垂直多関節ロボット
【課題】基端側アームの内部に設けられたタイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を簡単に実施可能な垂直多関節ロボットを提供する。
【解決手段】垂直多関節ロボット１０は、互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂを有する基端側アーム２２と、基端側アーム２２に対して回動自在に取り付けられた先端側アーム２３とを備えている。一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間に筒状のリンク部材３０が設けられ、リンク部材３０の両端部に、フランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着されている。各フランジ４０ａ、４０ｂは、対応する基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して取外し可能に連結され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、複数の分割されたフランジ部材４４ａ〜４４ｄから構成されている。
【解決手段】垂直多関節ロボット１０は、互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂを有する基端側アーム２２と、基端側アーム２２に対して回動自在に取り付けられた先端側アーム２３とを備えている。一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間に筒状のリンク部材３０が設けられ、リンク部材３０の両端部に、フランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着されている。各フランジ４０ａ、４０ｂは、対応する基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して取外し可能に連結され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、複数の分割されたフランジ部材４４ａ〜４４ｄから構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアームを有する垂直多関節ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、垂直多関節ロボットの先端に例えばスプレーガン等のエンドエフェクタを取り付け、この垂直多関節ロボットを動作させることにより、ワークに対して塗装等の作業を施すことが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような垂直多関節ロボットにおいては、垂直多関節アームの内部に、回転軸を回転させるタイミングベルトやプーリが設けられている。このタイミングベルトやプーリを目視で確認することが行われている。また、タイミングベルトやプーリに歯とびや原点ズレ等の問題が生じていないかを確認するため、タイミングベルトとプーリにマーカーでチェックマーク（合いマーク）を施し、定期点検や塗装ロボット調整時にチェックマークのずれの有無を確認することも行われている。
【０００５】
しかしながら、上述したように、タイミングベルトやプーリは垂直多関節アームの内部に設けられている。したがって、従来の垂直多関節ロボットにおいては、タイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を行う場合、アーム自体を分解するなど、大掛かりな作業が必要となっており、作業の負担が非常に大きくなっている。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基端側アームの内部に設けられたタイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を簡単に実施することが可能な垂直多関節ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、垂直多関節ロボットにおいて、互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体を有する基端側アームと、前記基端側アームの先端に、前記基端側アームに対して回動自在に取り付けられた先端側アームとを備え、前記一対の基端側アーム体の間に筒状のリンク部材が設けられ、前記リンク部材の両端部に、それぞれフランジが前記リンク部材に対して取外し可能に装着され、各前記フランジは、それぞれ対応する前記基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、各前記フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【０００８】
本発明は、前記先端側アームは、各前記基端側アーム体に対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体を有し、前記一対の先端側アーム体は、軸部材により互いに固定連結され、前記軸部材は、前記リンク部材内に挿通されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【０００９】
本発明は、前記軸部材にプーリが連結され、前記プーリに、前記軸部材を回転させるタイミングベルトが巻装され、前記プーリは、前記基端側アーム体の内部に配置されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１０】
本発明は、前記リンク部材は、リンク本体と、前記リンク本体の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジとを有することを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１１】
本発明は、前記フランジの外面に段部が形成され、前記リンクフランジは、それぞれ前記フランジの前記段部に嵌合されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１２】
本発明は、各前記フランジは、前記基端側アーム体および前記リンクフランジに対して、それぞれ締結手段により螺着されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１３】
本発明は、各前記締結手段は、前記一対の基端側アーム体の間から前記フランジに対して挿入されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フランジがリンク部材に対して取外し可能に装着され、各フランジは、それぞれ対応する基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、各フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成される。このことにより、基端側アーム体内部を容易に確認することができ、タイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を簡単に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットを示す正面図。
【図２】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの第２アーム（基端側アーム）および第３アーム（先端側アーム）を示す断面図。
【図５】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図６】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図７】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す正面図。
【図８】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図９】比較例による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。図１乃至図８は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
まず、図１乃至図４により、本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの構成について説明する。以下において、垂直多関節ロボットとして、対象物に対して塗装を施すための塗装ロボットを例にとって説明するが、垂直多関節ロボットとしては塗装ロボットに限定されるものではなく、例えば搬送ロボットや組み立てロボットであっても良い。
【００１８】
はじめに、図１により、垂直多関節ロボットの全体構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態による垂直多関節ロボット１０は、上方に位置するベース部２０と、ベース部２０に回動自在に取り付けられた第１アーム２１と、第１アーム２１の先端に、第１アーム２１に対して回動自在に取り付けられた第２アーム２２と、第２アーム２２の先端に、第２アーム２２に対して回動自在に取り付けられた第３アーム２３とを備えている。この場合、第２アーム２２が基端側アームに対応し、第３アーム２３が先端側アームに対応する。
【００１９】
第３アーム２３の先端には、細長い棒状のブラケット２４が第３アーム２３に対して垂直に固定されている。ブラケット２４には、複数（図１では４つ）のスプレーガン２５が所定間隔を空けて取り付けられており、各スプレーガン２５には、それぞれホース２６が接続されている。なお、スプレーガン２５には、ホース２６として例えば塗料を供給する塗料用ホースやエアを供給するエア用ホースが接続されているが、図１では便宜上、１つのスプレーガン２５に対して１つのホース２６のみを表示している。
【００２０】
また、床面には一対の支柱１１が垂設され、一対の支柱１１上方に支持梁１２が架け渡されている。さらに、支持梁１２には、支持梁１２の長手方向に沿ってレール１３が固定されており、上述したベース部２０は、レール１３に沿って水平移動可能となっている。このようにレール１３に沿ってベース部２０を水平移動させる移動軸を第１軸Ｊ１という。
【００２１】
さらに、第１アーム２１をベース部２０に対して回動させる回動軸を第２軸Ｊ２といい、第２アーム２２を第１アーム２１に対して回動させる回動軸を第３軸Ｊ３といい、第３アーム２３を第２アーム２２に対して回動させる回動軸を第４軸Ｊ４という。これら第２軸Ｊ２と第３軸Ｊ３と第４軸Ｊ４とは、互いに平行に配置されている。
【００２２】
図１に示すように、第２アーム２２は、互いに間隔を空けて平行に配置された一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂを有している。また、第３アーム２３は、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体２３ａ、２３ｂを有している。すなわち、一方の先端側アーム体２３ａは、一方の基端側アーム体２２ａの外側先端に設けられ、他方の先端側アーム体２３ｂは、他方の基端側アーム体２２ｂの外側先端に設けられている。
【００２３】
図１乃至図３に示すように、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間に、筒状のリンク部材３０が設けられている。リンク部材３０は、基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して直交する方向に延びている。
【００２４】
図３に示すように、リンク部材３０は、中空円筒状のリンク本体３１と、リンク本体３１の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジ３２ａ、３２ｂとを有している。リンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれ円環形状を有しており、リンク本体３１から径方向外方に突出している。これらリンク本体３１およびリンクフランジ３２ａ、３２ｂは、一体に形成された削り出し部品等の金属部材からなっていても良い。
【００２５】
図３に示すように、リンク部材３０の両端部には、それぞれ円形状を有するフランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着されている。また、各フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂ（すなわち基端側アーム体２２ａ、２２ｂ側を向く面）に、内方に凹む円環形状の段部４２ａ、４２ｂが形成されている。
【００２６】
そしてリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれフランジ４０ａ、４０ｂの段部４２ａ、４２ｂに嵌合されるようになっている。なお、このようにリンクフランジ３２ａ、３２ｂが段部４２ａ、４２ｂに嵌合されたとき、各フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂと、リンクフランジ３２ａ、３２ｂの外面３４ａ、３４ｂとが、略同一平面上に並ぶようになっている。
【００２７】
また、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄから構成されている。すなわち一方（左側）のフランジ４０ａは、分割された２つの半円形状のフランジ部材４４ａ、４４ｂから構成されており、他方（右側）のフランジ４０ｂは、分割された２つの半円形状のフランジ部材４４ｃ、４４ｄから構成されている。なお、本実施の形態において、フランジ部材４４ａ〜４４ｄは、互いに同一形状の部材からなっている。
【００２８】
各フランジ部材４４ａ〜４４ｄは、それぞれ内方に突出する突起部４５を有するとともに、リンク部材３０のリンク本体３１の外面に対応する半円状の中心面４６を有している。
【００２９】
さらに、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂには、複数のボルト用の貫通孔３３が形成され、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄには、複数のボルト用の貫通孔４７、４８が形成されている。なお、貫通孔４８は、貫通孔４７より径方向内側に位置している。
【００３０】
この場合、各フランジ４０ａ、４０ｂは、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂに対してボルト５０（締結手段）により螺着される。すなわち、各ボルト５０が、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、各フランジ４０ａ、４０ｂの貫通孔４８に挿入されて、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂの貫通孔３３に螺着される。これにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄと、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂとが取外し可能に連結される。なお、ボルト５０は、各フランジ４０ａ、４０ｂに対して１０本ずつ、計２０本用いられる。
【００３１】
また、各フランジ４０ａ、４０ｂは、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対してボルト５１（締結手段）により螺着される。すなわち、各ボルト５１が、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、各フランジ４０ａ、４０ｂの貫通孔４７に挿入されて、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの各取付孔２７（図６参照）に螺着される。これにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄと、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂとが取外し可能に連結される。なお、ボルト５１は、各フランジ４０ａ、４０ｂに対して１０本ずつ、計２０本用いられる。
【００３２】
このように、リンク部材３０は、フランジ４０ａ、４０ｂを介して基端側アーム体２２ａ、２２ｂに連結されている。したがって、フランジ４０ａ、４０ｂを基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０から取り外した場合、リンク部材３０も基端側アーム体２２ａ、２２ｂから取り外される。
【００３３】
次に、図４により、垂直多関節ロボット１０の第２アーム２２および第３アーム２３の内部構成について説明する。図４は、本実施の形態による垂直多関節ロボット１０の第２アーム２２および第３アーム２３を示す断面図である。以下においては、とりわけ第３軸Ｊ３および第４軸Ｊ４を回動させるための構成を中心として説明する。
【００３４】
図４に示すように、第１アーム２１と第２アーム２２とを連結する関節部には、収納部２８が設けられている。収納部２８のうち基端側アーム体２２ａ側には、第３軸用減速機５５が設けられており、第３軸用減速機５５の入力軸には、プーリ５６が取り付けられている。プーリ５６には、タイミングベルト５７が巻き掛けられている。
【００３５】
そして図示しない第３軸用モータからの動力は、タイミングベルト５７およびプーリ５６を順次介して第３軸用減速機５５に伝えられ、第３軸用減速機５５の出力軸に連結された第２アーム２２が第３軸Ｊ３の周りに回動するようになっている。一方、収納部２８のうち基端側アーム体２２ｂ側には、第２アーム２２の回転を支持する軸受５８が設けられている。
【００３６】
また、収納部２８内において、第３軸用減速機５５には、第３軸用減速機５５と同軸上に伝動軸６１が貫通している。この伝動軸６１の一端部にはプーリ６２が取り付けられており、プーリ６２にはタイミングベルト６３が巻き掛けられている。さらに、伝動軸６１の他端部にはプーリ６４が取り付けられており、プーリ６４にはタイミングベルト６５が巻き掛けられている。
【００３７】
一方、図４に示すように、第２アーム２２と第３アーム２３とを連結する関節部の先端側アーム体２３ａ側には、第４軸用減速機７１が設けられている。この第４軸用減速機７１の入力軸には、プーリ７２が取り付けられている。このプーリ７２は、基端側アーム体２２ａの内部に配置されており、プーリ７２には、上述したタイミングベルト６５が巻き掛けられている。
【００３８】
また、各先端側アーム体２３ａ、２３ｂは、それぞれ支持部２３ｃ、２３ｄと、支持部２３ｃ、２３ｄに固定された連結部２３ｅ、２３ｆとを有している。このうち支持部２３ｃ、２３ｄは、第４軸用減速機７１の出力軸に連結されている。また、連結部２３ｅ、２３ｆは、ブラケット２４（図１参照）に連結されている。
【００３９】
さらに、両方の先端側アーム体２３ａ、２３ｂの支持部２３ｃ、２３ｄは、略円柱状の軸部材３６により互いに固定連結されている。この軸部材３６は、第４軸Ｊ４と同軸状に配置されており、リンク部材３０のリンク本体３１内に挿通され、かつ第４軸用減速機７１内を貫通している。また、先端側アーム体２３ｂ内にフランジ６７が設けられており、フランジ６７は軸部材３６と先端側アーム体２３ｂとを連結している。フランジ６７と軸部材３６とは、例えばキー締結により連結されていても良い。
【００４０】
また、軸部材３６は、先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃおよび第４軸用減速機７１を介して、プーリ７２に連結されている。そして図示しない第４軸用モータからの動力は、タイミングベルト６３、プーリ６２、伝動軸６１、プーリ６４、タイミングベルト６５およびプーリ７２を順次介して第４軸用減速機７１に伝えられる。さらに、動力は、第４軸用減速機７１から先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃ、フランジ６７を順次介して先端側アーム体２３ｂの支持部２３ｄおよび連結部２３ｆに伝達される。この際、第４軸用減速機７１の出力軸に連結された先端側アーム体２３ａは、軸部材３６および先端側アーム体２３ｂと一体となって、第４軸Ｊ４の周りに回動するようになっている。
【００４１】
これら第３軸用減速機５５および第４軸用減速機７１としては、それぞれ例えばハーモニックドライブ（登録商標）を用いることができる。
【００４２】
なお、図４において、符号６８は、テンショナである。また、符号２９は、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの中央部を互いに連結する中央リンクを示している。さらに、符号６９、７０は、それぞれ軸部材３６を支持する軸受と、軸受６９用のフランジとを示している。
【００４３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図５乃至図８を用いて説明する。具体的には、基端側アーム体２２ａ内に配置されたタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を行う際の作用について説明する。
【００４４】
まず、図５に示すように、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、フランジ４０ａ、４０ｂを取り付ける全てのボルト５１（締結手段）を取り外す。同様に、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、フランジ４０ａ、４０ｂを取り付ける全てのボルト５０（締結手段）を取り外す。なお、図５では、一方（左側）の基端側アーム体２２ａ側のみを表示しているが、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂについても同様である。
【００４５】
続いて、図６に示すように、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂからそれぞれ分割して取り外す。この場合、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの中央方向（左右方向）およびリンク部材３０の径方向外方（上下方向）に移動することにより取り外すことができる。なお、図６では、一方（左側）の基端側アーム体２２ａ側のみを表示しているが、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂについても同様である。
【００４６】
次に、図７に示すように、リンク部材３０を基端側アーム体２２ｂの方向（右方向）にずらす。このとき、リンク部材３０は、軸部材３６に沿って水平に移動し、リンクフランジ３２ｂが基端側アーム体２２ｂ内で押し当てられて停止する。
【００４７】
その後、図８に示すように、リンク部材３０が基端側アーム体２２ｂ側にずらされた状態で、基端側アーム体２２ａの内部を目視で確認する。また、マーカーＭを用いてタイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したり、タイミングベルト６５やプーリ７２に付与されたチェックマークの位置を確認したりする。
【００４８】
チェックマークの確認等が完了した後、上述したステップと逆のステップにより、リンク部材３０およびフランジ４０ａ、４０ｂを基端側アーム体２２ａ、２２ｂに組み付ける。すなわち、まずリンク部材３０を基端側アーム体２２ａの方向（左方向）に移動する。次いで、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂにそれぞれ取り付ける。この場合、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からボルト５１を螺着することにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄを各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに固定する。同様に、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からボルト５０を螺着することにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄをリンク部材３０の各リンクフランジ３２ａ、３２ｂに固定する。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、フランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ対応する基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して取外し可能に連結され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材４４ａ〜４４ｄから構成される。このことにより、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの内部の確認を容易に行うことができ、タイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を簡単かつ効率的に行うことができる。
【００５０】
また本実施の形態によれば、一対の先端側アーム体２３ａ、２３ｂは、軸部材３６により互いに固定連結され、軸部材３６は、リンク部材３０のリンク本体３１内に挿通されている。このことにより、フランジ４０ａ、４０ｂをリンク部材３０から取り外した際、リンク部材３０が軸部材３６周囲に保持されるので、リンク部材３０が誤って落下するおそれがない。
【００５１】
また本実施の形態によれば、軸部材３６は、先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃおよび第４軸用減速機７１を介してプーリ７２に連結されている。また、プーリ７２に、軸部材３６を回転させるタイミングベルト６５が巻装され、プーリ７２は、基端側アーム体２２ａの内部に配置されている。このことにより、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを取り外した際、基端側アーム体２２ａ内部のタイミングベルト６５やプーリ７２を容易に確認することができる。
【００５２】
さらに本実施の形態によれば、リンク部材３０は、リンク本体３１と、リンク本体３１の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジ３２ａ、３２ｂとを有する。また、フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂに段部４２ａ、４２ｂが形成され、リンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれフランジ４０ａ、４０ｂの段部４２ａ、４２ｂに嵌合される。このことにより、フランジ４０ａ、４０ｂをリンク部材３０に対して確実に位置決めすることができる。
【００５３】
さらに本実施の形態によれば、フランジ４０ａ、４０ｂは、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンクフランジ３２ａ、３２ｂに対して、それぞれボルト５１、５０（締結手段）により螺着される。またボルト５１、５０は、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からフランジ４０ａ、４０ｂに対して挿入される。このことにより、第２アーム２２および第３アーム２３をばらすことなく、容易にフランジ４０ａ、４０ｂを取り外すことができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００５５】
すなわち本実施の形態においては、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ分割された２つのフランジ部材４４ａ、４４ｂから構成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ分割された３つ以上のフランジ部材から構成されていてもよい。
【００５６】
また本実施の形態においては、垂直多関節ロボット１０は、第１軸Ｊ１〜第４軸Ｊ４からなる４軸ロボットを例にとって説明したが、必ずしもこのような構造とする必要はない。例えば、垂直多関節ロボット１０が３軸、５軸、６軸等のロボットからなっていても良い。
【００５７】
比較例
ここで比較例による垂直多関節ロボットの一例について説明する。図９は比較例による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解断面図である。図９に示す比較例は、基端側アーム体２２ａ、２２ｂが、リンク部材９１およびフランジ９２ａ、９２ｂを一体化したリンク９０によって連結されている点が異なるものであり、他の構成は上述した実施の形態と略同一である。図９において、図１乃至図８に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図９において、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間にリンク９０が設けられている。この場合、リンク９０は、一体化されたリンク部材９１およびフランジ９２ａ、９２ｂを有している（すなわち、フランジ９２ａ、９２ｂはリンク部材９１に対して取外し可能となっていない）。リンク９０は、フランジ９２ａ、９２ｂ内に挿通されたボルト９３を用いて、基端側アーム体２２ａ、２２ｂに直接連結されている。
【００５９】
しかしながら、図９に示す垂直多関節ロボットにおいては、例えば基端側アーム体内部のタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認する場合、他方（右側）の先端側アーム体２３ｂの連結部２３ｆと支持部２３ｄとをそれぞれ取り外すとともに、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂおよびリンク９０を、一方（左側）の基端側アーム体２２ａから取り外す必要がある（図９参照）。このような作業は、非常に大掛かりであり、作業の負担が重いものである。
【００６０】
これに対して本発明によれば、上述のようにタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を簡単に行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 垂直多関節ロボット
２０ ベース部
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２２ａ、２２ｂ 基端側アーム体
２３ 第３アーム
２３ａ、２３ｂ 先端側アーム体
２３ｃ、２３ｄ 支持部
２３ｅ、２３ｆ 連結部
２４ ブラケット
２５ スプレーガン
２６ ホース
２８ 収納部
３０ リンク部材
３１ リンク本体
３２ａ、３２ｂ リンクフランジ
３６ 軸部材
４０ａ、４０ｂ フランジ
４１ａ、４１ｂ 外面
４２ａ、４２ｂ 段部
４４ａ〜４４ｄ フランジ部材
５０ ボルト（締結手段）
５１ ボルト（締結手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアームを有する垂直多関節ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、垂直多関節ロボットの先端に例えばスプレーガン等のエンドエフェクタを取り付け、この垂直多関節ロボットを動作させることにより、ワークに対して塗装等の作業を施すことが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような垂直多関節ロボットにおいては、垂直多関節アームの内部に、回転軸を回転させるタイミングベルトやプーリが設けられている。このタイミングベルトやプーリを目視で確認することが行われている。また、タイミングベルトやプーリに歯とびや原点ズレ等の問題が生じていないかを確認するため、タイミングベルトとプーリにマーカーでチェックマーク（合いマーク）を施し、定期点検や塗装ロボット調整時にチェックマークのずれの有無を確認することも行われている。
【０００５】
しかしながら、上述したように、タイミングベルトやプーリは垂直多関節アームの内部に設けられている。したがって、従来の垂直多関節ロボットにおいては、タイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を行う場合、アーム自体を分解するなど、大掛かりな作業が必要となっており、作業の負担が非常に大きくなっている。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基端側アームの内部に設けられたタイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を簡単に実施することが可能な垂直多関節ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、垂直多関節ロボットにおいて、互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体を有する基端側アームと、前記基端側アームの先端に、前記基端側アームに対して回動自在に取り付けられた先端側アームとを備え、前記一対の基端側アーム体の間に筒状のリンク部材が設けられ、前記リンク部材の両端部に、それぞれフランジが前記リンク部材に対して取外し可能に装着され、各前記フランジは、それぞれ対応する前記基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、各前記フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【０００８】
本発明は、前記先端側アームは、各前記基端側アーム体に対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体を有し、前記一対の先端側アーム体は、軸部材により互いに固定連結され、前記軸部材は、前記リンク部材内に挿通されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【０００９】
本発明は、前記軸部材にプーリが連結され、前記プーリに、前記軸部材を回転させるタイミングベルトが巻装され、前記プーリは、前記基端側アーム体の内部に配置されていることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１０】
本発明は、前記リンク部材は、リンク本体と、前記リンク本体の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジとを有することを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１１】
本発明は、前記フランジの外面に段部が形成され、前記リンクフランジは、それぞれ前記フランジの前記段部に嵌合されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１２】
本発明は、各前記フランジは、前記基端側アーム体および前記リンクフランジに対して、それぞれ締結手段により螺着されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【００１３】
本発明は、各前記締結手段は、前記一対の基端側アーム体の間から前記フランジに対して挿入されることを特徴とする垂直多関節ロボットである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フランジがリンク部材に対して取外し可能に装着され、各フランジは、それぞれ対応する基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、各フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成される。このことにより、基端側アーム体内部を容易に確認することができ、タイミングベルトやプーリを目視で確認したり、タイミングベルトやプーリにチェックマークを施したりする作業を簡単に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットを示す正面図。
【図２】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの第２アーム（基端側アーム）および第３アーム（先端側アーム）を示す断面図。
【図５】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図６】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図７】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す正面図。
【図８】本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの作用を示す図であって、第２アーム（基端側アーム）と第３アーム（先端側アーム）とを連結する関節部周辺を示す斜視図。
【図９】比較例による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。図１乃至図８は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
まず、図１乃至図４により、本発明の一実施の形態による垂直多関節ロボットの構成について説明する。以下において、垂直多関節ロボットとして、対象物に対して塗装を施すための塗装ロボットを例にとって説明するが、垂直多関節ロボットとしては塗装ロボットに限定されるものではなく、例えば搬送ロボットや組み立てロボットであっても良い。
【００１８】
はじめに、図１により、垂直多関節ロボットの全体構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態による垂直多関節ロボット１０は、上方に位置するベース部２０と、ベース部２０に回動自在に取り付けられた第１アーム２１と、第１アーム２１の先端に、第１アーム２１に対して回動自在に取り付けられた第２アーム２２と、第２アーム２２の先端に、第２アーム２２に対して回動自在に取り付けられた第３アーム２３とを備えている。この場合、第２アーム２２が基端側アームに対応し、第３アーム２３が先端側アームに対応する。
【００１９】
第３アーム２３の先端には、細長い棒状のブラケット２４が第３アーム２３に対して垂直に固定されている。ブラケット２４には、複数（図１では４つ）のスプレーガン２５が所定間隔を空けて取り付けられており、各スプレーガン２５には、それぞれホース２６が接続されている。なお、スプレーガン２５には、ホース２６として例えば塗料を供給する塗料用ホースやエアを供給するエア用ホースが接続されているが、図１では便宜上、１つのスプレーガン２５に対して１つのホース２６のみを表示している。
【００２０】
また、床面には一対の支柱１１が垂設され、一対の支柱１１上方に支持梁１２が架け渡されている。さらに、支持梁１２には、支持梁１２の長手方向に沿ってレール１３が固定されており、上述したベース部２０は、レール１３に沿って水平移動可能となっている。このようにレール１３に沿ってベース部２０を水平移動させる移動軸を第１軸Ｊ１という。
【００２１】
さらに、第１アーム２１をベース部２０に対して回動させる回動軸を第２軸Ｊ２といい、第２アーム２２を第１アーム２１に対して回動させる回動軸を第３軸Ｊ３といい、第３アーム２３を第２アーム２２に対して回動させる回動軸を第４軸Ｊ４という。これら第２軸Ｊ２と第３軸Ｊ３と第４軸Ｊ４とは、互いに平行に配置されている。
【００２２】
図１に示すように、第２アーム２２は、互いに間隔を空けて平行に配置された一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂを有している。また、第３アーム２３は、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体２３ａ、２３ｂを有している。すなわち、一方の先端側アーム体２３ａは、一方の基端側アーム体２２ａの外側先端に設けられ、他方の先端側アーム体２３ｂは、他方の基端側アーム体２２ｂの外側先端に設けられている。
【００２３】
図１乃至図３に示すように、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間に、筒状のリンク部材３０が設けられている。リンク部材３０は、基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して直交する方向に延びている。
【００２４】
図３に示すように、リンク部材３０は、中空円筒状のリンク本体３１と、リンク本体３１の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジ３２ａ、３２ｂとを有している。リンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれ円環形状を有しており、リンク本体３１から径方向外方に突出している。これらリンク本体３１およびリンクフランジ３２ａ、３２ｂは、一体に形成された削り出し部品等の金属部材からなっていても良い。
【００２５】
図３に示すように、リンク部材３０の両端部には、それぞれ円形状を有するフランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着されている。また、各フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂ（すなわち基端側アーム体２２ａ、２２ｂ側を向く面）に、内方に凹む円環形状の段部４２ａ、４２ｂが形成されている。
【００２６】
そしてリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれフランジ４０ａ、４０ｂの段部４２ａ、４２ｂに嵌合されるようになっている。なお、このようにリンクフランジ３２ａ、３２ｂが段部４２ａ、４２ｂに嵌合されたとき、各フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂと、リンクフランジ３２ａ、３２ｂの外面３４ａ、３４ｂとが、略同一平面上に並ぶようになっている。
【００２７】
また、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄから構成されている。すなわち一方（左側）のフランジ４０ａは、分割された２つの半円形状のフランジ部材４４ａ、４４ｂから構成されており、他方（右側）のフランジ４０ｂは、分割された２つの半円形状のフランジ部材４４ｃ、４４ｄから構成されている。なお、本実施の形態において、フランジ部材４４ａ〜４４ｄは、互いに同一形状の部材からなっている。
【００２８】
各フランジ部材４４ａ〜４４ｄは、それぞれ内方に突出する突起部４５を有するとともに、リンク部材３０のリンク本体３１の外面に対応する半円状の中心面４６を有している。
【００２９】
さらに、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂには、複数のボルト用の貫通孔３３が形成され、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄには、複数のボルト用の貫通孔４７、４８が形成されている。なお、貫通孔４８は、貫通孔４７より径方向内側に位置している。
【００３０】
この場合、各フランジ４０ａ、４０ｂは、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂに対してボルト５０（締結手段）により螺着される。すなわち、各ボルト５０が、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、各フランジ４０ａ、４０ｂの貫通孔４８に挿入されて、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂの貫通孔３３に螺着される。これにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄと、各リンクフランジ３２ａ、３２ｂとが取外し可能に連結される。なお、ボルト５０は、各フランジ４０ａ、４０ｂに対して１０本ずつ、計２０本用いられる。
【００３１】
また、各フランジ４０ａ、４０ｂは、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対してボルト５１（締結手段）により螺着される。すなわち、各ボルト５１が、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、各フランジ４０ａ、４０ｂの貫通孔４７に挿入されて、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの各取付孔２７（図６参照）に螺着される。これにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄと、各基端側アーム体２２ａ、２２ｂとが取外し可能に連結される。なお、ボルト５１は、各フランジ４０ａ、４０ｂに対して１０本ずつ、計２０本用いられる。
【００３２】
このように、リンク部材３０は、フランジ４０ａ、４０ｂを介して基端側アーム体２２ａ、２２ｂに連結されている。したがって、フランジ４０ａ、４０ｂを基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０から取り外した場合、リンク部材３０も基端側アーム体２２ａ、２２ｂから取り外される。
【００３３】
次に、図４により、垂直多関節ロボット１０の第２アーム２２および第３アーム２３の内部構成について説明する。図４は、本実施の形態による垂直多関節ロボット１０の第２アーム２２および第３アーム２３を示す断面図である。以下においては、とりわけ第３軸Ｊ３および第４軸Ｊ４を回動させるための構成を中心として説明する。
【００３４】
図４に示すように、第１アーム２１と第２アーム２２とを連結する関節部には、収納部２８が設けられている。収納部２８のうち基端側アーム体２２ａ側には、第３軸用減速機５５が設けられており、第３軸用減速機５５の入力軸には、プーリ５６が取り付けられている。プーリ５６には、タイミングベルト５７が巻き掛けられている。
【００３５】
そして図示しない第３軸用モータからの動力は、タイミングベルト５７およびプーリ５６を順次介して第３軸用減速機５５に伝えられ、第３軸用減速機５５の出力軸に連結された第２アーム２２が第３軸Ｊ３の周りに回動するようになっている。一方、収納部２８のうち基端側アーム体２２ｂ側には、第２アーム２２の回転を支持する軸受５８が設けられている。
【００３６】
また、収納部２８内において、第３軸用減速機５５には、第３軸用減速機５５と同軸上に伝動軸６１が貫通している。この伝動軸６１の一端部にはプーリ６２が取り付けられており、プーリ６２にはタイミングベルト６３が巻き掛けられている。さらに、伝動軸６１の他端部にはプーリ６４が取り付けられており、プーリ６４にはタイミングベルト６５が巻き掛けられている。
【００３７】
一方、図４に示すように、第２アーム２２と第３アーム２３とを連結する関節部の先端側アーム体２３ａ側には、第４軸用減速機７１が設けられている。この第４軸用減速機７１の入力軸には、プーリ７２が取り付けられている。このプーリ７２は、基端側アーム体２２ａの内部に配置されており、プーリ７２には、上述したタイミングベルト６５が巻き掛けられている。
【００３８】
また、各先端側アーム体２３ａ、２３ｂは、それぞれ支持部２３ｃ、２３ｄと、支持部２３ｃ、２３ｄに固定された連結部２３ｅ、２３ｆとを有している。このうち支持部２３ｃ、２３ｄは、第４軸用減速機７１の出力軸に連結されている。また、連結部２３ｅ、２３ｆは、ブラケット２４（図１参照）に連結されている。
【００３９】
さらに、両方の先端側アーム体２３ａ、２３ｂの支持部２３ｃ、２３ｄは、略円柱状の軸部材３６により互いに固定連結されている。この軸部材３６は、第４軸Ｊ４と同軸状に配置されており、リンク部材３０のリンク本体３１内に挿通され、かつ第４軸用減速機７１内を貫通している。また、先端側アーム体２３ｂ内にフランジ６７が設けられており、フランジ６７は軸部材３６と先端側アーム体２３ｂとを連結している。フランジ６７と軸部材３６とは、例えばキー締結により連結されていても良い。
【００４０】
また、軸部材３６は、先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃおよび第４軸用減速機７１を介して、プーリ７２に連結されている。そして図示しない第４軸用モータからの動力は、タイミングベルト６３、プーリ６２、伝動軸６１、プーリ６４、タイミングベルト６５およびプーリ７２を順次介して第４軸用減速機７１に伝えられる。さらに、動力は、第４軸用減速機７１から先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃ、フランジ６７を順次介して先端側アーム体２３ｂの支持部２３ｄおよび連結部２３ｆに伝達される。この際、第４軸用減速機７１の出力軸に連結された先端側アーム体２３ａは、軸部材３６および先端側アーム体２３ｂと一体となって、第４軸Ｊ４の周りに回動するようになっている。
【００４１】
これら第３軸用減速機５５および第４軸用減速機７１としては、それぞれ例えばハーモニックドライブ（登録商標）を用いることができる。
【００４２】
なお、図４において、符号６８は、テンショナである。また、符号２９は、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの中央部を互いに連結する中央リンクを示している。さらに、符号６９、７０は、それぞれ軸部材３６を支持する軸受と、軸受６９用のフランジとを示している。
【００４３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図５乃至図８を用いて説明する。具体的には、基端側アーム体２２ａ内に配置されたタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を行う際の作用について説明する。
【００４４】
まず、図５に示すように、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、フランジ４０ａ、４０ｂを取り付ける全てのボルト５１（締結手段）を取り外す。同様に、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間から、フランジ４０ａ、４０ｂを取り付ける全てのボルト５０（締結手段）を取り外す。なお、図５では、一方（左側）の基端側アーム体２２ａ側のみを表示しているが、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂについても同様である。
【００４５】
続いて、図６に示すように、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂからそれぞれ分割して取り外す。この場合、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの中央方向（左右方向）およびリンク部材３０の径方向外方（上下方向）に移動することにより取り外すことができる。なお、図６では、一方（左側）の基端側アーム体２２ａ側のみを表示しているが、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂについても同様である。
【００４６】
次に、図７に示すように、リンク部材３０を基端側アーム体２２ｂの方向（右方向）にずらす。このとき、リンク部材３０は、軸部材３６に沿って水平に移動し、リンクフランジ３２ｂが基端側アーム体２２ｂ内で押し当てられて停止する。
【００４７】
その後、図８に示すように、リンク部材３０が基端側アーム体２２ｂ側にずらされた状態で、基端側アーム体２２ａの内部を目視で確認する。また、マーカーＭを用いてタイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したり、タイミングベルト６５やプーリ７２に付与されたチェックマークの位置を確認したりする。
【００４８】
チェックマークの確認等が完了した後、上述したステップと逆のステップにより、リンク部材３０およびフランジ４０ａ、４０ｂを基端側アーム体２２ａ、２２ｂに組み付ける。すなわち、まずリンク部材３０を基端側アーム体２２ａの方向（左方向）に移動する。次いで、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンク部材３０のリンクフランジ３２ａ、３２ｂにそれぞれ取り付ける。この場合、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からボルト５１を螺着することにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄを各基端側アーム体２２ａ、２２ｂに固定する。同様に、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からボルト５０を螺着することにより、各フランジ部材４４ａ〜４４ｄをリンク部材３０の各リンクフランジ３２ａ、３２ｂに固定する。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、フランジ４０ａ、４０ｂがリンク部材３０に対して取外し可能に装着され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ対応する基端側アーム体２２ａ、２２ｂに対して取外し可能に連結され、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材４４ａ〜４４ｄから構成される。このことにより、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの内部の確認を容易に行うことができ、タイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を簡単かつ効率的に行うことができる。
【００５０】
また本実施の形態によれば、一対の先端側アーム体２３ａ、２３ｂは、軸部材３６により互いに固定連結され、軸部材３６は、リンク部材３０のリンク本体３１内に挿通されている。このことにより、フランジ４０ａ、４０ｂをリンク部材３０から取り外した際、リンク部材３０が軸部材３６周囲に保持されるので、リンク部材３０が誤って落下するおそれがない。
【００５１】
また本実施の形態によれば、軸部材３６は、先端側アーム体２３ａの支持部２３ｃおよび第４軸用減速機７１を介してプーリ７２に連結されている。また、プーリ７２に、軸部材３６を回転させるタイミングベルト６５が巻装され、プーリ７２は、基端側アーム体２２ａの内部に配置されている。このことにより、フランジ部材４４ａ〜４４ｄを取り外した際、基端側アーム体２２ａ内部のタイミングベルト６５やプーリ７２を容易に確認することができる。
【００５２】
さらに本実施の形態によれば、リンク部材３０は、リンク本体３１と、リンク本体３１の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジ３２ａ、３２ｂとを有する。また、フランジ４０ａ、４０ｂの外面４１ａ、４１ｂに段部４２ａ、４２ｂが形成され、リンクフランジ３２ａ、３２ｂは、それぞれフランジ４０ａ、４０ｂの段部４２ａ、４２ｂに嵌合される。このことにより、フランジ４０ａ、４０ｂをリンク部材３０に対して確実に位置決めすることができる。
【００５３】
さらに本実施の形態によれば、フランジ４０ａ、４０ｂは、基端側アーム体２２ａ、２２ｂおよびリンクフランジ３２ａ、３２ｂに対して、それぞれボルト５１、５０（締結手段）により螺着される。またボルト５１、５０は、一対の基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間からフランジ４０ａ、４０ｂに対して挿入される。このことにより、第２アーム２２および第３アーム２３をばらすことなく、容易にフランジ４０ａ、４０ｂを取り外すことができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００５５】
すなわち本実施の形態においては、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ分割された２つのフランジ部材４４ａ、４４ｂから構成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、各フランジ４０ａ、４０ｂは、それぞれ分割された３つ以上のフランジ部材から構成されていてもよい。
【００５６】
また本実施の形態においては、垂直多関節ロボット１０は、第１軸Ｊ１〜第４軸Ｊ４からなる４軸ロボットを例にとって説明したが、必ずしもこのような構造とする必要はない。例えば、垂直多関節ロボット１０が３軸、５軸、６軸等のロボットからなっていても良い。
【００５７】
比較例
ここで比較例による垂直多関節ロボットの一例について説明する。図９は比較例による垂直多関節ロボットのリンク部材およびフランジを示す分解断面図である。図９に示す比較例は、基端側アーム体２２ａ、２２ｂが、リンク部材９１およびフランジ９２ａ、９２ｂを一体化したリンク９０によって連結されている点が異なるものであり、他の構成は上述した実施の形態と略同一である。図９において、図１乃至図８に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図９において、基端側アーム体２２ａ、２２ｂの間にリンク９０が設けられている。この場合、リンク９０は、一体化されたリンク部材９１およびフランジ９２ａ、９２ｂを有している（すなわち、フランジ９２ａ、９２ｂはリンク部材９１に対して取外し可能となっていない）。リンク９０は、フランジ９２ａ、９２ｂ内に挿通されたボルト９３を用いて、基端側アーム体２２ａ、２２ｂに直接連結されている。
【００５９】
しかしながら、図９に示す垂直多関節ロボットにおいては、例えば基端側アーム体内部のタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認する場合、他方（右側）の先端側アーム体２３ｂの連結部２３ｆと支持部２３ｄとをそれぞれ取り外すとともに、他方（右側）の基端側アーム体２２ｂおよびリンク９０を、一方（左側）の基端側アーム体２２ａから取り外す必要がある（図９参照）。このような作業は、非常に大掛かりであり、作業の負担が重いものである。
【００６０】
これに対して本発明によれば、上述のようにタイミングベルト６５やプーリ７２を目視で確認したり、タイミングベルト６５やプーリ７２にチェックマークを施したりする作業を簡単に行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 垂直多関節ロボット
２０ ベース部
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２２ａ、２２ｂ 基端側アーム体
２３ 第３アーム
２３ａ、２３ｂ 先端側アーム体
２３ｃ、２３ｄ 支持部
２３ｅ、２３ｆ 連結部
２４ ブラケット
２５ スプレーガン
２６ ホース
２８ 収納部
３０ リンク部材
３１ リンク本体
３２ａ、３２ｂ リンクフランジ
３６ 軸部材
４０ａ、４０ｂ フランジ
４１ａ、４１ｂ 外面
４２ａ、４２ｂ 段部
４４ａ〜４４ｄ フランジ部材
５０ ボルト（締結手段）
５１ ボルト（締結手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直多関節ロボットにおいて、
互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体を有する基端側アームと、
前記基端側アームの先端に、前記基端側アームに対して回動自在に取り付けられた先端側アームとを備え、
前記一対の基端側アーム体の間に筒状のリンク部材が設けられ、前記リンク部材の両端部に、それぞれフランジが前記リンク部材に対して取外し可能に装着され、
各前記フランジは、それぞれ対応する前記基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、
各前記フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成されていることを特徴とする垂直多関節ロボット。
【請求項２】
前記先端側アームは、各前記基端側アーム体に対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体を有し、前記一対の先端側アーム体は、軸部材により互いに固定連結され、前記軸部材は、前記リンク部材内に挿通されていることを特徴とする請求項１記載の垂直多関節ロボット。
【請求項３】
前記軸部材にプーリが連結され、前記プーリに、前記軸部材を回転させるタイミングベルトが巻装され、前記プーリは、前記基端側アーム体の内部に配置されていることを特徴とする請求項２記載の垂直多関節ロボット。
【請求項４】
前記リンク部材は、リンク本体と、前記リンク本体の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の垂直多関節ロボット。
【請求項５】
前記フランジの外面に段部が形成され、前記リンクフランジは、それぞれ前記フランジの前記段部に嵌合されることを特徴とする請求項４記載の垂直多関節ロボット。
【請求項６】
各前記フランジは、前記基端側アーム体および前記リンクフランジに対して、それぞれ締結手段により螺着されることを特徴とする請求項４または５記載の垂直多関節ロボット。
【請求項７】
各前記締結手段は、前記一対の基端側アーム体の間から前記フランジに対して挿入されることを特徴とする請求項６記載の垂直多関節ロボット。
【請求項１】
垂直多関節ロボットにおいて、
互いに間隔を空けて配置された一対の基端側アーム体を有する基端側アームと、
前記基端側アームの先端に、前記基端側アームに対して回動自在に取り付けられた先端側アームとを備え、
前記一対の基端側アーム体の間に筒状のリンク部材が設けられ、前記リンク部材の両端部に、それぞれフランジが前記リンク部材に対して取外し可能に装着され、
各前記フランジは、それぞれ対応する前記基端側アーム体に対して取外し可能に連結され、
各前記フランジは、それぞれ複数の分割されたフランジ部材から構成されていることを特徴とする垂直多関節ロボット。
【請求項２】
前記先端側アームは、各前記基端側アーム体に対して回動自在に設けられた一対の先端側アーム体を有し、前記一対の先端側アーム体は、軸部材により互いに固定連結され、前記軸部材は、前記リンク部材内に挿通されていることを特徴とする請求項１記載の垂直多関節ロボット。
【請求項３】
前記軸部材にプーリが連結され、前記プーリに、前記軸部材を回転させるタイミングベルトが巻装され、前記プーリは、前記基端側アーム体の内部に配置されていることを特徴とする請求項２記載の垂直多関節ロボット。
【請求項４】
前記リンク部材は、リンク本体と、前記リンク本体の両端部にそれぞれ設けられたリンクフランジとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の垂直多関節ロボット。
【請求項５】
前記フランジの外面に段部が形成され、前記リンクフランジは、それぞれ前記フランジの前記段部に嵌合されることを特徴とする請求項４記載の垂直多関節ロボット。
【請求項６】
各前記フランジは、前記基端側アーム体および前記リンクフランジに対して、それぞれ締結手段により螺着されることを特徴とする請求項４または５記載の垂直多関節ロボット。
【請求項７】
各前記締結手段は、前記一対の基端側アーム体の間から前記フランジに対して挿入されることを特徴とする請求項６記載の垂直多関節ロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【公開番号】特開２０１２−２４０１３９（Ｐ２０１２−２４０１３９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０５８２（Ｐ２０１１−１１０５８２）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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