JPH04226882A - 産業ロボットとその製造方法 - Google Patents

産業ロボットとその製造方法

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JPH04226882A
JPH04226882A JP3256437A JP25643791A JPH04226882A JP H04226882 A JPH04226882 A JP H04226882A JP 3256437 A JP3256437 A JP 3256437A JP 25643791 A JP25643791 A JP 25643791A JP H04226882 A JPH04226882 A JP H04226882A
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JP
Japan
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robot
module
drive unit
arm
wrist
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JP3256437A
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English (en)
Inventor
Mauro Zona
マウロ・ツォーナ
Marco Bettinardi
マルコ・ベッティナルディ
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Comau SpA
Original Assignee
Comau SpA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0283—Three-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/08—Program-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T403/70—Interfitted members
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の自由度を有する
関節結合手首をその自由端に備えた少なくとも１本の関
節運動自在アームを有する産業ロボット（マニピュレー
ター）とその製造方法とに関する。
【０００２】尚、本発明が係わる関節運動型ロボットは
、少なくとも１つの第１本体と、該第１本体により所定
軸を中心に回転するように支持された第２本体とからな
り、前記第１本体が、前記第２本体を回転させる駆動ユ
ニットが装着されている負荷支持構造体と強固な外ケー
シングとから構成されている関節運動型ロボットであっ
て、互いに直交する直線に沿って相対摺動運動を行う摺
動体を備えた所謂「座標型ロボット」とは異なるもので
ある。
【０００３】
【従来の技術】少なくとも１つの第１本体と、該第１本
体により所定軸を中心に回転するように支持された第２
本体とからなり、前記第１本体が、前記第２本体を回転
させる駆動ユニットが装着されている負荷支持構造体と
強固な外ケーシングとから構成されている従来公知の関
節運動型ロボットにおいては、前記第１本体は第１可動
アームで、また、前記第２本体は、第１可動アームの一
端上で回転自在な第２アームでそれぞれ構成されている
。そして、第１可動アームと第２アームのそれぞれは、
例えばＨ形断面鋼製ビームをフレームとしてなる負荷支
持構造体と、該当アームにより支持された可動部品を駆
動する、少なくとも１台の電動モーターと機械的動力伝
達装置とからなる駆動ユニットと、強固な外ケーシング
とで構成されていて、動力伝達装置の支持構造体はボル
ト類を介して前記フレームに取り付けられており、また
、外ケーシングは、前記フレームとそれに装着した駆動
ユニットとを含む構造体を囲繞している。
【０００４】
【発明の構成】本発明は、従来の構造よりも強靭で、嵩
の小さい構造を備えた新たな設計思想に基づくものにし
て、ロボットの製造を合理化でき、しかも、ユーザーに
よる管理維持が容易であると共に、融通があり、しかも
、破損部品の交換を迅速且つ容易に行える関節運動型ロ
ボットを提供するのを目的としたものである。
【０００５】本発明に依れば、前述の従来公知構成のロ
ボットにおいて、外ケーシングを、負荷支持構造体とし
ての機能をも果たし、駆動ユニットを収納する空洞を備
えたシェル状構造体で構成する一方、前記駆動ユニット
を、前記シェル状構造体とは分離でき、しかも、取外し
自在に取り付けられるモジュールの一部をなすように構
成することで、前述の目的を達成することができる。
【０００６】本発明によるロボットでは、そのロボット
の構成部品のそれぞれは二つの基本的な部品、即ち、保
護ケーシングと負荷支持構造体との両機能を果たす外シ
ェルと、駆動ユニットとそれに連係する動力伝達装置と
を含む取外し自在な内部モジュールとを備えている。
【０００７】例えばロボットアームの場合、シェル状構
造体を用いることにより、所定の屈曲強度と捻り強度と
を有するアームを小型化でき、或いは、所定寸法のアー
ムをより一層強靭なものとすることができる。他方、駆
動ユニットと動力伝達装置とが、前記シェル状構造体に
取外し自在に取り付けられる共通のモジュールに収納さ
れていることから、ロボットの製造組立を容易化できる
、換言すれば、駆動ユニットと動力伝達装置の構成部品
を予めモジュールに組み込んでおけば、後はシェル状構
造体にそのモジュールを取り付けるだけでよい。従って
、ロボットの製造組立に当たっては、異なったモジュー
ルを予め用意して、それを交互に付け替えれば、１基の
ロボット本体をして万能ロボットとすることができるな
どのロボット生産上の融通性が得られる。ユーザーの立
場からみれば、取替え自在なモジュールを用いているこ
とから、ロボットが故障した場合での不良部品の交換が
迅速、且つ、容易に行えるなどの利点が得られる。殊に
、本発明では、モジュール全体が取外し自在であると共
に、取替え自在でもあるので、取り外したモジュールを
修理に出している間でも代替モジュールでロボットを稼
働させておくことができる。
【０００８】また、本発明によれば、シェル状構造体は
、繊維強化プラスチック材などの複合材で構成するのに
適しているので、そのように構成すればシェル状構造体
をより一層軽量化できる利点がある。
【０００９】本発明の好ましい構成としては、第１本体
を、前記モジュールの差込み口を一端に備え、モジュー
ルの電気回路配線をシェル状構造体にある電気供給手段
と手動叉は自動的に接続する接続手段をも有するほぼ矩
形のシェル状構造にするのが望ましい。
【００１０】前述したモジュールは、駆動ユニットを収
納するのに適したほぼ円筒形ケーシングで構成するのが
望ましい。
【００１１】複数の機素とアームとが直列に関節結合さ
れているロボットの場合でも、その各関節運動自在機素
に本発明を適用することができる。例えば、第２本体が
ロボットの手首で、第１本体がその手首を支持するロボ
ットのアームである場合、駆動ユニットと、該駆動ユニ
ットにより駆動される被駆動部材と、駆動ユニットと被
駆動部材との間に介在する動力伝達装置とをモジュール
に収納すると共に、前記被駆動部材をモジュールのケー
シングに回転自在に支持させる一方、当該被駆動部材の
一部分がモジュールのケーシングの前端から突出して手
首の負荷支持構造体を構成するようにして、手首とモジ
ュールとをユニット化させ、これによりユニットごとロ
ボットアームのシェル状構造体に取り付けられるように
する。
【００１２】本発明によるロボットの手首の好ましい実
施例では、モジュールのケーシングから突出する被駆動
部材の前記部分には、被駆動部材の回転軸と直交する軸
を中心として回転するように別の手首部を支持させてい
る。同時に、当該別の手首部を回転させる第２駆動ユニ
ットを前記被駆動部材に支持させている。更に、被駆動
部材の回転軸と直交する軸に対して放射方向に延在し、
且つ、同一点でこれらの軸と交差する軸を中心として前
記別の手首部において回転自在な末端部材を駆動する第
３駆動ユニットを、前記別の手首部に設けている。
【００１３】本発明によるロボットの手首部には、複数
の、互いに違った直交軸を中心として手首部を回動させ
る３基のモーターが備わっていることになる。このよう
に構成することにより、１基のモーターで一つの軸を中
心とする手首部の動きを担わせることができ、従って、
残る２つの軸を中心とする手首部の動きを抑制すること
ができる。従来のロボットでは、１基のモーターでの一
つの軸を中心とする手首部の動きを達成するには、残り
のモーターをも駆動して手首部の動きを制御する必要が
あったのと比べてみれば、一つの軸を中心とする手首部
の動きを達成するのに１基のモーターを駆動させるだけ
でよい点で本発明は従来例とは異なっている。
【００１４】兎も角、関節運動型ロボットの設計家が一
般に遭遇する問題点として、種々のアームを動かす電動
モーターの電気供給用配電ケーブルの案内手段の配置が
挙げられている。即ち、配電ケーブルを単に配線しただ
けでは、アームの動きに伴って捻れてしまうことがある
。従って、アームの回転によりケーブルが捻れてしまう
ようなことが発生しないように、ロボットでの種々の関
節運動自在連結部におけるケーブルの配線を適切にする
必要がある。
【００１５】本発明の一実施例では、前述の問題点を解
消するために、第１本体をロボットのアームで構成して
、そのアームの両端を支持構造体と第２本体とにそれぞ
れ関節運動自在に連結すると共に、固定電気供給手段と
前記第２本体における電気装置とを接続すべく少なくと
も２本の配電ケーブルを前記アーム内を延在するように
している。そして、前記２本の配電ケーブルを弾性変形
自在な螺旋電線で構成する一方、これらの螺旋電線をア
ームの端部の関節運動軸とほぼ直交する平面上を延在す
るようにすると共に、一端側をアームが回転する支持構
造体に、また、他端側がアームの対応端に連結して、ア
ームが支持構造体に対してどのように回転したとしても
、２本の螺旋電線は交互に伸縮するだけで互いに捻れて
しまうことはない。
【００１６】本発明によるロボットは、四角断面のビー
ムからなる固定支持構造体に装着されている。詳述すれ
ば、本発明によるロボットには、板状中心部と、互いに
平行なヒンジ軸を介して前記板状中心部に枢動自在に取
り付けられた２枚の板状側部とからなるクランプ型取付
け装置を備えている。この板状中心部はロボット構造体
に連結され、また、板状側部は開位置ないし不作動位置
と閉位置ないし作動位置との間を枢動自在であって、閉
位置にあれば支持用ビームを把持する。
【００１７】好ましくは、前記取付け装置に補助連結板
を設けて、これを板状側部に固定することにより、取付
け装置が支持用ビームを完全に囲繞する閉断面構造を呈
するようにするのが望ましい。
【００１８】尚、前記した取付け装置は、支持用ビーム
上を摺動自在な摺動体の形に構成してもよい。この場合
、支持用ビームは案内ビームとして作用することになる
。また、板状中心部と板状側部と補助連結板には、案内
ビームと係合する転動手段を設けてもよい。
【００１９】尚、本発明は前述した関節運動型ロボット
の製造方法にも係わるものである。この場合での関節運
動型ロボットは、少なくとも１つの第１本体と、該第１
本体により所定軸を中心に回転するように支持された第
２本体とからなり、前記第１本体が、前記第２本体を回
転させる駆動ユニットが装着されている負荷支持構造体
と強固な外ケーシングとから構成されている。このよう
な関節運動型ロボットの製造方法としては、外ケーシン
グを、負荷支持構造体の機能を果たすシェル状構造体で
形成するが、このシェル状構造体に差込み口を形成して
、駆動ユニットを含ませて別途組み立てたモジュールを
前記差込み口を介してシェル状構造体内の空洞に差し込
んで固定するようにしている。このように製造すること
により、前述の作用効果を奏するロボットが得られる。
【００２０】
【実施例】図１において、１は本発明を実施した関節運
動型ロボットを示す。図示のロボット１は、一例として
、例えば四角断面筒形のビーム３からなる構造体２に支
持されて、物体を取り扱うものとして図示してある。
【００２１】ビーム３には後述の構成の摺動体４が装着
されており、この摺動体４にローラーベアリング７を介
してロボットの第１機素５（図２）が、軸６を中心とし
て回転するように支持されている。この第１機素５は、
図２において概略的に示した電動モーター８により軸６
を中心として回転駆動させられるようになっている。尚
、電動モーター８は、第１機素５の中空構造体の内部に
格納されている。
【００２２】第１機素５には、ロボットアーム１２が軸
６に対して直交する軸９を中心として回転自在にローラ
ーベアリング１０を介して装着されている。このアーム
１２は、第１機素５の中空構造体の内部に格納した電動
モーター１１により軸９を中心として回転駆動させられ
る。アーム１２の先端には、前腕１３が軸９と平行な軸
１４を中心として回転自在にローラーベアリング１５を
介して連結されている。この前腕１３は、アーム１２に
内蔵した電動モーター１６により後述の伝達装置を介し
て軸１４を中心として回転駆動させられる。前腕１３の
自由端には、３本の回転軸１７、１８、１９を有する手
首１６（図３）が取り付けられている。
【００２３】前腕１３と手首１６の構成と配置について
、図３と図４を参照しながら詳述する。前腕１３の負荷
支持構造体は、空洞２１を有し、モジュール２２の差込
み口が一端に形成されているシェル状構成の外ケーシン
グ（一体構成型でもよいし、または、複数部品を連結し
た構成したものでもよい）２０で構成されている。外ケ
ーシング２０の空洞２１に挿入されるモジュール２２は
、手首１６と駆動モーターとからなり、単一操作で外ケ
ーシング２０に挿入されるように部分的に組み立てられ
ている。
【００２４】このモジュール２２は、外ケーシング２０
に空洞２１に配置され、電気供給手段と導線２６を介し
て接続されているソケット２５に迅速に連結される端子
プラグ２４を有する円筒型内ケーシング２３で構成され
ている。端子プラグ２４には複数の端子があって、それ
ぞれが対応する導線（図示せず）を介して、モジュール
２２に内蔵させた電動モーターと接続されている。
【００２５】図３と図４とにおいて、モジュール２２の
内ケーシング２３の内部には、電動モーター２８と周転
型（ｅｐｉｃｙｃｌｉｃ）減速装置２９とからなる第１
駆動ユニット２７が収納されている。この周転型減速装
置２９としては従来公知のものであり、例えば、ドイツ
の会社であるＨａｒｍｏｎｉｃ　Ｄｒｉｖｅ社から商品
名「ＨＡＲＭＯＮＩＣ　ＤＲＩＶＥ」で市販されている
ものでもよい。
【００２６】シャフト３１を介して第１駆動ユニット２
７により駆動される被駆動部材３０は、軸１７を中心と
して回転するようにモジュール２２の内ケーシング２３
に収納されている。この内ケーシング２３の外周面には
ネジ３４の挿通孔３３を有する環状フランジ３２が形成
されている。この環状フランジ３２は、モジュール２２
を外ケーシング２０の空洞２１内に差込み口を介して挿
入すると、外ケーシング２０の自由端面と当接すると共
に、環状フランジ３２の挿通孔３３を介してネジ３４を
前記自由端面に形成されているネジ穴３５に螺着させる
ことにより、モジュール２２と外ケーシング２０とを連
結できるようになっている。言うまでもないことではあ
るが、このような連結方法以外に、例えばバックルない
しバヨネットを用いる方法とかその他の適当な連結方法
を採用してもよい。
【００２７】被駆動部材３０の円筒体の一端部３６は内
ケーシング２３の開放端３７から外側に突出して、手首
１６の負荷支持構造体を構成している。この被駆動部材
３０の一端部３６は、軸１７と直交する軸１９を中心と
して回転するように手首１６の部分３８を支持している
。この手首１６の部分３８は、円筒体３０の内部に収納
され、且つ、電動モーター４０と前記減速装置２９と同
一構成の減速装置４１とからなる駆動ユニット３９によ
り、軸１８を中心として回転駆動されるようになってい
る。駆動ユニット３９の出力シャフトには、手首１６の
部分３８に設けたベベルギャ４３と係合するベベルギャ
４２が取り付けられているので、手首１６の前記部分３
８はこの駆動ユニット３９により前述のように回転駆動
させられるのである。
【００２８】手首１６に前記部分３８は、例えば把持部
材やフィンガー（指部材）とかの末端機素４５を軸１９
を中心として回転自在に支持する先端部４４を有する、
クランク状構成の中空構造体で構成されている。末端機
素４５の回転中心である軸１９は、軸１８に対して放射
方向に延在すると共に、軸１７との交差点で軸１８と交
差している。この末端機素４５の回転は、先端部３６に
内蔵され、手首の部分３８と共に回転する駆動ユニット
４６によりなされるようになっている。この駆動ユニッ
ト４６は、電動モーター４７と減速装置４８とからなり
、減速装置４８は、溝付きベルト伝達装置４９と一対の
ベベルギャ５０、５１とを介して回転部材４７を駆動す
るようになっている。尚、ベルト伝達装置４９とベベル
ギャ５０、５１とは、手首の部分３８の中空構造体に内
蔵されている。
【００２９】前述の説明から明らかなように、本発明に
よるロボットでは、駆動ユニット２７、３９、４６によ
り末端機素４５が軸１７、１８、１９を中心として駆動
されるようになっている。どれか一つの駆動ユニットだ
けの場合では、対応する軸を中心として手首を駆動させ
るのみであって、従来のロボットの手首におけるように
残りの二つの軸を中心として駆動させてしまうようなこ
とはない。従来のロボットにおける手首にあっては、そ
の手首をある一つの軸を中心として駆動させるためには
、対応するモーターを駆動させる一方で、それに伴って
生ずる他の軸を中心とする望ましくない回転を阻止する
ために、もう一つのモーターを駆動させる必要がある。
【００３０】ロボットの手首を前述のように構成するこ
とにより、モジュール２２をシェル状構造体、即ち、外
ケーシング２０に挿入することにより、シェル状構造体
２０に納まった後退位置とそこから伸長した位置との間
でモジュール２２を駆動ユニットで移動させることがで
きる利点が得られる。このような自由度が別に得られる
のであれば、ロボットの稼働率を高めることができるの
は言うまでもない。この軸１７に沿うモジュール２２の
直線移動は、例えばシェル状構造体２０の内部にモータ
ー駆動式スクリューを配置する一方、モジュール２２に
前記スクリューと係合する雌ネジを設けて、前記スクリ
ューの移動でモジュール２２を移動させるなりに、従来
公知の方法で達成するようにしてもよい。
【００３１】図２において、アーム１２の構成と第１機
素５の構成とは、それぞれがシェル状構造体の形をして
負荷支持機能を果たし、しかも、対応する駆動ユニット
を含む、予め組み立てられてモジュールを収納している
点で、前腕１３の構成と類似している。詳述すれば、ア
ーム１２は、負荷支持機能を有し、電動モーター１６と
それに連係する減速装置１６ａとを内蔵する円筒形ケー
シングからなるモジュール５３を収納するシェル状構造
体５２で構成されている。減速装置の出力シャフトは、
一対のベベルギャ５４、５５を介して前腕１３を軸１４
を中心として回転させるようになっている。この前腕１
３のシェル状構造体は、モジュール５３のケーシングの
一部を構成すると共に、当該シェル状構造体５２の前端
から突出する延長部５３ａにより、軸１４を中心として
回転自在に支持されている。
【００３２】第１機素５のシェル状構造体には、電動モ
ーター１１を支持するモジュールが内蔵されており、電
動モーター８は、後述の摺動体４の構造体内に内蔵され
ている。
【００３３】図５は、ロボットのアーム１２を概略的に
示したもので、内蔵されている構成部品を明示するため
に、シェル状構造体５２は仮想線で示してある。図５に
示すように、アーム１２の長手方向の両側に、螺旋電線
からなる配電ケーブル５７を囲繞する２本の筒形保護機
素５６が配置されている。配電ケーブル５７の一端側は
ロボットの基体から延在するケーブル５８に、また、他
端側は前腕１３に設けた電動モーターから延在するケー
ブル５９に接続されている。このようにケーブル５６を
配置すれば、ロボットのアーム１２と第１機素５との関
節運動自在連結部での電線類の捻れを容易に、しかも、
効果的に避けることができる利点が得られる。図５にお
いて藻、アーム１２内にモジュール５３が仮想線で示す
ように内蔵されている。ケーブル５６の一端側はケーブ
ル５８と直接接続されているが、ケーブル５９と接続さ
れる他端側は、アーム１２の構造体に連結されている。 このケーブル５７は軸９及び軸１４に対して直交する平
面上を延在している。
【００３４】前述のように構成することにより、軸９を
中心としてアーム１２が回転すると、各ケーブル５７が
螺旋電線で構成されているので、前記回転に伴って伸縮
する。このようにケーブル５７が伸縮する状態を図６か
ら図８に概略的に示す。図７に示した状態では、アーム
１２はその回転範囲の中間位置にあって、２本のケーブ
ル２７の長さは同一になっている。他方、図６と図８に
示した状態では、アーム１２は前記中間位置の何れ側の
位置へと回転させられているから、一方のケーブル２７
は他方のケーブル２７よりも短い、もしくは、長くなっ
ている。
【００３５】図９は、ロボットを支持てビーム３に沿っ
て摺動する摺動体４の構成を分解斜視図で示したもので
ある。この摺動体４は、軸６を中心として回転自在に第
１機素５を支持する板状中心部６０と、互いに平行なヒ
ンジ軸６２を介して前記板状中心部６０に枢動自在に取
り付けられた２枚の板状側部６１とからなるクランプ本
体で構成されている。板状側部６１は、図９に示した開
位置ないし不作動位置と、図２に示した閉位置ないし作
動位置との間を枢動自在であって、閉位置にあれば図２
に示したように案内ビーム３の両側面と摺動自在に接触
する一方で、当該ビーム３を把持する。即ち、図２に示
したような実施例では、各板状側部６１には曲がり突起
６１ａがヒンジ軸６２とは反対側において一体形成され
ているので、板状側部６１が図示のように閉位置にあれ
ば、板状中心部６０が接触しているのとは反対側におけ
るビームの隅部に曲がり突起６１ａが係合する。従って
、摺動体４はビーム３に摺動自在に載置されることにな
る。
【００３６】別の方法としては、図９に示すように、連
結板６３を用いてこれを板状側部６１の自由端に固着す
ることにより、摺動体４をビーム３が囲繞される閉断面
構造にしてもよい。そして、摺動体４を図２に示した構
成や図９に示した構成の何れにするにしても、板状中心
部６０、板状側部６１、連結板６３（図９の構成の場合
）に遊車を設けて、摺動体４のビーム３に沿う摺動を円
滑にしてもよい。
【００３７】言うまでもないことではあるが、ビーム３
の如くの支持用ビームに固定する取付け装置を形成する
のに、前述したのと同一の構成を採用することもできる
。この場合、遊車６４は用いる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明の一実施例によるロボットの斜視図
である。
【図２】　　図一に示したロボットの拡大部分断面側面
図である。
【図３】　　ロボットのアームと対応する手首を示す分
解断面斜視図である。
【図４】　　図３に示したロボットの部分の概略側面図
である。
【図５】　　本発明によるロボットの詳細な斜視図であ
る。
【図６】　　図５に示した構造体の作用を説明するもの
で、アームが一方の位置にある場合での上面図である。
【図７】　　図５に示した構造体の作用を説明するもの
で、アームが中間位置にある場合での上面図である。
【図８】　　図５に示した構造体の作用を説明するもの
で、アームが他方の位置にある場合での上面図である。
【図９】　　本発明によるロボットの分解斜視図である
。
【符号の説明】
２　・・・・　負荷支持構造体 ３　・・・・　支持用ビーム ４　・・・・　摺動体 ５　・・・・　第１機素 １２　・・・・　アーム １３　・・・・　前腕 ２０　・・・・　外ケーシング ２１　・・・・　空洞 ２２　・・・・　モジュール ２３　・・・・　内ケーシング ２７　・・・・　第１駆動ユニット ２８　・・・・　電動モーター ２９　・・・・　機械的動力伝達装置 ３０　・・・・　被駆動部材 ３８　・・・・　手首 ３９　・・・・　第２駆動ユニット ４０　・・・・　電動モーター ４１　・・・・　減速装置 ４６　・・・・　第３駆動ユニット ４７　・・・・　電動モーター ４８　・・・・　減速装置

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　少なくとも１つの第１本体（１３）と
    、該第１本体により所定軸を中心に回転するように支持
    された第２本体（１６）とからなり、前記第１本体（１
    ３）が、前記第２本体（１６）を回転させる駆動ユニッ
    ト（２７）が装着されている負荷支持構造体（２０）と
    強固な外ケーシングとから構成されている関節運動型ロ
    ボットにおいて、前記外ケーシングを、負荷支持構造体
    としての機能を果たし、駆動ユニットを収納する空洞（
    ２１）を備えたシェル状構造体（２０）で構成する一方
    、前記駆動ユニット（２０）を、前記シェル状構造体（
    ２０）とは分離でき、しかも、取外し自在に取り付けら
    れるモジュール（２２）の一部をなすように構成したこ
    とを特徴とする産業ロボット。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載のものであって、前記
    第１本体（１３）を、前記モジュール（２２）の差込み
    口を一端に備え、モジュールの電気回路配線をシェル状
    構造体にある電気供給手段と接続する接続手段（２４、
    ２５）をも有するほぼ矩形のシェル状構造体（２０）で
    構成したことを特徴とする産業ロボット。
  3. 【請求項３】　　請求項２に記載のものであって、前記
    モジュールは、駆動ユニット（２７）と対応する動力伝
    達装置（２９）とを収納するほぼ円筒形ケーシング（２
    ３）で構成したことを特徴とする産業ロボット。
  4. 【請求項４】　　請求項３に記載のものであって、前記
    モジュール（２２）は、後退位置と進出位置との間を前
    記シェル状構造体（２０）の前記空洞（２１）内でその
    長手方向に摺動自在であることを特徴とする産業ロボッ
    ト。
  5. 【請求項５】　　請求項３に記載のものであって、前記
    第２本体（１６）がロボットの手首で、第１本体（１３
    ）がその手首（１６）を支持するロボットのアーム（１
    ３）であるロボットにおいて、駆動ユニット（２７）と
    、該駆動ユニットにより駆動される被駆動部材（３０）
    と、駆動ユニット（２７）と被駆動部材（３０）との間
    に介在する動力伝達装置（２９）とを前記モジュール（
    ２２）に収納すると共に、前記被駆動部材（３０）をモ
    ジュール（２２）のケーシング（２３）に回転自在に支
    持させる一方、当該被駆動部材（３０）の一部分（３６
    ）がモジュール（２２）のケーシング（２３）の前端か
    ら突出して手首（１６）の負荷支持構造体を構成し、か
    つ、前記手首（１６）と前記モジュール（２２）とをユ
    ニット化させ、これによりユニットごとアーム（１３）
    のシェル状構造体（２０）に取り付けられるようにした
    ことを特徴とする産業ロボット。
  6. 【請求項６】　　請求項５に記載のものであって、前記
    モジュール（２２）のケーシングから突出する被駆動部
    材（３０）の前記部分（３６）には、被駆動部材（３０
    ）の回転軸（１７）と直交する軸（１８）を中心として
    回転するように別の手首部（３８）を支持させる一方、
    当該別の手首部（３８）を回転させる第２駆動ユニット
    （３９）を前記被駆動部材（３０）に支持させ、更に、
    被駆動部材（３０）の回転軸（１７）と直交する軸（１
    ８）に対して放射方向に延在し、且つ、同一点でこれら
    の軸（１７、１８）と交差する軸（１９）を中心として
    前記別の手首部（３８）において回転自在な末端部材（
    ４５）を駆動する第３駆動ユニット（４６）を、前記別
    の手首部（３８）に設けたことを特徴とする産業ロボッ
    ト。
  7. 【請求項７】　　請求項１に記載のものであって、前記
    第１本体をロボットのアーム（１２）で構成して、該ア
    ーム（１２）の両端を支持構造体（５）と第２本体（１
    ３）とにそれぞれ関節運動自在に連結すると共に、固定
    電気供給手段と前記第２本体（１３）における電気装置
    とを接続すべく少なくとも２本の配電ケーブル（５７）
    を前記アーム内を延在するようにしたロボットにおいて
    、前記２本の配電ケーブル（５７）を弾性変形自在な螺
    旋電線で構成する一方、これらの螺旋電線をアームの端
    部の関節運動軸（９、１４）とほぼ直交する平面上を前
    記アーム（１２）の両側に沿って延在するようにすると
    共に、一端側をアーム（１２）が回転する支持構造体（
    ５）に、また、他端側がアームの対応端に連結して、ア
    ーム（１２）が支持構造体（５）に対してどのように回
    転したとしても、一方の螺旋電線が他方の螺旋電線に対
    して伸縮するようにしたことを特徴とする産業ロボット
    。
  8. 【請求項８】　　請求項１に記載のものであって、前記
    第１本体は支持ビーム（３）に装着した取付け装置（４
    ）により直接、または、間接的に支持されたものにおい
    て、前記取付け装置（４）が、板状中心部（６０）と、
    互いに平行なヒンジ軸を介して前記板状中心部（６０）
    に枢動自在に取り付けられた２枚の板状側部（６１）と
    からなるクランプ型取付け装置であって、前記板状中心
    部（６０）はロボット構造体に連結され、また、板状側
    部（６１）は開位置ないし不作動位置と閉位置ないし作
    動位置との間を枢動自在でり、前記板状側部（６１）が
    閉位置にあれば前記取付け装置（４）が支持用ビーム（
    ３）を把持するように構成したことを特徴とする産業ロ
    ボット。
  9. 【請求項９】　　請求項８に記載のものであって、前記
    取付け装置（４）が補助連結板（６３）を備えていて、
    該連結板（６３）を板状側部（６１）に固定するして取
    付け装置が支持用ビーム（３）を完全に囲繞する閉断面
    構造を呈するようにしたことを特徴とする産業ロボット
    。
  10. 【請求項１０】　　請求項８に記載のものであって、前
    記取付け装置（４）は支持用ビーム（３）上を摺動自在
    であることを特徴とする産業ロボット。
  11. 【請求項１１】　　請求項１０に記載のものであって、
    前記板状中心部（６０）と前記板状側部（６１）とに、
    支持用ビーム（３）と係合して取付け装置（４）の摺動
    を促進する転動手段を設けたことを特徴とする産業ロボ
    ット。
  12. 【請求項１２】　　少なくとも１つの第１本体（１３）
    と、該第１本体により所定軸（１７）を中心に回転する
    ように支持された第２本体（１６）とからなり、前記第
    １本体（１３）が、前記第２本体（１６）を回転させる
    駆動ユニット（２７）が装着されている負荷支持構造体
    （２０）と強固な外ケーシングとから構成されている関
    節運動型ロボットの製造方法であって、前記外ケーシン
    グを、負荷支持機能を果たすシェル状構造体（２０）で
    形成するが、該シェル状構造体（２０）に差込み口を形
    成して、駆動ユニット（２０）を含ませて別途組み立て
    たモジュール（２２）を前記差込み口を介してシェル状
    構造体（２０）内の空洞（２１）に差し込んで固定する
    ようにしたことを特徴とするロボット製造方法。
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