JP2023105930A - robot - Google Patents

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JP2023105930A
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shaft
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佑貴 小針
Yuki Kobari
哲也 川瀬
Tetsuya Kawase
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Abstract

To provide a robot that can be reduced in weight and is excellent in vibration damping.SOLUTION: The robot comprises: a base; a first arm, connected to the base, which turns around a first axis; a second arm, connected to the first arm, which turns around a second axis which is parallel to the first axis; and a shaft, connected to the second arm, which moves in an axial direction of a third axis which is parallel to the second axis or turns around the third axis. The second arm has a bottom part, a side wall part erected from the bottom part, and a cover surrounding a structure with the bottom part and the side wall part. The side wall part has a base-side area positioned at the base side, a tip-side area positioned at the shaft side, and an intermediate area positioned between the base-side area and the tip-side area, where at least one of the base-side area, the tip-side area, and the intermediate area is longer in length in an axial direction of the second axis than the other areas.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ロボットに関するものである。 The present invention relates to robots.

近年、工場では人件費の高騰や人材不足により、各種ロボットやそのロボット周辺機器によって、人手で行われてきた作業の自動化が加速している。その各種ロボットとしては、例えば、特許文献1に記載されているようなスカラロボットが挙げられる。 In recent years, due to soaring labor costs and a shortage of human resources in factories, the automation of work that has been done manually is accelerating with the use of various robots and their peripheral devices. Examples of such various robots include a SCARA robot as described in Patent Document 1, for example.

特許文献1に記載されているスカラロボットは、基台と、基台に接続された第1アームと、第1アームに接続された第2アームと、第2アームに接続され、昇降および回動する作業軸と、作業軸を昇降させる作業軸昇降機構と、を備える。 The SCARA robot described in Patent Document 1 includes a base, a first arm connected to the base, a second arm connected to the first arm, and a second arm connected to lift and rotate. and a work shaft elevating mechanism for elevating the work shaft.

また、作業軸昇降機構は、作業軸昇降用モーターの駆動力をドライブプーリーおよびドリブンプーリーを介して伝達する昇降用ベルトと、昇降用ベルトに固定された状態で作業軸を回転可能に保持し、昇降用ベルトの搬送に伴って作業軸と一体で昇降移動する上下動ブラケットと、上下動ブラケットの昇降移動を案内するガイド軸と、を有する。 The work shaft lifting mechanism includes a lifting belt that transmits the driving force of the work shaft lifting motor via a drive pulley and a driven pulley, and a work shaft that is fixed to the lifting belt so as to be rotatably held, It has a vertical movement bracket that vertically moves together with the work shaft as the lifting belt is conveyed, and a guide shaft that guides the vertical movement of the vertical movement bracket.

特開2003-285282号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-285282

このようなロボットでは、特に、第2アームの軽量化および高い制振性が求められている。第2アームのベース部分を軽量化すると、第2アームの動作時に捩じれが発生しやすく制振性が悪化する。一方、第2アームのベース部分を厚くすると、制振性が向上するが、第2アームの重量が重くなってしまう。このように、軽量化および高い制振性を両立することは難しい。 In such a robot, especially the second arm is required to be lightweight and to have high vibration damping properties. If the weight of the base portion of the second arm is reduced, the second arm is likely to be twisted during operation, deteriorating the damping performance. On the other hand, if the base portion of the second arm is thickened, the damping performance is improved, but the weight of the second arm is increased. Thus, it is difficult to achieve both weight reduction and high damping performance.

本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、以下により実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the problems described above, and can be realized by the following.

本発明のロボットは、基台と、
前記基台に接続され、第1軸まわりに回動する第1アームと、
前記第1アームに接続され、前記第1軸と平行な第2軸まわりに回動する第2アームと、
前記第2アームに接続され、前記第2軸と平行な第3軸の軸方向に移動、または、前記第3軸まわりに回動するシャフトと、を備え、
前記第2アームは、底部、前記底部から立設された側壁部および前記底部と前記側壁部とにより構造体を囲むカバーを有し、
前記側壁部は、前記基台側に位置する基台側領域と、前記シャフト側に位置する先端側領域と、前記基台側領域と前記先端側領域との間に位置する中間領域を有し、
前記基台側領域、前記先端側領域および前記中間領域のうちの少なくとも一つが、他の領域より前記第2軸の軸方向における長さが長いことを特徴とする。
The robot of the present invention comprises a base,
a first arm connected to the base and rotating around a first axis;
a second arm connected to the first arm and rotating around a second axis parallel to the first axis;
a shaft connected to the second arm and moving in an axial direction of a third axis parallel to the second axis or rotating around the third axis;
the second arm has a bottom portion, a side wall portion erected from the bottom portion, and a cover that surrounds the structure with the bottom portion and the side wall portion;
The side wall portion has a base-side region positioned on the base side, a tip-side region positioned on the shaft side, and an intermediate region positioned between the base-side region and the tip-side region. ,
At least one of the base-side region, the tip-side region, and the intermediate region has a longer length in the axial direction of the second shaft than the other regions.

本発明のロボットの第1実施形態を示す側面図である。It is a side view showing a first embodiment of the robot of the present invention. 図1に示すロボットシステムのブロック図である。2 is a block diagram of the robot system shown in FIG. 1; FIG. 図1に示すロボットアームが備える第2アームの内部を示す部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view showing the inside of a second arm included in the robot arm shown in FIG. 1; FIG. 図3に示す第2アームのベース部のA-A線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the base portion of the second arm shown in FIG. 3 taken along the line AA; 図1に示す第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing a base portion of a second arm shown in FIG. 1; 本発明のロボットの第2実施形態が備える第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。FIG. 11 is a side view schematically showing a base portion of a second arm provided in the second embodiment of the robot of the present invention; 本発明のロボットの第3実施形態が備える第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。FIG. 11 is a side view schematically showing a base portion of a second arm included in the third embodiment of the robot of the present invention;

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>
図1は、本発明のロボットの第1実施形態を示す側面図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3は、図1に示すロボットアームが備える第2アームの内部を示す部分断面図である。図4は、図3に示す第2アームのベース部のA-A線断面図である。図5は、図1に示す第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A robot of the present invention will now be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a side view showing the first embodiment of the robot of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the robot system shown in FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the inside of a second arm included in the robot arm shown in FIG. 1. FIG. 4 is a cross-sectional view of the base portion of the second arm shown in FIG. 3, taken along the line AA. 5 is a side view schematically showing the base portion of the second arm shown in FIG. 1. FIG.

また、図1、図3~図5では、説明の便宜上、互いに直交する3軸として、x軸、y軸およびz軸を図示している。また、以下では、x軸に平行な方向を「x軸方向」とも言い、y軸に平行な方向を「y軸方向」とも言い、z軸に平行な方向を「z軸方向」とも言う。また、以下では、図示された各矢印の先端側を「+(プラス)」、基端側を「-(マイナス)」と言い、+x軸方向に平行な方向を「+x軸方向」とも言い、-x軸方向に平行な方向を「-x軸方向」とも言い、+y軸方向に平行な方向を「+y軸方向」とも言い、-y軸方向に平行な方向を「-y軸方向」とも言い、+z軸方向に平行な方向を「+z軸方向」とも言い、-z軸方向に平行な方向を「-z軸方向」とも言う。また、z軸回りの方向およびz軸に平行な軸回りの方向を「u軸方向」とも言う。 1, 3 to 5, the x-axis, the y-axis and the z-axis are shown as three mutually orthogonal axes for convenience of explanation. Further, hereinafter, the direction parallel to the x-axis is also called "x-axis direction", the direction parallel to the y-axis is also called "y-axis direction", and the direction parallel to the z-axis is also called "z-axis direction". Further, hereinafter, the tip side of each illustrated arrow is called "+ (plus)", the base end side is called "- (minus)", and the direction parallel to the +x-axis direction is also called "+x-axis direction", The direction parallel to the -x-axis direction is also called the "-x-axis direction," the direction parallel to the +y-axis direction is also called the "+y-axis direction," and the direction parallel to the -y-axis direction is also called the "-y-axis direction." The direction parallel to the +z-axis direction is also called the "+z-axis direction", and the direction parallel to the -z-axis direction is also called the "-z-axis direction". Also, the direction around the z-axis and the direction around an axis parallel to the z-axis are also referred to as "u-axis direction".

また、以下では、説明の便宜上、図1、図3~図5中の+z軸方向、すなわち、上側を「上」または「上方」、-z軸方向、すなわち、下側を「下」または「下方」とも言う。また、ロボットアーム20については、図1中の基台21側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター7側を「先端」と言う。また、図1中のz軸方向、すなわち、上下方向を「鉛直方向」とし、x軸方向およびy軸方向、すなわち、左右方向を「水平方向」とする。 Also, hereinafter, for convenience of explanation, the +z-axis direction, that is, the upper side in FIGS. Also called "lower". In addition, regarding the robot arm 20, the base 21 side in FIG. Also, the z-axis direction in FIG. 1, that is, the up-down direction, is defined as the "vertical direction", and the x-axis direction and the y-axis direction, that is, the horizontal direction, is defined as the "horizontal direction".

図1および図2に示すロボットシステム100は、例えば、電子部品および電子機器等のワークの保持、搬送、組立ておよび検査等の作業で用いられる装置である。ロボットシステム100は、制御装置1と、ロボット2と、エンドエフェクター7と、を備えている。 A robot system 100 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a device used for work such as holding, transporting, assembling, and inspecting works such as electronic components and electronic equipment. The robot system 100 includes a control device 1, a robot 2, and an end effector 7.

また、制御装置1は、ロボット2とは異なる位置、すなわち、ロボット2の外側に配置されている。また、図示の構成では、ロボット2と制御装置1とは、ケーブル200で電気的に接続(以下、単に「接続」とも言う)されているが、これに限定されずケーブル200を省略し、無線方式で通信を行うようになっていてもよい。すなわち、ロボット2と制御装置1とは、有線通信で接続されていてもよく、また、無線通信で接続されていてもよい。 Also, the control device 1 is arranged at a different position from the robot 2 , that is, outside the robot 2 . In the illustrated configuration, the robot 2 and the control device 1 are electrically connected (hereinafter also simply referred to as "connection") by a cable 200, but the present invention is not limited to this, and the cable 200 is omitted, and wireless communication is possible. Communication may be performed by the method. That is, the robot 2 and the control device 1 may be connected by wired communication, or may be connected by wireless communication.

ロボット2は、図示の構成では、水平多関節ロボット、すなわち、スカラロボットである。 The robot 2, in the configuration shown, is a horizontal articulated robot, ie a SCARA robot.

図1~図3に示すように、ロボット2は、基台21と、第1アーム22と、第2アーム23と、作業ヘッドである第3アーム24と、を備えている。第1アーム22、第2アーム23および第3アーム24によりロボットアーム20が構成される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the robot 2 includes a base 21, a first arm 22, a second arm 23, and a third arm 24 as a working head. A robot arm 20 is composed of the first arm 22 , the second arm 23 and the third arm 24 .

また、ロボット2は、第1アーム22を基台21に対して回転させる駆動ユニット25と、第2アーム23を第1アーム22に対して回転させる駆動ユニット26と、第3アーム24の先端シャフト(シャフト)241を第2アーム23に対して回転させるu駆動ユニット27と、先端シャフト241を第2アーム23に対してz軸方向に移動させるz駆動ユニット28と、を備えている。 The robot 2 also includes a drive unit 25 that rotates the first arm 22 with respect to the base 21 , a drive unit 26 that rotates the second arm 23 with respect to the first arm 22 , and a tip shaft of the third arm 24 . A u drive unit 27 that rotates the (shaft) 241 with respect to the second arm 23 and a z drive unit 28 that moves the tip shaft 241 with respect to the second arm 23 in the z-axis direction are provided.

図1および図2に示すように、駆動ユニット25は、基台21内に内蔵されており、駆動力を発生するモーター251と、モーター251の駆動力を減速する減速機252と、モーター251または減速機252の回転軸の回転角度を検出する位置センサー253とを有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the drive unit 25 is built in the base 21, and includes a motor 251 that generates a driving force, a speed reducer 252 that reduces the driving force of the motor 251, and the motor 251 or and a position sensor 253 that detects the rotation angle of the rotation shaft of the speed reducer 252 .

駆動ユニット26は、第2アーム23の筐体230に内蔵されており、駆動力を発生するモーター261と、モーター261の駆動力を減速する減速機262と、モーター261または減速機262の回転軸の回転角度を検出する位置センサー263とを有している。 The drive unit 26 is built in the housing 230 of the second arm 23, and includes a motor 261 that generates a driving force, a speed reducer 262 that reduces the driving force of the motor 261, and a rotating shaft of the motor 261 or the speed reducer 262. and a position sensor 263 that detects the rotation angle of the.

u駆動ユニット27は、第2アーム23の筐体230に内蔵されており、駆動力を発生するモーター271と、モーター271回転軸の回転角度を検出する位置センサー273とを有している。 The u drive unit 27 is built in the housing 230 of the second arm 23, and has a motor 271 that generates a driving force and a position sensor 273 that detects the rotation angle of the rotation shaft of the motor 271.

z駆動ユニット28は、第2アーム23の筐体230に内蔵されており、駆動力を発生するモーター281と、モーター281の回転軸の回転角度を検出する位置センサー283とを有している。 The z drive unit 28 is built in the housing 230 of the second arm 23 and has a motor 281 that generates driving force and a position sensor 283 that detects the rotation angle of the rotation shaft of the motor 281 .

モーター251、モーター261、モーター271およびモーター281としては、例えば、ACサーボモーター、DCサーボモーター等のサーボモーターを用いることができる。 As the motors 251, 261, 271 and 281, for example, servo motors such as AC servo motors and DC servo motors can be used.

また、減速機252および減速機262としては、例えば、遊星ギア型の減速機、波動歯車装置等を用いることができる。また、位置センサー253、位置センサー263、位置センサー273および位置センサー283は、例えば、角度センサーとすることができる。 As the speed reducer 252 and the speed reducer 262, for example, a planetary gear type speed reducer, a wave gear device, or the like can be used. Also, the position sensor 253, the position sensor 263, the position sensor 273 and the position sensor 283 can be angle sensors, for example.

駆動ユニット25、駆動ユニット26、u駆動ユニット27およびz駆動ユニット28は、それぞれ、対応する図示しないモータードライバーに接続されており、モータードライバーを介して制御装置1のロボット制御部11により制御される。 The drive unit 25, the drive unit 26, the u drive unit 27, and the z drive unit 28 are each connected to a corresponding motor driver (not shown) and controlled by the robot controller 11 of the controller 1 via the motor driver. .

基台21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21の上端部には第1アーム22が連結されている。第1アーム22は、基台21に対して鉛直方向に沿う第1軸O1回りに回転可能となっている。第1アーム22を回転させる駆動ユニット25が駆動すると、第1アーム22が基台21に対して第1軸O1回りに水平面内で回転する。また、位置センサー253により、基台21に対する第1アーム22の回転量が検出できるようになっている。 The base 21 is, for example, fixed to a floor (not shown) with bolts or the like. A first arm 22 is connected to the upper end of the base 21 . The first arm 22 is rotatable about a first axis O<b>1 along the vertical direction with respect to the base 21 . When the drive unit 25 that rotates the first arm 22 is driven, the first arm 22 rotates about the first axis O1 with respect to the base 21 in the horizontal plane. Further, the position sensor 253 can detect the amount of rotation of the first arm 22 with respect to the base 21 .

また、第1アーム22の先端部には、第2アーム23が連結されている。第2アーム23は、第1アーム22に対して鉛直方向に沿う第2軸O2回りに回転可能となっている。第1軸O1の軸方向と第2軸O2の軸方向とは同一である。すなわち、第2軸O2は、第1軸O1と平行である。第2アーム23を回転させる駆動ユニット26が駆動すると、第2アーム23が第1アーム22に対して第2軸O2回りに水平面内で回転する。また、位置センサー263により、第1アーム22に対する第2アーム23の駆動、具体的には、回転量が検出できるようになっている。すなわち、第2軸O2は、減速機262の出力回転軸の中心である。 A second arm 23 is connected to the tip of the first arm 22 . The second arm 23 is rotatable with respect to the first arm 22 around a second axis O2 along the vertical direction. The axial direction of the first axis O1 and the axial direction of the second axis O2 are the same. That is, the second axis O2 is parallel to the first axis O1. When the drive unit 26 that rotates the second arm 23 is driven, the second arm 23 rotates about the second axis O2 with respect to the first arm 22 in the horizontal plane. Further, the position sensor 263 can detect the drive of the second arm 23 with respect to the first arm 22, specifically, the amount of rotation. That is, the second axis O2 is the center of the output rotation axis of the speed reducer 262 .

図3に示すように、第2アーム23は、ベース部231と、カバー232と、を有する筐体230を備える。この筐体230の内部、すなわち、ベース部231上には、駆動ユニット26、u駆動ユニット27、z駆動ユニット28が+y軸側からこの順で並んで配置されている。 As shown in FIG. 3 , the second arm 23 has a housing 230 having a base portion 231 and a cover 232 . Inside the housing 230, that is, on the base portion 231, the drive unit 26, the u drive unit 27, and the z drive unit 28 are arranged in this order from the +y-axis side.

第2アーム23は、ベース部231に支持された内部の構造体を、カバー232が保護する構造をなしている。ベース部231は、金属材料等で構成された剛体であり、内部の構造体を安定的に支持するとともに、制振性を高める機能を担っている。カバー232は、樹脂材料等の軽量性に優れる材料で構成されている。 The second arm 23 has a structure in which a cover 232 protects the internal structure supported by the base portion 231 . The base portion 231 is a rigid body made of a metal material or the like, and has the function of stably supporting the internal structure and enhancing the damping property. The cover 232 is made of a lightweight material such as a resin material.

ベース部231は、底部231Aと底部231Aから立設された側壁部231Bとを有する。底部231Aには、凹部231Cが設けられており、凹部231Cは、-z軸側の一部が-z軸側に開放しており、この解放した部分に回転支持部材242が埋設され、先端シャフト241が挿通されている。 The base portion 231 has a bottom portion 231A and side wall portions 231B erected from the bottom portion 231A. A concave portion 231C is provided in the bottom portion 231A. A part of the concave portion 231C on the -z-axis side is open to the -z-axis side. 241 is inserted.

また、第2アーム23の先端部には、第3アーム24が設置されている。第3アーム24は、先端シャフト241と、先端シャフト241を回転可能に支持する回転支持部材242とを有する。 A third arm 24 is installed at the tip of the second arm 23 . The third arm 24 has a tip shaft 241 and a rotation support member 242 that rotatably supports the tip shaft 241 .

先端シャフト241は、第2アーム23に対して、鉛直方向に沿う第3軸O3回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。この先端シャフト241は、ロボットアーム20の最も先端のアームである。 The tip shaft 241 is rotatable about the third axis O3 along the vertical direction with respect to the second arm 23, and is vertically movable (liftable). This distal shaft 241 is the most distal arm of the robot arm 20 .

また、先端シャフト241の長手方向の途中には、ボールねじナット243と、スプラインナット244と、が設置されており、先端シャフト241は、これらによって支持されている。これらボールねじナット243およびスプラインナット244は、この順で+z軸側から離間して配置されている。 A ball screw nut 243 and a spline nut 244 are installed in the middle of the tip shaft 241 in the longitudinal direction, and the tip shaft 241 is supported by these. These ball screw nut 243 and spline nut 244 are spaced apart from the +z-axis side in this order.

ボールねじナット243は、内輪243Aと、内輪243Aの外周側に同心的に配置された外輪243Bとを有する。これら内輪243Aおよび外輪243Bの間には、図示しない複数のボールが配置されており、ボールの移動とともに内輪243Aおよび外輪243Bは、互いに相対的に回転する。 The ball screw nut 243 has an inner ring 243A and an outer ring 243B concentrically arranged on the outer peripheral side of the inner ring 243A. A plurality of balls (not shown) are arranged between the inner ring 243A and the outer ring 243B, and the inner ring 243A and the outer ring 243B rotate relative to each other as the balls move.

また、内輪243Aは、外輪243Bから露出した部分を有し、この露出した部分に後述するベルト284が掛け回されている。また、内輪243Aは、その内部に先端シャフト241を挿通し、後述するように、先端シャフト241をz軸方向に沿って移動可能に支持している。また、外輪243Bは、ベース部231に固定されている。 The inner ring 243A has a portion exposed from the outer ring 243B, and a belt 284, which will be described later, is wrapped around the exposed portion. Further, the inner ring 243A has the tip shaft 241 inserted thereinto, and supports the tip shaft 241 so as to be movable along the z-axis direction, as will be described later. Also, the outer ring 243B is fixed to the base portion 231 .

スプラインナット244は、内輪244Aと、内輪244Aの外周側に同心的に配置された外輪244Bとを有する。これら内輪244Aおよび外輪244Bの間には、図示しない複数のボールが配置されており、ボールの移動とともに内輪244Aおよび外輪244Bは、互いに相対的に回転する。 The spline nut 244 has an inner ring 244A and an outer ring 244B concentrically arranged on the outer peripheral side of the inner ring 244A. A plurality of balls (not shown) are arranged between the inner ring 244A and the outer ring 244B, and the inner ring 244A and the outer ring 244B rotate relative to each other as the balls move.

また、内輪244Aは、外輪244Bから露出した部分を有し、この露出した部分に後述するベルト274が掛け回されている。また、内輪244Aは、その内部に先端シャフト241を挿通し、先端シャフト241をz軸回り、すなわち、u軸方向に回転可能に支持している。また、外輪244Bは、後述するベース部231の凹部231Cに固定されている。 The inner ring 244A has a portion exposed from the outer ring 244B, and a belt 274, which will be described later, is wrapped around the exposed portion. Further, the inner ring 244A inserts the tip shaft 241 thereinto and supports the tip shaft 241 so as to be rotatable around the z-axis, that is, in the u-axis direction. Further, the outer ring 244B is fixed to a recessed portion 231C of the base portion 231, which will be described later.

また、スプラインナット244の-z軸側には、回転支持部材242が設置されている。この回転支持部材242は、外筒245と、外筒245の内側に設けられた回転体246と、を有する。外筒245は、第2アーム23の筐体230内のベース部231に固定されている。一方、回転体246は、先端シャフト241には固定されているが、先端シャフト241とともにz軸回り、すなわち、u軸方向に回転可能に外筒245に支持されている。 A rotation support member 242 is installed on the -z axis side of the spline nut 244 . The rotation support member 242 has an outer cylinder 245 and a rotor 246 provided inside the outer cylinder 245 . The outer cylinder 245 is fixed to the base portion 231 inside the housing 230 of the second arm 23 . On the other hand, the rotating body 246 is fixed to the tip shaft 241, but supported by the outer cylinder 245 so as to be rotatable around the z-axis together with the tip shaft 241, that is, in the u-axis direction.

先端シャフト241を回転させるu駆動ユニット27が駆動すると、先端シャフト241は、z軸回りに正逆回転、すなわち、回転する。また、位置センサー273により、第2アーム23に対する先端シャフト241の回転量が検出できるようになっている。 When the u drive unit 27 that rotates the tip shaft 241 is driven, the tip shaft 241 rotates forward and backward around the z-axis, that is, rotates. Also, the position sensor 273 can detect the amount of rotation of the tip shaft 241 with respect to the second arm 23 .

また、先端シャフト241をz軸方向に移動させるz駆動ユニット28が駆動すると、先端シャフト241は、上下方向、すなわち、z軸方向に移動する。また、位置センサー283により、第2アーム23に対する先端シャフト241のz軸方向の移動量が検出できるようになっている。 Further, when the z drive unit 28 that moves the tip shaft 241 in the z-axis direction is driven, the tip shaft 241 moves in the vertical direction, that is, in the z-axis direction. Further, the position sensor 283 can detect the amount of movement of the tip shaft 241 in the z-axis direction with respect to the second arm 23 .

また、先端シャフト241の先端部には、各種のエンドエフェクターが着脱可能に連結される。エンドエフェクターとしては、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、検査に使用するもの等が挙げられる。本実施形態では、エンドエフェクター7が着脱可能に連結される。 Various end effectors are detachably connected to the distal end portion of the distal shaft 241 . The end effector is not particularly limited, and includes, for example, those that grip objects to be transferred, those that process objects to be processed, those that are used for inspection, and the like. In this embodiment, the end effector 7 is detachably connected.

なお、エンドエフェクター7は、本実施形態では、ロボット2の構成要素になっていないが、エンドエフェクター7の一部または全部がロボット2の構成要素になっていてもよい。また、エンドエフェクター7は、本実施形態では、ロボットアーム20の構成要素になっていないが、エンドエフェクター7の一部または全部がロボットアーム20の構成要素になっていてもよい。 Note that the end effector 7 is not a component of the robot 2 in this embodiment, but part or all of the end effector 7 may be a component of the robot 2 . Also, the end effector 7 is not a component of the robot arm 20 in this embodiment, but part or all of the end effector 7 may be a component of the robot arm 20 .

また、本実施形態では、エンドエフェクター7は、ロボットアーム20に対して着脱可能であるが、これに限定されず、例えば、エンドエフェクター7は、ロボットアーム20から離脱不能になっていてもよい。 Also, in this embodiment, the end effector 7 is detachable from the robot arm 20 , but the present invention is not limited to this. For example, the end effector 7 may not be detachable from the robot arm 20 .

図2に示すように、制御装置1は、ロボット制御部11と、モーター制御部12(エンドエフェクター制御部)と、表示制御部13と、記憶部14と、受付部15と、を備えており、ロボット2、エンドエフェクター7のモーター72等、ロボットシステム100の各部の駆動をそれぞれ制御する。 As shown in FIG. 2, the control device 1 includes a robot control section 11, a motor control section 12 (end effector control section), a display control section 13, a storage section 14, and a reception section 15. , the robot 2, the motor 72 of the end effector 7, and the like.

また、制御装置1は、ロボット制御部11と、モーター制御部12と、表示制御部13と、記憶部14と、受付部15との間で、それぞれ、通信可能に構成されている。すなわち、ロボット制御部11と、モーター制御部12と、表示制御部13と、記憶部14と、受付部15とは、互いに、有線または無線通信で接続されている。 Further, the control device 1 is configured such that the robot control unit 11, the motor control unit 12, the display control unit 13, the storage unit 14, and the reception unit 15 can communicate with each other. That is, the robot control unit 11, the motor control unit 12, the display control unit 13, the storage unit 14, and the reception unit 15 are connected to each other through wired or wireless communication.

また、制御装置1には、ロボット2と、エンドエフェクター7とが、それぞれ、有線または無線通信で接続されている。 A robot 2 and an end effector 7 are connected to the control device 1 by wire or wireless communication.

ロボット制御部11は、ロボット2の駆動、すなわち、ロボットアーム20等の駆動を制御する。ロボット制御部11は、OS等のプログラムがインストールされたコンピューターである。このロボット制御部11は、例えば、プロセッサとしてのCPUと、RAMと、プログラムが記憶されたROMとを有する。また、ロボット制御部11の機能は、例えば、CPUにより各種プログラムを実行することにより実現することができる。 The robot control unit 11 controls driving of the robot 2, that is, driving of the robot arm 20 and the like. The robot control unit 11 is a computer in which a program such as an OS is installed. The robot control unit 11 has, for example, a CPU as a processor, a RAM, and a ROM in which programs are stored. Also, the functions of the robot control unit 11 can be realized by, for example, executing various programs by the CPU.

モーター制御部12は、モーター72の駆動を制御する。モーター制御部12は、OS等のプログラムがインストールされたコンピューターである。このモーター制御部12は、例えば、プロセッサとしてのCPUと、RAMと、プログラムが記憶されたROMとを有する。また、モーター制御部12の機能は、例えば、CPUにより各種プログラムを実行することにより実現することができる。 The motor control unit 12 controls driving of the motor 72 . The motor control unit 12 is a computer in which a program such as an OS is installed. The motor control unit 12 has, for example, a CPU as a processor, a RAM, and a ROM in which programs are stored. Also, the functions of the motor control unit 12 can be realized by, for example, executing various programs by the CPU.

表示制御部13は、図示しない表示装置にウィンドウ等の各種の画面や文字等を表示させる機能を有している。この表示制御部13の機能は、例えばGPU等により実現することができる。 The display control unit 13 has a function of displaying various screens such as windows and characters on a display device (not shown). The function of this display control unit 13 can be realized by, for example, a GPU.

記憶部14は、各種の情報(データやプログラム等を含む)を記憶する機能を有する。この記憶部14は、制御プログラム等を記憶する。記憶部14の機能は、ROM等のいわゆる外部記憶装置(図示せず)によって実現することができる。 The storage unit 14 has a function of storing various information (including data, programs, etc.). The storage unit 14 stores control programs and the like. The function of the storage unit 14 can be realized by a so-called external storage device (not shown) such as ROM.

受付部15は、図示しない入力装置からの入力を受け付ける機能を有している。この受付部15の機能は、例えばインターフェース回路によって実現することができる。 The receiving unit 15 has a function of receiving input from an input device (not shown). The function of this reception unit 15 can be realized by, for example, an interface circuit.

次に、第2アーム23の内部について説明する。
ロボット2では、図3に示すように、第2アーム23の筐体230内に、第3アーム24をz軸回りに回転させるu駆動ユニット27と、第3アーム24をz軸方向に移動させるz駆動ユニット28と、ベルト274と、ベルト284と、が設けられている。
Next, the inside of the second arm 23 will be described.
In the robot 2, as shown in FIG. 3, a u drive unit 27 for rotating the third arm 24 around the z-axis and a u-driving unit 27 for moving the third arm 24 in the z-axis direction are provided in the housing 230 of the second arm 23. A z-drive unit 28, a belt 274, and a belt 284 are provided.

図3に示すように、u駆動ユニット27は、前述したモーター271および位置センサー273に加え、プーリー275を有する。これらは、位置センサー273、モーター271およびプーリー275の順で+z軸側から配置され、凹部231Cの底部に固定されている。プーリー275は、モーター271の回転軸に固定されており、モーター271の回転力がプーリー275に伝達される。 As shown in FIG. 3, the u drive unit 27 has a pulley 275 in addition to the motor 271 and position sensor 273 previously described. The position sensor 273, the motor 271 and the pulley 275 are arranged in this order from the +z-axis side and fixed to the bottom of the recess 231C. The pulley 275 is fixed to the rotating shaft of the motor 271 and the torque of the motor 271 is transmitted to the pulley 275 .

また、プーリー275は、ベルト274によって先端シャフト241に設けられたスプラインナット244の内輪244Aと連結されている。ベルト274は、プーリー275および内輪244Aに掛け回された無端ベルトであり、その内側、すなわち、プーリー275および内輪244A側に図示しない歯を有する。ベルト274の歯が、プーリー275および内輪244Aの露出した部分の図示しない歯とそれぞれ噛合している。 Also, the pulley 275 is connected to an inner ring 244A of a spline nut 244 provided on the tip shaft 241 by a belt 274 . The belt 274 is an endless belt that is looped around the pulley 275 and the inner ring 244A, and has teeth (not shown) on its inner side, that is, on the side of the pulley 275 and the inner ring 244A. The teeth of the belt 274 mesh with the teeth (not shown) of the exposed portions of the pulley 275 and the inner ring 244A.

このようなu駆動ユニット27では、モーター271の回転力がプーリー275を介してベルト274に伝達され、ベルト274が回転する。このベルト274の回転により、その回転力がスプラインナット244を介して先端シャフト241に伝達される。この回転力が内輪244Aの内周部および先端シャフト241の図示しないスプライン溝を介して先端シャフト241に伝達され、先端シャフト241がu軸方向に移動する、すなわち、回転することができる。 In such a u drive unit 27, the rotational force of the motor 271 is transmitted to the belt 274 via the pulley 275, and the belt 274 rotates. As the belt 274 rotates, its rotational force is transmitted to the tip shaft 241 via the spline nut 244 . This rotational force is transmitted to the tip shaft 241 via the inner circumference of the inner ring 244A and spline grooves (not shown) of the tip shaft 241, and the tip shaft 241 can move in the u-axis direction, that is, rotate.

図3に示すように、z駆動ユニット28は、前述したモーター281および位置センサー283に加え、プーリー285を有する。これらは、位置センサー283、モーター281およびプーリー285の順で+z軸側から配置されている。プーリー285は、モーター281の回転軸に固定されており、モーター281の回転力がプーリー285に伝達される。 As shown in FIG. 3, the z drive unit 28 has a pulley 285 in addition to the motor 281 and position sensor 283 previously described. The position sensor 283, motor 281 and pulley 285 are arranged in this order from the +z-axis side. The pulley 285 is fixed to the rotating shaft of the motor 281 and the torque of the motor 281 is transmitted to the pulley 285 .

また、プーリー285は、ベルト284によって先端シャフト241に設けられたボールねじナット243の内輪243Aの露出した部分と連結されている。ベルト284は、プーリー285および内輪243Aに掛け回された無端ベルトであり、その内側、すなわち、プーリー285および内輪243A側に図示しない歯を有する。ベルト284の歯が、プーリー285および内輪243Aの図示しない歯とそれぞれ噛合している。 Also, the pulley 285 is connected by a belt 284 to the exposed portion of the inner ring 243A of the ball screw nut 243 provided on the tip shaft 241 . The belt 284 is an endless belt that is looped around the pulley 285 and the inner ring 243A, and has teeth (not shown) on its inner side, that is, on the side of the pulley 285 and the inner ring 243A. The teeth of the belt 284 mesh with the teeth (not shown) of the pulley 285 and the inner ring 243A.

このようなz駆動ユニット28では、モーター281の回転力がプーリー285を介してベルト284に伝達され、ベルト284が回転する。このベルト284の回転により、その回転力がボールねじナット243の内輪243Aを介して先端シャフト241に伝達される。この回転力が内輪243Aの内周部および先端シャフト241のボールねじ溝によって方向が変換され、先端シャフト241がz軸方向に移動する、すなわち、上下動することができる。 In such a z drive unit 28, the rotational force of the motor 281 is transmitted to the belt 284 via the pulley 285, causing the belt 284 to rotate. Due to the rotation of this belt 284 , the rotational force is transmitted to the tip shaft 241 via the inner ring 243A of the ball screw nut 243 . The direction of this rotational force is changed by the inner circumference of the inner ring 243A and the ball screw groove of the tip shaft 241, and the tip shaft 241 can move in the z-axis direction, that is, move up and down.

なお、本実施形態では、u駆動ユニット27は、モーター271および位置センサー273が、同軸的に固定されたユニットであるが、本発明ではこれに限定されず、モーター271および位置センサー273が、互いに異なる位置に配置されていてもよい。 In this embodiment, the u drive unit 27 is a unit in which the motor 271 and the position sensor 273 are coaxially fixed, but the present invention is not limited to this. They may be arranged at different positions.

同様に、本実施形態では、z駆動ユニット28は、モーター281および位置センサー283が、同軸的に固定されたユニットであるが、本発明ではこれに限定されず、モーター281および位置センサー283が、互いに異なる位置に配置されていてもよい。 Similarly, in this embodiment, the z drive unit 28 is a unit in which the motor 281 and the position sensor 283 are coaxially fixed, but the present invention is not limited to this, and the motor 281 and the position sensor 283 are They may be arranged at positions different from each other.

さて、前述したように、第2アーム23は、ベース部231と、カバー232と、を有する筐体230を備える。また、図4および図5に示すように、ベース部231は、底部231Aと底部231Aから立設された側壁部231Bとを有する。底部231Aは、z軸方向に厚さを有する板状またはブロック状をなしている。 Now, as described above, the second arm 23 includes the housing 230 having the base portion 231 and the cover 232 . Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the base portion 231 has a bottom portion 231A and side wall portions 231B erected from the bottom portion 231A. The bottom portion 231A has a plate-like or block-like shape with a thickness in the z-axis direction.

底部231Aのz軸方向から見たときの形状としては、特に限定されないが、例えば、長方形、楕円形をなしていてもよい。 The shape of the bottom portion 231A when viewed from the z-axis direction is not particularly limited, but may be rectangular or elliptical, for example.

本実施形態では、側壁部231Bは、底部231Aの+z軸側の面の縁部の全周にわたって設けられている。ただし、この構成に限定されず、側壁部231Bは、+x軸側および-x軸側の縁部に設けられていればよい。 In this embodiment, the side wall portion 231B is provided over the entire circumference of the edge portion of the +z-axis side surface of the bottom portion 231A. However, the configuration is not limited to this, and the side wall portions 231B may be provided at the edge portions on the +x-axis side and the −x-axis side.

また、図4および図5に示すように、底部231Aと側壁部231Bとは、開口231Eを有する凹部231Dを形成している。さらに、カバー232は、凹部231Dの開口231Eを覆っている。これにより、凹部231D内の構造体を保護することができる。 Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the bottom portion 231A and the side wall portion 231B form a recessed portion 231D having an opening 231E. Furthermore, the cover 232 covers the opening 231E of the recess 231D. Thereby, the structure in the recess 231D can be protected.

ここで、第2アーム23では、軽量化および高い制振性が求められている。第2アーム23のベース部231を薄くすると、第2アーム23の重量を軽くすることができるが、第2アーム23の動作時に捩じれが発生しやすく制振性が悪化する。一方、第2アーム23のベース部231を厚くすると、制振性が向上するが、第2アーム23の重量が重くなってしまう。このように、軽量化および高い制振性を両立することは難しい。ロボット2では、このような課題を解決するのに有効な構成となっている。以下、このことについて説明する。 Here, the second arm 23 is required to be lightweight and have high damping properties. If the base portion 231 of the second arm 23 is made thin, the weight of the second arm 23 can be reduced, but the second arm 23 is likely to be twisted during operation, deteriorating the damping performance. On the other hand, if the base portion 231 of the second arm 23 is thickened, the damping performance is improved, but the weight of the second arm 23 is increased. Thus, it is difficult to achieve both weight reduction and high damping performance. The robot 2 has an effective configuration to solve such problems. This will be explained below.

図5に示すように、側壁部231Bは、基台側領域23Aと、先端側領域23Bと、中間領域23Cと、を有する。 As shown in FIG. 5, the side wall portion 231B has a base side region 23A, a tip side region 23B, and an intermediate region 23C.

基台側領域23Aは、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうち、最も基台21側、すなわち、+y軸側に位置する部分である。x軸方向から見たとき、側壁部231Bの基台側領域23Aが位置しているベース部231には、駆動ユニット26が配置されている。基台側領域23Aは、側壁部231Bのy軸方向の全長のうち、最も基端側から20%以上40%以下の領域とされる。 The base-side region 23A is a portion of the base-side region 23A, the distal end-side region 23B, and the intermediate region 23C located closest to the base 21, that is, the +y-axis side. The drive unit 26 is arranged on the base portion 231 where the base side region 23A of the side wall portion 231B is located when viewed in the x-axis direction. The base-side region 23A is a region covering 20% or more and 40% or less of the total length of the side wall portion 231B in the y-axis direction from the most base end side.

先端側領域23Bは、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうち、先端シャフト241側、すなわち、-y軸側に位置する部分である。x軸方向から見たとき、側壁部231Bの先端側領域23Bが位置するベース部231には、先端シャフト241が配置されている。、先端側領域23Bは、側壁部231Bのy軸方向の全長のうち、最も先端側から20%以上40%以下の領域とされる。 The tip side region 23B is a portion of the base side region 23A, the tip side region 23B, and the intermediate region 23C located on the tip shaft 241 side, that is, on the -y axis side. A tip shaft 241 is arranged on the base portion 231 where the tip side region 23B of the side wall portion 231B is positioned when viewed from the x-axis direction. , the tip side region 23B is a region of 20% or more and 40% or less from the tip side of the total length of the side wall portion 231B in the y-axis direction.

中間領域23Cは、基台側領域23Aおよび先端側領域23Bの間に位置する領域である。x軸方向から見たとき、側壁部231Bの中間領域23Cが位置するベース部231には、u駆動ユニット27およびz駆動ユニット28が配置されている。中間領域23Cは、側壁部231Bのy軸方向の全長のうち、20%以上60%以下の領域とされる。 The intermediate region 23C is a region positioned between the base side region 23A and the tip side region 23B. The u drive unit 27 and the z drive unit 28 are arranged on the base portion 231 where the intermediate region 23C of the side wall portion 231B is located when viewed in the x-axis direction. The intermediate region 23C is a region of 20% or more and 60% or less of the total length of the side wall portion 231B in the y-axis direction.

ロボット2では、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうちの少なくとも1つの領域が、他の領域より第2軸O2の軸方向における長さ、すなわち、z軸方向の長さが長い。換言すれば、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうちの少なくとも1つの領域が、他の領域より高さが高くなっている。 In the robot 2, at least one of the base side region 23A, the tip side region 23B, and the intermediate region 23C is longer than the other regions in the axial direction of the second axis O2, that is, the length in the z-axis direction. is long. In other words, at least one of the base side region 23A, the tip side region 23B and the intermediate region 23C is higher than the other regions.

本実施形態では、先端側領域23Bの高さが、基台側領域23Aおよび中間領域23Cよりも高くなっている。このため、先端側領域23Bは、第2アーム23の動作時に、y軸回りの捩じれが発生しにくくなっている。よって、先端側領域23Bによって制振性を高めることができる。また、基台側領域23Aおよび中間領域23Cは、先端側領域23Bよりも高さが低いため、軽量化を維持することができる。このように、ロボット2では、側壁部231Bにおいて補強を行って制振性を高め、他の部分で軽量化を図っている。よって、軽量化および優れた制振性を両立することができる。 In this embodiment, the tip side region 23B is higher than the base side region 23A and the intermediate region 23C. Therefore, when the second arm 23 operates, the distal region 23B is less likely to be twisted around the y-axis. Therefore, the damping property can be enhanced by the tip side region 23B. Further, since the base side region 23A and the intermediate region 23C are lower in height than the tip side region 23B, weight reduction can be maintained. In this way, in the robot 2, the side wall portion 231B is reinforced to improve the damping performance, and the weight of the other portions is reduced. Therefore, it is possible to achieve both weight reduction and excellent damping properties.

以上説明したように、ロボット2は、基台21と、基台21に接続され、第1軸O1まわりに回動する第1アーム22と、第1アーム22に接続され、第1軸O1と平行な第2軸O2まわりに回動する第2アーム23と、第2アーム23に接続され、第2軸O2と平行な第3軸O3の軸方向に移動、または、第3軸O3まわりに回動する先端シャフト241と、を備える。また、第2アーム23は、底部231A、底部231Aから立設された側壁部231Bおよび底部231Aと側壁部231Bとにより構造体を囲むカバー232を有する。そして、側壁部231Bは、基台21側に位置する基台側領域23Aと、先端シャフト241側に位置する先端側領域23Bと、基台側領域23Aと先端側領域23Bとの間に位置する中間領域23Cを有し、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうちの少なくとも一つ、本実施形態では、先端側領域23Bが、他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長い。これにより、側壁部231Bにおいて補強を行って制振性を高め、他の部分で軽量化を図ることができる。よって、軽量化および優れた制振性を両立することができる。 As described above, the robot 2 includes the base 21, the first arm 22 connected to the base 21 and rotating around the first axis O1, and the first arm 22 connected to the first axis O1. A second arm 23 that rotates about a parallel second axis O2, and a second arm 23 that is connected to the second arm 23 and moves in the axial direction of a third axis O3 that is parallel to the second axis O2 or about the third axis O3. and a rotating tip shaft 241 . The second arm 23 also has a bottom portion 231A, side wall portions 231B erected from the bottom portion 231A, and a cover 232 that surrounds the structure with the bottom portion 231A and the side wall portions 231B. The side wall portion 231B is positioned between the base side region 23A positioned on the side of the base 21, the tip side region 23B positioned on the side of the tip shaft 241, and the base side region 23A and the tip side region 23B. It has an intermediate region 23C, and at least one of the base side region 23A, the tip side region 23B, and the intermediate region 23C (in this embodiment, the tip side region 23B is more axially aligned with the second axis O2 than the other regions) length in is long. As a result, the side wall portion 231B is reinforced to enhance the damping performance, and the weight of other portions can be reduced. Therefore, it is possible to achieve both weight reduction and excellent damping properties.

なお、本実施形態では、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうち先端側領域23Bが、他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であるが、本発明ではこれに限定されず、第2実施形態で説明するように、中間領域23Cが他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であってもよく、基台側領域23Aが他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であってもよい。 In this embodiment, the tip side region 23B of the base side region 23A, the tip side region 23B, and the intermediate region 23C has a longer length in the axial direction of the second axis O2 than the other regions. The present invention is not limited to this, and as described in the second embodiment, the intermediate region 23C may have a longer length in the axial direction of the second axis O2 than the other regions. 23A may have a longer length in the axial direction of the second axis O2 than other regions.

また、基台側領域23Aおよび先端側領域23Bが中間領域23Cより第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であってもよく、基台側領域23Aおよび中間領域23Cが先端側領域23Bより第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であってもよく、先端側領域23Bおよび中間領域23Cが基台側領域23Aより第2軸O2の軸方向における長さが長い構成であってもよい。 Further, the base-side region 23A and the tip-side region 23B may be longer than the intermediate region 23C in the axial direction of the second axis O2, and the base-side region 23A and the intermediate region 23C may be longer than the tip-side region 23B. A configuration in which the length in the axial direction of the second axis O2 may be longer, and the length in the axial direction of the second axis O2 may be longer in the tip side region 23B and the intermediate region 23C than in the base side region 23A. may

本実施形態では、先端側領域23Bが、基台側領域23Aおよび中間領域23Cよりも第2軸O2の軸方向における長さが長い。これにより、捻じれが比較的生じやすい先端部を効果的に補強することができる。よって、制振性がさらに優れる。 In the present embodiment, the tip side region 23B is longer than the base side region 23A and the intermediate region 23C in the axial direction of the second axis O2. As a result, it is possible to effectively reinforce the tip portion, which is relatively prone to twisting. Therefore, damping property is further excellent.

なお、側壁部231Bのうち、+Y軸側に位置する部分においても、基台側領域23Aおよび中間領域23Cよりも第2軸O2の軸方向における長さが長いことが好ましい。これにより、制振性がさらに優れる。 In addition, it is preferable that the portion of the side wall portion 231B located on the +Y-axis side also has a longer length in the axial direction of the second axis O2 than the base-side region 23A and the intermediate region 23C. Thereby, damping property is further improved.

また、シャフトである先端シャフト241は、平面視において、先端側領域23Bと重なるように配置されている。このように、比較的重い先端シャフト241を支持する部分を重点的に補強することができる。よって、制振性がさらに優れる。 Further, the tip shaft 241, which is a shaft, is arranged so as to overlap with the tip side region 23B in plan view. In this way, the portion that supports the relatively heavy tip shaft 241 can be reinforced intensively. Therefore, damping property is further excellent.

先端側領域23Bの第2軸O2の軸方向における長さは、y軸方向に沿って一定であってもよく、先端側に向かって減少する構成であってもよく、基端側に向かって減少する構成であってもよく、先端側および基端側に向かって減少する構成であってもよい。 The length of the distal region 23B in the axial direction of the second axis O2 may be constant along the y-axis direction, or may be configured to decrease toward the distal side, or toward the proximal side. It may have a decreasing configuration, or it may decrease toward the distal and proximal sides.

また、基台側領域23Aおよび中間領域23Cの第2軸O2の軸方向における長さは、同じであってもよく、異なっていてもよいが、中間領域23Cの方が長いことが好ましい。 Further, the lengths of the base side region 23A and the intermediate region 23C in the axial direction of the second axis O2 may be the same or different, but the intermediate region 23C is preferably longer.

<第2実施形態>
図6は、本発明のロボットの第2実施形態が備える第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。
<Second embodiment>
FIG. 6 is a side view schematically showing the base portion of the second arm provided in the second embodiment of the robot of the present invention.

以下、この図を参照しつつ本発明のロボットの第2実施形態について説明するが、以下では、第1実施形態との相違点を説明する。 A second embodiment of the robot of the present invention will be described below with reference to this figure, and differences from the first embodiment will be described below.

図6に示すように、本実施形態では、中間領域23Cが、基台側領域23Aおよび先端側領域23Bよりも第2軸O2の軸方向における長さが長い。基台側領域23Aおよび先端側領域23Bの第2軸O2の軸方向における長さは、同じである。 As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the intermediate region 23C is longer than the base side region 23A and the tip side region 23B in the axial direction of the second axis O2. The lengths of the base side region 23A and the tip side region 23B in the axial direction of the second axis O2 are the same.

このように、中間領域23Cが、基台側領域23Aおよび先端側領域23Bよりも第2軸O2の軸方向における長さが長い。これにより、第2アーム23の長手方向の中間部分を補強することができ、第2アーム23の捻じれを効果的に抑制することができる。よって、制振性がさらに優れる。 Thus, the intermediate region 23C is longer than the base side region 23A and the tip side region 23B in the axial direction of the second axis O2. As a result, the intermediate portion in the longitudinal direction of the second arm 23 can be reinforced, and twisting of the second arm 23 can be effectively suppressed. Therefore, damping property is further excellent.

また、ロボット2は、シャフトである先端シャフト241を第3軸O3の軸方向に移動させる、または、先端シャフト241を第3軸O3の軸方向まわり駆動するモーター271、281を備え、モーター271、281は、第2軸O2と第3軸O3とを含む平面の平面視において、中間領域23Cと重なるように配置される。このように、比較的重いモーター271およびモーター281を支持する部分を重点的に補強することにより、制振性がさらに優れる。 The robot 2 also includes motors 271 and 281 that move the tip shaft 241, which is a shaft, in the axial direction of the third axis O3 or drive the tip shaft 241 around the third axis O3. 281 is arranged so as to overlap with the intermediate region 23C in plan view of a plane including the second axis O2 and the third axis O3. In this way, by predominantly reinforcing the portions that support the relatively heavy motors 271 and 281, the damping performance is further improved.

<第3実施形態>
図7は、本発明のロボットの第3実施形態が備える第2アームのベース部を模式的に示す側面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a side view schematically showing the base portion of the second arm provided in the third embodiment of the robot of the present invention.

以下、この図を参照しつつ本発明のロボットの第3実施形態について説明するが、以下では、第1実施形態との相違点を説明する。 A robot according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to this figure, and differences from the first embodiment will be described below.

図7に示すように、第3アーム24は、先端シャフト291と、先端シャフト291を回転可能に支持する回転支持部材292と、伝達シャフト301と、伝達シャフト301を回転可能に支持する回転支持部材302と、先端シャフト291と伝達シャフト301とを連結する連結部材310と、を有する。本実施形態において、先端シャフト291はボールスプライン軸であり、伝達シャフト301はボールねじ軸である。すなわち、第1実施形態における先端シャフト(シャフト)241に対応するものとして、先端シャフト291および伝達シャフト301が含まれている。 As shown in FIG. 7, the third arm 24 includes a tip shaft 291, a rotation support member 292 that rotatably supports the tip shaft 291, a transmission shaft 301, and a rotation support member that rotatably supports the transmission shaft 301. 302 and a connecting member 310 that connects the tip shaft 291 and the transmission shaft 301 . In this embodiment, the tip shaft 291 is a ball spline shaft and the transmission shaft 301 is a ball screw shaft. That is, a tip shaft 291 and a transmission shaft 301 are included as those corresponding to the tip shaft (shaft) 241 in the first embodiment.

先端シャフト291は、スプラインナット293が設けられている。スプラインナット293は、内輪293Aと、内輪293Aの外周側に同心的に配置された外輪293Bとを有する。これら内輪293Aおよび外輪293Bの間には、図示しない複数のボールが配置されており、ボールの移動とともに内輪293Aおよび外輪293Bは、互いに相対的に回転する。 The tip shaft 291 is provided with a spline nut 293 . The spline nut 293 has an inner ring 293A and an outer ring 293B concentrically arranged on the outer peripheral side of the inner ring 293A. A plurality of balls (not shown) are arranged between the inner ring 293A and the outer ring 293B, and the inner ring 293A and the outer ring 293B rotate relative to each other as the balls move.

また、内輪293Aは、外輪293Bから露出した部分を有し、この露出した部分にベルト274が掛け回されている。また、内輪293Aは、その内部に先端シャフト291を挿通し、先端シャフト291をz軸回り、すなわち、u軸方向に回転可能に支持している。 Also, the inner ring 293A has a portion exposed from the outer ring 293B, and the belt 274 is wrapped around the exposed portion. Further, the inner ring 293A inserts the tip shaft 291 thereinto and supports the tip shaft 291 so as to be rotatable around the z-axis, that is, in the u-axis direction.

また、スプラインナット293の-z軸側には、回転支持部材292が設置されている。この回転支持部材292は、外筒294と、外筒294の内側に設けられた回転体295と、を有する。外筒294は、第2アーム23の筐体230内のベース部231に固定されている。一方、回転体295は、先端シャフト291には固定されているが、先端シャフト291とともにz軸回り、すなわち、u軸方向に回転可能に外筒294に支持されている。 A rotation support member 292 is installed on the -z axis side of the spline nut 293 . This rotation support member 292 has an outer cylinder 294 and a rotating body 295 provided inside the outer cylinder 294 . The outer cylinder 294 is fixed to the base portion 231 inside the housing 230 of the second arm 23 . On the other hand, the rotating body 295 is fixed to the tip shaft 291, but supported by the outer cylinder 294 so as to be rotatable together with the tip shaft 291 around the z-axis, that is, in the u-axis direction.

u駆動ユニット27が駆動すると、先端シャフト291は、z軸回りに正逆回転、すなわち、回転する。また、位置センサー273により、第2アーム23に対する先端シャフト291の回転量が検出できるようになっている。 When the u drive unit 27 is driven, the tip shaft 291 rotates forward and backward around the z-axis, that is, rotates. Also, the position sensor 273 can detect the amount of rotation of the tip shaft 291 with respect to the second arm 23 .

また、先端シャフト291の+z軸側の端部には、連結部材310が先端シャフト291に対して回転可能、かつ、上下方向への移動ができない状態で取り付けられている。 Also, a connecting member 310 is attached to the end of the tip shaft 291 on the +z-axis side so as to be rotatable with respect to the tip shaft 291 and unable to move in the vertical direction.

伝達シャフト301は、-z軸側にプーリー304が設けられている。プーリー304は、ベルト284が掛けまわされており、モーター281の回転力がベルト284およびプーリー304を介して伝達シャフト301に伝達されることで、伝達シャフト301が正逆回転、すなわち、回転する。 The transmission shaft 301 is provided with a pulley 304 on the -z axis side. A belt 284 is wound around the pulley 304 , and the rotational force of the motor 281 is transmitted to the transmission shaft 301 via the belt 284 and the pulley 304 , so that the transmission shaft 301 rotates forward and backward, that is, rotates.

また、ボールねじナット303は、伝達シャフト301の+z軸側の端部に設けられており、上述した連結部材310に回転できないよう状態で取り付けられている。よって、ボールねじナット303は、伝達シャフト301がz駆動ユニット28の駆動によって回転することにより連結部材310および先端シャフト291と一体として上下方向へ移動する。また、位置センサー283により、第2アーム23に対する先端シャフト291のz軸方向の移動量が検出できるようになっている。 The ball screw nut 303 is provided at the end of the transmission shaft 301 on the +z-axis side, and is attached to the connecting member 310 described above so as not to rotate. Therefore, the ball screw nut 303 moves vertically together with the connecting member 310 and the tip shaft 291 when the transmission shaft 301 is rotated by the drive of the z drive unit 28 . Further, the position sensor 283 can detect the amount of movement of the tip shaft 291 relative to the second arm 23 in the z-axis direction.

また、伝達シャフト301は、先端シャフト291よりも+y軸側に配置され、第3軸O3と平行な第4軸O4に沿って延在している。伝達シャフト301は、ベース部231に回転支持部材302を介して回転可能に支持されている。 The transmission shaft 301 is arranged on the +y-axis side of the tip shaft 291 and extends along the fourth axis O4 parallel to the third axis O3. The transmission shaft 301 is rotatably supported by the base portion 231 via a rotation support member 302 .

このような構成の第2アーム23では、先端側領域23Bは、x軸方向から見たとき、先端シャフト291および伝達シャフト301を包含している領域である。また、中間領域23Cは、x軸方向から見たとき、u駆動ユニット27およびz駆動ユニット28を包含している領域である。 In the second arm 23 having such a configuration, the distal region 23B is a region that includes the distal shaft 291 and the transmission shaft 301 when viewed from the x-axis direction. Also, the intermediate region 23C is a region that includes the u drive unit 27 and the z drive unit 28 when viewed from the x-axis direction.

そして、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうち、先端側領域23B、すなわち、先端シャフト291および伝達シャフト301が配置された位置に対応する領域が、他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長いことが好ましい。。これにより、本発明の効果をより顕著に発揮することができる。 Then, among the base side region 23A, the tip side region 23B and the intermediate region 23C, the tip side region 23B, that is, the region corresponding to the position where the tip shaft 291 and the transmission shaft 301 are arranged, is second from the other regions. It is preferable that the length in the axial direction of the axis O2 is long. . Thereby, the effect of the present invention can be exhibited more remarkably.

また、基台側領域23A、先端側領域23Bおよび中間領域23Cのうち、中間領域23C、すなわち、u駆動ユニット27およびz駆動ユニット28が配置された位置に対応する領域が、他の領域より第2軸O2の軸方向における長さが長くてもよい。この場合であっても、本発明の効果を顕著に発揮することができる。 Further, among the base side region 23A, the tip side region 23B, and the intermediate region 23C, the intermediate region 23C, that is, the region corresponding to the position where the u drive unit 27 and the z drive unit 28 are arranged, is the first region than the other regions. The length in the axial direction of the two axes O2 may be long. Even in this case, the effects of the present invention can be remarkably exhibited.

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、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the robot of the present invention has been described above based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part can be replaced with any configuration having similar functions. can be done. Also, other optional components may be added.

また、前記実施形態では、ロボットアームの回転軸の数は、3つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回転軸の数は、例えば、2つ、または、4つ以上でもよい。すなわち、前記実施形態では、アームの数は、3つであるが、本発明では、これに限定されず、アームの数は、例えば、2つ、または、4つ以上でもよい。 In the above embodiment, the number of rotation axes of the robot arm is three, but the present invention is not limited to this, and the number of rotation axes of the robot arm is, for example, two or four. It can be more than that. That is, although the number of arms is three in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the number of arms may be, for example, two or four or more.

また、前記実施形態では、先端シャフト241は、第2アーム23に対して、鉛直方向に沿う第3軸O3回りに回転可能であり、かつ、上下方向に移動(昇降)可能となっているが、これに限定されず、例えば、先端シャフト241は上下方向に移動(昇降)のみが可能となっていてもよい。その場合、第2アーム23には、u駆動ユニット27は省略され、z駆動ユニット28のみ搭載されていてもよい。 In the above-described embodiment, the tip shaft 241 is rotatable about the third axis O3 along the vertical direction with respect to the second arm 23 and is vertically movable (liftable). However, it is not limited to this, and for example, the tip shaft 241 may be capable of only moving (up and down) in the vertical direction. In that case, the u drive unit 27 may be omitted from the second arm 23 and only the z drive unit 28 may be mounted.

1…制御装置、2…ロボット、7…エンドエフェクター、11…ロボット制御部、12…モーター制御部、13…表示制御部、14…記憶部、15…受付部、20…ロボットアーム、21…基台、22…第1アーム、23…第2アーム、23A…基台側領域、23B…先端側領域、23C…中間領域、24…第3アーム、25…駆動ユニット、26…動ユニット、27…u駆動ユニット、28…z駆動ユニット、72…モーター、100…ロボットシステム、200…ケーブル、230…筐体、231…ベース部、231A…底部、231B…側壁部、231C…凹部、231D…凹部、231E…開口、232…カバー、241…先端シャフト、242…回転支持部材、243…ボールねじナット、243A…内輪、243B…外輪、244…スプラインナット、244A…内輪、244B…外輪、245…外筒、246…回転体、251…モーター、252…減速機、253…位置センサー、261…モーター、262…減速機、263…位置センサー、271…モーター、273…位置センサー、274…ベルト、275…プーリー、281…モーター、283…位置センサー、284…ベルト、285…プーリー、291…先端シャフト、292…回転支持部材、293…スプラインナット、293A…内輪、293B…外輪、294…外筒、295…回転体、301…伝達シャフト、302…回転支持部材、303…ボールねじナット、304…プーリー、310…連結部材、O1…第1軸、O2…第2軸、O3…第3軸、O4…第4軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Control apparatus, 2... Robot, 7... End effector, 11... Robot control part, 12... Motor control part, 13... Display control part, 14... Storage part, 15... Receiving part, 20... Robot arm, 21... Base Table 22... First arm 23... Second arm 23A... Base side area 23B... Tip side area 23C... Intermediate area 24... Third arm 25... Drive unit 26... Movement unit 27... u drive unit 28 z drive unit 72 motor 100 robot system 200 cable 230 housing 231 base 231A bottom 231B side wall 231C recess 231D recess 231E... opening, 232... cover, 241... tip shaft, 242... rotation support member, 243... ball screw nut, 243A... inner ring, 243B... outer ring, 244... spline nut, 244A... inner ring, 244B... outer ring, 245... outer cylinder , 246... Rotator 251... Motor 252... Reducer 253... Position sensor 261... Motor 262... Reducer 263... Position sensor 271... Motor 273... Position sensor 274... Belt 275... Pulley , 281... Motor 283... Position sensor 284... Belt 285... Pulley 291... Tip shaft 292... Rotation support member 293... Spline nut 293A... Inner ring 293B... Outer ring 294... Outer cylinder 295... Rotation Body 301 Transmission shaft 302 Rotary support member 303 Ball screw nut 304 Pulley 310 Connecting member O1 First shaft O2 Second shaft O3 Third shaft O4 Fourth shaft

Claims (6)

基台と、
前記基台に接続され、第1軸まわりに回動する第1アームと、
前記第1アームに接続され、前記第1軸と平行な第2軸まわりに回動する第2アームと、
前記第2アームに接続され、前記第2軸と平行な第3軸の軸方向に移動、または、前記第3軸まわりに回動するシャフトと、を備え、
前記第2アームは、底部、前記底部から立設された側壁部および前記底部と前記側壁部とにより構造体を囲むカバーを有し、
前記側壁部は、前記基台側に位置する基台側領域と、前記シャフト側に位置する先端側領域と、前記基台側領域と前記先端側領域との間に位置する中間領域を有し、
前記基台側領域、前記先端側領域および前記中間領域のうちの少なくとも一つが、他の領域より前記第2軸の軸方向における長さが長いことを特徴とするロボット。
a base;
a first arm connected to the base and rotating around a first axis;
a second arm connected to the first arm and rotating around a second axis parallel to the first axis;
a shaft connected to the second arm and moving in an axial direction of a third axis parallel to the second axis or rotating around the third axis;
the second arm has a bottom portion, a side wall portion erected from the bottom portion, and a cover that surrounds the structure with the bottom portion and the side wall portion;
The side wall portion has a base-side region positioned on the base side, a tip-side region positioned on the shaft side, and an intermediate region positioned between the base-side region and the tip-side region. ,
The robot, wherein at least one of the base side area, the tip side area and the intermediate area is longer than the other areas in the axial direction of the second axis.
前記先端側領域が、前記基台側領域および前記中間領域よりも前記第2軸の軸方向における長さが長い請求項1に記載のロボット。 2. The robot according to claim 1, wherein the tip side area is longer than the base side area and the intermediate area in the axial direction of the second axis. 前記中間領域が、前記基台側領域および前記先端側領域よりも前記第2軸の軸方向における長さが長い請求項1に記載のロボット。 2. The robot according to claim 1, wherein the intermediate area is longer than the base side area and the tip side area in the axial direction of the second axis. 前記底部と前記側壁部とで開口を有する凹部を形成しており、
前記カバーは、前記開口を覆うものである請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボット。
The bottom portion and the side wall portion form a recess having an opening,
The robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the cover covers the opening.
前記シャフトを前記第3軸の軸方向に移動させる、または、前記シャフトを前記第3軸の軸方向まわり駆動するモーターを備え、
前記モーターは、前記第2軸と前記第3軸とを含む平面の平面視において、前記中間領域と重なるように配置される請求項3に記載のロボット。
a motor that moves the shaft in the axial direction of the third axis or drives the shaft around the axial direction of the third axis;
4. The robot according to claim 3, wherein the motor is arranged so as to overlap the intermediate area in a plan view of a plane including the second axis and the third axis.
前記シャフトは、前記平面視において、前記先端側領域と重なるように配置されている請求項2に記載のロボット。 The robot according to claim 2, wherein the shaft is arranged so as to overlap with the tip side area in the plan view.
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