多関節型ロボット

【課題】ハウジング内の機器・部品に対する保守・メンテナンスが容易で、かつ組立が容易な多関節型ロボットを提供する。
【解決手段】旋回部２に第１のロボット腕３を構成する双腕構造の第１、第２の片腕３ａ、３ｂの一端が回動可能に取り付けられている。第１の片腕３ａは駆動力を伝える骨格構造とされ、他端にハウジング４ａが取り付けられている。第２の片腕３ｂはケーブルや配管等を収納する構造となっており、他端にカバー４ｂが回動自在に取り付けられている。ハウジング４ａにカバー４ｂが固定具６で固着され第２のロボット腕４を形成している。該腕４に手首が接続されている。固定具６を取り外し、第２の片腕３ｂを第１の片腕３ａに対して相対的に回動させることによってハウジング４ａを開放させる。ハウジング４ａが大きく開放されハウジングに格納された機器・部品へのアクセスが容易となる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接ロボット、バリ取りロボット、ハンドリングロボット等に用いられる多関節型ロボットにおいて、双腕構造の一方の片腕を駆動力を伝える骨格構造とし、他方の片腕をケーブルや配管等を収納する腕とする双腕構造の腕を有する多関節型ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】一方の片腕を駆動力を伝える骨格構造とし、他方の片腕をケーブルや配管等を収納する腕とした双腕構造のロボット腕を備えた多関節型ロボットはすでに知られている。図３、図４はこの公知の双腕構造のロボット腕を備えた多関節型ロボットの一例の概要を示す図である。
【０００３】基台１には、該基台１の取り付け面に垂直な軸周りに旋回する旋回部２が取り付けられ、該旋回部２には第１のロボット腕３を構成する双腕構造の第１、第２の片腕３ａ、３ｂの一端が、基台１の取り付け面と平行な軸でかつ同一軸の周りに回動可能に取り付けられている。片腕の一方、例えば第１の片腕３ａは駆動力を伝える骨格構造とされ、回動可能に旋回部２に取り付けられている。又、他方の片腕の第２の片腕３ｂの一端は旋回部２に回動自在に軸支され、該第２の片腕３ｂはケーブルや配管等を収納する構造となっている。
【０００４】第１のロボット腕３の第１、第２の片腕３ａ、３ｂの他端には、基台１の取り付け面と平行な軸でかつ同一軸の周りに回動可能に、第２のロボット腕４を形成するハウジング４ｃが取り付けられている。該ハウジング４ｃには、この第２のロボット腕４を第１のロボット腕３に対して相対的に回動させるためのモータや減速機等の駆動源や、後述する手首５を回動させるモータ、減速機さらには、エンドエフェクタのためのエアー配管、弁等が格納されている。又、ハウジング４ｃの上部は開口され、該開口部を覆うカバー４ｄがボルト等の固定具でハウジング４ｃに装着されている。該ハウジング４ｃ（第２のロボット腕４）には、エンドエフェクタを取り付ける手首５が連結されている。図示しない駆動源を駆動して旋回部２を駆動すると、旋回部２が基台１に対して回動し、旋回部２と共に第１のロボット腕３、第２のロボット腕４及び手首５も旋回する。又、第１のロボット腕３を駆動する駆動源により、第１のロボット腕３の第１の片腕３ａを駆動すると、第１の片腕３ａは旋回部２に対して相対的に回動し、第２のロボット腕４を移動させる。又、第２の片腕３ｂは第２のロボット腕４のハウジング４ｃに回動自在に軸支され、かつ旋回部２に回動自在に軸支されているから、該第２の片腕３ｂも第１の片腕３ａと共に回動する。又、第２ロボット腕４を駆動する駆動源を駆動すれば、第２のロボット腕４は第１のロボット腕３（第１、第２の片腕３ａ、３ｂ）に対して相対的に回動することになる。
【０００５】以上のような双腕構造のロボット腕を備えた多関節型ロボットにおいて、ハウジング４ｃに格納されたモータや減速機、弁等の機器の保守・メンテナンスを行う際には、図４に示すように、カバー４ｄを取り外し、さらにはケーブルや配管が格納された第２の片腕３ｂのカバーも取り外し、ハウジング４ｃ内の機器・部品にアクセスすることになるが、ハウジング４ｃの上方面のみしか開放されないこと、さらにケーブルや配管がハウジング４ｃ内に敷設されていることから、カバーが取り外された第２の片腕３ｂ内のケーブルや配管を操作しながら、ハウジング４ｃ内の機器・部品の保守目メンテナンスを行う必要があり、操作性が悪く、保守・メンテナンスが困難であった。また、ロボットの組立時においても、ハウジング４ｃ内にケーブルや配管を通す必要があり、ケーブルや配管を通す第１のロボット腕３の第２の片腕３ｂのカバーの組み付けとハウジング４ｃ内へのケーブル、配管の配設を別工程で同時並行して組立ができず、生産効率が低かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的は、ハウジング内の機器・部品に対する保守・メンテナンスが容易で、かつ組立が容易な多関節型ロボットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、駆動力を伝える骨格構造となる第１の片腕と、ケーブル，配管等を格納する第２の片腕が平行に配設された双腕構造の第１のロボット腕と、該第１のロボット腕の先端に一端が軸支された第２のロボット腕とを少なくとも備えた多関節型ロボットにおいて、第１の片腕の先端には前記第２のロボット腕のハウジングを、第２の片腕の先端には前記ハウジングのカバーをそれぞれ回転可能に軸支し、カバーはハウジングに固定具で固着しておき、固定具を取り外し第２の片腕を第１の片腕に対して相対的に回動させることによって、前記ハウジングとカバーを分離しハウジングを開口できるようにすることによって、ハウジング内の機器・部品の保守・メンテナンスを容易に実施できるようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の多関節型ロボットの一実施形態の概要斜視図である。図３，図４に示す従来例の構成と同一構成のものは同一符号を付している。
【０００９】基台１上には、該基台１の取り付け平面に対して垂直な軸周りに旋回する旋回部２が取り付けられ、該旋回部２には第１のロボット腕３を構成する双腕構造の第１、第２の片腕３ａ、３ｂが取り付けられている。すなわち、従来例と同じように、第１、第２の片腕３ａ、３ｂの一端は基台１の取り付け面と平行な軸でかつ同一の軸の周りに回動可能に取り付けられている。第１の片腕３ａは駆動力を伝える骨格構造とされ、回動可能に旋回部２に取り付けられている。又、第２の片腕３ｂの一端は回動部２に回動自在に軸支され、該第２の片腕３ｂはケーブルや配管等を収納する構造となっている。
【００１０】一方、第１の片腕３ａの他端には、基台１の取り付け面と平行な軸周りに回動可能に第２のロボット腕４を構成するハウジング４ａが取り付けられている。該ハウジング４ａには、この第２のロボット腕４を第１のロボット腕３に対して相対的に回動させるためのモータＭ１や減速機等の駆動源、手首５を回動させるモータＭ２、減速機、ケーブルさらには、エンドエフェクタのためのエアー配管、弁等が格納されている。なお、これらの構造は従来例と同様である。
【００１１】従来例と相違する点は、第２のロボット腕４のハウジング４ａの開口面が第２の片腕３ｂ側に設けられている点である。そして、この開口面を覆うカバー４ｂがボルト等の固定具６でハウジング４ａに取り付けられている。図１で示す例では、ハウジング４ａとカバー４ｂで略直方体を形成し、該直方体の上面の対角線（ハウジング４ａ）に沿って、かつその対角線両端の直方体の稜線に沿って縦方向に分断され、ハウジング４ａとカバー４ｂを形成している。
【００１２】そして、カバー４ｂは第１のロボット腕３の第２の片腕３ｂに回転自在に軸支され、該カバー４ｂをハウジング４ａに取り付けた際、第１の片腕３ａに対するハウジング４ａの回転軸線と第２の片腕３ｂに対するカバー４ｂの回転軸線が一致するようにカバー４ｂは第２の片腕３ｂに取り付けられている。又、ハウジング４ａ（第２のロボット腕４）には、従来例と同様に先端にエンドエフェクタを取り付ける手首５が連結されている。従来例と同様に、旋回部２を基台１に対して回動させると、旋回部２と共に第１のロボット腕３、第２のロボット腕４及び手首５も旋回する。又、第１のロボット腕３を駆動する駆動源により第１のロボット腕３の第１の片腕３ａを駆動すると、第１の片腕３ａは旋回部２に対して相対的に回動し、第２のロボット腕４を移動させる。又、第２の片腕３ｂは第２のロボット腕４のハウジング４ａ、カバー４ｂを介して第１の片腕３ａによって駆動され、該第１の片腕３ａと共に回動する。第２ロボット腕４を駆動するモータＭ１を駆動すれば第２のロボット腕４は第１のロボット腕３（第１、第２の片腕３ａ、３ｂ）に対して相対的に回動する。
【００１３】ハウジング４ａ内のモータＭ１，Ｍ２や減速機等の機器、配管、ケーブル、その他の部品等の保守・メンテナンスの際には、ボルト等の固定具６を取り外し、ハウジング４ａとカバー４ｂを分離し、図２に示すように、第２の片腕３ｂを第１の片腕３ａに対して反手首方向に回動させる。第２の片腕３ｂは旋回部２に回動自在に軸支されているだけであるから、図２に示すように第２の片腕３ｂは自由に回動でき、ハウジング４ａとカバー４ｂが分離し、ハウジング４ａを開放することができる。
【００１４】この実施形態では、ハウジング４ａとカバー４ｂで形成する直方体を上面対角線上に沿って縦方向に分離するようにしたから、ハウジング４ａは、後面（反手首側）、側面（第２の片腕３ｂ側）及び上下面の略半分の面が開放されることになり、ハウジング４ａに配置されているモータや減速機、配管、ケーブル、弁等の機器、部品に対するアクセスが容易とり、保守・メンテナンスが容易となる。しかも、ハウジング４ａを開放した際、ケーブルや配管も露出することになるから、従来例のように第２の片腕３ｂを取り外しケーブルや配管を操作する必要がなく、第２の片腕３ｂを分解しないでよい分、保守・メンテナンスが容易となる。又、ロボットの組立の際にも、ハウジング４ａ内へのモータＭ１，Ｍ２や減速機等の機器・部品の取り付けと、第２の片腕３ｂの組立を別工程で行い、その後、第２の片腕３ｂから導き出されたケーブルや配管をハウジング４ａ内の機器、部品に接続すればよく、ロボットの組立も容易となる。又、カバー４ｂは第２の片腕３ｂに取り付けられていることから、該第２の片腕３ｂがガイドの機能をはたし、ハウジング４ａに対するカバー４ｂの位置決めが容易となる。さらには、ハウジング４ａとカバー４ｂの分割面を平面とすることができ、該分割面のパッキンやシール構造を容易に構築することができる。
【００１５】なお、上記実施形態ではハウジング４ａとカバー４ｂで形成される直方体を上面対角線上に沿って縦方向に分割したが、必ずしもこのような分割方法を採らなくてもよい。ハウジング４ａ内に格納する機器等を取り付ける面が手首５を取り付ける面のみでよい場合（第１の片腕３ａを取り付ける面が一部必要）には、この面だけでハウジングを形成し、他の５面（上面、下面、両側面、後面）はカバーで形成してもよい。又、手首５の取り付け面と反第２の片腕３ｂ側の側面若しくは底面で、ハウジングを形成し他の面はカバーとしてもよい。すなわち、ハウジング４ａは、少なくとも該ハウジング４ａに格納する機器等を取り付ける面、及び手首５、第１の片腕３ａの取り付け面で形成し、ハウジング４ａを開放したとき該ハウジング４ａ内の機器にアクセスが容易となるように他の面をカバー４ｂで構成するようにすればよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、ロボット腕等を分解することなく、ハウジング内に格納された機器、部品等に容易にアクセスでき、これらの機器、部品の保守・メンテナンスが容易となる。又、ロボット組立時も容易で、生産工程も簡素化でき生産性を向上させることができる。又、ハウジングとカバーの分割面を平面とすることができ、その分割面のパッキン、シール構造を容易に構築することができる。又、カバーをハウジングに取り付ける際の位置決めもカバーが取り付けられた片腕によってガイドされるから容易に位置決めができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概要斜視図である。
【図２】同実施形態においてハウジングを開放したときを説明する説明図である。
【図３】双腕構造を備えた多関節型ロボットの従来例の概要斜視図である。
【図４】同従来例におけるハウジングを開放したときを説明する説明図である。
【符号の説明】
１基台
２旋回部
３第１のロボット腕
３ａ第１の片腕
３ｂ第２の片腕
４第２のロボット腕
４ａハウジング
４ｂカバー
５手首
６固定具

【特許請求の範囲】
【請求項１】駆動力を伝える骨格構造となる第１の片腕と、ケーブル，配管を格納する第２の片腕が平行に配設された双腕構造の第１のロボット腕と、該第１のロボット腕の先端に一端が軸支された第２のロボット腕とを少なくとも備えた多関節型ロボットにおいて、前記第１の片腕の先端には前記第２のロボット腕のハウジングが回転軸支され、前記第２の片腕の先端には前記第２のロボット腕のハウジングのカバーが回転軸支され、該カバーは前記ハウジングに固定具で固着され、該固定具を取り外し、前記第２の片腕を前記第１の片腕に対して相対的に回動させることによって、前記ハウジングとカバーを分離しハウジングを開口できるようにしたことを特徴とする多関節型ロボット。

【図１】