JP6108859B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、部品の組立ライン等に設置されて使用される産業用ロボットに関する。

従来、所定のハンドツールを使用して、部品の搬送や組付け、ネジ締め等の作業を行う産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、本体主部と第１旋回アームと第２旋回アームとハンドツールとを備えている。第１旋回アームの基端側は、本体主部に回動可能に連結されている。第２旋回アームの基端側は、第１旋回アームの先端側に回動可能に連結されている。第２旋回アームの先端側には、回転軸が回転可能に取り付けられており、ハンドツールは、この回転軸の下端に固定されている。

また、特許文献１に記載の産業用ロボットは、第１旋回アームを上下動させるための上下駆動用サーボモータと、本体主部に対して第１旋回アームを旋回させるための第１旋回用サーボモータと、第１旋回アームに対して第２旋回アームを旋回させるための第２旋回用サーボモータと、第２旋回アームに対して回転軸と一緒にハンドツールを回転させるための回転用サーボモータとを備えている。なお、この産業用ロボットでは、第２旋回アームは、第２旋回アームの基端側半分を構成する分割アームと、第２旋回アームの先端側半分を構成する分割アームとによって構成されており、先端側半分を構成する分割アームは、基端側半分を構成する分割アームに着脱可能となっている。

特開平６−３２０４７５号公報

特許文献１に記載の産業ロボットでは、サーボモータやサーボモータの動力を減速して伝達する減速機等が故障した場合、その周辺部分を分解しないと、サーボモータや減速機等を取り換えることができない。そのため、この産業用ロボットでは、サーボモータや減速機等が故障すると、その修理に時間がかかり、メンテナンス性が良くない。なお、特許文献１に記載の産業ロボットでは、第２旋回アームが２個の分割アームによって構成されているため、回転用サーボモータが故障したときに、第２旋回アームの先端側半分を構成する分割アームを取り外すことで、回転用サーボモータを容易に取り換えることが可能であるが、この場合には、第２旋回アームの先端側半分を取り換えなければならないため、交換用の部品代が高くなる。

そこで、本発明の課題は、産業用ロボットを動作させるためのモータやこのモータの動力を減速して伝達する減速機構が故障した場合に、短時間で、かつ、低コストで修理を行うことが可能な産業用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、本発明の産業用ロボットは、本体部と、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを有するアームとを備える産業用ロボットにおいて、モータとモータの動力を減速して伝達する減速機構とを有し産業用ロボットを動作させる第１モータ駆動ユニット、第２モータ駆動ユニット、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットを備え、第１モータ駆動ユニットは、本体部に対して第１アーム部を回動させるために設けられ、第２モータ駆動ユニットは、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるために設けられ、第３モータ駆動ユニットは、第２アーム部の先端側に配置されるエンドエフェクタを第２アーム部に対して回転させるために設けられ、第４モータ駆動ユニットは、第２アーム部に対してエンドエフェクタを昇降させるために設けられ、第１モータ駆動ユニット、第２モータ駆動ユニット、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットは、アームと別体で構成され、アームに着脱可能に取り付けられており、第３モータ駆動ユニットは、減速機構として、モータの動力が入力される入力部と、入力部と同軸上に配置され入力部から入力された動力が減速されて出力される出力部とを有する減速機を備えるとともに、出力部に取り付けられる第１プーリと、減速機のケース体を第２アーム部に取り付けるためのプレートとを備え、第４モータ駆動ユニットは、エンドエフェクタが取り付けられるボールネジスプラインと、ボールネジスプラインのボールネジナットに取り付けられる第２プーリと、モータの出力軸に取り付けられる第３プーリと、第２プーリと第３プーリとに架け渡される第１ベルトと、ボールネジスプラインのスプラインナットに取り付けられる第４プーリとを備え、第１プーリと第４プーリとには、第２ベルトが架け渡され、出力部は、ケース体に軸受を介して回転可能に支持され、ケース体は、プレートに取り付けられ、プレートは、第２アーム部に取り付けられ、第２アーム部に対するプレートの取付位置は、第２ベルトの張力を調整するために、調整可能となっていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、モータとモータの動力を減速して伝達する減速機構とを有し産業用ロボットを動作させる第１モータ駆動ユニット、第２モータ駆動ユニット、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットがアームと別体で構成されており、アームに着脱可能に取り付けられている。そのため、本発明では、モータや減速機構が故障した場合に、アームに着脱可能なモータ駆動ユニットを取り換えることで産業用ロボットの修理を行うことができる。したがって、本発明では、モータや減速機構が故障した場合に、産業用ロボットの修理を短時間で行うことが可能になる。また、本発明では、モータや減速機が故障した場合に、アームの一部分を交換する必要がない。したがって、本発明では、モータや減速機構が故障した場合に、産業用ロボットの修理を低コストで行うことが可能になる。

本発明において、たとえば、第１モータ駆動ユニットは、第１アーム部および本体部に着脱可能に取り付けられ、第２モータ駆動ユニットは、第１アーム部および第２アーム部に着脱可能に取り付けられ、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットは、第２アーム部に着脱可能に取り付けられている。この場合には、いずれのモータ駆動ユニットを構成するモータや減速機構が故障した場合であっても、産業用ロボットを短時間で、かつ、低コストで修理することが可能になる。

本発明において、第１アーム部には、第１モータ駆動ユニットを位置決めするための第１凹部と、第２モータ駆動ユニットを位置決めするための第２凹部とが形成され、第２アーム部には、第２モータ駆動ユニットの一部が配置される配置孔が形成され、配置孔には、第２モータ駆動ユニットを位置決めするための段部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、第１モータ駆動ユニットおよび第２モータ駆動ユニットをアームに対して容易に位置決めすることが可能になる。したがって、第１モータ駆動ユニットを構成するモータ等や第２モータ駆動ユニットを構成するモータ等が故障した場合に、より短時間で産業用ロボットの修理を行うことが可能になる。また、産業用ロボットの組立時に、第１モータ駆動ユニットおよび第２モータ駆動ユニットを短時間でアームに取り付けることが可能になる。

本発明において、産業用ロボットは、第２アーム部に取り付けられる第２モータ駆動ユニット、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットを覆うカバー部材と、本体部に固定される配線ボックスと、カバー部材に一端が着脱可能に取り付けられ配線ボックスに他端が着脱可能に取り付けられるフレキシブルチューブと、フレキシブルチューブの中に配置される配線とを備えていることが好ましい。このように構成すると、フレキシブルチューブの中に配置される配線が故障した場合に、フレキブルチューブと一緒にカバー部材および配線ボックスから配線を取り外して、故障した配線のみを交換することが可能になる。

以上のように、本発明では、産業用ロボットを動作させるためのモータやこのモータの動力を減速して伝達する減速機構が故障した場合に、短時間で、かつ、低コストで産業用ロボットの修理を行うことが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの構成を説明するための側面図である。 図１に示す産業用ロボットの平面図である。 図１に示す第１アーム部の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。 図１に示す第２アーム部の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示す第１モータ駆動ユニットを説明するための図である。 図１に示す第２モータ駆動ユニットを説明するための図である。 図１に示す第３モータ駆動ユニットを説明するための図である。 図１に示す第４モータ駆動ユニットを説明するための図である。

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の構成を説明するための側面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の平面図である。図３は、図１に示す第１アーム部１１の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図である。図４は、図１に示す第２アーム部１２の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。以下の説明では、図１のＺ方向を上下方向とする。また、Ｚ１方向側を「上」側とし、Ｚ２方向側を「下」側とする。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、部品の製造ラインや組立ライン等に設置されて使用される水平多関節ロボット（ＳＣＡＲＡロボット）である。このロボット１は、本体部２と、本体部２にその基端側が回動可能に連結されるアーム３と、ロボット１を動作させるための４つのモータ駆動ユニット４〜７とを備えている。アーム３は、第１アーム部１１と、第１アーム部１１の上側に配置される第２アーム部１２との２個のアーム部によって構成されている。第１アーム部１１の基端側は、本体部２に回動可能に連結されている。第２アーム部１２の基端側は、第１アーム部１１の先端側に回動可能に連結されている。

モータ駆動ユニット４は、本体部２に対して第１アーム部１１を回動させるために設けられている。このモータ駆動ユニット４は、本体部２と第１アーム部１１とを繋ぐ関節部１３を構成している。モータ駆動ユニット５は、第１アーム部１１に対して第２アーム部１２を回動させるために設けられている。このモータ駆動ユニット５は、第１アーム部１１と第２アーム部１２とを繋ぐ関節部１４を構成している。モータ駆動ユニット６は、第２アーム部１２の先端側に配置されるエンドエフェクタ（図示省略）を第２アーム部１２に対して回転させるために設けられている。モータ駆動ユニット７は、第２アーム部１２に対してエンドエフェクタを昇降させるために設けられている。モータ駆動ユニット４〜７の具体的な構成については後述する。

本体部２は、略円筒状に形成されている。この本体部２の下端は、たとえば、製造ラインや組立ラインの一部をなすフレーム１６に固定されている。本体部２の側面には、略直方体状に形成される配線ボックス１８が固定されている。配線ボックス１８の中には、非常用の電源や所定の基板等が収容されている。

第１アーム部１１は、上下方向から見たときの形状が略長方形状となる上下方向に扁平なブロック状に形成されている。第１アーム部１１の基端側の下面には、モータ駆動ユニット４を位置決めするための第１凹部としての凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは、円形状に形成されるとともに上側へ窪むように形成されている。また、第１アーム部１１の基端側には、モータ駆動ユニット４の一部を固定するためのボルト１９が配置される複数の配置孔１１ｂが形成されている。配置孔１１ｂは、上下方向で第１アーム部１１を貫通するように形成されている。また、複数の配置孔１１ｂは、凹部１１ａを囲む円環状に配置されている。配置孔１１ｂの上端側には、ボルト１９の頭部とネジ部との境界部分が当接する段部１１ｃが形成されている。

第１アーム部１１の先端側の上面には、モータ駆動ユニット５を位置決めするための第２凹部としての凹部１１ｄが形成されている。凹部１１ｄは、円形状に形成されるとともに下側へ窪むように形成されている。また、第１アーム部１１の先端側には、モータ駆動ユニット５の一部を固定するためのボルト２０が配置される複数の配置孔１１ｅが形成されている。配置孔１１ｅは、上下方向で第１アーム部１１を貫通するように形成されている。また、複数の配置孔１１ｅは、凹部１１ｄを囲む円環状に配置されている。配置孔１１ｅの上端側には、ボルト２０の頭部とネジ部との境界部分が当接する段部１１ｆが形成されている。

第２アーム部１２は、上下方向から見たときの形状が略長円形状となる上下方向に扁平なブロック状に形成されている。第２アーム部１２の基端側には、モータ駆動ユニット５の下端側部分が配置される配置孔１２ａが形成されている。配置孔１２ａは、上下方向で第２アーム部１２を貫通するように形成されている。また、配置孔１２ａは、丸孔状に形成されている。配置孔１２ａの上端側には、モータ駆動ユニット５を位置決めするための円環状の段部１２ｂが形成されている。

第２アーム部１２の配置孔１２ａよりも先端側には、モータ駆動ユニット６の下端側部分が配置される配置孔１２ｃと、モータ駆動ユニット７を構成する後述のモータ４５の下端側部分が配置される配置孔１２ｄと、モータ駆動ユニット７を構成する後述のプーリ６１等が配置される配置孔１２ｅとが形成されている。配置孔１２ｃ〜１２ｅは、第２アーム部１２の基端側から先端側に向かってこの順番に形成されている。また、配置孔１２ｃ〜１２ｅは、上下方向で第２アーム部１２を貫通するように形成されている。また、配置孔１２ｃ、１２ｄは、略四角孔状に形成され、配置孔１２ｅは、丸孔状に形成されている。図４（Ｂ）に示すように、配置孔１２ｃ〜１２ｅの上端側は互いに分かれているが、配置孔１２ｃ〜１２ｅの下端側は互いに繋がっている。第２アーム部１２の下面には、配置孔１２ｃ〜１２ｅを覆うカバー部材２１が固定されている。

第２アーム部１２の上面側には、後述のように、モータ駆動ユニット５〜７が取り付けられており、モータ駆動ユニット５〜７の一部は、第２アーム部１２の上面よりも突出している。第２アーム部１２の上面側には、モータ駆動ユニット５〜７を覆うカバー部材２２が取り付けられている。カバー部材２２には、柔軟性を有する樹脂で形成されたフレキシブルチューブ２３の一端が着脱可能に取り付けられている。具体的には、カバー部材２２の、モータ駆動ユニット５の上方に、フレキシブルチューブ２３の一端が着脱可能に取り付けられている。フレキシブルチューブ２３の他端は、配線ボックス１８に着脱可能に取り付けられている。フレキシブルチューブ２３の中には、モータ駆動ユニット５〜７を構成する後述のモータ３０、３５、４５等に接続される配線（図示省略）が配置されている。この配線の一端は、モータ３０、３５、４５等にコネクタを介して着脱可能に接続され、この配線の他端は、配線ボックス１８内に配置される基板や所定の配線にコネクタを介して着脱可能に接続されている。

（モータ駆動ユニットの構成）
図５は、図１に示すモータ駆動ユニット４を説明するための図である。図６は、図１に示すモータ駆動ユニット５を説明するための図である。図７は、図１に示すモータ駆動ユニット６を説明するための図である。図８は、図１に示すモータ駆動ユニット７を説明するための図である。

モータ駆動ユニット４は、本体部２および第１アーム部１１と別体で構成されており、本体部２および第１アーム部１１に着脱可能に取り付けられている。このモータ駆動ユニット４は、本体部２に対して第１アーム部１１を回動させるためのモータ２５と、モータ２５の動力を減速して伝達する減速機構としての減速機２６とを備えている。本形態では、モータ駆動ユニット４は、モータ２５と減速機２６とから構成されている。モータ２５は、その出力軸が上側へ突出するように配置されており、減速機２６は、モータ２５の上側に配置されている。

減速機２６は、モータ２５の動力が入力される入力部２７と、入力部２７から入力された動力が減速されて出力される出力部２８とを備えている。入力部２７には、モータ２５の出力軸が固定され、出力部２８には、ボルト１９によって第１アーム部１１の基端側が固定されている。入力部２７と出力部２８とは同軸上に配置されている。また、入力部２７および出力部２８は、減速機２６のケース体２９に軸受を介して回転可能に支持されている。ケース体２９には、モータ２５の本体が固定されている。また、ケース体２９は、略円筒状に形成される本体部２の上端に固定されている。具体的には、ケース体２９に径方向の外側へ広がるフランジが形成されており、このフランジが本体部２の上端に固定されている。出力部２８には、第１アーム部１１の凹部１１ａに係合する円板状の凸部２８ａが上側へ突出するように形成されている。

モータ駆動ユニット５は、第１アーム部１１および第２アーム部１２と別体で構成されており、第１アーム部１１および第２アーム部１２に着脱可能に取り付けられている。このモータ駆動ユニット５は、第１アーム部１１に対して第２アーム部１２を回動させるためのモータ３０と、モータ３０の動力を減速して伝達する減速機構としての減速機３１とを備えている。本形態では、モータ駆動ユニット５は、モータ３０と減速機３１とから構成されている。モータ３０は、その出力軸が下側へ突出するように配置されており、減速機３１は、モータ３０の下側に配置されている。また、減速機３１の大半部分は、第２アーム部１２の配置孔１２ａの中に配置されている。

減速機３１は、モータ３０の動力が入力される入力部３２と、入力部３２から入力された動力が減速されて出力される出力部３３とを備えている。入力部３２には、モータ３０の出力軸が固定され、出力部３３には、ボルト２０によって第１アーム部１１の先端側が固定されている。入力部３２と出力部３３とは同軸上に配置されている。また、入力部３２および出力部３３は、減速機３１のケース体３４に軸受を介して回転可能に支持されている。ケース体３４には、モータ３０の本体が固定されている。また、ケース体３４は、第２アーム部１２の基端側に固定されている。具体的には、ケース体３４に径方向の外側へ広がるフランジが形成されており、このフランジが第２アーム部１２の配置孔１２ａの段部１２ｂに当接した状態で段部１２ｂに固定されている。出力部３３には、第１アーム部１１の凹部１１ｄに係合する円板状の凸部３３ａが下側へ突出するように形成されている。

モータ駆動ユニット６は、第２アーム部１２と別体で構成されており、第２アーム部１２に着脱可能に取り付けられている。このモータ駆動ユニット６は、第２アーム部１２に対してエンドエフェクタ（図示省略）を回転させるためのモータ３５と、モータ３５の動力を減速して伝達する減速機構としての減速機３６とを備えている。モータ３５は、その出力軸が下側へ突出するように配置されており、減速機３６は、モータ３５の下側に配置されている。

減速機３６は、モータ３５の動力が入力される入力部３７と、入力部３７から入力された動力が減速されて出力される出力部（図示省略）とを備えている。入力部３７には、モータ３５の出力軸が固定され、出力部には、第１プーリとしてのプーリ４０が固定されている。入力部３７と出力部とは同軸上に配置されている。また、入力部３７および出力部は、減速機３６のケース体３９に軸受を介して回転可能に支持されている。ケース体３９には、モータ３５の本体が固定されている。また、ケース体３９は、ケース体３９を第２アーム部１２の上面に固定するためのプレート４１に取り付けられており、プレート４１は、第２アーム部１２の上面に固定されている。プーリ４０は、ケース体３９の下側に配置されている。また、減速機３６の下端側およびプーリ４０は、配置孔１２ｃの中に配置されている。

本形態のモータ駆動ユニット６は、モータ３５と減速機３６とプーリ４０とプレート４１とから構成されている。なお、後述のベルト５２の張力を調整するため、第２アーム部１２の上面に対するプレート４１の固定位置は調整可能となっている。

モータ駆動ユニット７は、第２アーム部１２と別体で構成されており、第２アーム部１２に着脱可能に取り付けられている。このモータ駆動ユニット７は、エンドエフェクタが取り付けられるボールネジスプライン４４と、第２アーム部１２に対してエンドエフェクタを昇降させるためのモータ４５とを備えている。ボールネジスプライン４４は、上下方向を軸方向として配置されるボールネジスプライン軸４６と、ボールネジスプライン軸４６を上下方向へ移動させるボールネジナット４７と、ボールネジスプライン軸４６の軸心を中心にボールネジスプライン軸４６を回転させるスプラインナット４８とを備えている。

モータ４５は、その出力軸が上側へ突出するように配置されている。また、モータ４５の下端側は、配置孔１２ｄの中に配置されている。モータ４５の出力軸には、第３プーリとしてのプーリ４９が固定されている。ボールネジナット４７には、第２プーリとしてのプーリ５０が取り付けられている。ボールネジナット４７とプーリ５０とは同軸上に配置されている。プーリ４９とプーリ５０とには、第１ベルトとしてのベルト５１が架け渡されている。スプラインナット４８には、第４プーリとしてのプーリ６１が取り付けられている。スプラインナット４８とプーリ６１とは同軸上に配置されている。プーリ４０とプーリ６１との間には、第２ベルトとしてのベルト５２が架け渡されている。

ボールネジナット４７およびスプラインナット４８は、略円筒状に形成される保持部材５３に回転可能に保持されている。ボールネジナット４７は、保持部材５３の上端側に回転可能に保持され、スプラインナット４８は、保持部材５３の下端側に回転可能に保持されている。保持部材５３の上端には、プレート５８が固定されており、このプレート５８の上面には、プレート５９が固定されている。プレート５９には、モータ４５の本体が固定されている。保持部材５３の下端は、第２アーム部１２の上面に、かつ、配置孔１２ｅの縁に固定されている。配置孔１２ｅの中には、プーリ６１等が配置されている。なお、ベルト５１の張力を調整するため、プレート５８に対するプレート５９の固定位置は調整可能となっている。

ボールネジスプライン軸４６の下端には、エンドエフェクタが取り付けられている。また、ボールネジスプライン軸４６の下端側には、ベローズ５４の下端が固定されるベローズ固定部材５５が軸受を介して取り付けられている。ベローズ５４の上端は、カバー部材２１に取り付けられている。ボールネジスプライン軸４６の上端側には、ベローズ５６の上端が固定されるベローズ固定部材５７が軸受を介して取り付けられている。ベローズ５６の下端は、カバー部材２２に取り付けられている。

モータ駆動ユニット７では、モータ４５が回転すると、プーリ４９、５０およびベルト５１を介してモータ４５の動力がボールネジナット４７に伝達されてボールネジナット４７が回転し、ボールネジスプライン軸４６が昇降する。すなわち、ボールネジスプライン軸４６の下端に取り付けられたエンドエフェクタが昇降する。また、ボールネジスプライン軸４６が昇降すると、ベローズ５４、５６が伸縮する。本形態では、プーリ４９、５０、ベルト５１、ボールネジスプライン軸４６およびボールネジナット４７によって、モータ４５の動力を減速して伝達する減速機構６０が構成されている。また、本形態のモータ駆動ユニット７は、ボールネジスプライン４４とモータ４５とプーリ４９、５０、６１とベルト５１と保持部材５３とベローズ固定部材５５、５７とプレート５８、５９とから構成されている。

また、モータ３５が回転すると、プーリ４０、６１およびベルト５２を介してモータ３５の動力がスプラインナット４８に伝達されてスプラインナット４８が回転し、ボールネジスプライン軸４６がその軸中心を中心にして回転する。すなわち、ボールネジスプライン軸４６の下端に取り付けられたエンドエフェクタが、ボールネジスプライン軸４６の軸中心を中心にして回転する。

なお、本形態では、モータ駆動ユニット４は、第１モータ駆動ユニットであり、モータ駆動ユニット５は、第２モータ駆動ユニットであり、モータ駆動ユニット６は、第３モータ駆動ユニットであり、モータ駆動ユニット７は、第４モータ駆動ユニットである。

（産業用ロボットの組立手順）
以上のように構成されたロボット１は、たとえば、以下の手順で組み立てられる。すなわち、まず、モータ駆動ユニット４〜７のそれぞれを個別に組み立てる。その後、モータ駆動ユニット４を本体部２に取り付け、モータ駆動ユニット５〜７を第２アーム部１２に取り付ける。モータ駆動ユニット６、７を第２アーム部１２に取り付けた後には、プーリ４０とプーリ６１とにベルト５２を架け渡す。その後、本体部２に取り付けられているモータ駆動ユニット４に第１アーム部１１を取り付けるとともに、第２アーム部１２に取り付けられているモータ駆動ユニット５に第１アーム部１１を取り付ける。

また、本体部２に配線ボックス１８を取り付けるとともに、カバー部材２１、２２およびベローズ５４、５６を取り付ける。また、フレキシブルチューブ２３の中に配置される配線を接続してから、フレキシブルチューブ２３の一端をカバー部材２２に取り付け、フレキシブルチューブ２３の他端を配線ボックス１８に取り付ける。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、モータ駆動ユニット４は、本体部２および第１アーム部１１と別体で構成されており、本体部２および第１アーム部１１に着脱可能に取り付けられている。また、本形態では、モータ駆動ユニット５は、第１アーム部１１および第２アーム部１２と別体で構成されており、第１アーム部１１および第２アーム部１２に着脱可能に取り付けられている。さらに、本形態では、モータ駆動ユニット６、７は、第２アーム部１２と別体で構成されており、第２アーム部１２に着脱可能に取り付けられている。そのため、本形態では、モータ２５、３０、３５、４５、減速機２６、３１、３６または減速機構６０等が故障した場合に、モータ駆動ユニット４〜７を取り換えることでロボット１の修理を行うことができる。したがって、本形態では、モータ２５、３０、３５、４５、減速機２６、３１、３６または減速機構６０等が故障した場合に、ロボット１を短時間で修理することが可能になる。また、本形態では、モータ２５、３０、３５、４５、減速機２６、３１、３６または減速機構６０等が故障した場合に、本体部２やアーム３を交換する必要がない。したがって、本形態では、モータ２５、３０、３５、４５、減速機２６、３１、３６または減速機構６０等が故障した場合に、ロボット１の修理を低コストで行うことが可能になる。

特に本形態では、ロボット１が有する全てのモータ２５、３０、３５、４５と、全ての減速機２６、３１、３６と、減速機構６０とがモータ駆動ユニット４〜７に組み込まれ、このモータ駆動ユニット４〜７は、本体部２やアーム３に着脱可能に取り付けられている。そのため、どのモータ駆動ユニット４〜７を構成するモータ２５、３０、３５、４５等が故障しても、ロボット１を短時間で、かつ、低コストで修理することが可能になる。

本形態では、第１アーム部１１に凹部１１ａ、１１ｄが形成され、減速機２６の出力部２８に凹部１１ａに係合する凸部２８ａが形成され、減速機３１の出力部３３に凹部１１ｄに係合する凸部３３ａが形成されている。また、本形態では、第２アーム部１２の配置孔１２ａの上端側に、モータ駆動ユニット５を位置決めするための段部１２ｂが形成されている。そのため、本形態では、モータ駆動ユニット４、５をアーム３に対して容易に位置決めすることが可能になる。したがって、本形態では、モータ駆動ユニット４を構成するモータ２５等やモータ駆動ユニット５を構成するモータ３０等が故障した場合に、より短時間でロボット１の修理を行うことが可能になる。また、本形態では、ロボット１の組立時に、モータ駆動ユニット４、５を短時間でアーム３に取り付けることが可能になる。

本形態では、フレキシブルチューブ２３の一端はカバー部材２２に着脱可能に取り付けられ、フレキシブルチューブ２３の他端は配線ボックス１８に着脱可能に取り付けられている。また、本形態では、フレキシブルチューブ２３の中に配置される配線の一端は、モータ３０、３５、４５等にコネクタを介して着脱可能に接続され、この配線の他端は、配線ボックス１８内に配置される基板や所定の配線にコネクタを介して着脱可能に接続されている。そのため、本形態では、フレキシブルチューブ２３の中に配置される配線が故障した場合に、フレキブルチューブ２３と一緒にカバー部材２２および配線ボックス１８から配線を取り外して、故障した配線のみを交換することが可能になる。また、モータ駆動ユニット５〜７を交換する際には、フレキシブルチューブ２３の一端をカバー部材２２から取り外して、フレキシブルチューブ２３の中に配置される配線の一端とモータ３０、３５、４５等とをコネクタ部分で着脱すれば良いため、モータ駆動ユニット５〜７の交換作業が容易になる。

（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、ロボット１が有する全てのモータ２５、３０、３５、４５と、全ての減速機２６、３１、３６と、減速機構６０とがモータ駆動ユニット４〜７に組み込まれている。この他にもたとえば、モータ２５、３０、３５、４５や、減速機２６、３１、３６、減速機構６０の中に、モータ駆動ユニット４〜７に組み込まれずに、本体部２やアーム３に直接、組み込まれるものがあっても良い。

上述した形態では、アーム３は、第１アーム部１１と第２アーム部１２との２個のアーム部によって構成されているが、アーム３は、３個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、水平多関節ロボットであるが、本発明が適用されるロボットは、水平多関節ロボット以外のロボットであっても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 本体部
３ アーム
４ モータ駆動ユニット（第１モータ駆動ユニット）
５ モータ駆動ユニット（第２モータ駆動ユニット）
６ モータ駆動ユニット（第３モータ駆動ユニット）
７ モータ駆動ユニット（第４モータ駆動ユニット）
１１ 第１アーム部
１１ａ 凹部（第１凹部）
１１ｄ 凹部（第２凹部）
１２ 第２アーム部
１２ａ 配置孔
１２ｂ 段部
１８ 配線ボックス
２２ カバー部材
２３ フレキシブルチューブ
２５、３０、３５、４５ モータ
２６、３１、３６ 減速機（減速機構）
３７ 入力部
４０ プーリ（第１プーリ）
４４ ボールネジスプライン
４７ ボールネジナット
４８ スプラインナット
４９ プーリ（第３プーリ）
５０ プーリ（第２プーリ）
５１ ベルト（第１ベルト）
５２ ベルト（第２ベルト）
６０ 減速機構
６１ プーリ（第４プーリ）

Claims (4)

1. 本体部と、前記本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と前記第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部とを有するアームとを備える産業用ロボットにおいて、
   モータと前記モータの動力を減速して伝達する減速機構とを有し前記産業用ロボットを動作させる第１モータ駆動ユニット、第２モータ駆動ユニット、第３モータ駆動ユニットおよび第４モータ駆動ユニットを備え、
   前記第１モータ駆動ユニットは、前記本体部に対して前記第１アーム部を回動させるために設けられ、
   前記第２モータ駆動ユニットは、前記第１アーム部に対して前記第２アーム部を回動させるために設けられ、
   前記第３モータ駆動ユニットは、前記第２アーム部の先端側に配置されるエンドエフェクタを前記第２アーム部に対して回転させるために設けられ、
   前記第４モータ駆動ユニットは、前記第２アーム部に対して前記エンドエフェクタを昇降させるために設けられ、
   前記第１モータ駆動ユニット、前記第２モータ駆動ユニット、前記第３モータ駆動ユニットおよび前記第４モータ駆動ユニットは、前記アームと別体で構成され、前記アームに着脱可能に取り付けられており、
   前記第３モータ駆動ユニットは、前記減速機構として、前記モータの動力が入力される入力部と、前記入力部と同軸上に配置され前記入力部から入力された動力が減速されて出力される出力部とを有する減速機を備えるとともに、前記出力部に取り付けられる第１プーリと、前記減速機のケース体を前記第２アーム部に取り付けるためのプレートとを備え、
   前記第４モータ駆動ユニットは、前記エンドエフェクタが取り付けられるボールネジスプラインと、前記ボールネジスプラインのボールネジナットに取り付けられる第２プーリと、前記モータの出力軸に取り付けられる第３プーリと、前記第２プーリと前記第３プーリとに架け渡される第１ベルトと、前記ボールネジスプラインのスプラインナットに取り付けられる第４プーリとを備え、
   前記第１プーリと前記第４プーリとには、第２ベルトが架け渡され、
   前記出力部は、前記ケース体に軸受を介して回転可能に支持され、
   前記ケース体は、前記プレートに取り付けられ、
   前記プレートは、前記第２アーム部に取り付けられ、
   前記第２アーム部に対する前記プレートの取付位置は、前記第２ベルトの張力を調整するために、調整可能となっていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記第１モータ駆動ユニットは、前記第１アーム部および前記本体部に着脱可能に取り付けられ、
   前記第２モータ駆動ユニットは、前記第１アーム部および前記第２アーム部に着脱可能に取り付けられ、
   前記第３モータ駆動ユニットおよび前記第４モータ駆動ユニットは、前記第２アーム部に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記第１アーム部には、前記第１モータ駆動ユニットを位置決めするための第１凹部と、前記第２モータ駆動ユニットを位置決めするための第２凹部とが形成され、
   前記第２アーム部には、前記第２モータ駆動ユニットの一部が配置される配置孔が形成され、
   前記配置孔には、前記第２モータ駆動ユニットを位置決めするための段部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の産業用ロボット。
4. 前記第２アーム部に取り付けられる前記第２モータ駆動ユニット、前記第３モータ駆動ユニットおよび前記第４モータ駆動ユニットを覆うカバー部材と、前記本体部に固定される配線ボックスと、前記カバー部材に一端が着脱可能に取り付けられ前記配線ボックスに他端が着脱可能に取り付けられるフレキシブルチューブと、前記フレキシブルチューブの中に配置される配線とを備えることを特徴とする請求項２または３記載の産業用ロボット。

Images