特許ウォッチ

公開番号2025152933
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055121
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】重量バランスのよい第2アームを有す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】第2回動軸に沿う方向からの平面視で、第2回動軸と第3回動軸とに交わる直線を第2アームの仮想中心軸としたとき、仮想中心軸の一方側に第1モーターおよび中間プーリーが位置し、他方側に第2モーターが位置し、アームベースには、アームベースを第2回動軸に沿う方向に貫通する貫通孔が形成され、貫通孔は、第2回動軸に沿う方向からの平面視で、仮想中心軸の一方側に偏って配置されている。
【選択図】図9
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アームに連結されているアームベースを備え、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回動軸に沿う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およびボールネジナットと、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し、前記ボールネジ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回動軸に沿って直動する作業ヘッドと、
前記第２アーム内に配置され、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駆動機構および前記ボールネジ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回動軸に沿って直動させるスプラインシャフト第２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、前記アームベースに固定されている第１モーターと、前記第１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、前記アームベースに対して前記第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、
前記スプラインシャフト第２駆動機構は、前記アームベースに固定されている第２モーターと、前記第２モーターの回動軸に固定されている第３プーリーと、前記ボールネジナットに固定されている第４プーリーと、前記第３プーリーと前記第４プーリーとに回し掛けられている第３ベルトと、を有し、
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記第２回動軸と前記第３回動軸とに交わる直線を前記第２アームの仮想中心軸としたとき、前記仮想中心軸の一方側に前記第１モーターおよび前記中間プーリーが位置し、他方側に前記第２モーターが位置し、
前記アームベースには、前記アームベースを前記第２回動軸に沿う方向に貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔は、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記仮想中心軸の前記一方側に偏って配置されていることを特徴とするロボット。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第３回動軸は、前記第４回動軸よりも前記第２アームの先端側に位置し、
前記貫通孔は、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記第４回動軸よりも前記第３回動軸側に位置している請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記貫通孔と前記中間プーリーとが重なっている請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記中間プーリーと前記第３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５】
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記中間プーリーと前記仮想中心軸とが重なっている請求項１に記載のロボット。
【請求項６】
前記中間プーリーは、前記第４回動軸に沿って延在している軸部と、前記軸部に配置され、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、前記軸部に配置され、前記第１中間プーリーよりも前記アームベース側に位置し、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、を有し、
前記アームベースに固定され、第１軸受を介して前記軸部の前記第１中間プーリーと前記第２中間プーリーとの間の部分を保持し、第２軸受を介して前記軸部の前記第２中間プーリーよりも前記アームベース側の部分を保持している支持部材を有する請求項１に記載のロボット。
【請求項７】
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ベルトと前記第２ベルトとの間に前記第３ベルトが位置している請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
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中間プーリーには、前記第１中間プーリーを前記第４回動軸に沿う方向に貫通する肉抜部が形成されている請求項６に記載のロボット。
【請求項９】
前記第２アームに配置され、前記第２アームの慣性を計測する慣性センサーモジュールが載置されている載置部材を有し、
前記載置部材は、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記仮想中心軸と重なっている請求項１に記載のロボット。
【請求項１０】
前記第２アームに配置され、前記第２アームの慣性を計測する慣性センサーモジュールを有し、
前記慣性センサーモジュールは、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記仮想中心軸の前記他方側に偏って位置している請求項１に記載のロボット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたロボットは、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アームと、第１アーム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アームと、第２アーム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スプラインナットおよびボールネジナットと、スプラインナットおよびボールネジナットに挿通されたスプラインシャフトと、を有する。このような作業ヘッドでは、スプラインナットを回動させると、スプラインシャフト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するとともに第３回動軸に沿って直動し、ボールネジナットを回動させると、スプラインシャフトが第３回動軸に沿って直動する。
【０００３】
また、ロボットは、スプラインナットを回動させてスプラインシャフトを第３回動軸まわりに回動させるスプラインシャフト第１駆動機構を有する。スプラインシャフト第１駆動機構は、第１モーターと、第１モーターの回動軸に固定された駆動プーリーと、スプラインナットに固定された従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとの間に位置し、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、駆動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、中間プーリーと従動プーリーとに回し掛けられた第２ベルトと、を有する。
【０００４】
また、ロボットは、ボールネジナットを回動させてスプラインシャフトを第３回動軸に沿って直動させるスプラインシャフト第２駆動機構を有する。スプラインシャフト第２駆動機構は、第２モーターと、第２モーターの回動軸に固定された駆動プーリーと、ボールネジナットに固定された従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとに回し掛けられたベルトと、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－０７９１１１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、第２回動軸に沿う方向からの平面視で、第２回動軸と第３回動軸とに交わる直線を第２アームの仮想中心軸としたとき、特許文献１のロボットでは、スプラインシャフト第１駆動機構だけに含まれる中間プーリーが、仮想中心軸の一方側に偏って配置されているため、中間プーリーの重量に起因して仮想中心軸に対して一方側の重量と他方側の重量との差が大きくなり、第２アームの駆動精度が低下するおそれがある。
【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アームに連結されているアームベースを備え、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回動軸に沿う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およびボールネジナットと、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し、前記ボールネジ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回動軸に沿って直動する作業ヘッドと、
前記第２アーム内に配置され、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駆動機構および前記ボールネジ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回動軸に沿って直動させるスプラインシャフト第２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、前記アームベースに固定されている第１モーターと、前記第１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、前記アームベースに対して前記第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、
前記スプラインシャフト第２駆動機構は、前記アームベースに固定されている第２モーターと、前記第２モーターの回動軸に固定されている第３プーリーと、前記ボールネジナットに固定されている第４プーリーと、前記第３プーリーと前記第４プーリーとに回し掛けられている第３ベルトと、を有し、
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記第２回動軸と前記第３回動軸とに交わる直線を前記第２アームの仮想中心軸としたとき、前記仮想中心軸の一方側に前記第１モーターおよび前記中間プーリーが位置し、他方側に前記第２モーターが位置し、
前記アームベースには、前記アームベースを前記第２回動軸に沿う方向に貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔は、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記仮想中心軸の前記一方側に偏って配置されている。
【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アームに連結されているアームベースを備え、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回動軸に沿う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およびボールネジナットと、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し、前記ボールネジ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回動軸に沿って直動する作業ヘッドと、
前記第２アーム内に配置され、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駆動機構および前記ボールネジ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回動軸に沿って直動させるスプラインシャフト第２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、前記アームベースに固定されている第１モーターと、前記第１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、前記アームベースに対して前記第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、
前記スプラインシャフト第２駆動機構は、前記アームベースに固定されている第２モーターと、前記第２モーターの回動軸に固定されている第３プーリーと、前記ボールネジナットに固定されている第４プーリーと、前記第３プーリーと前記第４プーリーとに回し掛けられている第３ベルトと、を有し、
前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記第２回動軸と前記第３回動軸とに交わる直線を前記第２アームの仮想中心軸としたとき、前記仮想中心軸の一方側に前記第１モーターおよび前記中間プーリーが位置し、他方側に前記第２モーターが位置し、
前記アームベースには、前記アームベースを前記第２回動軸に沿う方向に貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔は、前記第２回動軸に沿う方向からの平面視で、前記仮想中心軸の前記一方側に偏って配置されている。
【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。
フレームの先端部を拡大して示す斜視図である。
第２アームの内部を示す上面図である。
中間プーリーを拡大して示す断面図である。
フレームの先端部を拡大して示す断面図である。
アームベースに形成された貫通孔の配置を説明するための上面図である。
第２実施形態に係るロボットが有する第２アームの内部を示す上面図である。
【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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