JP6179349B2

JP6179349B2 - スカラロボット

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Publication number: JP6179349B2
Application number: JP2013223013A
Authority: JP
Inventors: 勇太佐藤; 真吾星野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-10-28
Also published as: JP2015085393A; CN104552241A; US9168660B2; US20150114160A1

Description

本発明は、スカラロボットに関する。

ロボットの旋回可動部材が、可動範囲を超えて回転しようとした場合に、旋回可動部材に接触することで、その回転を機械的に停止させるストッパ装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平５−２２８８８２号公報

しかし、上記のようなストッパ装置では、旋回可動部材（アーム）が接触した際に、ストッパ装置を固定する固定部に局所的にせん断応力が掛かり、例えば、ストッパ装置を固定するボルトが破断してしまう場合があった。

本発明の一つの態様は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、アームの回動を機械的に規制する装置が破損することを抑制できるスカラロボットを提供することを目的の一つとする。

本発明のスカラロボットの一つの態様は、基台と、前記基台に連結され、前記基台に対して第１軸回りに回動可能な第１アームと、前記第１アームに連結され、前記第１軸と離間した第２軸回りに回動可能な第２アームと、前記第１アームに設けられ、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動を規制する第１回動規制部材と、前記第１アームに設けられ、前記第２アームの前記第２軸回りの回動を規制する第２回動規制部材と、を備え、前記第１アームは、前記第１軸及び前記第２軸の軸方向に貫通する孔部が形成された壁部を備える筐体と、前記筐体の内部に設けられた梁と、を備え、前記第１回動規制部材と前記第２回動規制部材との少なくとも一方は、接触部と、固定部と、前記接触部と前記固定部とを接続する接続部と、を備え、前記第１回動規制部材の前記接触部は、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動が規制される際に、前記基台と接触し、前記第２回動規制部材の前記接触部は、前記第２アームの前記第２軸回りの回動が規制される際に、前記第２アームと接触し、前記固定部は、前記梁に固定され、前記接続部は、前記孔部に、前記孔部の内壁と離間して挿通され、前記接触部と前記筐体との間と、前記接続部と前記孔部の内壁との間と、のうち少なくとも一方の間には、抵抗部材が設けられることを特徴とする。

本発明のスカラロボットの一つの態様によれば、回動規制部材の接触部が、基台または第２アームに接触した際に、まず固定部に曲げ応力が発生する。そして、その曲げ応力によって回動規制部材、より詳細には、接続部が曲げ変形し、回動規制部材の接続部が孔部の内壁と接触すると、接続部にせん断応力が発生する。すなわち、回動規制部材に、基台または第２アームが接触することによって加えられる力を、回動規制部材の２箇所に分散させて受けることができる。また、接触部と筐体との間と、接続部と孔部との間とのうち少なくとも一方の間に、抵抗部材が設けられているため、固定部に曲げ応力が発生してから、回転抑制部材が曲げ変形して接続部が孔部の内壁と接触するまでの間に、せん断応力のエネルギーが抵抗部材によって緩和され、接続部に加えられるせん断応力を低減することができる。これにより、本発明のスカラロボットの一つの態様によれば、アームの回動を機械的に規制する回動規制部材が破断することを抑制できるスカラロボットが得られる。

前記第２アームは、接触面を有する前記第１アーム側の面から前記第１アーム側に突出する凸部を備え、前記第２回動規制部材の接触部は、前記第２アームの回動を抑制する際に、前記凸部の前記接触面と接触する構成としてもよい。
この構成によれば、第２アームは、第２回動規制部材の接触部と接触面で接触するため、第２アームによって第２回動規制部材に加えられる力の向きや大きさを安定化できる。

前記梁の前記軸方向の長さは、前記壁部の前記軸方向の長さよりも大きい構成としてもよい。
この構成によれば、第１回動規制部材及び第２回動規制部材の梁に対する固定を強固にしつつ、第１アームの重量を軽量化することができる。

前記基台の前記接触部が接触する箇所には、弾性部が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、回動規制部材に加えられる力をより低減することができる。

本発明のスカラロボットの一つの態様は、基台と、前記基台に連結され、前記基台に対して第１軸回りに回動可能な第１アームと、前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して、前記第１軸と平行であって前記第１軸と離間した第２軸回りに回動可能な第２アームと、前記第１アームに設けられ、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する第１回動規制部材と、前記第１アームに設けられ、前記第１アームに対する前記第２アームの前記第２軸回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する第２回動規制部材と、を備え、前記第１アームは、前記第１軸及び前記第２軸の軸方向に貫通する孔部が形成された壁部を備える筐体と、前記筐体の内部に設けられた梁と、を備え、前記第２アームは、接触面を有する前記第１アーム側の面から前記第１アーム側に突出する凸部を備え、前記基台には、弾性部が設けられ、前記第１回動規制部材及び前記第２回動規制部材は、それぞれ、接触部と、固定部と、前記接触部と前記固定部とを接続する接続部と、を備え、前記第１回動規制部材の前記接触部は、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動が規制される際に、前記基台の前記弾性部と接触し、前記第２回動規制部材の前記接触部は、前記第１アームに対する前記第２アームの前記第２軸回りの回動が規制される際に、前記第２アームの前記凸部の接触面と接触し、前記固定部は、前記第１アームの前記梁に固定され、前記接続部は、前記筐体の前記壁部に形成された前記孔部に、前記孔部の内壁と離間するようにして挿通され、前記接触部と前記筐体との間と、前記接続部と前記孔部の内壁との間と、には、前記回動規制部材の前記孔部に対する相対的な移動に対して、前記第１回動規制部材及び前記第２回動規制部材に抵抗力を与える抵抗部材が設けられ、前記梁の前記軸方向の長さは、前記壁部の前記軸方向の長さよりも大きく、前記第１回動規制部材の前記接続部の前記軸方向の長さは、前記第２回動規制部材の前記接続部の前記軸方向の長さよりも大きいことを特徴とする。

本発明のスカラロボットの一つの態様によれば、接触した際に第２回動規制部材よりも大きい力が加えられやすい第１回動規制部材が破断することをより抑制できる。

本実施形態のスカラロボットを示す側面図である。本実施形態のスカラロボットを示す平面図である。本実施形態のスカラロボットの第１アームを示す、図２におけるIII−III断面図である。回動規制部材に加えられる力について説明するための断面図である。回動規制部材に加えられる力について説明するための断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るスカラロボットについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

図１及び図２は、本実施形態のスカラ（ＳＣＡＲＡ：ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣｏｍｐｌｉａｎｃｅＡｓｓｅｍｂｌｙＲｏｂｏｔＡｒｍ）ロボット（水平多関節ロボット）１００を示す図である。図１は、側面図である。図２は、平面図である。

なお、以下の説明においてはＸＹＺ座標系を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、鉛直方向をＺ軸方向、水平方向で、かつ、基台１１０（図１，２参照）の長さ方向をＹ軸方向、水平方向で、かつ、基台１１０の幅方向をＸ軸方向とする。
また、以下の説明においては、図２に示す姿勢、すなわち、基台１１０、第１アーム１２０、及び第２アーム１３０の長手方向がＹ軸と平行な線上に並ぶような姿勢を、基準姿勢と称する。

本実施形態のスカラロボット１００は、図１に示すように、基台１１０と、第１アーム１２０と、第２アーム１３０と、作業ヘッド１４０と、エンドエフェクター１５０と、配線引き回し部１６０と、第１回動規制部材１８０と、第２回動規制部材１８１とを備えている。

基台１１０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１１０の上端部には第１アーム１２０が連結している。第１アーム１２０は、基台１１０に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第１軸Ｊ１回りに回動可能となっている。
基台１１０内には、第１アーム１２０を回動させる第１モーター１１１と、第１減速機１１２とが設置されている。第１減速機１１２の入力軸は、第１モーター１１１の回転軸に連結され、第１減速機１１２の出力軸は、第１アーム１２０に連結されている。そのため、第１モーター１１１が駆動し、その駆動力が第１減速機１１２を介して第１アーム１２０に伝達されると、第１アーム１２０が基台１１０に対して第１軸Ｊ１回りに水平面（ＸＹ面）内で回動する。

基台１１０は、弾性部１１４を備えている。弾性部１１４は、図２に示すように、第１弾性部１１４ａと第２弾性部１１４ｂとを含む。第１弾性部１１４ａと第２弾性部１１４ｂとは、基台１１０の上端部（＋Ｚ軸端部）における幅方向の両端部（±Ｘ側端部）にそれぞれ設けられている。

弾性部１１４は、弾性を有する材質で構成されている。弾性を有する材質としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ：ＮｉｔｒｉｌＢｕｔａｄｉｅｎｅＲｕｂｂｅｒ）を選択できる。詳細は後述するが、弾性部１１４は、基台１１０に対する第１アーム１２０の回動が規制される際に、第１回動規制部材１８０の接触部１８２が接触する部分である。

図３は、第１アーム１２０を示す図であって、図２におけるIII−III断面図である。
第１アーム１２０は、図３に示すように、中空の筐体１２１と、筐体１２１の内部に設けられた梁１２２とを備えている。

ここで、本実施形態において、「梁」とは、第１アーム１２０内に設けられ、後述する第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１を第１アーム１２０に固定できる部材を意味するものとし、その範囲内において、どのような形状を有していてもよい。

筐体１２１の鉛直方向下側（−Ｚ側）の下側壁部（壁部）１２１ａには、鉛直方向（Ｚ軸方向）に貫通する孔部１２３が形成されている。筐体１２１の鉛直方向上側（＋Ｚ側）の上側壁部（壁部）１２１ｂには、鉛直方向（Ｚ軸方向）に貫通する孔部１２４が形成されている。

孔部１２３には、樹脂部材（抵抗部材）１９２が挿入されている。樹脂部材１９２は、管状であり、鉛直方向下側（−Ｚ側）の端部における管の縁部が広がったフランジ部が設けられている。フランジ部は、筐体１２１の鉛直方向下側（−Ｚ側）の表面と接触している。
孔部１２４には、樹脂部材（抵抗部材）１９３が挿入されている。樹脂部材１９３は、管状であり、鉛直方向上側（＋Ｚ側）の端部における管の縁部が広がったフランジ部が設けられている。フランジ部は、筐体１２１の鉛直方向上側（＋Ｚ側）の表面と接触している。
梁１２２には、孔部１２３と同軸の雌ネジ部１２５と、孔部１２４と同軸の雌ネジ部１２６とが形成されている。

第１アーム１２０の厚みＷ１（Ｚ軸方向長さ）は、例えば、９２ｍｍである。筐体１２１の下側壁部１２１ａの厚みＷ２（Ｚ軸方向長さ）は、例えば、４ｍｍである。筐体１２１の上側壁部１２１ｂの厚みＷ３（Ｚ軸方向長さ）は、例えば、６ｍｍである。梁１２２の厚みＷ４（Ｚ軸方向長さ）は、例えば、１２ｍｍである。

梁１２２の厚みＷ４は、後述する第１回動規制部材１８０の固定部１８４及び第２回動規制部材１８１の固定部１８７の軸方向（Ｚ軸方向）長さと等しい。
梁１２２の厚みＷ４は、筐体１２１の下側壁部１２１ａの厚みＷ２及び上側壁部１２１ｂの厚みＷ３よりも大きい。

第１アーム１２０の先端部には、第２アーム１３０が連結している。第２アーム１３０は、第１アーム１２０に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第２軸Ｊ２回りに回動可能となっている。

第２アーム１３０内には、第２アーム１３０を回動させる第２モーター１３１と、第２減速機１３２とが設置されている。第２減速機１３２の入力軸は、第２モーター１３１の回転軸に連結され、第２減速機１３２の出力軸は、第１アーム１２０に連結固定されている。そのため、第２モーター１３１が駆動し、その駆動力が第２減速機１３２を介して第１アーム１２０に伝達されると、第２アーム１３０が第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２回りに水平面（ＸＹ面）内で回動する。

第２アーム１３０は、鉛直方向下側（−Ｚ側）の面から、鉛直方向下側（−Ｚ側）に突出する凸部１３４が設けられている。凸部１３４は、本実施形態においては、第２アーム１３０の長さ方向（図１ではＹ軸方向）に延在する直方体形状である。凸部１３４は、図２に示すように、第２アーム１３０の回動が規制される際に、第２回動規制部材１８１の接触部１８５と接触する接触面１３４ａ及び接触面１３４ｂを備えている。凸部１３４の接触面１３４ａ及び接触面１３４ｂは、水平面（ＸＹ面）と垂直に交差する面である。

第２アーム１３０の先端部には、作業ヘッド１４０が配置されている。作業ヘッド１４０は、第２アーム１３０の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット１４１およびボールネジナット１４２と、スプラインナット１４１およびボールネジナット１４２に挿通されたスプラインシャフト１４３とを有している。スプラインシャフト１４３は、第２アーム１３０に対して、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う軸Ｊ３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。
スプラインシャフト１４３の先端部（下端部）には、エンドエフェクター１５０が連結されている。エンドエフェクター１５０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などが挙げられる。

第２アーム１３０内に配置された各電子部品（例えば、第２モーター１３１等）に接続される複数の配線１７０は、第２アーム１３０と基台１１０とを連結する管状の配線引き回し部１６０内を通って基台１１０内まで引き回されている。さらに、複数の配線１７０は、基台１１０内でまとめられることによって、第１モーター１１１に接続される配線とともに、基台１１０の外部に設置され、スカラロボット１００を統括制御する図示しない制御装置まで引き回される。

第１回動規制部材１８０と第２回動規制部材１８１とは、図１から図３に示すように、第１アーム１２０に設けられている。
第１回動規制部材１８０は、図２に示すように、第１回動規制部材１８０ａと、第１回動規制部材１８０ｂとを含む。
第１回動規制部材１８０は、基台１１０に対する第１アーム１２０の第１軸Ｊ１回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する部材である。
第２回動規制部材１８１は、第１アーム１２０に対する第２アーム１３０の第２軸Ｊ２回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する部材である。

第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１は、それぞれ、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の回動を規制できる範囲内において、特に限定されず、本実施形態においては、例えば、ボルトである。第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１として用いられるボルトは、例えば、Ｍ１０のボルトである。

第１回動規制部材１８０は、図３に示すように、接触部１８２と、接続部１８３と、固定部１８４とを備える。第２回動規制部材１８１は、接触部１８５と、接続部１８６と、固定部１８７とを備える。固定部１８４及び固定部１８７には、雄ネジが形成されている。

なお、本実施形態において、「接触部」とは、回動規制部材における、規制する対象となるアーム、または基台と接触する部分を意味する。「固定部」とは、回動規制部材における、梁に固定されている部分を意味する。「接続部」とは、固定部と、接触部との間の部分を意味する。

第１回動規制部材１８０は、孔部１２３から、樹脂部材１９２とワッシャー（抵抗部材）１９０とを介して、第１アーム１２０に挿入され、固定部１８４が雌ネジ部１２５に螺合されることによって、第１アーム１２０に締結固定されている。第１回動規制部材１８０の締結力によって、樹脂部材１９２とワッシャー１９０とは、圧縮力を受け弾性変形した状態となる。これにより、樹脂部材１９２とワッシャー１９０との間には、垂直抗力が生じ、接触部１８２に力が加えられた際に、樹脂部材１９２とワッシャー１９０との間に摩擦力が生じる。

接続部１８３は、筐体１２１の鉛直方向下側（−Ｚ側）に形成された孔部１２３に、孔部１２３の内壁と離間した状態で挿通されている。本実施形態においては、孔部１２３には、樹脂部材１９２が設けられているため、孔部１２３の内部に位置する接続部１８３の接触部側端部１８３ａと、孔部１２３の内壁との間には、樹脂部材１９２が設けられている。

接触部１８２は、本実施形態のように回動規制部材がボルトである場合には、ボルトのヘッド部である。接触部１８２は、筐体１２１の表面から鉛直方向下側（−Ｚ側）に突出した状態となっている。本実施形態において、接触部１８２は、平面視（ＸＹ面視）で、円形状である。接触部１８２と、筐体１２１の鉛直方向下側（−Ｚ側）の表面との間には、ワッシャー１９０と、樹脂部材１９２とが挟持された状態となっている。

第２回動規制部材１８１は、孔部１２４から、樹脂部材１９３とワッシャー（抵抗部材）１９１とを介して、第１アーム１２０に挿入され、固定部１８７が雌ネジ部１２６に螺合されることによって、第１アーム１２０に固定される。
接続部１８６は、筐体１２１の鉛直方向上側（＋Ｚ側）に形成された孔部１２４に、孔部１２４の内壁と離間した状態で挿通されている。第１回動規制部材１８０と同様に、接続部１８６の接触部側端部１８６ａと、孔部１２４の内壁との間には、樹脂部材１９３が設けられている。

接触部１８５は、接触部１８２と同様に、本実施形態においては、ボルトのヘッド部である。接触部１８５は、筐体１２１の表面から鉛直方向上側（＋Ｚ側）に突出した状態となっている。本実施形態において、接触部１８５は、平面視（ＸＹ面視）で円形状である。接触部１８５と、筐体１２１の鉛直方向上側（＋Ｚ側）の表面との間には、ワッシャー１９１と、樹脂部材１９３とが挟持された状態となっている。

本実施形態においては、第１回動規制部材１８０の接続部１８３の軸方向（Ｚ軸方向）長さＷ５は、第２回動規制部材１８１の接続部１８６の軸方向（Ｚ軸方向）長さＷ６よりも大きい。第１回動規制部材１８０の接続部１８３の長さＷ５は、例えば、５８ｍｍである。第２回動規制部材１８１の接続部１８６の長さＷ６は、例えば、３４ｍｍである。
接続部１８３の長さＷ５及び接続部１８６の長さＷ６は、固定部１８４及び固定部１８７の軸方向（Ｚ軸方向）長さ、すなわち、梁１２２の厚みＷ４よりも大きい。

第１アーム１２０の第１軸Ｊ１回りの回動は、第１回動規制部材１８０によって規制される。すなわち、図２に示すように、第１アーム１２０の平面視（ＸＹ面視）における第１軸Ｊ１に対する時計回りの回動は、第１回動規制部材１８０ａの接触部１８２が基台１１０の第１弾性部１１４ａと接触することで規制される。第１アーム１２０の平面視（ＸＹ面視）における第１軸Ｊ１に対する反時計回りの回動は、第１回動規制部材１８０ｂの接触部１８２が基台１１０の第２弾性部１１４ｂと接触することで規制される。

これにより、第１アーム１２０の回動可能範囲は、基準姿勢に対して第１軸Ｊ１回り角度±θ１の範囲となるように規制される。角度θ１は、例えば、１５０°である。

第２アーム１３０の第２軸Ｊ２回りの回動は、第２回動規制部材１８１によって規制される。すなわち、第２アーム１３０の平面視における第２軸Ｊ２に対する時計回りの回動は、第２アーム１３０の接触面１３４ａが、第２回動規制部材１８１ａの接触部１８５と接触することで規制される。第２アーム１３０の平面視における第２軸Ｊ２に対する反時計回りの回動は、第２アーム１３０の接触面１３４ｂが、第２回動規制部材１８１ｂの接触部１８５と接触することで規制される。

これにより、第２アーム１３０の回動可能範囲は、基準姿勢に対して第２軸Ｊ２回り角度±θ２の範囲となるように規制される。角度θ２は、例えば、１３０°である。

本実施形態によれば、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の回動を機械的に規制する第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１が破断することを抑制できるスカラロボットが得られる。以下、詳細に説明する。

図５は、アームの筐体に直接、回動規制部材が固定されている場合において、回動規制部材に加えられる力を説明するための断面図である。
図５に示すアーム２２０は、筐体２２１を備えている。筐体２２１には、雌ネジ２２３が形成され、回動規制部材２８０の固定部２８４が螺合されることによって固定されている。

回動規制部材２８０の接触部２８２に、第２アームまたは基台が接触して力Ｆが加えられると、筐体２２１との固定されている部分である固定部２８４に反力Ｆｒ４が発生する。その結果、回動規制部材２８０の固定部２８４にせん断応力が集中してかかり、回動規制部材２８０が破断してしまう場合があった。

これに対して、本実施形態によれば、第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１に加えられる力Ｆを２箇所に分散させて受けることができる。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１回動規制部材１８０に加えられる力を説明するための断面図である。以下の説明においては、図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて代表して第１回動規制部材１８０について説明するが、第２回動規制部材１８１についても同様である。

まず、図４（Ａ）に示すように、接触部１８２に基台１１０が接触して力Ｆが加えられると、梁１２２に固定された固定部１８４に力Ｆと反対向きの反力Ｆｒ１が発生する。これにより、図示反時計回りの曲げモーメントＭが発生する。
また、ワッシャー１９０と樹脂部材１９２との間には、上述したように第１回動規制部材１８０の締結力によって垂直抗力が生じているため、力Ｆと反対向きの摩擦力（抵抗力）Ｆｆが生じる。接続部１８３には、孔部１２３に挿通している接触部側端部１８３ａにおいて、樹脂部材１９２から力Ｆと反対向きの弾性力（抵抗力）Ｆｅが加えられる。

図４（Ｂ）に示すように、曲げモーメントＭによって、接続部１８３は曲げられ、接続部１８３における接触部側端部１８３ａは、孔部１２３の内壁に接近していく。
そして、図４（Ｃ）に示すように、接続部１８３が孔部１２３の内壁と接触すると、接続部１８３には、力Ｆと反対向きの反力Ｆｒ２が生じ、梁１２２においては、固定部１８４に、力Ｆと同じ向きの反力Ｆｒ３が生じる。力Ｆと反力Ｆｒ２とによって、接続部１８３の接触部側端部１８３ａには、せん断応力が生じる。

なお、本実施形態においては、接続部１８３と孔部１２３の内壁との間に樹脂部材１９２が設けられているため、接続部１８３と孔部１２３の内壁とは、直接的には接触せず、樹脂部材１９２を介して接触することとなる。この場合において、樹脂部材１９２は、それ以上、弾性変形を生じない状態となっている。

以上に説明したように、本実施形態によれば、接触部１８２に力Ｆが加えられた直後においては、梁１２２に固定された固定部１８４に反力Ｆｒ１が生じる。そして、接続部１８３の接触部側端部１８３ａが孔部１２３の内壁、すなわち、筐体１２１に接触すると、接続部１８３の接触部側端部１８３ａに反力Ｆｒ２が生じる。そのため、接触部１８２に加えられる力Ｆを、固定部１８４と接続部１８３の接触部側端部１８３ａとの２箇所で受けることができる。

また、接続部１８３の接触部側端部１８３ａが、孔部１２３の内壁に接触するまでの間、ワッシャー１９０及び樹脂部材１９２によって、力Ｆと反対向きの摩擦力Ｆｆ及び弾性力Ｆｅが生じる。これにより、接触によるエネルギーを低減させることができ、接続部１８３の接触部側端部１８３ａが、孔部１２３の内壁に接触した際に生じるせん断応力を緩和することができる。

以上により、本実施形態によれば、第１回動規制部材１８０に加えられる力Ｆが局所的にかかることを抑制できると共に、接続部１８３に生じるせん断応力を緩和することができるため、第１回動規制部材１８０が破断することを抑制できるスカラロボットが得られる。

また、本実施形態によれば、上記のようにして、第１アーム１２０に設けられた第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１が、分散して力Ｆを受けることによって、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の回動を規制できる。そのため、基台１１０及び第２アーム１３０が破損することを抑制することができる。すなわち、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の回動が、第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１によって機械的に規制された場合であっても、モーターや減速機が搭載された基台１１０及び第２アーム１３０の破損による交換の手間を低減することができる。

また、本実施形態によれば、梁１２２の厚みＷ４が、下側壁部１２１ａの厚みＷ２及び上側壁部１２１ｂの厚みＷ３よりも大きいため、第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１の梁１２２に対する固定を強固なものとしつつ、第１アーム１２０全体の重量を軽量化できる。

また、本実施形態によれば、第２回動規制部材１８１の接触部１８５が、第２アーム１３０に設けられた凸部１３４の接触面１３４ａ及び接触面１３４ｂに接触する。そのため、第２アーム１３０によって第２回動規制部材１８１に加えられる力の向きや大きさを安定化できる。

また、本実施形態によれば、第１回動規制部材１８０の接続部１８３の長さＷ５が、第２回動規制部材１８１の接続部１８６の長さＷ６よりも大きくなるように設定されている。そのため、第２回動規制部材１８１に比べて、第１回動規制部材１８０の方が、力Ｆが加えられる接触部１８２から固定部１８４までの距離が長くなる。その結果、モーメントアームが大きくなり、力Ｆによって生じる曲げモーメントＭが大きくなる。したがって、第１回動規制部材１８０に加えられる力Ｆによるエネルギーを、接続部１８３の曲げによってより緩和することができ、接続部１８３の接触部側端部１８３ａが筐体１２１に接触した際に生じるせん断応力をより低減できる。

第１アーム１２０に対する第２アーム１３０の回動を規制する場合における第２回動規制部材１８１に加えられる力Ｆは、第２アーム１３０の重量と、回転速度とによって決まる。これに対して、基台１１０に対する第１アーム１２０の回動を規制する場合における第１回動規制部材１８０に加えられる力Ｆは、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の重量と、それぞれの回転速度とによって決まる。そのため、第２回動規制部材１８１に加えられる力Ｆよりも、第１回動規制部材１８０に加えられる力Ｆの方が大きくなる場合が多い。したがって、上記のような構成にすることによって、本実施形態によれば、第１アーム１２０の厚みＷ１が大きくなることを抑制しつつ、より効率的に第１回動規制部材１８０及び第２回動規制部材１８１の破断を抑制することができる。

また、本実施形態においては、基台１１０における第１回動規制部材１８０が接触する部分に、弾性部１１４が設けられているため、基台１１０と第１回動規制部材１８０とが接触した場合における第１回動規制部材１８０に加えられる力Ｆを低減することができる。

なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。

本実施形態においては、第１回動規制部材１８０と第２回動規制部材１８１とのうち、いずれか一方が、本実施形態の回動規制部材の構成と異なる構成であってもよい。すなわち、第１回動規制部材１８０と第２回動規制部材１８１とのうち、いずれか一方が、例えば、図５において示したような回動規制部材２８０のような構成であってもよい。

また、本実施形態においては、ワッシャー１９０，１９１は、直接筐体１２１の表面と接触してもよい。この場合においては、樹脂部材１９２，１９３は、設けられていなくてもよいし、接続部１８３，１８６と、孔部１２３，１２４との間のみに設けられていてもよい。
また、本実施形態においては、ワッシャー１９０，１９１は、設けられていなくてもよい。

また、本実施形態においては、樹脂部材１９２，１９３は、ワッシャー１９０，１９１と筐体１２１の表面との間のみに設けられていてもよいし、接続部１８３，１８６と孔部１２３，１２４との間のみに設けられていてもよい。
樹脂部材１９２，１９３が、接続部１８３，１８６と孔部１２３，１２４との間に設けられていない場合においては、第１アーム１２０及び第２アーム１３０の回動が規制される際に、接続部１８３，１８６は、直接、孔部１２３，１２４の内壁と接触する。

また、上記本実施形態においては、抵抗部材として、ワッシャー１９０，１９１及び樹脂部材１９２，１９３を用いたが、これに限られない。抵抗部材としては、接続部１８３の接触部側端部１８３ａの孔部１２３に対する相対的な移動を抑制する抵抗力を、第１回動規制部材１８０に与えることができる部材である範囲内において、特に限定されず、例えば、弾性変形する部材であってもよいし、塑性変形する部材であってもよい。

また、上記説明した実施形態においては、第１回動規制部材１８０の接触部１８２は、基台１１０の弾性部１１４に接触するような構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、基台１１０が、基台１１０に直接固定された別部材、例えば、ボルト等を備え、第１回動規制部材１８０の接触部１８２が、その固定された別部材と接触するような構成であってもよい。
また、本実施形態においては、基台１１０の弾性部１１４は、設けられていなくてもよい。

また、上記説明した実施形態においては、第２回動規制部材１８１の接触部１８５は、第２アーム１３０に備えられた凸部１３４と接触する構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、凸部１３４の代わりに、第２アーム１３０に直接ボルトを固定し、第２回動規制部材１８１の接触部１８５がそのボルトのヘッド部と接触するような構成としてもよい。

Ｆｅ…弾性力（抵抗力）、Ｆｆ…摩擦力（抵抗力）、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｗ５…長さ（第１回動規制部材の接続部の軸方向の長さ）、Ｗ６…長さ（第２回動規制部材の接続部の軸方向の長さ）、１００…スカラロボット、１１０…基台、１１４…弾性部、１２０…第１アーム、１２１…筐体、１２１ａ…下側壁部（壁部）、１２１ｂ…上側壁部（壁部）、１２２…梁、１２３，１２４…孔部、１３０…第２アーム、１３４…凸部、１３４ａ，１３４ｂ…接触面、１８０，１８０ａ，１８０ｂ…第１回動規制部材、１８１，１８１ａ，１８１ｂ…第２回動規制部材、１８２，１８５…接触部、１８３，１８６…接続部、１８４，１８７…固定部、１９０，１９１…ワッシャー（抵抗部材）、１９２，１９３…樹脂部材（抵抗部材）

Claims

基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１軸回りに回動可能な第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１軸と離間した第２軸回りに回動可能な第２アームと、
前記第１アームに設けられ、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動を規制する第１回動規制部材と、
前記第１アームに設けられ、前記第２アームの前記第２軸回りの回動を規制する第２回動規制部材と、
を備え、
前記第１アームは、前記第１軸及び前記第２軸の軸方向に貫通する孔部が形成された壁部を備える筐体と、前記筐体の内部に設けられた梁と、を備え、
前記第１回動規制部材と前記第２回動規制部材との少なくとも一方は、接触部と、固定部と、前記接触部と前記固定部とを接続する接続部と、を備え、
前記第１回動規制部材の前記接触部は、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動が規制される際に、前記基台と接触し、
前記第２回動規制部材の前記接触部は、前記第２アームの前記第２軸回りの回動が規制される際に、前記第２アームと接触し、
前記固定部は、前記梁に固定され、
前記接続部は、前記孔部に、前記孔部の内壁と離間して挿通され、
前記接触部と前記筐体との間と、前記接続部と前記孔部の内壁との間と、のうち少なくとも一方の間には、抵抗部材が設けられることを特徴とするスカラロボット。
前記第２アームは、接触面を有する前記第１アーム側の面から前記第１アーム側に突出する凸部を備え、
前記第２回動規制部材の接触部は、前記第２アームの回動を抑制する際に、前記凸部の前記接触面と接触する、請求項１に記載のスカラロボット。
前記梁の前記軸方向の長さは、前記壁部の前記軸方向の長さよりも大きい、請求項１または２に記載のスカラロボット。
前記基台の前記接触部が接触する箇所には、弾性部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のスカラロボット。
基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１軸回りに回動可能な第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して、前記第１軸と平行であって前記第１軸と離間した第２軸回りに回動可能な第２アームと、
前記第１アームに設けられ、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する第１回動規制部材と、
前記第１アームに設けられ、前記第１アームに対する前記第２アームの前記第２軸回りの回動を、回動可能範囲が所定の範囲となるように規制する第２回動規制部材と、
を備え、
前記第１アームは、前記第１軸及び前記第２軸の軸方向に貫通する孔部が形成された壁部を備える筐体と、前記筐体の内部に設けられた梁と、を備え、
前記第２アームは、接触面を有する前記第１アーム側の面から前記第１アーム側に突出する凸部を備え、
前記基台には、弾性部が設けられ、
前記第１回動規制部材及び前記第２回動規制部材は、それぞれ、接触部と、固定部と、前記接触部と前記固定部とを接続する接続部と、を備え、
前記第１回動規制部材の前記接触部は、前記基台に対する前記第１アームの前記第１軸回りの回動が規制される際に、前記基台の前記弾性部と接触し、
前記第２回動規制部材の前記接触部は、前記第１アームに対する前記第２アームの前記第２軸回りの回動が規制される際に、前記第２アームの前記凸部の接触面と接触し、
前記固定部は、前記第１アームの前記梁に固定され、
前記接続部は、前記筐体の前記壁部に形成された前記孔部に、前記孔部の内壁と離間するようにして挿通され、
前記接触部と前記筐体との間と、前記接続部と前記孔部の内壁との間と、には、前記回動規制部材の前記孔部に対する相対的な移動に対して、前記第１回動規制部材及び前記第２回動規制部材に抵抗力を与える抵抗部材が設けられ、
前記梁の前記軸方向の長さは、前記壁部の前記軸方向の長さよりも大きく、
前記第１回動規制部材の前記接続部の前記軸方向の長さは、前記第２回動規制部材の前記接続部の前記軸方向の長さよりも大きいことを特徴とするスカラロボット。