JP2017177276A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】連結された状態でアームの端部に取り付けられる２個の関節部を備えるロボットにおいて、２個の関節部の連結強度を高めることが可能で、かつ、２個の関節部を精度良く連結することが可能なロボットを提供する。
【解決手段】ロボット１の関節部２では、モータおよび減速機がケース体１１に収容され、減速機の出力軸にフランジ部２７ａを有する出力側部材２７が固定されている。ケース体１１には、減速機の出力軸の軸方向に直交する方向に開口する開口部が形成され、開口部には、開口部の開口方向に直交する平面状の取付面が形成されている。ロボット１は、２個の関節部２によって構成される２軸関節ユニット６を複数備えている。このロボット１では、２軸関節ユニット６を構成する一方の関節部２Ａ、２Ｄ、２Ｅのケース体１１の取付面と他方の関節部２Ｂ、２Ｃ、２Ｅのフランジ部２７ａとが連結部材６３を介してまたは直接固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、関節部とアームとを備えるロボットに関する。

従来、ベースと、２個の関節部を介してベースに連結される第１アームと、２個の関節部を介して第１アームの先端側に連結される第２アームと、第２アームの先端側に連結される２個の関節部とを備えるロボットが知られている（たとえば、特許文献１（図２７）参照）。特許文献１に記載のロボットでは、第１アームおよび第２アームは、細長い円筒状に形成されている。また、このロボットでは、第１アーム、第２アームの両端に配置される２個の関節部は、一方の関節部の回動の軸方向と他方の関節部の回動の軸方向とが互いに直交するように連結されている。

米国特許第８４１０７３２号明細書

特許文献１に記載のロボットのように、回動の軸方向が互いに直交するように連結された２個の関節部がアームの端部に取り付けられているロボットでは、この２個の関節部の連結強度が高いことが好ましい。また、かかるロボットでは、一方の関節部の回動の軸方向と他方の関節部の回動の軸方向とが直交するように２個の関節部が精度良く連結されていることが好ましい。

そこで、本発明の課題は、連結された状態でアームの端部に取り付けられる２個の関節部を備えるロボットにおいて、２個の関節部の連結強度を高めることが可能で、かつ、２個の関節部を精度良く連結することが可能なロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、２個の関節部によって構成される２軸関節ユニットを複数備えるとともに、２個の２軸関節ユニットを連結する長手形状のアームとを備えるロボットであって、関節部は、モータと、モータに連結される減速機と、減速機の出力軸に固定される出力側部材と、モータおよび減速機が収容されるケース体とを備え、モータと減速機とは、ケース体に固定され、モータの回転軸と減速機の入力軸と出力軸とは、同軸上に配置され、ケース体には、出力軸の軸方向に直交する方向に開口する開口部が形成されるとともに、開口部には、開口部の開口方向に直交する平面状の取付面が形成され、出力側部材は、円環状に形成されケース体の外側に配置されるフランジ部を備え、２軸関節ユニットを構成する２個の関節部のうちの一方の関節部を一方側関節部とし、他方の関節部を他方側関節部とすると、一方側関節部の出力軸の軸方向と他方側関節部の出力軸の軸方向とが直交するように、一方側関節部の取付面と他方側関節部のフランジ部とが、他方側関節部の出力軸の軸方向で所定の厚さを有する連結部材を介して、または、直接固定され、アームの長手方向と他方側関節部の出力軸の軸方向とが直交するようにアームが関節部に取り付けられていることを特徴とする。

本発明のロボットでは、２軸関節ユニットの一方の関節部である一方側関節部の平面状の取付面と、他方の関節部である他方側関節部のフランジ部とが、他方側関節部の出力軸の軸方向で所定の厚さを有する連結部材を介して、または、直接固定されている。すなわち、本発明では、平面状の取付面とフランジ部とを用いて２軸関節ユニットを構成する２個の関節部が連結されている。そのため、本発明では、２軸関節ユニットを構成する２個の関節部の連結強度を高めることが可能になるとともに、２個の関節部を精度良く連結することが可能になる。また、本発明では、開口部に形成される取付面と円環状のフランジ部とを用いて２個の関節部が連結されているため、フランジ部の内周側および開口部を利用して２個の関節部の間で配線や配管を引き回すことが可能になる。

本発明において、ロボットは、たとえば、ロボットの基端部分を構成する支持部材を備えるとともに、アームとして、第１アームと第２アームとを備え、かつ、２軸関節ユニットとして、支持部材と第１アームとの間に配置される基端側２軸関節ユニットと、第１アームと第２アームとの間に配置される中間２軸関節ユニットと、第２アームの先端に取り付けられる先端側２軸関節ユニットとを備え、先端側２軸関節ユニットでは、他方側関節部のケース体に第２アームの先端が固定されるとともに、一方側関節部のフランジ部にエンドエファクタが取付可能となっている。この場合には、たとえば、連結された状態の３個の関節部が第２アームの先端に取り付けられ、この３個の関節部のうちの１個の関節部にエンドエファクタが取付可能となっている場合と比較して、第２アームの先端側の重量を軽減することが可能になる。したがって、ロボットの基端側にかかる負荷を軽減することが可能になる。

本発明において、基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力側部材が支持部材に固定され、基端側２軸関節ユニットの他方側関節部のケース体に第１アームの基端が固定され、中間２軸関節ユニットの他方側関節部のケース体に第１アームの先端が固定されるとともに、中間２軸関節ユニットの一方側関節部のフランジ部に第２アームの基端が固定され、支持部材に対して、基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸方向を回動の軸方向とする基端側２軸関節ユニットの相対回動が可能となっており、第１アームに対して、中間２軸関節ユニットの他方側関節部の出力軸の軸方向を回動の軸方向とするとともに基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸心を含む平面上での第２アームの相対回動が可能となっており、中間２軸関節ユニットに対して、第２アームの長手方向を回動の軸方向とする第２アームの相対回動が可能となっていることが好ましい。このように構成すると、支持部材に対して、基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸方向を回動の軸方向とする基端側２軸関節ユニットの相対回動が可能となっており、かつ、第１アームに対して基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸心を含む平面上での第２アームの相対回動が可能となっているため、ロボットの制御が容易になる。

本発明において、第２アームは、基端側２軸関節ユニットの一方側関節部と先端側２軸関節ユニットの他方側関節部との干渉が回避されるように第１アームよりも短くなっていることが好ましい。このように構成すると、ロボットをコンパクトに折り畳むことが可能になる。したがって、ロボットの梱包コストや輸送コストを低減することが可能になる。

本発明において、基端側２軸関節ユニット、中間２軸関節ユニットおよび先端側２軸関節ユニットの少なくともいずれか１つは、全ての２軸関節ユニットの関節部の出力軸の軸心が同一平面上に配置されるとともに基端側２軸関節ユニットと先端側２軸関節ユニットとが最も近づく正対姿勢において、基端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸心と先端側２軸関節ユニットの一方側関節部の出力軸の軸心とが同一直線上に配置されるように、連結部材を備えていても良い。

本発明において、たとえば、全ての関節部が有する全ての減速機の減速比は、互いに等しくなっている。この場合には、モータの制御が容易になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、第１関節部と、第２関節部と、第３関節部と、第４関節部と、第５関節部と、第６関節部と、長手形状の第１アームと、長手形状の第２アームとを備えるロボットであって、ロボットの基端部分を構成する支持部材を備え、第１関節部、第２関節部、第３関節部、第４関節部、第５関節部および第６関節部のそれぞれは、モータと、モータに連結される減速機と、減速機の出力軸に固定される出力側部材と、モータおよび減速機が収容されるケース体とを備え、モータと減速機とは、ケース体に固定され、モータの回転軸と減速機の入力軸と出力軸とは、同軸上に配置され、ケース体には、出力軸の軸方向に直交する方向に開口する開口部が形成されるとともに、開口部には、開口部の開口方向に直交する平面状の取付面が形成され、出力側部材は、円環状に形成されケース体の外側に配置されるフランジ部を備え、第１関節部の出力軸の軸方向と第２関節部の出力軸の軸方向とが直交するように、第１関節部の取付面と第２関節部のフランジ部とが第２関節部の出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第１連結部材を介して、または、直接固定されることで基端側２軸関節ユニットが構成され、第３関節部の出力軸の軸方向と第４関節部の出力軸の軸方向とが直交するように、第４関節部の取付面と第３関節部のフランジ部とが第３関節部の出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第２連結部材を介して、または、直接固定されることで中間２軸関節ユニットが構成され、第５関節部の出力軸の軸方向と第６関節部の出力軸の軸方向とが直交するように、第６関節部の取付面と第５関節部のフランジ部とが第５関節部の出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第３連結部材を介して、または、直接固定されることで先端側２軸関節ユニットが構成され、第１関節部の出力側部材が支持部材に固定され、基端側２軸関節ユニットと第１アームとは、第２関節部の出力軸の軸方向と第１アームの長手方向とが直交するように連結されるとともに、第１アームの基端が第２関節部のケース体に固定され、第１アームと中間２軸関節ユニットとは、第１アームの長手方向と第３関節部の出力軸の軸方向とが直交するように連結されるとともに、第１アームの先端が第３関節部のケース体に固定され、中間２軸関節ユニットと第２アームとは、第４関節部の出力軸の軸方向と第２アームの長手方向とが一致するように連結されるとともに、第２アームの基端が第４関節部の出力側部材に固定され、第２アームと先端側２軸関節ユニットとは、第２アームの長手方向と第５関節部の出力軸の軸方向とが直交するように連結されるとともに、第２アームの先端が第５関節部のケース体に固定され、第６関節部の出力側部材には、エンドエファクタが取付可能となっていることを特徴とする。

本発明のロボットでは、第１関節部の平面状の取付面と第２関節部のフランジ部とが第１連結部材を介して、または、直接固定されることで基端側２軸関節ユニットが構成され、第４関節部の平面状の取付面と第３関節部のフランジ部とが第２連結部材を介して、または、直接固定されることで中間２軸関節ユニットが構成され、第６関節部の平面状の取付面と第５関節部のフランジ部とが第３連結部材を介して、または、直接固定されることで先端側２軸関節ユニットが構成されている。すなわち、本発明では、平面状の取付面とフランジ部とを用いて２個の関節部が連結されている。そのため、本発明では、２個の関節部の連結強度を高めることが可能になるとともに、２個の関節部を精度良く連結することが可能になる。また、本発明では、開口部に形成される取付面と円環状のフランジ部とを用いて２個の関節部が連結されているため、フランジ部の内周側および開口部を利用して２個の関節部の間で配線や配管を引き回すことが可能になる。

本発明では、第１アームに対して、第３関節部の出力軸の軸方向を回動の軸方向とするとともに第１関節部の出力軸の軸心を含む平面上での第２アームの相対回動が可能となっていることが好ましい。このように構成すると、ロボットの制御が容易になる。

本発明において、第２アームは、第１関節部と第５関節部との干渉が回避されるように、第１アームよりも短くなっていることが好ましい。このように構成すると、ロボットをコンパクトに折り畳むことが可能になる。したがって、ロボットの梱包コストや輸送コストを低減することが可能になる。

本発明において、第１関節部と第２関節部とは、同一構造となっており、第５関節部と第６関節部とは、同一構造となっており、第５関節部および第６関節部は、第１関節部および第２関節部よりも小さくなっていることが好ましい。このように構成すると、ロボットの先端側の重量を軽減することが可能になり、その結果、ロボットの基端側にかかる負荷を軽減することが可能になる。

本発明において、第３関節部は、第１関節部および第２関節部と同一構造であり、第４関節部は、第５関節部および第６関節部と同一構造であり、第１アームおよび第２アームは、円筒状に形成され、第２アームの外径は、第１アームの外径よりも小さくなっていることが好ましい。このように構成すると、ロボットの先端側の重量をより軽減することが可能になり、その結果、ロボットの基端側にかかる負荷をより軽減することが可能になる。

本発明において、ロボットは、たとえば、第１関節部の出力軸の軸心と第２関節部の出力軸の軸心と第３関節部の出力軸の軸心と第４関節部の出力軸の軸心と第５関節部の出力軸の軸心と第６関節部の出力軸の軸心とが同一平面上に配置されるとともに基端側２軸関節ユニットと先端側２軸関節ユニットとが最も近づく正対姿勢において、第１関節部の出力軸の軸心と第６関節部の出力軸の軸心とが同一直線上に配置されるように、第１連結部材および第２連結部材の少なくともいずれか一方を備えていても良い。

以上のように、本発明では、連結された状態でアームの端部に取り付けられる２個の関節部を備えるロボットにおいて、２個の関節部の連結強度を高めることが可能になるとともに、２個の関節部を精度良く連結することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの正面図である。 （Ａ）は、図１に示す産業用ロボットの斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す産業用ロボットが動作している状態を示す斜視図である。 図１に示す関節部の縦断面図である。 図１に示す第１関節部と第２関節部と第３関節部と第４関節部と第５関節部と第６関節部との間の電気的な接続関係を説明するためのブロック図である。 本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの正面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの正面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの正面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットの正面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の正面図である。図２（Ａ）は、図１に示す産業用ロボット１の斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す産業用ロボット１が動作している状態を示す斜視図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、所定の製品の組立や製造等に用いられる多関節ロボットであり、組立ラインや製造ラインに設置されて使用される。ロボット１は、複数の関節部２と複数のアーム３とを備えている。本形態では、ロボット１は、６個の関節部２と、２本のアーム３とを備えている。以下では、６個の関節部２のそれぞれを区別して表す場合には、６個の関節部２のそれぞれを「第１関節部２Ａ」、「第２関節部２Ｂ」、「第３関節部２Ｃ」、「第４関節部２Ｄ」、「第５関節部２Ｅ」および「第６関節部２Ｆ」とする。また、以下では、２本のアーム３のそれぞれを区別して表す場合には、２本のアーム３のそれぞれを「第１アーム３Ａ」および「第２アーム３Ｂ」とする。

また、ロボット１は、ロボット１の基端部分を構成する支持部材４を備えている。支持部材４は、第１関節部２Ａに相対回動可能に連結されている。この支持部材４は、フランジ部４ａを有する鍔付きの円筒状に形成されており、支持部材４の内周側には、支持部材４の軸方向に貫通する貫通孔（図示省略）が形成されている。フランジ部４ａは、円環状に形成されており、ロボット１の底面部分を構成している。

アーム３は、細長い長手形状に形成されている。具体的には、アーム３は、細長い円筒状に形成されている。第２アーム３Ｂの外径は、第１アーム３Ａの外径よりも小さくなっており、第２アーム３Ｂの内径は、第１アーム３Ａの内径よりも小さくなっている。また、第２アーム３Ｂの長さは、第１アーム３Ａの長さよりも短くなっている。

ロボット１では、第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂとが相対回動可能に連結され、第２関節部２Ｂと第１アーム３Ａの基端とが固定されている。また、第１アーム３Ａの先端と第３関節部２Ｃとが固定され、第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄとが相対回動可能に連結され、第４関節部２Ｄと第２アーム３Ｂの基端とが相対回動可能に連結され、第２アーム３Ｂの先端と第５関節部２Ｅとが固定され、第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとが相対回動可能に連結されている。また、第６関節部２Ｆには、ハンドや工具等のエンドエフェクタが相対回動可能に取付可能となっている。

本形態では、第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂとによって支持部材４と第１アーム３Ａとの間に配置される基端側２軸関節ユニット６Ａが構成され、第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄとによって第１アーム３Ａと第２アーム３Ｂとの間に配置される中間２軸関節ユニット６Ｂが構成され、第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとによって第２アーム３Ｂの先端に取り付けられる先端側２軸関節ユニット６Ｃが構成されている。すなわち、ロボット１は、２個の関節部２によって構成される複数の２軸関節ユニット６と、２個の２軸関節ユニット６を連結するアーム３とを備えている。具体的には、ロボット１は、３個の２軸関節ユニット６と、２本のアーム３とを備えている。

また、本形態では、第１関節部２Ａ、第４関節部２Ｄおよび第６関節部２Ｆは、２軸関節ユニット６を構成する２個の関節部６のうちの一方の関節部６である一方側関節部となっており、第２関節部２Ｂ、第３関節部２Ｃおよび第５関節部２Ｅは、２軸関節ユニット６を構成する２個の関節部６のうちの他方の関節部６である他方側関節部となっている。以下、関節部２の具体的な構成を説明する。

なお、本形態では、第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂと第３関節部２Ｃとが同一構造となっており、第４関節部２Ｄと第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとが同一構造となっている。すなわち、図１に示すように、第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂと第３関節部２Ｃとが同じ大きさで形成され、第４関節部２Ｄと第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとが同じ大きさで形成されている。また、第４関節部２Ｄ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆは、第１関節部２Ａ、第２関節部２Ｂおよび第３関節部２Ｃよりも小さくなっている。

ただし、第１関節部２Ａ、第２関節部２Ｂおよび第３関節部２Ｃと、第４関節部２Ｄ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆとは、大きさが相違する点を除けば同様に構成されている。そのため、第１関節部２Ａ、第２関節部２Ｂ、第３関節部２Ｃ、第４関節部２Ｄ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆのそれぞれが備える後述の減速機８の減速比は全て等しくなっている。すなわち、６個の関節部２が備える６個の減速機８の減速比は互いに等しくなっている。

（関節部の構成）
図３は、図１に示す関節部２の縦断面図である。図４は、図１に示す第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂと第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄと第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとの間の電気的な接続関係を説明するためのブロック図である。以下では、説明の便宜上、図３のＺ１方向側を「上」側とし、その反対側であるＺ２方向側を「下」側とする。

関節部２（より具体的には、第１関節部２Ａ、第２関節部２Ｂ、第３関節部２Ｃ、第４関節部２Ｄ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆのそれぞれ）は、モータ７と、モータ７に連結される減速機８と、モータ７の回転位置を検出するための位置検出機構９と、モータ７および位置検出機構９が電気的に接続される回路基板１０と、モータ７と減速機８と位置検出機構９と回路基板１０とが収容されるケース体１１とを備えている。モータ７は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空モータであり、中空状の回転軸１３を備えている。また、モータ７は、ロータ１４とステータ１５とを備えている。減速機８は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。モータ７と減速機８とは上下方向で重なるように配置されている。具体的には、モータ７が上側に配置され、減速機８が下側に配置されている。また、モータ７と減速機８とは同軸上に配置されている。

本形態の減速機８は、中空波動歯車装置であり、剛性内歯歯車１６と可撓性外歯歯車１７と波動発生部１８とクロスローラベアリング１９とを備えている。波動発生部１８は、回転軸１３に連結される中空状の入力軸２０と、入力軸２０の外周側に取り付けられるウエーブベアリング２１とを備えている。本形態では、剛性内歯歯車１６が減速機８の出力軸となっている。また、本形態では、減速機８の出力軸である剛性内歯歯車１６と、減速機８の入力軸２０と、モータ７の回転軸１３とが同軸上に配置されている。また、関節部２（より具体的には、第１関節部２Ａ、第２関節部２Ｂ、第３関節部２Ｃ、第４関節部２Ｄ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆのそれぞれ）は、停止しているロータ１４の回転を規制する回転規制機構２５と、回転軸１３および入力軸２０の内周側に挿通される筒状の管状部材２６と、剛性内歯歯車１６に固定される出力側部材２７とを備えている。

モータ７は、上述のように、ロータ１４とステータ１５とを備えている。ロータ１４は、回転軸１３と、回転軸１３に固定される駆動用磁石２９とを備えている。回転軸１３は、上下方向に細長い略円筒状に形成されており、回転軸１３の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、回転軸１３の軸方向であるとともにロータ１４の軸方向である。駆動用磁石２９は、円筒状に形成されている。駆動用磁石２９の長さ（上下方向の長さ）は、回転軸１３よりも短くなっており、駆動用磁石２９は、回転軸１３の下端側部分の外周面に固定されている。本形態では、回転軸１３の下端面と駆動用磁石２９の下端面とが一致するように、駆動用磁石２９が回転軸１３の外周面に固定されている。

ステータ１５は、全体として略円筒状に形成されており、駆動用磁石２９の外周面を覆うように、駆動用磁石２９の外周側に配置されている。回転軸１３の上端側部分は、ステータ１５の上端面よりも上側に突出している。ステータ１５は、駆動用コイルと、インシュレータを介して駆動用コイルが巻回される複数の突極を有するステータコアとを備えている。ステータコアの突極は、内周側に向かって突出するように形成されており、突極の先端面は、駆動用磁石２９の外周面に対向している。モータ７は、ケース体１１に固定されている。具体的には、ステータ１５の外周面がケース体１１に固定されている。

減速機８は、上述のように、剛性内歯歯車１６と可撓性外歯歯車１７と波動発生部１８とクロスローラベアリング１９とを備えている。剛性内歯歯車１６は、扁平な略円筒状に形成されており、剛性内歯歯車１６の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、減速機８の出力軸である剛性内歯歯車１６の軸方向となっている。剛性内歯歯車１６は、クロスローラベアリング１９の内輪１９ａに固定されている。クロスローラベアリング１９の外輪１９ｂは、ケース体１１の下端側部分に固定されており、剛性内歯歯車１６は、クロスローラベアリング１９を介してケース体１１の下端側部分に回転可能に保持されている。

可撓性外歯歯車１７は、上端にフランジ部１７ａを有する鍔付きの略筒状に形成されている。フランジ部１７ａは、略円環状に形成されており、フランジ部１７ａの外周側部分は、ケース体１１に固定されている。すなわち、減速機８は、ケース体１１に固定されている。剛性内歯歯車１６は、減速機８の下端側部分を構成している。フランジ部１７ａは、減速機８の上端側部分を構成している。剛性内歯歯車１６の内周面には、内歯が形成されている。可撓性外歯歯車１７の下端側の外周面には、剛性内歯歯車１６の内歯と噛み合う外歯が形成されている。

波動発生部１８は、上述のように、入力軸２０とウエーブベアリング２１とを備えている。入力軸２０は、全体として上下方向に細長い筒状に形成されており、入力軸２０の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。入力軸２０の、下端側部分以外の部分は、細長い略円筒状に形成されている。入力軸２０の下端側部分は、入力軸２０の軸方向から見たときの内周面の形状が円形状となり、入力軸２０の軸方向から見たときの外周面の形状が楕円形状となる楕円部２０ａとなっている。

入力軸２０の上端側部分は、回転軸１３の下端側部分の内周側に挿入されて固定されている。具体的には、入力軸２０の上端側部分は、回転軸１３の、駆動用磁石２９が固定された部分の内周側に挿入されて固定されている。回転軸１３と入力軸２０とは、上述のように、同軸上に配置されている。また、入力軸２０の上端側部分は、接着によって回転軸１３に固定されている。

上下方向における入力軸２０の中心部分は、ベアリング３０に回転可能に支持されている。ベアリング３０は、ボールベアリングである。このベアリング３０は、軸受保持部材３１に取り付けられ、軸受保持部材３１は、ケース体１１に固定されている。すなわち、入力軸２０は、軸受保持部材３１を介してケース体１１に取り付けられるベアリング３０に回転可能に支持されている。軸受保持部材３１は、円環状かつ平板状に形成されており、可撓性外歯歯車１７のフランジ部１７ａと上下方向で重なるようにケース体１１に固定されている。

ウエーブベアリング２１は、可撓性の内輪および外輪を備えたボールベアリングである。このウエーブベアリング２１は、楕円部２０ａの外周面に沿って配置されており、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車１７の、外歯が形成される下端側部分は、ウエーブベアリング２１を囲むようにウエーブベアリング２１の外周側に配置されており、この部分は、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車１７の外歯は、楕円状に撓む可撓性外歯歯車１７の下端側部分の長軸方向の２か所で、剛性内歯歯車１６の内歯と噛み合っている。

出力側部材２７は、フランジ部２７ａと筒部２７ｂとを有する鍔付きの略円筒状に形成されている。この出力側部材２７は、出力側部材２７の軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、出力側部材２７の内周側には、上下方向に貫通する貫通孔２７ｃが形成されている。フランジ部２７ａは、平板状かつ円環状に形成されており、筒部２７ｂの下端に繋がっている。フランジ部２７ａは、フランジ部２７ａの上面が剛性内歯歯車１６の下面に接触するように剛性内歯歯車１６に固定されている。また、フランジ部２７ａは、ケース体１１の下端よりも下側に配置されており、ケース体１１の外側に配置されている。

筒部２７ｂの上端側には、筒部２７ｂの下端側部分よりも外径の小さい小径部２７ｄが形成されており、筒部２７ｂの上端側部分の外周側には、上下方向に直交する円環状の段差面２７ｅが形成されている。小径部２７ｄは、管状部材２６の下端側部分の内周側に挿入されており、管状部材２６の下端面は、段差面２７ｅに対向している。また、貫通孔２７ｃは、管状部材２６の内周側に通じている。筒部２７ｂの上端側部分は、入力軸２０の下端側部分の内周側に配置されている。筒部２７ｂの外周面と入力軸２０の下端側部分の内周面との間には、ベアリング３４が配置されている。ベアリング３４は、ボールベアリングである。

管状部材２６は、上下方向に細長い円筒状に形成されており、管状部材２６の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。上述のように、管状部材２６は、回転軸１３および入力軸２０の内周側に挿通されている。管状部材２６の上端面は、回転軸１３の上端面よりも上側に配置され、管状部材２６の下端面は、入力軸２０の下端面よりも上側に配置されている。また、上述のように、管状部材２６の下端側部分の内周側に出力側部材２７の小径部２７ｄが挿入されるとともに管状部材２６の下端面が段差面２７ｅに対向しており、管状部材２６の下端側は、出力側部材２７に保持されている。

管状部材２６の上端側は、保持部材３２に保持されている。保持部材３２は、支柱３３に固定され、支柱３３は、ケース体１１に固定されている。すなわち、保持部材３２は、支柱３３を介してケース体１１に固定されている。保持部材３２は、管状部材２６の上端側を保持する円筒状の保持部３２ａを備えている。保持部３２ａは、保持部３２ａの軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、保持部３２ａの内周側には、上下方向に貫通する貫通孔３２ｂが形成されている。

保持部３２ａの下端側には、保持部３２ａの上端側よりも内径の大きい大径部３２ｃが形成されており、保持部３２ａの下端側部分の内周側には、上下方向に直交する円環状の段差面３２ｄが形成されている。管状部材２６の上端側は、大径部３２ｃの内周側に挿入されており、管状部材２６の上端面は、段差面３２ｄに対向している。また、貫通孔３２ｂは、管状部材２６の内周側に通じている。

位置検出機構９は、ステータ１５の上側に配置されている。この位置検出機構９は、回転軸１３の上端側に固定されるスリット板３６と、センサ３７とを備えている。センサ３７は、互いに対向するように配置される発光素子と受光素子とを備える透過型の光学式センサである。センサ３７は、支持部材３８に固定されている。支持部材３８は、ケース体１１に固定されている。すなわち、センサ３７は、支持部材３８を介してケース体１１に固定されている。スリット板３６は、薄い平板状に形成されるとともに円環状に形成されている。スリット板３６には、スリット板３６の周方向に一定の間隔で複数のスリット孔が形成されている。スリット板３６は、スリット板３６の周方向の一部分がセンサ３７の発光素子と受光素子との間に配置されるように回転軸１３に固定されている。

ケース体１１は、上下の両端が開口するケース本体４１と、ケース本体４１の上端側の開口を塞ぐカバー４２とから構成されている。ケース本体４１の下端側の開口は、減速機８によって塞がれている。ケース本体４１の側面には、上下方向に直交する方向で開口する開口部４１ａが形成されている。すなわち、ケース体１１には、上下方向に直交する方向で開口する開口部４１ａが形成されている。開口部４１ａは、ケース本体４１の側面部分を貫通するように形成されている。

また、開口部４１ａは、図３に示すように、段付きの穴状に形成されており、開口部４１ａには、開口部４１ａの開口方向に直交する平面状の取付面４１ｂが形成されている。すなわち、開口部４１ａには、上下方向に平行な平面状の取付面４１ｂが形成されている。取付面４１ｂは、開口部４１ａの、ケース本体４１の外周面側に形成されている。また、取付面４１ｂは、円環状に形成されている。取付面４１ｂの外径は、フランジ部２７ａの外径とほぼ等しくなっている。

回転規制機構２５は、ケース体１１に収容されている。この回転規制機構２５は、ロータ１４に固定される平板状かつ略円環状の回転側規制部材４５と、回転側規制部材４５と係合してロータ１４の周方向における回転側規制部材４５の移動を規制する固定側規制部材４６と、固定側規制部材４６を上下方向へ移動させる駆動機構４７と、固定側規制部材４６を上下方向へ案内するリニアブッシュ４８とを備えている。駆動機構４７は、固定側規制部材４６を上側へ付勢する圧縮コイルバネ４９と、固定側規制部材４６を下側へ移動させるソレノイド５０とを備えている。

固定側規制部材４６は、上端にフランジ部４６ａを有する鍔付きの円柱状に形成されており、固定側規制部材４６の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。固定側規制部材４６は、固定側規制部材４６の上側に配置されるソレノイド５０のプランジャ５０ａに固定されている。固定側規制部材４６の下端面には、上側に向かって窪む凹部が形成されており、この凹部の中には、圧縮コイルバネ４９の上端側部分が配置されている。

リニアブッシュ４８は、上端にフランジ部を有する鍔付きの円筒状に形成されており、リニアブッシュ４８の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。リニアブッシュ４８の、フランジ部よりも下側の部分は、支持部材３８の上面に形成される凹部の中に配置されている。この凹部の底面には、圧縮コイルバネ４９の下端側部分が配置される窪みが下側に向かって窪むように形成されている。リニアブッシュ４８の内周側には、固定側規制部材４６の、フランジ部４６ａよりも下側の部分が配置されている。

回転側規制部材４５は、回転側規制部材４５の厚さ方向と上下方向とが一致するように回転軸１３の上端面に固定されており、位置検出機構９よりも上側に配置されている。回転側規制部材４５には、ロータ１４の径方向の外側へ突出する複数の突起がロータ１４の周方向において一定の間隔で形成されている。

ソレノイド５０が通電状態でないときには、圧縮コイルバネ４９の付勢力で、固定側規制部材４６のフランジ部４６ａが、ロータ１４の周方向における回転側規制部材４５の突起の間に配置されるように固定側規制部材４６が上昇している。そのため、回転側規制部材４５の突起とフランジ部４６ａとによって、停止しているロータ１４の回転が規制される。一方、ソレノイド５０が通電状態となると、図３に示すように、プランジャ５０ａが下側へ突出して、ロータ１４の周方向における回転側規制部材４５の突起の間からフランジ部４６ａが外れるまで、固定側規制部材４６が下降する。そのため、ロータ１４が回転可能となる。

回路基板１０は、ガラスエポキシ基板等のリジッド基板であり、平板状に形成されている。この回路基板１０は、回路基板１０の厚さ方向と上下方向とが一致するようにケース体１１に固定されている。また、回路基板１０は、ケース体１１の上端側に固定されており、回転側規制部材４５よりも上側に配置されている。管状部材２６の上端は、回路基板１０の上面よりも上側に配置されている。

回路基板１０には、図４に示すように、モータ７を駆動するためのモータ駆動回路５８と、回路基板１０に入力される信号を回路基板１０の外部へ出力するための信号伝達回路５９とが実装されている。また、回路基板１０には、配線６０の端部が接続されるコネクタ６１、６２が実装されている。具体的には、少なくとも２個のコネクタ６１、６２が回路基板１０に実装されている。コネクタ６１、６２は、回路基板１０の上面に実装されている。なお、コネクタ６１、６２は、雄型または雌型のコネクタであり、配線６０の端部に固定される雄型または雌型のコネクタがコネクタ６１、６２に係合することで、コネクタ６１、６２に配線６０の端部が接続される。

信号伝達回路５９は、たとえば、位置検出機構９からの出力信号（具体的には、センサ３７からの出力信号）またはこの出力信号を回路基板１０上で処理した後の信号をコネクタ６１またはコネクタ６２から回路基板１０の外部へ出力するために設けられている。また、信号伝達回路５９は、コネクタ６１から入力される信号をコネクタ６２から出力し、コネクタ６２から入力される信号をコネクタ６１から出力するために設けられている。

（関節部、アームの連結構造）
上述のように、支持部材４と第１関節部２Ａとが相対回動可能に連結され、第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂとが相対回動可能に連結され、第２関節部２Ｂと第１アーム３Ａの基端とが固定され、第１アーム３Ａの先端と第３関節部２Ｃとが固定され、第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄとが相対回動可能に連結され、第４関節部２Ｄと第２アーム３Ｂの基端とが相対回動可能に連結され、第２アーム３Ｂの先端と第５関節部２Ｅとが固定され、第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとが相対回動可能に連結されている。具体的には、たとえば、図２（Ｂ）に示す動作をロボット１が行うことが可能となるように、以下のように、各関節部２およびアーム３が連結されている。

なお、以下の説明では、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第１関節部２Ａの軸方向」とし、第２関節部２Ｂの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第２関節部２Ｂの軸方向」とし、第３関節部２Ｃの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第３関節部２Ｃの軸方向」とし、第４関節部２Ｄの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第４関節部２Ｄの軸方向」とし、第５関節部２Ｅの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第５関節部２Ｅの軸方向」とし、第６関節部２Ｆの剛性内歯歯車１６の軸方向を「第６関節部２Ｆの軸方向」とする。

まず、支持部材４と第１関節部２Ａとは、第１関節部２Ａの出力側部材２７のフランジ部２７ａが支持部材４に固定されることで連結されている。具体的には、支持部材４と第１関節部２Ａとは、第１関節部２Ａのフランジ部２７ａが、支持部材４の、フランジ部４ａが形成されていない側の端面に固定されることで連結されている。すなわち、第１関節部２Ａの軸方向と支持部材４の軸方向とが一致するように（より具体的には、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と支持部材４の軸心とが一致するように）支持部材４と第１関節部２Ａとが連結されている。第１関節部２Ａの出力側部材２７の貫通孔２７ｃは、支持部材４の貫通孔に通じている。

第１関節部２Ａと第２関節部２Ｂとは、第１関節部２Ａの軸方向と第２関節部２Ｂの軸方向とが直交するように連結されている。また、第１関節部２Ａのケース体１１の取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが直接固定されており、第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａに、第１関節部２Ａのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側が固定されている。第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａの一方の面（図３の下面）は、第１関節部２Ａの取付面４１ｂに当接している。第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａは、第１関節部２Ａのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、第２関節部２Ｂの出力側部材２７の貫通孔２７ｃは、第１関節部２Ａのケース体１１の内部に通じている。

このように、第１関節部２Ａの軸方向と第２関節部２Ｂの軸方向とが直交するように、第１関節部２Ａの取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが直接固定されることで、基端側２軸関節ユニット６Ａが構成されている。また、支持部材４に対して、第１関節部２Ａの軸方向を回動の軸方向とする基端側２軸関節ユニット６Ａの相対回動が可能となっている。

第２関節部２Ｂと第１アーム３Ａとは、第２関節部２Ｂの軸方向と第１アーム３Ａの長手方向（軸方向）とが直交するように連結されている。すなわち、基端側２軸関節ユニット６Ａと第１アーム３Ａとは、第２関節部２Ｂの軸方向と第１アーム３Ａの長手方向とが直交するように連結されている。また、第２関節部２Ｂのケース体１１に第１アーム３Ａの基端が固定されている。具体的には、第２関節部２Ｂのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側に第１アーム３Ａの基端が固定されている。第１アーム３Ａの基端は、第２関節部２Ｂのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、第１アーム３Ａの内周側は、第２関節部２Ｂのケース体１１の内部に通じている。

第１アーム３Ａと第３関節部２Ｃとは、第１アーム３Ａの長手方向と第３関節部２Ｃの軸方向とが直交するように連結されている。すなわち、第１アーム３Ａと中間２軸関節ユニット６Ｂとは、第１アーム３Ａの長手方向と第３関節部２Ｃの軸方向とが直交するように連結されている。また、第３関節部２Ｃのケース体１１に第１アーム３Ａの先端が固定されている。具体的には、第３関節部２Ｃのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側に第１アーム３Ａの先端が固定されている。第１アーム３Ａの先端は、第３関節部２Ｃのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、第１アーム３Ａの内周側は、第３関節部２Ｃのケース体１１の内部に通じている。

第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄとは、第３関節部２Ｃの軸方向と第４関節部２Ｄの軸方向とが直交するように連結されている。また、第４関節部２Ｄのケース体１１の取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが、第３関節部２Ｃの軸方向で所定の厚さ（長さ）を有する第２連結部材としての連結部材６３を介して固定されており、第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａに、第４関節部２Ｄのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側が連結部材６３を介して固定されている。このように、第３関節部２Ｃの軸方向と第４関節部２Ｄの軸方向とが直交するように、第４関節部２Ｄの取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが連結部材６３を介して固定されることで、中間２軸関節ユニット６Ｂが構成されている。

連結部材６３は、第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａに固定されるフランジ部６３ａを備える鍔付きの円筒状に形成されている。この連結部材６３は、第４関節部２Ｄのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、連結部材６３の軸方向に貫通する貫通孔および第３関節部２Ｃの出力側部材２７の貫通孔２７ｃは、第４関節部２Ｄのケース体１１の内部に通じている。なお、連結部材６３の、フランジ部６３ａが形成されていない側の端面は、第４関節部２Ｄの取付面４１ｂに当接している。

第４関節部２Ｄと第２アーム３Ｂとは、第４関節部２Ｄの軸方向と第２アーム３Ｂの長手方向とが一致するように（より具体的には、第４関節部２Ｄの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心とが一致するように）連結されている。すなわち、中間２軸関節ユニット６Ｂと第２アーム３Ｂとは、第４関節部２Ｄの軸方向と第２アーム３Ｂの長手方向とが一致するように連結されている。また、第４関節部２Ｄのフランジ部２７ａに第２アーム３Ｂの基端が固定されている。

そのため、第１アーム３Ａに対して、第３関節部２Ｃの軸方向を回動の軸方向とする第２アーム３Ｂの相対回動が可能となっている。また、中間２軸関節ユニット６Ｂに対して、第２アーム３Ｂの長手方向（すなわち、第４関節部２Ｄの軸方向）を回動の軸方向とする第２アーム３Ｂの相対回動が可能となっている。第２アーム３Ｂの内周側は、第４関節部２Ｄの出力側部材２７の貫通孔２７ｃに通じている。なお、第２アーム３Ｂの基端には、第４関節部２Ｄのフランジ部２７ａに第２アーム３Ｂの基端を固定するためのフランジ部３ａが形成されており、第４関節部２Ｄのフランジ部２７ａとフランジ部３ａとが互いに固定されている。

第２アーム３Ｂと第５関節部２Ｅとは、第２アーム３Ｂの長手方向と第５関節部２Ｅの軸方向とが直交するように連結されている。すなわち、第２アーム３Ｂと先端側２軸関節ユニット６Ｃとは、第２アーム３Ｂの長手方向と第５関節部２Ｅの軸方向とが直交するように連結されている。また、第５関節部２Ｅのケース体１１に第２アーム３Ｂの先端が固定されている。具体的には、第５関節部２Ｅのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側に第２アーム３Ｂの先端が固定されている。第２アーム３Ｂの先端は、第５関節部２Ｅのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、第２アーム３Ｂの内周側は、第５関節部２Ｅのケース体１１の内部に通じている。

第５関節部２Ｅと第６関節部２Ｆとは、第５関節部２Ｅの軸方向と第６関節部２Ｆの軸方向とが直交するように連結されている。また、第６関節部２Ｆのケース体１１の取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが直接固定されており、第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａに、第６関節部２Ｆのケース本体４１の、開口部４１ａが形成された側が固定されている。第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａの一方の面（図３の下面）は、第６関節部２Ｆの取付面４１ｂに当接している。第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａは、第６関節部２Ｆのケース本体４１の開口部４１ａを塞いでおり、第５関節部２Ｅの出力側部材２７の貫通孔２７ｃは、第６関節部２Ｆのケース体１１の内部に通じている。

このように、第５関節部２Ｅの軸方向と第６関節部２Ｆの軸方向とが直交するように、第６関節部２Ｆの取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが直接固定されることで、先端側２軸関節ユニット６Ｃが構成されている。また、上述のように、第６関節部２Ｆには、エンドエフェクタが取付可能となっている。具体的には、第６関節部２Ｆの出力側部材２７のフランジ部２７ａにエンドエフェクタが取付可能となっている。

本形態では、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２関節部２Ｂの剛性内歯歯車１６の軸心と第３関節部２Ｃの剛性内歯歯車１６の軸心と第４関節部２Ｄの剛性内歯歯車１６の軸心と第５関節部２Ｅの剛性内歯歯車１６の軸心と第６関節部２Ｆの剛性内歯歯車１６の軸心とが同一平面上に配置されるとともに基端側２軸関節ユニット６Ａと先端側２軸関節ユニット６Ｃとが最も近づく正対姿勢（図１および図２（Ａ）に示す姿勢）において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心が同一直線上に配置されている。

そのため、第１アーム３Ａに対して第３関節部２Ｃの軸方向を回動の軸方向とする相対回動が可能となっている第２アーム３Ｂは、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心を含む平面上で回動する。また、第２アーム３Ｂは、第１関節部２Ａと第５関節部２Ｅとが干渉しないように（第１関節部２Ａと第５関節部２Ｅとの干渉が回避されるように）、第１アーム３Ａよりも短くなっている。

（配線の引き回し構造）
以下、ロボット１の内部での配線６０の引き回し構造を説明する。以下の説明では、第１関節部２Ａの回路基板１０を「回路基板１０Ａ」とし、第２関節部２Ｂの回路基板１０を「回路基板１０Ｂ」とし、第３関節部２Ｃの回路基板１０を「回路基板１０Ｃ」とし、第４関節部２Ｄの回路基板１０を「回路基板１０Ｄ」とし、第５関節部２Ｅの回路基板１０を「回路基板１０Ｅ」とし、第６関節部２Ｆの回路基板１０を「回路基板１０Ｆ」とする。

図４に示すように、第６関節部２Ｆと第５関節部２Ｅとの間では、第６関節部２Ｆの回路基板１０Ｆのコネクタ６１と第５関節部２Ｅの回路基板１０Ｅのコネクタ６２とが配線６０によって接続されている。すなわち、回路基板１０Ｆのコネクタ６１に一端が接続されるとともに第６関節部２Ｆのケース体１１から引き出された配線６０の他端は、回路基板１０Ｅのコネクタ６２に接続されている。この配線６０は、第６関節部２Ｆの開口部４１ａを通過するように第６関節部２Ｆのケース体１１から引き出され、第５関節部２Ｅの出力側部材２７の貫通孔２７ｃおよび第５関節部２Ｅの管状部材２６の内周側を通過するように引き回されて回路基板１０Ｅのコネクタ６２に接続される。

第５関節部２Ｅと第４関節部２Ｄとの間では、第５関節部２Ｅの回路基板１０Ｅのコネクタ６１と第４関節部２Ｄの回路基板１０Ｄのコネクタ６２とが配線６０によって接続されている。すなわち、回路基板１０Ｅのコネクタ６１に一端が接続されるとともに第５関節部２Ｅのケース体１１から引き出された配線６０の他端は、回路基板１０Ｄのコネクタ６２に接続されている。この配線６０は、第５関節部２Ｅの開口部４１ａを通過するように第５関節部２Ｅのケース体１１から引き出され、第２アーム３Ｂの内周側、第４関節部２Ｄの出力側部材２７の貫通孔２７ｃおよび第４関節部２Ｄの管状部材２６の内周側を通過するように引き回されて回路基板１０Ｄのコネクタ６２に接続される。

第４関節部２Ｄと第３関節部２Ｃとの間では、第４関節部２Ｄの回路基板１０Ｄのコネクタ６１と第３関節部２Ｃの回路基板１０Ｃのコネクタ６２とが配線６０によって接続されている。すなわち、回路基板１０Ｄのコネクタ６１に一端が接続されるとともに第４関節部２Ｄのケース体１１から引き出された配線６０の他端は、回路基板１０Ｃのコネクタ６２に接続されている。この配線６０は、第４関節部２Ｄの開口部４１ａを通過するように第４関節部２Ｄのケース体１１から引き出され、連結部材６３の貫通孔、第３関節部２Ｃの出力側部材２７の貫通孔２７ｃおよび第３関節部２Ｃの管状部材２６の内周側を通過するように引き回されて回路基板１０Ｃのコネクタ６２に接続される。

第３関節部２Ｃと第２関節部２Ｂとの間では、第３関節部２Ｃの回路基板１０Ｃのコネクタ６１と第２関節部２Ｂの回路基板１０Ｂのコネクタ６２とが配線６０によって接続されている。すなわち、回路基板１０Ｃのコネクタ６１に一端が接続されるとともに第３関節部２Ｃのケース体１１から引き出された配線６０の他端は、回路基板１０Ｂのコネクタ６２に接続されている。この配線６０は、第３関節部２Ｃの開口部４１ａを通過するように第３関節部２Ｃのケース体１１から引き出され、第１アーム３Ａの内周側および第２関節部２Ｂの開口部４１ａを通過するように引き回されて回路基板１０Ｂのコネクタ６２に接続される。

第２関節部２Ｂと第１関節部２Ａとの間では、第２関節部２Ｂの回路基板１０Ｂのコネクタ６１と第１関節部２Ａの回路基板１０Ａのコネクタ６２とが配線６０によって接続されている。すなわち、回路基板１０Ｂのコネクタ６１に一端が接続されるとともに第２関節部２Ｂのケース体１１から引き出された配線６０の他端は、回路基板１０Ａのコネクタ６２に接続されている。この配線６０は、第２関節部２Ｂの管状部材２６の内周側および第２関節部２Ｂの出力側部材２７の貫通孔２７ｃを通過するように第２関節部２Ｂのケース体１１から引き出され、第１関節部２Ａの開口部４１ａを通過するように引き回されて回路基板１０Ａのコネクタ６２に接続される。

なお、回路基板１０Ａのコネクタ６１は、配線６０を介してロボット１のコントローラ６５に接続されている。この配線６０は、第１関節部２Ａの管状部材２６の内周側および第１関節部２Ａの出力側部材２７の貫通孔２７ｃを通過するように第１関節部２Ａのケース体１１から引き出され、支持部材４の貫通孔を通過するように引き回される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１関節部２Ａの取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが直接固定されることで基端側２軸関節ユニット６Ａが構成され、第４関節部２Ｄの取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが連結部材６３を介して固定されることで中間２軸関節ユニット６Ｂが構成され、第６関節部２Ｆの取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが直接固定されることで先端側２軸関節ユニット６Ｃが構成されている。すなわち、本形態では、平面状の取付面４１ｂとフランジ部２７ａとを用いて２個の関節部２が連結されている。そのため、本形態では、２個の関節部２の連結強度を高めることが可能になるとともに、２個の関節部２を精度良く連結することが可能になる。また、本形態では、開口部４１ａに形成される取付面４１ｂと円環状のフランジ部２７ａとを用いて２個の関節部２が連結されているため、フランジ部２７ａの内周側および開口部４１ａを利用して２個の関節部２の間で配線６０を引き回すことが可能になる。

本形態では、支持部材４に対して、第１関節部２Ａの軸方向を回動の軸方向とする基端側２軸関節ユニット６Ａの相対回動が可能となっている。また、本形態では、第１アーム３Ａに対して第３関節部２Ｃの軸方向を回動の軸方向とする相対回動が可能となっている第２アーム３Ｂが、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心を含む平面上で回動可能となっている。そのため、本形態では、ロボット１の制御が容易になる。

本形態では、図１および図２（Ａ）に示すロボット１の正対姿勢において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心とが同一直線上に配置されるとともに、第１関節部２Ａと第５関節部２Ｅとが干渉しないように第２アーム３Ｂが第１アーム３Ａよりも短くなっている。そのため、本形態では、ロボット１をコンパクトに折り畳むことが可能になり、その結果、ロボット１の梱包コストや輸送コストを低減することが可能になる。

本形態では、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆは、第１関節部２Ａおよび第２関節部２Ｂよりも小さくなっている。そのため、本形態では、ロボット１の先端側の重量を軽減することが可能になり、その結果、ロボット１の基端側にかかる負荷を軽減することが可能になる。特に本形態では、第４関節部２Ｄが第３関節部２Ｃよりも小さくなっているとともに、第２アーム３Ｂの外径は第１アーム３Ａの外径よりも小さく、かつ、第２アーム３Ｂは第１アーム３Ａよりも短くなっているため、ロボット１の先端側の重量をより軽減することが可能になる。したがって、本形態では、ロボット１の基端側にかかる負荷をより軽減することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、図１および図２（Ａ）に示すロボット１の正対姿勢において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心とが同一直線上に配置されているが、ロボット１の正対姿勢において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心とが同一直線上に配置されていなくても良い。たとえば、図５、図６に示すように、ロボット１の正対姿勢において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第２アーム３Ｂの軸心とが同一直線上に配置されず、かつ、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第６関節部２Ｆの剛性内歯歯車１６の軸心とが同一直線上に配置されていなくても良い。この場合には、第２アーム３Ｂの長さが第１アーム３Ａの長さ以上となっていても良い。

また、たとえば、図７、図８に示すように、ロボット１の正対姿勢において、第１関節部２Ａの剛性内歯歯車１６の軸心と第６関節部２Ｆの剛性内歯歯車１６の軸心とが同一直線上に配置されていても良い。この場合には、たとえば、図７に示すように、上述した形態の連結部材６３よりも、第３関節部２Ｃの軸方向の厚さが厚い（長さが長い）が連結部材６３を介して、第４関節部２Ｄのケース体１１の取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが固定される。あるいは、図８に示すように、第２関節部２Ｂの軸方向で所定の厚さ（長さ）を有する第１連結部材としての連結部材６４を介して、第１関節部２Ａのケース体１１の取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが固定されても良い。

上述した形態では、第１アーム３Ａと第３関節部２Ｃとは、第１アーム３Ａの長手方向と第３関節部２Ｃの軸方向とが直交するように連結されており、第３関節部２Ｃのケース体１１に第１アーム３Ａの先端が固定されている。また、第４関節部２Ｄと第２アーム３Ｂとは、第４関節部２Ｄの軸方向と第２アーム３Ｂの長手方向とが一致するように連結されており、第４関節部２Ｄのフランジ部２７ａに第２アーム３Ｂの基端が固定されている。この他にもたとえば、図６に示すように、第１アーム３Ａの長手方向と第３関節部２Ｃの軸方向とが一致するように第１アーム３Ａと第３関節部２Ｃとが連結され、第４関節部２Ｄの軸方向と第２アーム３Ｂの長手方向とが直交するように第４関節部２Ｄと第２アーム３Ｂとが連結されても良い。この場合には、第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａに第１アーム３Ａの先端が固定され、第３関節部２Ｃのケース体１１の取付面４１ｂと第４関節部２Ｄのフランジ部２７ａとが固定され、第４関節部２Ｄのケース体１１に第２アーム３Ｂの基端が固定される。また、この場合には、第３関節部２Ｃが一方側関節部となり、第４関節部２Ｄが他方側関節部となる。

また、上述した形態では、第１関節部２Ａのケース体１１の取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが固定され、第２関節部２Ｂのケース体１１に第１アーム３Ａの基端が固定されているが、第１関節部２Ａのフランジ部２７ａと第２関節部２Ｂのケース体１１の取付面４１ｂとが固定され、第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａに第１アーム３Ａの基端が固定されても良い。この場合には、第２関節部２Ｂが一方側関節部となり、第１関節部２Ａが他方側関節部となる。

また、上述した形態では、第５関節部２Ｅのケース体１１に第２アーム３Ｂの先端が固定され、第６関節部２Ｆのケース体１１の取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが固定されているが、第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａに第２アーム３Ｂの先端が固定され、第５関節部２Ｅのケース体１１の取付面４１ｂと第６関節部２Ｆのフランジ部２７ａとが固定されても良い。この場合には、第５関節部２Ｅが一方側関節部となり、第６関節部２Ｆが他方側関節部となる。

上述した形態では、第１関節部２Ａのケース体１１の取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが直接固定されているが、上述のように、連結部材６４を介して、第１関節部２Ａの取付面４１ｂと第２関節部２Ｂのフランジ部２７ａとが固定されても良い（図８参照）。同様に、上述した形態では、第６関節部２Ｆのケース体１１の取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが直接固定されているが、第６関節部２Ｆの取付面４１ｂと第５関節部２Ｅのフランジ部２７ａとが第５関節部２Ｅの軸方向で所定の厚さを有する第３連結部材を介して固定されても良い。また、上述した形態では、第４関節部２Ｄのケース体１１の取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが連結部材６３を介して固定されているが、第４関節部２Ｄの取付面４１ｂと第３関節部２Ｃのフランジ部２７ａとが直接固定されても良い。

上述した形態では、第３関節部２Ｃは、第１関節部２Ａおよび第２関節部２Ｂと同一構造となっているが、第３関節部２Ｃは、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆと同一構造となっていても良い。また、上述した形態では、第４関節部２Ｄは、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆと同一構造となっているが、第４関節部２Ｄは、第１関節部２Ａおよび第２関節部２Ｂと同一構造となっていても良い。また、第３関節部２Ｃと第４関節部２Ｄとが同一構造になるとともに、第３関節部２Ｃおよび第４関節部２Ｄが、第１関節部２Ａおよび第２関節部２Ｂより小さく、かつ、第５関節部２Ｅおよび第６関節部２Ｆより大きくなっていても良い。また、第１関節部２Ａの大きさと第２関節部２Ｂの大きさとが異なっていても良いし、第５関節部２Ｅの大きさと第６関節部２Ｆの大きさとが異なっていても良いし、６個の関節部２の全てが同じ大きさであっても良い。

上述した形態では、剛性内歯歯車１６が減速機８の出力軸となっているが、可撓性外歯歯車１７が減速機８の出力軸となっていても良い。この場合には、剛性内歯歯車１６がケース体１１およびクロスローラベアリング１９の内輪１９ａに固定され、可撓性外歯歯車１７がクロスローラベアリング１９の外輪１９ｂおよび出力側部材２７のフランジ部２７ａに固定される。また、上述した形態では、ロボット１は、３個の２軸関節ユニット６を備えているが、ロボット１が備える２軸関節ユニット６の数は、２個であっても良いし、４個以上であっても良い。この場合には、ロボット１は、２軸関節ユニット６の数に応じた本数のアーム３を備えている。また、上述した形態では、ロボット１は、産業用ロボットであるが、ロボット１は、様々な用途に適用可能である。たとえば、ロボット１は、サービス用ロボットであっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 関節部
２Ａ 第１関節部（一方側関節部）
２Ｂ 第２関節部 （他方側関節部）
２Ｃ 第３関節部（他方側関節部）
２Ｄ 第４関節部（一方側関節部）
２Ｅ 第５関節部（他方側関節部）
２Ｆ 第６関節部（一方側関節部）
３ アーム
３Ａ 第１アーム
３Ｂ 第２アーム
４ 支持部材
６ ２軸関節ユニット
６Ａ 基端側２軸関節ユニット
６Ｂ 中間２軸関節ユニット
６Ｃ 先端側２軸関節ユニット
７ モータ
８ 減速機
１１ ケース体
１３ 回転軸
１６ 剛性内歯歯車（減速機の出力軸）
２０ 入力軸
２７ 出力側部材
２７ａ フランジ部
４１ａ 開口部
４１ｂ 取付面
６３ 連結部材（第２連結部材）
６４ 連結部材（第１連結部材）

Claims (12)

1. ２個の関節部によって構成される２軸関節ユニットを複数備えるとともに、２個の前記２軸関節ユニットを連結する長手形状のアームとを備えるロボットであって、
   前記関節部は、モータと、前記モータに連結される減速機と、前記減速機の出力軸に固定される出力側部材と、前記モータおよび前記減速機が収容されるケース体とを備え、
   前記モータと前記減速機とは、前記ケース体に固定され、
   前記モータの回転軸と前記減速機の入力軸と前記出力軸とは、同軸上に配置され、
   前記ケース体には、前記出力軸の軸方向に直交する方向に開口する開口部が形成されるとともに、前記開口部には、前記開口部の開口方向に直交する平面状の取付面が形成され、
   前記出力側部材は、円環状に形成され前記ケース体の外側に配置されるフランジ部を備え、
   前記２軸関節ユニットを構成する２個の前記関節部のうちの一方の前記関節部を一方側関節部とし、他方の前記関節部を他方側関節部とすると、
   前記一方側関節部の前記出力軸の軸方向と前記他方側関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように、前記一方側関節部の前記取付面と前記他方側関節部の前記フランジ部とが、前記他方側関節部の前記出力軸の軸方向で所定の厚さを有する連結部材を介して、または、直接固定され、
   前記アームの長手方向と前記他方側関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように前記アームが前記関節部に取り付けられていることを特徴とするロボット。
2. 前記ロボットの基端部分を構成する支持部材を備えるとともに、前記アームとして、第１アームと第２アームとを備え、かつ、前記２軸関節ユニットとして、前記支持部材と前記第１アームとの間に配置される基端側２軸関節ユニットと、前記第１アームと前記第２アームとの間に配置される中間２軸関節ユニットと、前記第２アームの先端に取り付けられる先端側２軸関節ユニットとを備え、
   前記先端側２軸関節ユニットでは、前記他方側関節部の前記ケース体に前記第２アームの先端が固定されるとともに、前記一方側関節部の前記フランジ部にエンドエファクタが取付可能となっていることを特徴とする請求項１記載のロボット。
3. 前記基端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記出力側部材が前記支持部材に固定され、前記基端側２軸関節ユニットの前記他方側関節部の前記ケース体に前記第１アームの基端が固定され、前記中間２軸関節ユニットの前記他方側関節部の前記ケース体に前記第１アームの先端が固定されるとともに、前記中間２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記フランジ部に前記第２アームの基端が固定され、
   前記支持部材に対して、前記基端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記出力軸の軸方向を回動の軸方向とする前記基端側２軸関節ユニットの相対回動が可能となっており、
   前記第１アームに対して、前記中間２軸関節ユニットの前記他方側関節部の前記出力軸の軸方向を回動の軸方向とするとともに前記基端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記出力軸の軸心を含む平面上での前記第２アームの相対回動が可能となっており、
   前記中間２軸関節ユニットに対して、前記第２アームの長手方向を回動の軸方向とする前記第２アームの相対回動が可能となっていることを特徴とする請求項２記載のロボット。
4. 前記第２アームは、前記基端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部と前記先端側２軸関節ユニットの前記他方側関節部との干渉が回避されるように前記第１アームよりも短くなっていることを特徴とする請求項３記載のロボット。
5. 前記基端側２軸関節ユニット、前記中間２軸関節ユニットおよび前記先端側２軸関節ユニットの少なくともいずれか１つは、全ての前記２軸関節ユニットの前記関節部の前記出力軸の軸心が同一平面上に配置されるとともに前記基端側２軸関節ユニットと前記先端側２軸関節ユニットとが最も近づく正対姿勢において、前記基端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記出力軸の軸心と前記先端側２軸関節ユニットの前記一方側関節部の前記出力軸の軸心とが同一直線上に配置されるように、前記連結部材を備えることを特徴とする請求項２記載のロボット。
6. 全ての前記関節部が有する全ての前記減速機の減速比は、互いに等しくなっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のロボット。
7. 第１関節部と、第２関節部と、第３関節部と、第４関節部と、第５関節部と、第６関節部と、長手形状の第１アームと、長手形状の第２アームとを備えるロボットであって、
   前記ロボットの基端部分を構成する支持部材を備え、
   前記第１関節部、前記第２関節部、前記第３関節部、前記第４関節部、前記第５関節部および前記第６関節部のそれぞれは、モータと、前記モータに連結される減速機と、前記減速機の出力軸に固定される出力側部材と、前記モータおよび前記減速機が収容されるケース体とを備え、
   前記モータと前記減速機とは、前記ケース体に固定され、
   前記モータの回転軸と前記減速機の入力軸と前記出力軸とは、同軸上に配置され、
   前記ケース体には、前記出力軸の軸方向に直交する方向に開口する開口部が形成されるとともに、前記開口部には、前記開口部の開口方向に直交する平面状の取付面が形成され、
   前記出力側部材は、円環状に形成され前記ケース体の外側に配置されるフランジ部を備え、
   前記第１関節部の前記出力軸の軸方向と前記第２関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように、前記第１関節部の前記取付面と前記第２関節部の前記フランジ部とが前記第２関節部の前記出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第１連結部材を介して、または、直接固定されることで基端側２軸関節ユニットが構成され、
   前記第３関節部の前記出力軸の軸方向と前記第４関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように、前記第４関節部の前記取付面と前記第３関節部の前記フランジ部とが前記第３関節部の前記出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第２連結部材を介して、または、直接固定されることで中間２軸関節ユニットが構成され、
   前記第５関節部の前記出力軸の軸方向と前記第６関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように、前記第６関節部の前記取付面と前記第５関節部の前記フランジ部とが前記第５関節部の前記出力軸の軸方向で所定の厚さを有する第３連結部材を介して、または、直接固定されることで先端側２軸関節ユニットが構成され、
   前記第１関節部の前記出力側部材が前記支持部材に固定され、
   前記基端側２軸関節ユニットと前記第１アームとは、前記第２関節部の前記出力軸の軸方向と前記第１アームの長手方向とが直交するように連結されるとともに、前記第１アームの基端が前記第２関節部の前記ケース体に固定され、
   前記第１アームと前記中間２軸関節ユニットとは、前記第１アームの長手方向と前記第３関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように連結されるとともに、前記第１アームの先端が前記第３関節部の前記ケース体に固定され、
   前記中間２軸関節ユニットと前記第２アームとは、前記第４関節部の前記出力軸の軸方向と前記第２アームの長手方向とが一致するように連結されるとともに、前記第２アームの基端が前記第４関節部の前記出力側部材に固定され、
   前記第２アームと前記先端側２軸関節ユニットとは、前記第２アームの長手方向と前記第５関節部の前記出力軸の軸方向とが直交するように連結されるとともに、前記第２アームの先端が前記第５関節部の前記ケース体に固定され、
   前記第６関節部の前記出力側部材には、エンドエファクタが取付可能となっていることを特徴とするロボット。
8. 前記第１アームに対して、前記第３関節部の前記出力軸の軸方向を回動の軸方向とするとともに前記第１関節部の前記出力軸の軸心を含む平面上での前記第２アームの相対回動が可能となっていることを特徴とする請求項７記載のロボット。
9. 前記第２アームは、前記第１関節部と前記第５関節部との干渉が回避されるように、前記第１アームよりも短くなっていることを特徴とする請求項８記載のロボット。
10. 前記第１関節部と前記第２関節部とは、同一構造となっており、
    前記第５関節部と前記第６関節部とは、同一構造となっており、
    前記第５関節部および前記第６関節部は、前記第１関節部および前記第２関節部よりも小さくなっていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のロボット。
11. 前記第３関節部は、前記第１関節部および前記第２関節部と同一構造であり、
    前記第４関節部は、前記第５関節部および前記第６関節部と同一構造であり、
    前記第１アームおよび前記第２アームは、円筒状に形成され、
    前記第２アームの外径は、前記第１アームの外径よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１０記載のロボット。
12. 前記第１関節部の前記出力軸の軸心と前記第２関節部の前記出力軸の軸心と前記第３関節部の前記出力軸の軸心と前記第４関節部の前記出力軸の軸心と前記第５関節部の前記出力軸の軸心と前記第６関節部の前記出力軸の軸心とが同一平面上に配置されるとともに前記基端側２軸関節ユニットと前記先端側２軸関節ユニットとが最も近づく正対姿勢において、前記第１関節部の前記出力軸の軸心と前記第６関節部の前記出力軸の軸心とが同一直線上に配置されるように、前記第１連結部材および前記第２連結部材の少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする請求項７記載のロボット。

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