(57)【要約】【課題】ボールねじスプラインシャフトに対する潤滑剤の供給を容易に行うことができ、潤滑剤を供給するのに必要なメンテナンス間隔を広げることを可能としたロボットを提供する。【解決手段】アームに設けられたボールねじスプラインシャフト１０３と、ボールねじスプラインシャフト１０３に設けられたボールねじプーリ２０１と、ボールねじスプラインシャフト１０３に設けられたボールスプラインプーリ２０２と、を備え、ボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２とにより、ボールねじスプラインシャフト１０３に潤滑剤Ｓを供給する潤滑剤供給機構１Ａが構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームと、
前記アームに設けられたボールねじスプラインシャフトと、
前記ボールねじスプラインシャフトに設けられたボールねじプーリと、
前記ボールねじプーリを前記ボールねじスプラインシャフトの軸周りに回動させることにより、前記アームに対して前記ボールねじスプラインシャフトの軸方向に前記ボールねじスプラインシャフトを移動させる第１モータと、
前記ボールねじスプラインシャフトに設けられたボールスプラインプーリと、
前記ボールスプラインプーリを前記ボールねじスプラインシャフトの軸周りに回動させることにより、前記アームに対して前記軸周りに前記ボールねじスプラインシャフトを回動させる第２モータと、を備え、
前記ボールねじプーリと前記ボールスプラインプーリとにより、前記ボールねじスプラインシャフトに潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構が構成されていることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記潤滑剤供給機構は、潤滑剤を貯留する貯留部と、前記貯留部内の潤滑剤を撹拌する撹拌部とを有することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記貯留部は、前記ボールねじスプラインシャフトを囲む凹部を有し、
前記撹拌部は、前記ボールねじプーリに取り付けられて、前記凹部内の潤滑剤を撹拌する撹拌部材を有することを特徴とする請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記撹拌部材は、前記凹部の内側に向かって突出された凸部を有することを特徴とする請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記凸部は、前記凹部内の潤滑剤を前記ボールスプラインプーリ側に向かって撹拌することを特徴とする請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記凸部は、前記凹部内の潤滑剤を前記ボールねじスプラインシャフト側に向かって撹拌することを特徴とする請求項４又は５に記載のロボット。
【請求項７】
前記貯留部は、前記ボールスプラインプーリに取り付けられて、前記凹部から前記ボールねじスプラインシャフトへと供給される潤滑剤の量を調整する供給量調整部材を有することを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載のロボット。
【請求項８】
前記供給量調整部材は、前記ボールねじスプラインシャフトを囲むスリーブ部と、前記スリーブ部を切り欠くスリット部とを有することを特徴とする請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記供給量調整部材の少なくとも一部は、前記凹部内の潤滑剤を前記ボールねじスプラインシャフト側へと浸透させる浸透部材により構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記潤滑剤供給機構は、前記ボールねじプーリと前記ボールスプラインプーリとの間を封止するシール部を有することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、産業用のロボットとしては、水平多関節ロボット（スカラロボット）や垂直多関節ロボットなどがある。また、このようなロボットの中には、ボールねじスプラインシャフトを軸方向に直動駆動し、且つ、軸周りに回動駆動するものがある（例えば、下記特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５７４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のロボットでは、ボールねじスプラインシャフトに対するグリースの塗布作業を頻繁に行う必要があり、メンテナンス間隔が短かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様に従えば、アームと、前記アームに設けられたボールねじスプラインシャフトと、前記ボールねじスプラインシャフトに設けられたボールねじプーリと、前記ボールねじプーリを前記ボールねじスプラインシャフトの軸周りに回動させることにより、前記アームに対して前記ボールねじスプラインシャフトの軸方向に前記ボールねじスプラインシャフトを移動させる第１モータと、前記ボールねじスプラインシャフトに設けられたボールスプラインプーリと、前記ボールスプラインプーリを前記ボールねじスプラインシャフトの軸周りに回動させることにより、前記アームに対して前記軸周りに前記ボールねじスプラインシャフトを回動させる第２モータと、を備え、前記ボールねじプーリと前記ボールスプラインプーリとにより、前記ボールねじスプラインシャフトに潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構が構成されていることを特徴とするロボットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットの一構成例を示す斜視図である。
【図２】ボールねじスプラインシャフトとボールねじプーリとボールスプラインプーリとの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る潤滑剤供給機構を透視して示す斜視図である。
【図４】図３に示す潤滑剤供給機構が備える供給量調整部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図３に示す潤滑剤供給機構が備える撹拌部材の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る潤滑剤供給機構の一部を透視して示す斜視図である。
【図７】図６に示す潤滑剤供給機構が備える撹拌部材の構成を示す平面図である。
【図８】図６に示す潤滑剤供給機構が備える撹拌部材の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。また、以下の説明において例示される材料や寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【０００８】
（ロボット）
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図１及び図２に示すロボット１００について説明する。
なお、図１は、ロボット１００の一構成例を示す斜視図である。図２は、ボールねじスプラインシャフト１０３とボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との構成を示す断面図である。また、図１では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ軸方向をロボット１００の水平面内における第１の方向、Ｙ軸方向をロボット１００の水平面内における第１の方向と直交する第２の方向、Ｚ軸方向をロボット１００の水平面内と直交する高さ方向（鉛直方向）として、それぞれ示すものとする。
【０００９】
本実施形態のロボット１００は、３軸の水平多関節型の単腕ロボット（スカラロボット）である。具体的に、このロボット１００は、図１に示すように、基台１０１と、第１のアーム１０２ａと、第２のアーム１０２ｂと、ボールねじスプラインシャフト１０３と、制御部１０４と、第１〜第４のモータ１０５ａ〜１０５ｄとを備えている。
【００１０】
第１のアーム１０２ａは、第１の軸ＡＸ１を中心に基台１０１に対して回動可能に取り付けられている。第１のモータ１０５ａは、基台１０１に対して第１のアーム１０２ａを第１の軸ＡＸ１の軸周りに回動駆動する。
【００１１】
第２のアーム１０２ｂは、第１の軸ＡＸ２を中心に第１のアーム１０２ａに対して回動可能に取り付けられている。第２のモータ１０５ｂは、第１のアーム１０２ａに対して第２のアーム１０２ｂを第２の軸ＡＸ２の軸周りに回動駆動する。
【００１２】
ボールねじスプラインシャフト１０３は、図１及び図２に示すように、第３の軸ＡＸ３を中心に第２のアーム１０２ｂに対して直動可能且つ回動可能に取り付けられている。また、ボールねじスプラインシャフト１０３の先端には、エンドエフェクタ（図示せず。）が取り付けられる。
【００１３】
第３のモータ１０５ｃは、直動駆動用モータとして、ボールねじプーリ２０１を介して回動駆動を直動駆動に変換し、第２のアーム１０２ｂに対してボールねじスプラインシャフト１０３を第３の軸ＡＸ３の軸方向に移動させる。また、第３のモータ１０５ｃからボールねじプーリ２０１への動力の伝達は、第３のモータ１０５ｃ側の駆動プーリとの間で掛け合わされた無端ベルト（図示せず。）により行われる。
【００１４】
第４のモータ１０５ｄは、回動駆動用モータとして、ボールスプラインプーリ２０２を介して第２のアーム１０２ｂに対してボールねじスプラインシャフト１０３を第３の軸ＡＸ３の軸周りに回動駆動する。また、第４のモータ１０５ｄからボールスプラインプーリ２０２への動力の伝達は、第４のモータ１０５ｄ側の駆動プーリとの間で掛け合わされた無端ベルト（図示せず。）により行われる。
【００１５】
制御部１０４は、ケーブル１０６ａを介して基台１０１側に設けられた第１のモータ１０５ａと電気的に接続され、基台１０１と第２のアーム１０２ｂとの間に設けられたケーブル１０６ｂを介して第２〜第４のモータ１０５ｂ〜１０５ｄと電気的に接続されている。制御部１０４は、これら第１〜第４のモータ１０５ａ〜１０５ｄの駆動を制御することによって、ロボット１００の各部の動作を制御する。
【００１６】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態として、例えば図３〜図５に示す潤滑剤供給機構１Ａについて説明する。
【００１７】
なお、図３は、潤滑剤供給機構１Ａを透視して示す斜視図である。図４は、潤滑剤供給機構１Ａが備える撹拌部材６Ａの構成を示す斜視図である。図５は、潤滑剤供給機構１Ａが備える供給量調整部材３の構成を示す斜視図である。
【００１８】
本実施形態のロボット１００は、図３〜図５に示すように、ボールねじスプラインシャフト１０３の軸方向において対向するボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との間に、ボールねじスプラインシャフト１０３にグリース（潤滑剤）Ｓを供給する潤滑剤供給機構１Ａを備えている。
【００１９】
本実施形態の潤滑剤供給機構１Ａは、グリースＳを貯留する貯留部２と、貯留部２内の潤滑剤Ｓを撹拌する撹拌部３とを備えている。また、貯留部２は、ボールねじスプラインシャフト１０３の周囲を囲む貯留凹部４と、ボールスプラインプーリ２０２に取り付けられて、貯留凹部４からボールねじスプラインシャフト１０３の周囲へと供給されるグリースＳの量を調整する供給量調整部材５とを有している。一方、撹拌部３は、ボールねじプーリ２０１に取り付けられて、貯留凹部４内のグリースＳを撹拌する撹拌部材６Ａを有している。
【００２０】
貯留凹部４は、ボールスプラインプーリ２０２のボールねじプーリ２０１と対向する部分において、ボールねじスプラインシャフト１０３の周囲を囲む空間を形成している。供給量調整部材５は、この貯留凹部４の内側に配置されて、複数（本実施形態では３本）のボルト７ａによりボールスプラインプーリ２０２に取り付けられている。
【００２１】
一方、ボールねじプーリ２０１のボールスプラインプーリ２０２と対向する部分には、撹拌部材６Ａを収容する収容凹部８が設けられている。収容凹部８は、ボールねじスプラインシャフト１０３の周囲を囲む空間を形成している。撹拌部材６Ａは、この収容凹部８の内側に配置されて、複数（本実施形態では２本）のボルト７ｂによりボールねじプーリ２０１に取り付けられている。
【００２２】
また、潤滑剤供給機構１Ａは、これらボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との間を封止するシール部（図示せず。）を有している。シール部では、例えばオイルシールなどのリング状のシール部材を用いることによって、貯留凹部４及び収容凹部８の周囲を封止している。これにより、貯留凹部４に貯留されたグリースＳがボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との間から外部に漏れ出すのを防ぐことが可能である。
【００２３】
供給量調整部材５は、ボールねじスプラインシャフト１０３の周囲を囲む円筒状のスリーブ部５ａと、スリーブ部５ａを切り欠く少なくとも１つ以上（本実施形態では４つ）のスリット部５ｂと、スリーブ部５ａの貯留凹部４ｂ（ボールスプラインプーリ２０２）に取り付けられる側の端部から全周に亘って拡径方向に突出された円板状のフランジ部５ｃとを有している。また、フランジ部５ｃには、各ボルト７ｂを貫通させる貫通孔５ｄや、各ボルト７ｂの頭部を逃がす切欠凹部５ｅが設けられている。さらに、フランジ部５ｃには、ボールスプラインプーリ２０２に取り付けられた複数（本実施形態では３本）のボルト７ｃの頭部を逃がす切欠溝５ｆが設けられている。
【００２４】
スリット部５ｂは、ボールスプラインプーリ２０２に取り付けられる側とは反対側の端部からスリーブ部５ａを一定の幅で軸方向に切り欠くように形成されている。また、４つ（複数）のスリット部５ｂは、スリーブ部５ａの周方向に等間隔に並んで設けられている。
【００２５】
供給量調整部材５では、これらのスリット部５ｂを通してグリースＳをボールねじスプラインシャフト１０３の周囲へと供給することが可能となっている。また、供給量調整部材５では、スリット部５ｂの数や形状（幅や長さなど。）によって、ボールねじスプラインシャフト１０３の周囲へと供給されるグリースＳの量を調整することが可能となっている。
【００２６】
撹拌部材６Ａは、ボールねじスプラインシャフト１０３を貫通させる中心孔６ａを有する円板状の部材からなる。また、撹拌部材６Ａには、ボルト７ｂを貫通させる複数の貫通孔６ｂや、ボルト７ｂの頭部を逃がす複数の切欠凹部６ｃ、ボールねじプーリ２０１に取り付けられた複数（本実施形態では２本）のボルト７ｄの頭部を逃がす切欠溝６ｄが設けられている。
【００２７】
撹拌部材６Ａは、ボールスプラインプーリ２０２側の貯留凹部４ｂの内側に向かって突出された少なくとも１つ以上（本実施形態では２つ）の撹拌凸部９Ａを有している。２つ（複数）の撹拌凸部９Ａは、撹拌部材６Ａの周方向に等間隔に並んで設けられている。
【００２８】
各撹拌凸部９Ａは、貯留凹部４内のグリースＳをボールスプラインプーリ２０２側に向かって撹拌し、且つ、貯留凹部４内のグリースＳをボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって撹拌する形状を有している。
【００２９】
具体的に、本実施形態の撹拌凸部９Ａは、ボールねじスプラインシャフト１０３の軸方向と直交する方向から見たときに、ボールスプラインプーリ２０２側に向かって円弧状に突出され、ボールねじスプラインシャフト１０３の軸方向から見たときに、ボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって円弧状に突出された球面形状を有している。
【００３０】
これにより、貯留凹部４の内側で撹拌凸部９Ａが周回したときに、貯留凹部４内のグリースＳをボールスプラインプーリ２０２側に向かって撹拌し、且つ、貯留凹部４内のグリースＳをボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって撹拌することが可能である。
【００３１】
以上のような構成を有する潤滑剤供給機構１Ａを備えたロボット１００では、貯留凹部４（貯留部２）にグリースＳを貯留した状態で、ボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との回転差を利用して、貯留凹部４内のグリースＳを撹拌部材６Ａの撹拌凸部９Ａにより撹拌しながら、供給量調整部材５のスリット部５ｂを通してボールねじスプラインシャフト１０３の周囲にグリースＳを供給することが可能である。
【００３２】
これにより、ボールねじスプラインシャフト１０３の外周面（摺動面）に適量のグリースＳを継続的に塗布することが可能である。したがって、このような潤滑剤供給機構１Ａを備えるロボット１００では、稼働時間を大幅に延ばすことが可能である。
【００３３】
本実施形態のロボット１００では、このような潤滑剤供給機構１Ａを用いることによって、ボールねじスプラインシャフト１０３に対するグリースＳの供給を容易に行うことができ、且つ、グリースＳを供給するのに必要なメンテナンス間隔を広げることが可能である。したがって、本実施形態によれば、ロボット１００の稼働率が高めて、このロボット１００による生産性を向上させることが可能である。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図６〜図８に示す潤滑剤供給機構１Ｂについて説明する。
【００３５】
なお、図６は、潤滑剤供給機構１Ｂの一部を透視して示す斜視図である。図７は、潤滑剤供給機構１Ｂが備える撹拌部材６Ｂの構成を示す平面図である。図８は、潤滑剤供給機構１Ｂが備える撹拌部材６Ｂの構成を示す側面図である。また、以下の説明では、上記潤滑剤供給機構１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【００３６】
本実施形態のボールねじスプラインシャフト１０３には、図６〜図８に示すように、上記潤滑剤供給機構１Ａの代わりに、潤滑剤供給機構１Ｂが設けられている。また、潤滑剤供給機構１Ｂは、上記撹拌部材６Ａの代わりにボールねじプーリ２０１に取り付けられた撹拌部材６Ｂを有している。
【００３７】
撹拌部材６Ｂは、ボールスプラインプーリ２０２側の貯留凹部４ｂの内側に向かって突出された少なくとも１つ以上（本実施形態では２つ）の撹拌凸部９Ｂを有している。２つ（複数）の撹拌凸部９Ｂは、撹拌部材６Ｂの周方向に等間隔に並んで設けられている。
【００３８】
各撹拌凸部９Ｂは、貯留凹部４内のグリースＳをボールスプラインプーリ２０２側に向かって撹拌し、且つ、貯留凹部４内のグリースＳをボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって撹拌する形状を有している。
【００３９】
具体的に、本実施形態の撹拌凸部９Ｂは、ボールねじスプラインシャフト１０３の軸方向と直交する方向から見たときに、ボールスプラインプーリ２０２側に向かって漸次幅が狭くなるように突出され、ボールねじスプラインシャフト１０３の軸方向から見たときに、ボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって漸次幅が狭くなるように突出されたテーパー形状を有している。
【００４０】
これにより、貯留凹部４の内側で撹拌凸部９Ｂが周回したときに、貯留凹部４内のグリースＳをボールスプラインプーリ２０２側に向かって撹拌し、且つ、貯留凹部４内のグリースＳをボールねじスプラインシャフト１０３側に向かって撹拌することが可能である。
【００４１】
以上のような構成を有する潤滑剤供給機構１Ｂでは、貯留凹部４（貯留部２）にグリースＳを貯留した状態で、ボールねじプーリ２０１とボールスプラインプーリ２０２との回転差を利用して、貯留凹部４内のグリースＳを撹拌部材６Ｂの撹拌凸部９Ｂにより撹拌しながら、供給量調整部材５のスリット部５ｂを通してボールねじスプラインシャフト１０３の周囲にグリースＳを供給することが可能である。
【００４２】
これにより、ボールねじスプラインシャフト１０３の外周面（摺動面）に適量のグリースＳを継続的に塗布することが可能である。したがって、このような潤滑剤供給機構１Ｂを備えるロボット１００では、稼働時間を大幅に延ばすことが可能である。
【００４３】
本実施形態のロボット１００では、このような潤滑剤供給機構１Ｂを用いることによって、ボールねじスプラインシャフト１０３に対するグリースＳの供給を容易に行うことができ、且つ、グリースＳを供給するのに必要なメンテナンス間隔を広げることが可能である。したがって、本実施形態によれば、ロボット１００の稼働率が高めて、このロボット１００による生産性を向上させることが可能である。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記供給量調整部材５については、上述したスリット部５ｂを通してボールねじスプラインシャフト１０３の周囲へと供給されるグリースＳの量を調整するため、スリット部５ｂに対応した部分にグリースＳを浸透させる浸透部材（図示せず。）を設けた構成としてもよい。
【００４５】
浸透部材としては、例えば、フェルト等の不織布や、スポンジ等の連続気泡の多孔質体などを用いることができる。また、上記供給量調整部材５は、このような浸透部材を一部に設けた構成に限らず、この供給量調整部材５の全部が浸透部材により構成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１Ａ，１Ｂ…潤滑剤供給機構  ２…貯留部  ３…撹拌部  ４…貯留凹部（凹部）  ５…供給量調整部材  ５ａ…スリーブ部  ５ｂ…スリット部  ５ｃ…フランジ部  ６Ａ，６Ｂ…撹拌部材  ７ａ，７ｂ，７ｃ…ボルト  ８…収容凹部  ９Ａ，９Ｂ…撹拌凸部（凸部）  １００…ロボット  １０１…基台  １０２ａ…第１のアーム  １０２ｂ…第２のアーム  １０３…ボールねじスプラインシャフト  １０４…制御部  １０５ａ…第１のモータ  １０５ｂ…第２のモータ  １０５ｃ…第３のモータ（第１モータ）  １０５ｄ…第４のモータ（第２モータ）  ２０１…ボールねじプーリ  ２０２…ボールスプラインプーリ  Ｓ…グリース（潤滑剤）
【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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