(57)【要約】【課題】  水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）を別個に平行・配置して設計上の自由度を高めようとするものにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離を小さくして小型化を図ることができる水平多関節ロボットを提供すること。【解決手段】  水平多関節機構と、上記水平多関節機構に回転可能に設置された水平回転軸（Ｒ軸）と、上記水平回転軸（Ｒ軸）に対して別個に平行・配置され上記水平回転軸（Ｒ軸）を上下動させる上下並進軸（Ｚ軸）と、を具備した水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受と上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受を上下方向の異なる位置に配置し、その一部が水平方向に重合するように設置したことを特徴とするもの。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平多関節機構と、
上記水平多関節機構に回転可能に設置された水平回転軸（Ｒ軸）と、上記水平回転軸（Ｒ軸）に対して別個に平行・配置され上記水平回転軸（Ｒ軸）を上下動させる上下並進軸（Ｚ軸）と、
を具備した水平多関節ロボットにおいて、
上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受と上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受を上下方向の異なる位置に配置し、その一部が水平方向に重合するように設置したことを特徴とする水平多関節ロボット。
【請求項２】
請求項１記載の水平多関節ロボットにおいて、
上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受及び又は上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受はその一部が上記上下並進軸（Ｚ軸）及び又は上記水平回転軸（Ｒ軸）に重合するように設置されていることを特徴とする水平多関節ロボット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水平多関節ロボットにおいて、
上記水平回転軸（Ｒ軸）の駆動モータと上記上下並進軸（Ｚ軸）の駆動モータが背中合わせの状態で設置されていることを特徴とする水平多関節ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、産業用ロボットとして用いられる水平多関節ロボットに係り、特に、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）を別個に平行・配置して設計上の自由度を高めようとするものにおいて、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離を短くして小型化を図ることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
水平多関節ロボットの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２がある。
まず、特許文献１に記載された発明による旋回アームの上下動ヘッドには、ボールネジ軸である送りねじと、この送りねじに平行に配置されたスプライン軸である上下動軸が設置されている。上記送りねじにはナット部材が螺合されており、送りねじが上下動用モータによって回転駆動されることで上記ナット部材が上下動される。
【０００３】
上記上下動軸は上記ナット部材に一体に取り付けられており、よって、ナット部材の上下動により上記上下動軸が上下動する。また、上記上下動軸にはスプラインナットである筒状ガイドが係合されており、この筒状ガイドが上記上下動用モータとは別のモータによって回転駆動されることにより筒状ガイドひいては上下等軸が回転動作される。
【０００４】
次に、特許文献２であるが、実施例として次のような構成の２自由度駆動機構が記載されている。まず、上側がボールネジで下側がボールスプラインの作動軸が設置されている。上記作動軸のボールねじ部分にはボールねじナットである第１ナットが螺合されており、この第１ナットが直進用モータによって回転駆動されることにより作動軸が上下動される。また、上記作動軸のボールスプライン部分にはスプラインナットである第２ナットが係合されており、この第２ナットが旋回用モータによって回転駆動されることにより作動軸が回転動作される。
【０００５】
特許文献２には、その他に２つの従来技術が記載されている。
第１の従来技術の２自由度駆動機構には、固定フレームに対して上下移動可能な可動フレームが設置されていて、この可動フレームにはボールネジが螺合されている。そして、直進用モータによってボールネジを回転させることにより、上記可動フレームが上下移動される。上記可動フレームの先端には旋回用モータが設置されており、この旋回用モータの出力軸に作動軸が直結されている。
【０００６】
また、第２の従来技術の２自由度駆動機構には、ボールネジと、このボールネジと平行に設置された作動軸がある。上記ボールねじにはナットが螺合されており、このナットには上記作動軸の上端側が軸受を介して回転可能に設置されている。上記ボールねじが直進用モータによって回転されることにより上記作動軸が上下動される。また、上記作動軸の下端にはナット（スプラインナット）に係合されており、このナットが旋回用モータによって回転されることにより上記作動軸が回転される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平３−４４４６７号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６３０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、特許文献２に実施例として記載されている２自由度駆動機構の場合には、上側がボールネジで下側がボールスプラインであるボールネジスプラインが作動軸として採用されており、ボールネジとボールスプラインを別個に平行・配置しない分構成の簡略化・コンパクト化を図ることができる。反面、設計上の自由度（ボールネジとボールスプラインの組み合わせの自由度）が低下してしまうという問題があった。
これは、特許文献２の第１の従来例の２自由度駆動機構の場合は、ボールネジとボールスプラインが同軸に配置されている分構成の簡略化・コンパクト化を図ることができるが、反面、構成が複雑化してしまうという問題があった。
これに対して、特許文献１に記載されている旋回アームの上下動ヘッドの場合には、ボールネジとボールスプラインが別個に平行・配置されているので、設計上の自由度は向上することになるが、構成の簡略化・コンパクト化の点ではやはり不十分であった。特に、送りねじと上下動軸の軸間距離をある程度長くしなければならず、それが構成の簡略化・コンパクト化を阻害する大きな要因になっていた。
又、特許文献２の第２の従来例の２自由度駆動機構の場合も同様であり、ボールネジと作動軸の軸間距離をある程度確保しなければならず、構成の簡略化・コンパクト化を阻害する大きな要因になっていた。
【０００９】
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）を別個に平行・配置して設計上の自由度を高めようとするものにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離を小さくして小型化を図ることができる水平多関節ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するべく本願発明の請求項１による水平多関節ロボットは、水平多関節機構と、上記水平多関節機構に回転可能に設置された水平回転軸（Ｒ軸）と、上記水平回転軸（Ｒ軸）に対して別個に平行・配置され上記水平回転軸（Ｒ軸）を上下動させる上下並進軸（Ｚ軸）と、を具備した水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受と上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受を上下方向の異なる位置に配置し、その一部が水平方向に重合するように設置したことを特徴とするものである。
又、請求項２による水平多関節ロボットは、請求項１記載の水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受及び又は上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受はその一部が上記上下並進軸（Ｚ軸）及び又は上記水平回転軸（Ｒ軸）に重合するように設置されていることを特徴とするものである。
又、請求項３による水平多関節ロボットは、請求項１又は請求項２記載の水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の駆動モータと上記上下並進軸（Ｚ軸）の駆動モータが背中合わせの状態で設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように本願発明の請求項１の水平多関節ロボットによると、水平多関節機構と、上記水平多関節機構に回転可能に設置された水平回転軸（Ｒ軸）と、上記水平回転軸（Ｒ軸）に対して別個に平行・配置され上記水平回転軸（Ｒ軸）を上下動させる上下並進軸（Ｚ軸）と、を具備した水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受と上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受を上下方向の異なる位置に配置し、その一部が水平方向に重合するように設置したため、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）を別個に平行・配置して設計上の自由度を高めようとするものにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離を小さくして小型化を図ることができる。また、上記水平多関節機構の先端のアームを短くすることができ、上記アームの慣性モーメントを低減させることができる。
又、請求項２による水平多関節ロボットによると、請求項１記載の水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の軸受及び又は上記上下並進軸（Ｚ軸）の軸受はその一部が上記上下並進軸（Ｚ軸）及び又は上記水平回転軸（Ｒ軸）に重合するように設置されているため、上記水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離をさらに小さくして小型化を図ることができる。また、上記水平多関節機構の先端のアームをさらに短くすることができ、上記アームの慣性モーメントをさらに低減させることができる。
又、請求項３による水平多関節ロボットによると、請求項１又は請求項２に記載の何れかに記載の水平多関節ロボットにおいて、上記水平回転軸（Ｒ軸）の駆動モータと上記上下並進軸（Ｚ軸）の駆動モータが背中合わせの状態で設置されているため、上記水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離の短縮と相まってさらに小型化することができる。また、上記水平多関節機構の先端のアームをさらに短くすることができ、慣性モーメント低減効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、水平多関節ロボットの正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す図で、水平多関節ロボットの平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＩＶ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
この一実施の形態による水平多関節ロボット１は概略次のような構成になっている。まず、基部３があり、この基部３には第１アーム５がＸ・Ｙ２次元平面内で旋回可能に設置されている。また、この第１アーム５には、第２アーム７がＸ・Ｙ２次元平面内で旋回可能に設置されている。また、この第２アーム７の先端には、水平回転軸（Ｒ軸）としてのスプラインシャフト９とこのスプラインシャフト９を回転させるスプラインシャフト駆動機構１１が設置されている。また、第２アーム７の先端には、上記スプラインシャフト９を上下動させるための上下並進軸（Ｚ軸）としてのボールネジ軸１３とこのボールネジ軸１３を回転させるボールネジ軸駆動機構１５が設置されている。
また、上記スプラインシャフト９の先端（図１中下側）には取付部１６が設けられている。この取付部１６には、図示しない治具、例えば、チャック等のワーク把持機構が取り付けられる。
以下、各部の構成を詳細に説明する。
【００１４】
図３に示すように、上記基部３にはベース１７があり、このベース１７には基部ハウジング１９が立設されている。この基部ハウジング１９の上端（図４中上側端）の開口部は、上側カバー２１によって閉塞されている。上記基部ハウジング１９内には、第１モータ２３が設置されている。
【００１５】
また、上記第１モータ２３の図３中下側には、エンコーダ２５が設置されている。このエンコーダ２５により、上記第１モータ２３の回転が検出される。
【００１６】
また、上記第１モータ２３の図３中上側には第１減速機２７が設置されている。この第１減速機２７は遊星歯車機構による減速機である。上記第１モータ２３の図示しない出力軸は、上記第１減速機２７の入力軸２９に連結されている。
【００１７】
また、図３に示すように、上記第１減速機２７の図３中上側端には、出力軸３１が突出されており、この出力軸３１に既に説明した第１アーム５が固着されている。このような構成により、上記第１モータ２３によって、上記第１減速機２７の出力軸３１を介して、上記第１アーム５が旋回・駆動される。
【００１８】
また、上記基部ハウジング１９の図３中右側には、制御基板収納部３３が設置されている。この制御基板収納部３３の内部に図示しない制御基板が内装されている。また、図１乃至図３に示すように、上記制御基板収納部３３の図２中右側には、コネクタ３５、コネクタ３６、エア用配管ポート３７、コネクタ３９ａ、コネクタ３９ｂ、コネクタ４１ａ、コネクタ４１ｂが設置されている。
また、図１、図２に示すように、コネクタ３９ａにはケーブル４３ａが接続され、コネクタ３９ｂにはケーブル４３ｂが接続され、コネクタ４１ａにはケーブル４５ａが接続され、コネクタ４１ｂには図示しないケーブル（図１中ケーブル４５ａの奥に配置されている。）が接続される。
また、上記エア用配管ポート３７には、図示しないエア吸引用の配管が接続される。
【００１９】
また、上記制御基板収納部３３と、第２アーム７間には自立ケーブルチューブ４７が設置されている。この自立ケーブルチューブ４７内に図示しないケーブルが貫通され、それにより、上記制御基板収納部３３と上記第２アーム７間の配線が成される。
【００２０】
図４に示すように、上記第２アーム７には、まず、第２アームハウジング４９がある。この第２アームハウジング４９の図４中右端側には、第２モータ５１が設置されている。
【００２１】
また、上記第２モータ５１の図４中上側にも、前記したエンコーダ２５が設置されており、これによって上記第２モータ５１の回転が検出される。
【００２２】
また、上記第２モータ５１の図４中下側には、第２減速機５３が設置されている。この第２減速機５３も前記第１減速機２７と同様の構成を成す遊星歯車機構による減速機である。上記第２モータ５１の図示しない出力軸は、上記第２減速機５３の入力軸５５に連結されている。
【００２３】
また、上記第２減速機５３の図示しない出力軸は、ジョイント５７を介して第１アーム５に固着されている。このような構成により、上記第２モータ５１によって、上記第２アーム７が、上記第１アーム５に対して、旋回・駆動される。
【００２４】
また、図４に示すように、上記第２アームハウジング４９には、前記ボールねじ軸駆動機構１５が設置されている。このボールねじ軸駆動機構１５は、次のような構成となっている。
まず、ボールねじ軸駆動用モータ５９がある。このボールねじ軸駆動用モータ５９の図４中下側にも、前記したエンコーダ２５が設置されており、これによって上記ボールねじ軸駆動用モータ５９の出力軸６１の回転を検出する。
【００２５】
また、上記ボールねじ軸駆動用モータ出力軸６１の上端側（図４上端側）には、タイミングプーリ６３が固着されている。このタイミングプーリ６３の外周側には歯部６５が形成されている。
【００２６】
また、上記第２アームハウジング４９には、軸受６７、６７を介して、前記ボールネジ軸１３が回転可能に立設されている。上記ボールネジ軸１３は、その外周面に螺旋溝６９が形成されたボールネジ軸本体７１と、このボールネジ軸本体７１の図４中下側に形成された下側縮径部７３と、このボールネジ軸本体７１の図４中上側に形成された上側縮径部７５とから構成されている。上記ボールネジ軸１３の下側縮径部７３が上記軸受６７、６７の内周側に圧入されている。
【００２７】
また、上記ボールねじ軸駆動用モータ５９の図４中左側には、電磁ブレーキ７９が設置されている。この電磁ブレーキ７９には、まず、図４中上側に電磁ブレーキケース８１があり、この電磁ブレーキケース８１の図４中下側には、軸受収納部８３が設置されている。
【００２８】
上記軸受収納部８３内には、軸受８５、８５が設置されている。これら軸受８５、８５の内周側に、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５が圧入されている。これにより、上記ボールネジ軸１３は、上記軸受８５、８５によっても、回転可能に支持されている。
【００２９】
また、上記電磁ブレーキケース８１内には、電磁ブレーキ本体８７が設置されている。この電磁ブレーキ本体８７には、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５が貫通している。また、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５の、上記軸受８５、８５より図４中上側には、ハブ９１が固着されている。
【００３０】
上記電磁ブレーキ本体８７内には電磁石９３が内装されている。また、上記電磁ブレーキ本体８７には複数（本実施の形態の場合には３本）のネジ９５が立設されており、このネジ９５によりサイドプレート９７が上記電磁ブレーキ本体８７の図４中下側に離間されて固定されている。また、サイドプレート９７と電磁ブレーキ本体８７との間には、アーマチュア９９が設置されており、このアーマチュア９９の図４中下側にはブレーキ板１０１が設置されている。
なお、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５は、上記サイドプレート９７、上記アーマチュア９９、上記ブレーキ板１０１を貫通している。
【００３１】
また、上記電磁ブレーキ本体８７内には上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５に貫通されたコイルバネ１０３が設置されている。また、上記電磁ブレーキ本体８７の図４中上側にはバネ押え１０５が設置されており、上記コイルバネ１０３は上記バネ押え１０５と上記アーマチュア９９との間に介挿されている。
【００３２】
上記アーマチュア９９は、常時は上記コイルバネ１０３の弾性力によって図４中下側に付勢されている。このときは、上記コイルバネ１０３は上記アーマチュア９９を介して上記ブレーキ板１０１をハブ９１に押し付けており、上記ボールネジ軸１３の回転が規制されている。しかし、上記電磁石９３に通電を行うと、上記コイルバネ１０３の弾性力に抗して上記アーマチュア９９が図４中上側に移動し、上記ハブ９１と上記ブレーキ板１０１との接触が解除される。これにより、上記ボールネジ軸１３の回転の規制が解除される。
なお、上記ボールネジ軸１３の回転を規制することで、スプラインシャフト９のＺ軸方向（図４中上下方向）の位置を維持するようにしている。
【００３３】
また、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５の図４中上端側は、上記電磁ブレーキケース８１に対して、軸受１０７を介して回転可能に支持されている。上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５の図４中上端側は上記軸受１０７の内周側に圧入されている。また、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５の図４中上端は上記軸受１０７を貫通し、上記電磁ブレーキ７９の図４中上側に突出されている。
【００３４】
また、上記ボールネジ軸１３の上側縮径部７５の上端側（図４上端側）には、タイミングプーリ１０９が固着されている。このタイミングプーリ１０９の外周側には歯部１１１が形成されている。また、前記タイミングプーリ６３と上記タイミングプーリ１０９との間にはタイミングベルト１１３が巻回されている。
【００３５】
また、上記ボールネジ軸１３には、ボールねじナット１１５が螺合されている。このボールねじナット１１５には、まず、ボールねじナット本体１１７がある。このボールねじナット本体１１７の内周面には螺旋溝１１９が形成されている。また、上記ボールねじナット本体１１７内には図示しない無負荷循環路が形成されている。上記ボールねじナット本体１１７の両端にはエンドキャップ１２１ａ、１２１ｂが設置されている。これらエンドキャップ１２１ａ、１２１ｂ内には、それぞれ図示しないリターン路が形成されている。
【００３６】
上記ボールネジ軸１３の螺旋溝６９と上記ボールねじナット本体１１７の螺旋溝１１９との間の空間、上記エンドキャップ１２１ａの図示しないリターン路、上記ボールねじナット本体１１７の図示しない無負荷循環路、及び、上記エンドキャップ１２１ｂの図示しないリターン路には、複数のボール１２３が転動・循環している。
【００３７】
また、上記ボールねじ軸駆動機構１５の図４中左側には、前記スプラインシャフト駆動機構１１が設置されている。まず、前記ボールねじ軸駆動用モータ５９と略同軸上であって背中合わせの状態で（図４中下側に）スプラインシャフト駆動用モータ１２５が設置されている。
上記ボールねじ軸駆動用モータ５９と上記スプラインシャフト駆動用モータ１２５を略同軸上であって背中合わせに配置することにより、装置の小型化を図らんとするものである。
【００３８】
また、上記スプラインシャフト駆動用モータ１２５の図４中上側にも、前記第１モータ２３で説明したエンコーダ２５と同じ構成のエンコーダ２５が設置されており、これによって上記スプラインシャフト駆動用モータ１２５の回転を検出する。
【００３９】
また、上記スプラインシャフト駆動用モータ１２５の出力軸１２７の下端側（図４下端側）には、タイミングプーリ１２９が固着されている。このタイミングプーリ１２９の外周側には歯部１３１が形成されている。
【００４０】
また、上記ボールネジ軸１３の図４中左側には、上記ボールネジ軸１３と平行に前記スプラインシャフト９が設置されている。上記第２アームハウジング４９の図４中左端側には、タイミングプーリ１３３が軸受１３５を介して回転可能に設置されている。上記タイミングプーリ１３３の外周側には歯部１３７が形成されている。また、上記軸受１３５は、クロスローラタイプの軸受で、上記タイミングプーリ１３３の下端部が、その内周側に圧入されている。
【００４１】
また、上記タイミングプーリ１２９と上記タイミングプーリ１３３との間にはタイミングベルト１３９が巻回されている。
【００４２】
また、上記タイミングプーリ１２９の内側には、スプラインナット１４１が固着されている。上記スプラインナット１４１には貫通孔１４３が形成されており、この貫通孔１４３の内周面に一部が開口された転動路１４５、１４７が形成されており、上記転動路１４５内を複数のボール１５３が転動しており、上記転動路１４７内を複数のボール１５５が転動している。
【００４３】
また、上記スプラインシャフト９の側面には図４中上下方向に延長されたスプライン溝１４９、１５１が形成されており、上記スプラインナット１４１のボール１５３は上記スプライン溝１４９に係合されており、上記スプラインナット１４１のボール１５５は上記スプライン溝１５１に係合されている。
【００４４】
また、前記ボールねじ軸駆動機構１５のボールねじナット１１５には、連結部材１５７が固着されている。上記スプラインシャフト９の図４中上端側は、上記連結部材１５７に対して、軸受１５９、１５９を介して、回転可能に支持されている。
【００４５】
また、上記ボールねじ軸１３の軸受６７と上記スプラインシャフト９の軸受１３５は、図４中上下方向の異なる位置に配置されており、上記軸受６７と上記軸受１３５とが水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に干渉しないようになっている。そして、上記軸受６７と上記軸受１３５はその一部が水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に重合するように設置されている。さらに、この実施の形態の場合には、上記ボールネジ軸１３と上記軸受１３５の一部が水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に重合するようになっている。このように構成することにより上記ボールネジ１３とスプラインシャフト９の軸間距離を短くして第２アームを短縮させ装置の小型化を図らんとするものである。
【００４６】
次に、この一実施の形態による水平多関節ロボット１の作用について説明する。
まず、第１モータ２３が回転・駆動されると、第１アーム５が基部３に対してＸ・Ｙ２次元平面内で旋回動作される。また、第２モータ５１が回転・駆動されると、第２アーム７が上記第１アーム５に対してＸ・Ｙ２次元平面内で旋回動作される。これにより、スプラインシャフト９の先端が、Ｘ・Ｙ２次元平面内の任意の位置に移動される。
【００４７】
また、ボールねじ軸駆動用モータ５９が回転駆動されると、ボールねじナット１１５ひいてはスプラインシャフト９がＺ軸方向（図４中上下方向）に移動される。また、スプラインシャフト駆動用モータ１２５が回転駆動されると、上記スプラインシャフト９が回転される。そして、スプラインシャフト９の先端の取付部１６に、例えば、チャック等のワーク把持機構を取り付けた場合には、このワーク把持機構によってワークが把持され、そのワークが任意の場所から任意の場所に移動され、且つ、その向きが任意に変更される、といった作業が行われることになる。
【００４８】
また、上記軸受６７と上記軸受１３５はその一部が水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に重合するようになっており、さらに、上記ボールネジ軸１３と上記軸受１３５もその一部が水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に重合するようになっているので、上記ボールネジ軸１３と上記スプラインシャフト９の軸間距離の短縮が図られている。
また、上記ボールネジ軸１３と上記スプラインシャフト９の軸間距離が短縮されたことにより、上記第２アーム７の長さ（図４中左右方向の大きさ）が短くなっており、上記第２アーム７を旋回動作される際の慣性モーメントが低減されるようになっている。
【００４９】
次に、この一実施の形態による水平多関節ロボット１の効果について説明する。
まず、水平回転軸（Ｒ軸）としてのスプラインシャフト９と上下並進軸（Ｚ軸）としてのボールネジ軸１３の軸間距離を短くすることができ、それによって、上記第２アーム７の長さが短くなり装置の小型化を図ることができる。これは、ボールねじ軸駆動機構１５の軸受６７とスプラインシャフト駆動機構１１の軸受１３５を図４中上下方向の異なる位置に配置して水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に干渉しないようにし、且つ、上記軸受６７と上記軸受１３５をその一部が水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に重合するように配置したことによる。
特に、本実施の形態の場合には、上記ボールねじ軸駆動機構１５のボールネジ軸１３と、上記スプラインシャフト駆動機構１１の軸受１３５も水平方向（図４中左右方向及び紙面垂直方向）に一部重合するように配置されているので、水平回転軸（Ｒ軸）としてのスプラインシャフト９と上下並進軸（Ｚ軸）としてのボールネジ軸１３の軸間距離を大幅に短くすることができ、これにより第２アーム７ひいては水平多関節ロボット１を大幅に小型化することができる。
【００５０】
また、上記第２アーム７の長さ（図４中左右方向の大きさ）を短くすることにより、上記第２アーム７が旋回動作される際の慣性モーメントを低減させることができ、それによって、精度の向上、動作の迅速化を図ることができる。
【００５１】
更に、ボールねじ軸駆動用モータ５９とスプラインシャフト駆動用モータ１２５を略同軸状に上下に重ねて背中合わせの状態で配置しているので、そのことによっても、上記水平多関節ロボット１を小型化することができる。また、これによっても、上記第２アーム７の長さ（図４中左右方向の大きさ）が短くなり、上記第２アーム７が旋回動作される際の慣性モーメントを低減させることができる。
【００５２】
なお、本発明は前記一実施の形態に限定されない。
例えば、前記一実施の形態の場合には、軸受６７と軸受１３５をその一部が水平方向に重合するように配置したが、それ以外の軸受８５、１０７、軸受１５９についても、相互に同様の構成を採用することが考えられる。
また、前記一実施の形態では、上下並進軸（Ｚ軸）としてのボールねじ軸が水平回転軸（Ｒ軸）の軸受と水平方向に重合するようになっているが、水平回転軸（Ｒ軸）が、上下並進軸（Ｚ軸）の軸受と水平方向に重合するようにしてもよいし、その両方でもよい。
また、前記一実施の形態における水平多関節機構は第１アームと第２アームとから構成されているが、第１アームのみの場合、３つ以上のアームが連結されている場合、等様々な構成が想定される。
その他図示した構成は一例でありそれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば、産業用ロボットとして用いられる水平多関節ロボットに係り、特に、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）を別個に平行・配置して設計上の自由度を高めようとするものにおいて、水平回転軸（Ｒ軸）と上下並進軸（Ｚ軸）の軸間距離を小さくして小型化を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、工場の生産ラインで用いられる産業用ロボットに好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１  水平多関節ロボット
５  第１アーム
７  第２アーム
９  スプラインシャフト（水平回転軸（Ｒ軸））
１３  ボールネジ軸（上下並進軸（Ｚ軸））
５９  ボールネジ駆動用モータ（上下並進軸（Ｚ軸）の駆動モータ）
６７  軸受（上下並進軸（Ｚ軸）の軸受）
１２５  スプラインシャフト駆動用モータ（水平回転軸（Ｒ軸）の駆動モータ）
１３５  軸受（水平回転軸（Ｒ軸）の軸受）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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