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公開番号2023079111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192567
出願日2021-11-26
発明の名称ロボットアームおよびロボットシステム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B25J 9/06 20060101AFI20230531BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】内部に引き回される配線の揺動を抑制可能なロボットアーム、ならびに、かかるロボットアームを備えるロボットシステムを提供すること。
【解決手段】第1部材と、前記第1部材に位置する軸に沿って並進または前記軸まわりに回転する第2部材と、を備え、前記第1部材は、ベースと、駆動力を発生する駆動部と、従動プーリーを有し、前記第2部材に前記駆動力を伝達する関節部と、前記駆動部が発生させた前記駆動力を前記従動プーリーに伝達するベルトと、前記軸に沿って平面視したとき、前記従動プーリーおよび前記ベルトで囲まれる領域と重なる位置に設けられ、振動を検出するセンサーと、前記領域に引き回され、前記センサーと接続される配線と、前記領域に設けられ、前記配線を支持する支持部材と、を有することを特徴とするロボットアーム。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に位置する軸に沿って並進または前記軸まわりに回転する第２部材と、
を備え、
前記第１部材は、
ベースと、
駆動力を発生する駆動部と、
従動プーリーを有し、前記第２部材に前記駆動力を伝達する関節部と、
前記駆動部が発生させた前記駆動力を前記従動プーリーに伝達するベルトと、
前記軸に沿って平面視したとき、前記従動プーリーおよび前記ベルトで囲まれる領域と重なる位置に設けられ、振動を検出するセンサーと、
前記領域に引き回され、前記センサーと接続される配線と、
前記領域に設けられ、前記配線を支持する支持部材と、
を有することを特徴とするロボットアーム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記支持部材は、前記ベルトの内側を通過して延在する柱状をなしており、
前記配線は、前記支持部材に沿って支持される請求項１に記載のロボットアーム。
【請求項３】
前記ベースは、前記ベルトが通過している内部空間を介して互いに対向する第１基体および第２基体を備え、
前記支持部材は、一方の端部が前記第１基体に固定され、他方の端部が前記第２基体に固定されている請求項２に記載のロボットアーム。
【請求項４】
前記ベースは、前記ベルトが通過している内部空間を介して互いに対向する第１基体および第２基体を備え、
前記支持部材は、一方の端部が前記第１基体に固定され、他方の端部が前記第２基体から離れている請求項２に記載のロボットアーム。
【請求項５】
前記第１基体は、前記軸と平行な方向に貫通する第１貫通孔を有し、
前記第２基体は、前記軸と平行な方向に貫通する第２貫通孔を有し、
前記配線は、前記第１貫通孔、前記内部空間および前記第２貫通孔を通過する経路で引き回されている請求項３または４に記載のロボットアーム。
【請求項６】
前記支持部材は、横断面形状が中空部を有する形状をなしており、
前記配線の少なくとも一部は、前記中空部に収まっている請求項２ないし５のいずれか１項に記載のロボットアーム。
【請求項７】
前記配線を前記支持部材に留める係留部材を有する請求項２ないし６のいずれか１項に記載のロボットアーム。
【請求項８】
前記支持部材は、幅が部分的に狭くなっている縮幅部を有し、
前記係留部材は、前記配線を前記縮幅部に留めている請求項７に記載のロボットアーム。
【請求項９】
第１部材と、
前記第１部材に位置する軸に沿って並進または前記軸まわりに回転する第２部材と、
を備え、
前記第１部材は、
ベースと、
駆動力を発生する駆動部と、
従動プーリーを有し、前記第２部材に前記駆動力を伝達する関節部と、
前記駆動部が発生させた前記駆動力を前記従動プーリーに伝達するベルトと、
前記従動プーリーおよび前記ベルトで囲まれる領域に引き回されている配線と、
前記領域に設けられ、前記配線を支持する支持部材と、
を有することを特徴とするロボットアーム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームおよびロボットシステムに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
人件費の高騰や人手不足に伴い、製造現場に各種ロボットの導入が進んでいる。ロボットは、様々な動きをするロボットアームを備え、人の手によって行われてきた作業を自動化する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、本体と、本体に連結されている水平関節型アームと、を備えるスカラ型ロボットが開示されている。水平関節型アームは、第１アームおよび第２アームで構成されている。第１アームの基端部は、垂直に延在する回転軸を介して本体に回動自在に連結されている。また、第２アームの基端部は、垂直に延在する別の回動軸を介して第１アームの先端部に回動自在に連結されている。さらに、第２アームの先端部には、ボールスプラインのスプライン軸で構成された作動軸と、作動軸の軸方向の移動および軸まわりの回転を行わせる機構と、作動軸を軸方向に駆動するＺ軸モーターと、作動軸を軸まわりに回転駆動するＲ軸モーターと、が設けられている。そして、Ｚ軸モーターと移動機構との間では、プーリーやタイミングベルト等を介して駆動力が伝達される。同様に、Ｒ軸モーターと回転機構との間でも、プーリーやタイミングベルト等を介して駆動力が伝達される。このような駆動力の伝達により、作動軸を移動または回転させることができ、作動軸に取り付けたチャック部材が操作される。
【０００４】
近年、ロボットの高度化が求められており、それに伴って、ロボットアームに様々な機能部品を取り付ける需要が高まっている。機能部品は、ロボットの本体との間で、電力線や通信線を介して接続される必要がある。これらの配線は、ロボットアームの内部に敷設されることにより、ロボットアームと物体との接触に伴う断線等を防止する。また、機能部品としては、例えば、ロボットアームの動きを検出するセンサー等が挙げられる。センサー等の機能部品は、ロボットアームの先端部に取り付けられることで、高い特性を得られることが多い。このため、配線は、ロボットアームの基端部から先端部まで、ロボットアームを縦断するように敷設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平７－１１６９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ロボットアームの内部には、タイミングベルト等の駆動力伝達部品が配置されている。センサー等の配線が駆動力伝達部品に接触すると、断線や接続不良の原因となる。特に、配線が固定されていない場合、ロボットアームの動きに伴って配線が揺れるため、タイミングベルト等への接触が発生しやすい。このため、配線をロボットアームの内部に固定する等して、センサー等の配線が揺動するのを抑制するロボットアームを実現することが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の適用例に係るロボットアームは、
第１部材と、
前記第１部材に位置する軸に沿って並進または前記軸まわりに回転する第２部材と、
を備え、
前記第１部材は、
ベースと、
駆動力を発生する駆動部と、
従動プーリーを有し、前記第２部材に前記駆動力を伝達する関節部と、
前記駆動部が発生させた前記駆動力を前記従動プーリーに伝達するベルトと、
前記軸に沿って平面視したとき、前記従動プーリーおよび前記ベルトで囲まれる領域と重なる位置に設けられ、振動を検出するセンサーと、
前記領域に引き回され、前記センサーと接続される配線と、
前記領域に設けられ、前記配線を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の適用例に係るロボットアームは、
第１部材と、
前記第１部材に位置する軸に沿って並進または前記軸まわりに回転する第２部材と、
を備え、
前記第１部材は、
ベースと、
駆動力を発生する駆動部と、
従動プーリーを有し、前記第２部材に前記駆動力を伝達する関節部と、
前記駆動部が発生させた前記駆動力を前記従動プーリーに伝達するベルトと、
前記従動プーリーおよび前記ベルトで囲まれる領域に引き回されている配線と、
前記領域に設けられ、前記配線を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の適用例に係るロボットシステムは、
本発明の適用例に係るロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係るロボットシステムを示す側面図である。
図１に示す第２アームの部分断面図である。
図１に示す第２アームの内部構造をｚ軸のプラス側からマイナス側に向かって見たときの斜視図である。
図３に示す第２アームをｘ－ｙ面で切断した断面を、ｚ軸のマイナス側からプラス側に向かって見たときの部分断面斜視図である。
シャフトに接続されている従動プーリーとベルトとで囲まれる領域を示す図である。
図２の部分拡大図であって、内部空間における配線の引き回し経路を示す図である。
図６に示す支持部材近傍の部分拡大斜視図である。
第１変形例に係るロボットアームを示す部分拡大斜視図である。
第２変形例に係るロボットアームが有する支持部材を示す部分拡大斜視図である。
第３変形例に係るロボットアームを示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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