(57)【要約】【課題】ロボットの関節軸を駆動させるモータの保守性を向上させる技術を提供する。【解決手段】モータ交換用アダプタ１０は、モータ８１を固定するハウジング８７と、前記モータ８１に固定されベルト８３を介して回転駆動力を伝達するプーリ８２との間に掛け渡されて、前記ハウジング８７から前記モータ８１を取り外すための空間を回避するように配置可能な形状を有し、前記モータ８１が固定されている前記ハウジング８７および前記モータ８１に固定されている前記プーリ８２にそれぞれ固定される固定部を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを固定するハウジングと、前記モータに固定されベルトを介して回転駆動力を伝達するプーリとの間に掛け渡されて、前記ハウジングから前記モータを取り外すための空間を回避するように配置可能な形状を有し、前記モータが固定されている前記ハウジングおよび前記モータに固定されている前記プーリにそれぞれ固定される固定部を備えるモータ交換用アダプタ。
【請求項２】
前記固定部が、前記ハウジングに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第１貫通孔と、前記プーリに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第２貫通孔とを備える請求項１に記載のモータ交換用アダプタ。
【請求項３】
前記モータ交換用アダプタが前記ハウジングと前記プーリとに掛け渡されて固定された状態で、前記プーリを前記モータに固定している締結具にアクセス可能にする開口部を備える請求項１または請求項２に記載のモータ交換用アダプタ。
【請求項４】
前記プーリを収容する空間を封止するように前記ハウジングに固定され、前記ハウジングから前記モータを取り外すための空間を回避するように配置可能な形状を有するハウジングカバーと、
該ハウジングカバーに設けられた第３貫通孔に挿入され、前記プーリの表面に突き当たる第１突当面と前記ハウジングカバーの表面に突き当たる第２突当面とを備えるスリーブとを備え、
該スリーブが、前記第１突当面に開口し前記プーリに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第４貫通孔と、前記第２突当面に開口し前記ハウジングカバーに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第５貫通孔とを備える請求項１に記載のモータ交換用アダプタ。
【請求項５】
モータを固定するハウジングと、前記モータに固定されベルトを介して回転駆動力を伝達するプーリとの間にモータ交換用アダプタを掛け渡して、モータ交換用アダプタを前記ハウジングおよび前記プーリにそれぞれ固定する固定ステップと、
前記プーリと前記モータとの固定を取り外すプーリ取り外しステップと、
前記ハウジングから前記モータを取り外すモータ取り外しステップとを含むモータの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ交換用アダプタおよびモータの交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの関節軸の駆動機構として、モータの駆動力をプーリとベルトを介して関節軸に伝達させる機構が用いられる場合がある。複数の関節軸として、モータやベルトを含むモータユニットを複数備えたロボットが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの駆動力を関節軸の駆動機構として用いたロボットでは、使用状況に応じて劣化したモータを交換する必要がある。モータがベルトを介して駆動力を伝達する駆動機構では、モータ交換時に、モータの回転軸に固定されたプーリに係合するベルトのテンションを緩めてから別のモータに交換した後、再度プーリに係合するベルトのテンションを掛ける必要がある。すなわち、モータを交換するたびに、プーリに係合するベルトのテンションを調整する必要があり、モータの保守性が悪かった。
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、モータやプーリを含むモータユニットごとをハウジングから取り外しできるため、交換するモータと関係のないモータの駆動力を伝達するベルトのテンションを調整する必要がない。しかし、交換するモータの駆動力を伝達するベルトについては、ベルトのテンションを緩めてからでないと当該モータを交換できず、モータ交換のためにベルトのテンションの調整が必要であった。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ロボットの関節軸を駆動させるモータの保守性を向上させる技術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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、モータを固定するハウジングと、前記モータに固定されベルトを介して回転駆動力を伝達するプーリとの間に掛け渡されて、前記ハウジングから前記モータを取り外すための空間を回避するように配置可能な形状を有し、前記モータが固定されている前記ハウジングおよび前記モータに固定されている前記プーリにそれぞれ固定される固定部を備えるモータ交換用アダプタである。
【０００８】
本態様によれば、モータが取り付けられているハウジングと、モータに固定されているプーリとの間にモータ交換用アダプタを掛け渡すように配置すると、モータ交換用アダプタがハウジングからモータを取り外すための空間を回避するように配置される。この状態で、モータ交換用アダプタを固定部によりハウジングおよびプーリにそれぞれ固定した状態で、モータからプーリを切り離し、ハウジングからモータを取り外すことにより、モータに取り付けられていた位置にプーリが維持される。すなわち、ロボットの使用状況に応じて劣化したモータを交換する際に、プーリの位置を移動させずに済むので、プーリに回し掛けられているベルトのテンションを緩めずにモータを交換することができる。したがって、ロボットにおけるモータの保守性が向上する。
【０００９】
上記態様においては、前記固定部が、前記ハウジングに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第１貫通孔と、前記プーリに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第２貫通孔とを備えていてもよい。
このようにすることで、モータ交換用アダプタをハウジングとプーリとに掛け渡すように配置する際に、アダプタの固定部の第１貫通孔をハウジングのネジ孔に一致させ、第２貫通孔をプーリのネジ孔に一致させて配置し、これら第１貫通孔および第２貫通孔を貫通させたボルトをネジ孔にそれぞれ締結することにより、モータ交換用アダプタによってプーリをハウジングに容易に固定することができる。
【００１０】
上記態様においては、前記モータ交換用アダプタが、前記ハウジングと前記プーリとに掛け渡されて固定された状態で、前記プーリを前記モータに固定している締結具にアクセス可能にする開口部を備えていてもよい。
このようにすることで、開口部を介して締結具にアクセスすることで、モータ交換用アダプタによってハウジングに対するプーリの位置が固定された状態で、プーリからモータを取り外すことができる。
【００１１】
上記態様においては、前記プーリを収容する空間を封止するように前記ハウジングに固定され、前記ハウジングから前記モータを取り外すための空間を回避するように配置可能な形状を有するハウジングカバーと、該ハウジングカバーに設けられた第３貫通孔に挿入され、前記プーリの表面に突き当たる第１突当面と前記ハウジングカバーの表面に突き当たる第２突当面とを備えるスリーブとを備え、該スリーブが、前記第１突当面に開口し前記プーリに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第４貫通孔と、前記第２突当面に開口し前記ハウジングカバーに設けられたネジ孔に締結されるボルトを貫通させる第５貫通孔とを備えてもよい。
このようにすることで、スリーブがハウジングカバーに形成された第３貫通孔に挿入されると、スリーブにおける第１突当面がプーリの表面に突き当たると共にスリーブにおける第２突当面がハウジングカバーの表面に突き当たる。この状態で、第５貫通孔に挿入されたボルトによりハウジングカバーに対するスリーブの位置が固定され、第４貫通孔に挿入されたボルトによりスリーブに対するプーリの位置が固定される。これにより、ハウジングカバーを固定しているハウジングに対してプーリの位置が固定されるため、プーリに固定されているモータを取り外しても、プーリに回しかけられているベルトのテンションは変わらない。よって、モータの交換前後で、プーリに回し掛けられているベルトのテンションを緩めずにモータを交換できるため、ロボットにおけるモータの保守性がより向上する。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、モータを固定するハウジングと、前記モータに固定されベルトを介して回転駆動力を伝達するプーリとの間にモータ交換用アダプタを掛け渡して、モータ交換用アダプタを前記ハウジングおよび前記プーリにそれぞれ固定する固定ステップと、前記プーリと前記モータとの固定を取り外すプーリ取り外しステップと、前記ハウジングから前記モータを取り外すモータ取り外しステップとを含むモータの交換方法を提供する。
【００１３】
本態様によれば、固定ステップにおいてモータ交換用アダプタがハウジングおよびプーリに固定されると、モータに取り付けられていたプーリの位置が固定される。プーリの位置が固定された状態で、プーリからモータが取り外され、モータがハウジングから取り外されることにより、モータに取り付けられていた位置にプーリが維持される。すなわち、ロボットの使用状況に応じて劣化したモータを交換する際に、プーリの位置を移動させずに済むので、プーリに回し掛けられているベルトのテンションを緩めずにモータを交換することができ、ロボットにおけるモータの保守性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロボットの関節軸を駆動させるモータの保守性を向上させる技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る交換アダプタが用いられてモータ交換が行われるロボットの概略斜視図である。
【図２】ロボットの第２アームに内蔵された部品の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るモータ交換用の交換アダプタの斜視図である。
【図４】交換アダプタがハウジング本体に固定された場合の説明図である。
【図５】交換アダプタがハウジング本体に固定された場合の一部の正面図である。
【図６】交換アダプタがハウジング本体に固定された場合の一部の断面図である。
【図７】Ｊ５軸モータを交換する場合の交換処理のフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る交換アダプタが取り付けられたロボットの一部の断面図である。
【図９】交換アダプタおよびその周辺の部材の分解斜視図である。
【図１０】変形例に係る交換アダプタが取り付けられたロボットの一部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係るモータ交換用の交換アダプタ（モータ交換用アダプタ）１０を用いてモータ交換が行われるロボット１について、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は、本実施形態に係る交換アダプタ１０が用いられてモータ交換が行われるロボット１の概略斜視図である。本実施形態のロボット１は、６個の軸Ｊ１〜Ｊ６を有する垂直多関節型ロボット等のロボットである。ロボット１は、床面に固定されたベース３と、鉛直な第１軸Ｊ１回りにベース３に対して回転可能に支持された旋回胴４と、水平な第２軸Ｊ２回りに旋回胴４に対して回転可能に支持された第１アーム５と、水平な第３軸Ｊ３回りに第１アーム５に対して回転可能に支持された第２アーム６と、該第２アーム６に対して第３軸Ｊ３と捻れの位置関係にある第４軸Ｊ４回りに回転可能に支持された第１手首要素７と、第４軸Ｊ４に直交する第５軸Ｊ５回りに第１手首要素７に対して回転可能に支持された第２手首要素８と、第５軸Ｊ５に直交する第６軸Ｊ６回りに第２手首要素８に対して回転可能に支持された第３手首要素９と、６個の軸Ｊ１〜Ｊ６の回転駆動を制御する制御装置２とを備えている。
【００１７】
６個の軸Ｊ１〜Ｊ６のそれぞれは、回転駆動するための図示しないモータと、モータの回転角度を検出する図示しないエンコーダとを備えている。制御装置２は、各軸Ｊ１〜Ｊ６のエンコーダから検出されるモータの回転角度を用いて、モータを回転駆動させるフィードバック制御を行っている。制御装置２は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、メモリとで構成されている。
【００１８】
第１手首要素７は、第５軸Ｊ５回りに第２手首要素８を回転させるＪ５軸モータなどを内蔵するハウジング本体８７と、ハウジング本体８７に固定されてハウジング本体８７内部の空間を封止するハウジングカバー８８，８９とを有している。
【００１９】
図２には、ロボット１の第１手首要素７に内蔵された部品を説明するための説明図が示されている。ハウジング本体８７は、第１手首要素７の長手方向に延びる中空の四角柱状の形状を有する。ここで、本実施形態では、第１手首要素７の長手軸方向をＸ軸方向と定義し、平板状のハウジングカバー８８，８９の平面に直交する方向をＹ軸方向と定義し、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸を定義する。なお、定義したＸＹＺ軸の座標系を図２に示し、以降の図でもＸＹＺ軸の座標軸は、図２の座標系と対応している。
【００２０】
ハウジング本体８７には、第５軸Ｊ５回りに第２手首要素８を回転させるＪ５軸モータ（モータ）８１と、第６軸Ｊ６回りに第３手首要素９を回転させるＪ６軸モータ９１とが収納されている。図２に示すように、Ｊ５軸モータ８１の回転軸（以下、単に「モータ軸」とも呼ぶ）は、Ｊ５軸モータ８１からＹ軸正方向に延びており、回転軸のＹ軸正方向側の先端には、第１プーリ８２が固定されている。第１手首要素７のＸ軸正方向側の先端側には、第５軸Ｊ５の回転軸が配置され、当該回転軸に減速機を介して接続されている第２プーリ８４が配置されている。第１プーリ８２と第２プーリ８４との間にはベルト８３が回し掛けられ、ベルト８３を介してＪ５軸モータ８１の回転駆動力が第５軸Ｊ５の回転軸に伝達されるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、ハウジング本体８７にハウジングカバー８９が固定された場合に、ハウジングカバー８９に対向するハウジング本体８７における側面部８９ａには、Ｙ軸正方向から挿入されるボルトを締結するための２つの第１ネジ孔Ｂ１および２つの第２ネジ孔Ｂ２が形成されている。
【００２２】
図２に示すように、ハウジング本体８７に固定されたＪ５軸モータ８１の回転軸に固定された第１プーリ８２に対して、第１ネジ孔Ｂ１がＺ軸正方向側に形成され、第２ネジ孔Ｂ２がＺ軸負方向側に形成されている。２つの第１ネジ孔Ｂ１は、Ｘ軸に平行な同一軸上に形成され、２つの第２ネジ孔Ｂ２も、Ｘ軸に平行な同一軸上に形成されている。Ｘ軸負方向側に位置する第１ネジ孔Ｂ１と第２ネジ孔Ｂ２とは、Ｚ軸に平行な同一軸上に形成され、Ｘ軸正方向側に位置する第１ネジ孔Ｂ１と第２ネジ孔Ｂ２とは、Ｚ軸に平行な同一軸上に形成されている。
【００２３】
ハウジング本体８７に固定されたＪ５軸モータ８１の回転軸に固定された第１プーリ８２には、Ｙ軸正方向から挿入されるボルトを締結するための４つの第３ネジ孔Ｂ３が形成されている。４つの第３ネジ孔Ｂ３は、第１プーリ８２の中心を中心とする同一円周上に、周方向に沿って９０度ごとに配置されている。
【００２４】
図３には、Ｊ５軸モータ８１を交換する場合に用いられる本発明の一実施形態に係るモータ交換用アダプタ（以下、交換アダプタという。）１０の斜視図が示されている。交換アダプタ１０は、ハウジング本体８７に形成された第１ネジ孔Ｂ１および第２ネジ孔Ｂ２を用いてボルトによりハウジング本体８７に固定されるようになっている。また、交換アダプタ１０は、第１プーリ８２に形成された第３ネジ孔Ｂ３を用いてボルトにより第１プーリ８２を固定することができるようになっている。交換アダプタ１０は、例えば、削り出しによって加工された金属製の部材である。
【００２５】
交換アダプタ１０は、平板状のプーリ固定板（固定部）１１と、プーリ固定板１１に対して平行な平面に沿う２つの平板状の脚部（固定部）１４，１５と、プーリ固定板１１の両端と脚部とをそれぞれ連結する連結部１２，１３とを備えている。
【００２６】
プーリ固定板１１には、中心Ｏを中心に所定の半径Ｒで板厚方向に貫通する円形の開口部Ｃ４と、開口部Ｃ４の径方向外側において板厚方向に貫通している４つの第２貫通孔Ｃ３とが形成されている。
【００２７】
開口部Ｃ４は第１プーリ８２を固定しているモータ軸の端部および該モータ軸に第１プーリ８２を固定しているボルトを回避するとともに、工具を用いてボルトを緩めることができる程度の半径Ｒで開口している。
【００２８】
４つの第２貫通孔Ｃ３は、中心Ｏを中心とする同一円周上に、周方向に沿って９０度ごとに配置されている。中心Ｏから第２貫通孔Ｃ３までの半径は、第１プーリ８２における中心から第３ネジ孔Ｂ３（図２）までの半径と同じになるように設定されている。そのため、第２貫通孔Ｃ３に挿入したボルトを、第１プーリ８２における第３ネジ孔Ｂ３に締結することで、交換アダプタ１０に第１プーリ８２を固定することができるようになっている。
【００２９】
図３に示すように、脚部１４，１５には、それぞれ板厚方向に貫通する２つの第１貫通孔Ｃ２が形成されている。脚部１４，１５のそれぞれに形成された２つの第１貫通孔Ｃ２間の距離は、ハウジング本体８７に形成された２つの第２ネジ孔Ｂ２と同じ距離になるように設定されている。第１貫通孔Ｃ２に挿入されたボルトを、ハウジング本体８７における第１ネジ孔Ｂ１および第２ネジ孔Ｂ２に締結することで、交換アダプタ１０を、ハウジング本体８７に固定することができるようになっている。
【００３０】
プーリ固定板１１のプーリとの締結面と脚部１４，１５のハウジング本体との締結面１１ｄとの距離はハウジング本体８７に固定されたＪ５軸モータ８１の回転軸に固定される第１プーリ８２のＹ軸正方向側の面とハウジング本体８７のＹ軸正方向側の面との距離と等しくなるように設定されている。
【００３１】
図４から図６までの各図には、ハウジングカバー８９が取り外されたハウジング本体８７に、交換アダプタ１０が固定された場合の説明図が示されている。図４および図５に示すように、脚部１４における第１貫通孔Ｃ２に挿入された２つのボルトＢＴ１が第１ネジ孔Ｂ１に締結され、脚部１５における第１貫通孔Ｃ２に挿入された２つのボルトＢＴ２が第２ネジ孔Ｂ２に締結されることで、交換アダプタ１０は、ハウジング本体８７に固定される。
【００３２】
図６に示すように、交換アダプタ１０がハウジング本体８７に固定されると、交換アダプタ１０におけるプーリ固定板１１の締結面１１ｄが、第１プーリ８２のＹ軸正方向側の面に接するようになっている。この状態で第１プーリ８２を回転させることにより、第１プーリ８２に形成されている第３ネジ孔Ｂ３と、交換アダプタ１０のプーリ固定板１１に形成されている第２貫通孔Ｃ３との位相を一致させることができる。位相が一致した状態で、４つのボルトＢＴ３が第２貫通孔Ｃ３に挿入されて第３ネジ孔Ｂ３に締結されることで、交換アダプタ１０に対して第１プーリ８２が固定される。
【００３３】
図７には、ハウジング本体８７に固定されたＪ５軸モータ８１をハウジング本体８７から取り外すまでのＪ５軸モータ８１の交換処理のフローチャートが示されている。Ｊ５軸モータ８１の交換処理では、初めに、ハウジング本体８７に取り付けられているハウジングカバー８８，８９を取り外す（ステップＳ１１）。その後、図４に示すように、第１プーリ８２のＹ軸正方向側の面にプーリ固定板１１を被せる交換アダプタ１０を配置し、ボルトＢＴ１，ＢＴ２により、ハウジング本体８７に対して交換アダプタ１０を固定する（図７のステップＳ１２）。
【００３４】
次に、ボルトＢＴ３を第１プーリ８２に形成された第３ネジ孔Ｂ３に締結することで、ハウジング本体８７に固定された交換アダプタ１０に第１プーリ８２を固定する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１２の処理とステップＳ１３とを合わせた処理が、請求項における固定ステップの処理に相当する。
【００３５】
第１プーリ８２が交換アダプタ１０に固定された後、交換アダプタ１０に形成された開口部Ｃ４を介してアクセスされた六角レンチなどの工具によって、図５に示すＪ５軸モータ８１の回転軸に形成されたネジ孔に締結されたボルト（締結具）ＢＴ４が外され、第１プーリ８２からＪ５軸モータ８１を取り外すプーリ取り外しステップが行われる（図７のステップＳ１４）。次に、Ｊ５軸モータ８１をハウジング本体８７に固定しているボルトなどが取り外されることで、ハウジング本体８７からモータが取り外されるモータ取り外しステップが行われる（ステップＳ１５）。
【００３６】
その後、取り外したＪ５軸モータ８１を新たなモータに交換して、新たなモータをハウジング本体８７に固定する（ステップＳ１６）。固定された新たなＪ５軸モータ８１の回転軸と、交換アダプタ１０に固定されている第１プーリ８２とがボルトＢＴ４により固定される（ステップＳ１７）。次に、第１プーリ８２の第３ネジ孔Ｂ３に締結されているボルトＢＴ３を解除することで、交換アダプタ１０から第１プーリ８２が取り外される（ステップＳ１８）。
【００３７】
その後、第１ネジ孔Ｂ１および第２ネジ孔Ｂ２に締結されているボルトＢＴ１，ＢＴ２を解除することで、ハウジング本体８７から交換アダプタ１０が取り外される（ステップＳ１９）。次に、ハウジングカバー８９が第１プーリ８２を収納する空間を封止するように取り付けられて（ステップＳ２０）、Ｊ５軸モータ８１の交換処理が終了する。
【００３８】
このように構成された本実施形態に係るモータ交換用の交換アダプタ１０は、Ｊ５軸モータ８１を固定しているハウジング本体８７とＪ５軸モータ８１の回転軸に固定された第１プーリ８２とに掛け渡すように固定される。これにより、ハウジング本体８７に対して第１プーリ８２の位置を固定した状態で、第１プーリ８２からＪ５軸モータ８１を取り外して、新たなＪ５軸モータ８１に交換することができる。
【００３９】
すなわち、交換アダプタ１０によって固定された第１プーリ８２および第２プーリ８４には、テンションが掛かった状態でベルト８３が回し掛けられているが、ベルト８３のテンションは、Ｊ５軸モータ８１が取り外されても、Ｊ５軸モータ８１が回転駆動する場合と同じテンションに維持される。したがって、本実施形態では、ベルト８３のテンションを緩めずに、Ｊ５軸モータ８１を交換することができ、ロボット１におけるＪ５軸モータ８１の保守性を向上することができるという利点がある。
【００４０】
また、本実施形態のモータ交換用の交換アダプタ１０は、所定の半径Ｒの円形の開口部Ｃ４が形成されたプーリ固定板１１を備えている。Ｊ５軸モータ８１がハウジング本体８７に固定され、Ｊ５軸モータ８１の回転軸に第１プーリ８２が固定されている状態で、交換アダプタ１０がハウジング本体８７に固定されると、プーリ固定板１１に形成された開口部Ｃ４は、Ｊ５軸モータ８１の回転軸と第１プーリ８２とを締結しているボルトＢＴ４に対向する位置に配置される。そのため、交換アダプタ１０に第１プーリ８２が固定されても、交換アダプタ１０に形成された開口部Ｃ４を介してボルトＢＴ４を取り外す六角レンチなどの工具がボルトＢＴ４にアクセスされることで、交換アダプタ１０が第１プーリ８２とＪ５軸モータ８１との取り外しを妨げずに済み、Ｊ５軸モータ８１の保守性が向上する。
【００４１】
図８には、Ｊ５軸モータ８１を交換する場合において、第１プーリ８２を固定するためのハウジングカバー８５およびスリーブ２１を有する第２実施形態に係る交換アダプタ１０ａが示されている。第２実施形態では、ハウジング本体８７に固定されたままのハウジングカバー８５と、ハウジングカバー８５に形成された第３貫通孔８５ｂに挿入されたスリーブ２１とが、交換アダプタ１０ａとして機能するようになっている。そのため、第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成について説明し、第１実施形態と同じ構成についての説明は省略する。
【００４２】
図８に示すように、ハウジングカバー８５は、ハウジング本体８７に固定されて、第１プーリ８２が収容された空間を封止する。ハウジングカバー８５には、Ｊ５軸モータ８１の回転軸に第１プーリ８２を固定するボルトＢＴ４にアクセスできるような開口部Ｃ４ａと、スリーブ２１が挿入される４つの第３貫通孔８５ｂと、ボルトを締結可能な複数の第５ネジ孔Ｂ５とが形成されている。４つの第３貫通孔８５ｂは、開口部Ｃ４ａの周りに９０度ごとに異なる位相の位置に形成されている。図９の分解斜視図に示すように、第５ネジ孔Ｂ５は、第３貫通孔８５ｂのそれぞれの周りに９０度ごとに異なる位相の位置に形成されている。
【００４３】
図９に示すように、スリーブ２１は、第３貫通孔８５ｂの径と同じ外径を有する円板状の小径部２１ｂと、小径部２１ｂと同軸で小径部２１ｂより大きい外径を有するフランジ状の大径部２１ａとを備えている。スリーブ２１には、小径部２１ｂおよび大径部２１ａの中心を厚さ方向に貫通してボルトＢＴ３が挿入されるための第４貫通孔２１ｃと、大径部２１ａにおけるフランジ状の部分を厚さ方向に貫通する４つの第５貫通孔２１ｄとが形成されている。第５貫通孔２１ｄは、スリーブの中心軸ＯＬ２を中心として９０度ごとに異なる位相の位置に形成されている。各第５貫通孔２１ｄには、ハウジングカバー８５の第３貫通孔８５ｂに締結されるボルトＢＴ５が挿入される。
【００４４】
図８に示すように、スリーブ２１における小径部２１ｂの厚さ方向の長さは、スリーブ２１が第３貫通孔８５ｂに挿入されて大径部２１ａにおける第２突当面２２が接する場合に、小径部２１ｂにおける第１突当面２３が第１プーリ８２の側面に接する長さに設定されている。すなわち、スリーブ２１が第３貫通孔８５ｂに挿入されると、第２突当面２２がハウジングカバー８５の表面に接すると共に、第１突当面２３が第１プーリ８２の側面に接するようになっている。
【００４５】
図８に示す状態では、ハウジングカバー８５の第３貫通孔８５ｂにスリーブ２１が挿入された後に、ハウジングカバー８５の第５ネジ孔Ｂ５と第５貫通孔２１ｄとの位相が一致した状態で挿入されたボルトＢＴ５により、ハウジングカバー８５にスリーブ２１が固定されている。また、第３貫通孔８５ｂに挿入されたスリーブ２１の第４貫通孔２１ｃに挿入されたボルトＢＴ３により、スリーブ２１に第１プーリ８２が固定される。
【００４６】
第１プーリ８２の位置が固定された後、ハウジングカバー８５の開口部Ｃ４ａを介して六角レンチ等がＪ５軸モータ８１の回転軸を締結しているボルトＢＴ４にアクセスされることで、第１プーリ８２からＪ５軸モータ８１が取り外される。その後、ハウジング本体８７におけるＹ軸負方向側に固定されているハウジングカバー８８が取り外され、ハウジング本体８７からＪ５軸モータ８１を取り外すことができる。
【００４７】
このように構成された第２実施形態に係る交換アダプタ１０ａは、スリーブ２１が挿入される第３貫通孔８５ｂが形成されているハウジングカバー８５と、ハウジングカバー８５に固定されて、第１プーリ８２を固定するスリーブ２１とを備えている。第３貫通孔８５ｂに挿入されたスリーブ２１における第１突当面２３が第１プーリ８２の側面に接触し、ボルトＢＴ３により、スリーブ２１を介して第１プーリ８２が固定される。
【００４８】
このようにすることで、第１実施形態のように第１プーリ８２が収納された空間を封止しているハウジングカバー８５を取り外さなくても、スリーブ２１を第３貫通孔８５ｂに固定することで、ベルト８３のテンションを緩めずに、Ｊ５軸モータ８１を交換できるため、Ｊ５軸モータ８１の保守性が向上する。
【００４９】
図１０には、第１プーリ８２に回し掛けられたベルト８３のテンションを調整可能なモータアダプタ３０が、ハウジング本体８７と交換アダプタ１０ｂとの間に配置された場合の変形例のロボット１ｂが示されている。モータアダプタ３０は、平板状の形状を有し、図１０に示すように、４隅にＸ軸方向を長軸とする長穴Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂと、アダプタ１０ｂに形成されモータのインロウ部を嵌合させる第２開口部３１と、ボルト締結によりＪ５軸モータを固定する図示しないネジ孔と、ボルト締結により交換アダプタ１０ｂを固定するための図示しないネジ孔とを有している。Ｊ５軸モータはハウジング本体８７に設けられた図示しない貫通孔を貫通してモータアダプタ３０に取り付けられるようになっている。
【００５０】
４つの長穴Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂのそれぞれには、ボルトＢＴ６が挿入され、挿入されたボルトＢＴ６がハウジング本体８７に形成された第１ネジ孔Ｂ１（図１０では図示していない）に締結することで、ハウジング本体８７に対してモータアダプタ３０が固定される。モータアダプタ３０に形成された図示しないネジ孔に、交換アダプタ１０ｂの第１貫通孔Ｃ２に挿入されたボルトＢＴ１，ＢＴ２が締結されることで、モータアダプタ３０に交換アダプタ１０ｂが固定される。
【００５１】
ボルトＢＴ３が第１プーリ８２の側面に形成された第３ボルト孔Ｂ３（図１０では図示していない）に締結することにより、交換アダプタ１０ｂに第１プーリ８２が固定される。変形例の交換アダプタ１０ｂでは、第１実施形態の交換アダプタ１０と比較して、連結部１２ｂ，１３ｂのＹ軸に沿った長さが、モータアダプタ３０のＹ軸に沿った厚さの分だけ短くなっている。そのため、変形例では、ハウジング本体８７と交換アダプタ１０ｂとの間にモータアダプタ３０が挟まれても、交換アダプタ１０ｂのプーリ固定板１１ｂにおける締結面が第１プーリ８２の側面に接するようになっている。
【００５２】
この変形例では、第１プーリ８２を固定する交換アダプタ１０ｂは、モータアダプタ３０を介して、ハウジング本体８７に固定される。モータアダプタ３０は、長穴Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂに挿入されたボルトＢＴ６によりハウジング本体８７に固定される。長穴Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂの長軸に沿って、モータアダプタ３０は、ボルトＢＴ６が締結された第１ネジ孔Ｂ１に対する位置を変化させることができる。すなわち、モータアダプタ３０は、ハウジング本体８７に対してＸ軸に沿って位置を変化させることで、第１プーリ８２と第２プーリ８４との間隔を変化させてベルトにかかるテンションを調整することができる。
【００５３】
図１０に示す変形例では、ハウジング本体８７と交換アダプタ１０ｂとの間にモータアダプタ３０が配置される一形態について説明したが、ハウジング本体８７とＪ５軸モータ８１の取付部との間にモータアダプタ３０ａが配置されてもよい。この場合に、モータアダプタ３０ａは、ハウジング本体８７に対して交換アダプタ１０ｂの逆側に配置され、Ｊ５軸モータ８１とモータアダプタ３０ａとが固定され、モータアダプタ３０ａとハウジング本体８７とが固定される。したがって、交換アダプタ１０ｂによって第１プーリ８２をハウジング本体８７に固定し、第１プーリ８２とＪ５軸モータ８１の回転軸との固定を解除した後に、モータアダプタ３０ａとハウジング本体８７との締結を解除すれば、モータアダプタ３０ａもＪ５軸モータ８１と一体化した状態で交換できる。一方で、第１プーリ８２とＪ５軸モータ８１の回転軸とを取り外した後、ハウジング本体８７に固定されたモータアダプタ３０ａからＪ５軸モータ８１を取り外せば、モータアダプタ３０ａをハウジング本体８７に固定したままで、Ｊ５軸モータ８１のみを交換できる。
【００５４】
上記実施形態では、ハウジング本体８７に収納されたＪ５軸モータ８１を有するロボット１を一例として説明したが、第１実施形態の交換アダプタ１０および第２実施形態の交換アダプタ１０ａについては、種々変形可能である。例えば、垂直多関節型ロボット以外のロボットに使用されるモータ交換に交換アダプタ１０，１０ａが用いられてもよい。交換アダプタ１０，１０ａとしては、第１実施形態の形状に限られず、ハウジング本体８７に対して第１プーリ８２に掛け渡されたベルト８３のテンションを緩めずに固定できる部材であればよい。同じように、第２実施形態のハウジングカバー８５およびスリーブ２１としては、第２実施形態の形状や部材に限られず、ハウジング本体８７に対して第１プーリ８２に掛け渡されたベルト８３のテンションを緩めずに固定できる形状および部材であればよい。
【００５５】
上記第１実施形態の交換アダプタ１０では、ボルトＢＴ３等が挿入されるための第３ネジ孔Ｂ３等が、正円の貫通孔として形成されたが、ボルトが挿入されるネジ孔の形状については、種々変形可能である。例えば、第１実施形態の交換アダプタ１０において、第１貫通孔Ｃ２の内、第３実施形態のように、一方がＸ軸に延びた長軸を有する長穴であってもよいし、Ｚ軸に延びた長軸を有する長穴であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０ａ，１０ｂ  交換アダプタ（モータ交換用アダプタ）
１１  プーリ固定板（固定部）
１４，１５  脚部（固定部）
２１  スリーブ
２１ｃ  第４貫通孔
２１ｄ  第５貫通孔
２２  第２突当面
２３  第１突当面
８１  Ｊ５軸モータ（モータ）
８２  第１プーリ（プーリ）
８３  ベルト
８５  ハウジングカバー
８５ｂ  第３貫通孔
８７  ハウジング本体（ハウジング）
Ｃ２  第１貫通孔
Ｃ３  第２貫通孔
Ｃ４，Ｃ４ａ  開口部
ＢＴ４  ボルト（締結具）
Ｓ１２，Ｓ１３  固定ステップ
Ｓ１４  プーリ取り外しステップ
Ｓ１５  モータ取り外しステップ
【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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【図９】
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【図１０】
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