JP2019034377A

JP2019034377A - ロボット

Info

Publication number: JP2019034377A
Application number: JP2017157435A
Authority: JP
Inventors: 小林　一; Hajime Kobayashi; 一小林; 神谷　俊幸; Toshiyuki Kamiya; 俊幸神谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-03-07
Also published as: CN109397258A; US20190054636A1

Abstract

【課題】ロボットアームとエンドエフェクターを有する構造体との取付構造を簡単化および小型化することができるロボットを提供すること。【解決手段】ロボットアームと、前記ロボットアームの先端部に、前記ロボットアームの中心軸に沿った方向を向くネジを用いて固定されていて、前記中心軸周りに外周面を有する中継部材と、エンドエフェクターを有し、前記外周面に接触して前記中継部材を介して前記ロボットアームに固定されている構造体と、を備えることを特徴とするロボット。【選択図】図３

Description

本発明は、ロボットに関する。

垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット等のロボットは、ロボットアームを有してお
り、一般に、ロボットアームの先端には、ハンド等のエンドエフェクターを有する構造体
が装着される。

例えば、特許文献１に記載のロボットでは、ロボットアームに対しカップリング装置を
介してツールが着脱可能に連結されている。このカップリング装置は、ロボットアームに
取り付けられたマスタプレートと、ツールが取り付けられるツールプレートと、ツールプ
レートをマスタプレートに着脱させる着脱機構と、着脱機構による両プレートの結合時に
ツールプレートをマスタプレートに位置決めする位置決め機構と、を備える。ここで、着
脱機構は、ピストン部を有し、このピストン部を往復動させることでロックとその解除と
を切換可能に構成されている。

特開２００３−１１７８６８号公報

しかし、特許文献１に記載のロボットでは、カップリング装置がピストン部等の可動な
部品を有するため、ロボットアームとツールとの取付構造が複雑かつ大型となってしまい
、その結果、エンドエフェクターを有するロボットの可動範囲を制限したり、ロボットの
可搬重量が小さくなったりするという課題がある。

本発明の目的は、ロボットアームとエンドエフェクターを有する構造体との取付構造を
簡単化および小型化することができるロボットを提供することにある。

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
適用例または形態として実現することが可能である。

本適用例のロボットは、ロボットアームと、
前記ロボットアームの先端部に、前記ロボットアームの中心軸に沿った方向を向くネジ
を用いて固定されていて、前記中心軸周りに外周面を有する中継部材と、
エンドエフェクターを有し、前記外周面に接触して前記中継部材を介して前記ロボット
アームに固定されている構造体と、を備えることを特徴とする。

このようなロボットによれば、中継部材がロボットアームの先端部にネジを用いて固定
されているため、比較的簡単な構成でロボットアームの先端部と中継部材との固定を実現
することができる。また、そのネジの長さ方向がロボットアームの先端部の中心軸に沿っ
た方向を向くため、中継部材の幅を当該先端部の幅よりも大きくしなくても、ロボットア
ームの先端部と中継部材との固定を実現することができ、そのため、中継部材の小型化を
図ることができる。さらに、エンドエフェクターを有する構造体が中継部材の外周面（ロ
ボットアームの先端部の中心軸まわりに沿った面）に接触して中継部材を介してロボット
アームに取り付けられているため、中継部材の幅をロボットアームの先端部の幅よりも大
きくしなくても、比較的簡単な構成で、中継部材と当該構造体との固定を実現することが
できる。そのため、前述したようなロボットアームと中継部材との固定による効果（構成
の簡単化および小型化）も相まって、ロボットアームと当該構造体との取付構造の簡単化
および小型化を図ることができる。

本適用例のロボットでは、前記構造体は、前記先端部と前記エンドエフェクターとの間
に設けられている力検出センサーを有することが好ましい。
これにより、力検出センサーの小型化を図ることができる。

本適用例のロボットでは、前記中心軸に沿った方向から見たとき、前記中継部材の幅は
、前記先端部の幅よりも小さいことが好ましい。

これにより、エンドエフェクターを有する構造体の幅（特に、当該構造体のロボットア
ーム側の端部の幅）をロボットアームの先端部の幅と同等またはそれよりも小さくするこ
とができる。

本適用例のロボットでは、前記構造体は、前記中継部材の外周面に沿って設けられてい
る壁部を有することが好ましい。

これにより、中継部材の幅をロボットアームの先端部の幅よりも大きくしなくても、比
較的簡単な構成で、中継部材とエンドエフェクターを有する構造体との固定を実現するこ
とができる。

本適用例のロボットでは、前記中心軸に沿った方向から見たとき、前記壁部の幅は、前
記先端部の幅と同等またはそれよりも小さいことが好ましい。
これにより、エンドエフェクターを有する構造体の小型化を容易に図ることができる。

本適用例のロボットでは、前記壁部に配置されていて前記中継部材の外周面に当接して
いるネジを備えることが好ましい。

これにより、比較的簡単な構成で、中継部材に対する構造体の中心軸方向および中心軸
まわりの位置を規制（固定）することができる。

本適用例のロボットでは、前記中継部材および前記壁部のうちの一方が凸部を有し、
他方が前記凸部を前記中心軸に沿った方向に案内する案内溝を有することが好ましい。

これにより、比較的簡単な構成で、中継部材に対する構造体の中心軸まわりの位置を規
制（固定）することができる。

本適用例のロボットでは、前記他方は、前記案内溝に接続され、前記凸部が前記中心軸
に沿った方向に移動することを規制する規制溝を有することが好ましい。

これにより、比較的簡単な構成で、中継部材に対する構造体の中心軸方向の位置を規制
（固定）することができる。

本適用例のロボットでは、前記中継部材の外周面には、雄ネジが設けられ、
前記壁部の内周面には、前記雄ネジに螺合する雌ネジが設けられていることが好ましい
。

本発明の第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。図１に示すロボットにおけるロボットアームへの構造体の取付構造を示す分解斜視図である。図２に示す取付構造の部分断面側面図である。本発明の第２実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分断面側面図である。本発明の第３実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分断面側面図である。図５に示す取付構造における嵌合部を示す部分断面側面図である。本発明の第４実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分断面側面図である。

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＞
まず、図１に基づいて、ロボットの概略について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットを示す斜視図である。
図１に示すロボット１００は、いわゆる単腕の６軸垂直多関節ロボットであり、例えば
、精密機器やこれを構成する部品等の対象物の給材、除材、搬送および組立等の作業に用
いられる。このロボット１００は、基台１１０と、基台１１０に回動可能に連結されたロ
ボットアーム１０と、を有する。また、ロボットアーム１０には、中継部材１９および力
検出センサー１８を介してエンドエフェクター１７が装着されている。

基台１１０は、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上等に固定される。ロボットア
ーム１０は、基台１１０に対して回動可能に連結されているアーム１１（第１アーム）と
、アーム１１に対して回動可能に連結されているアーム１２（第２アーム）と、アーム１
２に対して回動可能に連結されているアーム１３（第３アーム）と、アーム１３に対して
回動可能に連結されているアーム１４（第４アーム）と、アーム１４に対して回動可能に
連結されているアーム１５（第５アーム）と、アーム１５に対して回動可能に連結されて
いるアーム１６（第６アーム）と、を有する。これらアーム１１〜１６の各関節部には、
図示しないモーターおよび減速機を有する駆動部が設けられており、各駆動部の駆動によ
って各アーム１１〜１６が回動する。また、各駆動部の駆動は、図示しない制御部によっ
て制御される。

このようなロボットアーム１０の先端部に位置するアーム１６には、中継部材１９を介
して構造体３０が取り付けられている。この構造体３０は、中継部材１９に固定されてい
る力検出センサー１８（力検出センサー）と、力検出センサー１８に取り付けられている
エンドエフェクター１７と、を有する。

力検出センサー１８は、エンドエフェクター１７に加わる力（モーメントを含む）を検
出する。

エンドエフェクター１７は、ロボット１００の作業対象である対象物に対して作業を行
う器具であり、対象物を把持する機能を有するハンドで構成されている。なお、エンドエ
フェクター１７としては、ロボット１００の作業内容等に応じた器具を用いればよく、ハ
ンドに限定されず、例えば、ネジ締めを行うネジ締め器具等であってもよい。

中継部材１９は、力検出センサー１８をロボットアーム１０に取り付けるために用いら
れる部材である。

（ロボットアームに対する構造体の取付構造）
以下、ロボットアーム１０に対する構造体３０（力検出センサー１８）の取付構造につ
いて説明する。

図２は、図１に示すロボットにおけるロボットアームへの構造体の取付構造を示す分解
斜視図である。図３は、図２に示す取付構造の部分断面側面図である。

図２および図３に示すように、アーム１６の先端面１６１には、ネジ孔１６２が設けら
れている。ここで、先端面１６１は、アーム１６の中心軸Ｃａに対して垂直な平坦面とな
っている。また、ネジ孔１６２は、中心軸Ｃａに沿った方向に延びている。本実施形態で
は、ネジ孔１６２の軸線は、中心軸Ｃａに一致している。

中継部材１９は、板状をなしている。ここで、中継部材１９は、アーム１６の中心軸Ｃ
ａに沿った方向から見たとき（以下、「平面視」ともいう）、円形をなしている。これに
より、後述するネジ２１による固定前の状態において、中継部材１９を後述する凹部１８
２内に挿入した状態のまま、力検出センサー１８の中心軸Ｃａまわりの姿勢を調整するこ
とができる。また、中継部材１９には、その中心部に厚さ方向に貫通する孔１９２が設け
られている。この孔１９２は、図３に示すように、ロボットアーム１０側の幅が狭くなる
ように、後述するネジ２０の軸部よりも若干大きい程度の幅の縮径部と、ネジ２０の頭部
よりも若干大きい程度の幅の拡径部と、を有し、これらの間には、段差が設けられている
。

なお、中継部材１９の平面視での外形は、前述した円形に限定されず、例えば、四角形
、五角形等の多角形等であってもよい。この場合、後述する力検出センサー１８の凹部１
８２に平面視形状を中継部材１９の平面視形状に合致させる等適宜変更することで、中継
部材１９と力検出センサー１８との中心軸Ｃａまわりの位置を規制することができる。

ネジ２０は、中継部材１９の孔１９２に、先端面１６１から挿入され、前述したネジ孔
１６２に螺合している。これにより、中継部材１９がネジ２０によりロボットアーム１０
に固定されている。ここで、ネジ２０は、軸部および頭部を有するボルトであり、ネジ２
０の頭部が前述した孔１９２の拡径部内に収まった状態で孔１９２の段差に係合（当接）
している。なお、図示では、ネジ２０の頭部には、六角穴が設けられているが、これに限
定されず、ナベ、丸、六角、皿、丸皿など各種頭部のネジを用いることができる。

このように、中継部材１９は、ロボットアーム１０に対してネジ２０を用いて固定され
ている。ここで、図示しないが、必要に応じて、ロボットアーム１０の先端面１６１と、
中継部材１９の先端面１６１側の面とのうちの一方に、中心軸Ｃａからずれた位置に凹部
を設け、他方に、この凹部に挿入する凸部を設けてもよい。このような凹部および凸部に
より、中継部材１９がロボットアーム１０に対して中心軸Ｃａまわりに回転するのを規制
することができる。

なお、図示では、ネジ２０の数が１本であるが、複数のネジ２０を用いて中継部材１９
をロボットアーム１０に対して固定してもよい。この場合、ロボットアームの先端面１６
１に複数のネジ孔を設け、これに対応して、ネジ２０を挿通するための複数の孔を中継部
材１９に設ければよい。複数のネジ２０を用いて中継部材１９をロボットアーム１０に対
して固定することで、その固定がより強固となるとともに、中継部材１９がロボットアー
ム１０に対して中心軸Ｃａまわりに回転するのを規制することができる。

力検出センサー１８は、例えば、力検出センサー１８に加えられた外力の６軸成分を検
出可能な６軸力覚センサーである。ここで、６軸成分は、互いに直交する３つの軸のそれ
ぞれの方向の並進力（せん断力）成分、および、当該３つの軸のそれぞれの軸まわりの回
転力（モーメント）成分である。

力検出センサー１８は、図示しないが、ケースと、ケース内に収容された複数のセンサ
ーデバイスと、を有する。ここで、ケースは、１対のプレートと、これらの外周部の間を
覆うカバーと、を有し、各センサーデバイスは、圧電素子等を用いて構成され、１対のプ
レート間に加わる力に応じた信号を出力する。これにより、複数のセンサーデバイスの信
号に基づいて、力検出センサー１８に加えられた外力の６軸成分を検出することができる
。なお、力検出センサー１８の検出軸の数は、６つに限定されず、例えば、１つ以上５つ
以下であってもよい。

このような力検出センサー１８は、円柱状の外形をなしており、２つの端面（底面）を
有する。そして、その２つの端面のうちの一方の端面１８１（前述した１対のプレートの
うちの一方のプレートまたはこれに取り付けられた板状の部材の板面）には、凹部１８２
の開口部が設けられている。この凹部１８２は、平面視で中継部材１９の外形に合致した
形状（本実施形態では円形）をなしている。そして、凹部１８２には、前述した中継部材
１９が挿入される。

ここで、凹部１８２の幅は、中継部材１９の幅Ｗ２と同等またはそれよりも若干大きい
。また、凹部１８２の深さｄは、中継部材１９の厚さｔよりも大きい。そのため、凹部１
８２に中継部材１９を挿入したとき、中継部材１９の端面１８１とは反対側の端面を凹部
１８２の底面に接触させずに、力検出センサー１８の端面１８１をロボットアーム１０の
先端面１６１に接触させることができる。これにより、ロボットアーム１０と力検出セン
サー１８との中心軸Ｃａ方向での位置決めを高精度に行うことができる。

なお、凹部１８２の深さｄが中継部材１９の厚さｔよりも小さい場合でも、凹部１８２
に中継部材１９を挿入したとき、力検出センサー１８の端面１８１をロボットアーム１０
の先端面１６１に接触させずに、中継部材１９の端面１８１とは反対側の端面を凹部１８
２の底面に接触させることで、ロボットアーム１０と力検出センサー１８との中心軸Ｃａ
方向での位置決めを行うことができる。ただし、凹部１８２の深さｄが中継部材１９の厚
さｔよりも大きい場合の方が中心軸Ｃａに対してより遠い位置で位置決めが行われるため
、ロボットアーム１０と力検出センサー１８（構造体３０）との接続構造の機械的強度を
高めやすいという利点がある。また、凹部１８２の深さｄが中継部材１９の厚さｔと等し
くてもよいが、凹部１８２の深さｄを中継部材１９の厚さｔに完全に等しくすることは、
加工誤差等により難しい。そのため、生産性を高める観点から、凹部１８２の深さｄが中
継部材１９の厚さｔと異なること（加工誤差よりも大きい差、例えば１ｍｍ以上の差を設
けること）が好ましい。

また、このような凹部１８２を端面１８１側に設ける（凹部１８２の開口部を端面１８
１に設ける）ことで、力検出センサー１８には、壁部１８３が設けられている。すなわち
、力検出センサー１８は、凹部１８２の側壁を構成している壁部１８３を備える。この壁
部１８３には、その厚さ方向に貫通する複数（図示では２つ）のネジ孔１８４が設けられ
ている。各ネジ孔１８４には、ネジ２１が螺合している。このネジ２１を締め付けること
により、ネジ２１が中継部材１９の外周面１９１に当接し、中継部材１９に対する壁部１
８３の中心軸Ｃａ方向および中心軸Ｃａまわりの位置を固定することができる。ここで、
ネジ２１は、六角穴付き止めネジ（イモネジ）である。

なお、ネジ２１としては、六角穴付き止めネジに限定されず、すりわり付きイモネジ、
十字（プラス）穴付きイモネジなど、各種ネジを用いることができる。また、図示では、
ネジ２１の数が２つであるが、これに限定されず、１つまたは３つ以上のネジ２１を用い
てもよい。この場合、壁部１８３に複数のネジ孔を設ければよい。なお、ネジ２１の数が
３つであれば、力検出センサー１８の凹部１８２と中継部材１９のそれぞれの中心軸を一
致させ易い。

エンドエフェクター１７は、力検出センサー１８の端面１８１とは反対側の端面（前述
した１対のプレートのうちの他方のプレートまたはこれに取り付けられた板状の部材の板
面）に公知の方法により取り付けられている。なお、力検出センサー１８とエンドエフェ
クター１７との取付構造を、前述した中継部材１９を用いた力検出センサー１８とロボッ
トアーム１０との取付構造と同様に構成してもよい。

以上のようなロボット１００は、前述したように、ロボットアーム１０と、ロボットア
ーム１０の先端部（より具体的にはアーム１６の先端面１６１）に、アーム１６の中心軸
Ｃａに沿った方向を向くネジ２０を用いて固定されていて、アーム１６の中心軸周りに外
周面を有する中継部材１９と、エンドエフェクター１７を有し、中継部材１９の外周面１
９１に接触して中継部材１９を介してロボットアーム１０に固定されている構造体３０と
、を備える。

このようなロボット１００によれば、中継部材１９がロボットアーム１０の先端部にネ
ジ２０を用いて固定されているため、比較的簡単な構成でロボットアーム１０の先端部と
中継部材１９との固定を実現することができる。また、そのネジ２０の長さ方向がアーム
１６の中心軸Ｃａに沿った方向を向くため、中継部材１９の幅Ｗ２を当該先端部の幅Ｗ１
よりも大きくしなくても、ロボットアーム１０の先端部と中継部材１９との固定を実現す
ることができ、そのため、中継部材１９の小型化を図ることができる。さらに、エンドエ
フェクター１７を有する構造体３０が中継部材１９の外周面１９１（アーム１６の中心軸
Ｃａまわりに沿った面）に接触して中継部材１９を介してロボットアーム１０に取り付け
られているため、中継部材１９の幅Ｗ２をロボットアーム１０の先端部の幅Ｗ１よりも大
きくしなくても、比較的簡単な構成で、中継部材１９と当該構造体３０との固定を実現す
ることができる。そのため、前述したようなロボットアーム１０と中継部材１９との固定
による効果（構成の簡単化および小型化）も相まって、ロボットアーム１０と当該構造体
３０との取付構造の簡単化および小型化を図ることができる。

本実施形態では、中心軸Ｃａに沿った方向から見たとき、中継部材１９の幅Ｗ２は、ロ
ボットアーム１０の先端部の幅Ｗ１よりも小さい。好ましくは、Ｗ２／Ｗ１は、０．２以
上０．９５以下とされる。これにより、エンドエフェクター１７を有する構造体３０の幅
Ｗ３（特に、当該構造体３０のロボットアーム１０側の端部の幅）をロボットアーム１０
の先端部（アーム１６）の幅Ｗ１と同等またはそれよりも小さくすることができる。

ここで、前述したように、構造体３０には、中継部材１９が挿入される凹部１８２が設
けられている。したがって、構造体３０は、中継部材１９の外周面１９１に沿って設けら
れている壁部１８３を有する。これにより、中継部材１９の幅Ｗ２をロボットアーム１０
の先端部の幅Ｗ１よりも大きくしなくても、凹部１８２内に中継部材１９を挿入するとい
う比較的簡単な構成で、中継部材１９とエンドエフェクター１７を有する構造体３０との
固定を実現することができる。

そして、中心軸Ｃａに沿った方向から見たとき、壁部１８３の幅（構造体３０の幅Ｗ３
）は、ロボットアーム１０の先端部（アーム１６）の幅Ｗ１と同等またはそれよりも小さ
い。これにより、エンドエフェクター１７を有する構造体３０の小型化を容易に図ること
ができる。このような観点から、構造体３０は、Ｗ１≧Ｗ３＞Ｗ２を満たすものとなって
いるのが好ましい。

また、壁部１８３には、複数（本実施形態では２つ）のネジ２１が埋められていて、そ
の長さ方向が壁部１８３の厚さ方向を向いている。これらのネジ２１により中継部材１９
が凹部１８２内から抜けないように固定されている。このように、ロボット１００は、壁
部１８３に埋められていて中継部材１９の外周面１９１に当接している複数のネジ２１を
備える。これにより、比較的簡単な構成で、中継部材１９に対する構造体３０の中心軸Ｃ
ａ方向および中心軸Ｃａまわりの位置を規制（固定）することができる。なお、ネジ２１
の数は、２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。

また、本実施形態では、エンドエフェクター１７が力検出センサー１８を介してロボッ
トアーム１０に取り付けられている。すなわち、構造体３０は、ロボットアーム１０の先
端部（より具体的には先端面１６１）とエンドエフェクター１７との間に設けられている
力検出センサー１８を有する。これにより、力検出センサー１８の小型化を図ることがで
きる。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分
断面側面図である。

以下、第２実施形態について、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。なお、図４において、前述した実施形態と同様の構
成に関しては、同一符号を付している。

図４に示すロボット１００Ａでは、ロボットアーム１０に中継部材１９を介してエンド
エフェクター１７Ａ（構造体３０Ａ）が直接的に取り付けられている。

ここで、エンドエフェクター１７Ａのロボットアーム１０側の端面１７１には、前述し
た第１実施形態の凹部１８２と同様の凹部１７２が設けられている。この凹部１７２には
、中継部材１９が挿入される。

このような凹部１７２を端面１７１に設けることに伴って、エンドエフェクター１７Ａ
には、壁部１７３が設けられている。すなわち、エンドエフェクター１７Ａは、凹部１７
２の側壁を構成している壁部１７３を備える。この壁部１７３には、その厚さ方向に貫通
する複数（図示では２つ）のネジ孔１７４が設けられている。各ネジ孔１７４は、前述し
た第１実施形態のネジ孔１８４と同様に構成され、各ネジ孔１７４には、ネジ２１が螺合
している。このネジ２１を締め付けることにより、ネジ２１が中継部材１９の外周面１９
１に当接し、中継部材１９に対する壁部１７３の中心軸Ｃａ方向および中心軸Ｃａまわり
の位置を固定することができる。

以上のようなロボット１００Ａは、前述したように、ロボットアーム１０と、ロボット
アーム１０の先端部（より具体的には先端面１６１）に、アーム１６の中心軸Ｃａに沿っ
た方向を向くネジ２０を用いて固定されている中継部材１９と、エンドエフェクター１７
を有し、中継部材１９の外周面１９１に接触して中継部材１９を介してロボットアーム１
０に取り付けられている構造体３０Ａと、を備える。

本実施形態では、エンドエフェクター１７Ａが直接的にロボットアーム１０に取り付け
られている。すなわち、エンドエフェクター１７Ａが構造体３０Ａを構成している。これ
により、エンドエフェクター１７Ａ（構造体３０Ａ）の小型化を図ることができる。

ここで、前述したように、構造体３０Ａには、中継部材１９が挿入される凹部１７２が
設けられている。したがって、構造体３０Ａは、中継部材１９の外周面１９１に沿って設
けられている壁部１７３を有する。これにより、中継部材１９の幅Ｗ２をロボットアーム
１０の先端部の幅Ｗ１よりも大きくしなくても、凹部１７２内に中継部材１９を挿入する
という比較的簡単な構成で、中継部材１９とエンドエフェクター１７Ａを有する構造体３
０Ａとの固定を実現することができる。

そして、中心軸Ｃａに沿った方向から見たとき、壁部１７３の幅（構造体３０Ａの幅Ｗ
３）は、ロボットアーム１０の先端部の幅Ｗ１と同等またはそれよりも小さい。これによ
り、エンドエフェクター１７Ａを有する構造体３０Ａの小型化を容易に図ることができる
。

また、壁部１７３には、複数（本実施形態では２つ）のネジ２１が埋められていて、そ
の長さ方向が壁部１７３の厚さ方向を向いている。これらのネジ２１により中継部材１９
が凹部１７２内から抜けないように固定されている。このように、ロボット１００Ａは、
壁部１７３埋められていて中継部材１９の外周面１９１に当接している複数のネジ２１を
備える。これにより、比較的簡単な構成で、中継部材１９に対する構造体３０Ａの中心軸
Ｃａ方向および中心軸Ｃａまわりの位置を規制（固定）することができる。なお、ネジ２
１の数は、２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、ネジ２
１の種類、形態等も特に限定されないが、図示の構成のように、頭部のないイモネジを用
いてその基端部が壁部１８３の外周面より外方へ突出していないことが小型化にとって好
ましい。

以上のような第２実施形態によっても、ロボットアーム１０とエンドエフェクター１７
Ａを有する構造体３０Ａとの取付構造を簡単化および小型化することができる。

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分
断面側面図である。図６は、図５に示す取付構造における嵌合部を示す部分断面側面図で
ある。

以下、第３実施形態について、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。なお、図５および図６において、前述した実施形態
と同様の構成に関しては、同一符号を付している。

図５に示すロボット１００Ｂでは、ロボットアーム１０に中継部材１９Ｂを介して構造
体３０Ｂが取り付けられている。構造体３０Ｂは、中継部材１９Ｂに固定されている力検
出センサー１８Ｂ（力検出センサー）と、力検出センサー１８Ｂに取り付けられているエ
ンドエフェクター１７と、を有する。

ここで、力検出センサー１８Ｂは、円柱状の外形をなしており、２つの端面（底面）を
有する。そして、その２つの端面のうちの一方の端面１８１Ｂには、中継部材１９Ｂが挿
入される凹部１８２Ｂが設けられている。このように凹部１８２Ｂを端面１８１Ｂに設け
ることに伴って、力検出センサー１８Ｂには、壁部１８３Ｂが設けられている。すなわち
、力検出センサー１８Ｂは、凹部１８２Ｂの側壁を構成している壁部１８３Ｂを備える。

図６に示すように、中継部材１９Ｂの外周面１９１Ｂには、溝１９３が設けられている
。この溝１９３は、中心軸Ｃａに沿った方向（平行な方向）に延びている案内溝１９３ａ
と、案内溝１９３ａから中心軸Ｃａまわりの周方向に延びている規制溝１９３ｂと、を有
する。これに対し、凹部１８２Ｂの内周面には、溝１９３に係合する凸部１８５が設けら
れている。

このようなロボット１００Ｂにおいて、中継部材１９Ｂを凹部１８２Ｂ内に挿入する際
には、凸部１８５を案内溝１９３ａに沿って移動させた後に、中継部材１９Ｂと凹部１８
２Ｂとを相対的に中心軸Ｃａまわりに回転操作させることで、凸部１８５を規制溝１９３
ｂに係合させる。これにより、中継部材１９Ｂを凹部１８２Ｂ内に所望の深さで挿入した
状態で、中継部材１９Ｂが凹部１８２Ｂ内から抜けるのを防止することができる。

なお、図示では、溝１９３と凸部１８５の数はそれぞれ２つであるが、これに限定され
ず、それぞれ１つまたは３つ以上であってもよい。この場合、各凸部１８５に対応した溝
１９３を中継部材１９Ｂに設ければよく、溝１９３の数が凸部１８５の数と同じか多けれ
ばよい。また、凸部１８５および溝１９３の形状は、図示の形状に限定されない。

以上のようなロボット１００Ｂは、前述したように、ロボットアーム１０と、ロボット
アーム１０の先端部（より具体的には先端面１６１）に、アーム１６の中心軸Ｃａに沿っ
た方向を向くネジ２０を用いて固定されている中継部材１９Ｂと、エンドエフェクター１
７を有し、中継部材１９Ｂの外周面１９１Ｂに接触して中継部材１９Ｂを介してロボット
アーム１０に取り付けられている構造体３０Ｂと、を備える。

ここで、前述したように、構造体３０Ｂには、中継部材１９Ｂが挿入される凹部１８２
Ｂが設けられている。したがって、構造体３０Ｂは、中継部材１９Ｂの外周面１９１Ｂに
沿って設けられている壁部１８３Ｂを有する。これにより、中継部材１９Ｂの幅Ｗ２をロ
ボットアーム１０の先端部の幅Ｗ１よりも大きくしなくても、凹部１８２Ｂ内に中継部材
１９Ｂを挿入するという比較的簡単な構成で、中継部材１９Ｂとエンドエフェクター１７
を有する構造体３０Ｂとの固定を実現することができる。

本実施形態では、中継部材１９Ｂおよび壁部１８３Ｂのうちの一方（本実施形態では壁
部１８３Ｂ）が凸部１８５を有する。これに対し、中継部材１９Ｂおよび壁部１８３Ｂの
うちの他方（本実施形態では中継部材１９Ｂ）が凸部１８５を中心軸Ｃａに沿った方向に
案内する案内溝１９３ａを有する。これにより、比較的簡単な構成で、中継部材１９Ｂに
対する構造体３０Ｂの中心軸Ｃａまわりの位置を規制（固定）することができる。

また、前述した中継部材１９Ｂおよび壁部１８３Ｂのうちの他方（本実施形態では中継
部材１９Ｂ）は、案内溝１９３ａに接続され、凸部１８５が中心軸Ｃａに沿った方向に移
動するのを規制する規制溝１９３ｂを有する。これにより、比較的簡単な構成で、中継部
材１９Ｂに対する構造体３０Ｂの中心軸Ｃａ方向の位置を規制（固定）することができる
。

なお、前述した第１、第２実施形態のネジ２１と同様、壁部１８３Ｂの厚さ方向に埋め
られている少なくとも１つのネジにより、壁部１８３Ｂを中継部材１９に対して固定して
もよい。この場合、前述した規制溝１９３ｂを省略してもよい。

以上のような第３実施形態によっても、ロボットアーム１０とエンドエフェクター１７
を有する構造体３０Ｂとの取付構造を簡単化および小型化することができる。

＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係るロボットアームへの構造体の取付構造を示す部分
断面側面図である。

以下、第４実施形態について、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。なお、図７において、前述した実施形態と同様の構
成に関しては、同一符号を付している。

図７に示すロボット１００Ｃでは、ロボットアーム１０に中継部材１９Ｃを介して構造
体３０Ｃが取り付けられている。構造体３０Ｃは、中継部材１９Ｃに固定されている力検
出センサー１８Ｃ（力検出センサー）と、力検出センサー１８Ｃに取り付けられているエ
ンドエフェクター１７と、を有する。

ここで、力検出センサー１８Ｃは、円柱状の外形をなしており、２つの端面（底面）を
有する。そして、その２つの端面のうちの一方の端面１８１Ｃには、中継部材１９Ｃが挿
入される凹部１８２Ｃが設けられている。このように凹部１８２Ｃを端面１８１Ｃに設け
ることに伴って、力検出センサー１８Ｃには、壁部１８３Ｃが設けられている。すなわち
、力検出センサー１８Ｃは、凹部１８２Ｃの側壁を構成している壁部１８３Ｃを備える。

中継部材１９Ｃの外周面１９４には、雄ネジが設けられている。すなわち、中継部材１
９Ｃ自体が雄ネジとなっている。これに対し、凹部１８２Ｃの内周面には、雌ネジが設け
られている。すなわち、凹部１８２Ｃ自体が雌ネジとなっている。

このようなロボット１００Ｃにおいて、中継部材１９Ｃを凹部１８２Ｃ内に挿入する際
には、中継部材１９Ｃと凹部１８２Ｃとを相対的に中心軸Ｃａまわりに回転操作させるこ
とで、中継部材１９Ｃの外周面１９４（雄ネジ）と凹部１８２Ｃ（雌ネジ）とを螺合させ
る。これにより、中継部材１９Ｃを凹部１８２Ｃ内に所望の深さで挿入した状態（端面１
８１Ｃが先端面１６１に当接した状態）で、中継部材１９Ｃを介してロボットアーム１０
と力検出センサー１８Ｃとを固定することができる。

以上のようなロボット１００Ｃは、前述したように、ロボットアーム１０と、ロボット
アーム１０の先端部（より具体的には先端面１６１）に、当該先端部の中心軸Ｃａに沿っ
た方向を向くネジ２０を用いて固定されている中継部材１９Ｃと、エンドエフェクター１
７を有し、中継部材１９Ｃの外周面１９４に接触して中継部材１９Ｃを介してロボットア
ーム１０に取り付けられている構造体３０Ｃと、を備える。

ここで、前述したように、構造体３０Ｃには、中継部材１９Ｃが挿入される凹部１８２
Ｃが設けられている。したがって、構造体３０Ｃは、中継部材１９Ｃの外周面１９４に沿
って設けられている壁部１８３Ｃを有する。これにより、中継部材１９Ｃの幅Ｗ２をロボ
ットアーム１０の先端部の幅Ｗ１よりも大きくしなくても、凹部１８２Ｃ内に中継部材１
９Ｃを挿入するという比較的簡単な構成で、中継部材１９Ｃとエンドエフェクター１７を
有する構造体３０Ｃとの固定を実現することができる。

本実施形態では、中継部材１９Ｃの外周面１９４には、雄ネジが設けられている。これ
に対し、壁部１８３Ｃの内周面１８６には、外周面１９４の雄ネジに螺合する雌ネジが設
けられている。このような雄ネジおよび雌ネジにより、比較的簡単な構成で、中継部材１
９Ｃに対する構造体３０Ｃの中心軸Ｃａ方向および中心軸Ｃａまわりの位置を規制（固定
）することができる。

なお、前述した第１、第２実施形態のネジ２１と同様、壁部１８３Ｃの厚さ方向に埋め
られている少なくとも１つのネジにより、壁部１８３Ｃを中継部材１９Ｃに対して固定し
てもよい。

以上のような第４実施形態によっても、ロボットアーム１０とエンドエフェクター１７
を有する構造体３０Ｃとの取付構造を簡単化および小型化することができる。

以上、本発明のロボットを、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。

また、本発明は、前述した実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わ
せたものであってもよい。

また、本発明のロボットは、ロボットアームを有していれば、単腕ロボットに限定され
ず、例えば、双腕ロボット、スカラーロボット等の他のロボットであってもよい。また、
ロボットアームが有するアームの数（関節の数）は、前述した実施形態の数（６つ）に限
定されず、１つ以上５つ以下または７つ以上であってもよい。

また、ロボットアームの先端部に中継部材を介して装着する構造体は、少なくともエン
ドエフェクターを有していればよく、前述したエンドエフェクターおよび力検出センサー
の他に、任意の構造体、例えば、カメラ、触覚センサー等を有していてもよい。

また、前述した実施形態では、エンドエフェクターがハンドである場合を例に説明した
が、エンドエフェクターは、図示のハンドの形態に限定されないし、また、ハンドに限定
されず、ハンド以外の各種エンドエフェクターであってもよい。

１０…ロボットアーム、１１…アーム、１２…アーム、１３…アーム、１４…アーム、１
５…アーム、１６…アーム、１７…エンドエフェクター、１７Ａ…エンドエフェクター、
１８…力検出センサー、１８Ｂ…力検出センサー、１８Ｃ…力検出センサー、１９…中継
部材、１９Ｂ…中継部材、１９Ｃ…中継部材、２０…ネジ、２１…ネジ、３０…構造体、
３０Ａ…構造体、３０Ｂ…構造体、３０Ｃ…構造体、１００…ロボット、１００Ａ…ロボ
ット、１００Ｂ…ロボット、１００Ｃ…ロボット、１１０…基台、１６１…先端面、１６
２…ネジ孔、１７１…端面、１７２…凹部、１７３…壁部、１７４…ネジ孔、１８１…端
面、１８１Ｂ…端面、１８１Ｃ…端面、１８２…凹部、１８２Ｂ…凹部、１８２Ｃ…凹部
、１８３…壁部、１８３Ｂ…壁部、１８３Ｃ…壁部、１８４…ネジ孔、１８５…凸部、１
８６…内周面、１９１…外周面、１９１Ｂ…外周面、１９２…孔、１９３…溝、１９３ａ
…案内溝、１９３ｂ…規制溝、１９４…外周面、Ｃａ…中心軸

Claims

ロボットアームと、
前記ロボットアームの先端部に、前記ロボットアームの中心軸に沿った方向を向くネジ
を用いて固定されていて、前記中心軸周りに外周面を有する中継部材と、
エンドエフェクターを有し、前記外周面に接触して前記中継部材を介して前記ロボット
アームに固定されている構造体と、を備えることを特徴とするロボット。
前記構造体は、前記先端部と前記エンドエフェクターとの間に設けられている力検出セ
ンサーを有する請求項１に記載のロボット。
前記中心軸に沿った方向から見たとき、前記中継部材の幅は、前記先端部の幅よりも小
さい請求項１または２に記載のロボット。
前記構造体は、前記中継部材の外周面に沿って設けられている壁部を有する請求項１な
いし３のいずれか１項に記載のロボット。
前記中心軸に沿った方向から見たとき、前記壁部の幅は、前記先端部の幅と同等または
それよりも小さい請求項４に記載のロボット。
前記壁部に配置されていて前記中継部材の外周面に当接しているネジを備える請求項４
または５に記載のロボット。
前記中継部材および前記壁部のうちの一方が凸部を有し、
他方が前記凸部を前記中心軸に沿った方向に案内する案内溝を有する請求項４ないし６
のいずれか１項に記載のロボット。
前記他方は、前記案内溝に接続され、前記凸部が前記中心軸に沿った方向に移動するこ
とを規制する規制溝を有する請求項７に記載のロボット。
前記中継部材の外周面には、雄ネジが設けられ、
前記壁部の内周面には、前記雄ネジに螺合する雌ネジが設けられている請求項４ないし
６のいずれか１項に記載のロボット。