(57)【要約】【課題】アームの脱落を防止する一方で、取り外しを容易に行えるようにする。【解決手段】第２アーム１２（アーム部材）は、第１アーム１０のボールスタッド１７（球頭部１７ａ）と協働して球継手を構成するソケット２４を各々備え、各ソケット２４が球頭部１７ａに組み付けられることで第１アーム１０に連結されるロッド１３、１３と、ロッド１３、１３を連結する連結部材１４と、を含む。ソケット２４は、ロッド１３、１３が所定間隔以上引き離されることで、球頭部１７ａから離脱する。連結部材１４は、ロッド１３、１３に軸支される第１、第２連結片３０ａ、３０ｂと、両ロッド１３、１３を互いに接近する方向に付勢するばね部材３６と、各ロッド１３，１３の離反方向への変位を規制する規制部４６をもつカバー部材４０とを備える。カバー部材４０は、ロッド１３、１３の間隔が上記所定間隔未満になるように各ロッド１３，１３の変位を規制する。【選択図】図３
2014073541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラレルリンク機構を用いたロボットに適用されるアーム部材であって、
所定の相手側部材に備えられる相手側継手部と協働して球継手を構成するロッド側継手部を各々備え、前記相手側部材を両側から挟み込んだ状態で各ロッド側継手部が各々相手側継手部に組み付けられることで、前記挟み込み方向と平行な方向に並んだ状態で前記相手側部材に連結される第１ロッドおよび第２ロッドと、
これら第１ロッドおよび第２ロッドを、それらの軸方向の所定位置で互いに連結する連結部材と、を含み、
前記第１ロッドおよび第２ロッドの各ロッド側継手部は、両ロッドが所定間隔以上引き離されることで、各々相手側継手部に対する組み付け状態が解除されるように形成され、
前記連結部材は、第１ロッドに設けられる第１連結片と、前記第２ロッドに設けられる第２連結片と、これら連結片に亘って装着され、前記ロッド同士をこれらが互いに接近する方向に付勢するばね部材と、前記各連結片に亘って着脱可能に装着され、各ロッドの離反方向への変位を規制する規制部材と、を備えており、
前記規制部材は、前記第１ロッドと前記第２ロッドとの間隔が上記所定間隔未満になるように各ロッドの変位を規制することを特徴とするアーム部材。
【請求項２】
請求項１に記載のアーム部材において、
前記規制部材は、前記第１連結片および第２連結片に各々係合することにより当該各連結片の離反方向への変位を規制する規制部を有し、これら規制部と前記連結片との係合により前記ロッドの変位を規制することを特徴とするアーム部材。
【請求項３】
請求項２に記載のアーム部材において、
前記規制部材は、前記ばね部材を覆うことが可能な形状を有することを特徴とするアーム部材。
【請求項４】
請求項３に記載のアーム部材において、
前記規制部材は、前記各ロッドの並び方向と直交する方向の両側から前記ばね部材を挟み込むことで、互いに協働して前記ばね部材を覆う第１単位規制部材および第２単位規制部材からなり、これら単位規制部材のうち少なくとも一方側に前記規制部を備えることを特徴とするアーム部材。
【請求項５】
請求項４に記載のアーム部材において、
前記第１単位規制部材に磁石が備えられ、前記第２単位規制部材が磁性材料から形成されることにより、前記磁石の磁力により前記第２単位規制部材が前記第１単位規制部材に固定されていることを特徴とするアーム部材。
【請求項６】
ベース部と、エンドエフェクタと、これらベース部とエンドエフェクタとを連結する複数のアームと、前記ベース部に搭載され、前記アームを各々駆動する複数のモータとを備え、前記各アームの駆動により前記エンドエフェクタを移動させるパラレルリンク機構を用いた産業用ロボットであって、
前記各アームは、前記モータにより駆動される第１アームと、この第１アームとエンドエフェクタとを連結する第２アームとからなり、
前記第２アームは、請求項１乃至５の何れか一項に記載のアーム部材からなり、前記第１アームおよび前記エンドエフェクタを前記相手側部材として当該第１アームおよび前記エンドエフェクタに連結されていることを特徴とする産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラレルリンク機構を用いた産業用ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パラレルリンク機構を用いた産業用ロボット（以下、単にロボットと称す）として、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。このロボットは、支持基盤であるベース部と、このベース部に固定されたモータの駆動により各々水平軸回りに揺動する複数（３つ）の第１アームと、各第１アームと１つのヘッド部（エンドエフェクタ）とを各々連結する第２アームとを備えており、各アームを連携して作動させることで、ヘッドの位置及び姿勢を変化させるように構成されている。
【０００３】
この種のロボットにおいて、各第２アームは、第１アーム及びヘッド部に対してボールジョイント（球継手）を介して連結されている。詳細には、第２アームは一対のロッドから構成されており、各ロッドの両端には、カップ型のソケットが互いに向かい合わせに設けられている。一方、第１アーム等には、前記ソケットと共にボールジョイントを構成する一対のボールスタッドが互いに反対向きに固定されており、これらボールスタッドの球頭部に対して、前記各ロッドのソケットが外側から被さるように組み付けられている。これにより、第２アームが第１アーム等に連結されている。
【０００４】
なお、第２アームの可動域をより広く確保する観点、および清掃やメンテナンス時のヘッド部の取り外しを容易にする観点から、各ロッドの上記ソケットは比較的浅く形成されており、従って、第２アーム（ロッド）と第１アーム等との連結状態を維持するために、第２アームを構成する各ロッドには、例えば特許文献２に開示されるような連結部材が装着されている。この連結部材は、ばねによる弾性力で両ロッドを引き寄せるように構成されており、これにより上記ソケットをボールスタッド（球頭部）側に押し付けて、第２アーム（ロッド）と第１アーム等との連結状態を維持するようになっている。また、メンテナンス時などには、ばねの弾発力に抗して各ロッドを引き離すことで、第１アームからの第２アームの取り外しや、第２アームからのヘッド部の取り外しを比較的簡単に行えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３２２６９号公報
【特許文献２】特表２００２−５２９２５８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２に開示されるような連結部材を備えたロボットでは、急加速動作などにより第２アームが急激な動きをしたり、障害物に衝突するなどすると、第２アームを構成するロッド同士が意図せず大きく引き離され、最悪の場合には、第１ヘッドから第２アームが脱落したり、第２アームからヘッド部が離脱することが考えられる。
【０００７】
また、特許文献２に開示される連結部材は、両端に設けられたフックが各ロッドの係止部に対して引っ掛けられることで両ロッドに亘って装着されており、急加速動作などにより第２アームが急激な動きをすると、フックが係止部から外れて、上記同様に、第１アームから第２アームが脱落する等のトラブルを招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、ロボットの作動中にアームが脱落する等のトラブルをより確実に防止する一方で、メンテナンス時など、必要なときには容易にアームの取り外しや分解が可能な、産業用ロボットのアーム部材、および同アーム部材を備えた産業用ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一の局面に係るアーム部材は、パラレルリンク機構を用いたロボットに適用されるアーム部材であって、所定の相手側部材に備えられる相手側継手部と協働して球継手を構成するロッド側継手部を各々備え、前記相手側部材を両側から挟み込んだ状態で各ロッド側継手部が各々相手側継手部に組み付けられることで、前記挟み込み方向と平行な方向に並んだ状態で前記相手側部材に連結される第１ロッドおよび第２ロッドと、これら第１ロッドおよび第２ロッドを、それらの軸方向の所定位置で互いに連結する連結部材と、を含み、前記第１ロッドおよび第２ロッドの各ロッド側継手部は、両ロッドが所定間隔以上引き離されることで、各々相手側継手部に対する組み付け状態が解除されるように形成され、前記連結部材は、第１ロッドに設けられる第１連結片と、前記第２ロッドに設けられる第２連結片と、これら連結片に亘って装着され、前記ロッド同士をこれらが互いに接近する方向に付勢するばね部材と、前記各連結片に亘って着脱可能に装着され、各ロッドの離反方向への変位を規制する規制部材と、を備えており、前記規制部材は、前記第１ロッドと前記第２ロッドとの間隔が上記所定間隔未満になるように各ロッドの変位を規制するものである。
【００１０】
このアーム部材によれば、各ロッドの離反方向への変位が、相手側継手部に対するロッド側継手部の組み付け状態が維持される範囲内に規制される。そのため、急加速動作などによりアーム部材が急激な動きをした場合でも、ロッド同士が上記範囲を超えて離反することが阻止され、これにより、アーム部材（ロッド）が作動中に意図せず相手側部材から離脱することなどが防止される。また、規制部材は連結片に対して着脱可能に装着されているため、メンテナンス時には、連結片から規制部材を取り外し、両ロッドを、上記所定間隔を超えるように引き離せば、アーム部材を相手側部材から簡単に取り外すことが可能となる。
【００１１】
なお、前記規制部材は、前記第１連結片および第２連結片に各々係合することにより当該各連結片の離反方向への変位を規制する規制部を有し、これら規制部と前記連結片との係合により前記ロッドの変位を規制するものであるのが好適である。
【００１２】
この構成によれば、直接ロッドの変位を規制する場合に比べて、より簡単でかつコンパクトな規制部材の構造でロッドの変位を規制することが可能となる。
【００１３】
また、前記規制部材は、ばね部材を覆うことが可能な形状を有するものであってもよい。
【００１４】
この構成によれば、ばね部材を覆うことにより当該ばね部材を保護しつつ、各ロッドの変位を規制することが可能となる。そのため、合理的な構成でロッドの変位を規制することが可能となる。
【００１５】
この場合、前記規制部材は、前記各ロッドの並び方向と直交する方向の両側から前記ばね部材を挟み込むことで、互いに協働して前記ばね部材を覆う第１単位規制部材および第２単位規制部材からなり、これら単位規制部材のうち少なくとも一方側に前記規制部を備えるのが好適である。
【００１６】
この構成によれば、前記連結片への規制部材の装着時には、ばね部材をその両側から各単位規制部材で挟み込み、これら単位規制部材を合体させることで当該装着作業を容易に行うことができる。逆に、前記連結片から規制部材を取り外す時には、各単位規制部材を互いに引き離して規制部材を２つに分解することで当該取り外し作業を容易に行うことができる。
【００１７】
この場合には、前記第１単位規制部材に磁石が備えられ、前記第２単位規制部材が磁性材料から形成されることにより、前記磁石の磁力により前記第２単位規制部材が前記第１単位規制部材に固定されているのがより好適である。
【００１８】
この構成によれば、ボルト等を用いることなく、前記連結片に規制部材を着脱することが可能となるため、当該着脱作業をより一層簡単に、かつ速やかに行うことが可能となる。
【００１９】
一方、本発明の一の局面に係る産業用ロボットは、ベース部と、エンドエフェクタと、これらベース部とエンドエフェクタとを連結する複数のアームと、前記ベース部に搭載され、前記アームを各々駆動する複数のモータとを備え、前記各アームの駆動により前記エンドエフェクタを移動させるパラレルリンク機構を用いた産業用ロボットであって、
前記各アームは、前記モータにより駆動される第１アームと、この第１アームとエンドエフェクタとを連結する第２アームとからなり、前記第２アームは、上述した何れかのアーム部材からなり、前記第１アームおよび前記エンドエフェクタを前記相手側部材として当該第１アームおよび前記エンドエフェクタに連結されているものである。
【００２０】
この産業用ロボットによれば、上述したアーム部材による作用効果と同等の作用効果を享受することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した本発明のアーム部材および産業用ロボットによれば、ロボットの作動中にアーム部材が脱落する等のトラブルをより確実に防止することができる一方で、メンテナンス時など、必要なときには容易にアーム部材の取り外しや分解を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る産業用ロボット（本発明に係るアーム部材が適用される産業用ロボット）を示す斜視図である。
【図２】産業用ロボットの平面図である。
【図３】産業用ロボットのヘッド部（エンドエフェクタ）を示す拡大側面図である。
【図４】連結部材を示す一部分解状態の斜視図である。
【図５】（ａ）は連結部材を示す一部分解状態の断面図であり、（ｂ）は連結部材を示す組み立て状態の断面図である。
【図６】連結部材を示す平面図（第１カバーを外した状態）である。
【図７】（ａ）は変形例に係る連結部材を示す一部分解状態の斜視図、（ｂ）は同連結部材を示す組み立て状態の断面図である。
【図８】（ａ）は変形例に係る連結部材を示す分解状態の斜視図、（ｂ）は同連結部材を示す組み立て状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。
【００２４】
図１及び図２は、本発明に係る産業用ロボット（本発明のアーム部材が適用された産業用ロボット）を示しており、図１は斜視図で、図２は平面図で各々産業用ロボットを示している。同図に示すように、産業用ロボット（以下、単にロボットと称す）は、パラレルリンク機構を用いたロボットである。当例のロボットは、その用途として物品の選別に用いられている。すなわち、ロボットは、例えば天井に垂下姿勢で固定されて、又は櫓状に構成された図外のフレーム部材に垂下姿勢で固定され、当該ロボットの下方に配置されるベルトコンベア等の搬送手段により搬送される物品を吸着し、選別するようになっている。
【００２５】
上記ロボットは、天井やフレーム部材に固定される支持基盤であるベース部１と、このベース１の下方に位置する、エンドエフェクタとしてのヘッド部５と、ベース部１とヘッド部５とを連結する各々屈曲可能な３本のアーム６とを備えており、各アーム６を個別に、かつ連携して作動させることで、前記ヘッド部５の位置や姿勢を変化させることが可能に構成されている。また、上記ロボットは、上下方向に延びてベース部１とヘッド部５とを連結する回転軸８を備えており、後述するように、この回転軸８を介してヘッド部５の後記ノズル部材１８に回転駆動力が与えられるように構成されている。
【００２６】
同図に示すように、上記ベース部１は、ベース本体２と、上記アーム６を駆動するアーム駆動モータ３と、上記回転軸８を駆動する軸駆動モータ４とを含む。
【００２７】
ベース本体２は、平面視で略スクリュー型の形状をしており、その上面中央部に、前記軸駆動モータ４がその出力軸を下向きにした状態で固定されている。
【００２８】
ベース本体２は、その周囲に、周方向に等間隔（１２０°間隔）で並びかつ外向きに延びる３つのモータ固定部２ａを有する。これらモータ固定部２ａには、各々前記アーム駆動モータ３が横向きに、つまり出力軸が水平方向に延びる姿勢で固定されており、前記アーム６がこれらアーム駆動モータ３の出力軸に各々連結されている。
【００２９】
各アーム６は、アーム駆動モータ３の出力軸に固定されて水平軸回りに駆動される第１アーム１０と、この第１アーム１０とヘッド部５とに亘って連結される第２アーム１２（本発明のアーム部材に相当する）と、から構成されている。なお、当例では、第１アーム１０およびヘッド部５が本発明の相手側部材に相当する。
【００３０】
第２アーム１２は、一対のロッド１３、１３（本発明の第１ロッド、第２ロッドに相当する）と、これらロッド１３をそれらの軸方向の所定位置で互いに連結する連結部材１４とを含む。各ロッド１３、１３は、各々球継手（ボールジョイント）を介して第１アーム１０及びヘッド部５に連結されており、これにより第２アーム１２が、第１アーム１０及びヘッド部５に対して揺動自在に連結されている。
【００３１】
前記ヘッド部５は、図３に示すように、上記アーム６の第２アーム１２が連結される略プレート状のブラケット１５と、このブラケット１５の中心にベアリング等を介して回転自在に保持されるノズル部材１８とを含む。そして、上記回転軸８の先端部（下端部）が自在軸継手１９を介してこのノズル部材１８に連結される一方で、回転軸８の基端部（上端部）が同様に自在軸継手（図示省略）を介して上記軸駆動モータ４の出力軸に連結されている。この構成により、ノズル部材１８が回転軸８を介して軸駆動モータ４により回転駆動されるようになっている。なお、回転軸８は、例えばテレスコピック機構を備えた伸縮可能な構成を有しており、この構成により上記ヘッド部５の変位に追従して伸縮する。
【００３２】
次に、上記アーム６を構成する第２アーム１２の構成と、当該第２アーム１２とベース部１およびヘッド部５との連結構造について図３〜図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００３３】
第２アーム１２は、上記の通り、一対のロッド１３、１３と、これらロッド１３、１３をその軸方向の所定位置で互いに連結する連結部材１４とから構成されている。
【００３４】
図３〜図５に示すように、各ロッド１３は、例えばカーボンファイバー等の軽量な材料から形成される円筒状のロッド本体１３ａと、これらロッド本体１３ａの両端に各々固定されるエンドキャップ１３ｂとから構成されている。
【００３５】
エンドキャップ１３ｂは、略円柱状の形状を成し、その基端部端面（図５では下端面）に形成される嵌合用凹部２２に上記ロッド本体１３ａの端部が嵌入された状態で、当該ロッド本体１３ａの端部に固定されている。エンドキャップ１３ｂの先端部分（図５では上端部分）には、後記ボールスタッド１７（本発明の相手側継手部に相当する）と協働して球継手（ボールジョイント）を構成するカップ型のソケット２４（本発明のロッド側継手部に相当する）が組み込まれている。このソケット２４は、横向き、つまりボールスタッド１７の球頭部１７ａを受ける摺接面２４ａがロッド１３の軸方向と直交する方向を向くように上記エンドキャップ１３ｂに組み込まれている。
【００３６】
各ロッド１３、１３は、ソケット２４が互いに内側を向く状態で、連結部材１４を介して互いに連結されている。当例では、図３〜図５に示す通り、各ロッド１３、１３は、エンドキャップ１３ｂの位置で連結部材１４により互いに連結されている。
【００３７】
連結部材１４は、ロッド１３、１３のエンドキャップ１３ｂに軸支されて互いに接近する方向に延びる連結片（第１連結片３０ａ、第２連結片３０ｂと称す）と、これら連結片３０ａ、３０ｂに亘って互いに平行に掛け渡される（装着される）二本のばね部材３６と、上記連結片３０ａ、３０ｂに亘って装着されて、主にばね部材３６を覆うカバー部材４０（本発明の規制部材に相当する）とを含む。
【００３８】
上記第１連結片３０ａは、エンドキャップ１３ｂの径方向両側に位置し、各々エンドキャップ１３ｂに対してその軸方向と直交する軸回りに揺動自在に軸支される一対の連結板３２、３２と、これら連結板３２、３２の間に介在した状態で当該連結板３２、３２に各々ボルト３４で固定されることで、当該連結板３２、３２を連結するスペーサ３３とから構成されている。第２連結片３０ｂも、この第１連結片３０ａと同じ構成である。
【００３９】
上記各ばね部材３６は、フック３６ａを両端に備えた同一の引張コイルばねであり、第１連結片３０ａの連結板３２と、第２連結片３０ｂの連結板３２とに亘って各々掛け渡されている（装着されている）。詳しくは、連結板３２の先端部に形成される係止穴３２ａに前記フック３６ａが挿入されることで、ばね部材３６が、連結片３０ａ、３０ｂの各連結板３２に亘って掛け渡されている。
【００４０】
なお、各連結片３０ａ、３０ｂの前記スペーサ３３には、図５（ａ）に示すように、互いに向かい合わせに開いて連結板３２、３２の並び方向（同図では紙面に直交する方向）に延びるスリット３３ａが形成されており、前記ばね部材３６のフック３６ａの一部が当該スリット３３ａ内に挿入されることで、当該フック３６ａが上下方向（同図で上下方向）両側から拘束されている。これにより、フック３６ａの挙動により、係止穴３２ａからフック３６ａが意図せず外れることが防止されるようになっている。
【００４１】
上記カバー部材４０は、扁平な直方体形状であり、主にばね部材３６を覆うように、当該連結片３０ａ、３０ｂに亘って着脱可能に装着されている。
【００４２】
図４及び図５に示すように、カバー部材４０は、ロッド１３の軸方向と平行な方向において、上記ばね部材３６を一方側（同図では上側）から覆う第１カバー４１（本発明の第１単位規制部材に相当する）と、この第１カバー４１に着脱可能に嵌合されて、上記ばね部材３６を第１カバー４１とは反対側（同図では下側）から覆う第２カバー４２（本発明の第２単位規制部材に相当する）とから構成されている。
【００４３】
各カバー４１、４２は、周壁部を備えた皿形の形状であり、第１カバー４１のうち第２カバー４２に対向する面には、係止用凹部４３ａ、４３ａを左右両側に備えた係止部４３が突設されている。他方、第２カバー４２のうち第１カバー４１に対向する面には、前記係止用凹部４３ａ、４３ａに係合可能な一対の係止片４４、４４が突設されている。この構成により、両カバー４１、４２を重ね合わせると、これらカバー４１、４２の周壁部同士が互いに嵌合するとともに、上記２本のばね部材３６の間の位置で第２カバー４２の係止片４４、４４が第１カバー４１の係止部４３を挟み込んで各々係止用凹部４３ａ、４３ａに係合する。この係合により両カバー４１、４２が一体化（合体）される。一方、合体状態のカバー４１、４２に対して引き離し方向の外力を与えると、係止部４３と係止片４４、４４との係合状態が解除されてカバー４１、４２が互いに離反し、これにより連結片３０ａ、３０ｂからのカバー部材４０の取り外しが可能となる。
【００４４】
なお、カバー部材４０には、当該カバー部材４０が連結片３０ａ、３０ｂに装着された状態で、ロッド１３、１３の離反方向への相対的な変位を規制する規制部４６、４６が形成されている。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１カバー４１のうち第２カバー４２に対向する面には、連結片３０ａ、３０ｂの各スペーサ３３に対して、各々当該スペーサ３３の並び方向外側（同図では左右外側）から係合する規制部４６、４６が形成されている。つまり、ばね部材３６の弾発力に抗してロッド１３、１３が互いに離反する方向に変位すると、連結片３０ａ、３０ｂの各スペーサ３３が規制部４６、４６に当接し、その結果、ロッド１３、１３の離反方向への変位が規制されるようになっている。
【００４５】
なお、これら規制部４６、４６は、両ロッド１３、１３の間隔が、第２アーム１２と第１アーム１０およびヘッド部５との連結状態が維持され得る所定の間隔未満になるように両ロッド１３、１３の変位を規制するように形成されている。つまり、ロッド１３、１３（エンドキャップ１３ｂ）の上記ソケット２４が、第１アーム１０等に設けられる後記ボールスタッド１７の球頭部１７ａに組み付けられた状態が維持される範囲内に、上記ロッド１３、１３の離反方向への変位が規制されるように上記規制部４６、４６の間隔等が設定されている。
【００４６】
一方、この第２アーム１２が連結されるヘッド部５およびアーム１０には、各々ロッド１３、１３の上記ソケット２４と協働して球継手（ボールジョイント）を構成するボールスタッド１７が組み付けられている。
【００４７】
詳しく説明すると、ヘッド部５の上記ブラケット１５は、図１及び図３に示すように、その周方向における各第１アーム１０に対応する位置に、各々第２アーム１２の連結部１６を備えている。これら連結部１６は、第１アーム１０の回転軸（アーム駆動モータ３の出力軸）と平行に延びる軸状に形成されており、その両端部には、ボールスタッド１７がその球頭部１７ａを互いに反対向きにした状態で各々組み込まれている。また、同様に、各第１アーム１０の先端部であって当該第１アーム１０の幅方向両側（アーム駆動モータ３の出力軸と平行な方向における両側）には、各々ボールスタッド１７がその球頭部１７ａを互いに反対向きにした状態で組み込まれている。
【００４８】
そして、図１〜図３に示すように、第２アーム１２の上端部において、各ロッド１３、１３のソケット２４が第１アーム１０の各ボールスタッド１７の球頭部１７ａに外側（第１アーム１０の幅方向外側）から被せられる（組み付けられる）一方、第２アーム１２の下端部において、各ロッド１３、１３のソケット２４がブラケット１５（連結部１６）の各ボールスタッド１７の球頭部１７ａに外側（連結部１６の長手方向外側）から各々被せられることで、第２アーム１２が、第１アーム１０およびヘッド部５に連結されている。
【００４９】
第１アーム１０等に対する第２アーム１２の連結は、上記連結部材１４のカバー部材４０を取り外した状態で行われる。すなわち、カバー部材４０を取り外した状態では、各ロッド１３、１３の離反方向への変位が上記規制部４６、４６により規制されることがなく、従って、ばね部材３６の弾発力に抗して両ロッド１３、１３を引き離しながら、各ロッド１３、１３のソケット２４を各々ボールスタッド１７の球頭部１７ａに被せる（組み付ける）ことで、第１アーム１０等に対して第２アーム１２を連結することが可能となる。
【００５０】
ここで、上記ソケット２４は、ボールスタッド１７の球頭部１７ａに対して比較的浅く形成されている。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ソケット２４は、その摺接面２４ａの断面形状がちょうど半円となるように形成されている。これは、第１アーム１０等に対する第２アーム１２の揺動範囲をより広く確保するためと、ボールスタッド１７に対するソケット２４の着脱、つまり第１アーム１０等に対する第２アーム１２の着脱を可能にするためである。このような構成では、ボールスタッド１７からソケット２４が脱落し易い、つまり第１アーム１０等から第２アーム１２が脱落し易いが、上記の通り、連結部材１４を介して両ロッド１３、１３が連結され、かつ、両ロッド１３、１３がばね部材３６の弾発力により互いに接近する方向に付勢されることで、ボールスタッド１７に対するソケット２４の組み付け状態が維持されて、第１アーム１０等と第２アーム１２との連結状態が保たれている。
【００５１】
上述したロボットによれば、アーム駆動モータ３により各アーム６が個別に、かつ連携して駆動されることで、ヘッド部５の位置や姿勢が切り換えられる。また、これと併せて軸駆動モータ４により回転軸８が回転駆動されることで、ヘッド部５に保持されたノズル部材１８が回転される。
【００５２】
なお、このようなロボットの動作が長期的に実施されていると、第１アーム１０およびヘッド部５と第２アーム１２との連結部分、つまり、ボールスタッド１７の球頭部１７ａやソケット２４の摺接面２４ａが摩耗してくるが、上記第２アーム１２によれば、ばね部材３６の弾発力により両ロッド１３、１３が互いに接近する方向に付勢されているので、上記摩耗の有無に拘わらず、ボールスタッド１７の球頭部１７ａに対して常にソケット２４の摺接面２４ａが密接される。従って、上記のようなソケット２４等の摩耗に起因するガタつきを招くことがなく、長期的に第２アーム１２を円滑に作動させることができる。
【００５３】
しかも、上記連結部材１４のカバー部材４０には、ロッド１３、１３の変位を規制する規制部４６、４６が設けられており、上記の通り、両ロッド１３、１３は、それらの離反方向への相対変位が一定の範囲内に規制される。具体的には、ボールスタッド１７に対するソケット２４の組み付け状態（つまりベース部１及びヘッド部５に対する第２アーム１２の連結状態）が維持される範囲内に規制される。そのため、アーム６の急加速動作などにより第２アーム１２が急激な動きをした場合や、アーム６が搬送部品に衝突するなどした場合でも、ロッド１３、１３が上記範囲を超えて引き離されることがない。従って、上記ロボットによれば、作動中に、第２アーム１２が意図せず第１アーム１０から脱落したり、若しくは当該第２アーム１２からヘッド部５が脱落するといったトラブルの発生を未然に防止することができる。
【００５４】
その一方で、アーム６のメンテナンスやヘッド部５の清掃時などには、上記連結部材１４のカバー部材４０を取り外し、上記規制部４６、４６と各連結片３０ａ、３０ｂとの係合状態を解除してやれば、両ロッド１３、１３を、上記範囲を越えて容易に引き離すことが可能となる。よって、第１アーム１０からの第２アーム１２の取り外しや、第２アーム１２からのヘッド部５の取り外しを簡単に行うことが可能であり、これにより第２アーム１２やヘッド部５等のメンテナンス作業や清掃作業を簡単かつ速やかに行うことができる。また、メンテナンス等の作業後は、上記と逆の手順で第２アーム１２やヘッド部５を元に戻した上で、カバー部材４０を組み付ければ、簡単にアーム６を元に戻すことができる。
【００５５】
従って、上記ロボットによれば、その作動中に第２アーム１２等が脱落する等のトラブルをより確実に防止することができる一方で、メンテナンス時など、必要なときには容易に第２アーム１２等の取り外しや分解を行うことができるという利点がある。
【００５６】
特に、上記連結部材１４の構成によれば、カバー部材４０に規制部４６、４６が形成されているため、ばね部材３６を保護するための部材と、ロッド１３、１３の離反方向の変位を規制するための部材（規制部材）とが兼用された合理的な構成が達成される。
【００５７】
さらに、上記連結部材１４のばね部材３６は、各ロッド１３、１３（エンドキャップ１３ｂ）に軸支される連結板３２に亘って掛け渡されているが、上記の通り、ばね部材３６は、そのフック３６ａが、連結板３２に固定されたスペーサ３３のスリット３３ａ内に挿入されることで上下両側（図５で上下両側）から拘束され、これによって、連結板３２から意図せずばね部材３６が外れることが防止されるようになっている。従って、ロボットの作動中に上記ばね部材３６が外れることに起因して、第２アーム１２が第１アーム１０から脱落する等のトラブルを効果的に防止できるという利点もある。また、このように、ばね部材３６が連結板３２から外れ難い構成となっていることで、メンテナンス作業中に、ばね部材３６が外れて紛失するといった不都合を抑制することもできる。
【００５８】
ところで、上述したロボットは、本発明に係る産業用ロボット（本発明に係るアーム部材が適用された産業用ロボット）の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００５９】
例えば、第２アーム１２に用いられる連結部材１４の構成としては、上記実施形態のもの以外に、図７および図８に示すようなものも適用可能である。
【００６０】
図７（ａ）、（ｂ）に示す連結部材１４は、ばね部材３６が１本の場合の例である。この例では、ばね部材３６は、連結片３０ａ、３０ｂの各連結板３２ではなく、各スペーサ３３に設けられたばね係止部３３ｂに亘って掛け渡されている。また、第２カバー４２は、プレート状であり、当該第２カバー４２は、２本のボルト４８により第１カバー４１に固定されている。なお、この連結部材１４では、第１カバー４１の側壁（図７（ｂ）の左右両側の側壁）がスペーサ３３に当接することで、連結片３０ａ、３０ｂの離反方向への相対変位が規制される。つまり、当例では、第１カバー４１の当該側壁が上記規制部（４６）として機能する。
【００６１】
図８（ａ）、（ｂ）に示す連結部材１４は、カバー部材４０を構成するカバー４１、４２同士が磁力で固定されるように構成された例である。この例では、第２カバー４２は、磁性を有するステンレスで構成されている。また、第１カバー４１の内側天井面、つまり第２カバー４２に対向する面には、連結片３０ａ、３０ｂの並び方向（図８では左右方向）に延びる断面矩形の柱状部材５０がボルト等により固定されており、この柱状部材５０の端面（図８では下面）に永久磁石５２が固定されている。つまり、カバー４１、４２を重ね合わせると、永久磁石５２の磁力によりカバー４１、４２同士が一体に固定される構成となっている。なお、上記柱状部材５０の両端近傍の位置には薄肉部５０ａが形成されており、上記のようにカバー４１、４２を合体させると、図８（ｂ）に示すように、２つのばね部材３６の間に柱状部材５０が介在するとともに、柱状部材５０の上記薄肉部５０ａが各スペーサ３３に形成された切欠部３３ｃに各々挿入され、これにより柱状部材５０とスペーサ３３とが互いに係合して、連結片３０ａ、３０ｂの離反方向への変位が当該柱状部材５０により規制されるようになっている。つまり、当例では、第１カバー４１の柱状部材５０が上記規制部（４６）として機能する。このような図８に示す連結部材１４の構成によれば、カバー部材４０の着脱を簡単に行える一方で、連結片３０ａ、３０ｂへのカバー部材４０の装着状態において、両カバー４１、４２を、永久磁石５２の磁力で確実にかつ安定的に固定しておくことが可能になるという利点がある。
【００６２】
また、上記実施形態の連結部材１４は、本発明の規制部材として、規制部４６、４６が形成されたカバー部材４０を備えているが、連結部材１４は、カバー部材４０とは別に専用の規制部材を備える構成であってもよい。例えば、連結部材１４は、各連結片３０ａ、３０ｂに亘ってブリッジ状に着脱可能に装着されることで当該連結片３０ａ、３０ｂの離反方向への相対変位を規制する専用の規制部材を備える構成であってもよい。この場合には、上記カバー部材４０を省略するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、連結部材１４は、引張コイルばね（ばね部材３６）を用いてロッド１３、１３同士を互いに接近する方向に付勢する構成であるが、圧縮コイルばねを用いて両ロッド１３、１３を付勢する構成であってもよい。この場合、連結部材１４は、例えば背景技術の特許文献２に開示されるような連結部材に準じて構成することが可能である。
【００６４】
また、上記実施形態では、本発明にかかる産業用ロボットを部品の選別に用いた例について説明したが、当該産業ロボットの用途は物品の選別に限らず、種々の用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  ベース部
３  アーム駆動モータ
４  軸駆動モータ
５  ヘッド部（相手側部材）
６  アーム
１０  第１アーム（相手側部材）
１２  第２アーム（アーム部材）
１３  ロッド
１４  連結部材
３０ａ  第１連結片
３０ｂ  第２連結片
３６  ばね部材
４０  カバー部材（規制部材）
４１  第１カバー
４２  第２カバー
４６  規制部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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