KR20180132658A - 로봇 - Google Patents

Abstract

본건은, 복수의 관절부를 구비하는 경우라도, 배선의 배치를 간소화하는 것이 가능한 로봇을 제공하는 것이다. 예를 들어, 이 로봇의 관절부(2)는, 모터(7)와, 모터(7)에 연결되는 감속기(8)와, 감속기(8)의 출력축(16)에 고정되는 출력측 부재(27)와, 모터(7)의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구(9)와, 모터(7) 및 위치 검출 기구(9)가 전기적으로 접속되는 회로 기판(10)과, 모터(7)와 감속기(8)와 위치 검출 기구(9)와 회로 기판(10)이 수용되는 케이스체(11)를 구비하고 있고, 모터(7)와 감속기(8)는, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 회로 기판(10)에는, 모터(7)를 구동하기 위한 모터 구동 회로와, 회로 기판(10)에 입력되는 신호를 회로 기판(10)의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로와, 배선의 단부가 접속되는 커넥터가 실장되어 있다.

Description

로봇

본 발명은, 관절부와 암을 구비하는 로봇에 관한 것이다.

종래, 베이스와, 제1 관절부를 개재하여 베이스에 연결되는 제1 암과, 제2 관절부를 개재하여 제1 암의 선단측에 연결되는 제2 암과, 제3 관절부를 개재하여 제2 암의 선단측에 연결되는 손목부를 구비하는 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 제1 암 및 제2 암은, 원통형으로 형성되어 있다. 제1 내지 제3 관절부 및 손목부는, 모터와, 모터에 연결되는 감속기와, 모터의 회전 위치를 검출하기 위한 인코더와, 인코더 등이 실장되는 회로 기판과, 모터와 감속기와 인코더와 회로 기판이 수용되는 하우징을 구비하고 있다.

특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 제1 내지 제3 관절부 및 손목부에 배치되는 모터는 중공 모터이고, 감속기는 중공 감속기이다. 모터와 감속기는, 동축 상에 배치되어 있다. 또한, 제1 내지 제3 관절부 및 손목부는, 중공 모터인 모터의 내주측 및 중공 감속기인 감속기의 내주측에 배치되는 중공축을 구비하고 있다. 이 중공축은, 감속기의 출력축에 고정되어 있다. 이 로봇에서는, 회로 기판 등으로부터 인출된 배선이 중공축의 내주측을 통과하도록 배치되어 있다.

미국 특허 제8410732호 명세서

특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 일반적으로, 손목부로부터 인출된 배선은, 제3 관절부의 중공축의 내주측, 제2 암의 내부, 제2 관절부의 중공축의 내주측, 제1 암의 내부 및 제1 관절부의 중공축의 내주측을 이 순서로 통과하도록 베이스까지 배치되어 로봇의 컨트롤러에 접속된다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 일반적으로, 제3 관절부로부터 인출된 배선은, 제2 암의 내부, 제2 관절부의 중공축의 내주측, 제1 암의 내부 및 제1 관절부의 중공축의 내주측을 이 순서로 통과하도록 베이스까지 배치되어 로봇의 컨트롤러에 접속되고, 제2 관절부로부터 인출된 배선은, 제1 암의 내부 및 제1 관절부의 중공축의 내주측을 이 순서로 통과하도록 베이스까지 배치되어 로봇의 컨트롤러에 접속되고, 제1 관절부로부터 인출된 배선은, 베이스까지 배치되어 로봇의 컨트롤러에 접속된다.

즉, 특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 손목부로부터 인출된 배선 및 제3 관절부로부터 인출된 배선을, 제2 암의 내부 및 제2 관절부의 중공축의 내주측을 통과하도록 배치함과 함께, 손목부로부터 인출된 배선, 제3 관절부로부터 인출된 배선 및 제2 관절부로부터 인출된 배선을, 제1 암의 내부 및 제1 관절부의 중공축의 내주측을 통과하도록 배치할 필요가 있다. 그 때문에, 특허문헌 1에 기재된 로봇에서는, 배선의 배치가 번잡해진다.

그래서 본 발명의 과제는, 복수의 관절부를 구비하는 경우라도, 배선의 배치를 간소화하는 것이 가능한 로봇을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 로봇은, 관절부와 암을 구비하는 로봇이며, 관절부는, 모터와, 모터에 연결되는 감속기와, 감속기의 출력축에 고정되는 출력측 부재와, 모터의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구와, 모터 및 위치 검출 기구가 전기적으로 접속되는 회로 기판과, 모터와 감속기와 위치 검출 기구와 회로 기판이 수용되는 케이스체를 구비하고, 모터와 감속기는, 케이스체에 고정되고, 회로 기판에는, 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로와, 회로 기판에 입력되는 신호를 회로 기판의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로와, 배선의 단부가 접속되는 커넥터가 실장되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 로봇에서는, 관절부는, 모터 및 위치 검출 기구가 전기적으로 접속되는 회로 기판을 구비하고 있고, 회로 기판에는, 회로 기판에 입력되는 신호를 회로 기판의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로와 커넥터가 실장되어 있다. 그 때문에, 본 발명에서는, 로봇이 복수의 관절부를 구비하고 있는 경우에, 관절부 사이에 배치되는 배선의 일단부를, 한쪽 관절부의 회로 기판의 커넥터에 접속하고, 배선의 타단부를, 다른 쪽 관절부의 회로 기판의 커넥터에 접속함으로써, 관절부 사이에서의 신호의 통신이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 관절부 사이에 배치되는 배선의 일단부를, 한쪽 관절부의 회로 기판의 커넥터에 접속하고, 배선의 타단부를, 다른 쪽 관절부의 회로 기판의 커넥터에 접속함으로써, 관절부 사이의 배선의 배치를 완료시키는 것이 가능해진다. 또한, 이러한 관절부 사이의 배선의 배치를 순차 행함으로써 로봇의 배선의 배치를 완료시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 발명에서는, 로봇이 복수의 관절부를 구비하는 경우라도, 배선의 배치를 간소화하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명에서는, 배선의 배치를 간소화하는 것이 가능해지기 때문에, 로봇의 조립이 용이해진다.

또한, 본 발명에서는, 관절부는, 모터와, 모터에 연결되는 감속기와, 감속기의 출력축에 고정되는 출력측 부재와, 모터의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구와, 모터 및 위치 검출 기구가 전기적으로 접속되는 회로 기판과, 모터와 감속기와 위치 검출 기구와 회로 기판이 수용되는 케이스체를 구비하고 있고, 모터와 감속기는, 케이스체에 고정되어 있다. 또한, 회로 기판에는, 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로와, 회로 기판에 입력되는 신호를 회로 기판의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로와, 배선의 단부가 접속되는 커넥터가 실장되어 있다. 그 때문에, 본 발명에서는, 관절부를, 기능적으로 통합된 관절 모듈로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에서는, 로봇의 관절부의 수를 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 모터는, 중공형의 회전축을 갖는 중공 모터이고, 감속기는, 회전축에 연결되는 중공형의 입력축을 갖고 모터와 동축 상에 배치되는 중공 감속기이다. 또한, 본 발명에 있어서, 예를 들어 관절부는, 회전축 및 입력축의 내주측에 삽입 관통되는 통형의 관형 부재를 구비하고, 출력측 부재에는, 관형 부재의 내주측으로 통하는 관통 구멍이 형성되고, 케이스체에는, 출력축의 축 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부가 형성되어 있다. 이 경우에는, 예를 들어 회로 기판에 2개의 커넥터가 실장되어 있고, 한쪽 커넥터에 접속되는 배선은 관형 부재의 내주측을 통과하도록 배치된 후, 관통 구멍으로부터 인출되고, 다른 쪽 커넥터에 접속되는 배선은 개구부로부터 인출된다.

본 발명에 있어서, 출력측 부재는, 원환형으로 형성되고 케이스체의 외측에 배치되는 플랜지부를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 출력측 부재에 고정되는 부재와, 출력측 부재의 고정 강도를 높이는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 로봇은, 예를 들어 관절부로서, 제1 관절부와 제2 관절부와 제3 관절부와 제4 관절부와 제5 관절부와 제6 관절부를 구비하고, 암으로서, 제1 암과 제2 암을 구비함과 함께, 제1 관절부의 플랜지부에 고정되는 지지 부재를 구비하고, 적어도 제2 관절부의 회로 기판과 제3 관절부의 회로 기판과 제4 관절부의 회로 기판과 제5 관절부의 회로 기판에는, 커넥터로서 제1 커넥터와 제2 커넥터 중 적어도 2개의 커넥터가 실장되고, 제1 관절부와 제2 관절부는, 제1 관절부의 출력축의 축 방향과 제2 관절부의 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제2 관절부의 플랜지부에 제1 관절부의 케이스체가 고정되고, 제2 관절부와 제1 암은, 제2 관절부의 출력축의 축 방향과 제1 암의 긴 변 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제1 암의 기단이 제2 관절부의 케이스체에 고정되고, 제1 암과 제3 관절부는, 제1 암의 긴 변 방향과 제3 관절부의 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제1 암의 선단이 제3 관절부의 케이스체에 고정되고, 제3 관절부와 제4 관절부는, 제3 관절부의 출력축의 축 방향과 제4 관절부의 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제3 관절부의 플랜지부에 제4 관절부의 케이스체가 고정되고, 제4 관절부와 제2 암은, 제4 관절부의 출력축의 축 방향과 제2 암의 긴 변 방향이 일치하도록 연결됨과 함께, 제2 암의 기단이 제4 관절부의 플랜지부에 고정되고, 제2 암과 제5 관절부는, 제2 암의 긴 변 방향과 제5 관절부의 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제2 암의 선단이 제5 관절부의 케이스체에 고정되고, 제5 관절부와 제6 관절부는, 제5 관절부의 출력축의 축 방향과 제6 관절부의 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 제5 관절부의 플랜지부에 제6 관절부의 케이스체가 고정되고, 제6 관절부의 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 제6 관절부의 케이스체로부터 인출된 배선의 타단부는, 제5 관절부의 제1 커넥터에 접속되고, 제5 관절부의 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 제5 관절부의 케이스체로부터 인출된 배선의 타단부는, 제4 관절부의 제1 커넥터에 접속되고, 제4 관절부의 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 제4 관절부의 케이스체로부터 인출된 배선의 타단부는, 제3 관절부의 제1 커넥터에 접속되고, 제3 관절부의 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 제3 관절부의 케이스체로부터 인출된 배선의 타단부는, 제2 관절부의 제1 커넥터에 접속되고, 제2 관절부의 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 제2 관절부의 케이스체로부터 인출된 배선의 타단부는, 제1 관절부의 커넥터에 접속되어 있다.

이상과 같이, 본 발명에서는, 로봇이 복수의 관절부를 구비하는 경우라도, 배선의 배치를 간소화하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 정면도이다.
도 2의 (A)는 도 1에 나타낸 산업용 로봇의 사시도이고, (B)는 (A)에 나타낸 산업용 로봇이 동작하고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 관절부의 종단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 제1 관절부와 제2 관절부와 제3 관절부와 제4 관절부와 제5 관절부와 제6 관절부 사이의 전기적인 접속 관계를 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(산업용 로봇의 개략 구성)

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇(1)의 정면도이다. 도 2의 (A)는, 도 1에 나타낸 산업용 로봇(1)의 사시도이고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)에 나타낸 산업용 로봇(1)이 동작하고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.

본 형태의 산업용 로봇(1)(이하, 「로봇(1)」이라 함)은, 소정의 제품의 조립이나 제조 등에 사용되는 다관절 로봇이며, 조립 라인이나 제조 라인에 설치되어 사용된다. 로봇(1)은, 복수의 관절부(2)와 복수의 암(3)을 구비하고 있다. 본 형태에서는, 로봇(1)은, 6개의 관절부(2)와, 2개의 암(3)을 구비하고 있다. 이하에서는, 6개의 관절부(2) 각각을 구별하여 나타내는 경우에는, 6개의 관절부(2) 각각을 「제1 관절부(2A)」, 「제2 관절부(2B)」, 「제3 관절부(2C)」, 「제4 관절부(2D)」, 「제5 관절부(2E)」 및 「제6 관절부(2F)」라 한다. 또한, 이하에서는, 2개의 암(3) 각각을 구별하여 나타내는 경우에는, 2개의 암(3) 각각을 「제1 암(3A)」 및 「제2 암(3B)」이라 한다.

또한, 로봇(1)은, 제1 관절부(2A)에 상대 회동 가능하게 연결되는 지지 부재(4)를 구비하고 있다. 지지 부재(4)는, 플랜지부(4a)를 갖는 플랜지가 달린 원통형으로 형성되어 있고, 지지 부재(4)의 내주측에는, 지지 부재(4)의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 플랜지부(4a)는, 원환형으로 형성되어 있고, 로봇(1)의 저면 부분을 구성하고 있다. 암(3)은 가늘고 긴 원통형으로 형성되어 있다.

로봇(1)에서는, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)의 기단이 고정되어 있다. 또한, 제1 암(3A)의 선단과 제3 관절부(2C)가 고정되고, 제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)의 기단이 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 암(3B)의 선단과 제5 관절부(2E)가 고정되고, 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 제6 관절부(2F)에는, 핸드나 공구 등이 상대 회동 가능하게 장착 가능하게 되어 있다.

이하, 관절부(2)의 구체적인 구성을 설명한다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 형태에서는, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)와 제3 관절부(2C)가 동일한 크기로 형성되고, 제4 관절부(2D)와 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 동일한 크기로 형성되어 있다. 또한, 제1 관절부(2A), 제2 관절부(2B) 및 제3 관절부(2C)의 크기는, 제4 관절부(2D), 제5 관절부(2E) 및 제6 관절부(2F)의 크기보다 크게 되어 있다. 단, 제1 관절부(2A), 제2 관절부(2B) 및 제3 관절부(2C)와, 제4 관절부(2D), 제5 관절부(2E) 및 제6 관절부(2F)는, 크기가 서로 다른 점을 제외하면 마찬가지로 구성되어 있다.

(관절부의 구성)

도 3은, 도 1에 나타낸 관절부(2)의 종단면도이다. 도 4는, 도 1에 나타낸 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)와 제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)와 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F) 사이의 전기적인 접속 관계를 설명하기 위한 블록도이다. 이하에서는, 설명의 편의상, 도 3의 Z1 방향측을 「상」측이라 하고, 그 반대측인 Z2 방향측을 「하」측이라 한다.

관절부(2)는, 모터(7)와, 모터(7)에 연결되는 감속기(8)와, 모터(7)의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구(9)와, 모터(7) 및 위치 검출 기구(9)가 전기적으로 접속되는 회로 기판(10)과, 모터(7)와 감속기(8)와 위치 검출 기구(9)와 회로 기판(10)이 수용되는 케이스체(11)를 구비하고 있다. 모터(7)는, 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 모터이며, 중공형의 회전축(13)을 구비하고 있다. 또한, 모터(7)는 로터(14)와 스테이터(15)를 구비하고 있다. 감속기(8)는, 직경 방향의 중심으로 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다. 모터(7)와 감속기(8)는 상하 방향에서 겹치도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 모터(7)가 상측에 배치되고, 감속기(8)가 하측에 배치되어 있다. 또한, 모터(7)와 감속기(8)는 동축 상에 배치되어 있다.

본 형태의 감속기(8)는, 중공 파동 기어 장치이며, 강성 내치 기어(16)와 가요성 외치 기어(17)와 파동 발생부(18)와 크로스 롤러 베어링(19)을 구비하고 있다. 파동 발생부(18)는, 회전축(13)에 연결되는 중공형의 입력축(20)과, 입력축(20)의 외주측에 장착되는 웹 베어링(21)을 구비하고 있다. 본 형태에서는, 강성 내치 기어(16)가 감속기(8)의 출력축으로 되어 있다. 또한, 관절부(2)는, 정지하고 있는 로터(14)의 회전을 규제하는 회전 규제 기구(25)와, 회전축(13) 및 입력축(20)의 내주측에 삽입 관통되는 통형의 관형 부재(26)와, 강성 내치 기어(16)에 고정되는 출력측 부재(27)를 구비하고 있다.

모터(7)는, 상술한 바와 같이, 로터(14)와 스테이터(15)를 구비하고 있다. 로터(14)는, 회전축(13)과, 회전축(13)에 고정되는 구동용 자석(29)을 구비하고 있다. 회전축(13)은, 상하 방향에서 가늘고 긴 대략 원통형으로 형성되어 있고, 회전축(13)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 즉, 상하 방향은, 회전축(13)의 축 방향인 동시에 로터(14)의 축 방향이다. 구동용 자석(29)은, 원통형으로 형성되어 있다. 구동용 자석(29)의 길이(상하 방향의 길이)는, 회전축(13)보다 짧게 되어 있고, 구동용 자석(29)은 회전축(13)의 하단측 부분의 외주면에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 회전축(13)의 하단면과 구동용 자석(29)의 하단면이 일치하도록, 구동용 자석(29)이 회전축(13)의 외주면에 고정되어 있다.

스테이터(15)는, 전체적으로 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 구동용 자석(29)의 외주면을 덮도록, 구동용 자석(29)의 외주측에 배치되어 있다. 회전축(13)의 상단측 부분은, 스테이터(15)의 상단면보다 상측으로 돌출되어 있다. 이 스테이터(15)는, 구동용 코일과, 인슐레이터를 거쳐서 구동용 코일이 권회되는 복수의 돌극을 갖는 스테이터 코어를 구비하고 있다. 스테이터 코어의 돌극은, 내주측을 향해 돌출되도록 형성되어 있고, 돌극의 선단면은, 구동용 자석(29)의 외주면에 대향하고 있다. 모터(7)는, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 스테이터(15)의 외주면이 케이스체(11)에 고정되어 있다.

감속기(8)는, 상술한 바와 같이, 강성 내치 기어(16)와 가요성 외치 기어(17)와 파동 발생부(18)과 크로스 롤러 베어링(19)을 구비하고 있다. 강성 내치 기어(16)는, 편평한 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 강성 내치 기어(16)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 즉, 상하 방향은, 감속기(8)의 출력축인 강성 내치 기어(16)의 축 방향으로 되어 있다. 강성 내치 기어(16)는 크로스 롤러 베어링(19)의 내륜(19a)에 고정되어 있다. 크로스 롤러 베어링(19)의 외륜(19b)은 케이스체(11)의 하단측 부분에 고정되어 있고, 강성 내치 기어(16)는 크로스 롤러 베어링(19)을 거쳐서 케이스체(11)의 하단측 부분에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다.

가요성 외치 기어(17)는, 상단에 플랜지부(17a)를 갖는 플랜지가 달린 대략 통 형상으로 형성되어 있다. 플랜지부(17a)는, 대략 원환형으로 형성되어 있고, 플랜지부(17a)의 외주측 부분은, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 즉, 감속기(8)는, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 강성 내치 기어(16)는, 감속기(8)의 하단측 부분을 구성하고 있다. 플랜지부(17a)는, 감속기(8)의 상단측 부분을 구성하고 있다. 강성 내치 기어(16)의 내주면에는, 내치가 형성되어 있다. 가요성 외치 기어(17)의 하단측의 외주면에는, 강성 내치 기어(16)의 내치와 맞물리는 외치가 형성되어 있다.

파동 발생부(18)는, 상술한 바와 같이, 입력축(20)과 웹 베어링(21)을 구비하고 있다. 입력축(20)은, 전체적으로 상하 방향에서 가늘고 긴 통형으로 형성되어 있고, 입력축(20)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 입력축(20)의, 하단측 부분이외의 부분은, 가늘고 긴 대략 원통형으로 형성되어 있다. 입력축(20)의 하단측 부분은, 입력축(20)의 축 방향으로부터 보았을 때의 내주면 형상이 원 형상이 되고, 입력축(20)의 축 방향으로부터 보았을 때의 외주면의 형상이 타원 형상으로 되는 타원부(20a)로 되어 있다.

입력축(20)의 상단측 부분은, 회전축(13)의 하단측 부분의 내주측에 삽입되어 고정되어 있다. 구체적으로는, 입력축(20)의 상단측 부분은, 회전축(13)의, 구동용 자석(29)이 고정된 부분의 내주측에 삽입되어 고정되어 있다. 회전축(13)과 입력축(20)은 동축 상에 배치되어 있다. 또한, 입력축(20)의 상단측 부분은, 접착에 의해 회전축(13)에 고정되어 있다.

상하 방향에 있어서의 입력축(20)의 중심 부분은, 베어링(30)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(30)은, 볼 베어링이다. 이 베어링(30)은, 베어링 보유 지지 부재(31)에 장착되고, 베어링 보유 지지 부재(31)는, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 즉, 입력축(20)은, 베어링 보유 지지 부재(31)를 거쳐서 케이스체(11)에 장착되는 베어링(30)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링 보유 지지 부재(31)는, 원환형 또한 평판형으로 형성되어 있고, 가요성 외치 기어(17)의 플랜지부(17a)와 상하 방향에서 겹치도록 케이스체(11)에 고정되어 있다.

웹 베어링(21)은, 가요성 내륜 및 외륜을 구비한 볼 베어링이다. 이 웹 베어링(21)은, 타원부(20a)의 외주면을 따라 배치되어 있고, 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(17)의, 외치가 형성되는 하단측 부분은, 웹 베어링(21)을 둘러싸도록 웹 베어링(21)의 외주측에 배치되어 있고, 이 부분은, 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(17)의 외치는, 타원형으로 휘는 가요성 외치 기어(17)의 하단측 부분의 장축 방향 2개소에서, 강성 내치 기어(16)의 내치와 맞물려 있다.

출력측 부재(27)는, 플랜지부(27a)와 통부(27b)를 갖는 플랜지가 달린 대략 원통형으로 형성되어 있다. 이 출력측 부재(27)는, 출력측 부재(27)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있고, 출력측 부재(27)의 내주측에는, 상하 방향에서 관통하는 관통 구멍(27c)이 형성되어 있다. 플랜지부(27a)는, 평판형이면서 원환형으로 형성되어 있고, 통부(27b)의 하단에 연결되어 있다. 플랜지부(27a)는, 플랜지부(27a)의 상면이 강성 내치 기어(16)의 하면에 접촉하도록 강성 내치 기어(16)에 고정되어 있다. 또한, 플랜지부(27a)는 케이스체(11)의 하단보다 하측에 배치되어 있고, 케이스체(11)의 외측에 배치되어 있다.

통부(27b)의 상단측에는, 통부(27b)의 하단측 부분보다 외경이 작은 소직경부(27d)가 형성되어 있고, 통부(27b)의 상단측 부분의 외주측에는, 상하 방향에 직교하는 원환형 단차면(27e)이 형성되어 있다. 소직경부(27d)는, 관형 부재(26)의 하단측 부분의 내주측에 삽입되어 있고, 관형 부재(26)의 하단면은, 단차면(27e)에 대향하고 있다. 또한, 관통 구멍(27c)은, 관형 부재(26)의 내주측으로 통하여 있다. 통부(27b)의 상단측 부분은, 입력축(20)의 하단측 부분의 내주측에 배치되어 있다. 통부(27b)의 외주면과 입력축(20)의 하단측 부분의 내주면 사이에는, 베어링(34)이 배치되어 있다. 베어링(34)은, 볼 베어링이다.

관형 부재(26)는, 상하 방향에서 가늘고 긴 원통형으로 형성되어 있고, 관형 부재(26)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 관형 부재(26)는 회전축(13) 및 입력축(20)의 내주측에 삽입 관통되어 있다. 관형 부재(26)의 상단면은, 회전축(13)의 상단면보다 상측에 배치되고, 관형 부재(26)의 하단면은, 입력축(20)의 하단면보다 상측에 배치되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 관형 부재(26)의 하단측 부분의 내주측에 출력측 부재(27)의 소직경부(27d)가 삽입됨과 함께 관형 부재(26)의 하단면이 단차면(27e)에 대향하고 있고, 관형 부재(26)의 하단측은, 출력측 부재(27)에 보유 지지되어 있다.

관형 부재(26)의 상단측은, 보유 지지 부재(32)에 보유 지지되어 있다. 보유 지지 부재(32)는, 지주(33)에 고정되고, 지주(33)는 케이스체(11)에 고정되어 있다. 즉, 보유 지지 부재(32)는, 지주(33)를 거쳐서 케이스체(11)에 고정되어 있다. 보유 지지 부재(32)는, 관형 부재(26)의 상단측을 보유 지지하는 원통형의 보유 지지부(32a)를 구비하고 있다. 보유 지지부(32a)는, 보유 지지부(32a)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있고, 보유 지지부(32a)의 내주측에는, 상하 방향에서 관통하는 관통 구멍(32b)이 형성되어 있다.

보유 지지부(32a)의 하단측에는, 보유 지지부(32a)의 상단측보다 내경이 큰 대직경부(32c)가 형성되어 있고, 보유 지지부(32a)의 하단측 부분의 내주측에는, 상하 방향에 직교하는 원환형 단차면(32d)이 형성되어 있다. 관형 부재(26)의 상단측은, 대직경부(32c)의 내주측에 삽입되어 있고, 관형 부재(26)의 상단면은, 단차면(32d)에 대향하고 있다. 또한, 관통 구멍(32b)은, 관형 부재(26)의 내주측으로 통하여 있다.

위치 검출 기구(9)는, 스테이터(15)의 상측에 배치되어 있다. 이 위치 검출 기구(9)는, 회전축(13)의 상단측에 고정되는 슬릿판(36)과, 센서(37)를 구비하고 있다. 센서(37)는, 서로 대향하도록 배치되는 발광 소자와 수광 소자를 구비하는 투과형 광학식 센서이다. 센서(37)는, 지지 부재(38)에 고정되어 있다. 지지 부재(38)는, 케이스체(11)에 고정되어 있다. 즉, 센서(37)는, 지지 부재(38)를 개재하여 케이스체(11)에 고정되어 있다. 슬릿판(36)은, 얇은 평판형으로 형성됨과 함께 원환형으로 형성되어 있다. 슬릿판(36)에는, 슬릿판(36)의 둘레 방향으로 일정한 간격으로 복수의 슬릿 구멍이 형성되어 있다. 슬릿판(36)은, 슬릿판(36)의 둘레 방향의 일부분이 센서(37)의 발광 소자와 수광 소자 사이에 배치되도록 회전축(13)에 고정되어 있다.

케이스체(11)는, 상하의 양단부가 개구되는 케이스 본체(41)와, 케이스 본체(41)의 상단측의 개구를 폐색하는 커버(42)로 구성되어 있다. 케이스 본체(41)의 하단측의 개구는, 감속기(8)에 의해 폐색되어 있다. 케이스 본체(41)의 측면에는, 상하 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부(41a)가 형성되어 있다. 즉, 케이스체(11)에는, 상하 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부(41a)가 형성되어 있다. 개구부(41a)는, 케이스 본체(41)의 측면 부분을 관통하도록 형성되어 있다.

회전 규제 기구(25)는, 케이스체(11)에 수용되어 있다. 이 회전 규제 기구(25)는, 로터(14)에 고정되는 평판형이면서 대략 원환형의 회전측 규제 부재(45)와, 회전측 규제 부재(45)와 결합되어 로터(14)의 둘레 방향에 있어서의 회전측 규제 부재(45)의 이동을 규제하는 고정측 규제 부재(46)와, 고정측 규제 부재(46)를 상하 방향에서 이동시키는 구동 기구(47)와, 고정측 규제 부재(46)를 상하 방향에서 안내하는 리니어 부시(48)를 구비하고 있다. 구동 기구(47)는, 고정측 규제 부재(46)를 상측으로 밀어붙이는 압축 코일 스프링(49)과, 고정측 규제 부재(46)를 하측으로 이동시키는 솔레노이드(50)를 구비하고 있다.

고정측 규제 부재(46)는, 상단에 플랜지부(46a)를 갖는 플랜지가 달린 원기둥형으로 형성되어 있고, 고정측 규제 부재(46)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 고정측 규제 부재(46)는, 고정측 규제 부재(46)의 상측에 배치되는 솔레노이드(50)의 플런저(50a)에 고정되어 있다. 고정측 규제 부재(46)의 하단면에는, 상측을 향해 오목하게 들어간 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부 내에는, 압축 코일 스프링(49)의 상단측 부분이 배치되어 있다.

리니어 부시(48)는, 상단에 플랜지부를 갖는 플랜지가 달린 원통형으로 형성되어 있고, 리니어 부시(48)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 리니어 부시(48)의, 플랜지부보다 하측의 부분은, 지지 부재(38)의 상면에 형성되는 오목부 내에 배치되어 있다. 이 오목부의 저면에는, 압축 코일 스프링(49)의 하단측 부분이 배치되는 오목부가 하측을 향해 오목해지도록 형성되어 있다. 리니어 부시(48)의 내주측에는, 고정측 규제 부재(46)의, 플랜지부(46a)보다 하측의 부분이 배치되어 있다.

회전측 규제 부재(45)는, 회전측 규제 부재(45)의 두께 방향과 상하 방향이 일치하도록 회전축(13)의 상단면에 고정되어 있고, 위치 검출 기구(9)보다 상측에 배치되어 있다. 회전측 규제 부재(45)에는, 로터(14)의 직경 방향의 외측으로 돌출되는 복수의 돌기가 로터(14)의 둘레 방향에 있어서 일정한 간격으로 형성되어 있다.

솔레노이드(50)가 통전 상태가 아닐 때에는, 압축 코일 스프링(49)의 가압력으로, 고정측 규제 부재(46)의 플랜지부(46a)가 로터(14)의 둘레 방향에 있어서의 회전측 규제 부재(45)의 돌기 사이에 배치되도록 고정측 규제 부재(46)가 상승하고 있다. 그 때문에, 회전측 규제 부재(45)의 돌기와 플랜지부(46a)에 의해, 정지하고 있는 로터(14)의 회전이 규제된다. 한편, 솔레노이드(50)가 통전 상태로 되면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 플런저(50a)가 하측으로 돌출되어, 로터(14)의 둘레 방향에 있어서의 회전측 규제 부재(45)의 돌기의 사이로부터 플랜지부(46a)가 빠질 때까지, 고정측 규제 부재(46)가 하강한다. 그 때문에, 로터(14)가 회전 가능해진다.

회로 기판(10)은, 유리 에폭시 기판 등의 리지드 기판이며, 평판형으로 형성되어 있다. 이 회로 기판(10)은, 회로 기판(10)의 두께 방향과 상하 방향이 일치하도록 케이스체(11)에 고정되어 있다. 또한, 회로 기판(10)은, 케이스체(11)의 상단측에 고정되어 있고, 회전측 규제 부재(45)보다 상측에 배치되어 있다. 관형 부재(26)의 상단부는, 회로 기판(10)의 상면보다 상측에 배치되어 있다.

회로 기판(10)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 모터(7)를 구동하기 위한 모터 구동 회로(58)와, 회로 기판(10)에 입력되는 신호를 회로 기판(10)의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로(59)가 실장되어 있다. 또한, 회로 기판(10)에는, 배선(60)의 단부가 접속되는 커넥터(61, 62)가 실장되어 있다. 구체적으로는, 적어도 2개의 커넥터(61, 62)가 회로 기판(10)에 실장되어 있다. 커넥터(61, 62)는, 회로 기판(10)의 상면에 실장되어 있다. 또한, 커넥터(61, 62)는, 수형 또는 암형의 커넥터이며, 배선(60)의 단부에 고정되는 수형 또는 암형의 커넥터가 커넥터(61, 62)에 걸림 결합됨으로써, 커넥터(61, 62)에 배선(60)의 단부가 접속된다.

신호 전달 회로(59)는, 예를 들어 위치 검출 기구(9)로부터의 출력 신호(구체적으로는, 센서(37)로부터의 출력 신호), 또는 이 출력 신호를 회로 기판(10) 상에서 처리한 후의 신호를 커넥터(61) 또는 커넥터(62)로부터 회로 기판(10)의 외부로 출력하기 위해 마련되어 있다. 또한, 신호 전달 회로(59)는, 커넥터(61)로부터 입력되는 신호를 커넥터(62)로부터 출력하고, 커넥터(62)로부터 입력되는 신호를 커넥터(61)로부터 출력하기 위해 마련되어 있다.

(관절부, 암의 연결 구조)

상술한 바와 같이, 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)의 기단이 고정되고, 제1 암(3A)의 선단과 제3 관절부(2C)가 고정되고, 제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)의 기단이 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 암(3B)의 선단과 제5 관절부(2E)가 고정되고, 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 도 2의 (B)에 나타낸 동작을 로봇(1)이 행하는 것이 가능해지도록, 이하와 같이, 각 관절부(2) 및 암(3)이 연결되어 있다.

또한, 이하의 설명에서는, 제1 관절부(2A)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제1 관절부(2A)의 축 방향」이라 하고, 제2 관절부(2B)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제2 관절부(2B)의 축 방향」이라 하고, 제3 관절부(2C)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제3 관절부(2C)의 축 방향」이라 하고, 제4 관절부(2D)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제4 관절부(2D)의 축 방향」이라 하고, 제5 관절부(2E)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제5 관절부(2E)의 축 방향」이라 하고, 제6 관절부(2F)의 강성 내치 기어(16)의 축 방향을 「제6 관절부(2F)의 축 방향」이라 한다.

먼저, 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)는, 제1 관절부(2A)의 플랜지부(27a)에 지지 부재(4)가 고정됨으로써 연결되어 있다. 구체적으로는, 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)는, 제1 관절부(2A)의 플랜지부(27a)에, 지지 부재(4)의, 플랜지부(4a)가 형성되지 않은 측의 단부면이 고정됨으로써 연결되어 있다. 즉, 제1 관절부(2A)의 축 방향과 지지 부재(4)의 축 방향이 일치하도록 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)가 연결되어 있다. 제1 관절부(2A)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)은 지지 부재(4)의 관통 구멍으로 통하여 있다.

제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)는, 제1 관절부(2A)의 축 방향과 제2 관절부(2B)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제2 관절부(2B)의 플랜지부(27a)에 제1 관절부(2A)의 케이스체(11)가 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 관절부(2B)의 플랜지부(27a)에, 제1 관절부(2A)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 제2 관절부(2B)의 플랜지부(27a)는, 제1 관절부(2A)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 제2 관절부(2B)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)은, 제1 관절부(2A)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)은, 제2 관절부(2B)의 축 방향과 제1 암(3A)의 긴 변 방향(축 방향)이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)에 제1 암(3A)의 기단이 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 관절부(2B)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면에 제1 암(3A)의 기단이 고정되어 있다. 제1 암(3A)의 기단은, 제2 관절부(2B)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 제1 암(3A)의 내주측은, 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

제1 암(3A)과 제3 관절부(2C)는, 제1 암(3A)의 긴 변 방향과 제3 관절부(2C)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)에 제1 암(3A)의 선단이 고정되어 있다. 구체적으로는, 제3 관절부(2C)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면에 제1 암(3A)의 선단이 고정되어 있다. 제1 암(3A)의 선단은, 제3 관절부(2C)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 제1 암(3A)의 내주측은, 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)는, 제3 관절부(2C)의 축 방향과 제4 관절부(2D)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)가 고정되어 있다. 구체적으로는, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면에 고정되는 연결 부재(63)를 개재하여, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 연결 부재(63)는, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에 고정되는 플랜지부(63a)를 구비하는 플랜지가 달린 원통형으로 형성되어 있다. 연결 부재(63)는, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 연결 부재(63)의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍 및 제3 관절부(2C)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)은, 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)은, 제4 관절부(2D)의 축 방향과 제2 암(3B)의 긴 변 방향이 일치하도록 연결되어 있다. 또한, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(27a)에 제2 암(3B)의 기단이 고정되어 있다. 제2 암(3B)의 내주측은, 제4 관절부(2D)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)으로 통하여 있다. 또한, 제2 암(3B)의 기단에는, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(27a)에 제2 암(3B)의 기단을 고정하기 위한 플랜지부(3a)가 형성되어 있고, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(27a)와 플랜지부(3a)가 서로 고정되어 있다.

제2 암(3B)과 제5 관절부(2E)는, 제2 암(3B)의 긴 변 방향과 제5 관절부(2E)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)에 제2 암(3B)의 선단이 고정되어 있다. 구체적으로는, 제5 관절부(2E)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면에 제2 암(3B)의 선단이 고정되어 있다. 제2 암(3B)의 선단은, 제5 관절부(2E)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 제2 암(3B)의 내주측은, 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)는, 제5 관절부(2E)의 축 방향과 제6 관절부(2F)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)에 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)가 고정되어 있다. 구체적으로는, 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)에, 제6 관절부(2F)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)는, 제6 관절부(2F)의 케이스 본체(41)의 개구부(41a)를 폐색하고 있고, 제5 관절부(2E)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)은, 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)의 내부로 통하여 있다.

(배선의 배치 구조)

이하, 로봇(1)의 내부에서의 배선(60)의 배치 구조를 설명한다. 이하의 설명에서는, 제1 관절부(2A)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10A)」이라 하고, 제2 관절부(2B)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10B)」이라 하고, 제3 관절부(2C)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10C)」이라 하고, 제4 관절부(2D)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10D)」이라 하고, 제5 관절부(2E)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10E)」이라 하고, 제6 관절부(2F)의 회로 기판(10)을 「회로 기판(10F)」이라 한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제6 관절부(2F)와 제5 관절부(2E) 사이에서는, 제6 관절부(2F)의 회로 기판(10F)의 커넥터(61)와 제5 관절부(2E)의 회로 기판(10E)의 커넥터(62)가 배선(60)에 의해 접속되어 있다. 즉, 회로 기판(10F)의 커넥터(61)에 일단부가 접속됨과 함께 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)로부터 인출된 배선(60)의 타단부는, 회로 기판(10E)의 커넥터(62)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제6 관절부(2F)의 개구부(41a)를 통과하도록 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)로부터 인출되고, 제5 관절부(2E)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c) 및 제5 관절부(2E)의 관형 부재(26)의 내주측을 통과하도록 배치되어 회로 기판(10E)의 커넥터(62)에 접속된다.

제5 관절부(2E)와 제4 관절부(2D) 사이에서는, 제5 관절부(2E)의 회로 기판(10E)의 커넥터(61)와 제4 관절부(2D)의 회로 기판(10D)의 커넥터(62)가 배선(60)에 의해 접속되어 있다. 즉, 회로 기판(10E)의 커넥터(61)에 일단부가 접속됨과 함께 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)로부터 인출된 배선(60)의 타단부는, 회로 기판(10D)의 커넥터(62)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제5 관절부(2E)의 개구부(41a)를 통과하도록 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)로부터 인출되고, 제2 암(3B)의 내주측, 제4 관절부(2D)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c) 및 제4 관절부(2D)의 관형 부재(26)의 내주측을 통과하도록 배치되어 회로 기판(10D)의 커넥터(62)에 접속된다.

제4 관절부(2D)와 제3 관절부(2C) 사이에서는, 제4 관절부(2D)의 회로 기판(10D)의 커넥터(61)와 제3 관절부(2C)의 회로 기판(10C)의 커넥터(62)가 배선(60)에 의해 접속되어 있다. 즉, 회로 기판(10D)의 커넥터(61)에 일단부가 접속됨과 함께 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)로부터 인출된 배선(60)의 타단부는, 회로 기판(10C)의 커넥터(62)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제4 관절부(2D)의 개구부(41a)를 통과하도록 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)로부터 인출되고, 연결 부재(63)의 관통 구멍, 제3 관절부(2C)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c) 및 제3 관절부(2C)의 관형 부재(26)의 내주측을 통과하도록 배치되어 회로 기판(10C)의 커넥터(62)에 접속된다.

제3 관절부(2C)와 제2 관절부(2B) 사이에서는, 제3 관절부(2C)의 회로 기판(10C)의 커넥터(61)와 제2 관절부(2B)의 회로 기판(10B)의 커넥터(62)가 배선(60)에 의해 접속되어 있다. 즉, 회로 기판(10C)의 커넥터(61)에 일단부가 접속됨과 함께 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)로부터 인출된 배선(60)의 타단부는, 회로 기판(10B)의 커넥터(62)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제3 관절부(2C)의 개구부(41a)를 통과하도록 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)로부터 인출되고, 제1 암(3A)의 내주측 및 제2 관절부(2B)의 개구부(41a)를 통과하도록 배치되어 회로 기판(10B)의 커넥터(62)에 접속된다.

제2 관절부(2B)와 제1 관절부(2A) 사이에서는, 제2 관절부(2B)의 회로 기판(10B)의 커넥터(61)와 제1 관절부(2A)의 회로 기판(10A)의 커넥터(62)가 배선(60)에 의해 접속되어 있다. 즉, 회로 기판(10B)의 커넥터(61)에 일단부가 접속됨과 함께 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)로부터 인출된 배선(60)의 타단부는, 회로 기판(10A)의 커넥터(62)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제2 관절부(2B)의 관형 부재(26)의 내주측 및 제2 관절부(2B)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)을 통과하도록 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)로부터 인출되고, 제1 관절부(2A)의 개구부(41a)를 통과하도록 배치되어 회로 기판(10A)의 커넥터(62)에 접속된다.

또한, 회로 기판(10A)의 커넥터(61)는, 배선(60)을 통해 로봇(1)의 컨트롤러(65)에 접속되어 있다. 이 배선(60)은, 제1 관절부(2A)의 관형 부재(26)의 내주측 및 제1 관절부(2A)의 출력측 부재(27)의 관통 구멍(27c)을 통과하도록 제1 관절부(2A)의 케이스체(11)로부터 인출되어, 지지 부재(4)의 관통 구멍을 통과하도록 배치된다. 또한, 본 형태에서는, 회로 기판(10B, 10C, 10D, 10E)의 커넥터(62)는 제1 커넥터이고, 회로 기판(10B, 10C, 10D, 10E)의 커넥터(61)는 제2 커넥터이다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 관절부(2)는, 모터(7) 및 위치 검출 기구(9)가 전기적으로 접속되는 회로 기판(10)을 구비하고 있고, 회로 기판(10)에는, 회로 기판(10)에 입력되는 신호를 회로 기판(10)의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로(59)와, 커넥터(61, 62)가 실장되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 상술한 바와 같이, 6개의 관절부(2) 각각의 사이에 배치되는 배선(60)의 일단부를, 한쪽 관절부(2)의 회로 기판(10)의 커넥터(61)에 접속하고, 배선(60)의 타단부를, 다른 쪽 관절부(2)의 회로 기판(10)의 커넥터(62)에 접속함으로써, 6개의 관절부(2) 사이에서의 신호의 통신 및 6개의 관절부(2)와 컨트롤러(65) 사이에서의 신호의 통신이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 6개의 관절부(2) 각각의 사이에 배치되는 배선(60)의 일단부를, 한쪽 관절부(2)의 회로 기판(10)의 커넥터(61)에 접속하고, 배선(60)의 타단부를, 다른 쪽 관절부(2)의 회로 기판(10)의 커넥터(62)에 접속함으로써, 6개의 관절부(2) 사이의 배선(60)의 배치를 완료시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 형태에서는, 로봇(1)이 복수의 관절부(2)를 구비하고 있어도, 배선(60)의 배치를 간소화하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 배선(60)의 배치를 간소화하는 것이 가능해지기 때문에, 로봇(1)의 조립이 용이해진다.

본 형태에서는, 관절부(2)는, 모터(7)와 감속기(8)와 위치 검출 기구(9)와 회로 기판(10)과 케이스체(11)와 출력측 부재(27)를 구비하고 있고, 모터(7)와 감속기(8)는 케이스체(11)에 고정되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 회로 기판(10)에, 모터 구동 회로(58)와 신호 전달 회로(59)와 커넥터(61, 62)가 실장되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 관절부(2)를 기능적으로 통합된 관절 모듈로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(1)의 관절부(2)의 수를 용이하게 변경하는 것이 가능해진다. 즉, 예를 들어 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)에 고정된 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)를 떼어냄과 함께, 회로 기판(10E)의 커넥터(62)에 접속된 배선(60)을 떼어냄으로써 로봇(1)의 관절부(2)의 수를 6개로부터 5개로 변경하는 것이 가능해지기 때문에, 로봇(1)의 관절부(2)의 수를 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.

본 형태에서는, 감속기(8)의 출력축이 되는 강성 내치 기어(16)에 출력측 부재(27)가 고정되어 있고, 출력측 부재(27)에는, 케이스체(11)의 외측에 배치되는 플랜지부(27a)가 형성되어 있다. 그 때문에, 본 형태에서는, 플랜지부(27a)를 이용하여, 관절부(2) 사이의 고정 강도를 높이는 것이 가능해진다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 제2 관절부(2B)의 플랜지부(27a)에 제1 관절부(2A)의 케이스체(11)가 고정되고, 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)에 제1 암(3A)의 기단이 고정되고, 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)에 제1 암(3A)의 선단이 고정되고, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)가 고정되고, 제2 암(3B)의 기단이 제4 관절부(2D)의 플랜지부(27a)에 고정되고, 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)에 제2 암(3B)의 선단이 고정되고, 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)에 제6 관절부(2F)의 케이스체(11)가 고정되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 제1 관절부(2A)의 플랜지부(27a)에 제2 관절부(2B)의 케이스체(11)가 고정되고, 제2 관절부(2B)의 플랜지부(27a)에 제1 암(3A)의 기단이 고정되고, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(27a)에 제1 암(3A)의 선단이 고정되고, 제3 관절부(2C)의 케이스체(11)에 제4 관절부(2D)의 플랜지부(27a)가 고정되고, 제2 암(3B)의 기단이 제4 관절부(2D)의 케이스체(11)에 고정되고, 제5 관절부(2E)의 플랜지부(27a)에 제2 암(3B)의 선단이 고정되고, 제5 관절부(2E)의 케이스체(11)에 제6 관절부(2F)의 플랜지부(27a)가 고정되어도 된다.

상술한 형태에서는, 강성 내치 기어(16)가 감속기(8)의 출력축으로 되어 있지만, 가요성 외치 기어(17)가 감속기(8)의 출력축으로 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 강성 내치 기어(16)가 케이스체(11) 및 크로스 롤러 베어링(19)의 내륜(19a)에 고정되고, 가요성 외치 기어(17)가 크로스 롤러 베어링(19)의 외륜(19b) 및 출력측 부재(27)의 플랜지부(27a)에 고정된다. 또한, 상술한 형태에서는, 감속기(8)는 중공 파동 기어 장치이지만, 감속기(8)는 중공 파동 기어 장치 이외의 중공 감속기여도 된다. 또한, 감속기(8)는 중공 감속기 이외의 감속기여도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 모터(7)는 중공 모터이지만, 모터(7)는 중공 모터 이외의 모터여도 된다.

상술한 형태에서는, 로봇(1)은, 6개의 관절부(2)를 구비하고 있지만, 로봇(1)이 구비하는 관절부(2)의 수는, 5개 이하여도 되고, 7개 이상이어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은, 2개의 암(3)을 구비하고 있지만, 로봇(1)이 구비하는 암(3)의 수는, 1개여도 되고, 3개 이상이어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 관절부(2) 및 암(3)의 내부에서 배선(60)이 배치되어 있지만, 관절부(2) 및 암(3)의 외부에서 배선(60)이 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 출력측 부재(27)에 플랜지부(27a)가 형성되어 있지만, 암(3)이나 케이스체(11)를 출력측 부재(27)에 고정할 수 있는 것이면, 출력측 부재(27)에 플랜지부(27a)가 형성되지 않아도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 산업용 로봇이지만, 로봇(1)은 다양한 용도에 적용 가능하다. 예를 들어, 로봇(1)은, 서비스용 로봇이어도 된다.

1 : 로봇(산업용 로봇)
2 : 관절부
2A : 제1 관절부
2B : 제2 관절부
2C : 제3 관절부
2D : 제4 관절부
2E : 제5 관절부
2F : 제6 관절부
3 : 암
3A : 제1 암
3B : 제2 암
4 : 지지 부재
7 : 모터
8 : 감속기
9 : 위치 검출 기구
10 : 회로 기판
11 : 케이스체
13 : 회전축
16 : 강성 내치 기어(감속기의 출력축)
20 : 입력축
26 : 관형 부재
27 : 출력측 부재
27a : 플랜지부
27c : 관통 구멍
41a : 개구부
58 : 모터 구동 회로
59 : 신호 전달 회로
60 : 배선
61 : 커넥터(제2 커넥터)
62 : 커넥터(제1 커넥터)

Claims (5)

1. 관절부와 암을 구비하는 로봇이며,
   상기 관절부는, 모터와, 상기 모터에 연결되는 감속기와, 상기 감속기의 출력축에 고정되는 출력측 부재와, 상기 모터의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구와, 상기 모터 및 상기 위치 검출 기구가 전기적으로 접속되는 회로 기판과, 상기 모터와 상기 감속기와 상기 위치 검출 기구와 상기 회로 기판이 수용되는 케이스체를 구비하고,
   상기 모터와 상기 감속기는, 상기 케이스체에 고정되고,
   상기 회로 기판에는, 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로와, 상기 회로 기판에 입력되는 신호를 상기 회로 기판의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로와, 배선의 단부가 접속되는 커넥터가 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모터는, 중공형의 회전축을 갖는 중공 모터이고,
   상기 감속기는, 상기 회전축에 연결되는 중공형의 입력축을 갖고 상기 모터와 동축 상에 배치되는 중공 감속기인 것을 특징으로 하는 로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 관절부는, 상기 회전축 및 상기 입력축의 내주측에 삽입 관통되는 통형의 관형 부재를 구비하고,
   상기 출력측 부재에는, 상기 관형 부재의 내주측으로 통하는 관통 구멍이 형성되고,
   상기 케이스체에는, 상기 출력축의 축 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 출력측 부재는, 원환형으로 형성되고 상기 케이스체의 외측에 배치되는 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇.
5. 제4항에 있어서,
   상기 관절부로서, 제1 관절부와 제2 관절부와 제3 관절부와 제4 관절부와 제5 관절부와 제6 관절부를 구비하고, 상기 암으로서, 제1 암과 제2 암을 구비함과 함께, 상기 제1 관절부의 상기 플랜지부에 고정되는 지지 부재를 구비하고,
   적어도 상기 제2 관절부의 상기 회로 기판과 상기 제3 관절부의 상기 회로 기판과 상기 제4 관절부의 상기 회로 기판과 상기 제5 관절부의 상기 회로 기판에는, 상기 커넥터로서 제1 커넥터와 제2 커넥터 중 적어도 2개의 커넥터가 실장되고,
   상기 제1 관절부와 상기 제2 관절부는, 상기 제1 관절부의 상기 출력축의 축 방향과 상기 제2 관절부의 상기 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제2 관절부의 상기 플랜지부에 상기 제1 관절부의 상기 케이스체가 고정되고,
   상기 제2 관절부와 상기 제1 암은, 상기 제2 관절부의 상기 출력축의 축 방향과 상기 제1 암의 긴 변 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제1 암의 기단이 상기 제2 관절부의 상기 케이스체에 고정되고,
   상기 제1 암과 상기 제3 관절부는, 상기 제1 암의 긴 변 방향과 상기 제3 관절부의 상기 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제1 암의 선단이 상기 제3 관절부의 상기 케이스체에 고정되고,
   상기 제3 관절부와 상기 제4 관절부는, 상기 제3 관절부의 상기 출력축의 축 방향과 상기 제4 관절부의 상기 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제3 관절부의 상기 플랜지부에 상기 제4 관절부의 상기 케이스체가 고정되고,
   상기 제4 관절부와 상기 제2 암은, 상기 제4 관절부의 상기 출력축의 축 방향과 상기 제2 암의 긴 변 방향이 일치하도록 연결됨과 함께, 상기 제2 암의 기단이 상기 제4 관절부의 상기 플랜지부에 고정되고,
   상기 제2 암과 상기 제5 관절부는, 상기 제2 암의 긴 변 방향과 상기 제5 관절부의 상기 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제2 암의 선단이 상기 제5 관절부의 상기 케이스체에 고정되고,
   상기 제5 관절부와 상기 제6 관절부는, 상기 제5 관절부의 상기 출력축의 축 방향과 상기 제6 관절부의 상기 출력축의 축 방향이 직교하도록 연결됨과 함께, 상기 제5 관절부의 상기 플랜지부에 상기 제6 관절부의 상기 케이스체가 고정되고,
   상기 제6 관절부의 상기 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 상기 제6 관절부의 상기 케이스체로부터 인출된 상기 배선의 타단부는, 상기 제5 관절부의 상기 제1 커넥터에 접속되고,
   상기 제5 관절부의 상기 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 상기 제5 관절부의 상기 케이스체로부터 인출된 상기 배선의 타단부는, 상기 제4 관절부의 상기 제1 커넥터에 접속되고,
   상기 제4 관절부의 상기 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 상기 제4 관절부의 상기 케이스체로부터 인출된 상기 배선의 타단부는, 상기 제3 관절부의 상기 제1 커넥터에 접속되고,
   상기 제3 관절부의 상기 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 상기 제3 관절부의 상기 케이스체로부터 인출된 상기 배선의 타단부는, 상기 제2 관절부의 상기 제1 커넥터에 접속되고,
   상기 제2 관절부의 상기 제2 커넥터에 일단부가 접속됨과 함께 상기 제2 관절부의 상기 케이스체로부터 인출된 상기 배선의 타단부는, 상기 제1 관절부의 상기 커넥터에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇.

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