KR101735904B1

KR101735904B1 - 산업용 로봇

Info

Publication number: KR101735904B1
Application number: KR1020150004096A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 야자와; 요시히사 마스자와
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2017-05-15
Also published as: CN104802162A; JP6271266B2; CN104802162B; JP2015139853A; KR20150090835A

Abstract

본 발명은, 감속기, 베어링 및 시일 부재가 관절부에 배치되어 있는 산업용 로봇에 있어서, 관절부의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공한다.
본 발명의 해결 수단으로서, 본 산업용 로봇은 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(4)을 구비하고 있고, 아암(4)은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부(11, 12)로 구성되어 있다. 아암부(11)와 아암부(12)와의 연결 부분이 되는 관절부(14)는 감속기(17)와 베어링(18)과 시일 부재(19)가 유닛화된 유닛부(20)로 구성되어 있고, 유닛부(20)는 2개의 아암부(11, 12)에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다.

Description

산업용 로봇 {INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은 수평 다관절 로봇 등의 관절부를 갖는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래 진공 중에서 유리 기판 등을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇은 유리 기판 등이 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 아암은 서로 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부와 제2 아암부로 구성되어 있다. 핸드는 제2 아암부의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 아암부의 기단부측은 제1 아암부의 선단측에 회동 가능하게 연결되고, 제1 아암부의 기단부측은 본체부에 회동 가능하게 연결되어 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇에서는 제1 아암부와 제2 아암부의 연결 부분이 되는 관절부는, 제1 아암부의 선단측에 고정되는 통 부재와, 제2 아암부의 기단부측에 고정되는 축 부재 및 통 부재를 구비하고 있다. 제2 아암부에 고정되는 축 부재는, 제1 아암부에 고정되는 통 부재의 내주측에 배치되고, 제2 아암부에 고정되는 통 부재는, 제1 아암부에 고정되는 통 부재의 외주측에 배치되어 있다. 제1 아암부에 고정되는 통 부재의 외주면과 제2 아암부에 고정되는 통 부재의 내주면 사이에는 베어링이 배치되어 있다.

일본 특허 공개 제2013-103330호 공보

특허문헌 1에 기재된 산업용 로봇과 같이 유리 기판 등을 반송하는 산업용 로봇에서는 유리 기판 등을 반송할 때 관절부에 부하가 걸리기 쉽다. 그로 인해, 이러한 종류의 산업용 로봇에서는 관절부에 감속기를 배치하고, 관절부의 강성을 확보하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 종류의 산업용 로봇에서는 관절부에 손상이 발생했을 때, 관절부의 유지 보수가 용이한 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 과제는, 감속기, 베어링 및 시일 부재가 관절부에 배치되어 있는 산업용 로봇에 있어서, 관절부의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능한 산업용 로봇을 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암을 구비하고, 아암은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부로 구성되고, 아암부끼리의 연결 부분이 되는 관절부는 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고, 유닛부는 관절부에서 연결되는 2개의 아암부에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산업용 로봇은, 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암을 구비하고, 핸드와 아암의 연결 부분이 되는 관절부는 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고, 유닛부는 핸드 및 아암에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산업용 로봇에서는 아암부끼리의 연결 부분이 되는 관절부는, 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고, 유닛부는 관절부로 연결되는 2개의 아암부에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 또한, 본 발명의 산업용 로봇에서는, 핸드와 아암의 연결 부분이 되는 관절부는 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고, 유닛부는 핸드 및 아암에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 그로 인해, 본 발명에서는, 관절부가 손상되어 관절부의 유지 보수를 행할 때, 손상된 유닛부를 2개의 아암부로부터 일체로 분리하고, 새로운 유닛부를 2개의 아암부에 일체로 설치하면 된다. 또는, 관절부가 손상되어 관절부의 유지 보수를 행할 때, 손상된 유닛부를 핸드 및 아암으로부터 일체로 분리하고, 새로운 유닛부를 핸드 및 아암에 일체로 설치하면 된다. 즉, 본 발명에서는 유닛부를 일체로 교환함으로써, 관절부의 유지 보수를 완료시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는 감속기, 베어링 및 시일 부재가 관절부에 배치되어 있어도, 관절부의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 유닛부는 감속기, 베어링 및 시일 부재를 보유 지지하는 케이스체를 구비하고, 케이스체는 관절부에서 연결되는 2개의 아암부 중 한쪽에 고정되는 제1 케이스체와, 2개의 아암부 중 다른 쪽에 고정되는 제2 케이스체를 구비하고 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 예를 들어 유닛부는 감속기, 베어링 및 시일 부재를 보유 지지하는 케이스체를 구비하고, 케이스체는 핸드에 고정되는 제1 케이스체와, 아암에 고정되는 제2 케이스체를 구비하고 있다.

본 발명에 있어서, 아암은 진공 중에 배치되고, 관절부에서 연결되는 2개의 아암부는 중공 형상으로 형성됨과 함께, 중공 형상으로 형성되는 아암부의 내부 및 케이스체의 내부는 대기압으로 되어 있고, 시일 부재는 감속기 및 베어링보다 외주측에 배치되어 2개의 아암부의 내부 및 케이스체의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 핸드 및 아암은 진공 중에 배치되고, 아암의 선단측은 중공 형상으로 형성됨과 함께, 중공 형상으로 형성되는 아암의 선단측의 내부 및 케이스체의 내부는 대기압으로 되어 있고, 시일 부재는 감속기 및 베어링보다 외주측에 배치되어 아암의 선단측의 내부 및 케이스체의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일인 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 핸드나 아암이 진공 중에 배치되어 있어도, 감속기 및 베어링을 대기압 중에 배치하는 것이 가능하게 되므로, 감속기나 베어링의 윤활제로서, 고가의 진공 그리스를 사용할 필요가 없어진다. 따라서, 산업용 로봇의 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 감속기, 베어링 및 시일 부재는 케이스체에 설치되고, 감속기의 적어도 일부는 베어링의 내주측에 배치되고, 아암부의 회동의 축 방향에 있어서의 감속기의 적어도 한쪽측은, 베어링의 내주면보다 작게 되어 있고, 감속기는 케이스체에 베어링 및 시일 부재가 설치된 상태에서, 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 감속기, 베어링 및 시일 부재는 케이스체에 설치되고, 감속기의 적어도 일부는 베어링의 내주측에 배치되고, 핸드의 회동의 축 방향에 있어서의 감속기의 적어도 한쪽측은, 베어링의 내주면보다 작게 되어 있고, 감속기는 케이스체에 베어링 및 시일 부재가 설치된 상태에서, 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 예를 들어 제1 케이스체에, 감속기의 입력축과, 베어링의 외륜이 고정되고, 제2 케이스체에, 감속기의 출력축과, 베어링의 내륜과, 시일 부재가 고정되어 있다.

자성 유체 시일인 시일 부재가, 예를 들어 제2 케이스체에 설치되어 있는 경우, 자성 유체 시일을 적절하게 기능시켜서 케이스체 등의 내부로의 공기의 유출을 방지하기 위해서는, 관절부의 직경 방향에 있어서의 자성 유체 시일과 제1 케이스체와의 간극을 고정밀도로 조정할 필요가 있으며, 이 조정 작업은 번잡하다. 그러나, 케이스체에 베어링 및 시일 부재가 설치된 상태에서 감속기가 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있으면, 관절부의 직경 방향에 있어서, 제1 케이스체에 대한 시일 부재의 상대 위치를 유지한 채, 감속기를 교환하는 것이 가능해진다. 따라서, 케이스체에 베어링 및 시일 부재가 설치된 상태에서, 감속기가 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있으면, 감속기를 교환해도, 관절부의 직경 방향에 있어서의 자성 유체 시일과 제1 케이스체와의 간극을 재조정할 필요가 없다. 그 결과, 감속기의 교환 작업이 용이해진다. 또한, 관절부에 있어서는 베어링이나 시일 부재에 비하여, 감속기에 손상이 발생하기 쉽기 때문에, 베어링이나 시일 부재의 교환 빈도와 비교하여, 감속기의 교환 빈도는 높다.

이상과 같이 본 발명에서는 감속기, 베어링 및 시일 부재가 관절부에 배치되어 있는 산업용 로봇에 있어서, 관절부의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

도 1의 (A)는 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇의 평면도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)에 도시하는 산업용 로봇의 측면도.
도 2는 도 1에 도시하는 관절부의 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 3은 도 1에 도시하는 관절부의 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 관절부의 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 관절부의 구성을 설명하기 위한 단면도.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 개략 구성)

도 1의 (A)는 본 발명의 실시 형태에 따른 산업용 로봇(1)의 평면도이고, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)에 도시하는 산업용 로봇(1)의 측면도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라고 함)은, 예를 들어 유리 기판 등의 반송 대상물을 반송하기 위한 수평 다관절 로봇이다. 이 로봇(1)은, 예를 들어 액정 디스플레이 등의 제조 시스템에 내장되어 사용된다. 로봇(1)은 반송 대상물이 탑재되는 핸드(3)와, 핸드(3)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(4)과, 아암(4)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부(5)를 구비하고 있다. 핸드(3) 및 아암(4)은 본체부(5)의 상측에 배치되어 있다.

핸드(3), 아암(4) 및 본체부(5)의 상단부측은 액정 디스플레이 등의 제조 시스템을 구성하는 진공 챔버의 내부에 배치되어 있다. 즉, 핸드(3), 아암(4) 및 본체부(5)의 상단부측은 진공 영역(VR) 중(진공 중)에 배치되고, 본체부(5)의 상단부측을 제외한 부분은 대기 영역(AR) 중(대기 중)에 배치되어 있다. 로봇(1)은 핸드(3)에 탑재된 반송 대상물을 진공 중에서 반송한다.

핸드(3)는 아암(4)에 연결되는 기초부(7)와, 반송 대상물이 탑재되는 2개의 포크부(8)를 구비하고 있다. 포크부(8)는 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 2개의 포크부(8)는 서로 소정의 간격을 둔 상태에서 평행하게 배치되어 있다.

본체부(5)는 중공 형상으로 형성되는 케이스체(9)와, 아암(4)의 기단부측의 하면에 고정되는 회전축(도시 생략)을 구비하고 있다. 회전축은, 그 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 케이스체(9)의 내부에는 회전축을 회전시키기 위한 회전 구동 기구와, 회전축을 승강시키기 위한 승강 기구가 배치되어 있다. 케이스체(9)의 상단부측 부분은 진공 영역(VR) 내에 배치되고, 케이스체(9)의 상단부측 부분을 제외한 부분은 대기 영역(AR) 중에 배치되어 있다. 케이스체(9)의 내부는 대기압으로 되어 있고, 아암(4)의 기단부측의 하면에 고정되는 회전축의 외주측에는 진공 영역(VR)으로의 공기의 유출을 방지하기 위한 자성 유체 시일 및 벨로우즈(도시 생략)가 배치되어 있다.

아암(4)은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부(11)와 제2 아암부(12)의 2개의 아암부로 구성되어 있다. 제1 아암부(11)의 기단부측은 본체부(5)를 구성하는 회전축에 고정되어 있고, 본체부(5)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 제1 아암부(11)의 선단측에는 제2 아암부(12)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 제2 아암부(12)의 선단측에는 핸드(3)가 회동 가능하게 연결되어 있다.

제1 아암부(11)와 제2 아암부(12)와의 연결 부분은 관절부(14)로 되어 있다. 관절부(14)는 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하는 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)의 상대 회동이 가능하게 되도록, 제1 아암부(11)와 제2 아암부(12)를 연결하고 있다. 아암(4)과 핸드(3)의 연결부(즉, 제2 아암부(12)와 핸드(3)의 연결부)는 관절부(15)로 되어 있다. 관절부(15)는 상하 방향을 회동의 축 방향으로 하는 제2 아암부(12) 및 핸드(3)의 상대 회동이 가능하게 되도록, 제2 아암부(12)와 핸드(3)를 연결하고 있다.

제2 아암부(12)는 제1 아암부(11)보다 상측에 배치되고, 핸드(3)는 제2 아암부(12)보다 상측에 배치되어 있다. 또한, 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)는 중공 형상으로 형성되어 있다. 즉, 아암(4)의 전체는 중공 형상으로 형성되어 있다. 제1 아암부(11)의 내부 및 제2 아암부(12)의 내부는 대기압으로 되어 있다. 즉, 아암(4)의 내부는 대기압으로 되어 있다.

(관절부의 구성)

도 2는 도 1에 도시하는 관절부(14)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시하는 관절부(15)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

관절부(14)는 감속기(17)와 베어링(18)과 시일 부재(19)가 유닛화된 유닛부(20)로 구성되어 있다. 유닛부(20)는 감속기(17), 베어링(18) 및 시일 부재(19)에 더하여, 감속기(17), 베어링(18) 및 시일 부재(19)를 보유 지지하는 케이스체(21)를 구비하고 있다. 케이스체(21)는 제1 아암부(11)에 고정되는 제1 케이스체(22)와, 제2 아암부(12)에 고정되는 제2 케이스체(23)를 구비하고 있다. 케이스체(21)의 내부는, 제1 아암부(11)의 내부 및 제2 아암부(12)의 내부와 연결되어 있다. 즉, 케이스체(21)의 내부는 대기압으로 되어 있다.

제1 케이스체(22)는 저부(22a)와 통부(22b)를 갖는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 저부(22a)는 케이스체(21)의 하면 부분을 구성하고 있다. 이 저부(22a)는, 대략 원판 형상으로 형성되는 제1 저부(22c)와 제1 저부(22c)의 외주 단부에 연결되는 대략 원환 형상의 제2 저부(22d)로 구성되어 있다. 제2 저부(22d)는 제1 저부(22c)보다 상측에 배치되어 있고, 저부(22a)는 단이 있는 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 제1 저부(22c)의 중심에는 상하 방향으로 관통하는 원 형상의 관통 구멍이 형성되어 있다. 통부(22b)는 원통 형상으로 형성되어 있고, 제2 저부(22d)의 외주 단부로부터 상측을 향해서 돌출되도록 형성되어 있다.

제1 케이스체(22)는 제1 아암부(11)의 선단측의 상면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제1 아암부(11)의 선단측의 상면 부분에 형성되는 원 형상의 구멍에 제1 저부(22c)가 끼워넣어진 상태에서, 또한 제2 저부(22d)의 하면이 제1 아암부(11)의 선단측의 상면에 접촉한 상태에서, 제1 케이스체(22)는 제1 아암부(11)의 선단측의 상면에 고정되어 있다. 또한, 제1 케이스체(22)는 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(24) 등에 의해 제1 아암부(11)에 고정되어 있다. 또한, 제1 아암부(11)의 선단측 및 제2 저부(22d)에는, 나사(24)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 베어링(18)을 구성하는 외륜(18a)에 나사(24)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

제2 케이스체(23)는 저부(23a)와 통부(23b)를 갖는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 케이스체(23)는 시일 부재(19)를 고정하기 위한 고정부(23c)를 구비하고 있다. 저부(23a)와 통부(23b)는 일체로 형성되어 있다. 한편, 고정부(23c)는 저부(23a) 및 통부(23b)와 별체로 형성되어 있다. 저부(23a)는 대략 원판 형상으로 형성되어 있고, 케이스체(21)의 상면 부분을 구성하고 있다. 저부(23a)의 중심에는 상하 방향으로 관통하는 원 형상의 관통 구멍이 형성되어 있다. 통부(23b)는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 저부(23a)의 외주 단부로부터 하측을 향해서 돌출되도록 형성되어 있다. 이 통부(23b)는 통부(22b)보다 외주측에 배치되어 있다. 통부(23b)의 외주면에는 직경 방향의 외측으로 돌출된 원환 형상의 돌출부(23d)가 형성되어 있다. 고정부(23c)는 원환 형상으로 형성되어 있고, 통부(23b)의 하단부에 고정되어 있다. 고정부(23c)의 외경은 통부(23b)의 외경과 대략 동등하게 되어 있고, 고정부(23c)의 내경은 통부(22b)의 외경보다 조금 크게 되어 있다.

제2 케이스체(23)는 제2 아암부(12)의 기단부측의 하면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 아암부(12)의 기단부측의 하면 부분에 형성되는 원 형상의 구멍에 저부(23a) 및 통부(23b)의 상단부측 부분이 끼워넣어진 상태에서, 또한 돌출부(23d)의 상면이 제2 아암부(12)의 기단부측의 하면에 접촉한 상태에서, 제2 케이스체(23)는 제2 아암부(12)의 기단부측의 하면에 고정되어 있다. 또한, 제2 케이스체(23)는 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(25)에 의해 제2 아암부(12)에 고정되어 있다. 또한, 돌출부(23d)에는 나사(25)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 제2 아암부(12)의 기단부측에는 나사(25)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

감속기(17)는 그 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다. 본 형태의 감속기(17)는 파동 기어 장치인 하모닉드라이브(등록 상표)이다. 이 감속기(17)는 웨이브 제네레이터(28)와, 서큘러 스플라인(29)과, 플렉스플라인(30)을 구비하고 있다. 플렉스플라인(30)은 제1 아암부(11)의 내부에 배치되는 모터(도시 생략)로부터의 동력이 입력되는 입력축을 구성하고 있다. 서큘러 스플라인(29)은 플렉스플라인(30)에 입력되는 동력을 감속해서 출력하는 출력축을 구성하고 있다.

웨이브 제네레이터(28)는 제2 아암부(12)의 기단부측의 내부에 배치되어 있다. 웨이브 제네레이터(28)의 하단부에는 대략 원통 형상으로 형성되는 통 부재(32)의 상단부가 고정되어 있다. 통 부재(32)는 제1 케이스체(22)의 제1 저부(22c)에 형성되는 관통 구멍에 삽입 관통되어 있고, 통 부재(32)의 하단부측은, 베어링을 개재해서 제1 저부(22c)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 통 부재(32)의 하단부에는 풀리(33)가 고정되어 있다. 풀리(33)는 제1 아암부(11)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 풀리(33)는 벨트(34)를 개재해서 제1 아암부(11)의 내부에 배치되는 모터에 연결되어 있다. 또한, 웨이브 제네레이터(28)의 상단부에는 풀리(35)가 고정되어 있다.

서큘러 스플라인(29)은 제2 아암부(12)의 기단부측의 내부에 배치되어 있다. 이 서큘러 스플라인(29)은 감속기(17)의 케이스체(37)에 고정되어 있다. 케이스체(37)는 서큘러 스플라인(29)의 상측에 배치되어 있고, 서큘러 스플라인(29)의 상면은 케이스체(37)의 하면에 접촉하고 있다. 또한, 서큘러 스플라인(29)은 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 서큘러 스플라인(29)의 하면이 저부(23a)의 상면에 접촉한 상태에서, 서큘러 스플라인(29)은 저부(23a)에 고정되어 있다. 또한, 서큘러 스플라인(29)은 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(38, 39)에 의해 저부(23a)에 고정되어 있다. 또한, 서큘러 스플라인(29) 및 저부(23a)에는 나사(38)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 베어링(18)을 구성하는 내륜(18b)에, 나사(38)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한, 서큘러 스플라인(29)에는 나사(39)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 저부(23a)에는 나사(39)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

플렉스플라인(30)의 상단부측은, 감속기(17)의 직경 방향에 있어서, 웨이브 제네레이터(28)와 서큘러 스플라인(29) 사이에 배치되어 있다. 플렉스플라인(30)의 하단부측은, 통 부재(32)보다 외주측에 배치되어 있다. 또한, 플렉스플라인(30)은, 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 형성되는 관통 구멍 및 제1 케이스체(22)의 제2 저부(22d)보다 내주측에 배치되어 있다. 즉, 플렉스플라인(30)으로 구성되는 감속기(17)의 하단부측 부분은, 저부(23a)에 형성되는 관통 구멍 및 제2 저부(22d)보다 작게 되어 있다.

플렉스플라인(30)의 하단부측은 제1 케이스체(22)의 제1 저부(22c)의 상면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 플렉스플라인(30)의 하단부면이 제1 저부(22c)의 상면에 접촉한 상태에서, 플렉스플라인(30)의 하단부측은 제1 저부(22c)의 상면에 고정되어 있다. 또한, 플렉스플라인(30)은 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(40)에 의해 제1 저부(22c)에 고정되어 있다. 또한, 제1 저부(22c)에는 나사(40)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 플렉스플라인(30)에는 나사(40)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 제1 저부(22c)에 대하여 플렉스플라인(30)을 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀(41)이 설치되어 있다.

베어링(18)은, 예를 들어 크로스롤러 베어링이고, 원환 형상으로 형성되어 있다. 이 베어링(18)은 감속기(17)와 동심 형상으로 배치되어 있다. 또한, 베어링(18)은 감속기(17)의 직경 방향에 있어서, 제1 케이스체(22)의 통부(22b)와 플렉스플라인(30) 사이에 배치되어 있다. 즉, 플렉스플라인(30)의 외경은 베어링(18)의 내경보다 작게 되어 있고, 플렉스플라인(30)으로 구성되는 감속기(17)의 하단부측 부분은 베어링(18)의 내주면보다 작게 되어 있다. 한편, 서큘러 스플라인(29)의 외경은 베어링(18)의 내경보다 크게 되어 있고, 서큘러 스플라인(29)을 갖는 감속기(17)의 상단부측 부분은 베어링(18)의 내주면보다 크게 되어 있다. 또한, 베어링(18)은 상하 방향에 있어서, 제1 케이스체(22)의 제2 저부(22d)와 제2 케이스체(23)의 저부(23a) 사이에 배치되어 있다.

베어링(18)의 외륜(18a)은 원환 형상으로 배열되는 나사(42) 및 나사(24)에 의해, 제1 케이스체(22)의 제2 저부(22d)에 고정되어 있다. 외륜(18a)의 하면은 제2 저부(22d)의 상면에 접촉하고 있고, 외륜(18a)은 제2 저부(22d)에 직접 고정되어 있다. 베어링(18)의 내륜(18b)은 원환 형상으로 배열되는 나사(43) 및 나사(38)에 의해, 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 고정되어 있다. 내륜(18b)의 상면은 저부(23a)의 하면에 접촉하고 있고, 내륜(18b)은 저부(23a)에 직접 고정되어 있다. 또한, 제2 저부(22d)에는 나사(42)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 외륜(18a)에는 나사(24, 42)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한, 저부(23a)에는 나사(43)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 내륜(18b)에는 나사(38, 43)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

시일 부재(19)는 원환 형상으로 형성되어 있고, 감속기(17) 및 베어링(18)과 동심 형상으로 배치되어 있다. 또한, 시일 부재(19)는 감속기(17) 및 베어링(18)보다 외주측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 시일 부재(19)는 감속기(17)의 직경 방향에 있어서, 제1 케이스체(22)의 통부(22b)와 제2 케이스체(23)의 통부(23b) 사이에 배치되어 있다. 이 시일 부재(19)는 대기압으로 되어 있는 제1 아암부(11)의 내부, 제2 아암부(12)의 내부 및 케이스체(21)의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일이다.

시일 부재(19)는 제2 케이스체(23)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 시일 부재(19)는 통부(23b)의 내주면의 상단부측에 형성되는 단차부와 고정부(23c) 사이에 상하 방향으로 끼워진 상태에서 제2 케이스체(23)에 고정되어 있다. 시일 부재(19)는, 예를 들어 시일 부재(19)의 외주면을 구성하는 케이스체의 내주면으로부터 직경 방향의 내측으로 돌출된 복수의 원환 형상의 영구 자석과, 영구 자석의 내주면과 통부(22b)의 외주면 사이에 배치되는 자성 유체를 구비하고 있다. 복수의 영구 자석은 상하 방향에 있어서 소정의 간격을 둔 상태에서 배치되어 있다.

관절부(15)는 감속기(47)와 베어링(48)과 시일 부재(49)가 유닛화된 유닛부(50)로 구성되어 있다. 유닛부(50)는 감속기(47), 베어링(48) 및 시일 부재(49)에 더하여, 감속기(47), 베어링(48) 및 시일 부재(49)를 보유 지지하는 케이스체(51)를 구비하고 있다. 케이스체(51)는 핸드(3)에 고정되는 제1 케이스체(52)와, 제2 아암부(12)에 고정되는(즉, 아암(4)에 고정되는) 제2 케이스체(53)를 구비하고 있다. 케이스체(51)의 내부는 제2 아암부(12)의 내부와 연결되어 있다. 즉, 케이스체(51)의 내부는 대기압으로 되어 있다.

제1 케이스체(52)는 저부(52a)와 통부(52b)를 갖는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 저부(52a)는 케이스체(51)의 상면 부분을 구성하고 있다. 이 저부(52a)는, 대략 원판 형상으로 형성되는 제1 저부(52c)와 제1 저부(52c)의 외주 단부에 연결되는 대략 원환 형상의 제2 저부(52d)로 구성되어 있다. 상하 방향에 있어서의 제2 저부(52d)의 두께는, 제1 저부(52c)의 두께보다 두껍게 되어 있다. 또한, 제1 저부(52c)의 상면과 제2 저부(52d)의 상면은 동일 평면 상에 배치되어 있고, 저부(52a)는 단이 있는 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 제1 저부(52c)의 중심에는, 상하 방향으로 관통하는 원 형상의 관통 구멍이 형성되어 있다. 통부(52b)는 원통 형상으로 형성되어 있고, 제2 저부(52d)의 외주 단부로부터 하측을 향해서 돌출되도록 형성되어 있다.

제1 케이스체(52)는 핸드(3)의 기초부(7)의 하면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 기초부(7)의 기단부측의 하면 부분에 형성되는 오목부에 저부(52a)의 상단부측 부분이 끼워넣어진 상태에서, 또한 이 오목부의 저면에 저부(52a)의 상면이 접촉한 상태에서, 제1 케이스체(52)는 기초부(7)에 고정되어 있다. 또한, 제1 케이스체(52)는 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(54)에 의해 기초부(7)에 고정되어 있다. 또한, 기초부(7)에는 나사(54)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 제2 저부(52d)에는 나사(54)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

제2 케이스체(53)는 저부(53a)와 통부(53b)를 갖는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 케이스체(53)는 시일 부재(49)를 고정하기 위한 고정부(53c)를 구비하고 있다. 저부(53a)와 통부(53b)는 일체로 형성되어 있다. 한편, 고정부(53c)는 저부(53a) 및 통부(53b)와 별체로 형성되어 있다. 저부(53a)는 케이스체(51)의 하면 부분을 구성하고 있다. 이 저부(53a)는, 대략 원판 형상으로 형성되는 제1 저부(53d)와 제1 저부(53d)의 외주 단부에 연결되는 대략 원환 형상의 제2 저부(53e)로 구성되어 있다. 상하 방향에 있어서의 제2 저부(53e)의 두께는, 제1 저부(53d)의 두께보다 얇게 되어 있다. 제1 저부(53d)의 하면과 제2 저부(53e)의 하면은 동일 평면 상에 배치되어 있고, 저부(53a)는 단이 있는 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 저부(53a)의 중심에는 상하 방향으로 관통하는 원 형상의 관통 구멍이 형성되어 있다.

통부(53b)는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 제2 저부(53e)의 외주 단부로부터 상측을 향해서 돌출되도록 형성되어 있다. 이 통부(53b)는 통부(52b)보다 외주측에 배치되어 있다. 통부(53b)의 외주면에는, 직경 방향의 외측으로 돌출된 원환 형상의 돌출부(53f)가 형성되어 있다. 고정부(53c)는 원환 형상으로 형성되어 있고, 통부(53b)의 상단부에 고정되어 있다. 고정부(53c)의 외경은 통부(53b)의 외경과 대략 동등하게 되어 있고, 고정부(53c)의 내경은 통부(52b)의 외경보다 조금 크게 되어 있다.

제2 케이스체(53)는 제2 아암부(12)의 선단측의 상면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 아암부(12)의 선단측의 상면 부분에 형성되는 원 형상의 구멍에 통부(53b)의 하단부측 부분이 끼워넣어진 상태에서, 또한 돌출부(53f)의 하면이 제2 아암부(12)의 선단측의 상면에 접촉한 상태에서, 제2 케이스체(53)는 제2 아암부(12)의 선단측의 상면에 고정되어 있다. 또한, 제2 케이스체(53)는 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(55)에 의해 제2 아암부(12)에 고정되어 있다. 또한, 돌출부(53f)에는 나사(55)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 제2 아암부(12)의 선단측에는 나사(55)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

감속기(47)는 감속기(17)와 마찬가지인 중공 감속기이다. 또한, 감속기(47)는 하모닉드라이브(등록 상표)이고, 웨이브 제네레이터(58)와, 감속기(47)의 출력축을 구성하는 서큘러 스플라인(59)과, 감속기(47)의 입력축을 구성하는 플렉스플라인(60)을 구비하고 있다. 웨이브 제네레이터(58)의 하단부에는 풀리(63)가 고정되어 있다. 풀리(63)는 제2 아암부(12)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 풀리(35)와 풀리(63)에는 벨트(64)가 걸쳐져 있다. 웨이브 제네레이터(58)의 상단부측은, 제1 케이스체(52)의 제1 저부(52c)에 형성되는 관통 구멍 중에 배치되어 있고, 베어링을 개재해서 제1 저부(52c)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다.

서큘러 스플라인(59)은 제2 아암부(12)의 선단측의 내부에 배치되어 있다. 이 서큘러 스플라인(59)은 감속기(47)의 케이스체(67)에 고정되어 있다. 케이스체(67)는 서큘러 스플라인(59)의 하측에 배치되어 있고, 서큘러 스플라인(59)의 하면은 케이스체(67)의 상면에 접촉하고 있다. 또한, 서큘러 스플라인(59)은 제2 케이스체(53)의 저부(53a)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 서큘러 스플라인(59)의 상면이 제1 저부(53d)의 하면에 접촉한 상태에서, 서큘러 스플라인(59)은 제1 저부(53d)에 고정되어 있다. 또한, 서큘러 스플라인(59)은 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(68) 등에 의해 제1 저부(53d)에 고정되어 있다. 또한, 서큘러 스플라인(59), 케이스체(67) 및 제1 저부(53d)에는 나사(68)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 베어링(48)을 구성하는 내륜(48b)에 나사(68)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성된다.

플렉스플라인(60)의 하단부측은, 감속기(47)의 직경 방향에 있어서, 웨이브 제네레이터(58)와 서큘러 스플라인(59) 사이에 배치되어 있다. 또한, 플렉스플라인(60)은, 제2 케이스체(53)의 제1 저부(53d)에 형성되는 관통 구멍 및 제1 케이스체(52)의 제2 저부(52d)보다 내주측에 배치되어 있다. 즉, 플렉스플라인(60)으로 구성되는 감속기(47)의 상단부측 부분은 제1 저부(53d)에 형성되는 관통 구멍 및 제2 저부(52d)보다 작게 되어 있다.

플렉스플라인(60)의 상단부측은, 제1 케이스체(52)의 제1 저부(52c)의 하면에 고정되어 있다. 구체적으로는, 플렉스플라인(60)의 상단부면이 제1 저부(52c)의 하면에 접촉한 상태에서, 플렉스플라인(60)의 상단부측은 제1 저부(52c)의 하면에 고정되어 있다. 또한, 플렉스플라인(60)은 원환 형상으로 배열되는 복수의 나사(70)에 의해 제1 저부(52c)에 고정되어 있다. 또한, 제1 저부(52c)에는 나사(70)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 플렉스플라인(60)에는 나사(70)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

베어링(48)은 베어링(18)과 마찬가지로 크로스롤러 베어링이고, 원환 형상으로 형성되어 있다. 이 베어링(48)은 감속기(47)와 동심 형상으로 배치되어 있다. 또한, 베어링(48)은 감속기(47)의 직경 방향에 있어서, 제1 케이스체(52)의 통부(52b)와 플렉스플라인(60) 사이에 배치되어 있다. 즉, 플렉스플라인(60)의 외경은 베어링(48)의 내경보다 작게 되어 있고, 플렉스플라인(60)으로 구성되는 감속기(47)의 상단부측 부분은 베어링(48)의 내주면보다 작게 되어 있다. 한편, 서큘러 스플라인(59)의 외경은 베어링(48)의 내경보다 크게 되어 있고, 서큘러 스플라인(59)을 갖는 감속기(47)의 하단부측 부분은 베어링(48)의 내주면보다 크게 되어 있다. 또한, 베어링(48)은 상하 방향에 있어서, 제1 케이스체(52)의 저부(52a)와 제2 케이스체(53)의 저부(53a) 사이에 배치되어 있다.

베어링(48)의 외륜(48a)은 원환 형상으로 배열되는 나사(72, 73)에 의해, 제1 케이스체(52)의 제2 저부(52d)에 고정되어 있다. 외륜(48a)의 상면은 제2 저부(52d)의 하면에 접촉하고 있고, 외륜(48a)은 제2 저부(52d)에 직접 고정되어 있다. 베어링(48)의 내륜(48b)은 원환 형상으로 배열되는 나사(74) 및 나사(68)에 의해, 제2 케이스체(53)의 제1 저부(53d)에 고정되어 있다. 내륜(48b)의 하면은 제1 저부(53d)의 상면에 접촉하고 있고, 내륜(48b)은 제1 저부(53d)에 직접 고정되어 있다. 또한, 외륜(48a)에는 나사(72)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 제2 저부(52d)에는 나사(72)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한, 제2 저부(52d)에는 나사(73)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 외륜(48a)에는 나사(73)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다. 또한, 제1 저부(53d)에는 나사(74)가 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍이 형성되고, 내륜(48b)에는 나사(68, 74)가 걸림 결합하는 나사 구멍이 형성되어 있다.

시일 부재(49)는 원환 형상으로 형성되어 있고, 감속기(47) 및 베어링(48)과 동심 형상으로 배치되어 있다. 또한, 시일 부재(49)는 감속기(47) 및 베어링(48)보다 외주측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 시일 부재(49)는 감속기(47)의 직경 방향에 있어서, 제1 케이스체(52)의 통부(52b)와 제2 케이스체(53)의 통부(53b) 사이에 배치되어 있다. 이 시일 부재(49)는 대기압으로 되어 있는 제2 아암부(12)의 내부 및 케이스체(51)의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일이다.

시일 부재(49)는 제2 케이스체(53)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 시일 부재(49)는 통부(53b)의 내주면의 하단부측에 형성되는 단차부와 고정부(53c) 사이에 상하 방향으로 끼워진 상태에서 제2 케이스체(53)에 고정되어 있다. 시일 부재(49)는, 예를 들어 시일 부재(49)의 외주면을 구성하는 케이스체의 내주면으로부터 직경 방향의 내측으로 돌출된 복수의 원환 형상의 영구 자석과, 영구 자석의 내주면과 통부(52b)의 외주면 사이에 배치되는 자성 유체를 구비하고 있다. 복수의 영구 자석은, 상하 방향에 있어서 소정의 간격을 둔 상태에서 배치되어 있다.

본 형태에서는, 나사(24, 25)를 빼냄과 함께, 풀리(33)로부터 벨트(34)를 분리하고, 또한 풀리(35)로부터 벨트(64)를 분리하면, 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)로부터 유닛부(20)를 일체로 분리할 수 있다. 즉, 유닛부(20)는 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 마찬가지로, 나사(54, 55)를 빼냄과 함께, 풀리(63)로부터 벨트(64)를 분리하면, 핸드(3) 및 제2 아암부(12)로부터 유닛부(50)를 일체로 분리할 수 있다. 즉, 유닛부(50)는 핸드(3) 및 아암(4)에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다.

또한, 본 형태에서는, 플렉스플라인(30)으로 구성되는 감속기(17)의 하단부측 부분은 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 형성되는 관통 구멍 및 베어링(18)의 내주면보다 작게 되어 있고, 또한 베어링(18) 및 시일 부재(19)는 케이스체(21)에 직접 설치되어 있다. 그로 인해, 유닛부(20)에 있어서, 나사(38 내지 40)를 빼내면, 케이스체(21)에 베어링(18) 및 시일 부재(19)가 설치된 상태에서도, 케이스체(21)로부터 상측을 향해서 감속기(17)를 분리할 수 있다. 즉, 감속기(17)는 케이스체(21)에 베어링(18) 및 시일 부재(19)가 설치된 상태에서, 케이스체(21)에 착탈 가능하게 되어 있다.

마찬가지로, 플렉스플라인(60)으로 구성되는 감속기(47)의 상단부측 부분은, 제2 케이스체(53)의 제1 저부(53d)에 형성되는 관통 구멍 및 베어링(48)의 내주면보다 작게 되어 있고, 또한 베어링(48) 및 시일 부재(49)는 케이스체(51)에 직접 설치되어 있다. 그로 인해, 유닛부(50)에 있어서, 나사(68, 70)를 빼내면, 케이스체(51)에 베어링(48) 및 시일 부재(49)가 설치된 상태여도 케이스체(51)로부터 하측을 향해서 감속기(47)를 분리할 수 있다. 즉, 감속기(47)는 케이스체(51)에 베어링(48) 및 시일 부재(49)가 설치된 상태에서, 케이스체(51)에 착탈 가능하게 되어 있다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 관절부(14)는 감속기(17)와 베어링(18)과 시일 부재(19)가 유닛화된 유닛부(20)로 구성되고, 유닛부(20)는 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 관절부(15)는 감속기(47)와 베어링(48)과 시일 부재(49)가 유닛화된 유닛부(50)으로 구성되고, 유닛부(50)는 핸드(3) 및 제2 아암부(12)에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 관절부(14)가 손상되어 관절부(14)의 유지 보수를 행할 때, 손상된 유닛부(20)를 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)로부터 일체로 분리하고, 새로운 유닛부(20)를 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)에 일체로 설치하면 된다. 또한, 관절부(15)가 손상되어 관절부(15)의 유지 보수를 행할 때, 손상된 유닛부(50)를 핸드(3) 및 제2 아암부(12)로부터 일체로 분리하고, 새로운 유닛부(50)를 핸드(3) 및 제2 아암부(12)에 일체로 설치하면 된다. 즉, 본 형태에서는 유닛부(20, 50)를 일체로 교환하면, 관절부(14, 15)의 유지 보수가 완료된다. 따라서, 본 형태에서는, 관절부(14, 15)의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 시일 부재(19, 49)의 작용으로 대기압으로 되어 있는 제2 아암부(12) 및 케이스체(21, 51)의 내부에 감속기(17, 47) 및 베어링(18, 48)이 배치되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 감속기(17, 47)나 베어링(18, 48)의 윤활제로서, 고가의 진공 그리스를 사용할 필요가 없다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)의 러닝 코스트를 저감하는 것이 가능해진다.

한편, 자성 유체 시일인 시일 부재(19)를 적절하게 기능시켜서 케이스체(21)의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하기 위해서는, 관절부(14)의 직경 방향에 있어서, 시일 부재(19)를 구성하는 원환 형상의 영구 자석의 내주면과 제1 케이스체(22)의 통부(22b)의 외주면 사이의 간극을 고정밀도로 조정할 필요가 있는데, 이 조정 작업은 번잡하다. 마찬가지로, 자성 유체 시일인 시일 부재(49)를 적절하게 기능시켜서 케이스체(51)의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하기 위해서는, 관절부(15)의 직경 방향에 있어서, 시일 부재(49)를 구성하는 원환 형상의 영구 자석의 내주면과 제1 케이스체(52)의 통부(52b)의 외주면 사이의 간극을 고정밀도로 조정할 필요가 있는데, 이 조정 작업은 번잡하다.

그러나, 본 형태에서는, 감속기(17)는 케이스체(21)에 베어링(18) 및 시일 부재(19)가 설치된 상태에서 케이스체(21)에 착탈 가능하게 되어 있고, 감속기(47)는 케이스체(51)에 베어링(48) 및 시일 부재(49)가 설치된 상태에서, 케이스체(51)에 착탈 가능하게 되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 유닛부(20, 50)에 있어서, 베어링(18, 48)이나 시일 부재(19, 49)보다 손상이 발생하기 쉽고, 교환 빈도가 비교적 높은 감속기(17, 47)를 교환해도, 관절부(14, 15)의 직경 방향에 있어서, 시일 부재(19, 49)를 구성하는 원환 형상의 영구 자석의 내주면과 통부(22b, 52b)의 외주면 사이의 간극은 변동되지 않는다. 따라서, 본 형태에서는, 유닛부(20, 50)에 있어서, 감속기(17, 47)를 교환해도, 시일 부재(19, 49)를 구성하는 원환 형상의 영구 자석의 내주면과 통부(22b, 52b)의 외주면 사이의 간극을 재조정할 필요가 없다. 그 결과, 본 형태에서는, 교환 빈도가 비교적 높은 감속기(17, 47)의 교환 작업이 용이해진다.

(관절부의 변형예)

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 관절부(14)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 관절부(15)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

상술한 형태에서는, 베어링(18)의 외륜(18a)은 제1 케이스체(22)의 저부(22a)에 직접 고정되고, 베어링(18)의 내륜(18b)은 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 직접 고정되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 외륜(18a)이 플렉스플라인(30) 및 감속기(17)의 케이스체(37)를 개재해서 저부(23a)에 고정되고, 내륜(18b)이 서큘러 스플라인(29) 및 감속기(17)의 케이스체(36)를 개재해서 저부(22a)에 고정되어도 좋다. 즉, 상하 방향에 있어서 외륜(18a)과 저부(23a) 사이에 플렉스플라인(30) 및 케이스체(37)를 끼운 상태에서, 외륜(18a)이 저부(23a)에 고정되고, 상하 방향에 있어서 내륜(18b)과 저부(22a) 사이에 서큘러 스플라인(29) 및 케이스체(36)를 끼운 상태에서, 내륜(18b)이 저부(22a)에 고정되어도 좋다.

도 4에 도시하는 변형예에서는, 플렉스플라인(30)은 케이스체(37)를 개재해서 제2 케이스체(23)에 고정되고, 서큘러 스플라인(29)은 케이스체(36)를 개재해서 제1 케이스체(22)에 고정되어 있다. 도 4에 도시하는 변형예에 있어서도, 나사(24, 25)를 빼냄과 함께, 풀리(33)로부터 벨트(34)를 분리하고, 또한 풀리(35)로부터 벨트(64)를 분리하면, 제1 아암부(11) 및 제2 아암부(12)로부터 유닛부(20)를 일체로 분리할 수 있기 때문에, 관절부(14)의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

마찬가지로, 상술한 형태에서는, 베어링(48)의 외륜(48a)은 제1 케이스체(52)의 저부(52a)에 직접 고정되고, 베어링(48)의 내륜(48b)은 제2 케이스체(53)의 저부(53a)에 직접 고정되어 있지만, 도 5에 도시한 바와 같이, 외륜(48a)이 플렉스플라인(60) 및 감속기(47)의 케이스체(67)를 개재해서 저부(53a)에 고정되고, 내륜(48b)이 서큘러 스플라인(59) 및 감속기(47)의 케이스체(66)를 개재해서 저부(52a)에 고정되어도 좋다. 즉, 상하 방향에 있어서 외륜(48a)과 저부(53a) 사이에 플렉스플라인(60) 및 케이스체(67)를 끼운 상태에서, 외륜(48a)이 저부(53a)에 고정되고, 상하 방향에 있어서 내륜(48b)과 저부(52a) 사이에 서큘러 스플라인(59) 및 케이스체(66)를 끼운 상태에서, 내륜(48b)이 저부(52a)에 고정되어도 좋다.

도 5에 도시하는 변형예에서는, 플렉스플라인(60)은 케이스체(67)를 개재해서 제2 케이스체(53)에 고정되고, 서큘러 스플라인(59)은 케이스체(66)를 개재해서 제1 케이스체(52)에 고정되어 있다. 도 5에 도시하는 변형예에 있어서도, 나사(54, 55)를 빼냄과 함께, 풀리(63)로부터 벨트(64)를 분리하면, 핸드(3) 및 제2 아암부(12)로부터 유닛부(50)를 일체로 분리할 수 있기 때문에, 관절부(15)의 유지 보수를 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

또한, 도 4에 도시하는 변형예에서는, 감속기(17)를 케이스체(21)로부터 분리하면, 베어링(18)도 케이스체(21)로부터 분리되어버린다. 즉, 도 4에 도시하는 변형예에서는, 베어링(18) 및 시일 부재(19)가 케이스체(21)에 설치된 상태에서, 케이스체(21)로부터 감속기(17)를 분리할 수는 없다. 마찬가지로, 도 5에 도시하는 변형예에서는, 감속기(47)를 케이스체(51)로부터 분리하면, 베어링(48)도 케이스체(51)로부터 분리되어버린다. 즉, 도 5에 도시하는 변형예에서는, 베어링(48) 및 시일 부재(49)가 케이스체(51)에 설치된 상태에서, 케이스체(51)로부터 감속기(47)를 제거할 수는 없다. 또한, 도 4, 도 5에서는 상술한 형태에서 설명한 구성과 대응하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 있다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태 및 변형예는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 베어링(18)의 외륜(18a) 및 플렉스플라인(30)은, 제1 케이스체(22)의 저부(22a)에 고정되고, 베어링(18)의 내륜(18b) 및 서큘러 스플라인(29)은 제2 케이스체(23)의 저부(23a)에 고정되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 외륜(18a) 및 플렉스플라인(30)이 저부(23a)에 고정되고, 내륜(18b) 및 서큘러 스플라인(29)이 저부(22a)에 고정되어도 좋다. 마찬가지로, 상술한 형태에서는, 베어링(48)의 외륜(48a) 및 플렉스플라인(60)이 제1 케이스체(52)의 저부(52a)에 고정되고, 베어링(48)의 내륜(48b) 및 서큘러 스플라인(59)이 제2 케이스체(53)의 저부(53a)에 고정되어 있지만, 외륜(48a) 및 플렉스플라인(60)이 저부(53a)에 고정되고, 내륜(48b) 및 서큘러 스플라인(59)이 저부(52a)에 고정되어도 좋다.

또한, 도 4에 도시하는 변형예에서는, 외륜(18a) 및 플렉스플라인(30)이 저부(23a)에 고정되고, 내륜(18b) 및 서큘러 스플라인(29)이 저부(22a)에 고정되어 있지만, 외륜(18a) 및 플렉스플라인(30)이 저부(22a)에 고정되고, 내륜(18b) 및 서큘러 스플라인(29)이 저부(23a)에 고정되어도 좋다. 마찬가지로, 도 5에 도시하는 변형예에서는 외륜(48a) 및 플렉스플라인(60)이 저부(53a)에 고정되고, 내륜(48b) 및 서큘러 스플라인(59)이 저부(52a)에 고정되어 있지만, 외륜(48a) 및 플렉스플라인(60)이 저부(52a)에 고정되고, 내륜(48b) 및 서큘러 스플라인(59)이 저부(53a)에 고정되어도 좋다.

상술한 형태에서는, 감속기(17, 47)는 하모닉드라이브(등록 상표)이지만, 감속기(17, 47)는 하모닉드라이브(등록 상표) 이외의 중공 감속기여도 좋다. 예를 들어, 감속기(17, 47)는 사이클론 감속기(등록 상표)여도 좋고, RV(Rotor Vector)감속기, 또는 유성 기어 감속기 등이어도 좋다. 또한, 감속기(17, 47)는 중공 감속기 이외의 감속기여도 좋다. 또한, 상술한 형태에서는, 시일 부재(19, 49)는 자성 유체 시일이지만, 시일 부재(19, 49)는 미케니컬 시일 등의 자성 유체 시일 이외의 것이어도 좋다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 1개의 아암(4)을 구비하고 있지만, 로봇(1)은 2개의 아암(4)을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 상술한 형태에서는 아암(4)은 제1 아암부(11)와 제2 아암부(12)의 2개의 아암부로 구성되어 있지만, 아암(4)은 1개의 아암부로 구성되어도 좋고, 3개 이상의 아암부로 구성되어도 좋다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은 진공 중에서 반송 대상물을 반송하는 로봇이지만, 본 발명이 적용되는 로봇은 대기 중에서 반송 대상물을 반송하는 로봇이어도 좋다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 수평 다관절 로봇이지만, 본 발명이 적용되는 로봇은 수직 다관절 로봇 등의, 수평 다관절 로봇 이외의 로봇이어도 좋다.

1: 로봇(산업용 로봇)
3: 핸드
4: 아암
11: 제1 아암부(아암부)
12: 제2 아암부(아암부)
14, 15: 관절부
17, 47: 감속기
18, 48: 베어링
18a, 48a: 외륜
18b, 48b: 내륜
19, 49: 시일 부재
20, 50: 유닛부
21, 51: 케이스체
22, 52: 제1 케이스체
23, 53: 제2 케이스체
29, 59: 서큘러 스플라인(출력축)
30, 60: 플렉스플라인(입력축)

Claims

핸드와, 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암을 구비하고,
상기 아암은 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 복수의 아암부로 구성되고,
상기 아암부끼리의 연결 부분이 되는 관절부는 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고,
상기 유닛부는 상기 관절부에서 연결되는 2개의 상기 아암부에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있으며,
상기 유닛부는 상기 감속기, 상기 베어링 및 상기 시일 부재를 보유 지지하는 케이스체를 구비하고,
상기 케이스체는 상기 관절부에서 연결되는 2개의 상기 아암부 중 한쪽에 고정되는 제1 케이스체와, 2개의 상기 아암부 중 다른 쪽에 고정되는 제2 케이스체를 구비하고,
상기 아암은 진공 중에 배치되고,
상기 관절부에서 연결되는 2개의 상기 아암부는 중공 형상으로 형성됨과 함께, 중공 형상으로 형성되는 상기 아암부의 내부 및 상기 케이스체의 내부는 대기압으로 되어 있고,
상기 시일 부재는, 상기 감속기 및 상기 베어링보다 외주측에 배치되어 2개의 상기 아암부의 내부 및 상기 케이스체의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일인 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
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제1항에 있어서, 상기 감속기, 상기 베어링 및 상기 시일 부재는 상기 케이스체에 설치되고,
상기 감속기의 적어도 일부는 상기 베어링의 내주측에 배치되고,
상기 아암부의 회동의 축 방향에 있어서의 상기 감속기의 적어도 한쪽측은, 상기 베어링의 내주면보다 작게 되어 있고,
상기 감속기는, 상기 케이스체에 상기 베어링 및 상기 시일 부재가 설치된 상태에서, 상기 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
핸드와, 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암을 구비하고,
상기 핸드와 상기 아암의 연결 부분이 되는 관절부는, 감속기와 베어링과 시일 부재가 유닛화된 유닛부로 구성되고,
상기 유닛부는 상기 핸드 및 상기 아암에 일체로 착탈 가능하게 설치되어 있고,
상기 유닛부는 상기 감속기, 상기 베어링 및 상기 시일 부재를 보유 지지하는 케이스체를 구비하고,
상기 케이스체는 상기 핸드에 고정되는 제1 케이스체와, 상기 아암에 고정되는 제2 케이스체를 구비하며,
상기 핸드 및 상기 아암은 진공 중에 배치되고,
상기 아암의 선단측은 중공 형상으로 형성됨과 함께, 중공 형상으로 형성되는 상기 아암의 선단측의 내부 및 상기 케이스체의 내부는 대기압으로 되어 있고,
상기 시일 부재는, 상기 감속기 및 상기 베어링보다 외주측에 배치되어 상기 아암의 선단측의 내부 및 상기 케이스체의 내부로부터의 공기의 유출을 방지하는 자성 유체 시일인 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
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제5항에 있어서, 상기 감속기, 상기 베어링 및 상기 시일 부재는 상기 케이스체에 설치되고,
상기 감속기의 적어도 일부는 상기 베어링의 내주측에 배치되고,
상기 핸드의 회동의 축 방향에 있어서의 상기 감속기의 적어도 한쪽측은, 상기 베어링의 내주면보다 작게 되어 있고,
상기 감속기는, 상기 케이스체에 상기 베어링 및 상기 시일 부재가 설치된 상태에서, 상기 케이스체에 착탈 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.
제4항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 케이스체에, 상기 감속기의 입력축과, 상기 베어링의 외륜이 고정되고,
상기 제2 케이스체에, 상기 감속기의 출력축과, 상기 베어링의 내륜과, 상기 시일 부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 로봇.