JP2017100213A - 水平多関節型ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することのできる水平多関節型ロボットを提供する。
【解決手段】基台８０と、第１軸線Ｃ１を中心として基台８０に水平回転自在に連結された第１アーム１１と、第１アーム１１を水平回転駆動する第１モータ１２と、第２軸線Ｃ２を中心として第１アーム１１の先端部に水平回転自在に連結された第２アーム２０と、第２アーム２０を水平回転駆動する第２モータ２１と、第３軸線Ｃ３に沿って第２アーム２０に垂直往復動自在に連結された第３軸３０と、第３軸３０を垂直往復動駆動する第３モータ３１と、を備える水平多関節型ロボット１０であって、第１モータ１２は、基台８０に固定されており、第２モータ２１は、第１アーム１１において第１軸線Ｃ１寄りの部分に固定されており、第３モータ３１は、第２アーム２０において第２軸線寄りの部分に固定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基台に第１アームが水平回転自在に連結され、第１アームの先端部に第２アームが水平回転自在に連結され、第２アームに第３軸が垂直往復動自在に連結された水平多関節型ロボットに関する。

従来、この種のロボットにおいて、第１アームを駆動する第１モータを基台に固定し、第２アームを駆動する第２モータ、及び第３軸を駆動する第３モータを第２アームに固定したものがある（特許文献１参照）。

特開２００３−２７５９８７号公報

ところで、特許文献１に記載のものでは、第１アームの先端部に連結された第２アームに、第２モータ及び第３モータが固定されている。このため、第１アームを回転させる際の慣性モーメントが大きくなり、アームを目標位置で停止させるまでの時間が長くなるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することのできる水平多関節型ロボットを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

第１の手段は、基台と、第１軸線を中心として前記基台に水平回転自在に連結された第１アームと、前記第１アームを水平回転駆動する第１モータと、第２軸線を中心として前記第１アームの先端部に水平回転自在に連結された第２アームと、前記第２アームを水平回転駆動する第２モータと、第３軸線に沿って前記第２アームに垂直往復動自在に連結された第３軸と、前記第３軸を垂直往復動駆動する第３モータと、を備える水平多関節型ロボットであって、前記第１モータは、前記基台に固定されており、前記第２モータは、第１アームにおいて前記第１軸線寄りの部分に固定されており、前記第３モータは、第２アームにおいて前記第２軸線寄りの部分に固定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、第２アームを水平回転駆動する第２モータは、第１アームにおいて第１軸線寄りの部分に固定されている。このため、第１アームの先端部に連結された第２アームに第２モータが固定されている構成と比較して、第１軸線を中心として第１アームを回転させる際の慣性モーメントを小さくすることができる。さらに、第３軸を垂直往復動駆動する第３モータは、第２アームにおいて第２軸線寄りの部分に固定されている。このため、第２アームに第２モータが固定され且つ第２モータよりも第３軸側に第３モータが固定された構成と比較して、第１軸線を中心として第１アームを回転させる際の慣性モーメントを小さくすることができる。したがって、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。なお、第３モータが第１アームに固定されている構成と比較して、第３モータから第３軸へトルクを伝達する構成が簡潔になるため、第３モータから第３軸へ高トルクを伝達することができる。

第２の手段では、前記第１アームは、前記第１軸線の方向の両側から前記基台に対して水平回転自在に接続されている。

上記構成によれば、第１アームは、第１軸線の方向の両側から基台に対して水平回転自在に接続されている。このため、第１アームが第１軸線の方向の片側から基台に対して接続されている構成と比較して、第１アームを支持する部分の剛性を高くすることができる。その結果、第１アームの回転動作のぶれを抑制することができ、アームの位置精度を向上させることができる。

第３の手段では、前記基台は、筐体を備え、前記筐体は、前記第１軸線の方向の両側から、前記第１アームにおける前記水平回転自在に接続された部分を覆っており、前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ、前記第１モータと反対側からケーブルが挿入されて前記第２モータに接続されている。

上記構成によれば、基台の筐体は、第１軸線の方向の両側から、第１アームにおける水平回転自在に接続された部分を覆っている。そして、筐体の内部から第１アームの内部へ、第１モータと反対側からケーブルが挿入されて第２モータに接続されている。このため、第１アームに対して基台の第１モータ側からケーブルを挿入するための開口を形成する必要がなく、第１モータ側から第１アームを支持する部分の剛性を向上させることができる。さらに、第１モータと反対側から第１アームを支持する部分を利用して、筐体の内部から第１アームの内部へケーブルを挿入することができる。

第４の手段では、前記第１アームは、第１カバーを有し、前記第２アームは、第２カバーを有し、前記筐体には、前記第１軸線上に導出開口が形成されており、前記第２カバーには、前記第２軸線上に導入開口が形成されており、中空状で不撓性に形成され、第１端部が前記導出開口に対向し且つ前記第１軸線を中心として前記基台に対して水平回転自在に連結され、第２端部が前記導入開口に対向し且つ前記第２軸線を中心として前記第２アームに対して水平回転自在に連結されたケーブルガイドを備え、前記ケーブルは、一部が前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ挿入され、残りが前記筐体の内部から前記導出開口を通じて前記ケーブルガイドの内部へ導かれ、前記導入開口を通じて前記第２カバーの内部へ導かれている。

上記構成によれば、第１アームは第１軸線を中心として基台に水平回転自在に連結され、ケーブルガイドの第１端部は第１軸線を中心として基台に対して水平回転自在に連結されている。このため、第１アーム及びケーブルガイドは、共に第１軸線を中心として回転させられる。したがって、ケーブルガイドが不撓性に形成されていても、ケーブルガイドが第１アームの回転を妨げることはない。なお、不撓性とは、可撓性や柔軟性ではないという意味であり、完全な剛体である必要はない。

また、第２アームは第２軸線を中心として第１アームに水平回転自在に連結され、ケーブルガイドの第２端部は第２軸線を中心として第２アームに対して水平回転自在に連結されている。このため、第２アームは、第２軸線を中心として、第１アーム及びケーブルガイドに対して回転させられる。したがって、ケーブルガイドが不撓性に形成されていても、ケーブルガイドが第２アームの回転を妨げることはない。

ケーブルガイドは中空状に形成され、第１端部が導出開口に対向しており、第２端部が導入開口に対向している。そして、ケーブルは、一部が筐体の内部から第１アームの内部へ挿入され、残りが筐体の内部から導出開口を通じてケーブルガイドの内部へ導かれ、導入開口を通じて第２カバーの内部へ導かれている。ここで、第１アームの回転に伴ってケーブルガイドが回転させられても、ケーブルガイドは不撓性に形成されているため、振られることが抑制される。さらに、ケーブルガイドの内部のケーブルが振られることは、不撓性のケーブルガイドによって抑制される。したがって、アームの動作が、ケーブルを収納する部材の振動による影響を受けることを抑制することができ、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。なお、第１カバーを通じて第２カバーの内部へケーブルを通す構成と比較して、アームの内部の構成を簡潔にすることができるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。

第５の手段では、垂直方向において、前記ケーブルガイドが存在する範囲は、前記第３軸が垂直往復動する範囲に含まれている。

上記構成によれば、垂直方向において、ケーブルガイドが存在する範囲は、第３軸が垂直往復動する範囲に含まれている。このため、ケーブルガイド及びケーブルがワークエリア内に入ることを抑制することができる。さらに、基台が上側になるように水平多関節型ロボットが設置された場合も、同様の作用効果を奏することができる。

第６の手段では、前記ケーブルガイドは、前記第２端部から水平方向に延びる水平部を有している。

上記構成によれば、ケーブルガイドは、第２端部から水平方向に延びる水平部を有している。このため、第２端部から垂直方向に延びてＵ字状に屈曲される構成と比較して、ケーブルガイドの垂直方向における範囲を狭くすることができる。なお、一般にフレキシブルチューブは、垂れ下がり防止のためにＵ字状に屈曲されている。これに対して、上記ケーブルガイドは、不撓性で垂れ下がるおそれがないため、Ｕ字状に形成する必要がなく、垂直方向における存在範囲を狭くすることができる。

第７の手段では、前記ケーブルガイドにおいて、前記第１端部が前記基台に対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられ、前記第２端部が前記第２アームに対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられている。

上記構成によれば、ケーブルガイドにおいて、第１端部が基台に対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられ、第２端部が第２アームに対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられている。このため、ケーブルガイドを支持する部分の回転をそれぞれベアリングにより円滑にするとともに、ケーブルガイドを支持する部分の剛性をそれぞれ向上させることができる。

第８の手段では、前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ、前記第１モータと反対側から前記ケーブルが挿入されている部分は、シール部材によりシールされている。

上記構成によれば、筐体の内部から第１アームの内部へ、第１モータと反対側からケーブルが挿入されている部分は、シール部材によりシールされている。このため、筐体の内部から第１アームの内部へケーブルを挿入する部分から、油等が漏れ出ることを抑制することができる。

第９の手段では、前記第１アームの前記水平回転自在に接続された部分には、それぞれベアリングが設けられている。

上記構成によれば、第１アームの水平回転自在に接続された部分には、それぞれベアリングが設けられている。このため、基台に対する第１アームの回転をベアリングにより円滑にするとともに、第１アームを支持する部分の剛性を向上させることができる。

水平多関節型ロボットを模式的に示す縦断面図 図１の水平多関節型ロボットの平面図

以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、機械組立工場などの組立ラインにて用いられる産業用ロボットに具体化している。

図１，２に示すように、水平多関節型ロボット１０は、基台８０、第１アーム１１、第２アーム２０、第３軸３０、ケーブル７０、ケーブルガイド５０等を備えている。

基台８０は、筐体８１、ケーブル挿入部８２等を備えている。基台８０は、床Ｆに固定されている。なお、基台８０を天井に固定することもできる。筐体８１は、本体部８１ａ、垂直部８１ｂ、及び水平部８１ｃを備えている。本体部８１ａは、楕円筒状に形成されている。垂直部８１ｂは、円筒状に形成されており、本体部８１ａの周縁部の一部から垂直方向に延びている。水平部８１ｃは、半円筒状に形成されており、垂直部８１ｂにおける本体部８１ａと反対側の端部から水平方向に延びている。筐体８１の下部には、ケーブル挿入部８２が設けられている。

基台８０には、ベアリング１４，１５を介して、第１アーム１１が水平回転自在に連結されている。ベアリング１４，１５は、ラジアル方向の荷重とスラスト方向の荷重と軸線が傾斜する方向の荷重（モーメント荷重）とを支えることができるものであり、例えば４点接触式のものである。第１アーム１１は、軸線Ｃ１（第１軸線に相当）を中心として水平回転自在となっている。すなわち、第１アーム１１は、軸線Ｃ１の方向の両側（下側及び上側）から、基台８０に対して水平回転自在に支持（すなわち接続）されている。

第１アーム１１の先端部には、ベアリング２６を介して、第２アーム２０が水平回転自在に連結されている。ベアリング２６も、ベアリング１４と同様のものである。第２アーム２０は、軸線Ｃ２（第２軸線に相当）を中心として水平回転自在となっている。第１アーム１１は、第１アーム１１のフレーム等（図示略）を覆う第１カバー１８を有している。

第２アーム２０の先端部には、第３軸３０が素直往復動自在に連結されている。第３軸３０は、軸線Ｃ３（第３軸線に相当）に沿って往復動自在となっている。また、第３軸３０は、軸線Ｃ３を中心として水平回転自在となっている。第２アーム２０は、第２アーム２０のフレーム等（図示略）を覆う第２カバー２８を有している。

基台８０には、第１アーム１１を水平回転駆動する第１モータ１２が固定されている。第１モータ１２の出力軸は、減速機１３を介して第１アーム１１の基端部に固定されている。減速機１３は、基台８０に固定されている。第１モータ１２の出力軸と減速機３５とは、軸線Ｃ１を中心として同軸に配置されている。

第１アーム１１の基端部には、第２アーム２０を水平回転駆動する第２モータ２１が固定されている。第２モータ２１の出力軸は、プーリ２２を介してベルト２３に連結されている。第２モータ２１の出力軸とプーリ２２とは、軸線Ｃ１を中心として同軸に配置されている。すなわち、第２モータ２１は、第１アーム１１において軸線Ｃ１寄りの部分、詳しくは軸線Ｃ１上の部分に固定されている。

ベルト２３には、プーリ２４が連結されている。プーリ２４は、減速機２５を介して第２アーム２０の基端部に固定されている。減速機２５は、第１アーム１１に固定されている。プーリ２４の回転軸と減速機２５とは、軸線Ｃ２を中心として同軸に配置されている。

第２アーム２０の基端部には、第３軸３０を垂直往復動駆動する第３モータ３１が固定されている。第３モータ３１は、第２アーム２０において軸線Ｃ２寄りの部分に固定されている。第３モータ３１の出力軸は、プーリ（図示略）を介してベルト３２に連結されている。ベルト３２には、プーリやボールねじナット等（図示略）を介して第３軸３０が連結されている。

第２アーム２０の基端部には、第３軸３０を水平回転駆動する第４モータ４１が固定されている。第４モータ４１は、第２アーム２０において軸線Ｃ２寄りの部分に固定されている。第４モータ４１の出力軸は、プーリ（図示略）を介してベルト４２に連結されている。ベルト４２には、プーリ４３を介してベルト４４が連結されている。ベルト４４には、プーリ等（図示略）を介して第３軸３０が連結されている。

こうした構成によれば、第１モータ１２によって、減速機１３を介して第１アーム１１が水平回転駆される。第１アーム１１は、ベアリング１４，１５により支持されて水平回転させられる。第２モータ２１によって、減速機２５を介して第２アーム２０が水平回転駆される。第２アーム２０は、ベアリング２６により支持されて水平回転させられる。第３モータ３１によって、第３軸３０が垂直往復動駆動される。第４モータ４１によって、第３軸３０が水平回転駆動される。

筐体８１の外部からケーブル挿入部８２を介して、筐体８１の内部へケーブル７０が挿入されている。ケーブル７０は、第１モータ１２、第２モータ２１、第３モータ３１、及び第４モータ４１へ電力を供給する電力供給線や、各モータの回転位置を検出する検出器の出力信号を送信する信号線等を含んでいる。

筐体８１の本体部８１ａは、軸線Ｃ１の方向の第１モータ１２側から、第１アーム１１におけるベアリング１４により支持された部分を覆っている。筐体８１の水平部８１ｃは、軸線Ｃ１の方向の第１モータ１２と反対側から、第１アーム１１におけるベアリング１５により支持された部分を覆っている。すなわち、筐体８１は、軸線Ｃ１の方向の両側から、第１アーム１１における水平回転自在に支持（接続）された部分を覆っている。

筐体８１の内部において、ケーブル７０は、ケーブル７１とケーブル７２とに分かれており、ケーブル７１が第１モータ１２に接続されている。ケーブル７２は、筐体８１の内部において軸線Ｃ１から離れた位置で、固定部材７２ａにより基台８０に固定されている。ケーブル７２は、ケーブル７３とケーブル７４とに分かれている。ケーブル７３は、筐体８１の水平部８１ｃの内部から開口１７を通じて第１アーム１１の第１カバー１８の内部へ、第１モータ１２と反対側から挿入されている。そして、ケーブル７３は第２モータ２１に接続されている。すなわち、第１アーム１１に対して基台８０の第１モータ１２側には、第１アーム１１の第１カバー１８の内部へケーブル７３を挿入するための開口（空間）は形成されていない。

筐体８１の水平部８１ｃの内部から第１アーム１１の第１カバー１８の内部へ、第１モータ１２と反対側からケーブル７３が挿入されている部分は、シール部材１６によりシールされている。すなわち、筐体８１の水平部８１ｃと第１アーム１１の第１カバー１８との隙間から油等が漏れ出さないように、シール部材１６によりシールされている。

筐体８１の水平部８１ｃには、軸線Ｃ１上に導出開口８３が形成されている。第２アーム２０の第２カバー２８には、軸線Ｃ２上に導入開口２９が形成されている。ケーブル７４は、筐体８１の内部から導出開口８３を通じてケーブルガイド５０の内部へ導かれ、導入開口２９を通じて第２カバー２８の内部へ導かれている。

ケーブルガイド５０は、中空状で不撓性に形成されている。不撓性とは、可撓性や柔軟性ではないという意味であり、完全な剛体である必要はない。例えば、ケーブルガイド５０は、硬性の樹脂や金属により形成することができる。ケーブルガイド５０は、第１端部５１、傾斜部５４、水平部５３、及び第２端部５２を有している。

第１端部５１は、導出開口８３に対向している。第１端部５１は、ベアリング５６を介して、軸線Ｃ１を中心として基台８０に水平回転自在に連結されている。ベアリング５６も、ベアリング１４と同様のものである。傾斜部５４は、第１端部５１から傾斜方向へ延びている。水平部５３は、傾斜部５４から水平方向へ延びて第２端部５２へ繋がっている。すなわち、水平部５３は、第２端部５２から水平方向に延びている。第２端部５２は、導入開口２９に対向している。第２端部５２は、ベアリング５７を介して、軸線Ｃ２を中心として第２アーム２０に水平回転自在に連結されている。ベアリング５７も、ベアリング１４と同様のものである。

一般にフレキシブルチューブは、垂れ下がり防止のためにＵ字状に屈曲（屈曲部が上側に）されている。これに対して、ケーブルガイド５０は、Ｕ字状に形成されておらず、第２端部５２から延びる水平部５３を有している。そして、垂直方向において、ケーブルガイド５０が存在する範囲は、第３軸３０が垂直往復動する範囲に含まれている。すなわち、ケーブルガイド５０の上端は、上限まで移動した第３軸３０の上端よりも低くなっている。ケーブルガイド５０の下端は、下限まで移動した第３軸３０の下端よりも高くなっている。さらに、ケーブルガイド５０の上端は、下限まで移動した第３軸３０の上端よりも低くなっている。ケーブルガイド５０の下端は、上限まで移動した第３軸３０の下端よりも高くなっている。

ケーブル７４は、軸線Ｃ２から離れた位置で、固定部材７４ａにより第２アーム２０に固定されている。すなわち、ケーブル７４は、軸線Ｃ２上では第２アーム２０に固定されていない。詳しくは、ケーブル７４は、第３モータ３１に対して第３軸３０と反対側の位置で第２アーム２０に固定されている。第２カバー２８の内部において第３モータ３１に対して第３軸３０と反対側の空間は、第３モータ３１の取り付け位置を調整するために用いられる。ケーブル７４は、ケーブル７５とケーブル７６とに分かれている。そして、ケーブル７５は第３モータ３１に接続され、ケーブル７６は第４モータ４１に接続されている。

次に、図２を参照して、水平多関節型ロボット１０の動作について説明する。

矢印Ａ１で示すように、第１アーム１１及びケーブルガイド５０は、共に軸線Ｃ１を中心として回転させられる。矢印Ａ２で示すように、第２アーム２０は、軸線Ｃ２を中心として、第１アーム１１及びケーブルガイド５０に対して回転させられる。したがって、不撓性に形成されたケーブルガイド５０が、第１アーム１１及び第２アーム２０の回転を妨げることはない。

矢印Ａ１で示すようにケーブルガイド５０が回転させられても、ケーブルガイド５０は不撓性に形成されているため、振られることが抑制される。さらに、ケーブルガイド５０の内部のケーブル７４が振られることは、不撓性のケーブルガイド５０によって抑制される。図１に示すように、ケーブルガイド５０が軸線Ｃ１を中心として回転させられると、ケーブル７４にねじれが生じる。ここで、ケーブル７４は、筐体８１の内部において軸線Ｃ１から離れた位置で基台８０に固定されている。このため、第１アーム１１及びケーブルガイド５０の回転に伴うケーブル７４のねじれを、ケーブル７４のより長い部分で緩和することができる。

第２アーム２０が軸線Ｃ２を中心として回転させられると、ケーブル７４にねじれが生じる。ここで、ケーブル７４は、軸線Ｃ２から離れた位置で第２アーム２０に固定されている。このため、第２アーム２０の回転に伴うケーブル７４のねじれを、ケーブル７４のより長い部分で緩和することができる。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・第２アーム２０を水平回転駆動する第２モータ２１は、第１アーム１１において軸線Ｃ１寄りの部分に固定されている。このため、第１アーム１１の先端部に連結された第２アーム２０に第２モータ２１が固定されている構成と比較して、軸線Ｃ１を中心として第１アーム１１を回転させる際の慣性モーメントを小さくすることができる。したがって、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。

・第３軸３０を垂直往復動駆動する第３モータ３１は、第２アーム２０において軸線Ｃ２寄りの部分に固定されている。このため、第２アーム２０に第２モータ２１が固定され且つ第２モータ２１よりも第３軸３０側に第３モータ３１が固定された構成と比較して、軸線Ｃ１を中心として第１アーム１１を回転させる際の慣性モーメントを小さくすることができる。したがって、アームを目標位置で停止させるまでの時間を更に短縮することができる。

・第１アーム１１は、軸線Ｃ１の方向の両側から基台８０に対して水平回転自在に支持されている。このため、第１アーム１１が軸線Ｃ１の方向の片側から基台８０に対して支持されている構成と比較して、第１アーム１１を支持する部分の剛性を高くすることができる。その結果、第１アーム１１の回転動作のぶれを抑制することができ、アームの位置精度を向上させることができる。

・基台８０の筐体８１は、軸線Ｃ１の方向の両側から、第１アーム１１における水平回転自在に支持された部分を覆っている。そして、筐体８１の内部から第１アーム１１の内部へ、第１モータ１２と反対側からケーブル７３が挿入されて第２モータ２１に接続されている。このため、第１アーム１１に対して基台８０の第１モータ側からケーブル７３を挿入するための開口を形成する必要がなく、第１モータ側から第１アーム１１を支持する部分の剛性を向上させることができる。さらに、第１モータ１２と反対側から第１アーム１１を支持する部分を利用して、筐体８１の内部から第１アーム１１の内部へケーブル７３を挿入することができる。

・第１アーム１１は軸線Ｃ１を中心として基台８０に水平回転自在に連結され、ケーブルガイド５０の第１端部５１は軸線Ｃ１を中心として基台８０に水平回転自在に連結されている。このため、第１アーム１１及びケーブルガイド５０は、共に軸線Ｃ１を中心として回転させられる。したがって、ケーブルガイド５０が不撓性に形成されていても、ケーブルガイド５０が第１アーム１１の回転を妨げることはない。

・第２アーム２０は軸線Ｃ２を中心として第１アーム１１に水平回転自在に連結され、ケーブルガイド５０の第２端部５２は軸線Ｃ２を中心として第２アーム２０に水平回転自在に連結されている。このため、第２アーム２０は、軸線Ｃ２を中心として、第１アーム１１及びケーブルガイド５０に対して回転させられる。したがって、ケーブルガイド５０が不撓性に形成されていても、ケーブルガイド５０が第２アーム２０の回転を妨げることはない。

・ケーブルガイド５０は中空状に形成され、第１端部５１が導出開口８３に対向しており、第２端部５２が導入開口２９に対向している。そして、ケーブル７３が筐体８１の内部から第１アーム１１の内部へ挿入され、ケーブル７４が筐体８１の内部から導出開口８３を通じてケーブルガイド５０の内部へ導かれ、導入開口２９を通じて第２カバー２８の内部へ導かれている。ここで、第１アーム１１の回転に伴ってケーブルガイド５０が回転させられても、ケーブルガイド５０は不撓性に形成されているため、振られることが抑制される。さらに、ケーブルガイド５０の内部のケーブル７４が振られることは、不撓性のケーブルガイド５０によって抑制される。したがって、アームの動作が、ケーブル７４を収納する部材の振動による影響を受けることを抑制することができ、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。

・垂直方向において、ケーブルガイド５０が存在する範囲は、第３軸３０が垂直往復動する範囲に含まれている。このため、ケーブルガイド５０及びケーブル７４がワークエリア内に入ることを抑制することができる。さらに、基台８０が上側になるように水平多関節型ロボット１０が設置された場合も、同様の作用効果を奏することができる。

・ケーブルガイド５０は、第２端部５２から水平方向に延びる水平部５３を有している。このため、第２端部５２から垂直方向に延びてＵ字状に屈曲される構成と比較して、ケーブルガイド５０の垂直方向における範囲を狭くすることができる。ケーブルガイド５０は、不撓性で垂れ下がるおそれがないため、Ｕ字状に形成する必要がなく、垂直方向における存在範囲を狭くすることができる。

・ケーブルガイド５０において、第１端部５１が基台８０に水平回転自在に連結された部分にはベアリング５６が設けられ、第２端部５２が第２アーム２０に水平回転自在に連結された部分にはベアリング５７が設けられている。このため、ケーブルガイド５０に対する基台８０及び第２アーム２０の回転をそれぞれベアリング５６，５７により円滑にするとともに、ケーブルガイド５０を支持する部分の剛性をそれぞれ向上させることができる。

・筐体８１の内部から第１アーム１１の内部へ、第１モータ１２と反対側からケーブル７３が挿入されている部分は、シール部材１６によりシールされている。このため、筐体８１の内部から第１アーム１１の内部へケーブル７３を挿入する部分から、油等が漏れ出ることを抑制することができる。

・第１アーム１１の水平回転自在に支持された部分には、それぞれベアリング１４，１５が設けられている。このため、基台８０に対する第１アーム１１の回転をベアリング１４，１５により円滑にするとともに、第１アーム１１を支持する部分の剛性を向上させることができる。

・導入開口２９を通じて第２カバー２８の内部へ導かれたケーブル７４は、軸線Ｃ２から離れた位置で第２アーム２０に固定されている。このため、導入開口２９を通じて第２カバー２８の内部へ導かれたケーブル７４が軸線Ｃ２上で第２アーム２０に固定された構成と比較して、第２アーム２０の回転に伴うケーブル７４のねじれを、ケーブル７４のより長い部分で緩和することができる。したがって、ケーブル７４の耐久性を向上させることができる。

・ケーブル７５，７６は、第３モータ３１，第４モータ４１に対して第３軸３０と反対側の位置で第２アーム２０に固定されて、第３モータ３１，第４モータ４１にそれぞれ接続されている。このため、第２カバー２８の内部において、第３モータ３１，第４モータ４１に対して第３軸３０と反対側の空間を、ケーブル７５，７６を配線するための空間として利用することができる。さらに、第３モータ３１，第４モータ４１の取り付け位置を調整するためのデッドスペースを、ケーブル７５，７６を配線するための空間として利用することができる。

・ケーブル７４は、筐体８１の内部において軸線Ｃ１から離れた位置で基台８０に固定されている。このため、ケーブル７４が軸線Ｃ１上で基台８０に固定された構成と比較して、第１アーム１１及びケーブルガイド５０の回転に伴うケーブル７４のねじれを、ケーブル７４のより長い部分で緩和することができる。したがって、ケーブル７４の耐久性を向上させることができる。

・第３モータ３１が第１アーム１１に固定されている構成と比較して、第３モータ３１から第３軸３０へトルクを伝達する構成が簡潔になるため、第３モータ３１から第３軸３０へ高トルクを伝達することができる。

・第１カバー１８を通じて第２カバー２８の内部へケーブル７４を通す構成と比較して、アームの内部の構成を簡潔にすることができるとともに、メンテナンス性を向上させることができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・ベアリング１４，１５，２６，５６，５７の少なくとも１つを省略して、支持部分が相対摺動することで回転自在に連結された構成を採用することもできる。

・ケーブル７４が軸線Ｃ１上で基台８０に固定された構成を採用することもできる。

・ケーブル７４が、第３モータ３１，第４モータ４１よりも第３軸側の位置で、第２アーム２０に固定された構成を採用することもできる。この場合も、ケーブル７４は、軸線Ｃ２から離れた位置で第２アーム２０に固定されている。このため、ケーブル７４が軸線Ｃ２上で第２アーム２０に固定された構成と比較して、第２アーム２０の回転に伴うケーブル７４のねじれを、ケーブル７４のより長い部分で緩和することができる。なお、ケーブル７４が軸線Ｃ２上で第２アーム２０に固定された構成を採用することもできる。

・ケーブルガイド５０が、第２端部５２から垂直方向に延びてＵ字状に屈曲された構成を採用することもできる。また、垂直方向において、ケーブルガイド５０が存在する範囲が、第３軸３０が垂直往復動する範囲から一部はみ出していてもよい。

・シール部材１６を省略することもできる。

・筐体８１の内部に露出した第２モータ２１に、筐体８１内でケーブル７３が接続された構成を採用することもできる。この場合は、筐体８１の内部から第１アーム１１の第１カバー１８の内部へケーブル７３を挿入するための開口（空間）を形成する必要がないため、ベアリング１５により第１アーム１１を支持する部分の剛性を向上させることができる。また、基台８０に対して第１アーム１１を、軸線Ｃ１の方向の上側から水平回転自在に支持（すなわち接続）する構成を省略することもできる。

・筐体８１が水平部８１ｃを有しておらず、ケーブルガイド５０の第１端部５１が第１カバー１８の開口１７（導出開口に相当）に対向し且つ軸線Ｃ１を中心として、第１アーム１１に（すなわち基台８０に対しても）水平回転自在に連結された構成を採用することもできる。この場合、筐体８１の本体部８１ａから第１カバー１８の内部へケーブル７２を挿入し、第１カバー１８の内部から開口１７を通じてケーブル７４をケーブルガイド５０の内部へ導く。こうした構成によっても、アームの動作が、ケーブル７４を収納する部材の振動による影響を受けることを抑制することができ、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。

・第２アーム２０が第１アーム１１の下部（ケーブルガイド５０と反対側）に水平回転自在に支持されており、ケーブルガイド５０の第２端部５２が、第１アーム１１を介して第２カバー２８の導入開口２９に対向し且つ軸線Ｃ２を中心として、第１アーム１１に（すなわち基台８０に対しても）水平回転自在に連結された構成を採用することもできる。この場合、ケーブルガイド５０の内部から、第１カバー１８及び導入開口２９を通じてケーブル７４を第２カバー２８の内部へ導く。こうした構成によっても、アームの動作が、ケーブル７４を収納する部材の振動による影響を受けることを抑制することができ、アームを目標位置で停止させるまでの時間を短縮することができる。

１０…水平多関節型ロボット、１１…第１アーム、１２…第１モータ、１４…ベアリング、１５…ベアリング、１６…シール部材、１７…開口、１８…第１カバー、２０…第２アーム、２１…第２モータ、２６…ベアリング、２８…第２カバー、２９…導入開口、３０…第３軸、３１…第３モータ、５０…ケーブルガイド、５１…第１端部、５２…第２端部、５３…水平部、５６…ベアリング、５７…ベアリング、７０…ケーブル、７１…ケーブル、７２…ケーブル、７３…ケーブル、７４…ケーブル、７５…ケーブル、７６…ケーブル、８０…基台、８１…筐体、８３…導出開口。

Claims (9)

1. 基台と、
   第１軸線を中心として前記基台に水平回転自在に連結された第１アームと、
   前記第１アームを水平回転駆動する第１モータと、
   第２軸線を中心として前記第１アームの先端部に水平回転自在に連結された第２アームと、
   前記第２アームを水平回転駆動する第２モータと、
   第３軸線に沿って前記第２アームに垂直往復動自在に連結された第３軸と、
   前記第３軸を垂直往復動駆動する第３モータと、
   を備える水平多関節型ロボットであって、
   前記第１モータは、前記基台に固定されており、
   前記第２モータは、第１アームにおいて前記第１軸線寄りの部分に固定されており、
   前記第３モータは、第２アームにおいて前記第２軸線寄りの部分に固定されていることを特徴とする水平多関節型ロボット。
2. 前記第１アームは、前記第１軸線の方向の両側から前記基台に対して水平回転自在に接続されている請求項１に記載の水平多関節型ロボット。
3. 前記基台は、筐体を備え、
   前記筐体は、前記第１軸線の方向の両側から、前記第１アームにおける前記水平回転自在に接続された部分を覆っており、
   前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ、前記第１モータと反対側からケーブルが挿入されて前記第２モータに接続されている請求項２に記載の水平多関節型ロボット。
4. 前記第１アームは、第１カバーを有し、
   前記第２アームは、第２カバーを有し、
   前記筐体には、前記第１軸線上に導出開口が形成されており、
   前記第２カバーには、前記第２軸線上に導入開口が形成されており、
   中空状で不撓性に形成され、第１端部が前記導出開口に対向し且つ前記第１軸線を中心として前記基台に対して水平回転自在に連結され、第２端部が前記導入開口に対向し且つ前記第２軸線を中心として前記第２アームに対して水平回転自在に連結されたケーブルガイドを備え、
   前記ケーブルは、一部が前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ挿入され、残りが前記筐体の内部から前記導出開口を通じて前記ケーブルガイドの内部へ導かれ、前記導入開口を通じて前記第２カバーの内部へ導かれている請求項３に記載の水平多関節型ロボット。
5. 垂直方向において、前記ケーブルガイドが存在する範囲は、前記第３軸が垂直往復動する範囲に含まれている請求項４に記載の水平多関節型ロボット。
6. 前記ケーブルガイドは、前記第２端部から水平方向に延びる水平部を有している請求項５に記載の水平多関節型ロボット。
7. 前記ケーブルガイドにおいて、前記第１端部が前記基台に対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられ、前記第２端部が前記第２アームに対して水平回転自在に連結された部分にはベアリングが設けられている請求項４〜６のいずれか１項に記載の水平多関節型ロボット。
8. 前記筐体の内部から前記第１アームの内部へ、前記第１モータと反対側から前記ケーブルが挿入されている部分は、シール部材によりシールされている請求項３〜７のいずれか１項に記載の水平多関節型ロボット。
9. 前記第１アームの前記水平回転自在に接続された部分には、それぞれベアリングが設けられている請求項２〜８のいずれか１項に記載の水平多関節型ロボット。

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