JP7455291B1

JP7455291B1 - 水平多関節ロボット

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Publication number: JP7455291B1
Application number: JP2024502703A
Authority: JP
Inventors: 遊野塚本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2023-11-01
Filing date: 2023-11-01
Publication date: 2024-03-25
Anticipated expiration: 2043-11-01

Abstract

水平多関節ロボット（１００）は、ベース（１０）と、第１アーム（１）と、第２アーム（２）と、ケーブルユニット（４）と、を備えている。ベース（１０）には、開口（１０ｄ）が形成されている。ケーブルユニット（４）は、ベース（１０）に着脱可能に取り付けられ、開口（１０ｄ）を塞ぐ閉塞部材（５）と、第２アーム（２）に着脱可能に取り付けられる取付部材（６）と、一端が第１回転コネクタ（４４）を介して閉塞部材（５）に回転可能に取り付けられ、他端が第２回転コネクタ（４６）を介して取付部材（６）に回転可能に取り付けられ、内部にアース配線を含む配線類（４２）及び配管類（４３）が挿通されたホース部材（７）と、閉塞部材（５）に着脱可能とされ、アース配線が接続されるアース接続部材（８）と、を有している。

Description

本開示は、水平多関節ロボットに関する。

従来、例えば工場内において、組み立て、搬送又は検査などの工程で使用されている水平多関節ロボットが知られている。例えば、特許文献１に開示された水平多関節ロボットは、ベースと、第１アームと、第２アームと、第３アームと、ベースと第２アームとに接続されるケーブルユニットと、を備えた構成である。第１アームは、ベースに回転可能に支持されている。第２アームは、第１アームに回転可能に支持されている。第３アームは、シャフト状の部材であり、第２アームに、上下方向に移動可能、且つ、上下方向に延びる軸線周りに回転可能に支持されている。ベースの内部には、第１アームを回転させる第１軸モータが設けられている。第２アームの内部には、第２アームを回転させる第２軸モータと、第３アームを上下方向に移動させる第３軸モータと、第３アームを軸線周りに回転させる第４軸モータと、が設けられている。このような水平多関節ロボットでは、各モータの保護接地のため、例えば、第１軸モータのアース配線をベースのアース接続部に接続し、第２軸モータ、第３軸モータ及び第４軸モータのアース配線を第２アームのアース接続部に接続することになる。

特許第６９２３４８９号公報

一般に、各モータのアース配線は、工具を用いてアース接続部に接続される。しかしながら、アース配線をアース接続部に接続する際に、アース接続部が他の構成部品と干渉して、その接続作業が難しくなる場合がある。そこで、他の構成部品から離れた位置に、アース接続部を配置することが考えられるが、アース接続部を配置するためのスペースを確保する必要があるため、ロボット全体が大型化するおそれがある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、ロボットの大型化を抑制することができる水平多関節ロボットを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる水平多関節ロボットは、箱型のベースと、ベースの正面側から前方に突き出すようにベースに支持され、第１軸線を中心に回転可能とされた第１アームと、第１アームから前方に突き出すように第１アームに支持され、第２軸線を中心に回転可能とされた第２アームと、一端がベースに取り付けられ、他端が第２アームに取り付けられたケーブルユニットと、を備えている。ベースには、ケーブルユニットが取り付けられる上面から背面にかけて開口が形成されている。ケーブルユニットは、ベースに着脱可能に取り付けられ、開口を塞ぐ閉塞部材と、第２アームに着脱可能に取り付けられる取付部材と、一端が第１回転コネクタを介して閉塞部材に回転可能に取り付けられ、他端が第２回転コネクタを介して取付部材に回転可能に取り付けられ、内部にアース配線を含む配線類及び配管類が挿通されたホース部材と、閉塞部材に着脱可能とされ、アース配線が接続されるアース接続部材と、を有している。閉塞部材には、少なくとも一部の配線類及び配管類が接続される接続コネクタと、少なくとも一部の配線類をベースの外部へ引き出すために用いられる筒状の固定部材と、が設けられている。アース接続部材は、閉塞部材に取り付けられた状態において、第１回転コネクタの回転軸の軸線方向から見て第１回転コネクタと重なる位置、及び接続コネクタと固定部材とを設けた閉塞部材の一面と直交する方向から見て接続コネクタ又は固定部材と重なる位置のうち、少なくとも一方の位置に配置されている。

本開示にかかる水平多関節ロボットによれば、ロボットの大型化を抑制することができる、という効果を奏する。

実施の形態にかかる水平多関節ロボットを示す斜視図実施の形態にかかる水平多関節ロボットの内部構造の一部を模式的に示す説明図実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットを示す斜視図実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットであって、閉塞部材の第２面部を背面側から見た状態を示す説明図実施の形態にかかる水平多関節ロボットの内部構造の一部を模式的に示す説明図実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットの変形例１を示す斜視図実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットの変形例２を示す斜視図

以下、本開示の実施の形態にかかる水平多関節ロボットを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットを示す斜視図である。図２は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットの内部構造の一部を模式的に示す説明図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、ベース１０と、第１アーム１と、第２アーム２と、第３アーム３と、ケーブルユニット４と、を備えている。なお、水平とは、厳密に水平であることに限定されない。

図１に示すように、ベース１０は、中空の箱型である。ベース１０は、設置場所である床面等に固定される。ベース１０の上面１０ａには、第１アーム１が取り付けられている。ベース１０には、ケーブルユニット４が取り付けられる上面１０ａから背面１０ｃにかけて開口１０ｄが形成されている。開口１０ｄは、一例としてベース１０の上面１０ａの一部と、ベース１０の背面１０ｃの全面と、に形成されている。図２に示すように、ベース１０の内部には、第１軸線ＡＸ１を中心として第１アーム１を回転させる第１モータ１１が設けられている。本実施の形態における第１軸線ＡＸ１は、第１アーム１が延びる方向と直交する方向である。第１モータ１１は、図示省略の制御装置で制御される。第１モータ１１は、保護接地のためのアース配線（図示省略）を備えている。第１モータ１１の出力軸１１ａは、ベース１０の上面１０ａから第１アーム１に向かって突き出している。

図１に示すように、第１アーム１は、ベース１０の正面１０ｂ側から前方に突き出すように基端側がベース１０に支持され、第１軸線ＡＸ１を中心として正逆方向に回転可能とされている。ここで正逆方向とは、時計回り方向及び反時計回り方向である。第１アーム１の上面には、第２アーム２が取り付けられている。図２に示すように、第１アーム１の内部には、第１減速機１２及び第２減速機１３が設けられている。第１減速機１２は、第１モータ１１の出力軸１１ａが接続されている。第１アーム１は、第１モータ１１の駆動により、出力軸１１ａの軸方向である第１軸線ＡＸ１を中心として正逆方向に回転する。

図１に示すように、第２アーム２は、第１アーム１の先端側から前方に突き出すように基端側が第１アーム１に支持され、第２軸線ＡＸ２を中心として正逆方向に回転可能とされている。なお、本実施の形態における第２軸線ＡＸ２は、第２アーム２が延びる方向と直交する方向である。図２に示すように、第２アーム２の内部には、第２軸線ＡＸ２を中心として第２アーム２を回転させる第２モータ１４が設けられている。第２モータ１４は、図示省略の制御装置で制御される。第２モータ１４は、保護接地のためのアース配線（図示省略）を備えている。第２モータ１４の出力軸１４ａは、第１アーム１の内部に設けられた第２減速機１３に接続されている。第２アーム２は、第２モータ１４の駆動により、出力軸１４ａの軸方向である第２軸線ＡＸ２を中心として正逆方向に回転する。

また、第２アーム２の内部には、第３軸線ＡＸ３の軸線方向に沿って第３アーム３を移動させる第３モータ１５と、第３軸線ＡＸ３を中心として第３アーム３を回転させる第４モータ１６と、が設けられている。第３軸線ＡＸ３は、一例として鉛直方向である。なお、鉛直方向とは、厳密に鉛直であることに限定されず、概ね鉛直である場合も含まれる。第３モータ１５及び第４モータ１６は、図示省略の制御装置で制御される。第３モータ１５及び第４モータ１６は、保護接地のためのアース配線（図示省略）を備えている。

図１及び図２に示すように、第３アーム３は、上下方向に延びるシャフト状の部材である。第３アーム３は、第２アーム２の先端側において、第３軸線ＡＸ３の軸線方向に沿って移動可能、且つ、第３軸線ＡＸ３を中心として正逆方向に回転可能に支持されている。図２に示すように、第３アーム３は、第２アーム２の内部において、ボールねじナット３０とボールスプラインナット３１とが取り付けられている。ボールねじナット３０は、ボールスプラインナット３１よりも上側に取り付けられている。ボールねじナット３０とボールスプラインナット３１との間には、タイミングプーリ３０ａとタイミングプーリ３１ａとが第３軸線ＡＸ３の軸線方向に並べて取り付けられている。第３アーム３に取り付けられた一方のタイミングプーリ３０ａは、タイミングベルト３０ｃを介して、第３モータ１５の出力軸に固定されたタイミングプーリ３０ｂに連結されている。第３アーム３は、第３モータ１５の回転力がタイミングプーリ３０ａ，３０ｂ及びタイミングベルト３０ｃを介してボールねじナット３０に伝達され、ボールねじナット３０が回転することで、第３軸線ＡＸ３の軸線方向に沿って上下に移動する。

また、第３アーム３に取り付けられた他方のタイミングプーリ３１ａは、タイミングベルト３１ｃを介して、タイミングプーリ３１ｂに連結されている。そして、タイミングプーリ３１ｂは、タイミングベルト３１ｅを介して、第４モータ１６の出力軸に固定されたタイミングプーリ３１ｄに連結されている。第３アーム３は、第４モータ１６の回転力が、タイミングプーリ３１ａ，３１ｂ，３１ｄ及びタイミングベルト３１ｃ，３１ｅを介してボールスプラインナット３１に伝達され、ボールスプラインナット３１が回転することで、第３軸線ＡＸ３を中心として正逆方向に回転する。

第３アーム３の下端部は、例えば被搬送物を把持するハンド又は被加工物を加工するハンド等のツールが取り付け可能となっている。水平多関節ロボット１００は、第３アーム３の下端部に取り付けられたツールによって、部品を搬送したり、部品を加工したりすることが可能となる。

図３は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットを示す斜視図である。図４は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットであって、閉塞部材の第２面部を背面側から見た状態を示す説明図である。図５は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットの内部構造の一部を模式的に示す説明図である。

図３に示すように、ケーブルユニット４は、閉塞部材５と、取付部材６と、ホース部材７と、アース接続部材８と、を有している。閉塞部材５は、ベース１０に着脱可能に取り付けられる。閉塞部材５は、ベース１０に取り付けられた状態において、ベース１０の上面１０ａから背面１０ｃ側にかけて形成された開口１０ｄを塞ぐ。すなわち、閉塞部材５は、ベース１０に取り付けられた状態において、ベース１０の上面１０ａの一部及び背面１０ｃを構成する。閉塞部材５は、ベース１０の上面１０ａの開口を塞ぐ第１面部５０と、ベース１０の背面１０ｃの開口を塞ぐ第２面部５１とが一体的に形成され、Ｌ字状とされた一つの部品として構成されている。第１面部５０には、ホース部材７の一端が第１回転コネクタ４４を介して接続されている。閉塞部材５は、ねじ等の固定部材で、第１面部５０及び第２面部５１がそれぞれベース１０に取り付けられる。例えば第１面部５０と第２面部５１とが別体であると、ホース部材７が振れ回ることによって、第１面部５０の取付け位置を定めることが難しくなり、第１面部５０をベース１０に取り付ける作業が困難となる。しかし、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００では、閉塞部材５をベース１０に取り付ける際に、屈曲する第１面部５０と第２面部５１とをベース１０の外面に嵌め合わせ、第２面部５１をベース１０に取り付けることで、第１面部５０の取付け位置が定まるので、取付作業の作業性がよい。

また、図３に示すように、閉塞部材５は、第２面部５１に取り付けられ、第１面部５０に対向する平板状の支持部５２を有している。支持部５２の上面には、制御基板４０及びバッテリー４１が設置される。制御基板４０及びバッテリー４１は、閉塞部材５がベース１０に取り付けられた状態において、ベース１０の内部に収納される。また、閉塞部材５には、第２面部５１に取り付けられ、第１面部５０と支持部５２との間に配置された平板状の固定部５３が設けられている。固定部５３には、ベース１０の内部に収納される配線類４２又は配管類４３が固定される。なお、制御基板４０及びバッテリー４１は、必ずしもベース１０の内部に設ける必要はなく、ベース１０の外部に設けてもよい。また、バッテリー４１は、必ずしも支持部５２の上面に設置する必要はなく、例えば第２面部５１に固定させてもよい。また、支持部５２及び固定部５３の形状、大きさ及び設置される位置は、図示した構成に限定されず、他の構成部品との関係に応じて適宜変更してもよい。

また、図２～図５に示すように、閉塞部材５の第２面部５１には、ベース１０の内部を通る少なくとも一部の配線類４２及び配管類４３が接続される複数の接続コネクタ５４と、ベース１０の内部を通る少なくとも一部の配線類４２をベース１０の外部へ引き出すために用いられる筒状の固定部材５５と、が設けられている。図３及び図４に示した接続コネクタ５４は、一例として、別部材となるツールに信号を送るためのツール配線４２ｃを接続する１つのコネクタ５４ａと、配管類４３であるエア配管が接続される３つのコネクタ５４ｂである。ツールとは、一例として、第３アーム３の下端部に設置される被搬送物を把持するハンド又は被加工物を加工するハンド等である。なお、図示した接続コネクタ５４の種類、配置及び個数は一例であって、これに限定されない。接続コネクタ５４は、ツール配線４２ｃ及び配管類４３であるエア配管以外を接続するコネクタでもよい。

図２～図４に示した固定部材５５は、一例としてケーブルグランドである。固定部材５５は、一例として上下に２つ並べて設けられている。固定部材５５は、各モータに制御信号を送るための信号配線４２ａ、及び駆動装置である各モータに電源を供給するための電源配線４２ｂをベース１０の外部へ引き出すために用いられる。信号配線４２ａは、各モータに接続される内部配線と、ベース１０の外部へ引き出される外部配線と、を有している。信号配線４２ａを構成する内部配線と外部配線とは、ベース１０の内部において、コネクタ（図示省略）を介して接続されている。また、電源配線４２ｂも、各モータに接続される内部配線と、ベース１０の外部へ引き出される外部配線と、を有している。電源配線４２ｂを構成する内部配線と外部配線とは、ベース１０の内部において、コネクタ（図示省略）を介して接続されている。各外部配線は、ケーブルグランドから成る固定部材５５の筒内部を通ってベース１０の外部へ引き出され、制御装置（図示省略）に接続される。なお、固定部材５５は、信号配線４２ａ及び電源配線４２ｂのどちらか一方をベース１０の外部へ引き出すために設けたものでもよい。また、図示した固定部材５５の種類、配置及び個数は一例であって、これに限定されない。固定部材５５と接続コネクタ５４は、例えば、一方を第２面部５１に設け、他方を第１面部５０に設けるといったように、閉塞部材５を構成する異なる面に設けてもよい。また、固定部材５５は、信号配線４２ａ及び電源配線４２ｂ以外の配線を固定する構成でもよい。また、信号配線４２ａを構成する内部配線と外部配線を接続する手段は、コネクタ（図示省略）を用いる構成に限定されず、その他の手段で接続してもよい。同様に、電源配線４２ｂを構成する内部配線と外部配線を接続する手段は、コネクタ（図示省略）を用いる構成に限定されず、その他の手段で接続してもよい。

取付部材６は、第２アーム２に着脱可能に取り付けられるものである。図３に示すように、取付部材６は、第２アーム２の上面に取り付けられる第１平面部６０と、第２アーム２の背面に取り付けられる第２平面部６１と、第２アーム２の内部に配置される第３平面部６２と、を有している。取付部材６は、第１平面部６０と第２平面部６１とでＬ字状とされている。第３平面部６２は、第２平面部６１の縁辺の一部から第１平面部６０に沿って屈曲して形成されている。第１平面部６０及び第２平面部６１は、それぞれねじ等の固定部材で第２アーム２に取り付けられる。また、図３及び図５に示すように、第１平面部６０には、配管類４３であるエア配管を接続するための複数のコネクタ６０ａと、配線類４２であるツール配線４２ｃを接続するためのコネクタ６０ｂと、が設けられている。また、第３平面部６２には、ツール配線４２ｃ及び配管類４３であるエア配管を束ねる結束バンド等（図示省略）を通すための固定孔６２ａが形成されている。ツール配線４２ｃは、固定孔６２ａに通した結束バンド等で第３平面部６２に固定された状態でコネクタ６０ｂに接続される。配管類４３であるエア配管は、固定孔６２ａに通した結束バンド等で第３平面部６２に固定された状態でコネクタ６０ａに接続される。なお、取付部材６は、第２アーム２に取り付けることができればよく、図示した形状に限定されない。例えば、取付部材６は、第３平面部６２を省略した構成でもよい。

ホース部材７は、フレキシブルホースである。図１に示すように、ホース部材７の一端は、第１回転コネクタ４４を介して閉塞部材５の第１面部５０に回転可能に取り付けられている。ホース部材７の他端には、Ｌ字状の第２回転コネクタ４６の一端が接続されている。ホース部材７の他端は、第２回転コネクタ４６の他端に接続された連結部材４５を介して、取付部材６の第１平面部６０に回転可能に取り付けられている。第２回転コネクタ４６は、一例としてエルボ回転コネクタである。ホース部材７は、第１回転コネクタ４４及び第２回転コネクタ４６を有することで、第１アーム１及び第２アーム２の回転によって生じる捻れを抑制することができる。また、ホース部材７は、他端がＬ字状の第２回転コネクタ４６に接続されていることで、上方に向かって延びず、該他端から閉塞部材５に接続された一端に向かって延びるので、水平多関節ロボット１００の全高を抑制することができる。また、連結部材４５は、ホース部材７の内部に挿通された配線類４２及び配管類４３の配線長さを確保するために設けられている。配線類４２及び配管類４３の配線長さが短いと、第１アーム１又は第２アーム２が回転したときに、配線類４２及び配管類４３に捻れによる荷重が作用するからである。なお、第２回転コネクタ４６は必ずしもＬ字状である必要はなく、その他の形状でもよい。また、連結部材４５は、必ずしも設ける必要はなく、省略してもよい。

図２及び図５に示すように、ホース部材７の内部には、配線類４２及び配管類４３が挿通されている。配線類４２は、図２に示すように、例えば外部の制御装置（図示省略）から各モータに信号を送る信号配線４２ａ、各モータに電源を供給する電源配線４２ｂ、図５に示すように、別部材であるツールに信号を送るためのツール配線４２ｃ、各モータの保護接地のためのアース配線（図示省略）である。配管類４３は、図５に示すように、例えばエア配管である。配線類４２は、キャブタイヤケーブルとして一体に形成されている。キャブタイヤケーブルは、配線類４２の外周をポリ塩化ビニル製のシースで覆うことで一本のケーブルとなる。このように、配線類４２は、キャブタイヤケーブルとして一体に形成されることで、耐摩耗性が向上し、ホース部材７の内部に直接配設することが可能となる。

例えば、キャブタイヤケーブルを用いずに、配線類４２をホース部材７の内部に配設する際には、動作中の摩耗から電線を保護するために、編組スリーブを用いることがある。配線類４２を編組スリーブの内部に予め通した後に、その編組スリーブに入った配線類４２をホース部材７に通すことで、電線の摩耗による断線を防止することができる。しかしながら、ホース部材７に配線類４２を通す作業が難しく作業性が悪い。一方、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００のように、配線類４２をキャブタイヤケーブルとして一体に形成すれば、ケーブルユニット４の製作時において、ホース部材７の内部に配線類４２を挿通させる作業が容易となる。

なお、本実施の形態の水平多関節ロボット１００では、必ずしもキャブタイヤケーブルを用いる必要はなく、編組スリーブを用いてもよいし、一部の配線類４２のみをキャブタイヤケーブルとして一体に形成してもよい。また、配線類４２及び配管類４３は、上記した配線及び配管に限定されず、その他の配線及び配管でもよい。

アース接続部材８は、閉塞部材５に着脱可能に取り付けられ、各モータのアース配線が接続される。すなわち、各モータのアース配線は、閉塞部材５に取り付けられるアース接続部材８に集約して接続される。図３に示すように、アース接続部材８は、２つの平面を有する基部８０と、基部８０に設けられてアース配線が接続される複数のアース接続部８１と、を有している。基部８０は、断面形状がＬ字状の鋼材であり、第１平面８０ａと、第１平面８０ａの縁辺から屈曲した第２平面８０ｂと、を有している。第１平面８０ａには、閉塞部材５の固定部５３に沿ってフランジ部が設けられている。アース接続部材８は、フランジ部が固定部５３にボルト等の固定部材で固定されることで、閉塞部材５に取り付けられる。なお、基部８０は、固定部５３に取り付けられる構成に限定されない。基部８０は、例えば第１面部５０、第２面部５１又は支持部５２に取り付けてもよいし、その他の箇所に取り付けてもよい。また、基部８０は、図示した断面形状がＬ字状の鋼材に限定されない。基部８０は、例えば、平鋼、断面形状が凹状から成る溝形鋼、断面形状が階段状から成る鋼材等、その他の形状から成る鋼材でもよい。

アース接続部８１は、基部８０の第１平面８０ａと第２平面８０ｂとに、それぞれ設けられている。アース接続部８１は、各アームを駆動させるモータの数及びフレームグランド等の数に合わせた個数で設けられている。図３に示す場合では、第１平面８０ａにアース接続部８１が５つ設けられ、第２平面８０ｂにアース接続部８１が３つ設けられている。

アース接続部材８は、閉塞部材５から取り外した状態でアース接続部８１にアース配線が接続される。アース配線は、丸端子から成るアース端子を有しており、該アース端子がアース接続部８１に工具を用いて取り付けられることで、アース接続部材８に接続される。アース接続部材８は、アース端子がアース接続部８１に取り付けられた後に、閉塞部材５の固定部５３に取り付けられる。アース接続部材８は、閉塞部材５がベース１０に取り付けられた状態において、ベース１０の内部に配置される。

例えば、アース接続部材８が閉塞部材５に着脱可能とされておらず、閉塞部材５に予め固定された状態で、アース配線のアース端子がアース接続部８１に取り付けられる場合がある。この場合、アース接続部材８が、制御基板４０、バッテリー４１及び配線類４２等、他の構成部品と干渉して、アース接続部８１にアース端子を取り付ける作業が難しくなる場合がある。そこで、他の構成部品から離れた位置に、アース接続部材８を配置することが考えられる。しかしながら、アース接続部材８を配置するためのスペースを確保する必要があるため、ベース１０及び閉塞部材５の形状を大きくせざるを得ず、ロボット全体が大型化するおそれがある。

一方、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００では、アース配線のアース端子をアース接続部８１に取り付けた後、アース接続部材８を閉塞部材５の固定部５３に取り付けるので、制御基板４０、バッテリー４１及び配線類４２等、他の構成部品を避けた位置にアース接続部材８を配置する必要がない。よって、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００では、ベース１０及び閉塞部材５を小型化でき、ロボット全体の大型化を抑制することができる。

また、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、アース接続部材８を閉塞部材５から取り外した状態で、アース接続部８１にアース端子を取り付ける。よって、アース接続部８１が他の構成部品と干渉することがなく、効率よく接続作業を行うことができるので、ロボットの組み立て作業の作業性に優れている。さらに、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、閉塞部材５に取り付けられるアース接続部材８に、各モータのアース配線が集約して接続されるので、従来技術のように、ベースと第２アームの２箇所でアース配線をアース接続部に接続する場合と比べて、ロボットの組み立て作業を簡素化できる。

また、図３に示すように、アース接続部材８は、閉塞部材５に取り付けられた状態において、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４の軸線方向から見て、第１回転コネクタ４４と重なる位置に配置されている。通常、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４の軸線方向から見て、第１回転コネクタ４４と重なる位置は、その周辺に制御基板４０、バッテリー４１及び配線類４２等の複数の構成部品が重なり合う狭小な箇所となる。一方で、アース接続部材８は、アース接続部８１にアース配線のアース端子を取り付けて電気的な導通が確保できていれば、複数の構成部品が重なり合う狭小な箇所に設置しても問題ない。すなわち、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００では、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４の軸線方向から見て第１回転コネクタ４４と重なる狭小な箇所に、アース接続部材８を配置することで、ベース１０及び閉塞部材５を小型化でき、ロボット全体の大型化を抑制することができる。

図６は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットの変形例１を示す斜視図である。図７は、実施の形態にかかる水平多関節ロボットのケーブルユニットの変形例２を示す斜視図である。図６及び図７に示すように、アース接続部材８は、閉塞部材５に取り付けられた状態において、接続コネクタ５４と固定部材５５とを設けた閉塞部材５の第２面部５１と直交する方向から見て、接続コネクタ５４又は固定部材５５と重なる位置に配置してもよい。

図６に示したアース接続部材８は、閉塞部材５に取り付けられた状態において、固定部材５５と重なる位置に配置されている。図７に示したアース接続部材８は、閉塞部材５に取り付けられた状態において、接続コネクタ５４と重なる位置に配置されている。通常、閉塞部材５の第２面部５１と直交する方向から見て接続コネクタ５４又は固定部材５５と重なる位置は、その周辺に制御基板４０、バッテリー４１及び配線類４２等の構成部品が重なり合う狭小な箇所である。よって、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、閉塞部材５の第２面部５１と直交する方向から見て接続コネクタ５４又は固定部材５５と重なる狭小な箇所にアース接続部材８を配置することで、ベース１０及び閉塞部材５を小型化でき、ロボット全体の大型化を抑制することができる。

要するに、本実施の形態におけるアース接続部材８は、閉塞部材５に取り付けられた状態において、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４の軸線方向から見て第１回転コネクタ４４と重なる位置、及び接続コネクタ５４と固定部材５５とを設けた閉塞部材５の一面と直交する方向から見て接続コネクタ５４又は固定部材５５と重なる位置のうち、少なくとも一方の位置に配置されていればよい。

また、本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、使用される場所又は用途に応じて、配線類４２の長さ及び仕様が変更されることがあり、既に接続したアース配線を新たなアース配線と交換する場合がある。そこで、アース接続部材８は、図３に示すように、ケーブルユニット４がベース１０から取り外され、且つ、閉塞部材５にアース接続部材８が取り付けられた状態で、アース接続部８１にアース端子を取り付けることができる位置に設けられている。図３に示したアース接続部材８は、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４と直交し、且つ第２面部５１の平面に沿った方向から工具を挿入して、基部８０の第２平面８０ｂに設けられたアース接続部８１に、アース配線のアース端子を取り付けることができる位置に設けられている。これにより、アース接続部材８を閉塞部材５に取り付けた状態で、交換が必要なアース配線のみの接続作業を行うことができるので、アース接続部材８を閉塞部材５から取り外す手間が省け、配線類４２のメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。なお、アース接続部材８は、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４に沿った方向から工具を挿入して、基部８０の第１平面８０ａに設けられたアース接続部８１に、アース配線を接続できる位置に配置してもよい。

なお、図６及び図７に示したアース接続部材８は、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４と直交し、且つ第２面部５１の平面と直交する方向から工具を挿入して、基部８０の第１平面８０ａに設けられたアース接続部８１に、アース配線のアース端子を取り付けることができる位置に設けられている。さらに、図６及び図７に示したアース接続部材８は、第１回転コネクタ４４の回転軸ＡＸ４と直交し、且つ第２面部５１の平面に沿った方向から工具を挿入して、基部８０の第２平面８０ｂに設けられたアース接続部８１に、アース配線のアース端子を取り付けることができる位置に設けられている。

本実施の形態にかかる水平多関節ロボット１００は、既に接続したアース配線を新たなアース配線と交換する場合に、必ずしもアース接続部材８を閉塞部材５に取り付けた状態で接続作業を行う必要はなく、アース接続部材８を閉塞部材５から取り外した状態で接続作業を行ってもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１第１アーム、２第２アーム、３第３アーム、４ケーブルユニット、５閉塞部材、６取付部材、７ホース部材、８アース接続部材、１０ベース、１０ａ上面、１０ｂ正面、１０ｃ背面、１０ｄ開口、１１第１モータ、１１ａ，１４ａ出力軸、１２第１減速機、１３第２減速機、１４第２モータ、１５第３モータ、１６第４モータ、３０ボールねじナット、３１ボールスプラインナット、３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３１ｄタイミングプーリ、３０ｃ，３１ｃ，３１ｅタイミングベルト、４０制御基板、４１バッテリー、４２配線類、４２ａ信号配線、４２ｂ電源配線、４２ｃツール配線、４３配管類、４４第１回転コネクタ、４５連結部材、４６第２回転コネクタ、５０第１面部、５１第２面部、５２支持部、５３固定部、５４接続コネクタ、５４ａ，５４ｂ，６０ａ，６０ｂコネクタ、５５固定部材、６０第１平面部、６１第２平面部、６２第３平面部、６２ａ固定孔、８０基部、８０ａ第１平面、８０ｂ第２平面、８１アース接続部、１００水平多関節ロボット、ＡＸ１第１軸線、ＡＸ２第２軸線、ＡＸ３第３軸線、ＡＸ４回転軸。

Claims

箱型のベースと、
前記ベースの正面側から前方に突き出すように前記ベースに支持され、第１軸線を中心に回転可能とされた第１アームと、
前記第１アームから前方に突き出すように前記第１アームに支持され、第２軸線を中心に回転可能とされた第２アームと、
一端が前記ベースに取り付けられ、他端が前記第２アームに取り付けられたケーブルユニットと、を備え、
前記ベースには、前記ケーブルユニットが取り付けられる上面から背面にかけて開口が形成されており、
前記ケーブルユニットは、
前記ベースに着脱可能に取り付けられ、前記開口を塞ぐ閉塞部材と、
前記第２アームに着脱可能に取り付けられる取付部材と、
一端が第１回転コネクタを介して前記閉塞部材に回転可能に取り付けられ、他端が第２回転コネクタを介して前記取付部材に回転可能に取り付けられ、内部にアース配線を含む配線類及び配管類が挿通されたホース部材と、
前記閉塞部材に着脱可能とされ、前記アース配線が接続されるアース接続部材と、を有しており、
前記閉塞部材には、少なくとも一部の前記配線類及び前記配管類が接続される接続コネクタと、少なくとも一部の前記配線類を前記ベースの外部へ引き出すために用いられる筒状の固定部材と、が設けられており、
前記アース接続部材は、前記閉塞部材に取り付けられた状態において、前記第１回転コネクタの回転軸の軸線方向から見て前記第１回転コネクタと重なる位置、及び前記接続コネクタと前記固定部材とを設けた前記閉塞部材の一面と直交する方向から見て前記接続コネクタ又は前記固定部材と重なる位置のうち、少なくとも一方の位置に配置されている、
ことを特徴とする、水平多関節ロボット。
前記固定部材は、前記第１アーム及び前記第２アームを駆動させる駆動装置に制御信号を送るための信号配線、及び前記駆動装置に電源を供給するための電源配線のうち、少なくとも一方を前記ベースの外部へ引き出すために用いられるものであり、
前記接続コネクタは、別部材となるツールに信号を送るためのツール配線のコネクタ及びエア配管を接続するコネクタである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の水平多関節ロボット。
前記ホース部材の他端は、Ｌ字状の第２回転コネクタを介して、前記取付部材に回転可能に取り付けられている、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の水平多関節ロボット。
前記アース接続部材は、少なくとも２つの平面を有する基部と、前記基部の前記平面に設けられて前記アース配線のアース端子が取り付けられる複数のアース接続部と、を有しており、前記ケーブルユニットが前記ベースから取り外され、且つ、前記閉塞部材に前記アース接続部材が取り付けられた状態で、前記アース接続部にアース端子を取り付けることができる位置に設けられている、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の水平多関節ロボット。