JPH02198782A - 多関節型ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明多関節型ロボットを以下の項目に従って詳細に説
明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ８発明の概要 Ｃ０従来技術［第１３図］ ａ、一般的背景 す、従来の多腕タイプ多関節型ロボットの一例 り１発明が解決しようとする課題［第１３図］Ｅ０課題
を解決するための手段 Ｆ、実施例［第１図乃至第１２図コ Ｆ−１第１の実施例［第１図乃至第８図］ａ、８！要［
第１図乃至第４図］ ｂ、基台［第１図乃至第４図、第６ 図］ Ｃ１下側アームユニット［第１図、第 ２図、第３図（Ｂ）、第４図、第 ６図、第７図］ Ｃ−１，基軸［第１図、第２図、第 ３図（Ｂ）、第４図、第 ６図、第７図］ ｃ−２，第１のアーム［第１図、第 ２図、第３図（Ｂ）、第 ４図、第６図、第７図］ ｃ−３，第２のアーム、ツール搭載 軸等［第１図、第２図、第 ３図（Ｂ）、第４図、第 ７図］ ｄ、上側アームユニット［第１図、第 ２図、第３図（Ａ）、第４図乃至 第７図］ ｄ−１，基軸［第１図、第２図、第 ３図（Ａ）、第４図乃至第 ７図コ ｄ−２，アーム、ツール搭載軸等 ［第１図、第２図、第３図 （Ａ）、第４図、第６図、 第７図］ ｅ、アームユニット及び基台の結合及 び分１１ｉ［第１図乃至第４図コ ｆ、協働作業領域の設定等［第７図、 第８図］ Ｆ−２，第２の実施例［第９図、第１０図］Ｆ−３，第
３の実施例［第１１図、３４１２図］ Ｇ１発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規な多関節型ロボットに関する。詳しくは、
基軸部と該基軸部に回動自在に連結された第１のアーム
と該第１のアームに回動自在に連結された第２のアーム
とから成るアームユニットを複数備えた多関節型ロボッ
トに関するものであり、基本的には複数のアームユニッ
トを備えた多腕タイプでありながら必要に応じて一のア
ームユニットのみの単腕タイプのロボットにもすること
ができ、製造ラインの内容の変更に対応してその形態を
任意に変更することができるようにし、また、複数のア
ームユニットが協働して作業し得る協働作業領域を任意
に設定することかできるようにし、更には、上記形態の
変更に伴なう各種の配線や配管を容易に行なうことがが
できるようにした新規な多関節型ロボットを提供しよう
とするものである。

（Ｂ、発明の概要） 本発明多関節型ロボットの第１のものは、基軸部と該基
軸部に回動自在に連結された第１のアームと該第１のア
ームに回動自在に連結された第２のアームとから成るア
ームユニットを複数備えた多関節型ロボットであって、
複数のアームユニットを相互に結合分離自在なるように
して、基本的には複数のアームユニットを備えた多腕タ
イプでありながら必要に応じて一のアームユニットのみ
の単腕タイプのロボットにもすることができ、製造ライ
ンの内容の変更に対応してその形態を任意に変更するこ
とができ、また、本発明多関節型ロボットの第２のもの
はそのように結合分離自在にされた複数のアームユニッ
トを相互に結合するための結合手段に軸回り方向におけ
る位置を調整することができる機能を持たせることによ
り複数のアームユニットが協働して作業し得る協働作業
領域を任意に設定することができ、更に本発明多関節型
ロボットの第３のものは、一のアームユニットと他のア
ームユニットとの結合部に配線や配管の中継等を行なう
ための環状の空間を設けることにより前記形態の変更や
軸回り方向における位置調整に伴なう配線や配管の変更
や調整を容易に行なうことかできるようにしたものであ
る。

（Ｃ，従来技術）［第１３図］ （ａ、一般的背景） 今日、各種の材料の加工や部品の製造あるいは機器の組
立を産業用ロボットにより行なうことが多くなって来て
いる。

そして、産業用ロボットには各種のものがあるが、その
中の１つに互いに回動自在に連結された複数のアームを
有する多関節型ロボットがあり、この種のロボットは、
基本的に、所定の据付場所に固定される基台と該基台に
回動自在に支持された第１のアームと該第１のアームに
回動自在に連結された第２のアームと該第２のアームの
回動端部に支持されたツール搭載軸とこれらアームやツ
ール塔載軸を動作させる駆動機構等により構成される。

ところで、機器の組立を行なう組立ラインにおいては、
通常、多種多様の作業が行なわれ、従って、このよう２
．１−ラインにおける諸作業をロボットにより行なうよ
うにする場合は、１つのラインに多数のロボットが必要
になるためラインの全長が長くなると共に生産設備に美
大な費用がかかるという問題がある。

また、前記多関節型ロボットは形状を比較的コンパクト
に構成することができるという利点はあるが、予め複数
のツールを搭載することは困難であるため、ラインの作
業内容が変更されるときに、その都度ロボットのツール
を変換しなければならず、ラインの稼動効率が低下する
等の問題がある。

そこで、多関節型ロボットの利点を活かし、かつ、予め
複数のツールを塔載しておいてそれを選択的にあるいは
同時に働かせることかできるようにするために、複数の
アームユニットを備えた多腕タイプの多関節型口ホット
が用いられることがある。

（ｂ、従来の多腕タイプの多関節型ロボットの例） 第１３図は従来の多腕タイプの多関節型ロボットの一例
ａを示すものである。

同図において、ｂは上下方向に長い略円柱状をした基台
であり、その高さ方向で離間した２つの位置にアーム配
置溝ｃ、ｄが形成され、基台す内部であってｃ、ｄの下
側アーム配置溝Ｃの下方にモータｅが設けられ、また、
基台すの上端部にモータｆが設けられている。

ｇは下側のアームユニット、ｈは上側のアームユニット
であり、それぞれ水平方向に長くかつ基端部が上記２つ
のアーム配置溝ｃ、ｄ内に各別に位置した状態で基台す
に回動自在に支持された第１のアームｉ、ｉ”と該第１
のアームｉ％　ｉ′の回動端部に水平方向へ回動自在に
連結された第２のアームｊ、ｊ′と該第２のアームｊ、
ｊ’の回動端部に設けられたツール搭載軸ｋ、ｋ′と第
２のアームｊ、ｊ’を回動させるためのモータｐ％１′
とツール搭載軸に、に’を軸方向及び軸回り方向へ８勅
させるためのツール搭載軸駆動手段ｍ、ｍ’等から成り
、下側アームユニットｇの第１のアームｉはモータｅに
より回動され、また、上側アームユニットｈの第１のア
ームｉ′はモータｆにより回動されるようになっている
。

ｎ、ｎ、・・・は図示しないコードが挿通されたチュー
ブである。

しかして、ツール搭載軸に％に′のそれぞれの下端部に
所望のツールが取着され、それらツールによる２つの作
業が選択的にあるいは同時に行なわれる。

従って、このような多腕タイプの多関節型ロボットａに
よれば、１台のロボットで２種類の作業を選択的にもし
くは同時に行なうことができるので、その分ラインの全
長を短縮することができ、あるいはライン中のワークの
変更に対してツールの交換作業を要することなく対応す
ることができる。

（Ｄ、発明が解決しようとする課題）［第１３図］ ところが、このようなロボットａによると、２つのアー
ムユニットｇ及びｈのラインに対する動作範囲即ち上下
方向から見た動きの範囲が同じであるため、当該動作範
囲内において必要な作業が１つであるときは他方のアー
ムユニットが邪魔になることがあった。即ち、２つのア
ームユニットｇ及びｈの動作範囲が同じであるため、一
方のアームユニットをその動作範囲における一端の位置
へと移動させて他方のアームユニットの邪魔にならない
ようにしておいても、他方のアームユニットはその一方
のアームユニットが位置する範囲へは移動できず、その
範囲における作業が行なえず、従って、このような多腕
タイプの多関節型ロボットにあっては、ある範囲におい
ては１台で複数の作業を行なうことができるがそれぞれ
のアームユニットの動きの範囲が狭められてしまうとい
う問題があった。

また、従来のこの種の多関節型ロボットは各アームユニ
ットが協働して作業することができる協働作業領域が特
定されてしまうため、複数のアームユニットを有しなが
ら、必ずしも機能性に富むものではないという問題もあ
った。

（Ｅ、課題を解決するための手段） そこで、本発明多関節型ロボットの第１のものは、上記
課題を解決するために、複数のアームユニットの第１の
アームを相互に結合分離自在な基軸部に各別に支持させ
ると共にそれら基軸部の一つを所定の基台に取り付ける
ようにしたものである。

従って、本発明多関節型ロボットの第１のものによれば
、一のアームユニットの基軸部と他のアームユニットの
基軸部を結合分離可能にしたので、複数のアームユニッ
トを結合することにより多腕タイプの多関節型ロボット
とすることができ、また、必要に応じて分離して一のア
ームユニットにすることにより単独タイプの多関節型ロ
ボットにもすることもでき、製造ラインの内容の変更に
応じてその形態を自在に変更することができる。

また、本発明多関節型ロボットの第２のものは、上記の
ように結合分離可能な基軸部の相互の向きを軸回り方向
に位置調整し得るようにしたものである。

従って、本発明多関節型ロボットの第２のものによれば
、複数のアームユニットの基軸の軸回り方向における相
対的な位置関係を任意に選択することによって、複数の
アームユニットのそれぞれの動作範囲を個々に設定する
ことができ、他のアームユニットに動作範囲を制限され
ることなく、作業を行うことがで籾ると共に複数のアー
ムユニットが協働して作業し得る協働作業領域を任意に
設定することができる。

更に、本発明多関節型ロボットの第３のものは、前記し
たように結合分離自在にしたーの基軸部と他の基軸部と
の間の結合部において一の基軸部及び／又は他の基軸部
の結合面に略軸回り方向に延びる環状の中空部を設けた
ものである。

従って、本発明多関節型ロボットの第３のものによれば
、各種の配線や配管の中継部を上記中空部に配置してお
くことにより、アームユニットの結合あるいは分離又は
アームユニット相互の軸回り方向における結合の位置調
整等に伴なう配線や配管を極めて容易に行なうことがで
きる。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至第１２図コ以下に、本発明
多関節型ロボットの詳細を図示した各実施例に従って説
明する。

（Ｆ−１、第１の実施例）［第１図乃至第８図］ 第１図乃至第８図は本発明多関節型ロボットを２つのア
ームユニットを備えた水平多関節型ロボット１に通用し
た第１の実施例を示すものである。

（ａ、概要）［第１図乃至第４図］ ロボット１は所定の据付場所に固定される基台２と下側
のアームユニット３と上側のアームユニット４とから成
り、アームユニット３及び４は相互にかつ基台２に結合
分離自在な基軸５．６と該基軸５．６に回動自在に支持
された第１のアーム７．８と該第１のアーム７．８に回
動自在に連結された第２のアーム９．１０と該第２のア
ーム９．１０に軸方向が上下方向に延びるように支持さ
れたツール搭載軸１１．１２等から成る。

そして、第２図に示すように、上記基軸５と６を相互に
結合すると共に下側アームユニット３の基軸５を基台２
に取り付けることにより２つのアームユニット３及び４
を備えた多腕タイプのロボット１３とされ、また、第３
図（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、基軸５．６のいずれ
か一方を基台２に取り付けることにより１つのアームユ
ニット３又は４を備えた単腕タイプの多関節型ロボット
１４又は１５とされるように、その形態を任意に変更す
ることができるようになっている。

また、上側アームユニット４の基軸６の向きを下側アー
ムユニット３の基軸５に対して軸回り方向に位置調整し
得るようにされており、これにより、多腕タイプのロボ
ット１３とした場合における２つのアームユニット３と
４のそれぞれの作業範囲を異ならせることができ、ある
いはこれら２つのアームユニット３と４とによる協働作
業領域を選択的に設定することができるようになってい
る。

更には、アームユニット３と４とが結合されあるいはア
ームユニット３又は４が基台２に結合されると、これら
結合部に軸回り方向へ延びる中空部１６．１７等が画成
され、各種の配線の中継手段を上記中空部１６．１７等
に配置し得るようになっている。

（ｂ、基台）［第１図乃至第４図、第６図］基台２は軸
方向が上下方向に延びる略円柱状をした主部１８と該主
部１８の下端縁から側方へ突出したフランジ状の固定部
１９とが一体的に形成されて成り、また、主部１８の上
端部を除く大部分は中空に形成されている。

２０は上端が主部１８の上端面１８ａの中心部に開口し
下端が主部１８の内部空間２１（第４図参照）に連通し
たモータ配置孔、２２は上記上端面１８ａに形成された
環状の凹部であり、該凹部２２は上端面１８ａの外周縁
と上記モータ配置孔２０との間に形成されている。

２３．２３、・・・は主部１８の上端面１８ａの外周縁
寄りの位置に周方向に等間隔に離間した４箇所に形成さ
れた螺穴であり、アームユニット３又は４を基台２に固
着するときに用いられる。

２４は環状凹部２２と内部空間２１とを連通ずるように
形成されたケーブル挿通孔である。

２５は信号用ケーブルや動作用ケーブルが多数結束され
て成る接続ケーブル（このような結束内容は以下に述べ
る他の接続ケーブルについても同様である。）であり、
その中間部が上記ケーブル挿通孔２４に挿通されると共
に、該ケーブル挿通孔２４から下方へ引き出されている
部分の先端が内部空間２１に配置された図示しない制御
板もしくは中継コネクタと接続され、上方へ引き出され
た部分２５ａの先端にコネクタ２６が取着されている。

（ｃ、下側アームユニット）［第１図、第２図、第３図
（Ｂ）、第４図、第６図、第７図］ （ｃ−１，基軸）［第１図、第２図、第３図（Ｂ）、第
４図、第６図、第７図］ 下側アームユニット３の基軸５は基台２の主部１８の高
さ及び太さと略同じ高さ及び太さを有する円柱状をして
おり、上下方向における中央より積上側に偏倚した位置
に水平断面形状が略り字状をしたアーム配置溝２７が形
成され、該アーム配置溝２７を構成する上下両面２８．
２８に基軸５の軸心を中心とした円形のベアリング配置
凹部２８ａ、２８ａ　（第４図参照）が形成され、これ
らベアリング配置凹部２８ａ、２８ａにボールベアリン
グ２９．２９が固定されている。

３０は基軸５の外周面のうちアーム配置溝２７と背中合
わせの位置に形成され上下方向に延びる凹溝であり、該
凹溝３０は基軸５の上端面５ａ及び下端面５ｂには達し
ないようになっており、かつ、該凹溝３０の下端面３０
ａと基軸５の下端面５ｂとの間にはボルト挿通孔３１が
貫設されている。

３２．３２．３２は基軸５の外周面に上下方向に延びる
ように形成された凹溝であり、該凹溝３２．３２．３２
はその上端がアーム配置溝２７の下側の面２８に達し、
かつ、下端は基軸５の下端面５ｂに達しないようになっ
ており、また、凹溝３２．３２．３２の下端面３２ａ。

３２ａ、３２ａと基軸５の下端面５ｂとの間にはボルト
挿通孔３３．３３．３３が各別に貫設されている。

尚、各ボルト挿通孔３１．３３．３３．３３は周方向に
おいて等間隔に、即ち、中心角で９０”づつずれて形成
されている。

３４．３４、・・・は基軸５の上端面５ａに開口し、上
下方向に見て前記ボルト挿通孔３１及び３３．３３．３
３と対応した位置に形成された螺穴である。

３５は基軸５の上端面５ａの中心部に形成された円形の
軸合せ用凹部、３６は該軸合せ用凹部３５の外側に形成
された環状の凹部、３７は基軸５の下端面５ｂの上記環
状凹部３６と略対応する位置に形成された環状凹部であ
り、３８はこれら上下の環状凹部３６と３７との間を連
通したケーブル挿通孔である。

そして、基軸５の下端面５ｂの中央部にはモータ３９が
取着され、また、基軸５のアーム配置溝２７から稍下方
の位置から下側の部分は略中空４０に形成され、該中空
部４０（第４図参照）に上記モータ３９を駆動源とする
図示しないアーム回動機構が設けられている。

（ｃ−２，第１のアーム）［第１図、第２図、第３図（
Ｂ）、第４図、第６図、第 ７図］ 第１のアーム７は水平方向に長く、かつ、長手方向にお
ける両端面７ａ、７ａは円弧面に形成され、基端部４１
にここを高さ方向へ貫通した支持軸４２が固定されてお
り、該支持軸４２（第４図参照）の上下両端部が基軸５
に設けられた前記ボールベアリング２９．２９に回動自
在に支持されている。従って、第１のアーム７の基端部
４１は基軸５のアーム配置溝２７内に位置されており、
その回動は第３図（Ｂ）に実線で示すように一側面７ｂ
が上記アーム配置溝２７の平坦な壁面４３に当接した位
置（以下、ｒ回動範囲における一端の位置」と言う。）
と同図に２点鎖線で示すように他側面７Ｃがアーム配置
溝２７の壁面４３に当接した位置（以下、「回動範囲に
おける他端の位置」と言う。）との間で行なわれ、この
回動範囲は中心角で略１８０°の大きさになっている。

４４は第２のアーム９を回動させるための回動軸であり
、その上部が第１のアーム７の回動端部４５に軸回り方
向へ回動自在に支持されると共にその下部が第１のアー
ム７から下方へ突出されており、第１のアーム７の上面
に固定されたモータ４６を駆動源とする図示しない駆ｗ
Ｊ機構により回動されるようになっている。

そして、このような第１のアーム７はその支持軸４２が
前記モータ３９を駆動源とするアーム回動機構により回
動されることによって上記回動範囲内で回動される。

（ｃ−３，第２のアーム、ツール搭載軸等）［第１図、
第２図、第３図（Ｂ）、 第４図、第７図］ また、第２のアーム９は水平方向に長く、かつ、第１の
アーム７より稍短くされており、その基端部９ａが回動
軸４４の第１のアーム７から下方へ突出した部分に固定
されており、これにより、回動軸４４が回動されること
により第１のアーム７に対して水平方向に回動される。

そして、第２のアーム９の回動端部９ｂにツール搭載軸
１１が軸方向へ８勤自在にかつ軸回り方向へ回動自在に
支持されており、該ツール搭載軸１１はその下端部に各
種のツール４７が交換自在に取着され、第２のアーム９
の上面に設けられたモータ４８を駆動源とする垂直移動
機構４９（図面にはカバーのみを示しである。）により
軸方向へ移動され、また、第２のアーム９の下面に取着
されたモータ５０を駆動源とする図示しない回転機構に
より軸回り方向へ回転されるようになっている。

尚、このような第２のアーム９は、所定の回動範囲、例
えば、中心角で略２９０°の範囲内で第１のアーム７ど
の連結部を中心に回動されるようになっている。

５１は基軸５に形成されケーブル挿通孔３８を挿通され
た接続ケーブルであり、その両端側のある程度の長さを
有する部分５１ａ、５１ｂが上記ケーブル挿通孔３８か
ら上方及び下方へ各別に引き出されると共にこれら引き
出された部分５１ａ、５１ｂの先端部にコネクタ５２．
５３が各別に取着されている。

（ｄ、上側アームユニット）［第１図、第２図、第３図
（Ａ）、第４図乃至第７図］（ｄ−１，基軸）［第１図
、第２図、第３図（Ａ）、第４図乃至第７図］ 上側アームユニット４の基軸６は、下側アームユニット
３の基軸５と同様、基台２の主部１８の高さ及び太さと
略同じ高さ及び太さを有する円柱状をしており、その下
端部りに偏倚した位置に水平断面形状が略り字状をした
アーム配置溝５４が形成され、該アーム配置溝５４の上
下両面５５．５５に基軸６の軸心を中心とした円形のベ
アリング配置凹部５５ａ、５５ａ（第４図参照）が形成
され、これらベアリング配置凹部５５ａ１５５ａにボー
ルヘアリング５６．５６が固定されている。

５７は基軸６の外周面のうちアーム配置溝５４と背中合
わせの位置に形成された上下方向に延びる凹溝であり、
該凹溝５７は基軸６の上端面６ｂ及び下端面６ａには達
しないようになっており、かつ、凹溝５７の下端面５７
ａと基軸６の下端面６ａとの間にはボルト挿通孔５８が
貫設されている。

５９．５９．５９は基軸６のアーム配置溝５４の下側の
面５５の外周縁部に形成された切欠であり、該切欠５９
．５９．５９の底面と基軸６の下端面６ａとの間にはボ
ルト挿通孔６０．６０．６０が各別に貫設されている。

尚、各ボルト挿通孔５８．６０．６０．６０は周方向に
おいて等間隔に、即ち、中心角で９０’づつずれて形成
されている。

６１は基軸６の下端面６ａの中心部に形成された軸合せ
用突部、６２は上記下端面６ａの軸合わせ用突部６１の
外側に形成された環状の凹部、６３（第４図参照）は基
軸６の上部に形成された内部空間、６４は該内部空間６
３と上記環状凹部６２とを連通しているケーブル挿通孔
である。

６５は基軸６の上端部に取着されたモータであり、上記
内部空間６３には上記モータ６５を駆動源とする図示し
ないアーム回動機構が設けられている。

（ｄ−２，アーム、ツール搭載軸等）［第１図、第２図
、第３図（Ａ）、第４ 図、第６図、第７図］ そして、上側アームユニット４の基軸６以外の部分は下
側アームユニット３の基軸５以外の部分と略同様に構成
されている。

即ち、第１のアーム８及び第２のアーム１０はいずれも
水平方向に長く、かつ、下側アームユニット３の第１の
アーム７及び第２のアーム９とそれぞれ略同じ大きさを
有し、また、第１のアーム８はその基端部６６が基軸６
のアーム配置溝５４内に位置しかつこの基端部６６に固
定された支持軸６７（第４図参照）の両端部が基軸６に
設けられたボールベアリング５６．５６に回動自在に支
持されており、それにより、第３図（Ａ）に実線で示す
ように、−側面８ａがアーム配置溝５４の壁面６８に当
接した位置（以下、ｒ回動範囲における一端の位置」と
言う。）と同図に２点鎖線で示すように、他側面８ｂが
上記壁面６８に当接した位置（以下、ｒ回動範囲におけ
る他端の位置」と言う。）との間で回動されるようにな
っており、この回動範囲も中心角で略１８０°の範囲に
なっている。

６９は第１のアーム８の回動端部７０に回動自在に支持
された回動軸、７１は該回動軸６９を回動させるための
モータであり、第２のアーム１０はその基端部１０ａが
上記回動軸６９の第１のアーム８から下方へ突出した部
分に固定され、従って、第２のアーム１０は回動軸６９
が回動されることにより回動され、その回動範囲は、下
側アームユニット３の第２のアーム９と同様に中心角で
略２９０°の大きさになっている。

そして、第２のアーム１０の回動端部１０ｂにツール搭
載軸１２が軸方向へ８動自在に、かつ、軸回り方向へ回
動自在に支持され、該ツール搭載軸１２はその下端部に
各種のツール７２が交換自在に取着され、第２のアーム
１０の上面に設けられたモータ７３を駆動源とする垂直
穆！！ＩＩＪ機構７４（図面はカバーのみを示しである
。）により軸方向へ８動され、また、第２のアーム１０
の下面に取着されたモータ７５を駆動源とする図示しな
い回転機構により軸回り方向へ回転されるようになって
いる。

７６は接続ケーブルであり、該接続ケーブル７６は、そ
の一端部が基軸６の上端面６ｂに固定されたモータ６５
、第２のアーム１０を回動するモータ７１及びツール搭
載軸を８動又は回転させるモータ７３．７５に接続され
、中間部が基軸６に形成されたケーブル挿通孔６４に通
され、他端側のある程度の長さを有する部分７６ａが上
記ケーブル挿通孔６４から下方へ引き出されており、そ
の先端部にコネクタ７７が取着されている。

（ｅ、　　アームユニット及び基台の結合及び分１り　
　ｃ第１図乃至第４図］ そこで、このように構成されたアームユニット３及び４
相互の結合やこれらアームユニット３．４の基台２に対
する取付は次のように行なう。

上側アームユニット４と下側アームユニット３とを結合
するときは、上側アームユニット４の基軸６の下端面６
ａに形成された軸合せ用突部６１を下側アームユニット
３の基軸５の上端面５ａに形成された軸合せ用凹部３５
に嵌合させてこれら下端面６ａと上端面５ａとを突き合
わせると共に、上側アームユニット４の基軸６に形成さ
れたボルト挿通孔５８．６０．６０．６０と下側アーム
ユニット３の基軸５の上端面５ａに形成された螺穴３４
．３４、・・・とを一致させ、４本のボルト７８．７８
、・・・をボルト挿通孔５８．５８、・・・に上方から
挿通しかつ上記螺穴３４．３４、・・・に螺合する。

しかして、基軸６と５は軸合せ用突部６１が軸合せ用凹
部３５に嵌合されることによって互いに同軸状に位置す
るように位置合せが為されると共にボルト７８．７８、
・・・により互いに一体的に結合され、従って、上側ア
ームユニット４の第１のアーム８と下側アームユニット
３の第１のアーム７とは同じ軸を中心として回動される
ようになる。

尚、下側アームユニット３と上側アームユニット４とを
結合したときに、下側アームユニット３の基軸５の上端
面５ａの環状凹部３６と上側アームユニット４の基軸６
の下端面６ａの環状凹部６２とにより環状の中空部１６
が画成され、該中空部１６内において、下側アームユニ
ット３の接続ケーブル５１の上方引出部５１ａのコネク
タ５２と上側アームユニット４の接続ケーブル７６の下
方引出部７６ａのコネクタ７７とが接続される。従って
、接続ケーブル５１の上方引出部５１ａ及びコネクタ５
２と接続ケーブル７６の下方引出部７６ａ及びコネクタ
７７とが上記中空部１６内に収納されることとなる。

次に、下側アームユニット３を基台２に取り付けるとき
は該アームユニット３の基軸５の下端面５ｂと基台２の
主部１８の上端面１８ａとを突き合わせると共に基軸５
に形成された凹溝３０．３２．３２．３２のボルト挿通
孔３１．３３．３３．３３と基台２の主部１８に形成さ
れた螺穴２３．２３、・・・とを一致させ、４本のボル
ト７９．７９、・・・をボルト挿通孔３１．３３．３３
．３３に上方から挿通しかつ上記螺穴２３．２３、・・
・に螺合する。これにより、下側アームユニット３の基
軸５が基台２上に固定され、基軸５の下端面５ｂに取着
されているモータ３９は基台２の上端面１８ａに形成さ
れたモータ配置孔２０内に配置される。

尚、下側アームユニット３と基台２とを結合したときに
、下側アームユニット３の基軸５の下端面５ｂの環状凹
部３７と基台２の主部１８の上端面１８ａの環状凹部２
２とにより環状の中空部１７が画成され、該中空部１７
において、下側アームユニット３の接続ケーブル５１の
下方引出部５１ｂのコネクタ５３と基台２の接続ケーブ
ル２５の上方引出部２５ａのコネクタ２６とが接続され
る。従って、接続ケーブル５１の下方引出部５１ｂ及び
コネクタ５３と接続ケーブル２５の上方引出部２５ａ及
びコネクタ２６とが上記中空部１７に収納されることと
なる。

しかして、基台２に下側アームユニット３と上側アーム
ユニット４とが結合され、第２図に示すような多腕タイ
プの多関節側ロボット１３が構成される。

また、上側アームユニット４のみを基台２に取り付ける
ときは該アームユニット４の基軸６の下端面６ａと基台
２の主部１８の上端面１８ａとを突き合わせると共に基
軸６に形成された凹溝５７及び切欠５９．５９．５９の
ボルト挿通孔５８．６０．６０．６０と基台２の主部１
８に形成された螺穴２３．２３、・・・とを一致させ、
４本のボルト７８．７８、・・・をボルト挿通孔５８．
６０．６０．６０に上方から挿通し、かつ、上記螺穴２
３．２３、・・・に螺合することにより、第３図（Ａ）
に示すように、上側アームユニット４のみを基台２に取
り付けた単腕タイプの多関節型ロボット１４が構成され
る。また、第３図（Ｂ）に示すように下側アームユニッ
ト３のみを基台２に取り付けることにより別の単腕タイ
プの多関節型ロボット１５を構成することもできる。

従って、当該製造ラインの要求に応じて随時、多腕タイ
プの多関節型ロボット１３にも単腕タイプの多関節型ロ
ボット１４もしくは１５にもその形態を変更することが
できる。

尚、下側アームユニット３により単腕タイプの多関節型
ロボット１５を構成する場合は基軸５の上面には保護キ
ャップ８０（第３図（Ｂ）参照）を取着する。

尚、８１．８１．８１、・・・は、可撓性を有する保護
パイプであり、第２のアーム９．１０の回動用モータ４
６．７１及びツール搭載軸１１．１２の回転又は８勤用
モータ４８．５０．７３．７５と基台２内部に配設され
た制御部との間を接続する各接続ケーブルの露出部分が
挿通されている。

（ｆ、協働作業領域の設定等）［第７図、第８図］ ところで、各アームユニット３．４の第１のアーム７．
８や第２のアーム９．１０はそれぞれ前記回動範囲内に
おいて回動されるが、２つのアームユニット３と４を用
いて多腕タイプの多関節型ロボット１３を構成する場合
はこれら２つのアームユニット３と４の基軸５．６の軸
回り方向における相互の向きを選ぶことによって、下側
アームユニット３と上側アームユニット４の製造ライン
に対する作業範囲を個々に設定することができ、また、
そのようにすることによって両アームユニット３または
４のツール４７．７２がともに作業をし得る領域（以下
、「協働作業領域」という。）を任意に設定することが
できる。

即ち、上側アームユニット４の基軸６と下側アームユニ
ット３の基軸５との結合は前記したように行なわれるが
、基軸６に設けられた４つのボルト挿通孔５８．６０．
６０．６０と基軸５に設けられた４つの螺穴３４．３４
、・・・はそれぞれ周方向へ９０°間隔に配列されてい
るので、基軸６と基＠５とは相互の向きが軸回り方向で
異なる４つの向きのいずれによっても結合することがで
きる。即ち、上側アームユニット４の基軸６と下側アー
ムユニット３の基軸５との結合は、第１図に示すように
上側アームユニット４の基軸６のアーム配置溝５４の壁
面６８が下側アームユニット３の基軸５のアーム配置溝
２７の壁面４３と同じ方向を向く向ぎ（以下、「基準の
向き」と言う。）と、第４図に示すように壁面６８が壁
面４３と反対の方向を向く向き（「反対の向き」と言う
。）と、壁面６８が基準の向きから時計回り方向へ９０
°回転して壁面４３の向きに対して垂直になる方向を向
いた向き（以下、「第１の中間の向縫」と言う。）と、
壁面６８が反対の向きから時計回り方向へ９０°回転し
て壁面４３の向きに対して垂直になる方向を向いた向き
（以下、「第２の中間の向き」と言う。）の全部で４つ
の向ぎのいずれにもすることができる。

８２（第７図参照）は単腕タイプの多関節型ロボット１
４又は１５のアームユニット３又は４のツール搭載軸１
１又は１２の水平方向における移動範囲、即ち、アーム
ユニット３又は４による作業範囲を示すものである。ま
た、第８図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は多腕タイプの多
関節型ロボット１３において上側アームユニット４の基
軸６を下側アームユニット３の基軸５に対して軸回り方
向における向きの違いによる相対的な作業範囲の違いや
協働作業領域を示すものであり、８２１は下側アームユ
ニット３による作業範囲を示し、８２２は上側アームユ
ニット４による作業範囲を示し、同図において梨地模様
を付した領域８３はアームユニット３と４とによる協働
作業領域を示す。

即ち、上側アームユニット４の基軸６を前記基準の向き
とした場合は、互いに他方のアームユニットによる制約
がなければそれぞれの作業範囲は第７図に８２で示すよ
うに同一になるが、この場合は、第８図（Ａ）に示すよ
うに、一のアームユニット３又は４の動きの邪魔になら
ないように他のアームユニット４又は３の第１のアーム
８又は７を前記回動範囲における一端の位置もしくは他
端の位置に位置させたとしてもその部分へは第１のアー
ム７又は８は移動できないので各アームユニット３又は
４の各作業範囲は８２．．８２２のように狭くなり、従
って、協働作業領域は８３１のようになる。

また、上側アームユニット４・の基軸６を前記第１の中
間の向きあるいは第２の中間の向きとした場合は、第８
図（Ｂ）に示すように、２つの作業範囲８２１と８２．
のそれぞれの一部が重ならないでずれるので２つの作業
範囲８２．と８２２とによる総和作業範囲が拡大され、
また、この場合の協働作業領域は８３□のようになる。

更に、上側アームユニット４の基軸６を前記反対の向き
とした場合は、第８図（Ｃ）に示すように、２つの作業
範囲８２１と８２２の大部分がずれるので２つの作業範
囲８２１と・８２２とによる総和作業範囲が更に拡大さ
れ、また、この場合作業範囲８２．と８２２はそれぞれ
の両端部で互いに重なるため協働作業領域は８３３と８
３３のように２箇所形成される。

しかして、多腕タイプのロボット１３を構成するときは
、２つの作業範囲８２＋　と８２２を一致させあるいは
前記のように異ならせることにより、その作業内容を当
該製造ラインの内容に応じて随時設定することができる
。

尚、前記接続ケーブル５１の上方引出部５１ａと接続ケ
ーブル７６の下方引出部７６ａは中空部１６内に位置し
、かつ、それぞれある程度の長さを有しているので、基
軸６の基軸５に対する向きが上記のように様々に変更さ
れても何ら支障は無い。

（Ｆ−２，第２の実施例）［第９図、第１０図］ 第９図及び第１０図は本発明多関節型ロボットの第２の
実施例ＩＡを示すものである。

尚、この第２の実施例に示す多関節型ロボットＩＡが前
記第１の実施例に示した多関節型ロボット１と相違する
ところは上側アームユニットの基軸の向きを下側アーム
ユニットの基軸に対して軸回り方向に位置調整し得るよ
うにした手段のみである。従って、図面には要部のみを
示してあり、また、説明は上記相違点についてのみ行な
い、その他の部分については図面の各部に第１の実施例
における同様の部分に付した符号と同し符号を付するこ
とにより説明を省略する。尚、このような符号の使い方
と説明の省略との関係は後述する第３の実施例において
も同様である。

８４．８４、・・・は下側アームユニット３の基軸５の
上端面５ａに形成された螺穴であり、この螺穴８４．８
４、・・・は中心角で１５゛のピッチで周方向に等間隔
に配列されている。

従って、上側アームユニット４の基軸６を下側アームユ
ニット３の基軸５に対して結合する際の軸回り方向にお
ける向きを上記ピッチで選ぶことができる。

第１０図は、その−例として基軸６の基軸５に対する向
きを中心角で１３５°ずらせた場合のアームユニット３
．４による各別の作業範囲８２１．８２２と協働作業領
域８３４．８３４を示したものである。

（Ｆ−３，第３の実施例）［第１１図、第１２図］ 第１１図及び第１２図は本発明多関節型ロボットの第３
の実施例ＩＢを示すものである。

尚、この第３の実施例に示す多関節型ロボ・ントＩＢが
前記第１の実施例に示した多関節型ロボット１と相違す
る点は、上側アームユニットの下側アームユニットに対
する軸回り方向における位置調整を無段階に行なうこと
ができるようにした点のみである。

８５は下側アームユニット３の基軸５と一体に形成され
た略円柱状を為す結合部であり、基軸５の上端面５ａか
ら上方へ突出するように位置し、その外周面に螺溝８５
ａが形成され、また、結合部８５の上端面に軸合せ用凹
部３５及び環状凹部３６が形成されている。８６は結合
部８５に螺合されたロックナツトである。

８７は上側アームユニット４の基軸６と一体に形成され
た略円柱状を為す結合部であり、基軸・６の下端面６ａ
から下方へ突出するように位置し、その外周面には左ネ
ジの螺溝８７ａが形成され、また、結合部８７の下端面
に軸合わせ突部６１及び環状凹部６２が形成されている
。８８は結合部８７に螺合されたロックナツトであり、
該ロックナツト８８にも左ネジの螺溝が形成されている
。

８９は連結ナツトであり、その螺溝９０は上半分９０ａ
が左ネジに、下半分９０ｂが右ネジに形成され、また、
両螺溝９０ａと９０ｂとの間に当該螺軸９０ａ、９０ｂ
の谷径より大きい径の環状の非螺溝部９０ｃが形成され
ている。そして、連結ナツト８９はその下半分の螺？Ｒ
９０ｂが下側アームユニット３の基軸５の前記螺４８５
ａに、また、上半分の螺溝９０ａが上側アームユニット
４の基軸６の前記螺溝８７ａにそれぞれ螺合されるよう
になっている。

そこで、下側アームユニット３の基軸５と上側アームユ
ニット４の基軸６との結合は次のように行う。

先ず、各アームユニット３．４の基軸５．６の結合部８
５・、８７にそれぞれロックナツト８６．８８を螺合し
、かつ、結合部８５．８７のそれぞれの端部がロックナ
ツト８６．８８から突出するようにする。

次に、連結ナツト８９のそれぞれ対応する螺溝９０ａ、
９０ｂの両端部を結合部８５．８７のそれぞれの端部に
当接し、連結ナツト８９を連結ナツト８９と結合部８５
と８７とが螺合する方向（上方から見て時計廻り方向）
に回転して、両者を螺合する。このとき、一方の螺合は
左ネジによるものなので、連結ナツト８９のみを回転す
れば、基軸５及び６の両者に螺合することができる。

そして、連結ナツト８９の回転により基軸５の上端面５
ａと基軸６の下端面６ａとを当接させた後、一の基軸５
又は６を連結ナツト８９に対して緩める方向に回転して
基軸５と６との軸周り方向における位置合せを行ない、
その後各ロックナツト８６．８８をそれぞれ結合部８５
又は８７から離脱する方向（上方から見て反時計廻り方
向）に回転し、連結ナツト８９の上端又は下端に締付け
る。これにより、連結ナツト８９はロックナツト８６．
８８を介して基軸５及び６に対して固定され、従って、
基軸５と基軸６とが固定されることとなる。

しかして、このような結合手段によれば上側アームユニ
ット４の基軸６と下側アームユニット３の基軸５との向
きを無階段に設定することができ、前記協働作業領域を
無段階に設定することができる。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明多関
節型ロボットの第１のものは、基軸部と該基軸部に回動
自在に連結された第１のアームと該第１のアームに回動
自在に連結された第２のアームとから成るアームユニッ
トを複数備え、のアームユニットの基軸部と他のアーム
ユニットの基軸部とを着脱自在に結合し得るようにした
ことを特徴とする。

従って、本発明多関節型ロボットの第１のものによれば
、一のアームユニットの基軸部と他のアームユニットの
基軸部を結合分離可能にしたので、複数のアームユニッ
トを結合することにより多腕タイプの多関節型ロボット
とすることができ、また、必要に応じて分離して一のア
ームユニットにすることにより単独タイプの多関節型ロ
ボットにもすることもでき、製造ラインの内容の変更に
応じてその形態を自在に変更することができる。

尚、前記実施例においては複数のアームユニットの各基
軸のいずれをも一の基台に着脱自在に取り付けることが
できるようにしたが、このようにすることにより、複数
のアームユニットのいずれによっても単腕タイプのロボ
ットとすることができる等形態の変更をより広い範囲で
行なうことができる。

また、本発明多関節型ロボットの第２のものは、基軸部
と該基軸部に回動自在に連結された第１のアームと該第
１のアームに回動自在に連結された第２のアームとから
成るアームユニットを複数備え、一のアームユニットの
基軸部と他のアームユニットの基軸部とを着脱自在に結
合し得るようにすると共に、一のアームユニットの基軸
部の向きを他のアームユニットの基軸部に対して軸回り
方向に位置調整し得るようにしたことを特徴とする。

従って、本発明多関節型ロボットの第２のものによれば
、複数のアームユニットの基軸の軸回り方向における相
対的な位置関係を任意に選択することによって、複数の
アームユニットのそれぞれの動作範囲を凹々に設定する
ことができ、他のアームユニットに動作範囲を制限され
ることなく、作業を行うことができると共に複数のアー
ムユニットが協働して作業し得る協働作業領域を任意に
設定することができる。

更に、本発明多関節型ロボットの第３のものは、基軸部
と該基軸部に回動自在に連結された第１のアームと該第
１のア◆ムに回動自在に連結された第２のアームとから
成るアームユニットを複数備え、一のアームユニットの
基軸部と他のアームユニットの基軸部とを着脱自在に結
合し得るようにすると共に、一のアームユニットの基軸
部と他のアームユニットの基軸部との結合部において一
のアームユニットの基軸部及び／又は他のアームユニッ
トの基軸部の結合面に略軸回り方向に延びる環状の中空
部を設けたことを特徴とする。

従って、本発明多関節型ロボットの第３のものによれば
、各種の配線や配管の中継部を上記中空部に配置してお
くことにより、アームユニットの結合あるいは分離又は
アームユニット相互の軸回り方向における結合の位置調
整等に伴なう配線や配管を極めて容易に行なうことがで
きる。

尚、前記実施例において、下側のアームユニットの基軸
が基台と別体のものについて説明したが、本発明は最下
位置に位置するアームユニットの基軸が基台と一体にな
ったものにも適用することができる。

更に、前記実施例においては、アームユニットを２つの
備えた多関節型ロボットに通用したものを示したが、本
発明はアームユニットを３以上備えたものにも適用する
ことができ、また、各アームユニットのアームの数が実
施例に示した２つに限られることは無く３以上であって
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明多関節型ロボットを２つのア
ームユニットを備えた水平多関節型ロボットに適用した
第１の実施例を示すものであり、第１図は２つのアーム
ユニットと基台を相互に分離した状態で示す斜視図、第
２図は２つのアームユニットと基台を相互に結合した状
態を示す斜視図、第３図（Ａ）は一方のアームユニット
を基台に取り付けた状態を示す斜視図、第３図（Ｂ）は
他方のアームユニットを基台に取り付けた状態を示す斜
視図、第４図は２つのアームユニットと基台を相互に結
合した状態を一部切欠いて示す拡大側面図、第５図は他
方のアームユニットの基軸の下方から見た拡大斜視図、
第６図は第４図のＶｌ　−Ｖｌ線に沿う拡大断面図、第
７図は各アームユニットによる作業範囲を示す概略平面
図、第８図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は２つのアームユ
ニットの釉回り方向における相対的な向きの違いによる
協働作業領域の違いを示す図、第９図及び第１０図は本
発明多関節型ロボットの第２の実施例を示すもので、第
９図は要部の斜視図、第１０図は２つのアームユニット
を軸回り方向における向きを異ならせて結合した場合の
各アームユニットによる協働作業領域の一例を示す図、
第１１図及び第１２図は本発明多関節型ロボットの第３
の実施例を示すもので、第１１図は要部の拡大斜視図、
第１２図は要部の縦断面図、第１３図は複数のアームユ
ニットを備えた従来の多関節型ロボットの一例を示す斜
視図である。 符号の説明 １・・・多関節型ロボット、 ３・・・アームユニット、 ４・・・アームユニット、　　５・・・基軸部、５ａ・
・・結合面、　　６・・・基軸部、６ａ・・・結合面、
　　７・・・第１のアーム、８・・・第１のアーム、 ９・・・第２のアーム、 １０・・・第２のアーム、 ３６・・・中空部、　　６２・・・中空部、ＩＡ・・・
多関節型ロボット、 １Ｂ・・・多関節型ロボット 拡大断面図 第８図 ＜”ｒｎ−ｖｔ線） 協働作業領域の一例を示す図 （第２の大茄秒］） 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基軸部と該基軸部に回動自在に連結された第１の
   アームと該第１のアームに回動自在に連結された第２の
   アームとから成るアームユニットを複数備え、一のアー
   ムユニットの基軸部と他のアームユニットの基軸部とを
   着脱自在に結合し得るようにしたことを特徴とする多関
   節型ロボット
2. （２）基軸部と該基軸部に回動自在に連結された第１の
   アームと該第１のアームに回動自在に連結された第２の
   アームとから成るアームユニットを複数備え、一のアー
   ムユニットの基軸部と他のアームユニットの基軸部とを
   着脱自在に結合し得るようにすると共に、一のアームユ
   ニットの基軸部の向きを他のアームユニットの基軸部に
   対して軸回り方向に位置調整し得るようにしたことを特
   徴とする多関節型ロボット
3. （３）基軸部と該基軸部に回動自在に連結された第１の
   アームと該第１のアームに回動自在に連結された第２の
   アームとから成るアームユニットを複数備え、一のアー
   ムユニットの基軸部と他のアームユニットの基軸部とを
   着脱自在に結合し得るようにすると共に、一のアームユ
   ニットの基軸部と他のアームユニットの基軸部との結合
   部において一のアームユニットの基軸部及び／又は他の
   アームユニットの基軸部の結合面に略軸回り方向に延び
   る環状の中空部を設けたことを特徴とする多関節型ロボ
   ット