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公開番号2025152928
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055116
出願日2024-03-28
発明の名称ロボット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 20060101AFI20251002BHJP(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】中間プーリーの小型化を図ることのできるロボットおよびロボットシステムを提供する。
【解決手段】ロボットは、モーターの回動軸に固定された第1プーリーと、スプラインナットに固定された第2プーリーと、軸受を介して支持部材に支持され、第2アームに対して第4回動軸まわりに回動する中間プーリーと、第1プーリーと中間プーリーとに回し掛けられた第1ベルトと、中間プーリーと第2プーリーとに回し掛けられた第2ベルトと、を有し、中間プーリーは、第1ベルトが回し掛けられた第1中間プーリーと、第2ベルトが回し掛けられた第2中間プーリーと、第1中間プーリーと第2中間プーリーとを接続している軸部と、を有し、第1中間プーリーは、第2中間プーリー側の面に開口し、軸部が挿入されている凹部を有し、凹部内に軸受の少なくとも一部が位置し、第4回動軸に直交する方向からの平面視で、軸受と第1ベルトとが重なっている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１回動軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して前記第１回動軸と平行な第２回動軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに配置され、前記第１回動軸と平行な第３回動軸に沿って配置されているスプラインシャフトと、前記スプラインシャフトに装着されているスプラインナットと、を備え、前記スプラインナットを回動させると前記スプラインシャフトが前記第３回動軸まわりに回動する作業ヘッドと、
前記スプラインナットを回動させて前記スプラインシャフトを前記第３回動軸まわりに回動させるスプラインシャフト第１駆動機構と、を有し、
前記スプラインシャフト第１駆動機構は、モーターと、前記モーターの回動を前記スプラインナットに伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記モーターの回動軸に固定されている第１プーリーと、前記スプラインナットに固定されている第２プーリーと、軸受を介して支持部材に支持され、前記第２アームに対して前記第１回動軸と平行な第４回動軸まわりに回動する中間プーリーと、前記第１プーリーと前記中間プーリーとに回し掛けられている第１ベルトと、前記中間プーリーと前記第２プーリーとに回し掛けられている第２ベルトと、を有し、
前記中間プーリーは、前記第１ベルトが回し掛けられている第１中間プーリーと、前記第１中間プーリーと前記第４回動軸に沿う方向に並んで配置され、前記第２ベルトが回し掛けられている第２中間プーリーと、前記第４回動軸に沿って配置され、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとを接続している軸部と、を有し、前記軸部において前記軸受を介して前記支持部材に支持され、
前記第１中間プーリーおよび前記第２中間プーリーの一方は、他方の側に開口し、前記軸部が挿入されている凹部を有し、
前記凹部内に前記軸受の少なくとも一部が位置し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と、前記第１ベルトまたは前記第２ベルトと、が重なっていることを特徴とするロボット。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記第１中間プーリーは、前記第２中間プーリーよりも大径であり、
前記第１中間プーリーが前記凹部を有し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と前記第１ベルトとが重なっている請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記軸受は、前記第４回動軸に沿って配置され、最も前記第１中間プーリー側に位置する第１軸受と、最も前記第２中間プーリー側に位置する第２軸受と、を含み、
前記第１軸受は、全体が前記凹部内に位置している請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記第１軸受は、前記第１中間プーリー側の面において前記第１中間プーリーと接触している請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記第１軸受および前記第２軸受が接触している請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記支持部材は、前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとの間に位置し、前記第２アームに固定されている固定プレートを有し、
前記第２軸受は、前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記固定プレートと重なっている請求項３に記載のロボット。
【請求項７】
前記支持部材は、前記凹部内に挿入されている筒状の軸受保持部を有し、
前記軸受保持部に前記軸部が挿通され、前記軸部の外周面と前記軸受保持部の内周面との間に前記軸受が配置されている請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
前記第２軸受の前記第２中間プーリー側の面は、前記軸受保持部の前記第２中間プーリー側の面と面一である請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記第１中間プーリーは、前記第２中間プーリーよりも大径であり、
前記第１中間プーリーが前記凹部を有し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と前記第１ベルトとが重なっており、
前記支持部材は、前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとの間に位置し、前記第２アームに固定されている固定プレートと、前記固定プレートから前記第１中間プーリー側に突出し、前記凹部内に挿入されている筒状の軸受保持部と、を有し、前記軸受保持部に前記軸部が挿通され、前記軸部の外周面と前記軸受保持部の内周面との間に前記軸受が配置されており、
前記軸受は、前記第４回動軸に沿って配置され、最も前記第１中間プーリー側に位置する第１軸受と、最も前記第２中間プーリー側に位置する第２軸受と、を含み、
前記第１軸受は、全体が前記凹部内に位置し、かつ、前記第１中間プーリー側の面において前記第１中間プーリーと接触し、
前記第２軸受は、前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記固定プレートと重なっており、
前記第２軸受の前記第２中間プーリー側の面は、前記軸受保持部の前記第２中間プーリー側の面と面一であり、前記軸受保持部の前記第２中間プーリー側の面に締結されているネジの頭と接触している請求項１に記載のロボット。
【請求項１０】
ロボットと、
前記ロボットの駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記ロボットは、基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１回動軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して前記第１回動軸と平行な第２回動軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに配置され、前記第１回動軸と平行な第３回動軸に沿って配置されているスプラインシャフトと、前記スプラインシャフトに装着されているスプラインナットと、を備え、前記スプラインナットを回動させると前記スプラインシャフトが前記第３回動軸まわりに回動する作業ヘッドと、
前記スプラインナットを回動させて前記スプラインシャフトを前記第３回動軸まわりに回動させるスプラインシャフト第１駆動機構と、を有し、
前記スプラインシャフト第１駆動機構は、モーターと、前記モーターの回動を前記スプラインナットに伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記モーターの回動軸に固定されている第１プーリーと、前記スプラインナットに固定されている第２プーリーと、軸受を介して支持部に支持され、前記第２アームに対して前記第１回動軸と平行な第４回動軸まわりに回動する中間プーリーと、前記第１プーリーと前記中間プーリーとに回し掛けられている第１ベルトと、前記中間プーリーと前記第２プーリーとに回し掛けられている第２ベルトと、を有し、
前記中間プーリーは、前記第１ベルトが回し掛けられている第１中間プーリーと、前記第１中間プーリーと前記第４回動軸に沿う方向に並んで配置され、前記第２ベルトが回し掛けられている第２中間プーリーと、前記第４回動軸に沿って配置され、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとを接続している軸部と、を有し、前記軸部において前記軸受を介して前記支持部に支持され、
前記第１中間プーリーおよび前記第２中間プーリーの一方は、他方の側に開口し、前記軸部が挿入されている凹部を有し、
前記凹部内に前記軸受の少なくとも一部が位置し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と、前記第１ベルトまたは前記第２ベルトと、が重なってい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、ロボットおよびロボットシステムに関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたロボットは、水平多関節ロボット（スカラロボット）であり、基台と、基台に対して鉛直方向に沿う第１回動軸まわりに回動可能に連結された第１腕部と、第１腕部に対して鉛直方向に沿う第２回動軸まわりに回動可能に連結された第２腕部と、第２腕部に配置された作業ヘッドと、を有する。また、作業ヘッドは、鉛直方向に並んで同軸的に配置された第１軸受および第２軸受と、第１軸受および第２軸受に挿通された上下回転軸と、を有する。このような作業ヘッドでは、第１軸受を回動させると、上下回転軸がその中心軸であり鉛直方向に沿う第３回動軸まわりに回動し、第２軸受を回動させると、上下回転軸が第３回動軸に沿って直動する。
【０００３】
また、ロボットは、第１軸受を回動させて上下回転軸を第３回動軸まわりに回動させる第１軸受回動機構を有する。第１軸受回動機構は、第３モーターと、第３モーターの回動を第１軸受に伝達する減速機構と、を有する。また、減速機構は、第３モーターの回動軸に固定された第２プーリーと、第１軸受に固定された第１プーリーと、第１、第２プーリーの間に位置し、鉛直方向に並ぶ大径プーリーおよび小径プーリーを備え、鉛直方向に沿う第４回動軸まわりに回動する中間プーリーと、第２プーリーと大径プーリーとに回し掛けられた回転用前段ベルトと、小径プーリーと第１プーリーとに回し掛けられた回転用後段ベルトと、を有する。
【０００４】
このような構成では、第３モーターの回動が第２プーリーおよび回転用前段ベルトを介して大径プーリーに伝わり、大径プーリーと小径プーリーとが一体的に第４回動軸まわりに回動する。そして、小径プーリーの回動が回転用後段ベルトを介して第１プーリーに伝わり、第１プーリーと第１軸受とが一体的に第３回動軸まわりに回動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－００６２３８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、特許文献１では、中間プーリーが鉛直方向に並ぶ大径プーリーおよび小径プーリーを備えるために大型化し易く、中間プーリーの小型化が図られているとは言い難い。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のロボットは、基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１回動軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して前記第１回動軸と平行な第２回動軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに配置され、前記第１回動軸と平行な第３回動軸に沿って配置されているスプラインシャフトと、前記スプラインシャフトに装着されているスプラインナットと、を備え、前記スプラインナットを回動させると前記スプラインシャフトが前記第３回動軸まわりに回動する作業ヘッドと、
前記スプラインナットを回動させて前記スプラインシャフトを前記第３回動軸まわりに回動させるスプラインシャフト第１駆動機構と、を有し、
前記スプラインシャフト第１駆動機構は、モーターと、前記モーターの回動を前記スプラインナットに伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記モーターの回動軸に固定されている第１プーリーと、前記スプラインナットに固定されている第２プーリーと、軸受を介して支持部材に支持され、前記第２アームに対して前記第１回動軸と平行な第４回動軸まわりに回動する中間プーリーと、前記第１プーリーと前記中間プーリーとに回し掛けられている第１ベルトと、前記中間プーリーと前記第２プーリーとに回し掛けられている第２ベルトと、を有し、
前記中間プーリーは、前記第１ベルトが回し掛けられている第１中間プーリーと、前記第１中間プーリーと前記第４回動軸に沿う方向に並んで配置され、前記第２ベルトが回し掛けられている第２中間プーリーと、前記第４回動軸に沿って配置され、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとを接続している軸部と、を有し、前記軸部において前記軸受を介して前記支持部材に支持され、
前記第１中間プーリーおよび前記第２中間プーリーの一方は、他方の側に開口し、前記軸部が挿入されている凹部を有し、
前記凹部内に前記軸受の少なくとも一部が位置し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と、前記第１ベルトまたは前記第２ベルトと、が重なっている。
【０００８】
本発明のロボットシステムは、ロボットと、
前記ロボットの駆動を制御する制御装置と、を有し、
前記ロボットは、基台と、
前記基台に連結され、前記基台に対して第１回動軸まわりに回動する第１アームと、
前記第１アームに連結され、前記第１アームに対して前記第１回動軸と平行な第２回動軸まわりに回動する第２アームと、
前記第２アームに配置され、前記第１回動軸と平行な第３回動軸に沿って配置されているスプラインシャフトと、前記スプラインシャフトに装着されているスプラインナットと、を備え、前記スプラインナットを回動させると前記スプラインシャフトが前記第３回動軸まわりに回動する作業ヘッドと、
前記スプラインナットを回動させて前記スプラインシャフトを前記第３回動軸まわりに回動させるスプラインシャフト第１駆動機構と、を有し、
前記スプラインシャフト第１駆動機構は、モーターと、前記モーターの回動を前記スプラインナットに伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記モーターの回動軸に固定されている第１プーリーと、前記スプラインナットに固定されている第２プーリーと、軸受を介して支持部に支持され、前記第２アームに対して前記第１回動軸と平行な第４回動軸まわりに回動する中間プーリーと、前記第１プーリーと前記中間プーリーとに回し掛けられている第１ベルトと、前記中間プーリーと前記第２プーリーとに回し掛けられている第２ベルトと、を有し、
前記中間プーリーは、前記第１ベルトが回し掛けられている第１中間プーリーと、前記第１中間プーリーと前記第４回動軸に沿う方向に並んで配置され、前記第２ベルトが回し掛けられている第２中間プーリーと、前記第４回動軸に沿って配置され、前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとを接続している軸部と、を有し、前記軸部において前記軸受を介して前記支持部に支持され、
前記第１中間プーリーおよび前記第２中間プーリーの一方は、他方の側に開口し、前記軸部が挿入されている凹部を有し、
前記凹部内に前記軸受の少なくとも一部が位置し、
前記第４回動軸に直交する方向からの平面視で、前記軸受と、前記第１ベルトまたは前記第２ベルトと、が重なっている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るロボットを示す側面図である。
基台と第１アームとの連結部分を示す断面図である。
第２アームを横方向一方側から見た断面図である。
第２アームを横方向他方側から見た断面図である。
第２アームの内部を示す上面図である。
フレームの先端部を拡大して示す斜視図である。
中間プーリーを拡大して示す断面図である。
図７に示す中間プーリーの変形例を示す断面図である。
図７に示す中間プーリーの変形例を示す断面図である。
第１ベアリングと第１ベルトとが重なっていない比較例としての中間プーリーを示す断面図である。
固定位置とベルト張力力点との位置関係を示す断面図である。
図７に示す中間プーリーの変形例を示す断面図である。
フレームの先端部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のロボットおよびロボットシステムを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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