JP2023038698A - ロボット用架台 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス性の高いコンパクトなロボット用架台を提供する。【解決手段】ロボット用架台１００は、産業用ロボットが搭載され、ロボット用のコントローラ７０が収容される。メンテナンス時における作業側を背面側とする。ロボット用架台１００は、ベースフレーム２０と、制御ボックス３０と、制御ボックス３０を背面側に向かってスライドさせることが可能な制御ボックススライダ４０と、を備える。制御ボックス３０は、制御ボックススライダ４０とヒンジ３４で接続されており、ベースフレーム２０に対して旋回可能である。メンテナンス時、作業者が制御ボックス３０を背面側に引き出し、さらに制御ボックス３０を旋回させることが可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、ロボット用架台に関する。

従来、特許文献１、２に開示されているように、生産設備に用いられる産業用ロボットが搭載されるロボット用架台が知られている。

特許第６５４２８３０号公報 特許第６１５４４４９号公報

少種大量生産から多種少量生産が求められるようになり、生産設備にもフレキシビリティが求められている。１つの生産工程を実現する設備を１つのモジュールとし、複数のモジュールを組み合わせることでフレキシビリティを実現できる。このとき、１つのモジュールが占めるスペースが大きいと、組み合わせの制約となったり、そもそも必要な生産エリアが大きくなったりするため、より省面積や小型化が求められる。

さらに図７に示すように、ワークが搬送される搬送コンベア９９に沿って複数のモジュール９１－９４が並んで配置される場合がある。各モジュール内にはロボットコントローラ９７や制御ボックス９８等が収容されている。このようなレイアウトでは、隣接するモジュールとの距離Ｌを小さくしてコンパクトな生産工程とすることが求められる。

モジュール化した設備の小型化を実現するためには設備内の空間を効率良く使用することが不可欠であるため、ロボットコントローラや、周辺機器の制御装置等が収容された制御ボックスを高密度な状態で配置せざるを得ない。すると、作業者がコントローラにアクセスしにくくなり、メンテナンス性が悪くなる。特に、隣接するモジュールとの距離Ｌが小さいと、隣接面のカバーを開いて作業することができなくなり、ますますメンテナンス性が悪くなるという課題が生じる。

また、制御ボックスに配電機器が収容される場合、作業者と活線との距離が近いと感電リスクが生じる。そのため、制御ボックスをコントローラから離れた場所に設置せざるを得なくなり、配線が長くなるという課題もある。特許文献１、２の従来技術には、これらの課題に関して何ら言及されていない。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、メンテナンス性の高いコンパクトなロボット用架台を提供することにある。

本発明は、産業用ロボットが搭載され、ロボット用のコントローラ（７０）が収容されるロボット用架台である。メンテナンス時における作業側を背面側とする。

このロボット用架台は、ベースフレーム（２０）と、制御ボックス（３０）と、制御ボックスを背面側に向かってスライドさせることが可能な制御ボックススライダ（４０）と、を備える。例えばコントローラは、ベースフレームの内部でコントローラブラケットに保持される。制御ボックスには、例えばコントローラ以外の機器が収容される。

制御ボックスは、制御ボックススライダとヒンジ（３４）で接続されており、ベースフレームに対して旋回可能である。

メンテナンス時、作業者が制御ボックスを背面側に引き出し、さらに制御ボックスを旋回させることが可能である。

これにより、メンテナンス性の高いコンパクトなロボット用架台が実現される。また、制御ボックスに配電機器が収容される場合でも、制御ボックスの外殻により配電機器と作業者とが分離されることで感電を防止することができ、作業安全性が向上する。

好ましくは、本発明のロボット用架台は、コントローラを背面側に向かってスライドさせることが可能なコントローラスライダ（５０）をさらに備える。例えば、コントローラスライダはベースフレームに設けられ、コントローラを保持したコントローラブラケットを前後方向にスライド可能に案内する。

メンテナンス時、作業者がコントローラをスライドさせて背面側に引き出すことが可能である。したがって、メンテナンス性がより向上する。

一実施形態によるロボット用架台の通常時の斜視図。 一実施形態によるロボット用架台のメンテナンス時の斜視図。 一実施形態によるロボット用架台の通常時の模式図。 一実施形態によるロボット用架台のメンテナンス時（手順１）の模式図。 一実施形態によるロボット用架台のメンテナンス時（手順２）の模式図。 一実施形態によるロボット用架台のメンテナンス時（手順３）の模式図。 ロボット用架台が設置される生産ラインの模式図。

（一実施形態）
本発明の一実施形態によるロボット用架台を図面に基づいて説明する。このロボット用架台は、搬送、加工、組立、洗浄等の作業を行う産業用ロボットが搭載される。また、ロボット用のコントローラが収容される。図１、図２に一実施形態のロボット用架台１００の構成を示す。明細書中、「ロボット用架台１００」を適宜「架台１００」と省略する。ここで、メンテナンス時における作業側を背面側、背面側とは反対側を正面側とし、正面側と背面側とを結ぶ方向を前後方向とする。図１、図２において右下が背面側であり、左上が正面側である。生産ラインでの生産時における作業側が正面側に相当する。

ロボット用架台１００にはロボット自体やコントローラは含まれない。生産設備を有するユーザがロボット及びコントローラとロボット用架台１００とを別々に調達し、現場で架台１００の天板上にロボットを取り付け、架台１００の内部に収納されたコントローラに配線してもよい。或いは、ロボットメーカにて架台１００にロボット及びコントローラをセットした状態でユーザの工場に納入してもよい。なお、図１、図２において架台１００にロボットは取り付けられていないが、説明の都合上、コントローラ７０のみが収容された状態を図示している。

ロボット用架台１００は、主にベースフレーム２０と、制御ボックス３０とを備える。メンテナンス時以外の通常時、図１に示すように、制御ボックス３０は、ベースフレーム２０の背面側に配置されている。メンテナンス時、図２に示すように、制御ボックス３０はベースフレーム２０の背面側に引き出されて旋回する。

ベースフレーム２０は、天板２１、底板２２、及び、左右の側縁に沿って底板２２と天板２１との間を支持する支持構造体２３を有する。支持構造体２３は左右の板が上部の梁によって連結された一体構造でもよく、左右の２部品に分離した構造であってもよい。少なくとも支持構造体２３の背面側は塞がっていない。要するにベースフレーム２０は、メンテナンス時に背面側が開放されるように構成されている。

天板２１上にはロボットを取り付け可能である。天板２１は、底板２２及び支持構造体２３に対し背面側に張り出している。これにより天板２１は、ロボットや周辺装置の搭載スペース、又は、メンテナンス時に作業用具等を置くスペースとして広い面積を確保できる。底板２２は、アジャスタボルトを介して床面に設置される。支持構造体２３は、例えば枠部分がＣ型鋼で形成されることで、Ｃ型鋼の溝に沿って配線作業が容易になる。

さらにベースフレーム２０には図示しない外装カバーが取り付けられてもよい。一実施形態では、天板２１、外装カバー等は黒色で塗装されている。黒色に塗装されることで、ボルト、ナット等の小部品が落下した場合に発見が容易であり、保全性に優れる。

制御ボックス３０は、ユーザのニーズに応じてコントローラ７０以外の各種機器が収容される。例えば、２００Ｖ電源を１００Ｖ電源に変換するトランスや、過電流から回路を保護するサーキットプロテクタ等の配電機器が収容される。或いは、材料供給装置、搬送装置、ロボットの安全装置等の周辺装置を制御するＰＬＣ等の制御機器が収容される。制御ボックス３０の背面側には開閉扉３１が設けられている。なお、図１には開閉扉３１を外した状態を示す。

ベースフレーム２０の内部には、制御ボックススライダ４０、コントローラスライダ５０及びコントローラブラケット６０が備えられている。制御ボックススライダ４０は、ベースフレーム２０の支持構造体２３に沿って前後方向にスライド可能に設けられている。図１に示すように、通常時、制御ボックススライダ４０はベースフレーム２０の内部に収容されている。図２に示すように、メンテナンス時、制御ボックススライダ４０は、ベースフレーム２０の背面側に引き出される。

制御ボックス３０は、制御ボックススライダ４０の背面側端部とヒンジ３４で接続されている。また、制御ボックス３０の底面には複数の車輪（キャスター）３２が取り付けられている。そのため、制御ボックス３０は、メンテナンス時、制御ボックススライダ４０と共にベースフレーム２０の背面側に引き出された後、ベースフレーム２０に対して旋回可能である。制御ボックス３０は、例えばベースフレーム２０に対向する側の角を支点として旋回可能である。

一実施形態では、制御ボックススライダ４０は、背面側から見てベースフレーム２０の右側の支持構造体２３に沿って設けられている。制御ボックス３０は、右側の角を支点として、上から見て反時計回り方向に旋回する。制御ボックス３０が旋回するとベースフレーム２０の背面側が開放される。

コントローラブラケット６０は、ベースフレーム２０の内部でロボット用のコントローラ７０を保持する。コントローラスライダ５０は、ベースフレーム２０の底板２２に設けられ、コントローラブラケット６０を前後方向にスライド可能に案内する。

通常時、コントローラブラケット６０はベースフレーム２０の内部に収容されている。メンテナンス時に作業者は、コントローラブラケット６０をスライドさせてベースフレーム２０の背面側に引き出すことが可能である。

次に図３～図６の模式図を参照し、通常時及びメンテナンス時におけるロボット用架台１００のフォーメーションを説明する。図３に示す通常時、すなわちメンテナンス時以外の時、コントローラ７０を保持したコントローラブラケット６０は、ベースフレーム２０の内部に収納されている。

図４～図６にメンテナンス時の手順を示す。図４に示す手順１では、制御ボックススライダ４０と共に制御ボックス３０がベースフレーム２０の背面側に引き出される。図５に示す手順２では、制御ボックス３０がヒンジ３４を支点として約９０°旋回する。なお、制御ボックススライダ４０の引き出し量や制御ボックス３０の旋回角度の上限を制限するストッパ機構等が設けられてもよい。

図６に示す手順３では、コントローラスライダ５０に案内されて、コントローラ７０を保持したコントローラブラケット６０がベースフレーム２０の背面側に引き出される。コントローラスライダ５０の引き出し量の上限を制限するストッパ機構等が設けられてもよい。また、図５、図６に破線で示すように、制御ボックス３０の開閉扉３１を９０°以上開くことが可能である。

メンテナンス終了時には手順３、手順２、手順１を逆の順で行う。まず、コントローラ７０を保持したコントローラブラケット６０をベースフレーム２０内に押し戻す。次に制御ボックス３０を逆方向に旋回した後、制御ボックススライダ４０と共に押し戻す。こうして図３の状態に戻る。

以上のように一実施形態のロボット用架台１００では、メンテナンス時に制御ボックス３０をベースフレーム２０の背面側に引き出して旋回させ、ベースフレーム２０の背面側を開放することができる。これにより、メンテナンス性の高いコンパクトなロボット用架台が実現される。また、コントローラ７０をベースフレーム２０の背面側に引き出すことで、メンテナンス性がより向上する。

したがって、図７に示すように搬送コンベア９９に沿って複数のモジュール９１－９４が並んで配置されるレイアウトにおいて、隣接モジュールとの距離Ｌを最小限に設定することができる。よって、コンパクトな生産工程を実現することができる。

また、制御ボックス３０に配電機器が収容される場合でも、制御ボックス３０の外殻により配電機器と作業者とが分離されることで感電を防止することができ、作業安全性が向上する。さらに、感電防止のために制御ボックスを離れた場所に設置する必要がないため、配線をコンパクトにすることができる。

（その他の実施形態）
（ａ）上記実施形態に対し、制御ボックス３０の引き出し及び旋回のみが可能であり、コントローラブラケット６０を引き出す機能がなくてもよい。制御ボックス３０を引き出し旋回させてベースフレーム２０の背面側を開放することで、上記実施形態に準ずる効果が得られる。

（ｂ）制御ボックス３０の引き出し及び旋回方向に関し、上記実施形態とは左右対称の構成としてもよい。また、制御ボックス３０及び制御ボックススライダ４０がベースフレーム２０の左右両側に一対設けられ、制御ボックス３０が観音開きのように旋回する構成としてもよい。その他、制御ボックススライダ４０の具体的構成は上記実施形態に限らない。同様に、コントローラスライダ５０の具体的構成も上記実施形態に限らない。

（ｃ）コントローラ７０と、コントローラ７０以外の各種機器とは入れ替えて配置されてもよい。また、コントローラ７０以外の各種機器の一部が、制御ボックス３０内ではなく、ベースフレーム２０内のコントローラ７０付近に配置されてもよい。

（ｄ）ロボット用架台の縦横比、各部の相対的大きさ、ベースフレームの形状や構造等は、図１、２等に例示したものに限らず、ロボットやコントローラ等の仕様に応じて適宜変更してよい。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１００・・・ロボット用架台、
２０・・・ベースフレーム、
３０・・・制御ボックス、
３４・・・ヒンジ、
４０・・・制御ボックススライダ、
５０・・・コントローラスライダ、
７０・・・コントローラ。

Claims (2)

1. 産業用ロボットが搭載され、ロボット用のコントローラ（７０）が収容されるロボット用架台であって、メンテナンス時における作業側を背面側とすると、
   ベースフレーム（２０）と、
   制御ボックス（３０）と、
   前記制御ボックスを背面側に向かってスライドさせることが可能な制御ボックススライダ（４０）と、
   を備え、
   前記制御ボックスは、前記制御ボックススライダとヒンジ（３４）で接続されており、前記ベースフレームに対して旋回可能であり、
   メンテナンス時、作業者が前記制御ボックスを背面側に引き出し、さらに前記制御ボックスを旋回させることが可能であるロボット用架台。
2. 前記コントローラを背面側に向かってスライドさせることが可能なコントローラスライダ（５０）をさらに備え、
   メンテナンス時、作業者が前記コントローラをスライドさせて背面側に引き出すことが可能である請求項１に記載のロボット用架台。

Images