JP7207228B2 - ロボット用台座及びロボット - Google Patents

Description

本発明は、ロボット用台座及びロボットに関する。

産業用ロボット等のロボットには、ローラ移動式の架台にロボット本体を配置することでロボットのレイアウト変更等に配慮されているものがある（例えば特許文献１参照）。この種のロボットによれば、据え付けタイプのロボットと比較して、ユーザの利便性の向上等が期待できる。

特開２０１８－１７６３０５号公報

近年ではロボットの小型化や信頼性の向上（安全柵を必須としないロボットの開発）に伴い人間とロボットとの協働が実現されつつある。本願発明者は、小型化されたロボット本体を台座に搭載し、この台座をテーブル等の設置対象に非固定となるようにして載置することでロボットが設置される構成を考案した。こうした構成によれば、人間とロボットとの協働の実現に大きく寄与できる。

但し、人間とロボットとの協働を前提とした作業環境においては人間がロボットや設置対象に当たることでロボットの位置が初期の設置位置からずれる可能性がある。このような位置ずれはロボットの予期しない動作の要因になると懸念される。ここで、ロボットの位置ずれについては例えば台座を大型化したり重くしたりすることにより抑制できるものの、このような対策を講じた場合にはロボットを移動させる際の作業負荷が大きくなったり、ロボットの設置領域が嵩んだりすると想定される。このように、人間とロボットとの協働を促進すべくロボットの設置自由度の向上を図る上では、ロボットに係る構成に改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ロボットの設置自由度を好適に向上させることにある。

以下、上記課題を解決するための手段について記載する。

第１の手段は、ロボット本体が搭載される台座本体を有し、前記台座本体に前記ロボット本体が固定された状態で当該台座本体が設置面に非固定となるようにして載置されるロボット用台座であって、前記台座本体には、上下に貫通する貫通部が形成されており、前記貫通部に挿通された状態で前記設置面に載置され、当該設置面に載置されることで自立する自立体を備え、前記台座本体及び前記自立体が前記設置面に載置された状態では、前記自立体と前記貫通部の内壁との間に、水平方向における前記自立体と前記台座本体との相対変位を可能とする隙間が形成されるように構成されている。

台座本体を設置面（テーブル等）に対して非固定となるようにして載置する構成においては、ロボットの設置自由度を高めてユーザ等の利便性向上に寄与できる。しかしながら、このような構成では台座が固定されていないため、人間がロボット本体や設置面（テーブル等）に当たることにより水平方向におけるロボットの位置が初期位置（設置時の位置）から変化し得る。このような位置ずれは、ロボットの予期しない動作の要因になり、利便性の向上に起因してロボットに対する信頼性が低下すると懸念される。この点、上記第１の手段に示した構成によれば、ロボットの位置がずれた場合には、水平方向において自立体と台座本体との相対位置が変化する。つまり、台座に位置ずれの痕跡が残ることとなる。作業者や管理者は自立体と台座本体（貫通部）との位置関係を目視で確認することにより、位置ずれ発生の有無を把握することができる。このように、位置ずれの早期把握ができる構成とすれば、位置ずれに起因した予期せぬ動作を抑制し、利便性の向上に起因したロボットの信頼性の低下を抑えることができる。また、上記構成によれば、台座本体が動かないように当該台座本体のサイズや重量を無理に大きくしなくてもよいため、設置スペースの確保が難しくなったり設置時の作業負荷が大きくなったりすることを抑制できる。故に、ロボットの設置自由度を好適に向上させることができる。

第２の手段では、前記自立体は、前記貫通部に挿通される軸部と、前記軸部の上端部に設けられ前記台座本体に上方から対向する上側フランジ部とを有し、前記上側フランジ部は、前記貫通部を通過不可となるように形成されている。

上記構成によれば、自立体の上側フランジ部が台座本体に当接することで台座本体からの自立体の抜け落ちを回避できる。このような構成とすれば、台座載置の前に自立体を台座本体に組みつけておくこと（事前組み付け）が可能となり、作業者の利便性を向上させることができる。

第３の手段では、前記自立体は、前記台座本体及び前記自立体が前記設置面に載置された状態においては、前記上側フランジ部と前記台座本体の上面との間に隙間が形成されるように構成されている。

上記構成によれば、自立体が自立することで上側フランジ部が台座本体の上面から離間し、両者の間に隙間が形成される。このような構成とすれば上記位置ずれが発生する際に当該台座本体との間の摩擦によって自立体が台座本体に追従するようにして変位することを回避できる。すなわち、位置ずれが発生したにも関わらず、その痕跡が残らなくなることを回避できる。

第４の手段では、前記自立体は、前記上側フランジ部が前記台座本体の上面に当接した状態では、当該自立体の下端が前記台座本体の下端よりも下方に突出するように構成されている。

上記構成によれば、自立体を台座本体に組み付けた状態では、台座本体の下端から自立体の下端が突出する。このような構成とすれば、台座を載置する際に先に自立体が設置面に当たって降下が止まり、台座が更に降下することで上下方向における自立体と台座本体との位置関係を変化させることができる。これにより、上記追従を回避し、上記第３の手段に示した効果を好適に発揮させることができる。

また、載置に伴って自動的に上側フランジ部を台座本体の上面から離間させることができるため、作業忘れ等によって上側フランジ部が台座本体に当接したままとなることを回避することができる。なお、上記構成は、作業者が自立体に触れる機会を減らす上でも好ましい。

第５の手段では、前記台座本体の上面において前記上側フランジ部と対向する部分には前記台座本体と前記自立体との相対変位を目視により確認する際に指標となる基準マーカが設けられている。

上記構成によれば、基準マーカと上側フランジ部とを見比べることで位置ずれを確認できる。このような構成では、貫通部の内部をのぞき込む必要が無いため、確認作業の容易化を実現し、作業が煩わしい等の理由から位置ずれ確認の機能が上手く活用されなくなることを抑制できる。

第６の手段では、前記台座本体は、当該台座本体が前記設置面に載置されていない場合に前記自立体を保持可能となるように構成されており、前記自立体が前記台座本体によって保持された状態では、水平方向において前記自立体の当該台座本体に対する位置が所定位置となるように規定する規定手段を備えている。

上記構成に示すように自立体が台座本体により保持される際に自動的に位置合わせ（センタリング）される構成とすれば、台座の載置後に手作業で位置合わせを行う必要がなくなる。これは、作業者の利便性の向上を図る上で好ましい。

第７の手段では、前記自立体が前記台座本体によって保持された状態でそれら台座本体及び自立体が前記設置面へ載置される場合には、前記自立体が前記所定位置に留まるようにして前記台座本体と前記自立体とが離間する構成となっている。

例えば手作業によって位置合わせを行う構成を想定した場合には、作業ばらつきの影響により位置ずれ確認の機能が上手く発揮されないといった事象が発生し得る。この点、上記構成によれば、台座を持ち上げて設置面に載せることで自立体が位置合わせされた状態でセットされるため、作業者が自立体に触れる機会を減らすことができる。これにより、作業ミス等に起因して上記確認機能が上手く発揮されなくなることを抑制できる。

第８の手段では、前記自立体は、前記貫通部に挿通される軸部を有し、前記規定手段は、前記貫通部の内壁の少なくとも一部を構成し、前記台座本体の上面側から下面側に向けて内径が小さくなる貫通部側テーパ部と、前記軸部の周面の少なくとも一部を構成し、前記貫通部側テーパ部に係合する軸部側テーパ部とを有し、前記自立体は、前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部とが係合した状態では、当該自立体の下端が前記貫通部から下方に突出し、当該下端が前記台座本体の下端よりも下方に位置するように構成されており、前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部とが係合することにより前記自立体が前記台座本体によって保持された状態となり、前記自立体が前記台座本体によって保持された状態でそれら台座本体及び自立体が前記設置面へ載置される場合には、前記自立体が自立した状態で前記台座本体が前記軸部側テーパ部の中心軸線方向に降下することにより前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部との前記係合が解除される。

上記構成によれば、台座を載置する前に台座本体のテーパ部と自立体のテーパ部とが係合することで位置合わせがなされ、台座を設置面に載せることで台座本体から自立体が分離される。この際、テーパ部同士の引っ掛かりが回避されるため、台座を降下させる過程で水平方向における相対位置にずれが生じることを好適に抑制できる。

第９の手段では、前記自立体は、前記貫通部に挿通される軸部と、前記軸部の下端部に設けられた下側フランジ部とを有している。

例えばロボット動作時の振動等によって自立体が倒れると位置ずれが発生していないにも関わらずあたかも位置ずれが発生したかのように誤認される可能性が高くなる。これは、位置ずれ確認機能に対する信頼性を低下させる要因になる。また、自立体が倒れる度に自立体の再セットが必要となることは、作業者にとって酷である。この点、上述したように軸部の下端部に下側フランジ部を設けて設置面に対する接触範囲を大きくすれば、自立体の姿勢を安定させることができる。これにより、振動等による自立体の倒れを抑制し、上記各種懸念を好適に払拭できる。

第１０の手段では、前記自立体は、前記貫通部に挿通される軸部と、前記軸部の上端部に設けられ、前記台座本体に上方から対向する上側フランジ部と、前記軸部の下端部に設けられ、前記台座本体に下方から対向する下側フランジ部とを有し、前記上側フランジ部及び前記下側フランジ部は、前記貫通部を通過不可となるように形成されている。

例えばロボット動作時の振動等によって自立体が倒れると位置ずれが発生していないにも関わらずあたかも位置ずれが発生したかのように誤認される可能性が高くなる。これは、位置ずれ確認機能に対する信頼性を低下させる要因になる。また、自立体が倒れる度に自立体の再セットが必要となることは、作業者にとって酷である。この点、上述したように軸部の下端部に下側フランジ部を設けて設置面に対する接触範囲を大きくすれば、自立体の姿勢を安定させることができる。これにより、振動等による自立体の倒れを抑制し、上記各種懸念を好適に払拭できる。

また、上下のフランジ部については貫通部を通過不可となっている。このような構成は、自立体の紛失を抑制する上で好ましい。

第１１の手段では、前記自立体の下端には、前記設置面に当該自立体を固定する固定手段が設けられている。

例えばロボット動作時の振動等によって自立体が倒れると位置ずれが発生していないにも関わらず発生しているように誤認される可能性が高くなる。これは、位置ずれ確認機能に対する信頼性を低下させる要因になる。この点、上述したように軸部の下端部に固定手段（例えば吸盤や磁石）を設けて自立体が設置面に固定される構成とすれば、自立体の姿勢を安定させることができる。これにより、振動等による自立体の倒れを抑制し、上記懸念を好適に払拭できる。なお、第２の手段等に示した上側フランジ部や第８の手段に示したテーパ部の係合構造を併用すれば、ロボットのレイアウトを変更等する場合に設置面に固定された自立体が設置面に残ったままになることを抑制できる。

第１２の手段では、前記自立体及び前記台座本体の少なくとも一方には、水平方向における前記自立体と前記台座本体との相対位置が変化した場合に、変化後の相対位置から変化前の相対位置への復帰を妨げる手段を備えている。

ロボット設置後に台座本体が大きく動いた場合には、自立体が貫通部の壁面に衝突→跳ね返ってもとの位置に戻る可能性がある。このような動きが発生した場合には、位置ずれの痕跡が残らず、確認作業を行った場合に位置ずれが見逃されると懸念される。この点、上記構成によれば、自立体と台座本体との相対位置が変化した場合には、変化後の相対位置から変化前の相対位置への復帰が妨げられる（変化後の位置に留まる）こととなる。これにより、上記不都合の発生を好適に抑制できる。例えば、自立体が貫通部の壁面に接触した場合には磁力等によって自立体が当該壁面にくっつく構成とするとよい。

第１３の手段では、前記貫通部は、前記台座本体における前記ロボット本体の搭載領域の外側の領域に配設されている。

上記構成によれば、ロボット本体が自立体等の位置を確認する際の妨げになることを抑制できる。

第１４の手段では、前記貫通部及び前記自立体が複数設けられている。

貫通部及び自立体の組み合せを複数併用すれば、ロボットの向きが変わるようにして位置ずれ（ローテーション）が発生した場合には、その痕跡が何れかの上記組合せに残ることとなる。これにより、ローテーションの見逃しを好適に抑制できる。

第１５の手段では、前記台座本体の重量は、前記ロボット本体の重量と同一又は同等となるように形成されている。

台座本体（台座）については重量を大きくすることで上記位置ずれを抑制することができる。しかしながら、台座本体（台座）の重量を無暗に大きくした場合にはロボットを設置する際の作業負荷も大きくなると懸念される。そこで、上述の如く、目視による位置ずれの確認を容易化しつつ台座本体の重量をロボット本体の重量と同一又は同等となるように形成すれば、ロボット設置時の作業負荷を抑えつつ、ロボットの設置自由度を好適に向上させることができる。なお、「ロボット本体の重量と同一又は同等」とは、ロボット本体の重量との差が２５％以内となるものを示す。因みに、設置自由度の向上を図る点にフォーカスする上では、台座本体の重量がロボット本体の重量よりも軽い構成、詳しくはロボット本体の重量の７５％～１００％となる構成とすることが好ましい。

第１６の手段に示すロボットでは、前記ロボット用台座に前記ロボット本体が搭載されてなる。

上記ロボット用台座を用いてロボットを設置すれば、ロボットの設置自由度を好適に向上させることができる。

ロボットの斜視図。 台座プレートの平面図。 図２のＡ－Ａ線部分断面図。 ロボットの設置の流れを示す概略図。 図２の部分拡大図。 （ａ）台座の変形例を示す概略図、（ｂ）図６（ａ）のＢ－Ｂ線部分断面図。 台座の変形例を示す概略図。 台座の変形例を示す概略図。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、機械組立工場において人間と協働する産業用のロボットに具現化している。図１に示すように、ロボット１０は、ロボット本体２０と台座３０と備えている。

ロボット本体２０は、垂直多関節型の産業用ロボットであり、台座３０に固定されるベースと、ベースに取り付けられた３軸のアームと、各アームを駆動させるモータと、モーションコントローラからの指令を受信し当該指令に基づいて各モータの駆動制御を行うサーボアンプとを有している。

台座３０は、平板状の台座プレート４０を備えている。台座プレート４０は、ロボット本体２０が搭載される搭載領域としてのベース部４３を有しており、ロボット本体２０がボルト等の固定具を用いて当該ベース部４３に固定されることで台座３０とロボット本体２０とが一体化されている。

台座プレート４０は、ベース部４３から水平方向における外側（四方）に張り出す第１張出部４４を有している。第１張出部４４の下面には滑り止め部材４５が取り付けられており、当該滑り止め部材４５が設置面であるテーブルＴに当接している。このようにして、ベース部４３の外側にテーブルＴとの当接箇所を設けることにより、ロボット１０の設置安定性の向上が図られている。なお、テーブルＴの上面は水平であり、滑り止め部材４５が介在することで台座プレート４０の下面とテーブルＴの上面との間に隙間が生じている。

第１張出部４４の張出量については平面視においてロボット本体２０の最大動作範囲を越えないように設定されている。本実施形態に示すロボット１０についてはテーブルＴにおいて作業者Ｗとの協働を想定したポータブルタイプの産業用ロボットであり、第１張出部４４を極力小さくすることでテーブルＴにおけるロボット１０の占有領域が嵩むことを抑制している。

また、台座プレート４０は金属製（詳しくは鉄製）となっており、その重量がロボット本体２０の重量と一致している。このように重量物である台座プレート４０をロボット本体２０の下方に配置することで、ロボット１０の重心位置が引き下げている。これによりロボット１０の設置安定性の向上が図られている。

図２に示すように、ベース部４３の長手方向に張り出した２つの第１張出部４４の間にはベース部４３から水平方向における外側（上記長手方向）に張り出す第２張出部４６が設けられている。この第２張出部４６には、ロボット１０がテーブルＴに設置された位置（以下、設置位置という）から位置ずれした場合に、当該位置ずれを目視にて確認可能とするロケータ部材６０が取り付けられている。以下、図３を参照して、当該ロケータ部材６０及びその取付構造について説明する。なお、本実施形態では、第２張出部４６（後述する貫通孔４７）及びロケータ部材６０によって位置ずれ確認用の機構（位置確認機構７０）が構成されている。

第２張出部４６の中央部分には当該第２張出部４６の上面４１及び下面４２に跨るようにして貫通孔４７が形成されている。貫通孔４７は台座プレート４０の厚さ方向（上下方向）に延びる丸孔であり、その内径が上面４１側から下面４２側に徐々に小さくなるテーパ状をなしている。

上記ロケータ部材６０は、貫通孔４７に挿通された円柱状の軸部６１を有している。軸部６１は、貫通孔４７と同じ方向に延びており、その上端部が上面４１から上方に突出し且つその下端部が下面４２から下方に突出している。軸部６１の下端部には軸部６１の中心軸線ＣＬ２の放射方向に拡がる下側フランジ部６６が形成されている。下側フランジ部６６は、中心軸線ＣＬ２を中心とする円板であり、その下面がテーブルＴに当接している。これにより、ロケータ部材６０はテーブルＴ上に自立した状態となっている。ロケータ部材６０においてテーブルＴと当接する部分を大きくすることで、ロケータ部材６０の倒れを抑制している。なお、下側フランジ部６６の外径は、貫通孔４７の下側開口部分の内径よりも大きくなっており、貫通孔４７の通過が不可となっている。

軸部６１の上端部には中心軸線ＣＬ２の放射方向に拡がる上側フランジ部６５が形成されている。上側フランジ部６５は、下側フランジ部６６と同様に、中心軸線ＣＬ２を中心とする円板である。上側フランジ部６５の外径は貫通孔４７の上側開口部分の内径（最大内径）よりも大きくなっており、当該上側フランジ部６５が第２張出部４６の上面４１に隙間を隔てて対向している。

軸部６１は、外径が一定且つ貫通孔４７の下側開口部の内径（最小内径）よりも小さくなるように形成されたストレート部６３と、当該ストレート部６３の上端から上方に向けて外径が徐々に大きくなるように形成されたテーパ部６２とで構成されている。テーパ部６２については、貫通孔４７の内周面４８と同じテーパ比となっており且つ上側フランジ部６５が第２張出部４６の上面４１に当接する位置にロケータ部材６０が配置された場合に貫通孔４７の内周面４８に係合するように形成されている。

ここで、図３及び図４を参照して、台座３０（ロボット１０）をテーブルＴに設置する際の流れについて説明する。

図４（ａ）に示すように、テーブルＴから台座３０が離間している状況下においては、ロケータ部材６０が台座プレート４０によって保持されている。具体的には、ロケータ部材６０の上側フランジ部６５が第２張出部４６の上面４１に上側から当接し且つ軸部６１のテーパ部６２が貫通孔４７の内周面４８に上側（内側）から係合している。これにより、ロケータ部材６０の落下が規制されている。

このようにロケータ部材６０が保持された状態では、貫通孔４７の中心軸線ＣＬ１とロケータ部材６０の中心軸線ＣＬ２とが重なっており（一致しており）、水平方向において貫通孔４７の中心となる位置（以下、基準位置という）にロケータ部材６０が配置されている。本実施形態では、台座３０を持ち上げる際にロケータ部材６０が貫通孔４７の内周面４８及び軸部６１のテーパ部６２によって基準位置へ誘導され、ロケータ部材６０の自重を利用して当該ロケータ部材６０が基準位置に位置合わせ（以下、センタリングともいう）される構成となっている。これら貫通孔４７の内周面４８及び軸部６１のテーパ部６２がロケータ部材６０の位置を規定する「規定手段」に相当する。

本実施形態では、上側フランジ部６５の下面から下側フランジ部６６の下面までの距離寸法Ｌ２は、上側フランジ部６５の当接対象となる第２張出部４６の上面４１から上記滑り止め部材４５の下面までの距離寸法Ｌ１よりも長くなっている（図３参照）。このため、図４（ａ）→図４（ｂ）に示すように、台座３０がテーブルＴに向けて真っ直ぐ降下した際には、台座プレート４０の滑り止め部材４５よりも先にロケータ部材６０の下端（下側フランジ部６６）がテーブルＴに当接し、ロケータ部材６０がテーブルＴ上に自立することとなる。

その後も台座３０がテーブルＴに向けた降下を継続することで、ロケータ部材６０と台座プレート４０との上下方向における位置関係が変化する。具体的には、ロケータ部材６０の軸部６１（テーパ部６２）と貫通孔４７の内周面４８とが離間して両者の係合が解除される。この場合であっても、台座３０が真っ直ぐ降下することでロケータ部材６０の中心軸線ＣＬ２と貫通孔４７の中心軸線ＣＬ１とが一致したまま（同一直線上に位置したまま）維持され、ロケータ部材６０が基準位置に留まることとなる。

図４（ｃ）に示すように、台座プレート４０の滑り止め部材４５がテーブルＴに当接することで台座３０のそれ以上の降下が不可となる。本実施形態では台座３０がテーブルＴに非固定となるようにして用いられる構成となっており、台座３０が載置されることでロボット１０の設置が完了する。この状態では、ロケータ部材６０と台座プレート４０とが離間（分離）しており、軸部６１と貫通孔４７の内周面４８との間（詳しくは中心軸線ＣＬ１，ＣＬ２を中心とする周方向の全域）には、水平方向における台座プレート４０とロケータ部材６０との相対変位を許容する所定の空隙Ｓが形成されている。

ロボット１０の設置完了後に、ロボット１０（台座プレート４０）の位置が設置位置からずれた場合には、その位置ずれの痕跡が台座３０に残ることとなる。具体的には、上記所定の空隙Ｓが確保されており、この空隙Ｓによって許容された範囲での位置の変化であれば、位置ずれの影響はロケータ部材６０に及ばない。つまり、図４（ｃ）→図４（ｄ）に示すように、ロケータ部材６０が基準位置に残りつつ台座プレート４０の位置がずれて両者の相対位置が変化することで位置ずれの痕跡が残ることとなる。

ここで、本実施形態においては、図５（ハッチング部分を参照）に示すように、台座プレート４０（第２張出部４６）の上面４１においてロケータ部材６０の上側フランジ部６５と対向する部分には基準マーカ４９（例えばシールやペイント）が設けられており、ロケータ部材６０が基準位置に位置合わせ（セット）された状態では上側フランジ部６５の外縁と基準マーカ４９の外縁とが平面視において（中心軸線ＣＬ１，ＣＬ２方向に見て）一致する構成となっている。つまり、基準位置に位置合わせされた状態では、上方から見て基準マーカ４９は上側フランジ部６５の裏側に隠れている。

作業者は、上方からこの基準マーカ４９と上側フランジ部６５とを見比べることにより、すなわち上側フランジ部６５からの基準マーカ４９のはみ出しの有無をチェックすることにより、ロボット１０の位置ずれを容易に確認できる。このように、位置ずれの確認を行う際に指標となる基準マーカ４９を設けることにより、作業が煩わしい等の理由から位置ずれ確認の機能が上手く活用されなくなることを抑制できる。

なお、台座３０の載置に伴って上側フランジ部６５が台座プレート４０の上面４１から自動的に離間し、離間させるための別途操作が不要となっている。このような構成とすれば、作業忘れ等によって上側フランジ部６５が台座プレート４０の上面４１に当接したままとなることを回避することができる。

以上詳述した実施形態によれば、以下の優れた効果が期待できる。

台座３０（「ロボット用台座」に相当）をテーブルＴ（「設置面」に相当）に対して非固定となるようにして載置することでロボット１０が設置される構成においては、ロボット１０の設置自由度を高めてユーザ等の利便性向上に寄与できる。しかしながら、このような構成では台座３０がテーブルＴに固定されていないため、人間がロボット本体２０やテーブルＴに当たることにより水平方向におけるロボット１０の位置が初期位置（設置時の位置）から変化し得る。このような位置ずれは、ロボット１０の予期しない動作の要因になり、利便性の向上に起因してロボット１０に対する信頼性が低下すると懸念される。この点、本実施形態では、ロボット１０の位置がずれた場合には、水平方向においてロケータ部材６０（「自立体」に相当）と台座プレート４０（「台座本体」に相当）との相対位置が変化し、台座３０に位置ずれの痕跡が残ることとなる。作業者や管理者はロケータ部材６０と台座プレート４０との位置関係を目視で確認することにより、位置ずれ発生の有無を把握することができる。このように、位置ずれの見逃しを抑制し当該位置ずれを早期発見できる構成とすれば、位置ずれに起因したロボット１０の予期せぬ動作を抑制し、利便性の向上に起因したロボット１０の信頼性の低下を抑えることができる。また、上記構成によれば、位置ずれが生じないように台座３０（詳しくは台座プレート４０）のサイズや重量を無理に大きくしなくてもよいため、ロボット１０の設置スペースの確保が難しくなったり設置時の作業負荷が大きくなったりすることを抑制できる。故に、ロボット１０の設置自由度を好適に向上させることができる。

台座３０がテーブルＴに載置されてロケータ部材６０が自立することで、上側フランジ部６５と台座プレート４０の上面４１との間に隙間が形成される。このような構成によれば上記位置ずれが発生する際に当該台座プレート４０との間の摩擦によってロケータ部材６０が台座プレート４０に追従するようにして変位することを回避できる。すなわち、位置ずれが発生したにも関わらず、その痕跡が残らなくなることを回避できる。

台座３０がテーブルＴに載置されていない場合には、ロケータ部材６０を台座プレート４０によって保持可能となるように構成されており、ロケータ部材６０が台座プレート４０によって保持された状態ではロケータ部材６０の自重を利用して当該ロケータ部材６０が上記基準位置にセットされる。このように、ロケータ部材６０が自動的に位置合わせされる構成とすれば、台座３０の載置後に手作業でロケータ部材６０の位置合わせを行う必要がなくなる。これは、作業者の利便性の向上を図る上で好ましい。

また、例えば手作業によってロケータ部材６０の位置合わせを行う構成を想定した場合には、作業ばらつきの影響により位置ずれ確認の機能が上手く発揮されないといった事象が発生し得る。この点、本実施形態では、台座３０を持ち上げてテーブルＴに載せることでロケータ部材６０が位置合わせされた状態でセットされるため、作業者がロケータ部材６０に触れる機会を減らすことができる。これにより、作業ミス等に起因して上記確認機能が上手く発揮されなくなることを抑制できる。

例えばロボット動作時の振動等によってロケータ部材６０が倒れると位置ずれが発生していないにも関わらずあたかも位置ずれが発生したかのように誤認される可能性が高くなる。これは、位置ずれ確認機能に対する信頼性を低下させる要因になる。また、ロケータ部材６０が倒れる度に当該ロケータ部材６０の再セットが必要となることは、作業者にとって酷である。この点、上述したようにロケータ部材６０に下側フランジ部６６を設け、テーブルＴに対する接触面積を大きくすれば、振動等によるロケータ部材６０の倒れを抑制し、上記各種懸念を好適に払拭できる。因みに、上下のフランジ部６５，６６については貫通孔４７を通過不可となっている。このような構成は、台座プレート４０に付属のロケータ部材６０の紛失を抑制する上で好ましい。

＜その他の実施形態＞
・上記実施形態では、貫通孔４７の内周面４８とロケータ部材６０のテーパ部６２とによりロケータ部材６０の位置合わせがなされる構成としたが、位置決めピンを用いてロケータ部材６０の位置合わせを行うことも可能である。以下、図６を参照して具体例について説明する。

ロケータ部材６０Ａの上側フランジ部６５Ａにおいて第２張出部４６Ａと対向している部分には上下に貫通する複数の貫通孔６９Ａが形成されており、各貫通孔６９Ａには位置決めピン６８Ａが上方から挿通されている。位置決めピン６８Ａは、第２張出部４６Ａに上方から当接する頭部６８ａＡと、頭部６８ａＡから下方に延びる円柱状の軸部６８ｂＡとを有してなり、頭部６８ａＡが第２張出部４６Ａに引っ掛かることで、当該第２張出部４６Ａによって保持されている。

第２張出部４６Ａには、軸部６８ｂＡが挿通されるピン穴５５が形成されている。貫通孔６９Ａ及びピン穴５５については、何れも水平断面が円形となっており、その内径が軸部６８ｂＡの外径とほぼ同一となっている。貫通孔６９Ａ及びピン穴５５に跨るようにして位置決めピン６８Ａが挿通されることで、ロケータ部材６０Ａの中心軸線ＣＬ２と貫通孔４７Ａの中心軸線ＣＬ１とが一致するようにしてロケータ部材６０の位置合わせがなされる。なお、位置決めピン６８Ａは貫通孔６９Ａ及びピン穴５５内を摺動可能となっており、テーブルＴへの台座３０Ａの載置に伴うロケータ部材６０Ａと台座プレート４０Ａとの上下方向における位置関係の変化を妨げない構成となっている。

台座３０ＡをテーブルＴに載置した後は、作業者等により位置決めピン６８Ａが上方に引き抜かれてロケータ部材６０Ａと台座プレート４０Ａとの連結が解除されることにより、水平方向におけるロケータ部材６０Ａと台座プレート４０Ａとの相対変位が許容された状態となる。

因みに、上記変形例では、位置決めピン６８Ａを着脱式とし、台座３０Ａの載置後にユーザが手作業で当該位置決めピン６８Ａを取り外すことで水平方向におけるロケータ部材６０Ａと台座プレート４０Ａとの相対変位が可能となる構成としたが、位置決めピンを着脱式から固定式に変更することも可能である。例えば、図７に示すように位置決めピン６８Ｂをロケータ部材６０Ｂの上側フランジ部６５Ｂに固定することも可能である。このような構成においては、台座の載置に伴って上下方向におけるロケータ部材６０Ｂと台座プレート４０Ｂとの位置関係が変化することにより位置決めピン６８Ｂの先端がピン穴５５Ｂから抜けて水平方向におけるロケータ部材６０Ｂと台座プレート４０Ｂとの相対変位が可能となる構成とするとよい。

・上記実施形態では、第２張出部４６においてセンタリングされたロケータ部材６０の上側フランジ部６５と対向する部分に基準マーカ４９を配設した。この基準マーカ４９の大きさ及び形状については、位置確認機能を担保できるのであれば任意に変更してもよい。例えば基準マーカ４９の外径を上側フランジ部６５よりも若干大きくしてもよいし若干小さくしてもよい。

・上記実施形態では、台座３０をテーブルＴに載置することでロケータ部材６０が基準位置に自動的にセンタリングされた状態で自立する構成としたが、手作業による基準位置への配置を否定するものではない。例えば、台座３０をテーブルＴに載置することで自立体が自立する一方、当該自立体の位置合わせについてはユーザに委ねる構成としてもよい。また、自立体の載置及び位置合わせの両方をユーザに委ねる構成としてもよい。

・上記実施形態に示したロケータ部材６０（詳しくは軸部６１）に磁力を付与し且つ台座プレート４０（詳しくは第２張出部４６）を鉄等の磁性体で構成し、ロケータ部材６０と台座プレート４０との相対位置が変化してロケータ部材６０が貫通孔４７の内周面４８に接触した場合に、ロケータ部材６０と台座プレート４０とが磁力によってくっつく構成とすることも可能である。このような構成とすれば、相対位置が変化した際に、ロケータ部材６０が跳ね返って初期の相対位置に戻ることを抑制できる。これは、ロボット１０の位置ずれの見逃しを抑制する上で好ましい。

・上記実施形態では、ロケータ部材６０の下端に下側フランジ部６６を設けて接触面積を増やすことで、当該ロケータ部材６０が少しの振動で倒れる等することを抑制したが、これに限定されるものではない。ロケータ部材６０の自立機能を安定して発揮させる上では、以下の構成とすることも可能である。すなわち、ロケータ部材６０の下端部に吸盤を設け、当該吸盤をテーブルＴに吸着させることで固定させる構成としてもよい。また、テーブルＴが磁性体である場合にはロケータ部材６０の下端部に磁石を配設させて磁力により固定させる構成としてもよい。これら、吸盤及び磁石が「固定手段」に相当する。

なお、下側フランジ部６６については必須の構成ではなく、当該下側フランジ部６６を省略することも可能である（図８参照）。

・上記実施形態では、第２張出部４６（貫通孔４７）及びロケータ部材６０からなる位置確認機構７０を１つ設けたが、当該位置確認機構７０を複数併用してもよい。例えば、ロボット本体２０が搭載されるベース部４３を挟んで対称となる位置に位置確認機構７０を各々配設してもよい。このように位置確認機構７０を複数併用する構成とすれば、ロボット１０の向きが左右に変化した場合（回動が発生した場合）であっても当該回動が発生したことの痕跡が少なくともいずれかの位置検出機構にて確認可能となり、位置ずれの見逃しを好適に抑制できる。

また、ロボット１０の向きが左右に変化した場合（回動が発生した場合）に当該回動が発生したことの痕跡を確認可能とするための具体的構成については上記のものに限定されない。例えば、ロケータ部材６０側と台座プレート４０側とに回転位置を確認するための目印を追加してもよい。具体的には、ロケータ部材６０の上側フランジ部６５に矢印等の第１の目印を設けるとともに台座プレート４０の上面４１に貫通孔４７を囲むようにしてメモリ等の第２の目印を設け、第１の目印と第２の目印との位置関係から回動が発生したことを確認可能とするとよい。なお、本変形例については特に、図６に示した変形例との組み合せによって以下の効果が期待できる。すなわち、ロケータ部材６０Ａの位置合わせによって第１の目印と第２の目印との初期の位置関係が決まることとなり、回動が発生したことを目視にて確認する際の見落としを好適に抑制できる。

・上記実施形態では、第１張出部４４とは別に設けられた第２張出部４６に位置確認機構７０を構成する貫通孔４７を形成したが、これに限定されるものではない。搭載されたロボット本体２０によって目視による確認を阻害されない位置であれば、形成位置を任意に変更してもよい。例えば、第１張出部４４に貫通孔４７を移設することも可能である。

・上記実施形態では、台座プレート４０に形成された貫通孔４７の水平断面が円形となるように形成したが、貫通孔４７の水平断面が多角形となるように形成することも可能である。また、貫通孔４７の一部を水平方向外側に開放し切欠き状とすることも可能である。

・上記実施形態では、ロケータ部材６０と台座プレート４０とをユニット化することでロケータ部材６０の紛失を抑制したが、ロケータ部材６０を台座プレート４０に対して着脱自在とすることを否定するものではない。例えば、上述の如く下側フランジ部６６を省略し、ロケータ部材６０Ｃを上方に引き抜き可能としてもよい（図８参照）。

・上記実施形態では、台座３０（詳しくは台座プレート４０）の重さがロボット本体２０の重さと一致している構成について例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ロボット本体２０よりも軽い構成としてもよい。この場合、ロボット１０の設置安定性の向上に配慮すれば台座３０の重さはロボット本体２０の重さに対して７５％以上とすることが好ましい。

また、台座プレート４０にはロボット本体２０の搭載領域となるベース部４３から水平方向外側に張り出す第１張出部４４を設けて設置安定性を向上させた。第１張出部４４の張出し量については任意である。但し、台座３０の大型化によってロボット１０の設置スペースが嵩むことは人間との協働を促進する上で好ましくない。故に、望ましくは、第１張出部の張出量については平面視においてロボット本体２０の最大動作範囲を越えないように設定することが好ましい。

１０…ロボット、２０…ロボット本体、３０…台座（「ロボット用台座」に相当）、４０…台座プレート（「台座本体」に相当）、４３…ベース部（「搭載領域」に相当）、４６…第２張出部、４７…貫通孔（「貫通部」に相当）、４８…内周面（「内壁」及び「貫通部側テーパ部」に相当）、４９…基準マーカ、６０…ロケータ部材（「自立体」に相当）、６１…軸部、６２…テーパ部（「軸部側テーパ部」に相当）、６５…上側フランジ部、６６…下側フランジ部、７０…位置確認機構、ＣＬ１，ＣＬ２…中心軸線、Ｓ…空隙（「隙間」に相当）、Ｔ…テーブル（「設置面」に相当）。

Claims (16)

1. ロボット本体が搭載される台座本体を有し、前記台座本体に前記ロボット本体が固定された状態で当該台座本体が設置面に非固定となるようにして載置されるロボット用台座であって、
   前記台座本体には、上下に貫通する貫通部が形成されており、
   前記貫通部に挿通された状態で前記設置面に載置され、当該設置面に載置されることで自立する自立体を備え、
   前記台座本体及び前記自立体が前記設置面に載置された状態では、前記自立体と前記貫通部の内壁との間に、水平方向における前記自立体と前記台座本体との相対変位を可能とする隙間が形成されるように構成されているロボット用台座。
2. 前記自立体は、
   前記貫通部に挿通される軸部と、
   前記軸部の上端部に設けられ前記台座本体に上方から対向する上側フランジ部と
   を有し、
   前記上側フランジ部は、前記貫通部を通過不可となるように形成されている請求項１に記載のロボット用台座。
3. 前記自立体は、前記台座本体及び前記自立体が前記設置面に載置された状態においては、前記上側フランジ部と前記台座本体の上面との間に隙間が形成されるように構成されている請求項２に記載のロボット用台座。
4. 前記自立体は、前記上側フランジ部が前記台座本体の上面に当接した状態では、当該自立体の下端が前記台座本体の下端よりも下方に突出するように構成されている請求項２又は請求項３に記載のロボット用台座。
5. 前記台座本体の上面において前記上側フランジ部と対向する部分には前記台座本体と前記自立体との相対変位を目視により確認する際に指標となる基準マーカが設けられている請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載のロボット用台座。
6. 前記台座本体は、当該台座本体が前記設置面に載置されていない場合に前記自立体を保持可能となるように構成されており、
   前記自立体が前記台座本体によって保持された状態では、水平方向において前記自立体の当該台座本体に対する位置が所定位置となるように規定する規定手段を備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のロボット用台座。
7. 前記自立体が前記台座本体によって保持された状態でそれら台座本体及び自立体が前記設置面へ載置される場合には、前記自立体が前記所定位置に留まるようにして前記台座本体と前記自立体とが離間する構成となっている請求項６に記載のロボット用台座。
8. 前記自立体は、前記貫通部に挿通される軸部を有し、
   前記規定手段は、
   前記貫通部の内壁の少なくとも一部を構成し、前記台座本体の上面側から下面側に向けて内径が小さくなる貫通部側テーパ部と、
   前記軸部の周面の少なくとも一部を構成し、前記貫通部側テーパ部に係合する軸部側テーパ部と
   を有し、
   前記自立体は、前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部とが係合した状態では、当該自立体の下端が前記貫通部から下方に突出し、当該下端が前記台座本体の下端よりも下方に位置するように構成されており、
   前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部とが係合することにより前記自立体が前記台座本体によって保持された状態となり、前記自立体が前記台座本体によって保持された状態でそれら台座本体及び自立体が前記設置面へ載置される場合には、前記自立体が自立した状態で前記台座本体が前記軸部側テーパ部の中心軸線方向に降下することにより前記貫通部側テーパ部と前記軸部側テーパ部との前記係合が解除される請求項６又は請求項７に記載のロボット用台座。
9. 前記自立体は、
   前記貫通部に挿通される軸部と、
   前記軸部の下端部に設けられた下側フランジ部と
   を有している請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のロボット用台座。
10. 前記自立体は、
    前記貫通部に挿通される軸部と、
    前記軸部の上端部に設けられ、前記台座本体に上方から対向する上側フランジ部と、
    前記軸部の下端部に設けられ、前記台座本体に下方から対向する下側フランジ部と
    を有し、
    前記上側フランジ部及び前記下側フランジ部は、前記貫通部を通過不可となるように形成されている請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のロボット用台座。
11. 前記自立体の下端には、前記設置面に当該自立体を固定する固定手段が設けられている請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のロボット用台座。
12. 前記自立体及び前記台座本体の少なくとも一方には、水平方向における前記自立体と前記台座本体との相対位置が変化した場合に、変化後の相対位置から変化前の相対位置への復帰を妨げる手段を備えている請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載のロボット用台座。
13. 前記貫通部は、前記台座本体における前記ロボット本体の搭載領域の外側の領域に配設されている請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載のロボット用台座。
14. 前記貫通部及び前記自立体が複数設けられている請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載のロボット用台座。
15. 前記台座本体の重量は、前記ロボット本体の重量と同一又は同等となるように形成されている請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載のロボット用台座。
16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか１つに記載のロボット用台座にロボット本体が搭載されてなるロボット。

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