JP7195111B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、関節部を備える産業用ロボットに関する。

従来、真空中でガラス基板を搬送する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、ガラス基板が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、基端側が本体部に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基端側が回動可能に連結される第２アーム部とから構成されている。第２アーム部の先端側には、ハンドが回動可能に連結されている。

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、ハンドおよびアームは、真空中に配置されている。第１アーム部および第２アーム部は、中空状に形成されている。第１アーム部および第２アーム部の内部の圧力は大気圧になっている。第１アーム部の内部には、第１アーム部に対して第２アーム部を回動させるための第１モータと、第２アーム部に対してハンドを回動させるための第２モータとが配置されている。第１アーム部と第２アーム部との連結部となる関節部には、第１モータの回転を減速して第２アーム部に伝達する減速機が配置されている。減速機は、中空減速機であり、減速機の内周側には、中空回転軸が配置されている。

また、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、減速機の入力軸に、プーリが固定されている。プーリには、ベルトを介して第１モータの動力が伝達されている。プーリの内周側には、転がり軸受が配置されている。転がり軸受の内輪は、中空回転軸に固定されている。転がり軸受の外輪の外周面には、プーリの内周面が所定の接触圧で接触しており、転がり軸受の外輪の外周面とプーリの内周面との間の摩擦力によって、プーリと外輪とが一緒に回転する。なお、中空回転軸の下端部には、プーリが固定されており、このプーリには、ベルトを介して第２モータの動力が伝達されている。

特開２０１４－１４４５２７号公報

特許文献１に記載の産業用ロボットでは、関節部に配置される減速機で熱が発生する。減速機で発生する熱を効率的に放散するため、減速機の入力軸に固定されるプーリ（すなわち、減速機の入力軸に接触するプーリ）は、熱伝導率が高くて放熱性が高い材料で形成されていることが好ましい。また、特許文献１に記載の産業用ロボットでは、関節部における慣性モーメントを低減するため、プーリは、軽量であることが好ましい。そこで、本願発明者は、減速機の入力軸に固定されるプーリをアルミニウム合金で形成することを検討している。

しかしながら、本願発明者の検討によると、特許文献１に記載の産業用ロボットにおいて、減速機の入力軸に固定されるプーリをアルミニウム合金で形成した場合、転がり軸受の外輪は一般に鋼鉄で形成されており、プーリの熱膨張係数が外輪の熱膨張係数よりも大幅に大きくなるため、減速機で発生する熱の影響でプーリおよび外輪が熱膨張すると、外輪の外周面とプーリの内周面との接触圧が低下して、外輪とプーリとの間で滑りが生じるおそれがあることが明らかになった。また、外輪とプーリとの間で滑りが生じると、減速機で発生する熱に加えて、外輪とプーリとの間で摩擦熱が発生するため、熱の影響で転がり軸受が破損するおそれがあることが本願発明者の検討によって明らかになった。

そこで、本発明の課題は、関節部に配置される減速機の入力側に連結されるプーリと、プーリの内周側に配置される転がり軸受とを備える産業用ロボットにおいて、プーリがアルミニウム合金で形成されていても、減速機で生じる熱に起因する転がり軸受の損傷を抑制する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、関節部を備える産業用ロボットにおいて、関節部に配置される減速機と、減速機の入力側に連結されるアルミニウム合金製のプーリと、鋼鉄製の外輪を有しプーリの内周側に配置される転がり軸受と、プーリに固定されるとともにプーリの径方向において転がり軸受の外輪とプーリとの間に配置される筒状のスリーブとを備え、スリーブは、円筒状の円筒部と、円筒部の一端に繋がるとともに円筒部の内周側に繋がる円環状の円環部とを備えるとともに、アルミニウム合金よりも熱膨張係数が鋼鉄に近い材料または鋼鉄で形成され、プーリは、減速機の入力軸に固定される被固定部を備え、入力軸に固定されるとともに、入力軸に接触し、円筒部の内周面は、所定の接触圧で外輪の外周面に接触し、プーリおよびスリーブは、入力軸の軸方向において入力軸の一端面と円環部との間に被固定部が挟まれた状態で、円環部および被固定部に挿通されるネジによって入力軸に固定されていることを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、アルミニウム合金製のプーリに固定されるとともにプーリの径方向において転がり軸受の外輪とプーリとの間に配置されるスリーブの内周面は、所定の接触圧で転がり軸受の外輪の外周面に接触している。また、本発明では、スリーブは、アルミニウム合金よりも熱膨張係数が鋼鉄に近い材料または鋼鉄で形成されている。そのため、本発明では、プーリがアルミニウム合金で形成されていても、減速機で発生する熱の影響で転がり軸受の外輪およびスリーブが熱膨張したときの、外輪の外周面とスリーブの内周面との接触圧の低下を抑制することが可能になる。

したがって、本発明では、プーリがアルミニウム合金で形成されていても、減速機で発生する熱の影響で転がり軸受の外輪およびスリーブが熱膨張したときの、外輪とスリーブとの間の滑りを抑制して、外輪とスリーブとの間の摩擦熱の発生を抑制することが可能になる。その結果、本発明では、プーリがアルミニウム合金で形成されていても、減速機で生じる熱に起因する転がり軸受の損傷を抑制することが可能になる。また、本発明では、プーリは、減速機の入力軸に固定され、減速機の入力軸に接触している。そのため、プーリの径方向において、転がり軸受の外輪とプーリとの間にスリーブが配置されていても、減速機の入力軸に接触するアルミニウム合金製のプーリを用いて、減速機で発生する熱を効率的に放散することが可能になる。さらに、本発明では、スリーブは、円筒状の円筒部と、円筒部の一端に繋がるとともに円筒部の内周側に繋がる円環状の円環部とを備え、プーリは、入力軸に固定される被固定部を備え、円筒部の内周面が所定の接触圧で外輪の外周面に接触し、プーリおよびスリーブは、入力軸の軸方向において入力軸の一端面と円環部との間に被固定部が挟まれた状態で、円環部および被固定部に挿通されるネジによって入力軸に固定されている。そのため、共通のネジを用いて、減速機の入力軸にプーリを固定することが可能になるとともに、プーリにスリーブを固定することが可能になる。したがって、入力軸にプーリを固定するためのネジと、プーリにスリーブを固定するためのネジとが個別に設けられている場合と比較して、関節部の構成を簡素化することが可能になる。また、内周面が所定の接触圧で外輪の外周面に接触する円筒部の形状が単純な円筒状となっているため、円筒部の内周面の寸法公差を小さくしても、スリーブの製造を容易に行うことが可能になる。したがって、スリーブの製造コストを低減しつつ、円筒部の内周面を精度良く形成することが可能になり、その結果、円筒部の内周面と外輪の外周面との接触圧のばらつきを抑制することが可能になる。

本発明において、スリーブは、鋼鉄で形成されていることが好ましい。このように構成すると、スリーブの硬度を転がり軸受の外輪の硬度と同じにするか、または、スリーブの硬度を転がり軸受の外輪の硬度に近づけることが可能になる。したがって、減速機で発生する熱の影響で転がり軸受の外輪およびスリーブが熱膨張したときに、仮に、外輪とスリーブとの間で滑りが発生したとしても、外輪およびスリーブの摩耗を抑制することが可能になる。

本発明において、産業用ロボットは、たとえば、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、アームは、基端側が本体部に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基端側が回動可能に連結されるとともに先端側にハンドが回動可能に連結される第２アーム部とを備え、第１アーム部と第２アーム部との連結部となる関節部に、減速機とプーリと転がり軸受とスリーブとが配置されている。

以上のように、本発明では、関節部に配置される減速機の入力側に連結されるプーリと、プーリの内周側に配置される転がり軸受とを備える産業用ロボットにおいて、プーリがアルミニウム合金で形成されていても、減速機で生じる熱に起因する転がり軸受の損傷を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 図１に示す関節部の内部構造を側面から説明するための断面図である。 図２のＥ部の拡大図である。

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。

（産業用ロボットの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。図２は、図１に示す関節部１６の内部構造を側面から説明するための断面図である。

本形態の産業用ロボット１（以下、「ロボット１」とする。）は、搬送対象物である有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ用のガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための水平多関節型のロボットである。ロボット１は、有機ＥＬディスプレイの製造システムに組み込まれて使用される。ロボット１は、基板２が搭載されるハンド３と、ハンド３が先端側に回動可能に連結されるアーム４と、アーム４の基端側が回動可能に連結される本体部５とを備えている。

また、ロボット１は、本体部５が収容されるケース体７を備えている。ケース体７には、本体部５を昇降させる昇降機構（図示省略）が収容されている。ケース体７の上端には、円板状に形成されたフランジ８が固定されている。フランジ８には、本体部５の上端側部分が配置される貫通孔が形成されている。なお、図１（Ａ）では、ケース体７およびフランジ８の図示を省略している。

ハンド３およびアーム４は、本体部５よりも上側に配置されている。また、ハンド３およびアーム４は、フランジ８よりも上側に配置されている。ロボット１の、フランジ８の下端面よりも上側の部分は、有機ＥＬディスプレイの製造システムを構成する真空チャンバーの内部に配置されている。すなわち、ロボット１の、フランジ８の下端面よりも上側の部分は、真空領域ＶＲの中に配置されており、ハンド３およびアーム４は、真空中に配置されている。一方、ロボット１の、フランジ８の下端面よりも下側の部分は、大気領域ＡＲの中（大気中）に配置されている。ロボット１は、真空中で基板２を搬送する。

ハンド３は、アーム４に連結される基部１０と、基板２が搭載される直線状の４本のフォーク部１１とを備えている。アーム４は、第１アーム部１３と第２アーム部１４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１３および第２アーム部１４は、中空状に形成されている。第１アーム部１３の基端側は、本体部５に回動可能に連結されている。第１アーム部１３の先端側には、第２アーム部１４の基端側が回動可能に連結されている。第２アーム部１４の先端側には、ハンド３（具体的には、基部１０）が回動可能に連結されている。第２アーム部１４は、第１アーム部１３よりも上側に配置されている。また、ハンド３は、第２アーム部１４よりも上側に配置されている。

アーム４と本体部５との連結部（すなわち、第１アーム部１３と本体部５との連結部）は、関節部１５となっている。第１アーム部１３と第２アーム部１４との連結部は、関節部１６となっている。アーム４とハンド３との連結部（すなわち、第２アーム部１４とハンド３との連結部）は、関節部１７となっている。すなわち、ロボット１は、複数の関節部１５～１７を備えている。具体的には、ロボット１は、３個の関節部１５～１７を備えている。

ケース体７には、本体部５に対して第１アーム部１３を回動させる回動機構（図示省略）が収容されている。この回動機構は、モータ、および、このモータの回転を減速して第１アーム部１３に伝達する減速機等を備えている。関節部１５には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ磁性流体シール（図示省略）が配置されている。また、関節部１５には、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐためのベローズ（図示省略）が配置されている。ベローズは、磁性流体シールの外周側に配置されており、本体部５が昇降すると伸縮する。

上述のように、第１アーム部１３および第２アーム部１４は、中空状に形成されている。中空状に形成される第１アーム部１３および第２アーム部１４の内部の圧力は大気圧となっている。第１アーム部１３の内部には、第１アーム部１３に対して第２アーム部１４を回動させるための第１モータ２１と、第２アーム部１４に対してハンド３を回動させるための第２モータ（図示省略）とが配置されている。関節部１６には、第１モータ２１の回転を減速して第２アーム部１４に伝達する減速機２２が配置されている。

減速機２２は、減速機２２の径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。具体的には、減速機２２は、中空波動歯車装置である。減速機２２は、中空状に形成される入力軸２３および出力軸２４を備えている。入力軸２３は、入力軸２３の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、入力軸２３の軸方向である。また、出力軸２４は、出力軸２４の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。出力軸２４は、入力軸２３の上側に配置されている。

また、減速機２２は、出力軸２４を回動可能に支持する軸受２５と、出力軸２４の外周側に配置される磁性流体シール２６とを備えている。さらに、減速機２２は、剛性内歯歯車２８と、可撓性外歯歯車２９と、入力軸２３の外周側に取り付けられるウエーブベアリング３０と、軸受２５および磁性流体シール２６を保持するケース体３１とを備えている。

ケース体３１の上端部は、第１アーム部１３の先端部の上面側に固定されている。軸受２５は、クロスローラベアリングである。軸受２５の外輪は、ケース体３１の上端部に固定されている。軸受２５の内輪は、出力軸２４に固定されている。出力軸２４の上端面は、第２アーム部１４の基端部の下面に固定されている。磁性流体シール２６は、軸受２５の上側に配置されており、真空領域ＶＲへの空気の流入を防ぐ機能を果たしている。磁性流体シール２６の磁石およびポールピースは、ケース体３１の上端部の内周面に固定されている。ポールピースの内周面と出力軸２４の外周面との間では、磁性流体が保持されている。

入力軸２３は、軸受を介してケース体３１の下端部に回転可能に支持されている。入力軸２３には、上下方向から見たときの外周面の形状が楕円形状となる楕円部が形成されている。剛性内歯歯車２８は、ケース体３１の下端部に固定されている。剛性内歯歯車２８の内周面には、内歯が形成されている。可撓性外歯歯車２９の上端部は、出力軸２４の下端に固定されている。可撓性外歯歯車２９の下端部の外周面には、剛性内歯歯車２８の内歯と噛み合う外歯が形成されている。可撓性外歯歯車２９は、入力軸２３に対して相対回転可能となっている。

ウエーブベアリング３０は、可撓性の内輪および外輪を備えたボールベアリングである。このウエーブベアリング３０は、入力軸２３の楕円部の外周面に沿って配置されており、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車２９の、外歯が形成される下端部は、ウエーブベアリング３０を囲むようにウエーブベアリング３０の外周側に配置されており、この部分は、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車２９の外歯は、楕円状に撓む可撓性外歯歯車２９の下端側部分の長軸方向の２か所で、剛性内歯歯車２８の内歯と噛み合っている。なお、第１モータ２１の動力が減速機２２に伝達されると、減速機２２では、主として、剛性内歯歯車２８と可撓性外歯歯車２９との噛み合い部分で熱が発生する。

減速機２２の入力側には、プーリ３２が連結されている。具体的には、減速機２２の入力軸２３にプーリ３２が固定されている。プーリ３２は、入力軸２３の下端に固定されている。プーリ３２は、軸受を介してケース体３１の下端部に回転可能に支持されており、入力軸２３と一緒にケース体３１に対して回転可能となっている。プーリ３２の中心には、上下方向に貫通する貫通穴が形成されている。プーリ３２には、ベルト３３を介して第１モータ２１の動力が伝達されている。ベルト３３は、歯付きベルトである。

減速機２２の内周側には、中空回転軸３４が配置されている。具体的には、入力軸２３、出力軸２４およびプーリ３２の内周側に中空回転軸３４が配置されている。中空回転軸３４は、上下方向に細長い円柱状に形成されている。中空回転軸３４の外周面と出力軸２４の内周面との間には、軸受３５が配置されている。また、中空回転軸３４の外周面とプーリ３２の内周面との間には、軸受３６が配置されている。

中空回転軸３４の下端部には、プーリ３７が固定されている。プーリ３７の中心には、上下方向に貫通する貫通穴が形成されている。プーリ３７は、プーリ３２の下側に配置されている。プーリ３７には、ベルト３８を介して第２モータの動力が伝達されている。ベルト３８は、歯付きベルトである。中空回転軸３４の上端部には、プーリ３９が固定されている。プーリ３９の中心には、上下方向に貫通する貫通穴が形成されている。プーリ３９は、第２アーム部１４の基端側の内部に配置されている。

関節部１７には、第２モータの回転を減速してハンド３に伝達する減速機（図示省略）が配置されている。この減速機は、減速機２２と同様に、中空波動歯車装置である。この減速機の入力軸には、プーリ（図示省略）が固定されており、このプーリとプーリ３９とにはベルト４０が架け渡されている。ベルト４０は、歯付きベルトである。また、この減速機の出力軸は、ハンド３に固定され、ケース体は、第２アーム部１４の先端部に固定されている。

（関節部の構成）
図３は、図２のＥ部の拡大図である。

上述のように、関節部１６には、減速機２２が配置されている。また、関節部１６には、プーリ３２および軸受３６が配置されている。軸受３６は、上述のように、中空回転軸３４の外周面とプーリ３２の内周面との間に配置されている。すなわち、軸受３６は、プーリ３２の内周側に配置されている。さらに、関節部１６には、プーリ３２の径方向において軸受３６とプーリ３２との間に配置される筒状のスリーブ４５が配置されている。

軸受３６は、転がり軸受である。具体的には、軸受３６は、球軸受（ボールベアリング）であり、鋼鉄製の内輪３６ａと、鋼鉄製の外輪３６ｂと、内輪３６ａと外輪３６ｂとの間に配置される鋼鉄製の複数のボール３６ｃとを備えている。内輪３６ａは、中空回転軸３４に固定されている。本形態では、内輪３６ａは、上下方向において、中空回転軸３４とプーリ３７との間に挟まれた状態で、プーリ３７に挿通されるネジ４６によって中空回転軸３４に固定されている。

具体的には、中空回転軸３４の下端部に、内輪３６ａの上端面が当接する当接面が形成されており、この当接面は、上下方向に直交する円環状の平面となっている。また、プーリ３７には、ネジ４６が挿通される貫通穴が上下方向でプーリ３７を貫通するように形成され、中空回転軸３４の下端面には、ネジ４６の上端部がねじ込まれるネジ穴が形成されている。内輪３６ａは、中空回転軸３４の当接面とプーリ３７の上面との間に挟まれた状態で、プーリ３７の貫通穴に挿通されて中空回転軸３４のネジ穴にねじ込まれるネジ４６によって中空回転軸３４に固定されている。また、プーリ３７は、ネジ４６によって、中空回転軸３４に固定されている。

プーリ３２は、アルミニウム合金で形成されている。上述のように、プーリ３２の中心には、上下方向に貫通する貫通穴が形成されている。プーリ３２は、ベルト３３が係合する円環状のベルト係合部３２ａと、入力軸２３に固定される円環状の被固定部３２ｂとを備えている。本形態のプーリ３２は、ベルト係合部３２ａと被固定部３２ｂとから構成されている。ベルト係合部３２ａは、プーリ３２の下側部分を構成し、被固定部３２ｂは、プーリ３２の上側部分を構成している。

ベルト係合部３２ａの外径は、被固定部３２ｂの外径よりも大きくなっている。ベルト係合部３２ａの内径は、被固定部３２ｂの内径よりも大きくなっている。ベルト係合部３２ａの内周面と被固定部３２ｂの内周面との境界には、段差面３２ｃが形成されている。段差面３２ｃは、上下方向に直交する平面である。また、段差面３２ｃは、プーリ３２の軸心を中心とする円環状の平面である。ベルト係合部３２ａの外周面には、複数の歯が形成されている。プーリ３２の径方向における被固定部３２ｂの内側部分には、プーリ３２を入力軸２３に固定するためのネジ４７が挿通される貫通穴が形成されている。この貫通穴は、上下方向で被固定部３２ｂを貫通している。

スリーブ４５は、鋼鉄で形成されている。スリーブ４５は、円筒状の円筒部４５ａと、円筒部４５ａの一端に繋がる円環状の円環部４５ｂとを備えている。本形態のスリーブ４５は、円筒部４５ａと円環部４５ｂとから構成されている。円筒部４５ａは、円筒部４５ａの軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。円環部４５ｂは、円筒部４５ａの上端に繋がっている。また、円環部４５ｂは、円筒部４５ａの内周側に繋がっている。円筒部４５ａと円環部４５ｂとは、同軸上に配置されている。

円筒部４５ａの外径は、ベルト係合部３２ａの内径と略等しくなっている。円環部４５ｂの内径は、被固定部３２ｂの内径と略等しくなっている。円筒部４５ａの外周面は、ベルト係合部３２ａの内周面に接触している。円環部４５ｂの上面は、段差面３２ｃに接触している。円環部４５ｂは、ネジ４７が挿通される貫通穴が形成されている。この貫通穴は、上下方向で円環部４５ｂを貫通している。

スリーブ４５は、プーリ３２に固定されるとともに入力軸２３に固定されている。また、上述のように、プーリ３２は、入力軸２３の下端に固定されている。具体的には、プーリ３２およびスリーブ４５は、上下方向において、入力軸２３の下端面と円環部４５ｂとの間に被固定部３２ｂが挟まれた状態で、円環部４５ｂの貫通穴および被固定部３２ｂの貫通穴に挿通されるネジ４７によって入力軸２３に固定されている。入力軸２３の下端面には、ネジ４７の上端部がねじ込まれるネジ穴が形成されている。

被固定部３２ｂの上端面は、入力軸２３の下端面に接触している。すなわち、プーリ３２は、入力軸２３に接触している。スリーブ４５は、プーリ３２の径方向において軸受３６の外輪３６ｂとプーリ３２との間に配置されている。スリーブ４５の内周面は、軸受３６の外輪３６ｂの外周面に所定の接触圧で接触している。具体的には、スリーブ４５の円筒部４５ａが、プーリ３２の径方向において軸受３６の外輪３６ｂとプーリ３２のベルト係合部３２ａとの間に配置されており、円筒部４５ａの内周面が外輪３６ｂの外周面に所定の接触圧で接触している。本形態では、外輪３６ｂは、スリーブ４５に中間嵌めによって嵌め込まれている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、鋼鉄製の軸受３６の外輪３６ｂの外周面に内周面が所定の接触圧で接触するスリーブ４５は、鋼鉄で形成されている。そのため、本形態では、プーリ３２がアルミニウム合金で形成されていても、減速機２２で発生する熱の影響で外輪３６ｂおよびスリーブ４５が熱膨張したときの、外輪３６ｂの外周面とスリーブ４５の内周面との接触圧の低下を抑制することが可能になる。

したがって、本形態では、プーリ３２がアルミニウム合金で形成されていても、減速機２２で発生する熱の影響で外輪３６ｂおよびスリーブ４５が熱膨張したときの、外輪３６ｂとスリーブ４５との間の滑りを抑制して、外輪３６ｂとスリーブ４５との間の摩擦熱の発生を抑制することが可能になる。その結果、本形態では、プーリ３２がアルミニウム合金で形成されていても、減速機２２で生じる熱に起因する軸受３６の損傷を抑制することが可能になる。

また、本形態では、スリーブ４５が鋼鉄で形成されているため、スリーブ４５の硬度を外輪３６ｂの硬度と同じにするか、または、スリーブ４５の硬度を外輪３６ｂの硬度に近づけることが可能になる。したがって、本形態では、減速機２２で発生する熱の影響で外輪３６ｂおよびスリーブ４５が熱膨張したときに、仮に、外輪３６ｂとスリーブ４５との間で滑りが発生したとしても、外輪３６ｂおよびスリーブ４５の摩耗を抑制することが可能になる。

本形態では、内周面が所定の接触圧で外輪３６ｂの外周面に接触する円筒部４５ａの形状は、単純な円筒状となっている。そのため、本形態では、円筒部４５ａの内周面の寸法公差を小さくしても、スリーブ４５の製造を容易に行うことが可能になる。したがって、本形態では、スリーブ４５の製造コストを低減しつつ、円筒部４５ａの内周面を精度良く形成することが可能になり、その結果、円筒部４５ａの内周面と外輪３６ｂの外周面との接触圧のばらつきを抑制することが可能になる。

本形態では、プーリ３２は、減速機２２の入力軸２３に接触している。そのため、本形態では、プーリ３２の径方向において、外輪３６ｂとプーリ３２との間にスリーブ４５が配置されていても、入力軸２３に接触するアルミニウム合金製のプーリ３２を用いて、減速機２２で発生する熱を効率的に放散することが可能になる。

本形態では、プーリ３２およびスリーブ４５は、上下方向において、入力軸２３の下端面と円環部４５ｂとの間に被固定部３２ｂが挟まれた状態で、円環部４５ｂの貫通穴および被固定部３２ｂの貫通穴に挿通されるネジ４７によって入力軸２３に固定されている。すなわち、本形態では、共通のネジ４７によって、入力軸２３にプーリ３２が固定されるとともに、プーリ３２にスリーブ４５が固定されている。そのため、本形態では、入力軸２３にプーリ３２を固定するためのネジと、プーリ３２にスリーブ４５を固定するためのネジとが個別に設けられている場合と比較して、関節部１６の構成を簡素化することが可能になる。

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

上述した形態において、スリーブ４５は、鋼鉄以外の材料で形成されていても良い。具体的には、スリーブ４５は、アルミニウム合金よりも熱膨張係数が鋼鉄に近い材料で形成されていても良い。たとえば、スリーブ４５は、黄銅（真鍮）等の銅合金で形成されていても良い。この場合であっても、減速機２２で発生する熱の影響で外輪３６ｂおよびスリーブ４５が熱膨張したときの、外輪３６ｂの外周面とスリーブ４５の内周面との接触圧の低下を抑制することが可能になるため、プーリ３２がアルミニウム合金で形成されていても、減速機２２で生じる熱に起因する軸受３６の損傷を抑制することが可能になる。なお、この場合であっても、スリーブ４５は、アルミニウム合金よりも硬度が鋼鉄に近い材料で形成されていることが好ましい。

上述した形態において、入力軸２３にプーリ３２を固定するためのネジと、プーリ３２にスリーブ４５を固定するためのネジとが個別に設けられていても良い。また、上述した形態において、減速機２２の入力軸２３にプーリ３２が接触していなくても良い。この場合には、スリーブ４５が入力軸２３に接触している。さらに、上述した形態において、軸受３６は、コロ軸受でもあっても良い。

上述した形態において、内輪３６ａは、締り嵌めによって、中空回転軸３４の下端部に嵌め込まれて固定されていても良いし、その他の固定手段によって中空回転軸３４の下端部に固定されていても良い。また、上述した形態において、関節部１６と同様に、関節部１７に配置される減速機の入力軸にアルミニウム合金製のプーリが固定され、このプーリの内周側に軸受３６が配置されるとともに、このプーリの径方向において軸受３６とプーリとの間にスリーブ４５が配置されていても良い。

上述した形態において、ハンド３およびアーム４は、大気中に配置されていても良い。すなわち、ロボット１は、大気中で基板２を搬送しても良い。また、上述した形態において、第１アーム部１３および第２アーム部１４の内部が真空となっていても良い。また、上述した形態において、１台のモータによって、第１アーム部１３に対して第２アーム部１４が回動し、かつ、第２アーム部１４に対してハンド３が回動するように、モータからアーム４への動力の伝達機構が構成されていても良い。

上述した形態において、アーム４は、３個以上のアーム部によって構成されても良い。また、上述した形態において、アーム４は、１個の第１アーム部１３と、この１個の第１アーム部１３に回動可能に連結される２個の第２アーム部１４とによって構成されても良い。さらに、上述した形態において、ロボット１は、本体部５に基端側が回動可能に連結される２本のアーム４と、２本のアーム４のそれぞれの先端側に回動可能に連結される２個のハンド３とを備えていても良い。すなわち、ロボット１は、４個以上の関節部を備えていても良い。また、ロボット１が備える関節部の数は、１個であっても良い。

上述した形態では、ロボット１によって搬送される搬送対象物は有機ＥＬディスプレイ用の基板２であるが、ロボット１によって搬送される搬送対象物は、液晶ディスプレイ用のガラス基板であっても良いし、半導体ウエハ等であっても良い。また、上述した形態では、ロボット１は、搬送対象物を搬送するための水平多関節型のロボットであるが、ロボット１は、溶接ロボット等の他の用途で使用される垂直多関節型のロボットであっても良い。

なお、上述した形態において、プーリ３２を、アルミニウム合金以外の材料で形成することも可能である。この場合には、たとえば、プーリ３２は、黄銅等の熱膨張係数が鋼鉄よりも比較的高い金属や樹脂で形成されている。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ 基板（ガラス基板、搬送対象物）
３ ハンド
４ アーム
５ 本体部
１３ 第１アーム部
１４ 第２アーム部
１６ 関節部
２２ 減速機
２３ 入力軸
３２ プーリ
３２ｂ 被固定部
３６ 軸受（転がり軸受）
３６ｂ 外輪
４５ スリーブ
４５ａ 円筒部
４５ｂ 円環部
４７ ネジ

Claims (3)

1. 関節部を備える産業用ロボットにおいて、
   前記関節部に配置される減速機と、前記減速機の入力側に連結されるアルミニウム合金製のプーリと、鋼鉄製の外輪を有し前記プーリの内周側に配置される転がり軸受と、前記プーリに固定されるとともに前記プーリの径方向において前記転がり軸受の前記外輪と前記プーリとの間に配置される筒状のスリーブとを備え、
   前記スリーブは、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一端に繋がるとともに前記円筒部の内周側に繋がる円環状の円環部とを備えるとともに、アルミニウム合金よりも熱膨張係数が鋼鉄に近い材料または鋼鉄で形成され、
   前記プーリは、前記減速機の入力軸に固定される被固定部を備え、前記入力軸に固定されるとともに、前記入力軸に接触し、
   前記円筒部の内周面は、所定の接触圧で前記外輪の外周面に接触し、
   前記プーリおよび前記スリーブは、前記入力軸の軸方向において前記入力軸の一端面と前記円環部との間に前記被固定部が挟まれた状態で、前記円環部および前記被固定部に挿通されるネジによって前記入力軸に固定されていることを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記スリーブは、鋼鉄で形成さ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. 搬送対象物が搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、
   前記アームは、基端側が前記本体部に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基端側が回動可能に連結されるとともに先端側に前記ハンドが回動可能に連結される第２アーム部とを備え、
   前記第１アーム部と前記第２アーム部との連結部となる前記関節部に、前記減速機と前記プーリと前記転がり軸受と前記スリーブとが配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

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