JP2018126840A - 多関節型ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
関節機構を介して直列的に連結された複数のリンクを有し、前記関節機構がモータ及び前記モータの回転駆動力を減速しながら対応するリンクへ伝達するギヤ式減速装置を含む多関節型のロボットアームと、
前記ロボットアームの手先部に装着されたエンドエフェクタと、
前記ロボットアーム及びエンドエフェクタの動作を制御するコントローラと、
前記エンドエフェクタに設けられ且つ内部に媒体の流路を有するエンドエフェクタ温調用部材、前記ロボットアームの前記関節機構の少なくとも1つに対し設けられ且つ前記媒体の流路を有する関節機構温調用部材、及び、媒体配管を有し、前記エンドエフェクタ温調用部材が前記関節機構温調用部材よりも前記媒体の流れの上流側に位置する媒体系統が形成された温調機構とを、備えることを特徴としている。
アーム3は、関節機構JT1〜6を介して直列的に連結された6本のリンクL1〜6を備えている。第1リンクL1の基端部は、第1関節機構JT1を介して、ベース2に支持されている。第1関節機構JT1は、ベース2に対し第1リンクL1を旋回させる。第1リンクL1の先端部と第2リンクL2の基端部は、第2関節機構JT2を介して連結されている。第2関節機構JT2は、第1リンクL1に対し第2リンクL2を曲げ回転させる。第2リンクL2の先端部と第3リンクL3の基端部とは、第3関節機構JT3を介して連結されている。第3関節機構JT3は、第2リンクL2に対し第3リンクL3を曲げ回転させる。
図1及び図2に戻って、アーム3の第6リンクL6の先端部にはエンドエフェクタ4が装着されている。本実施形態に係るエンドエフェクタ4はスポット溶接ガンであるが、エンドエフェクタ4はこれに限定されず、強制冷却が必要な被冷却部40を有するものであればよい。このような被冷却部40を有するエンドエフェクタ4には、例えば、レーザー溶接ガン、パレタイズ用チャックなどがある。
コントローラ5は、いわゆるコンピュータであって、CPU等の演算処理部(プロセッサ)、ROM、RAM等の記憶部を有している(いずれも図示せず)。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、外部装置とのデータ送受信を行う。また、演算処理部は、各種センサからの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。コントローラ5では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、ロボット1の動作を制御するための処理が行われる。なお、コントローラ5は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。また、コントローラ5は、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)等から構成されていてもよい。
図4は、温調機構6の構成を示す図である。図4に示すように、温調機構6は、前述のエンドエフェクタ温調用部材41、関節機構温調用部材62、コントローラ温調用部材53、及び媒体配管68などで構成されている。温調機構6には、媒体源67から供給される温調用の媒体が、エンドエフェクタ温調用部材41、関節機構温調用部材62、及び、コントローラ温調用部材53をこの順番で通過する媒体系統60が形成されている。なお、温度調節用の媒体として、水や油などの液体や、所定温度(例えば、30°)に調温された気体が用いられてよい。本実施形態において、媒体源67は、水道であり、媒体は水道水である。
変形例1に係る温調機構6Aでは、媒体系統60が循環流路に形成されている。図5は、変形例1に係る循環型の媒体系統60を備えた温調機構6Aの構成を示す図である。なお、図5では、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
変形例2に係る温調機構6Bでは、媒体系統60が循環流路に形成されている。図6は、変形例2に係る循環型の媒体系統60を備えた温調機構6Bの構成を示す図である。なお、図6では、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
2 :ベース
3 :アーム
4 :エンドエフェクタ
5 :コントローラ
6,6A,6B :温調機構
22 :排気ファン
40 :被冷却部
41 :エンドエフェクタ温調用部材
43 :切替装置
44 :バイパス路
441 :バイパス管
51 :筐体
52 :排気ファン
53 :コントローラ温調用部材
60 :媒体系統
62 :関節機構温調用部材
63 :切替装置
64 :バイパス路
641 :バイパス管
65 :温度監視装置
66 :温度センサ
67 :媒体源
68 :媒体配管
71 :媒体タンク
72 :ポンプ
73 :放熱用部材
E,E1〜6 :ロータリエンコーダ
JT,JT1〜6 :関節機構
L1〜6 :リンク
M,M1〜6 :モータ
R,R1〜6 :減速装置
Claims (7)
- 関節機構を介して直列的に連結された複数のリンクを有し、前記関節機構がモータ及び前記モータの回転駆動力を減速しながら対応するリンクへ伝達するギヤ式減速装置を含む多関節型のロボットアームと、
前記ロボットアームの手先部に装着されたエンドエフェクタと、
前記ロボットアーム及びエンドエフェクタの動作を制御するコントローラと、
前記エンドエフェクタに設けられ且つ内部に温調用の媒体の流路を有するエンドエフェクタ温調用部材、前記ロボットアームの前記関節機構の少なくとも1つに対し設けられ且つ前記媒体の流路を有する関節機構温調用部材、及び、媒体配管を有し、前記エンドエフェクタ温調用部材が前記関節機構温調用部材よりも前記媒体の流れの上流側に位置する媒体系統が形成された温調機構とを、備える、
多関節型ロボット。 - 前記関節機構温調用部材が、前記モータの出力軸が挿通される貫通口を有し、前記モータと前記減速装置のうち少なくとも一方と接触するように、前記モータと前記減速装置の間に配置される、
請求項1に記載の多関節型ロボット。 - 前記関節機構の温度を検出する温度センサを備え、
前記温調機構は、前記関節機構温調用部材への前記媒体の流入と遮断を切り替える切替装置と、当該関節機構温調用部材をバイパスして前記媒体を前記媒体系統の下流側へ流すバイパス管と、前記温度センサの検出値に基づいて前記関節機構の温度を監視する温度監視装置とを更に有し、
前記温度監視装置は、前記関節機構の温度が所定の閾値を超えると、当該関節機構を温調する前記関節機構温調用部材に前記媒体が流れるように、当該関節機構温調用部材に対応する前記切替装置を動作させる、
請求項1又は請求項2に記載の多関節型ロボット。 - 前記温度センサが、前記モータの回転変位を検出するロータリエンコーダの内蔵温度センサである、
請求項3に記載の多関節型ロボット。 - 前記媒体系統は循環流路であって、
前記温調機構が、前記媒体系統と連通されて前記媒体を貯留するタンクと、前記タンクから前記媒体系統へ前記媒体を圧送するポンプとを、更に有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の多関節型ロボット。 - 前記温調機構は、前記コントローラに設けられ且つ前記媒体の流路を有するコントローラ温調用部材を、更に有する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の多関節型ロボット。 - 前記コントローラは、筐体、及び前記筐体を強制排気するファンを有し、
前記温調機構は、前記コントローラに設けられ且つ前記媒体の流路を有するコントローラ温調用部材と、前記コントローラの前記ファンからの送風を利用して前記媒体を放熱させる放熱用部材とを、更に有する、
請求項5に記載の多関節型ロボット。
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