 320, 330, 340, 350, and a wrist 360, and is a vertical articulated (6-axis) robot in which these are connected in order.
The base 310 is fixed to a floor surface (not shown) with bolts or the like, for example. The arm 320 is connected to the upper end portion of the base 310 in a posture inclined with respect to the horizontal direction, and the arm 320 can rotate around the axis J6 along the vertical direction with respect to the base 310. It has become.

また、基台３１０内には、アーム３２０を回動させる第１モーター３１１と、第１減速機３１２とが設置されている。図示しないが、第１減速機３１２の入力軸は、第１モーター３１１の回転軸に連結されており、第１減速機３１２の出力軸は、アーム３２０に連結されている。そのため、第１モーター３１１が駆動し、その駆動力が第１減速機３１２を介してアーム３２０に伝達されると、アーム３２０が基台３１０に対して軸Ｊ６まわりに水平面内で回動する。また、第１モーター３１１には、第１モーター３１１の回転量に応じたパルス信号を出力する第１エンコーダー３１３が設けられており、第１エンコーダー３１３からのパルス信号によって、基台３１０に対するアーム３２０の回動量が検出できるようになっている。 Further, in the base 310, a first motor 311 for rotating the arm 320 and a first speed reducer 312 are installed. Although not shown, the input shaft of the first reduction gear 312 is connected to the rotation shaft of the first motor 311, and the output shaft of the first reduction gear 312 is connected to the arm 320. Therefore, when the first motor 311 is driven and the driving force is transmitted to the arm 320 via the first speed reducer 312, the arm 320 rotates around the axis J 6 in the horizontal plane with respect to the base 310. The first motor 311 is provided with a first encoder 313 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the first motor 311, and an arm 320 for the base 310 is received by the pulse signal from the first encoder 313. The amount of rotation can be detected.

アーム３２０の先端部には、アーム３３０が連結しており、アーム３３０は、アーム３２０に対して水平方向に沿う軸Ｊ７まわりに回動可能となっている。
アーム３３０内には、アーム３３０をアーム３２０に対して回動させる第２モーター３３１と、第２減速機３３２とが設置されている。図示しないが、第２減速機３３２の入力軸は、第２モーター３３１の回転軸に連結されており、第２減速機３３２の出力軸は、アーム３２０に連結固定されている。そのため、第２モーター３３１が駆動し、その駆動力が第２減速機３３２を介してアーム３２０に伝達されると、アーム３３０がアーム３２０に対して軸Ｊ７まわりに回動する。また、第２モーター３３１には、第２モーター３３１の回転量に応じたパルス信号を出力する第２エンコーダー３３３が設けられており、第２エンコーダー３３３からのパルス信号によって、アーム３２０に対するアーム３３０の駆動（回動量）が検出できるようになっている。 An arm 330 is connected to the tip of the arm 320, and the arm 330 is rotatable around an axis J 7 along the horizontal direction with respect to the arm 320.
A second motor 331 that rotates the arm 330 with respect to the arm 320 and a second speed reducer 332 are installed in the arm 330. Although not shown, the input shaft of the second reduction gear 332 is connected to the rotation shaft of the second motor 331, and the output shaft of the second reduction gear 332 is connected and fixed to the arm 320. Therefore, when the second motor 331 is driven and the driving force is transmitted to the arm 320 via the second speed reducer 332, the arm 330 rotates about the axis J7 with respect to the arm 320. Further, the second motor 331 is provided with a second encoder 333 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the second motor 331. The pulse signal from the second encoder 333 causes the arm 330 to move relative to the arm 320. The drive (rotation amount) can be detected.

アーム３３０の先端部には、アーム３４０が連結しており、アーム３４０は、アーム３３０に対して水平方向に沿う軸Ｊ８まわりに回動可能となっている。
アーム３４０内には、アーム３４０をアーム３３０に対して回動させる第３モーター３４１と、第３減速機３４２とが設置されている。図示しないが、第３減速機３４２の入力軸は、第３モーター３４１の回転軸に連結されており、第３減速機３４２の出力軸は、アーム３３０に連結固定されている。そのため、第３モーター３４１が駆動し、その駆動力が第３減速機３４２を介してアーム３３０に伝達されると、アーム３４０がアーム３３０に対して軸Ｊ８まわりに回動する。また、第３モーター３４１には、第３モーター３４１の回転量に応じたパルス信号を出力する第３エンコーダー３４３が設けられており、第３エンコーダー３４３からのパルス信号によって、アーム３３０に対するアーム３４０の駆動（回動量）が検出できるようになっている。 An arm 340 is connected to the tip of the arm 330, and the arm 340 is rotatable about an axis J 8 along the horizontal direction with respect to the arm 330.
A third motor 341 that rotates the arm 340 relative to the arm 330 and a third speed reducer 342 are installed in the arm 340. Although not shown, the input shaft of the third reduction device 342 is connected to the rotation shaft of the third motor 341, and the output shaft of the third reduction device 342 is connected and fixed to the arm 330. Therefore, when the third motor 341 is driven and the driving force is transmitted to the arm 330 via the third speed reducer 342, the arm 340 rotates about the axis J8 with respect to the arm 330. Further, the third motor 341 is provided with a third encoder 343 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the third motor 341. The pulse signal from the third encoder 343 causes the arm 340 to move relative to the arm 330. The drive (rotation amount) can be detected.

アーム３４０の先端部には、アーム３５０が連結しており、アーム３５０は、アーム３４０に対してアーム３４０の中心軸に沿う軸Ｊ９まわりに回動可能となっている。
アーム３５０内には、アーム３５０をアーム３４０に対して回動させる第４モーター３５１と、第４減速機３５２とが設置されている。第４減速機３５２の入力軸は、第４モーター３５１の回転軸に連結されており、第４減速機３５２の出力軸は、アーム３４０に連結固定されている。そのため、第４モーター３５１が駆動し、その駆動力が第４減速機３５２を介してアーム３４０に伝達されると、アーム３５０がアーム３４０に対して軸Ｊ９まわりに回動する。また、第４モーター３５１には、第４モーター３５１の回転量に応じたパルス信号を出力する第４エンコーダー３５３が設けられており、第４エンコーダー３５３からのパルス信号によって、アーム３４０に対するアーム３５０の駆動（回動量）が検出できるようになっている。 An arm 350 is connected to the tip of the arm 340, and the arm 350 is rotatable about an axis J 9 along the central axis of the arm 340 with respect to the arm 340.
In the arm 350, a fourth motor 351 for rotating the arm 350 relative to the arm 340 and a fourth speed reducer 352 are installed. The input shaft of the fourth reduction device 352 is connected to the rotation shaft of the fourth motor 351, and the output shaft of the fourth reduction device 352 is connected and fixed to the arm 340. Therefore, when the fourth motor 351 is driven and the driving force is transmitted to the arm 340 via the fourth speed reducer 352, the arm 350 rotates about the axis J9 with respect to the arm 340. The fourth motor 351 is provided with a fourth encoder 353 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the fourth motor 351. The pulse signal from the fourth encoder 353 causes the arm 350 to move with respect to the arm 340. The drive (rotation amount) can be detected.

アーム３５０の先端部には、リスト３６０が連結している。リスト３６０は、アーム３５０に連結されたリング状の支持リングと、支持リングの先端部に支持された円筒状のリスト本体とを有している。リスト本体の先端面は、平坦な面となっており、例えば、腕時計等のような精密機器を把持するマニピュレーターが装着される装着面となる。
支持リングは、アーム３５０に対して水平方向に沿う軸Ｊ１０まわりに回動可能となっている。また、リスト本体は、支持リングに対してリスト本体の中心軸に沿う軸Ｊ１１まわりに回動可能となっている。 A wrist 360 is connected to the tip of the arm 350. The wrist 360 includes a ring-shaped support ring connected to the arm 350 and a cylindrical wrist body supported at the tip of the support ring. The front end surface of the wrist body is a flat surface, for example, a mounting surface on which a manipulator that holds a precision device such as a wristwatch is mounted.
The support ring is rotatable around an axis J10 along the horizontal direction with respect to the arm 350. Further, the wrist main body is rotatable around an axis J11 along the central axis of the wrist main body with respect to the support ring.

アーム３５０内には、支持リングをアーム３５０に対して回動させる第５モーター３５４と、リスト本体を支持リングに対して回動させる第６モーター３５５とが配置されている。第５、第６モーター３５４、３５５の駆動力は、それぞれ、図示しない駆動力伝達機構によって支持リング、リスト本体に伝達される。第５モーター３５４には、第５モーター３５４の回転量に応じたパルス信号を出力する第５エンコーダー３５６が設けられており、第５エンコーダー３５６からのパルス信号によって、アーム３５０に対する支持リングの回動量が検出できるようになっている。また、第６モーター３５５には、第６モーター３５５の回転量に応じたパルス信号を出力する第６エンコーダー３５７が設けられており、第６エンコーダー３５７からのパルス信号によって、支持リングに対するリング本体の回動量が検出できるようになっている。 A fifth motor 354 that rotates the support ring with respect to the arm 350 and a sixth motor 355 that rotates the wrist body with respect to the support ring are disposed in the arm 350. The driving forces of the fifth and sixth motors 354 and 355 are transmitted to the support ring and the wrist body by a driving force transmission mechanism (not shown), respectively. The fifth motor 354 is provided with a fifth encoder 356 that outputs a pulse signal corresponding to the amount of rotation of the fifth motor 354. The amount of rotation of the support ring relative to the arm 350 is determined by the pulse signal from the fifth encoder 356. Can be detected. The sixth motor 355 is provided with a sixth encoder 357 that outputs a pulse signal corresponding to the rotation amount of the sixth motor 355, and the pulse signal from the sixth encoder 357 causes the ring main body to move relative to the support ring. The amount of rotation can be detected.

アーム３４０、３５０内に配置された各電子部品（例えば、第３、第４、第５、第６モーター３４１、３５１、３５４、３５５、第３、第４、第５、第６エンコーダー３４３、３５３、３５６、３５７等）に接続される複数の配線３７０は、アーム３４０とアーム３３０とを連結する管状の第１配線引き回し部３８０内を通ってアーム３４０内まで引き回されており、さらに、アーム３３０とアーム３２０とを連結する管状の第２配線引き回し部３９０内を通ってアーム３２０内まで引き回されている。さらに、複数の配線３７０は、アーム３２０内でまとめられることによって、第２モーター３３１および第２エンコーダー３３３に接続される配線とともに、基台３１０まで引き回され、基台３１０内でまとめられることによって、第１モーター３１１および第１エンコーダー３１３に接続される配線とともに、基台３１０の外部に設置され、ロボット３００を統括制御する図示しない制御装置まで引き回される。 Each electronic component (for example, 3rd, 4th, 5th, 6th motors 341, 351, 354, 355, 3rd, 4th, 5th, 6th encoders 343, 353 arranged in the arms 340, 350) 356, 357, etc.) are routed into the arm 340 through the tubular first wire routing unit 380 that connects the arm 340 and the arm 330, and It is routed to the inside of the arm 320 through the tubular second wiring routing portion 390 connecting the 330 and the arm 320. Further, the plurality of wirings 370 are collected in the arm 320, and are then routed to the base 310 together with the wiring connected to the second motor 331 and the second encoder 333, and are collected in the base 310. Along with the wiring connected to the first motor 311 and the first encoder 313, it is installed outside the base 310 and routed to a control device (not shown) that controls the robot 300 in an integrated manner.

このように、アーム３４０、３５０内の各電子部品の配線３７０を、第１、第２配線引き回し部３８０、３９０を介して基台３１０内まで引き回すことによって、アーム３２０、３３０の内部に配線３７０を引き回すためのスペースを大きく確保する必要が無くなる。そのため、前述した水平多関節ロボット１００と同様に、ロボット３００の小型化および低重量化を図ることができる。 In this way, the wiring 370 of each electronic component in the arms 340 and 350 is routed into the base 310 via the first and second wiring routing units 380 and 390, whereby the wiring 370 is provided inside the arms 320 and 330. It is not necessary to secure a large space for routing. Therefore, similarly to the horizontal articulated robot 100 described above, the robot 300 can be reduced in size and weight.

図４に示すように、第１配線引き回し部３８０は、第１継手３８２と、第２継手３８３と、ダクト３８４とを有している。これらは、アーム３３０側から、第１継手３８２、ダクト３８４、第２継手３８３の順に連結されており、第１配線引き回し部３８０の内部には、アーム３３０と第２アーム３４０の内部同士を連結する配線挿通孔（図示せず）が形成されている。すなわち、第１継手３８２、第２継手３８３およびダクト３８４は、それぞれ、管状をなし、各々の内部空間が直列状に連通している。 As shown in FIG. 4, the first wiring routing portion 380 has a first joint 382, a second joint 383, and a duct 384. These are connected in order of the first joint 382, the duct 384, and the second joint 383 from the arm 330 side, and the insides of the arm 330 and the second arm 340 are connected to each other inside the first wiring routing portion 380. A wiring insertion hole (not shown) is formed. That is, each of the first joint 382, the second joint 383, and the duct 384 has a tubular shape, and the internal spaces communicate with each other in series.

第１継手３８２は、アーム３３０に軸受されており、アーム３３０に対して軸Ｊ１２まわりに回動可能となっている。一方、第２継手３８３は、アーム３４０に軸受されており、アーム３４０に対して軸Ｊ８まわりに回動可能となっている。軸Ｊ１２は、軸Ｊ８と平行な軸である。そのため、アーム３３０に対してアーム３４０がどのように駆動しても、第１、第２継手３８２、３８３の軸同士の離間距離が一定に保たれる。したがって、第１、第２継手３８２、３８３に両端部が接続されたダクト３８４の変形（伸長、収縮）が防止または抑制される。その結果、アーム３４０の駆動時またはその駆動を停止した際のダクト３８４の振動を防止または抑制することができる。 The first joint 382 is supported by the arm 330 and is rotatable about the axis J12 with respect to the arm 330. On the other hand, the second joint 383 is supported by the arm 340 and is rotatable about the axis J8 with respect to the arm 340. The axis J12 is an axis parallel to the axis J8. Therefore, no matter how the arm 340 is driven with respect to the arm 330, the distance between the axes of the first and second joints 382 and 383 is kept constant. Therefore, deformation (extension, contraction) of the duct 384 having both ends connected to the first and second joints 382 and 383 is prevented or suppressed. As a result, it is possible to prevent or suppress the vibration of the duct 384 when the arm 340 is driven or when the drive is stopped.

なお、第１継手３８２、第２継手３８３およびダクト３８４は、それぞれ、前述した水平多関節ロボット１００の第１継手１６２、第２継手１６３およびダクト１６４と同様の構成であるため、その説明を省略する。また、第１配線引き回し部３８０で言えば、アーム３３０、アーム３４０、軸Ｊ１２および軸Ｊ８が、それぞれ、特許請求の範囲の記載中の第１アーム、第２アーム、第１軸および第２軸に相当する。 Note that the first joint 382, the second joint 383, and the duct 384 have the same configurations as the first joint 162, the second joint 163, and the duct 164 of the horizontal articulated robot 100 described above, and thus description thereof is omitted. To do. In the case of the first wiring routing unit 380, the arm 330, the arm 340, the axis J12, and the axis J8 are respectively the first arm, the second arm, the first axis, and the second axis in the claims. It corresponds to.

図５に示すように、第２配線引き回し部３９０は、第１継手３９２と、第２継手３９３と、ダクト３９４とを有している。これらは、アーム３２０側から、第１継手３９２、ダクト３９４、第２継手３９３の順に連結されており、第２配線引き回し部３９０の内部には、アーム３２０と第２アーム３３０の内部同士を連結する配線挿通孔（図示せず）が形成されている。すなわち、第１継手３９２、第２継手３９３およびダクト３９４は、それぞれ、管状をなし、各々の内部空間が直列状に連通している。 As shown in FIG. 5, the second wiring routing portion 390 includes a first joint 392, a second joint 393, and a duct 394. These are connected in order of the first joint 392, the duct 394, and the second joint 393 from the arm 320 side, and the insides of the arm 320 and the second arm 330 are connected to each other inside the second wiring routing portion 390. A wiring insertion hole (not shown) is formed. That is, the first joint 392, the second joint 393, and the duct 394 each have a tubular shape, and each internal space communicates in series.

第１継手３９２は、アーム３２０に軸受されており、アーム３２０に対して軸Ｊ１３まわりに回動可能となっている。一方、第２継手３９３は、アーム３３０に軸受されており、アーム３３０に対して軸Ｊ７まわりに回動可能となっている。軸Ｊ１３は、軸Ｊ７と平行な軸である。そのため、アーム３２０に対してアーム３３０がどのように駆動しても、第１、第２継手３９２、３９３の軸同士の離間距離が一定に保たれる。したがって、第１、第２継手３９２、３９３に両端部が接続されたダクト３９４の変形（伸長、収縮）が防止または抑制される。その結果、アーム３３０の駆動時またはその駆動を停止した際のダクト３９４の振動を防止または抑制することができる。 The first joint 392 is supported by the arm 320 and is rotatable around the axis J13 with respect to the arm 320. On the other hand, the second joint 393 is supported by the arm 330 and is rotatable around the axis J7 with respect to the arm 330. The axis J13 is an axis parallel to the axis J7. Therefore, no matter how the arm 330 is driven with respect to the arm 320, the distance between the axes of the first and second joints 392 and 393 is kept constant. Therefore, deformation (extension, contraction) of the duct 394 having both ends connected to the first and second joints 392 and 393 is prevented or suppressed. As a result, it is possible to prevent or suppress vibration of the duct 394 when the arm 330 is driven or when the drive is stopped.

なお、第１継手３９２、第２継手３９３およびダクト３９４は、それぞれ、第１継手３８２、第２継手３８３およびダクト３８４と同様の構成であるため、その説明を省略する。また、第２配線引き回し部３９０で言えば、アーム３２０、アーム３３０、軸Ｊ１３および軸Ｊ７が、それぞれ、特許請求の範囲の記載中の第１アーム、第２アーム、第１軸および第２軸に相当する。
以上、ロボット３００について説明した。 Note that the first joint 392, the second joint 393, and the duct 394 have the same configuration as the first joint 382, the second joint 383, and the duct 384, respectively, and thus description thereof is omitted. Further, in terms of the second wiring routing portion 390, the arm 320, the arm 330, the axis J13, and the axis J7 are respectively the first arm, the second arm, the first axis, and the second axis in the claims. It corresponds to.
The robot 300 has been described above.

以上、水平多関節ロボットおよびロボットについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the horizontal articulated robot and the robot have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced. In addition, any other component may be added to the present invention.

１００…水平多関節ロボット１１０…基台１１１…第１モーター１１２…第１減速機１１３…第１エンコーダー１２０…第１アーム１３０…第２アーム１３１…第２モーター１３２…第２減速機１３３…第２エンコーダー１４０…作業ヘッド１４１…スプラインナット１４２…ボールネジナット１４３…スプラインシャフト１４４…回転モーター１４５…昇降モーター１４６…第３エンコーダー１４７…第４エンコーダー１５０…エンドエフェクター１６０…配線引き回し部１６１…ダクト支持部１６２…第１継手１６２ａ…ダクト支持部接続部１６２ｂ…ダクト接続部１６２ｃ…湾曲部１６３…第２継手１６３ａ…アーム接続部１６３ｂ…ダクト接続部１６３ｃ…湾曲部１６４…ダクト１６４ａ…第１端部１６４ｂ…第２端部１６４’…中心軸１７０…配線３００…ロボット３１０…基台３１１…第１モーター３１２…第１減速機３１３…第１エンコーダー３２０…アーム３３０…アーム３３１…第２モーター３３２…第２減速機３３３…第２エンコーダー３４０…アーム３４１…第３モーター３４２…第３減速機３４３…第３エンコーダー３５０…アーム３５１…第４モーター３５２…第４減速機３５３…第４エンコーダー３５４…第５モーター３５５…第６モーター３５６…第５エンコーダー３５７…第６エンコーダー３６０…リスト３７０…配線３８０…第１配線引き回し部３８２…第１継手３８３…第２継手３８４…ダクト３９０…第２配線引き回し部３９２…第１継手３９３…第２継手３９４…ダクトＪ１〜Ｊ１３…軸Ｌ…離間距離 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Horizontal articulated robot 110 ... Base 111 ... 1st motor 112 ... 1st speed reducer 113 ... 1st encoder 120 ... 1st arm 130 ... 2nd arm 131 ... 2nd motor 132 ... 2nd speed reducer 133 ... 1st 2 encoder 140 ... work head 141 ... spline nut 142 ... ball screw nut 143 ... spline shaft 144 ... rotation motor 145 ... lifting motor 146 ... third encoder 147 ... fourth encoder 150 ... end effector 160 ... wiring routing part 161 ... duct support part 162 ... 1st joint 162a ... Duct support part connection part 162b ... Duct connection part 162c ... Curved part 163 ... 2nd joint 163a ... Arm connection part 163b ... Duct connection part 163c ... Curved part 164 ... Duct 164a First end 164b ... Second end 164 '... Central axis 170 ... Wiring 300 ... Robot 310 ... Base 311 ... First motor 312 ... First reduction gear 313 ... First encoder 320 ... Arm 330 ... Arm 331 ... First 2 motor 332 ... 2nd speed reducer 333 ... 2nd encoder 340 ... arm 341 ... 3rd motor 342 ... 3rd speed reducer 343 ... 3rd encoder 350 ... arm 351 ... 4th motor 352 ... 4th speed reducer 353 ... 4th Encoder 354 ... 5th motor 355 ... 6th motor 356 ... 5th encoder 357 ... 6th encoder 360 ... List 370 ... Wiring 380 ... 1st wiring routing part 382 ... 1st coupling 383 ... 2nd coupling 384 ... Duct 390 ... 1st 2 wire routing part 392... First joint 393 ... 2nd joint 394 ... Duct J1-J13 ... Axis L ... Separation distance

本発明は、水平多関節ロボットに関する。
The present invention relates to a horizontal articulated robot.

Claims

A first joint rotatable about a first axis;
A second joint that is rotatable about a second axis that is parallel to the first axis and spaced from the first axis;
A duct connected to the first joint and the second joint,
The first joint is provided with a first connection portion that forms a predetermined angle with respect to the first shaft,
The second joint is provided with a second connection portion that forms a predetermined angle with respect to the second shaft,
The duct has a first end and a second end, the first end is connected to the first connecting portion, and the second end is connected to the second connecting portion. A featured horizontal articulated robot.

The first connecting portion is inclined toward the second axis;
The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the second connecting portion is inclined toward the first axis.

The duct connecting portion of the first joint and the duct connecting portion of the second joint are provided in the same plane with the first axis and the second axis as normals. The horizontal articulated robot according to 2.

When the central axis of the first connection part is the third axis and the central axis of the second connection part is the fourth axis,
The relationship of θ1 = θ2 is satisfied, where θ1 is an angle formed by the third axis and the first axis, and θ2 is an angle formed by the fourth axis and the second axis. The horizontal articulated robot according to any one of Items 1 to 3.

When the central axis of the first connection part is the third axis and the central axis of the second connection part is the fourth axis,
When the angle between the third axis and the first axis is θ1, and the angle between the fourth axis and the second axis is θ2, the θ1 and the θ2 are 10 ° or more, 60 The horizontal articulated robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the horizontal articulated robot is at most 0 °.

The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein the first joint and the second joint have the same shape and size.

When the central axis of the first connection part is the third axis and the central axis of the second connection part is the fourth axis,
7. The horizontal multiple according to claim 1, wherein the duct extends along a circle whose tangent line is both the third axis and the fourth axis. 8. Articulated robot.

When the distance between the first axis and the second axis is L,
The horizontal articulated robot according to any one of claims 1 to 7, wherein an average curvature radius R of the duct satisfies a relationship of 0.6L≤R≤L.

9. The horizontal articulated robot according to claim 1, wherein when the distance between the first axis and the second axis is L, a relationship of 100 mm ≦ L ≦ 2000 mm is satisfied. .

The base,
A first arm connected to the base and rotatable about a first axis with respect to the base;
A second arm connected to the first arm and rotatable with respect to the first arm around a second axis parallel to the first axis and spaced from the first axis;
A wiring routing part for accommodating wiring therein and routing the wiring from the second arm to the base,
The wiring routing part is
A duct support provided to protrude from the base and intersect the first axis;
A first joint connected to the duct support and rotatable about the first axis with respect to the duct support;
A second joint connected to the second arm and rotatable about the second axis with respect to the second arm;
A duct connected to the first joint and the second joint,
The first joint is provided with a first connection portion that forms a predetermined angle with respect to the first shaft,
The second joint is provided with a second connection portion that forms a predetermined angle with respect to the second shaft,
The duct has a first end and a second end, the first end is connected to the first connecting portion, and the second end is connected to the second connecting portion. Characteristic robot.