JP2017007011A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 第１方向に沿った長さを容易に変更することができるロボットを提供すること。
【解決手段】 ロボット１００は、第１アーム２０と、第２アーム４０と、第１アーム２０と第２アーム４０とを接続する接続部と、第２アーム４０に設けられ、第１方向に移動可能な作動軸６１とを備え、第１アーム２０と第２アーム４０との第１方向における距離Ｌ４９は、接続部により変更可能である。また、接続部は、第１アーム２０および第２アーム４０のうち少なくとも一方に対して着脱可能に接続された第１着脱部７０を有することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットに関するものである。

産業用ロボットの一つとして、例えば、特許文献１に記載されたような天井面に吊り下げられて設置される天吊りスカラー型ロボットが知られている。

この特許文献１に記載されたスカラー型ロボットは、天井面に取り付けられたベース（基台）と、ベースに連結された第１アームと、第１アームに連結された第２アームと、第２アームに設けられた作動軸と、を有している。第１アームおよび第２アームは、それぞれ、水平面内で回動可能とされ、作動軸は、鉛直方向に沿って摺動可能とされている。また、作動軸の先端（作動軸の最も下流側）には、例えばハンド等のツールが、取り付けられている。そして、このスカラー型ロボットは、例えば、ハンドによって作業面上のワークを把持し、把持した部品を所定の箇所に移動することができる。

ＷＯ２０１２／０２９１７４号公報

このようなスカラー型ロボットは、その構成上、ベースから第２アームまでの鉛直方向に沿った長さ（作動軸を除くロボットの鉛直方向に沿った長さ）が一義的に決まっている。そのため、このスカラー型ロボットでは、天井面から作業面までの距離によっては、作動軸を鉛直方向に移動させても、ハンドにより作業面上のワークを上手く把持することができないという欠点がある。例えば、スカラー型ロボットに対し、天井面から作業面までの距離が長すぎると、ハンドがワークに到達しない。また、スカラー型ロボットに対し、天井面から作業面までの距離が短すぎると、作動軸が作業面に衝突してしまう。このように、特許文献１のスカラー型ロボットでは、ベースから第２アームまでの鉛直方向に沿った長さを変更できないため、ハンドをワークに対して適正な位置に配置することが難しかった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）
本発明のロボットは、第１アームと、
第２アームと、
前記第１アームと前記第２アームとを接続する接続部と、
前記第２アームに設けられ、第１方向に移動可能な作動軸と、を備え、
前記第１アームと前記第２アームとの前記第１方向における距離は、前記接続部により変更可能であることを特徴とする。

これにより、例えば設置面と作業面との離間距離に応じて、基台上部から第２アーム下部までの第１方向における長さを容易に変更することができる。よって、ロボットの第１方向に沿った長さ（作動軸を除くロボットの長さ）を容易に変更することができる。そのため、作動軸の作業面に対する高さを容易に変更することができる。

（適用例２）
本発明のロボットでは、前記接続部は、前記第１アームおよび前記第２アームのうち少なくとも一方に対して着脱可能に接続された第１着脱部を有することが好ましい。

これにより、第１アームと第２アームとの第１方向における離間距離（距離）をより容易に変更することができ、よって、ロボットの第１方向に沿った長さをより容易に変更することができる。

（適用例３）
本発明のロボットでは、長さの異なる前記第１着脱部を選択的に用いることにより、前記距離を変更することが可能であることが好ましい。

これにより、第１アームと第２アームとの第１方向における距離を特に容易に変更することができ、よって、ロボットの第１方向に沿った長さを特に容易に変更することができる。

（適用例４）
本発明のロボットでは、前記接続部は、前記第１方向に伸縮可能であることが好ましい。

これにより、第１アームおよび第２アームから接続部を着脱せずとも、第１アームと第２アームとの第１方向における距離をより容易に変更することができる。

（適用例５）
本発明のロボットでは、前記第２アームは、前記第１方向と交差する方向に延出した延出部を有し、
前記作動軸は、前記第１方向に延在し、前記作動軸の一部が前記延出部から突出して設けられ、
前記延出部には、前記作動軸の前記第１アームから突出した部分を覆うカバー部材が設けられていることが好ましい。

これにより、作動軸や例えば作動軸の周辺機器（作動軸を移動させる駆動部）等を外部から保護することができる。

（適用例６）
本発明のロボットでは、前記カバー部材には、前記作動軸を貫通させる貫通孔が設けられていることが好ましい。
これにより、作動軸の移動範囲をより大きくすることができる。

（適用例７）
本発明のロボットでは、前記カバー部材と前記延出部との間には、前記カバー部材および前記延出部のうち少なくとも一方に対して着脱可能に接続された第２着脱部を有することが好ましい。

これにより、カバー部材により作動軸を外部から保護しつつ、作動軸の駆動範囲をより大きくすることができる。

（適用例８）
本発明のロボットでは、天吊り型であることが好ましい。

前述したように、ロボットの小型化を図ることができるので、より省スペースな箇所に固定することが可能な天吊りロボットを提供することができる。

（適用例９）
本発明のロボットでは、前記第２部材は、水平方向に回動可能であることが好ましい。
これにより、小型で信頼性の高いスカラーロボットを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るロボットを示す側面模式図である。 図１に示すロボットの部分拡大断面図である。 図１に示すロボットの第２関節部を示す断面図である。 図１に示すロボットの第１着脱部を示す斜視図である。 図１に示すロボットが有する第１着脱部の代わりに、より長い第１着脱部を用いた場合のロボットを示す側面模式図である。 図５に示すロボットが有する作動軸を上方に移動させたときの状態を示す側面模式図である。 本発明の第２実施形態に係るロボットを示す側面模式図である。 図７（ｂ）に示すロボットが有する第２着脱部を示す分解斜視図である。 図８に示す第２着脱部の変形例を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るロボットが有する第１着脱部を示す斜視図である。

以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
≪ロボット≫
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットを示す側面模式図である。図２は、図１に示すロボットの部分拡大断面図である。図３は、図１に示すロボットの第２関節部を示す断面図である。図４は、図１に示すロボットの第１着脱部を示す斜視図である。図５は、図１に示すロボットが有する第１着脱部の代わりに、より長い第１着脱部を用いた場合のロボットを示す側面模式図である。図６は、図５に示すロボットが有する作動軸を上方に移動させたときの状態を示す側面模式図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。また、図１中の上下方向を「鉛直方向（第１方向）」とし、左右方向を「水平方向」とする。

図１に示すロボット１００は、例えば天井面等の設置面２００に吊り下げて設置される水平多関節ロボットであり、いわゆる天吊り型のスカラーロボットある。このロボット１００は、例えば、精密機器等を製造する製造工程等で用いられ、精密機器や部品等の把持や搬送等を行うことができる。

図１に示すように、ロボット１００は、基台１１と、基台１１に接続されたロボットアーム１０と、ロボットアーム１０に接続された作業ヘッド６０と、図示しないロボット制御装置（制御部）と、を有している。以下、ロボット１００を構成する各部について詳細に説明する。

［基台］
図１に示すように、基台１１は、ロボット１００の最も上方に位置し、設置面２００に取り付けられる部材である。また、基台１１の下部には、板状のフランジ１１１が接続されており、本実施形態では、フランジ１１１を例えばボルト等の固定部材１１２を介して設置面２００に固定することにより、基台１１を設置面２００に取り付けている。なお、基台１１の設置面２００への固定方法は、上記のような固定部材１１２により固定する方法に限定されず、例えば、接着により固定する方法等、いかなる方法であってもよい。

［ロボットアーム］
図１に示すように、ロボットアーム１０は、水平方向に延びた第１アーム２０と、基台１１内に設けられ、第１アーム２０を駆動する第１モーターユニット３０と、第１アーム２０の下方に設けられ、側面視でＬ字状をなす第２アーム４０と、第１アーム２０に設けられ、第２アーム４０を駆動する第２モーターユニット５０とを有している。

第１アーム２０の一方の端部には、第１関節部２９が設けられており、第１アーム２０は、第１関節部２９を介して基台１１に片持支持されている。第１関節部２９は、第１アーム２０を基台１１に対して回動可能に支持する機構を有している。これにより、第１アーム２０は、鉛直方向とほぼ平行である回動軸Ｊ１を中心に、基台１１に対して回動可能になっている。

第１モーターユニット３０は、基台１１内に収納されており、第１モーター３１と、ベルト３２と、減速機３３と、シャフト３４とを有している。また、シャフト３４は、鉛直方向に沿って延び、その一端が第１アーム２０に固定されている。このような第１モーターユニット３０では、第１モーター３１の駆動力が、ベルト３２を介して減速機３３に伝達され、減速機３３にて減速された回転力によってシャフト３４が回転し、このシャフト３４の回転により第１アーム２０を回動させる。

第２アーム４０の上端部には、第２関節部４９が設けられており、第２アーム４０は、第２関節部４９を介して第１アーム２０の他方の端部に接続されている。第２アーム４０は、第２関節部４９から鉛直方向下方に延びた第１部材４１と、第１部材４１の下側の端部から水平方向に延びた第２部材（延出部）４２とを有している。なお、本実施形態では、第１部材４１と第２部材４２とは、一体形成されている。これにより、第１部材４１と第２部材４２とが別体に構成された場合に比べ、これらの境界部の機械的強度を高めることができる。また、第２関節部４９は、第２アーム４０を第１アーム２０に対して回動可能に支持する機構を有している。これにより、第２アーム４０は、鉛直方向とほぼ平行である回動軸（第１軸）Ｊ２を中心に、第１アーム２０に対して回動可能になっている。

第２モーターユニット５０は、第１アーム２０に設けられ、第２モーター５１と、ベルト５２と、減速機５３と、シャフト５４とを有している。また、シャフト５４は、鉛直方向に沿って延び、その一端が第２アーム４０に固定されている。なお、第２モーターユニット５０の上側の部分には、第１アーム２０上に設けられたカバー部材５５によって覆われている。このような第２モーターユニット５０では、第２モーター５１の駆動力が、ベルト５２を介して減速機５３に伝達され、減速機５３にて減速された回転力によってシャフト５４が回転し、このシャフト５４の回転により第２アーム４０を回動させる。

このような構成のロボットアーム１０では、第１アーム２０の回動軸Ｊ１と、第２アーム４０の回動軸Ｊ２とが、水平方向にずれている。このため、ロボットアーム１０の可動範囲を広くすることができる。

［作業ヘッド］
図１および図２に示すように、作業ヘッド６０は、第２アーム４０の先端に設けられた円柱状の作動軸６１と、第２部材４２上で、作動軸６１と第１部材４１との間に設けられた駆動部６５とを有している。また、作動軸６１および駆動部６５の一部は、第２アーム４０の第２部材４２上に設けられたヘッドカバー（カバー部材）６２によって覆われている。これにより、作動軸６１および駆動部６５は外部から保護されている。

作動軸６１は、鉛直方向に沿って設けられており、その先端部（下端部）が第２アーム４０から突出している。この突出した先端部には、図１に示すように、例えば精密機器や部品等を把持するハンド９０等のエンドエフェクターが着脱可能に取り付けられている。

図２に示すように、駆動部６５は、作動軸６１を昇降させる軸昇降機構６６と、作動軸６１を回転させる軸回転機構６７とを有している。

軸昇降機構６６は、軸昇降モーター６６１と、リードネジ機構６６２と、ベルト６６３とを有している。リードネジ機構６６２は、作動軸６１の外周面に形成されたネジ溝（図示せず）と、第２部材４２の上部に回転可能に支持された雌ネジブロック６６２１とを有するボールネジで構成されている。このような軸昇降機構６６では、軸昇降モーター６６１の駆動力がベルト６６３を介して雌ネジブロック６６２１に伝達され、これにより雌ネジブロック６６２１が回転することにより、作動軸６１を上下方向（鉛直方向）に昇降させる。

軸回転機構６７は、軸回転モーター６７１と、スプライン機構６７２と、ベルト６７３とを有している。スプライン機構６７２は、作動軸６１の外周面に形成されたスプライン溝（図示せず）と、第２部材４２の下部に回転可能に支持されたボスブロック６７２１とを有するボールスプラインで構成されている。なお、スプライン機構６７２は、作動軸６１を上下方向にスライド可能に支持している。このような軸回転機構６７では、軸回転モーター６７１の駆動力がベルト６７３を介してボスブロック６７２１に伝達され、ボスブロック６７２１が回転することにより、作動軸６１を回転させる。

このような構成のロボット１００は、第１モーターユニット３０、第２モーターユニット５０および駆動部６５が、それぞれ、例えば図示しない配線等を介して、ロボット１００の各部を統括制御するロボット制御装置（図示せず）に接続されている。なお、ロボット制御装置は、基台１１やロボットアーム１０に内蔵されていてもよく、また、基台１１およびロボットアーム１０とは、別体として設けられていてもよい。

以上、ロボット１００の構成について簡単に説明した。このロボット１００は、例えば、図１に示すように、作業面３００上に配置された部品４００を把持したり、把持した部品４００を所定の箇所に搬送したりすることができる。

なお、前述した説明では、基台１１はフランジ１１１によって設置面２００に取り付けられているが、設置面２００に対する基台１１の取り付け箇所は、これに限定されず、例えば、基台１１の上部が設置面２００に取り付けられていてもよい。

次に、第２関節部４９について詳述する。
（第２関節部）
図３に示すように、第２関節部４９は、収納部４９１と、収納部４９１と第２アーム４０との間に配置された第１着脱部７０とを有する。

図３に示すように、収納部４９１は、ほぼ円筒状をなし、その上部にて第１アーム２０に接続されている。収納部４９１の内部には、円盤状の減速機５３が固定された状態で収納されている。なお、減速機５３にはシャフト５４が挿入されている。また、減速機５３の下部には、複数の雌ネジ５３１が形成されている。各雌ネジ５３１は、減速機５３の周方向に沿ってほぼ等間隔に形成されている。

図３および図４（ａ）に示すように、第１着脱部７０は、ほぼ円筒状をなし、減速機５３および第２アーム４０のそれぞれに対して着脱可能に接続されている。

第１着脱部７０の中央部には、第１着脱部７０の中心軸Ｘに沿って貫通する貫通孔７１が形成されている。貫通孔７１は、上側に位置する大径部７１１と、下側に位置する小径部７１２とを有する。大径部７１１には減速機５３の一部が挿入されており、小径部７１２にはシャフト５４が挿入されている。

第１着脱部７０の上部には、第１着脱部７０の中心軸Ｘに沿って貫通する複数の貫通孔７２が形成されている。各貫通孔７２は、減速機５３の各雌ネジ５３１に対応するように、第１着脱部７０の周方向に沿ってほぼ等間隔に設けられている。そして、各貫通孔７２には、各雌ネジ５３１と螺合するボルト（雄ネジ）７５が挿通されており、このボルト７５が貫通孔７２を介して雌ネジ５３１に螺合している。これにより、第１着脱部７０は、減速機５３に接続されている。このように、第１着脱部７０は、取付部材であるボルト７５によって、ネジ留めという簡単な構成で減速機５３に取り付けられている。

第１着脱部７０の下部には、板状のフランジ７３が設けられている。このフランジ７３は、ヘッドカバー６２との干渉を防止するため、第１着脱部７０の外周の一部（図４（ａ）中における右端部を除く部分）のみに設けられている。

フランジ７３には、その厚さ方向に貫通する複数の貫通孔７３１が形成されている。この各貫通孔７３１は、第１着脱部７０の周方向に沿ってほぼ等間隔に設けられている。一方、第２アーム４０の上端部には、複数の貫通孔７３１と対応するように複数の雌ネジ４３１が形成されている。そして、各貫通孔７３１および各雌ネジ４３１にはボルト（雄ネジ）７６が挿通されており、各ボルト７６が貫通孔７３１を介して雌ネジ４３１に螺合している。これにより、第１着脱部７０は、第２アーム４０に接続されている。このように、第１着脱部７０は、取付部材であるボルト７６によって、ネジ留めという簡単な構成で第２アーム４０に取り付けられている。

上記のような構成の第１着脱部７０は、例えば、次のようにして、減速機５３および第２アーム４０から取り外すことができる。まず、ボルト７６を弛め、貫通孔７３１および雌ネジ４３１からボルト７６を抜き去ることにより第１着脱部７０を第２アーム４０から取り外す。次いで、第１着脱部７０の露出した貫通孔７２の下端側からボルト７５を弛め、貫通孔７２および雌ネジ５３１からボルト７５を抜き去ることにより第１着脱部７０を減速機５３から取り外す。このように、第１着脱部７０は、ボルト７５、７６を取り外すという簡単な作業により第１着脱部７０を減速機５３および第２アーム４０から特に容易に取り外すことができる。

なお、第１着脱部７０を減速機５３および第２アーム４０に取り付けるには、前記と逆の作業を行えばよい。また、第１着脱部７０を取り付けるにあたり、取付部材であるボルト７５、７６が、それぞれ、第１着脱部７０の全周に亘って設けられているため、第１着脱部７０を収納部４９１および第２アーム４０のそれぞれに対してより強固に接続することができる。

ここで、本実施形態では、第１着脱部７０を複数種用意しており、これらを選択することができる。

具体的には、例えば、図４（ａ）に示すような、前述した構成の第１着脱部７０の他に、図４（ｂ）に示すような、第１着脱部７０よりも長さ（第１着脱部７０が減速機５３および第２アーム４０に装着された装着状態における鉛直方向に沿った長さ）Ｌ７０が長い第１着脱部７０を用意している。なお、以下では、図４（ｂ）に示すような、長さＬ７０が長い第１着脱部７０を「第１着脱部７０ａ」と言うこともある。また、第１着脱部７０ａは、その長さＬ７０が第１着脱部７０と異なる以外、第１着脱部７０と同様の構成である。

第１着脱部７０が取り付けられたロボット１００を、図１に示す。一方、図１に示すロボット１００が有する第１着脱部７０の代わりに、第１着脱部７０ａが取り付けられたロボット１００を、図５に示す。図１と図５とを比較して分かるように、長さＬ７０がより長い第１着脱部７０ａに取り換えることによって、第１着脱部７０ａの長さＬ７０と第１着脱部７０の長さＬ７０との差Ｄ７０分だけロボット１００の第２関節部４９の長さ（第１アーム２０と第２アーム４０との離間距離）Ｌ４９を長くすることができる。なお、図示はしないが、第１着脱部７０よりも長さＬ７０が短い第１着脱部７０を用いれば、第２関節部４９の長さＬ４９を短くすることができる。

このように、複数の異なる長さの第１着脱部７０を選択的に用いることで、第２関節部４９の長さＬ４９を容易に変更することができる。そして、第２関節部４９の長さＬ４９が変わるのに伴って、基台１１の上面から第２アーム４０の下面までの長さＬを変更することができる。すなわち、第１着脱部７０を取り換えることにより、装着状態におけるロボット１００の鉛直方向に沿った長さ（ロボット１００の作動軸６１を除く全長）を変更することができる。そのため、例えば、設置面２００から作業面３００までの距離Ｌ３００に応じて第１着脱部７０を取り換えることで、部品４００に対して適切な位置にハンド９０を配置することができる。

このように、本実施形態では、第１着脱部７０を取り換えるという簡単な方法により、長さＬを容易に変更することができる。そのため、設置面２００から作業面３００までの距離Ｌ３００に対応したロボット１００をその都度用意する手間を省くことができる。

また、長さＬを変更するために、例えば、側面視でＬ字状をなす第２アーム４０を複数用意しておき、それらを選択的に用いることも考えられる。しかし、第２アーム４０や第１着脱部７０は、一般的に、金型を用いて製造される。このため、第１着脱部７０に比べて形状が複雑である第２アーム４０を複数種製造しようとすると、製造に手間がかかる。その点、第１着脱部７０は、構造が簡易であり、比較的簡単に製造することができる。そのため、距離Ｌ３００に応じたより多くの種類の第１着脱部７０を用意することができる。

また、図５に示すように、ヘッドカバー６２の上部には、作動軸６１を貫通させることができる軸用貫通孔（貫通孔）６２２が形成されている。軸用貫通孔６２２は、作動軸６１の延長線上に設けられている。このような軸用貫通孔６２２が形成されていることにより、ヘッドカバー６２に干渉させずに、作動軸６１をヘッドカバー６２の上方に突出させることができる。そのため、図６に示すように、ヘッドカバー６２の上方に第１着脱部７０ａの長さＬ７０と第１着脱部７０の長さＬ７０との差Ｄ７０分だけ作動軸６１を移動させることができる。これにより、長さＬ７０がより長い第１着脱部７０ａによって長さＬ４９を長くした場合に、作動軸６１の鉛直方向に沿った移動範囲をより大きくすることができる。

なお、より長い第１着脱部７０ａによって長さＬ４９を長くした場合には、差Ｄ７０分だけ作動軸６１の長さを長くすることも可能である。

また、作動軸６１を軸用貫通孔６２２から貫通させない場合には、例えばグリメット等の封止部材により軸用貫通孔６２２を封止しておいてもよい。これにより、ヘッドカバー６２内への埃等の異物の侵入を低減することができる。

以上、本実施形態のロボット１００について説明したが、ロボット１００の構成は上述した構成に限定されない。例えば、前述した説明では、第１着脱部７０は円筒状をなしているが、第１着脱部７０の形状はこれに限定されず、例えば、角筒状をなしていてもよい。

また、前述した説明では、収納部４９１と第２アーム４０との間に一度に配置される第１着脱部７０の数は、１つであるが、複数であってもよい。複数の第１着脱部７０を配置する場合には、そのうちの少なくとも１つの第１着脱部７０を取り換えることによって長さＬ４９を変更すればよい。

また、前述した説明では、第２関節部４９は収納部４９１と第１着脱部７０とを有しているが、収納部４９１は省略してもよい。その場合には、第１着脱部７０を第１アーム２０および第２アーム４０のそれぞれに接続すればよい。

＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係るロボットを示す側面模式図である。図８は、図７（ｂ）に示すロボットが有する第２着脱部を示す分解斜視図である。図９は、図８に示す第２着脱部の変形例を示す斜視図である。

なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す第１着脱部７０の代わりに、より長い第１着脱部７０ａが取り付けられたロボット１００を示している。

以下、これらの図を参照して第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本実施形態は、主に、ロボット１００内に閉空間Ｓが形成されていること、排気口を有すること、第２着脱部を有すること以外は、前述した実施形態と同様である。

図７（ａ）に示す基台１１、第１関節部２９、第１アーム２０、第２関節部４９、第２アーム４０およびヘッドカバー６２は、それぞれ、内部に空間を有する構成であり、これにより、ロボット１００の内部には１つの閉空間Ｓが形成されている。なお、本実施形態では、ヘッドカバー６２に設けられた軸用貫通孔が省略されている。

また、基台１１の上部には、閉空間Ｓの空気（気体）を排出する排気口１１３が設けられている。そして、排気口１１３には、図示はしないが、閉空間Ｓの空気を排気口１１３から排出する排気ダクトが接続されている。これにより、閉空間Ｓから埃等の異物を空気とともに外部へと除去することができる。また、閉空間Ｓへの異物が侵入等したとしても、その異物を外部へと除去することができる。このようにロボット１００内の異物を除去することができるため、本実施形態のロボット１００はクリーン環境下で用いるのに適している。

また、図７（ｂ）に示すように、本実施形態のロボット１００は、第２アーム４０の第２部材４２とヘッドカバー６２との間に設けられた第２着脱部８０を有している。第２着脱部８０は、第２部材４２およびヘッドカバー６２のそれぞれに対して着脱可能に接続されている。また、図８に示すように、第２着脱部８０は、ヘッドカバー６２の下端部に対応した環状をなしている。また、図７に示すように、第２着脱部８０の長さＬ８０は、第１着脱部７０ａの長さＬ７０と第１着脱部７０の長さＬ７０との差Ｄ７０とほぼ同じである。

この第２着脱部８０の取り付けは、例えば、まず、ヘッドカバー６２を第２部材４２から取り外した後、作動軸６１および駆動部６５の上方からこれらを囲むようにして第２部材４２上に載置する。次いで、第２着脱部８０をヘッドカバー６２および第２部材４２のそれぞれに接続する。これにより、第２着脱部８０をヘッドカバー６２および第２部材４２に取り付けることができる。なお、第２着脱部８０の第２部材４２およびヘッドカバー６２への接続方法は、特に限定されず、例えば、螺合方式や、嵌合方式等が挙げられる。

このような第２着脱部８０を用いることにより、図７（ｂ）に示すように、ヘッドカバー６２に干渉させずに、作動軸６１をヘッドカバー６２の上方に突出させることができる。したがって、ヘッドカバー６２に設けられた軸用貫通孔を省略しても、作動軸６１の鉛直方向に沿った移動範囲をより大きくすることができる。そのため、排気ダクト（図示せず）によって閉空間Ｓの異物が除去されている状態を維持したまま、作動軸６１の鉛直方向に沿った移動範囲をより大きくすることができる。

また、本実施形態では、図示はしないが、上記のような第２着脱部８０を複数種用意しており、これらを選択することができる。また、複数種の第２着脱部８０は、それぞれ、第１着脱部７０の長さに対応した長さに形成されている。すなわち、本実施形態のロボット１００は、異なる長さの複数種の第１着脱部７０にそれぞれ対応した長さの第２着脱部８０を複数種有している。これにより、差Ｄ７０分だけヘッドカバー６２を上方に配置することができる。

なお、本実施形態では、異なる長さの第１着脱部７０の数と同じ数の第２着脱部８０を有していると説明したが、第２着脱部８０の数は、第１着脱部７０と同じでなくてもよい。また、本実施形態では、第２着脱部８０の長さＬ８０は、第１着脱部７０ａの差Ｄ７０とほぼ同じであったが、差Ｄ７０と同じでなくてもよい。

次に、本第２実施形態の変形例について、図９を参照しつつ説明する。
図９に示す第２着脱部８０ａは、アーチ状をなす２つの部材８１ａ、８２ａで構成されている。

部材８１ａの両端部には、それぞれ、部材８２ａと係合するための凹部（接続部）８１１ａが設けられている。また、部材８２ａの両端部には、それぞれ、部材８１ａと係合するための凸部（接続部）８２１ａが設けられている。そして、このような接続部８１１ａ、８２１ａを係合することにより、部材８１ａ、８２ａが接続されて、環状をなす第２着脱部８０ａが組み立てられる。

このような部材８１ａ、８２ａは、作動軸６１の側方（作動軸６１と交差する方向）から第２部材４２上に配置することができる。すなわち、部材８１ａ、８２ａは、ヘッドカバー６２を作動軸６１から完全に取り外さなくても、第２部材４２上に配置することができる。このため、第２着脱部８０ａの取り外しや取り付けをより簡単に行うことができる。

＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係るロボットが有する第１着脱部を示す斜視図である。

以下、この図を参照して第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本実施形態は、主に、第１着脱部の構成が異なること以外は、前述した実施形態と同様である。

図１０に示すように、本実施形態では、第１着脱部７０が装着状態で鉛直方向に伸縮可能に構成されている。具体的には、図１０（ａ）に示すように、第１着脱部７０は、内径が異なる内円筒部材７７、外円筒部材７８が同心円状に設けられた２層構造になっている。そして、図１０（ｂ）に示すように、内側に配置された内円筒部材７７が、外側に配置され外円筒部材７８に対して中心軸Ｘに沿って（装着状態で鉛直方向に沿って）スライド可能に構成されている。このようにスライド可能であることにより、第１着脱部７０は中心軸Ｘに沿って（装着状態で鉛直方向に）伸縮する。

図１０（ｂ）に示すように、内円筒部材７７の外周面には、中心軸Ｘ方向でほぼ同じ位置に形成された複数の雌ネジ７７１を有する３つの雌ネジ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が設けられている。３つの雌ネジ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は、中心軸Ｘに沿って（装着状態で鉛直方向に沿って）ほぼ等間隔に配列している。また、各雌ネジ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が有する各雌ネジ７７１は、内円筒部材７７の円周方向に沿ってほぼ等間隔に形成されている。

一方、外円筒部材７８の外周面には、中心軸Ｘ方向でほぼ同じ位置に形成された複数の貫通孔７８１が形成されている。これら各貫通孔７８１には、ボルト（雄ネジ）７９が挿入されている。そして、このボルト７９は、その頭部が外円筒部材７８の外側となるように貫通孔７８１を介して各雌ネジ７７１に螺合されている。これにより、内円筒部材７７と外円筒部材７８とが接続されている。

このような構成の第１着脱部７０は、例えば、図１０（ａ）に示すように、最も長さＬ７０が短くなる収縮状態と、図１０（ｂ）に示すように、最も長さＬ７０が長くなる伸長状態とをとることができる。内円筒部材７７の最も上側（フランジ７３とは反対側）にある雌ネジ群Ｇ１が有する各雌ネジ７７１に貫通孔７８１を介してボルト７９を螺合することにより、第１着脱部７０は、図１０（ａ）に示す収縮状態となる。一方、内円筒部材７７の最も下側（フランジ７３側）にある雌ネジ群Ｇ３が有する各雌ネジ７７１に貫通孔７８１を介してボルト７９を螺合することにより、第１着脱部７０は、図１０（ｂ）に示す伸長状態となる。なお、図示はしないが、雌ネジ群Ｇ１と雌ネジ群Ｇ３との間にある雌ネジ群Ｇ２に、貫通孔７８１を介してボルト７９を螺合すれば、図１０（ａ）に示す収縮状態と図１０（ｂ）に示す伸長状態との中間の状態となる。

このように、本実施形態の第１着脱部７０を用いることで、第１着脱部７０を交換する手間を省くことができ、第２関節部４９の長さＬ４９をより容易に変更することができる。

なお、前述した説明では、雌ネジ群の数は、３つであったが、雌ネジ群の数はこれに限定されず、２つでもいいし、４つ以上であってもよい。

また、第１着脱部７０は、内円筒部材７７、外円筒部材７８を有する構成であったが、第１着脱部７０は、中心軸Ｘに沿ってスライド可能な構成であれば、上述した構成に限定されない。

以上、本発明のロボットを図示の好適な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、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

例えば、前述した実施形態では、第１部材と第２部材とは、一体形成されているが、これらは、別体であってもよい。別体にすることで、第１部材と第２部材のそれぞれの設計自由度をより高めることができる。例えば、第１部材と第２部材とを、それぞれ、その用途に適した異なる材料で構成することができる。

また、前述した実施形態では、第２アームは、第２部材が第１部材の下端に接続されている構成として説明したが、第２アームは、第２部材が第１部材の側面に接続されている構成であるとも言える。

また、前述した実施形態では、ロボットアームの数は、１つであったが、ロボットアームの数は、これに限定されず、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、本発明のロボットは、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。

また、前述した実施形態では、ロボットアームが有するアームの数は、２つであったが、アームの数は、これに限定されず、例えば、３つ以上でもよい。また、前述した実施形態では、ロボットアームの回動軸の数は、２つであるが、回動軸の数は、これに限定されず、例えば、１つ、または、３つ以上でもよい。

また、前述した実施形態では、本発明のロボットの設置箇所は、天井面であったが、本発明のロボットの設置箇所は、これに限定されず、例えば、地上面や側壁面等の任意の箇所でもよい。

また、前述した実施形態では、本発明のロボットの一例として、天吊り型の水平多関節ロボットを例に説明したが、本発明のロボットは、他の形式のロボットであってもよい。具体例としては、例えば、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボット等が挙げられる。

１００…ロボット、１０…ロボットアーム、１１…基台、１１１…フランジ、１１２…固定部材、１１３…排気口、２０…第１アーム、２９…第１関節部、３０…第１モーターユニット、３１…第１モーター、３２…ベルト、３３…減速機、３４…シャフト、４０…第２アーム、４１…第１部材、４２…第２部材、４３１…雌ネジ、４９…第２関節部、４９１…収納部、５０…第２モーターユニット、５１…第２モーター、５２…ベルト、５３…減速機、５３１…雌ネジ、５４…シャフト、５５…カバー部材、６０…作業ヘッド、６１…作動軸、６２…ヘッドカバー（カバー部材）、６２２…軸用貫通孔、６５…駆動部、６６…軸昇降機構、６６１…軸昇降モーター、６６２…リードネジ機構、６６２１…雌ネジブロック、６６３…ベルト、６７…軸回転機構、６７１…軸回転モーター、６７２…スプライン機構、６７２１…ボスブロック、６７３…ベルト、７０、７０ａ…第１着脱部、７１、７２…貫通孔、７１１…大径部、７１２…小径部、７３…フランジ、７３１…貫通孔、７５、７６…ボルト、７７…内円筒部材、７７１…雌ネジ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…雌ネジ群、７８…外円筒部材、７８１…貫通孔、７９…ボルト、８０、８０ａ…第２着脱部、８１ａ、８２ａ…部材、８１１ａ、８２１ａ…接続部、９０…ハンド、２００…設置面、３００…作業面、４００…部品、Ｊ１…回動軸、Ｊ２…回動軸、Ｘ…中心軸、Ｌ３００…距離、Ｌ、Ｌ４９、Ｌ７０、Ｌ８０…長さ、Ｄ７０…差、Ｓ…閉空間

Claims (9)

1. 第１アームと、
   第２アームと、
   前記第１アームと前記第２アームとを接続する接続部と、
   前記第２アームに設けられ、第１方向に移動可能な作動軸と、を備え、
   前記第１アームと前記第２アームとの前記第１方向における距離は、前記接続部により変更可能であることを特徴とするロボット。
2. 前記接続部は、前記第１アームおよび前記第２アームのうち少なくとも一方に対して着脱可能に接続された第１着脱部を有する請求項１に記載のロボット。
3. 長さの異なる前記第１着脱部を選択的に用いることにより、前記距離を変更することが可能である請求項２に記載のロボット。
4. 前記接続部は、前記第１方向に伸縮可能である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記第２アームは、前記第１方向と交差する方向に延出した延出部を有し、
   前記作動軸は、前記第１方向に延在し、前記作動軸の一部が前記延出部から突出して設けられ、
   前記延出部には、前記作動軸の前記第１アームから突出した部分を覆うカバー部材が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記カバー部材には、前記作動軸を貫通させる貫通孔が設けられている請求項５に記載のロボット。
7. 前記カバー部材と前記延出部との間には、前記カバー部材および前記延出部のうち少なくとも一方に対して着脱可能に接続された第２着脱部を有する請求項５または６に記載のロボット。
8. 天吊り型である請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボット。
9. 前記第２部材は、水平方向に回動可能である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボット。

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