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WO2021200555A1 - ロボットアーム - Google Patents

ロボットアーム Download PDF

Info

Publication number
WO2021200555A1
WO2021200555A1 PCT/JP2021/012575 JP2021012575W WO2021200555A1 WO 2021200555 A1 WO2021200555 A1 WO 2021200555A1 JP 2021012575 W JP2021012575 W JP 2021012575W WO 2021200555 A1 WO2021200555 A1 WO 2021200555A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
end effector
connector
arm
arm body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/012575
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明紀 谷
一志 成相
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Publication of WO2021200555A1 publication Critical patent/WO2021200555A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Definitions

  • This disclosure relates to a robot arm.
  • Patent Document 1 discloses an articulated robot in which a hand is connected to the tip of an arm. Wiring and piping are laid inside the frame of the arm, and are connected to the connector and the pipe joint in the recess formed on the side surface of the frame. The hand is connected to the connector and the fitting by a striatum.
  • the striatum includes wiring and piping.
  • the robot arm includes a hollow arm body having a plurality of joints, a base supporting the arm body, and from the base to the tip of the arm body.
  • a plurality of wirings arranged through the arm body and a plurality of pipes arranged through the arm body from the base portion to the tip portion are provided, and the plurality of wirings and the plurality of pipes are provided.
  • the plurality of wires extend outward from the tip portion and can be connected to the end effector, and the arm at the base portion includes wiring and piping corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the tip portion.
  • the plurality of pipes can be connected to external wiring extending from the outside of the main body, the plurality of pipes can be connected to the end effector and can be connected to the outside from the tip portion, and can be connected to the external pipes extending from the outside of the arm main body at the base portion. It is possible.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a robot configuration.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the configuration of the end effector.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the wiring and piping configuration of the robot.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion.
  • FIG. 5 is a top view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion.
  • FIG. 6 is a front view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion.
  • FIG. 7 is a top view showing an example of the attachment / detachment configuration of the accessory unit.
  • the end effector E is a component that acts on the object to be processed by the robot 1000, and is attached to the tip of the robot arm 1.
  • the end effector E includes an end effector main body 40 and a wrist member 50.
  • the wrist member 50 is attached to the tip of the robot arm 1, and the end effector main body 40 is attached to the tip of the robot arm 1 via the wrist member 50.
  • the accessory unit 100 is a component having a function corresponding to the configuration of the end effector main body 40, and is attached to the base 20 of the robot arm 1 described later.
  • the accessory unit 100 includes a control device that controls the end effector main body 40.
  • the robot arm 1 is a component that freely moves the end effector E, and includes an arm body 10, a base 20, and a striatum 30.
  • the base portion 20 rotatably supports the arm body 10 and is fixed on the upper surface of the installation portion 2.
  • the base 20 includes a box-shaped connection accommodating portion 21, and an accessory unit 100 is detachably attached to the connection accommodating portion 21.
  • the connection accommodating unit 21 includes connection elements such as an electric connector and a piping joint for connecting to an external device of the robot 1000.
  • the connection accommodating portion 21 may be integrated as a part of the base portion 20 or may be detachable.
  • the arm body 10 rotates the links 11 to 16 arranged in order from the base 20 toward the tip of the arm body 10, the joints JT1 to JT6 for sequentially rotatably connecting the links 11 to 16, and the joints JT1 to JT6.
  • the arm drive devices M1 to M6 for driving are provided.
  • the links 11 to 16 have a hollow structure, and have cavities extending along the extending direction of each of the links 11 to 16.
  • the joints JT1 to JT6 are rotary joints.
  • the arm body 10 has a hollow structure having a plurality of joints JT1 to JT6.
  • the fact that the arm body 10 has a hollow structure may include that the entire arm body 10 has a hollow structure and that a part of the arm body 10 has a hollow structure.
  • the fact that the entire arm body 10 has a hollow structure means that all of the links 11 to 16 and all of the joints JT1 to JT6 have a hollow structure, and that at least all of the links 11 to 16 have a hollow structure. May include.
  • at least some of the joints JT1 to JT6 may have a non-hollow structure.
  • the fact that a part of the arm body 10 has a hollow structure means that at least some of the links 11 to 16 and at least some of the joints JT1 to JT6 have a hollow structure, and that at least one of the links 11 to 16 is non-hollow. It includes the structure and at least some of the joints JT1 to JT6 having a hollow structure, and at least some of the links 11 to 16 having a hollow structure and all of the joints JT1 to JT6 having a non-hollow structure. But it may be.
  • the link 11 is connected to the base 20 via the joint JT1.
  • the link 16 is an example of the tip end portion of the arm body 10, and the interface surface 16a (see FIG. 2), which is the end surface of the link 16, constitutes a mechanical interface for connecting to the end effector E.
  • the interface surface 16a is connected to the wrist member 50 and indirectly connected to the end effector main body 40 via the wrist member 50.
  • the interface surface 16a may be directly connected to the end effector main body 40.
  • the operations of the arm drive devices M1 to M6 are controlled by the robot controller 300, which will be described later.
  • Each of the arm drive devices M1 to M6 uses electric power as a power source and has a servomotor as an electric motor for driving the arm drive devices M1 to M6, but the present invention is not limited thereto.
  • the number of joints of the arm body 10 is not limited to 6, and may be 7 or more or 5 or less.
  • the joint JT1 rotatably connects the base end portion of the link 11 to the base portion 20 about a rotation axis in the vertical direction perpendicular to the upper surface of the installation portion 2.
  • the joint JT2 rotatably connects the base end portion of the link 12 to the tip end portion of the link 11 about a horizontal rotation axis along the upper surface of the installation portion 2.
  • the joint JT3 rotatably connects the base end portion of the link 13 to the tip end portion of the link 12 about a rotation axis in the horizontal direction.
  • the joint JT4 rotatably connects the base end portion of the link 14 to the tip end portion of the link 13 about the rotation axis of the axial center of the link 13 in the longitudinal direction.
  • the joint JT5 rotatably connects the base end portion of the link 15 to the tip end portion of the link 14 about a rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis of the link 14.
  • the joint JT6 rotatably connects the base end portion of the link 16 to the tip end portion of the link 15 around a twisting rotation axis.
  • the arm body 10 as described above can freely move the position of the link 16 to an arbitrary three-dimensional position within the movable range of the arm body 10, and can move the posture of the link 16 to an arbitrary three-dimensional position. It can be freely moved to the posture.
  • the wrist member 50 is a cylindrical member and is connected to the end effector main body 40 at one end in the cylindrical axial direction, and constitutes an accessory part of the end effector E in the present embodiment.
  • the other end of the wrist member 50 in the cylindrical axial direction is configured to be connected to the link 16.
  • the wrist member 50 physically connects the end effector main body 40 and the link 16 in a state of being separated from each other.
  • the wrist member 50 has at least one opening 51 in the cylindrical side wall that communicates inside and outside the side wall.
  • the wrist member 50 is configured to correspond to the configuration of the end effector main body 40.
  • the wrist member 50 is removable from the end effector main body 40, but may be integrated with the end effector main body 40.
  • the striatum 30 includes a plurality of wirings and a plurality of pipes.
  • the striatum 30 does not include wiring and piping corresponding to only one end effector E connected to the link 16, but includes wiring and piping corresponding to a plurality of types of end effectors E that can be connected to the link 16. ..
  • the striatum 30 is arranged from the attachment location of the accessory unit 100 to the link 16, specifically, from the base 20 to the link 16 through the inside of the arm body 10. Specifically, the striatum 30 extends continuously from the base 20 to the link 16 through the inner cavity of the links 11 to 16 and the inside of the base 20.
  • the striatum 30 is arranged from the base 20 to the link 16 through the inside of the arm body 10, the striatum 30 is arranged through the inside of the entire arm body 10, and the striatum 30 is arranged. It may include being disposed through the interior of a portion of the arm body 10. For example, when the striatum 30 is arranged through the inside of the entire arm body 10, the striatum 30 is arranged through all the interiors of the links 11 to 16 and all the interiors of the joints JT1 to JT6. It may also include being placed through at least all the interiors of links 11-16. For example, the striatum 30 may be placed through at least some of the exteriors of joints JT1 to JT6.
  • the arrangement of the striatum 30 through the interior of a portion of the arm body 10 means that the striatum 30 is located inside at least some of the links 11-16 and at least some of the joints JT1 to JT6.
  • the striatum 30 is placed through at least one outside of links 11-16 and at least some inside of joints JT1-JT6, and the striatum 30 is placed through link 11. It may include being placed through at least some of the interiors of ⁇ 16 and all outside of the joints JT1 ⁇ JT6.
  • One end of the striatum 30 reaches the inside of the connection accommodating portion 21 and can be connected to wiring and piping extending from an external device.
  • the other end of the striatum 30 extends from the interface surface 16a of the link 16 to the outside of the link 16 and extends to the inside of the wrist member 50 and to the outside of the wrist member 50 through the opening 51 with the end effector body 40. It is possible to connect.
  • the striatum 30 extends to the outside of the wrist member 50 through a gap between the link 16 formed by the wrist member 50 and the end effector body 40.
  • the striatum 30 extending from the interface surface 16a hinders the connection between the link 16 and the end effector main body 40, and the connection between the link 16 and the end effector main body 40 is an extension of the striatum 30. It is suppressed that it becomes an obstacle.
  • the striatum 30 extends from the interface surface 16a to the outside of the link 16 through the center of the interface surface 16a, which is circular or the like, and is a wrist member from the center. It extends laterally with respect to the cylindrical axis of the wrist member 50 toward the opening 51 of the side wall of the 50. The wrist member 50 suppresses the lateral spread of the striatum 30 and enables the striatum 30 to be made compact.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the configuration of the end effector E according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the wiring and piping configuration of the robot 1000 according to the embodiment.
  • the end effector main body 40 of the end effector E is a welding gun having a spot welding function, and welds a superposed metal plate which is a work W. Can be done.
  • the end effector main body 40 includes a main body 41, electrode tips 42 and 43, a moving mechanism 44, a drive device 45, a welding drive circuit 46, an image pickup device 47, and a temperature detector 48.
  • the main body 41 is configured to be detachably attached to the interface surface 16a of the link 16 or the wrist member 50.
  • the main body 41 has a roughly U-shaped shape.
  • An electrode tip 42 is attached to one U-shaped leg of the main body 41, and an electrode tip 43 is attached to the other U-shaped leg of the main body 41 via a moving mechanism 44.
  • the electrode tips 42 and 43 are located opposite each other.
  • the moving mechanism 44 movably supports the electrode tip 43.
  • the moving mechanism 44 can slide the electrode tip 43 with respect to the main body 41 in the direction of approaching and away from the electrode tip 42.
  • the drive device 45 includes a servomotor as an electric motor, and drives the moving mechanism 44 by the driving force of the servomotor.
  • the welding drive circuit 46 controls the current applied to the electrode tip 42 for welding.
  • the temperature detector 48 detects the temperature of at least one of the electrode tips 42 and 43. In the present embodiment, the temperature detector 48 is a thermoswitch provided between the electrode chip 42 and the welding drive circuit 46, and when the detected temperature becomes a predetermined temperature or higher, the electrode chip from the welding drive circuit 46 The current supplied to 42 is cut off.
  • the image pickup device 47 is a device that captures images of the electrode chips 42 and 43 and the periphery of the electrode chips 42 and 43, and is, for example, a camera that captures a digital image.
  • the image pickup device 47 may be a camera such as a stereo camera that captures an image capable of detecting the distance to the subject.
  • the cooling water channels include a first cooling water channel for cooling the electrode chip 42, a second cooling water channel for cooling the electrode chip 43, and a third cooling water channel for cooling the welding drive circuit 46 including a transformer and the like. including.
  • the end effector main body 40 as described above moves the electrode tip 43 toward the electrode tip 42, thereby pressurizing the work W between the electrode tips 42 and 43 by the electrode tips 42 and 43, while pressing the work W between the electrode tips 42 and 43 onto the electrode tip 42. Apply an electric current.
  • the metal plate of the work W is melted, solidified and welded by the resistance heat generated at the contact portions of the electrode tips 42 and 43.
  • the connector 410 and the joint 420 are provided so as to be exposed from the main body 41.
  • the connector 410 is connected to the wiring inside the main body 41, and is a connection portion for electrically connecting the wiring and the external wiring of the end effector main body 40.
  • the joint 420 is connected to a pipe or a water channel in the main body 41, and is a connecting part for connecting the pipe or the water channel to an external pipe of the end effector main body 40 so as to allow fluid communication.
  • connectors 411 to 415 are provided as the connector 410
  • joints 421 to 425 are provided as the joint 420.
  • the connectors 411 to 415 are examples of the third connector
  • the joints 421 to 425 are examples of the third joint.
  • the connector and “joint” in the present specification and claims may be any electrical connection and any fluid communication connection.
  • the structure and type of the connector and joint may be any structure and type.
  • the connector may be a terminal type such as a round terminal and a giboshi terminal, a socket type such as a plug, a jack and a receptacle, and an outlet type such as an outlet and a plug.
  • the joint may be a joint type such as a joint for connecting pipes and a one-touch joint, or an outlet type such as an outlet and an outlet plug.
  • Connector 411 is a connector capable of transmitting and receiving information, data, and the like, and is, for example, a connector that supports communication such as Ethernet (registered trademark).
  • the connector 411 is connected to the image pickup apparatus 47 via a communication line or the like to enable transmission / reception of image data or the like.
  • the connector 412 is a connector capable of transmitting and receiving signals, and is connected to the temperature detector 48 via a signal line or the like.
  • the connector 413 is a connector capable of transmitting and receiving signals, and is connected to the drive device 45 via a signal line or the like.
  • the connector 413 enables transmission / reception of detection signals of the amount of rotation and the current value with the rotation sensor and the current sensor provided in the servomotor of the drive device 45.
  • the connector 414 is a connector capable of supplying an electric current, and is connected to the drive device 45 via a control line, a power line, or the like.
  • the connector 414 enables supply of a current to the servomotor of the drive device 45 and transmission / reception of a control signal of the supply current.
  • the connector 415 is a connector capable of supplying an electric current, and is connected to the welding drive circuit 46 via a control line, a power line, or the like.
  • the connector 415 enables supply of a current to the electrode chip 42 and transmission / reception of a control signal of the supply current via the welding drive circuit 46.
  • the joint 421 is a joint that receives cooling water from the outside, and is connected to a first cooling water channel and a second cooling water channel for cooling the electrode tips 42 and 43.
  • the joint 421 enables the supply of cooling water to the electrode tips 42 and 43.
  • the joint 422 is a joint that receives cooling water from the outside, and is connected to a third cooling water channel for cooling the welding drive circuit 46.
  • the joint 422 enables the supply of cooling water to the welding drive circuit 46.
  • the joint 423 is a joint that discharges cooling water to the outside, and is connected to a third cooling water channel to enable discharge of cooling water from the end effector main body 40 after cooling the welding drive circuit 46.
  • the joint 424 is a joint that discharges the cooling water to the outside, and is connected to the first cooling water channel to enable the discharge of the cooling water from the end effector main body 40 after cooling the electrode chip 42.
  • the joint 425 is a joint that discharges cooling water to the outside, and is connected to a second cooling water channel to enable discharge of cooling water from the end effector main body 40 after cooling the electrode chip 43.
  • the striatum 30 includes a plurality of wirings 310a to 310f and a plurality of pipes 320a to 320f.
  • Each of the wirings 310a to 310f includes a power line, a control line, a signal line, a communication line, or a combination thereof.
  • the power line, control line, signal line and communication line may be made of metal or optical fiber, respectively.
  • Each of the wirings 310a to 310f has an electric wire configuration, a cable configuration, a harness configuration, or a configuration in which these are combined.
  • the wiring 310a mainly includes a communication line corresponding to Ethernet (registered trademark) and the like.
  • the wirings 310b to 310d mainly include signal lines.
  • the wirings 310e and 310f mainly include a control line and a power line.
  • the pipes 320a to 320d are liquid pipes for circulating liquid, and the pipes 320e and 320f are gas pipes for circulating gas.
  • One end of the wiring 310a to 310f extends outward from the interface surface 16a of the link 16, and a connector 311 is attached to each end.
  • the connector 311 is an example of the first connector.
  • the other ends of the wirings 310a to 310f each extend into the connection accommodating portion 21, and a connector 312 is attached to each end.
  • the connector 312 is an example of the second connector.
  • One end of the pipes 320a to 320f extends outward from the interface surface 16a of the link 16, and a joint 321 is attached to each end.
  • the joint 321 is an example of the first joint.
  • the other ends of the pipes 320a to 320f each extend into the connection accommodating portion 21, and a joint 322 is attached to each end.
  • the joint 322 is an example of the second joint.
  • the connectors 311 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f are electrically connected to the connectors 411, 421, 413, 414 and 415 of the end effector main body 40 by the first connecting member 70A, respectively.
  • the first connecting member 70A includes wiring and connectors 71A and 72A at both ends of the wiring.
  • the connector 71A of the five first connecting members 70A is configured to be connectable to the connector 311 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f, respectively, and is connected to the connector.
  • the connectors 72A of the five first connecting members 70A are configured to be connectable to the connectors 411, 412, 413, 414 and 415, respectively, and are connected to the connectors.
  • the connectors 312 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f are each electrically connected to an external device outside the arm body 10 by the second connecting member 70B.
  • the second connecting member 70B includes wiring and connectors 71B and 72B at both ends of the wiring.
  • the connector 71B of the five second connecting members 70B is configured to be connectable to the connector 312 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f, respectively, and is connected to the connector.
  • the connector 72B of the second connecting member 70B connected to the wiring 310a is configured to be connectable to the connector 91 of the image processing device 400, which is an example of the fourth connector, and is connected to the connector.
  • the image processing device 400 acquires the image data captured by the image pickup device 47 via the first connecting member 70A, the wiring 310a, and the second connecting member 70B, and executes preset image processing.
  • the image processing device 400 outputs the processed image data to the robot controller 300, the display device, and the like.
  • the image processing device 400 is a computer device such as a personal computer.
  • the connector 72B of the second connecting member 70B connected to the wirings 310b, 310d and 310e is configured to be connectable to the connector 91 of the robot controller 300, which is an example of the fourth connector, and is connected to the connector.
  • the robot controller 300 controls the operation of the drive device 45 and the temperature detector 48 via the first connection member 70A, the wiring 310b, 310d or 310e, and the second connection member 70B.
  • the robot controller 300 includes a computer device, a power supply circuit, and the like.
  • the computer device of the robot controller 300 is composed of an arithmetic unit having a processor, a memory, and the like.
  • the memory is composed of a semiconductor memory such as a volatile memory and a non-volatile memory, a hard disk, and a storage device such as an SSD (Solid State Drive).
  • the memory stores a program executed by an arithmetic unit, various fixed data, and the like.
  • the function of the arithmetic unit is realized by a computer system consisting of a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), and a non-volatile memory such as a ROM (Read-Only Memory). good.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit)
  • a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory)
  • a non-volatile memory such as a ROM (Read-Only Memory).
  • Some or all of the functions of the arithmetic unit may be realized by the CPU using the RAM as a work area to execute a program recorded in the ROM.
  • a part or all of the functions of the arithmetic unit may be realized by the above computer system, or may be realized by a dedicated hardware circuit such as an electronic circuit or an integrated circuit, and may be realized by the above computer system and the hardware circuit. It may be realized by a combination.
  • the connector 72B of the second connecting member 70B connected to the wiring 310f is configured to be connectable to the connector 91 of the welding power supply device 500, which is an example of the fourth connector, and is connected to the connector.
  • the welding power supply device 500 supplies electric power to the welding drive circuit 46 via the first connecting member 70A, the wiring 310f, and the second connecting member 70B.
  • the welding power supply device 500 is configured to be controlled in operation by the robot controller 300.
  • the first connecting member 70A enables connection between the connectors 311 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f and the connectors 411, 421, 413, 414 and 415 even if they are configured so as not to be directly connected to each other. do.
  • the second connecting member 70B is configured so that the connectors 312 of the wirings 310a, 310b, 310d, 310e and 310f cannot be directly connected to the connectors 91 of the robot controller 300, the image processing device 400 and the welding power supply device 500. Also allows the connection between the two. Further, when the end effector E according to the present embodiment is connected to the arm main body 10, the wiring 310c is not used.
  • the pipe 320a is connected to the joints 421 and 422 of the end effector main body 40 so as to be able to communicate with each other by the third connecting member 80A.
  • the third connecting member 80A includes one joint 81A, two joints 82A, and two systems of piping connecting the one joint 81A and the two joints 82A.
  • the joint 81A is configured to be connectable to the joint 321 of the pipe 320a and is connected to the joint.
  • the two joints 82A are configured to be connectable to the joints 421 and 422 of the end effector body 40, respectively, and are connected to the joints.
  • the pipe 320a is connected to the cooling water source 600, which is a supply source of the cooling water, so that the fluid can communicate with each other by the fourth connecting member 80B.
  • the fourth connecting member 80B includes one joint 81B, one joint 82B, and one system of piping connecting the joint 81B and the joint 82B.
  • the joint 81B of the fourth connecting member 80B is configured to be connectable to the joint 322 of the pipe 320a, and is connected to the joint.
  • the joint 82B of the fourth connecting member 80B is configured to be connectable to the joint 92 of the cooling water source 600, which is an example of the fourth joint, and is connected to the joint.
  • the cooling water source 600 supplies cooling water to the electrode tips 42 and 43 and the welding drive circuit 46 via the third connecting member 80A, the pipe 320a, and the fourth connecting member 80B.
  • the pipes 320b, 320c and 320d are connected to the joints 423, 424 and 425 of the end effector main body 40 by the third connecting member 80A so as to be able to communicate with each other.
  • the third connecting member 80A includes one joint 81A, one joint 82A, and one system of piping connecting the joint 81A and the joint 82A.
  • the joint 81A of the three third connecting members 80A is configured to be connectable to the joints 321 of the pipes 320b, 320c and 320d, respectively, and is connected to the joints.
  • the joints 82A of the three third connecting members 80A are configured to be connectable to the joints 423, 424 and 425, respectively, and are connected to the joints.
  • the pipes 320b, 320c, and 320d are each connected by the fourth connecting member 80B so as to be able to communicate with the receiving device 700 that receives the cooling water.
  • the fourth connecting member 80B includes three joints 81B, one joint 82B, and three systems of piping connecting the joint 81B and the joint 82B.
  • the three joints 81B of the fourth connecting member 80B are configured to be connectable to the joints 322 of the pipes 320b, 320c and 320d, respectively, and are connected to the joints.
  • the joint 82B of the fourth connecting member 80B is configured to be connectable to the joint 92 of the receiving device 700, which is an example of the fourth joint, and is connected to the joint.
  • the receiving device 700 receives the cooling water after cooling the electrode tips 42 and 43 and the welding drive circuit 46 via the third connecting member 80A, the pipes 320b, 320c and 320d, and the fourth connecting member 80B.
  • the receiving device 700 or the cooling water source 600 may be provided with a cooling device such as a heat exchanger for cooling the cooling water, and may be configured to reuse the received cooling water.
  • the third connecting member 80A enables connection between the joints 321 of the pipes 320a, 320b, 320c and 320d and the joints 421, 422, 423, 424 and 425 even if they are configured so as not to be directly connected.
  • the fourth connecting member 80B enables connection between the joints 322 of the pipes 320a, 320b, 320c and 320d, even if the joints 92 of the cooling water source 600 and the receiving device 700 are configured so as not to be directly connected. Further, when the end effector E according to the present embodiment is connected to the arm main body 10, the gas pipes 320e and 320f are not used.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion 21 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a top view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion 21 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a front view showing an example of the configuration of the connection accommodating portion 21 according to the embodiment.
  • the accessory unit 100 is detachably attached on the upper surface 21a of the connection accommodating portion 21.
  • a plurality of connectors and joints are arranged on the side surface of the connection accommodating portion 21 on the back side of the arm body 10 so as to be exposed from the side surface.
  • the connectors 312a to 312f are arranged as connectors for the end effector main body 40
  • the connectors 331 are arranged as connectors for the arm drive devices M1 to M6 of the arm main body 10.
  • the joints 322a to 322d are arranged as joints for the end effector main body 40.
  • the connectors 312a to 312f are the connectors 312 of the wirings 310a to 310f shown in FIG. 3, respectively.
  • the connector 331 is a connector capable of supplying an electric current, and is connected to the arm driving devices M1 to M6 via a wiring 330 arranged in the arm main body 10.
  • the wiring 330 mainly includes a control line and a power line.
  • the joints 322a to 322d are joints 322 of the pipes 320a to 320d shown in FIG. 3, respectively. Since the joints 322 of the pipes 320e and 320f are not used, they are housed in the connection accommodating portion 21, but if necessary, they can be arranged so as to be exposed from the side surface of the connection accommodating portion 21.
  • the accessory unit 100 is equipped with the fourth connecting member 80B shown in FIG. 3, a control device, and the like.
  • the accessory unit 100 includes a fourth connecting member 80B and a base 101 that supports a control device or the like.
  • the base 101 is composed of a plate-shaped member, and is detachably attached to the connection accommodating portion 21 by a plurality of bolts 105.
  • the accessory unit 100 includes fourth connecting members 80Ba and 80Bb as the fourth connecting member 80B.
  • the fourth connecting member 80Ba is configured to be connected to the joint 322a of the pipe 320a
  • the fourth connecting member 80Bb is configured to be connected to the joints 322b to 322d of the pipes 320b to 320d.
  • the fourth connecting member 80Ba includes one pipe 80Baa and joints 81Ba and 82Ba attached to both ends of the pipe 80Baa.
  • the joint 81Ba is configured to be connectable to the joint 322a and is the joint 81B shown in FIG.
  • the joint 82Ba is configured to be connectable to the joint 92 of the cooling water source 600 shown in FIG. 3, and is the joint 82B shown in FIG.
  • the fourth connecting member 80Bb includes three pipes 80Bba, 80Bbb and 80Bbc, and joints 81Bba, 81Bbb, 81Bbc and 82Bb.
  • Joints 81Bba, 81Bbb and 81Bbc are attached to one end of each of the pipes 80Bba, 80Bbb and 80Bbc.
  • the other end of the pipes 80Bba, 80Bbb and 80Bbc is connected to the joint 82Bb.
  • the joints 81Bba, 81Bbb and 81Bbc are configured to be connectable to the joints 322b, 322c and 322d, respectively, and are the joints 81B shown in FIG.
  • the joint 82Bb is configured to be connectable to the joint 92 of the cooling water receiving device 700 shown in FIG. 3, and is the joint 82B shown in FIG.
  • the attached unit 100 includes a flow rate control valve 102 and flow rate sensors 103 and 104 as control devices.
  • the flow rate sensors 103 and 104 are provided in the pipes 80Bbb and 80Bbc, respectively, detect the flow rate of the cooling water discharged from the end effector main body 40 and flowing through the pipes 80Bbb and 80Bbc, and output the detection result to the robot controller 300.
  • the flow rate sensors 103 and 104 detect the flow rate of the cooling water after cooling the electrode tips 42 and 43, respectively.
  • the flow rate sensors 103 and 104 are flow switches, but the present invention is not limited to this, as long as the flow rate can be detected.
  • the flow rate control valve 102 is arranged in the pipe 80Baa, specifically between the pipe 80Baa and the joint 82Ba, and controls the flow rate of the cooling water supplied from the cooling water source 600.
  • the flow rate control valve 102 is an electromagnetic valve, and its operation is controlled by the robot controller 300.
  • the robot controller 300 may adjust the opening degree of the flow rate control valve 102 based on the detected temperature received from the temperature detector 48 to control the flow rate of the cooling water.
  • the robot controller 300 may detect a leak of cooling water around the electrode chips 42 and 43 based on the opening degree of the flow rate control valve 102 and the detected flow rate received from the flow rate sensors 103 and 104.
  • the attached unit 100 is provided with the above-mentioned control device, but the control device of the attached unit 100 is attached to the end effector main body 40 to be used. Can be changed accordingly.
  • an accessory unit 100 having a control device corresponding to the end effector main body 40 is prepared, and the corresponding accessory unit 100 is connected according to the end effector main body 40 to be used. It may be attached to the accommodating portion 21.
  • the control device mounted on the attached unit 100 is not limited to the flow rate control valve 102 and the flow rate sensors 103 and 104.
  • the control device may include a device related to the control of gas and / or liquid supplied to the end effector body 40.
  • the device may be any valve such as a water stop valve, a check valve, a three-way valve, an air valve, or any sensor such as a temperature sensor and a pressure sensor.
  • the device may be a fluid processing device such as a gas-liquid separator, a lubricator (oil sprayer), and a filter, or a flow rate control device such as a regulator.
  • FIG. 7 is a top view showing an example of the attachment / detachment configuration of the accessory unit 100 according to the embodiment.
  • a plurality of holes 106 into which bolts 105 can be inserted are formed in the base 101 of the accessory unit 100 through the base 101.
  • a plurality of female screw holes 21b into which bolts 105 can be screwed are formed in the same arrangement as the plurality of holes 106.
  • the base 101 of the accessory unit 100 is arranged on the upper surface 21a so as to align each of the plurality of holes 106 with each of the plurality of female screw holes 21b. Further, the bolt 105 is screwed into each hole 106 and the female screw hole 21b to be fixed to the upper surface 21a. Further, the joints 81Ba, 81Bba, 81Bbb and 81Bbc of the accessory unit 100 are connected to the joints 322a, 322b, 322c and 322d of the connection accommodating portion 21, respectively.
  • the accessory unit 100 can be attached to and detached from the connection accommodating portion 21 by screw fastening and releasing the screw fastening using the bolt 105.
  • the connectors 71B of the second connecting member 70B are connected to the connectors 312a to 312f of the connection accommodating portion 21, and the connectors 312a to 312f are connected to the robot controller 300 via the second connecting member 70B. It is electrically connected to the image processing device 400 or the welding power supply device 500.
  • a second connection member 70B may be arranged outside the connection accommodating portion 21 as in the present embodiment, but may be arranged inside the connection accommodating portion 21.
  • the connector 72B of the second connection member 70B arranged inside the connection accommodating portion 21 may be arranged so as to be exposed from the connection accommodating portion 21.
  • the plurality of second connecting members 70B may be arranged individually, but like the accessory unit 100, the accessory unit 200 shown in FIG. 3 may be combined into one detachable unit.
  • the accessory unit 200 may be provided separately from the accessory unit 100, or may be integrated with the accessory unit 100.
  • the accessory unit 200 may be provided with an electrical control device.
  • electrical control equipment may include devices related to the control of currents, signals, and the like.
  • the above-mentioned device may be various electric devices, electronic devices, and the like.
  • the types and quantities of wiring and piping arranged in the arm body 10 of the robot arm 1 are not limited to the description examples in the embodiment. More types of wiring and piping, fewer types of wiring and piping, a larger number of wiring and piping, and a smaller number of wiring and piping may be arranged within the arm body 10. For example, only one of the liquid pipe and the gas pipe may be arranged. Further, as the liquid piping, a water piping, an oil / fat piping, a paint piping, or the like may be arranged.
  • the robot arm 1 is a vertical articulated robot arm, but the robot arm 1 is not limited to this, and may be any robot arm provided with a hollow arm body 10.
  • the robot arm 1 may be configured as a horizontal articulated type, a polar coordinate type, a cylindrical coordinate type, a rectangular coordinate type, or another type of robot arm.
  • the wrist member 50 is a member included in the end effector E, but is not limited thereto.
  • the wrist member 50 may be a member included in the arm body 10, or may be a member separate from the end effector E and the arm body 10.
  • the wrist member 50 when included in the arm body 10, the wrist member 50 may be attached to or detached from the link 16 or may be integrated with the link 16.
  • the robot controller 300, the image processing device 400, and the welding power supply device 500 are exemplified as the external devices of the arm main body 10, but the external devices are not limited to these, and the end to be used is used. It can be changed as appropriate according to the effector E.
  • the external device may include a compressor, a pump and a pneumatic or hydraulic cylinder or the like.
  • the external device may include a paint pumping device and the like.
  • the accessory units 100 and 200 are configured to include the control device and the connecting members 70B and 80B, but are not limited thereto.
  • a part or all of the connecting members 70B and 80B may be provided between the accessory units 100 and 200 and an external device of the arm body 10, and may connect the accessory units 100 and 200 and the external device. ..
  • a part or all of the connecting members 70B and 80B may be arranged in the connection accommodating portion 21.
  • the control device may be provided outside the accessory units 100 and 200.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure is arranged through the inside of the arm body from a hollow arm body having a plurality of joints, a base supporting the arm body, and the tip of the arm body from the base.
  • a plurality of wirings to be provided and a plurality of pipes arranged through the arm body from the base portion to the tip portion, and the plurality of wirings and the plurality of pipes may be connected to the tip portion.
  • the plurality of wirings extend from the tip portion to the outside and can be connected to the end effector, and the external wiring extending from the outside of the arm body at the base portion.
  • the plurality of pipes can be connected, extend outward from the tip portion and can be connected to the end effector, and can be connected to an external pipe extending from the outside of the arm body at the base portion.
  • wiring and piping corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body are arranged in the arm body. Further, the wiring and piping in the arm body can be connected to the end effector and the external wiring and piping at the tip and base of the arm body. Thereby, the robot arm can be connected to various end effectors and an external device for driving the end effectors at the tip and the base without changing the wiring and piping in the arm body. Therefore, the structural change of the robot arm caused by the end effector is reduced.
  • the plurality of wirings have a plurality of first connectors and a plurality of second connectors at an end portion at the tip portion and an end portion at the base portion, respectively.
  • the pipe may have a plurality of first joints and a plurality of second joints at the end portion at the tip portion and the end portion at the base portion, respectively.
  • the wiring and piping extending from the end effector are connected to the wiring and piping in the arm body by being connected to the first connector and the first joint.
  • the wiring and piping extending from the external device are connected to the wiring and piping in the arm body by being connected to the second connector and the second joint. Therefore, it is easy to connect and disconnect the end effector and the external device and the wiring and piping in the arm body.
  • the plurality of wirings include at least one of a power line, a control line, a signal line, and a communication line, and the first connector and the second connector are the power line. It may be provided corresponding to each of the control line, the signal line, and the communication line.
  • a first connector and a second connector may be provided for each power line, control line, signal line and communication line. It becomes easy to select the power line, control line, signal line and communication line required for the end effector and the external device and connect them to the end effector and the external device.
  • the plurality of pipes include at least one of a liquid pipe and a gas pipe, and the first joint and the second joint are the liquid pipe and the gas pipe. It may be provided corresponding to each of the pipes.
  • the first joint and the second joint may be provided for each of the liquid pipe and the gas pipe. It becomes easy to select the liquid piping and the gas piping required for the end effector and the external device and connect them to the end effector and the external device.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a first connecting member that electrically connects a third connector provided on the end effector and the first connector of the wiring corresponding to the end effector. good.
  • the first connector and the third connector can be connected via the first connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the connector already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a second connecting member that electrically connects the second connector of the wiring corresponding to the end effector and the fourth connector of the external wiring.
  • the second connector and the fourth connector can be connected via the second connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the connector already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes a third connecting member for fluidly communicating between a third joint provided on the end effector and the first joint of the pipe corresponding to the end effector. May be good.
  • the first joint and the third joint can be connected via the third connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the joint already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes a fourth connecting member for fluidly communicating between the second joint of the pipe corresponding to the end effector and the fourth joint provided in the external pipe. May be good.
  • the second joint and the fourth joint can be connected via the fourth connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the joint already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes an accessory unit that can be attached to and detached from the base, and the accessory unit may include a control device that controls the end effector.
  • an accessory unit including a control device corresponding to the end effector can be attached to the base. It simplifies the installation of control equipment required for end effectors.
  • the numbers such as the ordinal number and the quantity used above are all examples for concretely explaining the technology of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the illustrated numbers.
  • the connection relationship between the components is illustrated for the purpose of specifically explaining the technique of the present disclosure, and the connection relationship for realizing the function of the present disclosure is not limited thereto.
  • Robot arm 10 Arm body 20 Base 21 Connection housing part 30 Striatum 40 End effector body 70A 1st connection member 70B 2nd connection member 80A 3rd connection member 80B, 80Ba, 80Bb 4th connection member 91 Connector (4th connector) ) 92 joint (4th joint) 100,200 Attached units 310a to 310f Wiring 311 connector (first connector) 312, 312a to 312f connector (second connector) 320a-320f Piping 321 joint (first joint) 322,322a to 322d joint (second joint) 410-415 connector (third connector) 420-425 joint (3rd joint) 1000 Robot E End Effector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
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Abstract

ロボットアームは、中空のアーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記基部から前記アーム本体の先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配線及び複数の配管とを備え、前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記先端部に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、前記複数の配線は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、前記複数の配管は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能である。

Description

ロボットアーム 関連出願への相互参照
　本件出願は、２０２０年３月３０日に日本特許庁に出願された特願２０２０－６０１２２号の優先権を主張するものであり、その全体を参照することにより本件出願の一部をなすものとして引用する。
　本開示は、ロボットアームに関する。
　従来から、ロボットアームに作業をさせる場合、作業用途に適したエンドエフェクタ（「ハンド」とも呼ばれる場合もある）がロボットアームの先端に取り付けられる。例えば、特許文献１は、アームの先端にハンドが接続される多関節ロボットを開示する。アームの枠体の内部には、配線及び配管が敷設され、枠体の側面に形成された凹部内のコネクタ及び管継手と接続されている。ハンドとコネクタ及び管継手とが線条体によって接続される。線条体は配線及び配管を含む。
特許第６０６８５４８号公報
　特許文献１のロボットのように、アームの内部に配線及び配管が配置されるロボットについて、アームに接続されるエンドエフェクタに対応して、必要な配線及び配管が決定され配置される。例えば、アームに接続されるエンドエフェクタが異なると、配置される配線及び配管も異なる。このため、エンドエフェクタに対応した配線及び配管の設計及び配置の変更、つまり、構造的な変更が必要になり、手間とコストとがかかる。
　本開示は、エンドエフェクタに起因する構造的な変更を低減するロボットアームを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るロボットアームは、複数の関節を有する中空のアーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記基部から前記アーム本体の先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配線と、前記基部から前記先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配管とを備え、前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記先端部に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、前記複数の配線は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、前記複数の配管は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能である。
図１は、ロボットの構成の一例を示す側面図である。 図２は、エンドエフェクタの構成の一例を示す側面図である。 図３は、ロボットの配線及び配管の構成の一例を示すブロック図である。 図４は、接続収容部の構成の一例を示す斜視図である。 図５は、接続収容部の構成の一例を示す上面図である。 図６は、接続収容部の構成の一例を示す正面図である。 図７は、付属ユニットの着脱構成の一例を示す上面図である。
　（実施の形態）
　以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
　実施の形態に係るロボット１０００の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るロボット１０００の構成の一例を示す側面図である。図１に示すように、ロボット１０００は、ロボットアーム１と、エンドエフェクタＥと、付属ユニット１００とを備える。ロボットアーム１は、床面等の支持面上に形成された設置部２の上面上に、固定して配置される。本実施の形態では、設置部２は、床面に形成され且つ水平な上面を有する台であるが、これに限定されず、例えば、床面の一部であってもよい。なお、ロボットアーム１の設置場所は、床面に限定されず、いかなる場所であってもよい。例えば、ロボットアーム１の設置場所は、棚などの台、壁又は天井等であってもよい。
　エンドエフェクタＥは、ロボット１０００の処理対象物に作用を加える構成要素であり、ロボットアーム１の先端に取り付けられる。これに限定されないが、本実施の形態では、エンドエフェクタＥは、エンドエフェクタ本体４０及びリスト部材５０を備える。リスト部材５０がロボットアーム１の先端に取り付けられ、エンドエフェクタ本体４０は、リスト部材５０を介してロボットアーム１の先端に取り付けられる。付属ユニット１００は、エンドエフェクタ本体４０の構成に対応する機能を備えた構成要素であり、後述するロボットアーム１の基部２０に取り付けられる。付属ユニット１００は、エンドエフェクタ本体４０を制御する制御機器を含む。
　ロボットアーム１の構成を説明する。図１に示すように、ロボットアーム１は、エンドエフェクタＥを自在に移動させる構成要素であり、アーム本体１０と、基部２０と、線条体３０とを備える。基部２０は、アーム本体１０を旋回可能に支持し、設置部２の上面上に固定される。基部２０は、箱状の接続収容部２１を含み、接続収容部２１には、付属ユニット１００が着脱可能に取り付けられる。接続収容部２１は、ロボット１０００の外部の装置と接続するための電気コネクタ及び配管ジョイント等の接続要素を含む。接続収容部２１は、基部２０の一部として一体化されてもよく、着脱可能であってもよい。
　アーム本体１０は、基部２０からアーム本体１０の先端に向かって順に配置されたリンク１１～１６と、リンク１１～１６を順次回転可能に接続する関節ＪＴ１～ＪＴ６と、関節ＪＴ１～ＪＴ６それぞれを回転駆動するアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６とを備える。リンク１１～１６は、中空構造であり、リンク１１～１６それぞれの延在方向に沿って延びる空洞を有する。関節ＪＴ１～ＪＴ６は回転関節である。アーム本体１０は、複数の関節ＪＴ１～ＪＴ６を有する中空構造である。
　アーム本体１０が中空構造であることは、アーム本体１０の全体が中空構造であること、及び、アーム本体１０の一部が中空構造であることを含み得る。例えば、アーム本体１０の全体が中空構造であることは、リンク１１～１６の全て及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の全てが中空構造であること、並びに、少なくともリンク１１～１６の全てが中空構造であることを含んでもよい。例えば、関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが非中空構造であってもよい。例えば、アーム本体１０の一部が中空構造であることは、リンク１１～１６の少なくともいくつか及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが中空構造であること、リンク１１～１６の少なくとも１つが非中空構造であり且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが中空構造であること、並びに、リンク１１～１６の少なくともいくつかが中空構造であり且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の全てが非中空構造であることを含んでもよい。
　リンク１１は関節ＪＴ１を介して基部２０と接続される。リンク１６は、アーム本体１０の先端部の一例であり、リンク１６の端面であるインタフェース面１６ａ（図２参照）は、エンドエフェクタＥと接続するためのメカニカルインタフェースを構成する。本実施の形態では、インタフェース面１６ａは、リスト部材５０と接続され、リスト部材５０を介してエンドエフェクタ本体４０と間接的に接続される。なお、インタフェース面１６ａは、エンドエフェクタ本体４０と直接的に接続されてもよい。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作は、後述するロボットコントローラ３００によって制御される。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６はそれぞれ、電力を動力源とし、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６を駆動する電気モータとしてサーボモータを有するが、これに限定されない。なお、アーム本体１０の関節の数量は６つに限定されず、７つ以上又は５つ以下であってもよい。
　例えば、関節ＪＴ１は、リンク１１の基端部を基部２０に、設置部２の上面に垂直な鉛直方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ２は、リンク１２の基端部をリンク１１の先端部に、設置部２の上面に沿う水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ３は、リンク１３の基端部をリンク１２の先端部に、水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ４は、リンク１４の基端部をリンク１３の先端部に、リンク１３の長手方向の軸心の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ５は、リンク１５の基端部をリンク１４の先端部に、リンク１４の回転軸と垂直な方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ６は、リンク１６の基端部をリンク１５の先端部に、捻じれ回転軸を中心に回動可能に連結する。
　上記のようなアーム本体１０は、アーム本体１０の動作可能な範囲内において、リンク１６の位置を任意の３次元の位置に自在に移動させることができ、リンク１６の姿勢を任意の３次元の姿勢に自在に移動させることができる。
　ここで、エンドエフェクタＥのリスト部材５０の構成を説明する。リスト部材５０は、円筒状の部材であり、円筒軸方向の一端でエンドエフェクタ本体４０と接続されており、本実施の形態ではエンドエフェクタＥの付属部品を構成する。リスト部材５０の円筒軸方向の他端は、リンク１６と接続されるように構成される。リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０とリンク１６とを互いから離れた状態で物理的に接続する。リスト部材５０は、円筒状の側壁に、側壁の内外を連通する少なくとも１つの開口部５１を有する。リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０の構成に対応するように構成される。本実施の形態では、リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０に着脱可能であるが、エンドエフェクタ本体４０に一体化されてもよい。
　線条体３０は、複数の配線と複数の配管とを含む。線条体３０は、リンク１６に接続される１つのエンドエフェクタＥにのみ対応する配線及び配管を含むのではなく、リンク１６に接続され得る複数種類のエンドエフェクタＥに対応する配線及び配管を含む。線条体３０は、付属ユニット１００の取付場所からリンク１６まで、具体的には、基部２０からリンク１６までアーム本体１０内を通って配置される。具体的には、線条体３０は、リンク１１～１６の内部の空洞と基部２０内とを通って、基部２０からリンク１６まで連続的に延びる。
　線条体３０が基部２０からリンク１６までアーム本体１０内を通って配置されることは、線条体３０がアーム本体１０全体の内部を通って配置されること、及び、線条体３０がアーム本体１０の一部の内部を通って配置されることを含み得る。例えば、線条体３０がアーム本体１０全体の内部を通って配置されることは、線条体３０がリンク１１～１６の全ての内部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の全ての内部を通って配置されること、並びに、少なくともリンク１１～１６の全ての内部を通って配置されることを含んでもよい。例えば、線条体３０は関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの外部を通って配置されてもよい。例えば、線条体３０がアーム本体１０の一部の内部を通って配置されることは、線条体３０がリンク１１～１６の少なくともいくつかの内部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、線条体３０がリンク１１～１６の少なくとも１つの外部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、並びに、線条体３０がリンク１１～１６の少なくともいくつかの内部を通り且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の全ての外部を通って配置されることを含んでもよい。
　線条体３０の一方の端部は、接続収容部２１内に至り、外部装置から延びる配線及び配管と接続可能である。線条体３０の他方の端部は、リンク１６のインタフェース面１６ａからリンク１６の外部に延び、リスト部材５０の内側及び開口部５１を通ってリスト部材５０の外部に延び、エンドエフェクタ本体４０と接続可能である。線条体３０は、リスト部材５０によって形成されるリンク１６とエンドエフェクタ本体４０との間隙を通ってリスト部材５０の外部に延びる。これにより、インタフェース面１６ａから延びる線条体３０がリンク１６とエンドエフェクタ本体４０との接続の支障となること、及び、リンク１６とエンドエフェクタ本体４０との接続が線条体３０の延在の支障となることが、抑えられる。これに限定されないが、本実施の形態では、線条体３０は、例えば、円形等であるインタフェース面１６ａの中心を通って、インタフェース面１６ａからリンク１６の外部に延出し、当該中心からリスト部材５０の側壁の開口部５１に向かって、リスト部材５０の円筒軸に対して側方へ延びる。リスト部材５０は、線条体３０の側方への広がりを抑え、線条体３０のコンパクト化を可能にする。
　エンドエフェクタＥの構成を説明する。図２は、実施の形態に係るエンドエフェクタＥの構成の一例を示す側面図である。図３は、実施の形態に係るロボット１０００の配線及び配管の構成の一例を示すブロック図である。図２及び図３に示すように、本実施の形態では、エンドエフェクタＥのエンドエフェクタ本体４０は、スポット溶接の機能を有する溶接ガンであり、ワークＷである重ね合わされた金属板を溶接することができる。
　エンドエフェクタ本体４０は、本体部４１と、電極チップ４２及び４３と、移動機構４４と、駆動装置４５と、溶接駆動回路４６と、撮像装置４７と、温度検出器４８とを備える。本体部４１は、リンク１６のインタフェース面１６ａ又はリスト部材５０に着脱可能に取り付けられるように構成される。本実施の形態では、本体部４１は、大凡Ｕ字状の形状を有する。本体部４１におけるＵ字の一方の脚部には、電極チップ４２が取り付けられ、本体部４１におけるＵ字の他方の脚部には、移動機構４４を介して電極チップ４３が取り付けられている。電極チップ４２及び４３は、対向して位置する。
　移動機構４４は、電極チップ４３を移動可能に支持する。移動機構４４は、電極チップ４２に接近する方向及び離れる方向に、電極チップ４３を本体部４１に対してスライド移動させることができる。駆動装置４５は、電気モータとしてサーボモータを備え、サーボモータの駆動力により移動機構４４を駆動する。溶接駆動回路４６は、溶接のために電極チップ４２に加える電流を制御する。温度検出器４８は、電極チップ４２及び４３の少なくとも一方の温度を検出する。本実施の形態では、温度検出器４８は、電極チップ４２と溶接駆動回路４６との間に設けられるサーモスイッチであり、検出される温度が所定の温度以上になると、溶接駆動回路４６から電極チップ４２に供給される電流を遮断する。
　撮像装置４７は、電極チップ４２及び４３並びに電極チップ４２及び４３の周辺の画像を撮像する装置であり、例えば、デジタル画像を撮像するカメラである。撮像装置４７は、被写体までの距離の検出が可能である画像を撮像する、ステレオカメラ等のカメラであってもよい。
　また、本体部４１の内部には、冷却水が流れる冷却水路が設けられている。冷却水路は、電極チップ４２を冷却するための第１冷却水路と、電極チップ４３を冷却するための第２冷却水路と、トランス等を含む溶接駆動回路４６を冷却するための第３冷却水路とを含む。
　上述のようなエンドエフェクタ本体４０は、電極チップ４３を電極チップ４２に向かって移動させることで、電極チップ４２及び４３によって電極チップ４２及び４３の間のワークＷを加圧しつつ、電極チップ４２に電流を流す。ワークＷの金属板は、電極チップ４２及び４３の接触部で発生する抵抗熱により溶解凝固し溶接する。
　また、コネクタ４１０とジョイント４２０とが、本体部４１から露出して設けられている。コネクタ４１０は、本体部４１内の配線と接続されており、当該配線とエンドエフェクタ本体４０の外部の配線とを電気的に接続するための接続部である。ジョイント４２０は、本体部４１内の配管又は水路と接続されており、当該配管又は水路とエンドエフェクタ本体４０の外部の配管と流体連通可能に接続するための接続部である。本実施の形態では、図３に示すように、コネクタ４１０として、コネクタ４１１～４１５が設けられ、ジョイント４２０として、ジョイント４２１～４２５が設けられる。コネクタ４１１～４１５は第３コネクタの一例であり、ジョイント４２１～４２５は第３ジョイントの一例である。
　なお、本明細書及び請求の範囲における「コネクタ」及び「ジョイント」は、いかなる電気的な接続部、及び、いかなる流体連通可能な接続部であってもよい。例えば、コネクタ及びジョイントの構造及びタイプ等は、いかなる構造及びタイプであってもよい。例えば、コネクタは、丸形端子及びギボシ端子などの端子タイプ、プラグ、ジャック及びレセプタクルなどのソケットタイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。例えば、ジョイントは、配管同士を接続する継手及びワンタッチ継手などの継手タイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。
　コネクタ４１１は、情報及びデータ等を送受信可能なコネクタであり、例えば、イーサネット（登録商標）等の通信に対応するコネクタである。コネクタ４１１は、通信線等を介して撮像装置４７と接続され、画像データ等の送受信を可能にする。
　コネクタ４１２は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して温度検出器４８と接続される。
　コネクタ４１３は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して駆動装置４５と接続される。コネクタ４１３は、駆動装置４５のサーボモータに設けられた回転センサ及び電流センサと、回転量及び電流値の検知信号の送受信を可能にする。
　コネクタ４１４は、電流を供給可能なコネクタであり、制御線及び動力線等を介して駆動装置４５と接続される。コネクタ４１４は、駆動装置４５のサーボモータへの電流の供給及び供給電流の制御信号の送受信を可能にする。
　コネクタ４１５は、電流を供給可能なコネクタであり、制御線及び動力線等を介して溶接駆動回路４６と接続される。コネクタ４１５は、溶接駆動回路４６を介した電極チップ４２への電流の供給及び供給電流の制御信号の送受信を可能にする。
　ジョイント４２１は、外部から冷却水を受け入れるジョイントであり、電極チップ４２及び４３を冷却するための第１冷却水路及び第２冷却水路と接続される。ジョイント４２１は、電極チップ４２及び４３への冷却水の供給を可能にする。
　ジョイント４２２は、外部から冷却水を受け入れるジョイントであり、溶接駆動回路４６を冷却するための第３冷却水路と接続される。ジョイント４２２は、溶接駆動回路４６への冷却水の供給を可能にする。
　ジョイント４２３は、外部へ冷却水を排出するジョイントであり、第３冷却水路と接続され、溶接駆動回路４６を冷却した後の冷却水のエンドエフェクタ本体４０からの排出を可能にする。
　ジョイント４２４は、外部へ冷却水を排出するジョイントであり、第１冷却水路と接続され、電極チップ４２を冷却した後の冷却水のエンドエフェクタ本体４０からの排出を可能にする。
　ジョイント４２５は、外部へ冷却水を排出するジョイントであり、第２冷却水路と接続され、電極チップ４３を冷却した後の冷却水のエンドエフェクタ本体４０からの排出を可能にする。
　線条体３０の構成を説明する。図１～図３に示すように、線条体３０は、複数の配線３１０ａ～３１０ｆと、複数の配管３２０ａ～３２０ｆとを含む。配線３１０ａ～３１０ｆのそれぞれは、動力線、制御線、信号線、通信線又はこれらの組み合わせを含む。動力線、制御線、信号線及び通信線はそれぞれ、メタル又は光ファイバで構成されてよい。配線３１０ａ～３１０ｆのそれぞれは、電線の構成、ケーブルの構成、ハーネスの構成又はこれらを組み合わせた構成等を有する。本実施の形態では、配線３１０ａは、イーサネット（登録商標）等に対応する通信線を主体に含む。配線３１０ｂ～３１０ｄは、信号線を主体に含む。配線３１０ｅ及び３１０ｆは、制御線及び動力線を主体に含む。配管３２０ａ～３２０ｄは、液体を流通させる液体用配管であり、配管３２０ｅ及び３２０ｆは、気体を流通させる気体用配管である。
　配線３１０ａ～３１０ｆの一方の端部はそれぞれ、リンク１６のインタフェース面１６ａから外部に延び、各端部にはコネクタ３１１が取り付けられている。コネクタ３１１は第１コネクタの一例である。配線３１０ａ～３１０ｆの他方の端部はそれぞれ、接続収容部２１内に延び、各端部にはコネクタ３１２が取り付けられている。コネクタ３１２は第２コネクタの一例である。
　配管３２０ａ～３２０ｆの一方の端部はそれぞれ、リンク１６のインタフェース面１６ａから外部に延び、各端部にはジョイント３２１が取り付けられている。ジョイント３２１は第１ジョイントの一例である。配管３２０ａ～３２０ｆの他方の端部はそれぞれ、接続収容部２１内に延び、各端部にはジョイント３２２が取り付けられている。ジョイント３２２は第２ジョイントの一例である。
　配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１１はそれぞれ、第１接続部材７０Ａによって、エンドエフェクタ本体４０のコネクタ４１１、４１２、４１３、４１４及び４１５と電気的に接続される。第１接続部材７０Ａは、配線と、当該配線の両端のコネクタ７１Ａ及び７２Ａとを含む。５つの第１接続部材７０Ａのコネクタ７１Ａはそれぞれ、配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。５つの第１接続部材７０Ａのコネクタ７２Ａはそれぞれ、コネクタ４１１、４１２、４１３、４１４及び４１５と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
　配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１２はそれぞれ、第２接続部材７０Ｂによって、アーム本体１０の外部の外部装置と電気的に接続される。第２接続部材７０Ｂは、配線と、当該配線の両端のコネクタ７１Ｂ及び７２Ｂとを含む。５つの第２接続部材７０Ｂのコネクタ７１Ｂはそれぞれ、配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１２と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
　配線３１０ａと接続される第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、第４コネクタの一例である画像処理装置４００のコネクタ９１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。画像処理装置４００は、撮像装置４７によって撮像された画像データを、第１接続部材７０Ａ、配線３１０ａ及び第２接続部材７０Ｂを介して取得し、予め設定された画像処理を実行する。画像処理装置４００は、処理後の画像データをロボットコントローラ３００及び表示装置等に出力する。例えば、画像処理装置４００は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置である。
　配線３１０ｂ、３１０ｄ及び３１０ｅと接続される第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、第４コネクタの一例であるロボットコントローラ３００のコネクタ９１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。ロボットコントローラ３００は、第１接続部材７０Ａ、配線３１０ｂ、３１０ｄ又は３１０ｅ、及び第２接続部材７０Ｂを介して、駆動装置４５及び温度検出器４８の動作を制御する。
　ここで、ロボットコントローラ３００は、コンピュータ装置及び電源回路等を含む。ロボットコントローラ３００のコンピュータ装置は、プロセッサ及びメモリ等を有する演算器で構成される。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ、ハードディスク及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置で構成される。例えば、メモリは、演算器が実行するプログラム、及び各種固定データ等を記憶する。
　演算器の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリ及びＲＯＭ（Read-Only Memory）などの不揮発性メモリ等からなるコンピュータシステムにより実現されてもよい。演算器の機能の一部又は全部は、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって実現されてもよい。なお、演算器の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。
　配線３１０ｆと接続される第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、第４コネクタの一例である溶接用電源装置５００のコネクタ９１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。溶接用電源装置５００は、第１接続部材７０Ａ、配線３１０ｆ及び第２接続部材７０Ｂを介して、溶接駆動回路４６に電力を供給する。溶接用電源装置５００は、ロボットコントローラ３００によって動作の制御を受けるように構成される。
　第１接続部材７０Ａは、配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１１とコネクタ４１１、４１２、４１３、４１４及び４１５とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第２接続部材７０Ｂは、配線３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｄ、３１０ｅ及び３１０ｆのコネクタ３１２と、ロボットコントローラ３００、画像処理装置４００及び溶接用電源装置５００のコネクタ９１とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタＥがアーム本体１０に接続される場合、配線３１０ｃが用いられない。
　配管３２０ａは、第３接続部材８０Ａによって、エンドエフェクタ本体４０のジョイント４２１及び４２２と流体連通可能に接続される。第３接続部材８０Ａは、１つのジョイント８１Ａと、２つのジョイント８２Ａと、１つのジョイント８１Ａと２つのジョイント８２Ａとを接続する２系統の配管とを含む。ジョイント８１Ａは、配管３２０ａのジョイント３２１と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。２つのジョイント８２Ａはそれぞれ、エンドエフェクタ本体４０のジョイント４２１及び４２２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
　配管３２０ａは、第４接続部材８０Ｂによって、冷却水の供給源である冷却水源６００と流体連通可能に接続される。第４接続部材８０Ｂは、１つのジョイント８１Ｂと、１つのジョイント８２Ｂと、ジョイント８１Ｂとジョイント８２Ｂとを接続する１系統の配管とを含む。第４接続部材８０Ｂのジョイント８１Ｂは、配管３２０ａのジョイント３２２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。第４接続部材８０Ｂのジョイント８２Ｂは、第４ジョイントの一例である冷却水源６００のジョイント９２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。冷却水源６００は、第３接続部材８０Ａ、配管３２０ａ及び第４接続部材８０Ｂを介して、電極チップ４２及び４３並びに溶接駆動回路４６に冷却水を供給する。
　配管３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄはそれぞれ、第３接続部材８０Ａによって、エンドエフェクタ本体４０のジョイント４２３、４２４及び４２５と流体連通可能に接続される。第３接続部材８０Ａは、１つのジョイント８１Ａと、１つのジョイント８２Ａと、ジョイント８１Ａとジョイント８２Ａとを接続する１系統の配管とを含む。３つの第３接続部材８０Ａのジョイント８１Ａはそれぞれ、配管３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄのジョイント３２１と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。３つの第３接続部材８０Ａのジョイント８２Ａはそれぞれ、ジョイント４２３、４２４及び４２５と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
　配管３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄはそれぞれ、第４接続部材８０Ｂによって、冷却水を受け入れる受入装置７００と流体連通可能に接続される。第４接続部材８０Ｂは、３つのジョイント８１Ｂと、１つのジョイント８２Ｂと、ジョイント８１Ｂとジョイント８２Ｂとを接続する３系統の配管とを含む。第４接続部材８０Ｂの３つのジョイント８１Ｂはそれぞれ、配管３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄのジョイント３２２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。第４接続部材８０Ｂのジョイント８２Ｂは、第４ジョイントの一例である受入装置７００のジョイント９２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。受入装置７００は、第３接続部材８０Ａ、配管３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄ並びに第４接続部材８０Ｂを介して、電極チップ４２及び４３並びに溶接駆動回路４６を冷却後の冷却水を受け入れる。例えば、受入装置７００又は冷却水源６００は、冷却水を冷却する熱交換器等の冷却装置を備え、受け入れられた冷却水を再利用するように構成されてもよい。
　第３接続部材８０Ａは、配管３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄのジョイント３２１とジョイント４２１、４２２、４２３、４２４及び４２５とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第４接続部材８０Ｂは、配管３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ及び３２０ｄのジョイント３２２と冷却水源６００及び受入装置７００のジョイント９２とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタＥがアーム本体１０に接続される場合、気体用の配管３２０ｅ及び３２０ｆが用いられない。
　接続収容部２１の構成を説明する。図４は、実施の形態に係る接続収容部２１の構成の一例を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係る接続収容部２１の構成の一例を示す上面図である。図６は、実施の形態に係る接続収容部２１の構成の一例を示す正面図である。図４～図６に示すように、接続収容部２１の上面２１ａ上には、付属ユニット１００が着脱可能に取り付けられるように構成される。アーム本体１０の背面側の接続収容部２１の側面には、複数のコネクタ及びジョイントが当該側面から露出して配置されている。
　具体的には、コネクタ３１２ａ～３１２ｆが、エンドエフェクタ本体４０用のコネクタとして配置され、コネクタ３３１が、アーム本体１０のアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６用のコネクタとして配置されている。ジョイント３２２ａ～３２２ｄが、エンドエフェクタ本体４０用のジョイントとして配置されている。
　コネクタ３１２ａ～３１２ｆはそれぞれ、図３に示す配線３１０ａ～３１０ｆのコネクタ３１２である。コネクタ３３１は、電流を供給可能なコネクタであり、アーム本体１０内に配置された配線３３０を介してアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６と接続されている。配線３３０は、制御線及び動力線を主体に含む。ジョイント３２２ａ～３２２ｄはそれぞれ、図３に示す配管３２０ａ～３２０ｄのジョイント３２２である。なお、配管３２０ｅ及び３２０ｆのジョイント３２２は、用いられないため、接続収容部２１内に収められているが、必要な場合には、接続収容部２１の側面から露出して配置され得る。
　本実施の形態では、付属ユニット１００は、図３に示す第４接続部材８０Ｂ及び制御機器等を搭載する。図４～図６に示すように、付属ユニット１００は、第４接続部材８０Ｂ及び制御機器等を支持する基台１０１を備える。基台１０１は、板状の部材で構成され、複数のボルト１０５によって、接続収容部２１に着脱可能に取り付けられる。付属ユニット１００は、第４接続部材８０Ｂとして、第４接続部材８０Ｂａ及び８０Ｂｂを備える。第４接続部材８０Ｂａは、配管３２０ａのジョイント３２２ａと接続されるように構成され、第４接続部材８０Ｂｂは、配管３２０ｂ～３２０ｄのジョイント３２２ｂ～３２２ｄと接続されるように構成される。
　第４接続部材８０Ｂａは、１つの配管８０Ｂａａと、配管８０Ｂａａの両端に取り付けられたジョイント８１Ｂａ及び８２Ｂａとを含む。ジョイント８１Ｂａは、ジョイント３２２ａと接続可能であるように構成され、図３に示すジョイント８１Ｂである。ジョイント８２Ｂａは、図３に示す冷却水源６００のジョイント９２と接続可能であるように構成され、図３に示すジョイント８２Ｂである。
　第４接続部材８０Ｂｂは、３つの配管８０Ｂｂａ、８０Ｂｂｂ及び８０Ｂｂｃと、ジョイント８１Ｂｂａ、８１Ｂｂｂ、８１Ｂｂｃ及び８２Ｂｂとを含む。配管８０Ｂｂａ、８０Ｂｂｂ及び８０Ｂｂｃそれぞれの一方の端部には、ジョイント８１Ｂｂａ、８１Ｂｂｂ及び８１Ｂｂｃが取り付けられている。ジョイント８２Ｂｂには、配管８０Ｂｂａ、８０Ｂｂｂ及び８０Ｂｂｃの他方の端部が接続されている。ジョイント８１Ｂｂａ、８１Ｂｂｂ及び８１Ｂｂｃはそれぞれ、ジョイント３２２ｂ、３２２ｃ及び３２２ｄと接続可能であるように構成され、図３に示すジョイント８１Ｂである。ジョイント８２Ｂｂは、図３に示す冷却水の受入装置７００のジョイント９２と接続可能であるように構成され、図３に示すジョイント８２Ｂである。
　付属ユニット１００は、制御機器として、流量制御バルブ１０２と、流量センサ１０３及び１０４とを備える。流量センサ１０３及び１０４はそれぞれ、配管８０Ｂｂｂ及び８０Ｂｂｃに設けられ、エンドエフェクタ本体４０から排出され且つ配管８０Ｂｂｂ及び８０Ｂｂｃを流れる冷却水の流量を検出し、検出結果をロボットコントローラ３００に出力する。流量センサ１０３及び１０４はそれぞれ、電極チップ４２及び４３を冷却した後の冷却水の流量を検出する。本実施の形態では、流量センサ１０３及び１０４は、フロースイッチであるが、これに限定されず、流量を検出できればよい。
　流量制御バルブ１０２は、配管８０Ｂａａに、具体的には、配管８０Ｂａａとジョイント８２Ｂａとの間に配置され、冷却水源６００から供給される冷却水の流量を制御する。流量制御バルブ１０２は、電磁バルブであり、ロボットコントローラ３００による動作の制御を受ける。例えば、ロボットコントローラ３００は、温度検出器４８から受け取る検出温度に基づき、流量制御バルブ１０２の開度を調節し、冷却水の流量を制御してもよい。ロボットコントローラ３００は、流量制御バルブ１０２の開度と、流量センサ１０３及び１０４から受け取る検出流量とに基づき、電極チップ４２及び４３の周辺での冷却水の漏れを検出してもよい。
　なお、本実施の形態では、エンドエフェクタ本体４０がスポット溶接ガンであるため、付属ユニット１００は、上記のような制御機器を備えるが、付属ユニット１００の制御機器は、用いられるエンドエフェクタ本体４０に応じて変更され得る。又は、用いられ得るエンドエフェクタ本体４０それぞれに対して、当該エンドエフェクタ本体４０に対応する制御機器を備える付属ユニット１００が用意され、用いられるエンドエフェクタ本体４０に応じて、対応する付属ユニット１００が接続収容部２１に取り付けられてもよい。
　付属ユニット１００に搭載される制御機器は、流量制御バルブ１０２並びに流量センサ１０３及び１０４に限定されない。例えば、制御機器は、エンドエフェクタ本体４０に供給される気体及び／又は液体の制御に関連する装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、止水弁、逆止弁、三方弁及びエアバルブ等のいかなるバルブであってもよく、温度センサ及び圧力センサ等のいかなるセンサであってもよい。例えば、上記装置は、気液分離器、ルブリケータ（油噴霧器）及びフィルタ等の流体の処理装置であってもよく、レギュレータ等の流量の制御装置であってもよい。
　図７は、実施の形態に係る付属ユニット１００の着脱構成の一例を示す上面図である。図７に示すように、付属ユニット１００の基台１０１には、ボルト１０５が挿入可能である複数の穴１０６が、基台１０１を貫通して形成されている。さらに、接続収容部２１の上面２１ａには、複数の穴１０６と同じ配列で、ボルト１０５が螺合可能である複数の雌ネジ穴２１ｂが形成されている。
　付属ユニット１００を接続収容部２１に取り付ける場合、付属ユニット１００の基台１０１が、複数の穴１０６のそれぞれと複数の雌ネジ穴２１ｂのそれぞれとを位置合わせするように上面２１ａ上に配置され、さらに、各穴１０６及び雌ネジ穴２１ｂにボルト１０５が捩じ込まれることによって、上面２１ａに固定される。さらに、付属ユニット１００のジョイント８１Ｂａ、８１Ｂｂａ、８１Ｂｂｂ及び８１Ｂｂｃがそれぞれ、接続収容部２１のジョイント３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ及び３２２ｄと接続される。付属ユニット１００は、ボルト１０５を用いたネジ締結及びネジ締結の解除により、接続収容部２１に着脱され得る。
　図６に示すように、接続収容部２１のコネクタ３１２ａ～３１２ｆには、第２接続部材７０Ｂのコネクタ７１Ｂが接続され、コネクタ３１２ａ～３１２ｆは、第２接続部材７０Ｂを介して、ロボットコントローラ３００、画像処理装置４００又は溶接用電源装置５００と電気的に接続される。このような第２接続部材７０Ｂは、本実施の形態のように接続収容部２１の外部に配置されてもよいが、接続収容部２１の内部に配置されてもよい。接続収容部２１の内部に配置された第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、接続収容部２１から露出して配置されてもよい。
　また、複数の第２接続部材７０Ｂは、個別に配置されてもよいが、付属ユニット１００と同様に、図３に示す付属ユニット２００として、着脱可能な１つのユニットにまとめられてもよい。付属ユニット２００は、付属ユニット１００とは別に設けられてもよく、付属ユニット１００と一体化されてもよい。付属ユニット２００には、電気的な制御機器が設けられてもよい。例えば、電気的な制御機器は、電流及び信号等の制御に関連する装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、種々の電気機器及び電子機器等であってもよい。
　上述のようなロボットアーム１では、アーム本体１０に取り付けられるエンドエフェクタＥが変更された場合、接続部材７０Ａ、７０Ｂ、８０Ａ及び８０Ｂ並びに付属ユニット１００を変更するだけでよく、アーム本体１０内の線条体３０並びに線条体３０のコネクタ及びジョイントの構成を変更する必要がない。つまり、アーム本体１０の構造を変更する必要がない。これにより、用いられるエンドエフェクタＥに起因するロボットアーム１の構造的な変更が低減される。そして、アーム本体１０の汎用性が向上する。
　（その他の実施の形態）
　以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
　例えば、ロボットアーム１のアーム本体１０内に配置される配線及び配管の種類及び数量は、実施の形態での記載例に限定されない。アーム本体１０内において、より多くの種類の配線及び配管、より少ない種類の配線及び配管、より多くの数量の配線及び配管、並びに、より少ない数量の配線及び配管が配置されてもよい。例えば、液体用配管及び気体用配管の一方のみが配置されてもよい。また、液体用配管として、水用配管、油脂用配管及び塗料用配管等が配置されてもよい。
　また、実施の形態では、ロボットアーム１は、垂直多関節型のロボットアームであるが、これに限定されず、中空のアーム本体１０を備えるロボットアームであればよい。例えば、ロボットアーム１は、水平多関節型、極座標型、円筒座標型、直角座標型、又はその他の型式のロボットアームとして構成されてもよい。
　また、実施の形態では、リスト部材５０は、エンドエフェクタＥに含まれる部材であるが、これに限定されない。例えば、リスト部材５０は、アーム本体１０に含まれる部材であってもよく、エンドエフェクタＥ及びアーム本体１０とは別個の部材であってもよい。例えば、アーム本体１０に含まれる場合、リスト部材５０は、リンク１６に着脱可能であってもよく、リンク１６に一体化されてもよい。
　また、実施の形態では、アーム本体１０の外部の装置として、ロボットコントローラ３００、画像処理装置４００及び溶接用電源装置５００が例示されているが、外部の装置はこれらに限定されず、用いられるエンドエフェクタＥに応じて適宜変更され得る。例えば、エンドエフェクタＥが空気圧又は油圧等により動作するように構成される場合、外部の装置は、圧縮機、ポンプ及び空気圧又は液圧シリンダ等を含んでもよい。エンドエフェクタＥが塗装ガンの構成を有する場合、外部装置は、塗料の圧送装置等を含んでもよい。
　また、実施の形態では、付属ユニット１００及び２００は、制御機器と接続部材７０Ｂ及び８０Ｂとを含むように構成されるが、これに限定されない。例えば、接続部材７０Ｂ及び８０Ｂの一部又は全部は、付属ユニット１００及び２００とアーム本体１０の外部の装置との間に設けられ、付属ユニット１００及び２００と外部の装置とを接続してもよい。例えば、接続部材７０Ｂ及び８０Ｂの一部又は全部は、接続収容部２１内に配置されてもよい。例えば、制御機器は、付属ユニット１００及び２００の外部に設けられてもよい。
　また、本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係るロボットアームは、複数の関節を有する中空のアーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記基部から前記アーム本体の先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配線と、前記基部から前記先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配管とを備え、前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記先端部に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、前記複数の配線は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、前記複数の配管は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能である。
　上記態様によると、アーム本体内には、アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管が配置される。さらに、アーム本体内の配線及び配管は、アーム本体の先端部及び基部において、エンドエフェクタ並びに外部の配線及び配管と接続可能である。これにより、ロボットアームは、アーム本体内の配線及び配管を変更することなく、様々なエンドエフェクタと当該エンドエフェクタを駆動する外部装置とに先端部及び基部において接続され得る。よって、エンドエフェクタに起因するロボットアームの構造的な変更が低減される。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、前記先端部での端部及び前記基部での端部にそれぞれ複数の第１コネクタ及び複数の第２コネクタを有し、前記複数の配管は、前記先端部での端部及び前記基部での端部にそれぞれ複数の第１ジョイント及び複数の第２ジョイントを有してもよい。
　上記態様によると、エンドエフェクタから延びる配線及び配管は、第１コネクタ及び第１ジョイントと接続されることで、アーム本体内の配線及び配管と接続される。外部装置から延びる配線及び配管は、第２コネクタ及び第２ジョイントと接続されることで、アーム本体内の配線及び配管と接続される。よって、エンドエフェクタ及び外部装置とアーム本体内の配線及び配管との接続及び接続解除が簡易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、動力線、制御線、信号線及び通信線の少なくとも１つを含み、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられてもよい。
　上記態様によると、動力線、制御線、信号線及び通信線毎に、第１コネクタ及び第２コネクタが設けられ得る。エンドエフェクタ及び外部装置に必要な動力線、制御線、信号線及び通信線を選択してエンドエフェクタ及び外部装置と接続することが容易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配管は、液体用配管及び気体用配管の少なくとも１つを含み、前記第１ジョイント及び前記第２ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられてもよい。
　上記態様によると、液体用配管及び気体用配管毎に、第１ジョイント及び第２ジョイントが設けられ得る。エンドエフェクタ及び外部装置に必要な液体用配管及び気体用配管を選択してエンドエフェクタ及び外部装置と接続することが容易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第３コネクタと前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第１コネクタとを電気的に接続する第１接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第１コネクタ及び第３コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第１接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第２コネクタと前記外部配線の第４コネクタとを電気的に接続する第２接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第２コネクタ及び第４コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第２接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第３ジョイントと前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第１ジョイントとを流体連通可能に接続する第３接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第１ジョイント及び第３ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第３接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第２ジョイントと前記外部配管に設けられる第４ジョイントとを流体連通可能に接続する第４接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第２ジョイント及び第４ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第４接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記基部に着脱可能である付属ユニットをさらに備え、前記付属ユニットは、前記エンドエフェクタを制御する制御機器を含んでもよい。
　上記態様によると、エンドエフェクタに対応する制御機器を含む付属ユニットが基部に取り付けられ得る。エンドエフェクタに必要な制御機器の取り付けが簡易になる。
　また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
　本開示は、その本質的な特徴の精神から逸脱することなく、様々なかたちで実施され得るように、本開示の範囲は、明細書の記載よりも添付の請求項によって定義されるため、本実施の形態は、例示的なものであって限定的なものではない。請求項及びその範囲内にあるすべての変更、又は、請求項及びその範囲の均等物は、請求項によって包含されることが意図されている。
１　　ロボットアーム
１０　アーム本体
２０　基部
２１　接続収容部
３０　線条体
４０　エンドエフェクタ本体
７０Ａ　第１接続部材
７０Ｂ　第２接続部材
８０Ａ　第３接続部材
８０Ｂ，８０Ｂａ，８０Ｂｂ　第４接続部材
９１　コネクタ（第４コネクタ）
９２　ジョイント（第４ジョイント）
１００，２００　付属ユニット
３１０ａ～３１０ｆ　配線
３１１　コネクタ（第１コネクタ）
３１２，３１２ａ～３１２ｆ　コネクタ（第２コネクタ）
３２０ａ～３２０ｆ　配管
３２１　ジョイント（第１ジョイント）
３２２，３２２ａ～３２２ｄ　ジョイント（第２ジョイント）
４１０～４１５　コネクタ（第３コネクタ）
４２０～４２５　ジョイント（第３ジョイント）
１０００　ロボット
Ｅ　エンドエフェクタ

Claims (9)

  1. 　複数の関節を有する中空のアーム本体と、
    　前記アーム本体を支持する基部と、
    　前記基部から前記アーム本体の先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配線と、
    　前記基部から前記先端部にまで前記アーム本体内を通って配置される複数の配管とを備え、
    　前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記先端部に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、
    　前記複数の配線は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、
    　前記複数の配管は、前記先端部から外部に延び且つ前記エンドエフェクタと接続可能であり、前記基部において前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能である
    　ロボットアーム。
  2. 　前記複数の配線は、前記先端部での端部及び前記基部での端部にそれぞれ複数の第１コネクタ及び複数の第２コネクタを有し、
    　前記複数の配管は、前記先端部での端部及び前記基部での端部にそれぞれ複数の第１ジョイント及び複数の第２ジョイントを有する
    　請求項１に記載のロボットアーム。
  3. 　前記複数の配線は、動力線、制御線、信号線及び通信線の少なくとも１つを含み、
    　前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられる
    　請求項２に記載のロボットアーム。
  4. 　前記複数の配管は、液体用配管及び気体用配管の少なくとも１つを含み、
    　前記第１ジョイント及び前記第２ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられる
    　請求項２又は３に記載のロボットアーム。
  5. 　前記エンドエフェクタに設けられる第３コネクタと前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第１コネクタとを電気的に接続する第１接続部材をさらに備える
    　請求項２～４のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  6. 　前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第２コネクタと前記外部配線の第４コネクタとを電気的に接続する第２接続部材をさらに備える
    　請求項２～５のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  7. 　前記エンドエフェクタに設けられる第３ジョイントと前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第１ジョイントとを流体連通可能に接続する第３接続部材をさらに備える
    　請求項２～６のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  8. 　前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第２ジョイントと前記外部配管に設けられる第４ジョイントとを流体連通可能に接続する第４接続部材をさらに備える
    　請求項２～７のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  9. 　前記基部に着脱可能である付属ユニットをさらに備え、
    　前記付属ユニットは、前記エンドエフェクタを制御する制御機器を含む
    　請求項１～８のいずれか一項に記載のロボットアーム。
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