JP7045872B2 - 筐体の製作方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカストによって筐体を製作する筐体の製作方法に関する。

従来、制御基板を収納する筐体を製造するに当たり、筐体がダイカストによって製造される場合がある。特許文献１には、制御基板を収納する筐体がダイカストによって製造されることが開示されている。特許文献１では、アルミニウムを用いたダイカストによって筐体が製造されている。

特開２００１－３５７９２５号公報

特許文献１では、コ字型に構成された複数の部品がダイカストによって製造され、製造されたコ字型の部品を組み立てることによって筐体が製造されている。

部品をダイカストによって製造するには、ダイカストによって製造された部品を金型から抜く工程が必要になる。一般に、部品をダイカストによって製造する際には、金型から抜かれるように部品に抜き勾配を形成することが必要になる。そのため、部品が、テーパ状の形状を有して形成されることが必要になる。

しかしながら、部品が金型から抜かれるためにテーパ状に形成されると、筐体の隣り合う側面同士の間で垂直な関係を保てなくなる可能性がある。特に、部品が３つの面を有し、それらの３つの面によってコ字型の形状が形成される場合には、部品の３つの面の間で、隣り合う面同士が直角に交差した関係が維持できない可能性がある。そのため、筐体が組み立てられて製造された結果、隣り合う面同士が直角に交差した関係が保たれない可能性がある。

制御基板を格納する筐体は、場合によっては、広い面が接地されて配置されるだけでなく、配置スペースを考慮し、姿勢を変えて狭い面が接地されて立てられた状態で配置されることも考えられる。そのような場合、筐体の隣り合う側面同士の間で垂直な関係が保たれていないときには、筐体が傾いた状態で配置されることが考えられる。筐体が傾いて配置されると、筐体が設置されている間に倒れてしまい、このときの衝撃から筐体の故障を招いてしまう可能性がある。

また、部品が金型から抜かれるためにテーパ状に形成されるので、金型から取り出された部品によって筐体が組み立てられた結果、筐体における対向する内側の面同士が平行でなく、筐体内部の一部でスペースが狭くなっている場合が考えられる。その場合、筐体の内部のスペースが狭くなることにより、筐体内で収納できる容量が少なくなってしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、隣り合う面同士の間で垂直な関係が保たれる筐体の製作方法を提供することを目的としている。

本発明の筐体の製作方法は、主面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第１部品に対応し第１型及び第２型を有する第１金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第１型及び前記第２型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第１部品を形成する第１部品形成工程と、主面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第２部品に対応し第３型及び第４型を有する第２金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第３型及び前記第４型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第２部品を形成する第２部品形成工程と、前記第１部品形成工程で得られた前記第１部品と、前記第２部品形成工程で得られた前記第２部品とを組み立てることにより、３つの板部を有する筐体形成部材を形成する筐体形成部材組立工程と、前記筐体形成部材組立工程で得られた前記筐体形成部材を用いて筐体を形成する筐体形成工程とを備えたことを特徴とする。

上記構成の筐体の製作方法では、主面のなす角度が９０度となるように接続された２つの板部を有する第１部品に対応し第１型及び第２型を有する第１金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの板部における２つの主面を第１型及び第２型のうちの１つの型のみで成型することによって、第１部品を形成する第１部品形成工程で第１部品を形成し、主面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第２部品に対応し第３型及び第４型を有する第２金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの板部における２つの主面を第３型及び第４型のうちの１つの型のみで成型することによって、第２部品を形成する第２部品形成工程で第２部品を形成するので、それぞれ主面のなす角度が９０度となるように接続された２つの板部を有する第１部品と第２部品とを形成することができる。従って、これらの部品を用いて形成された筐体は、隣り合う面において、主面のなす角度が９０度となるように形成される。 また、前記第１部品形成工程及び前記第２部品形成工程において、それぞれのキャビティは、前記第１金型及び前記第２金型のそれぞれの内部で、２つの板部の主面同士が交差して形成された交線が最も下側の位置となるように形成されていてもよい。

第１金型及び第２金型の内部で２つの板部の主面同士が交差して形成された交線が最も下側の位置となるように形成されているので、第１金型及び第２金型からの第１部品及び第２部品の抜きを円滑に行うことができる。

また、前記第１部品形成工程及び前記第２部品形成工程において、それぞれのキャビティは、前記第１金型及び前記第２金型のそれぞれの内部で、前記交線から一方の板部の延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で前記第１部品及び第２部品が形成されるように設けられていてもよい。

第１金型及び第２金型の内部で、２つの板部の外側の面同士が交差して形成された交線から一方の板部の延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で第１部品及び第２部品が形成されるので、第１金型及び第２金型からの第１部品及び第２部品の抜きをより円滑に行うことができる。

また、前記溶湯は、アルミニウムが溶融されて形成されていてもよい。

溶湯は、アルミニウムが溶融されて形成されているので、製作された筐体はアルミニウムによって形成される。筐体がアルミニウムによって形成されるので、筐体内部で発生した熱を効率良く外部に放熱させることができる。

また、前記筐体は、制御基板を収容するコントローラ用筐体であってもよい。

筐体が、制御基板を収容するコントローラ用筐体であるので、コントローラ用筐体において、隣り合う外側の面同士の間で、外側の面同士が直角となるように形成されることが可能になる。

また、前記制御基板は、ロボットを制御するための制御基板であってもよい。

筐体が、ロボットを制御するための制御基板を収容するコントローラであるので、ロボットを制御するための制御基板を収容するコントローラ用筐体において、隣り合う外側の面同士の間で、外側の面同士が直角となるように形成されることが可能になる。

また、本発明の筐体の製作方法は、主面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第３部品に対応し第５型及び第６型を有する第３金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第５型及び前記第６型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第３部品を形成する第３部品形成工程と、前記第３部品形成工程で得られた前記第３部品を２つ用い、２つの前記第３部品を組み立てることにより、３つの板部を有する筐体形成部材を形成する筐体形成部材組立工程と、前記筐体形成部材組立工程で得られた前記筐体形成部材を用いて筐体を形成する筐体形成工程とを備えたことを特徴とする。

上記構成の筐体の製作方法では、主面のなす角度が９０度となるように接続された２つの板部を有する第３部品に対応し第５型及び第６型を有する第３金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの板部における２つの主面を第５型及び第６型のうちの１つの型のみで成型することによって、第３部品を形成する第３部品形成工程で第３部品を形成すると共に、第３部品を２つ用い、２つの第３部品を組み立てることにより、３つの板部を有する筐体形成部材を形成するので、それぞれ主面のなす角度が９０度となるように接続された２つの板部を有する２つの第３部品を形成することができる。従って、２つの第３部品を用いて形成された筐体は、隣り合う面において、主面のなす角度が９０度となるように形成される。

本発明によれば、隣り合う面において、主面のなす角度が９０度となるように形成された筐体が製作されるので、接地する面が変更されても安定した状態で配置されることが可能な筐体を提供することができる。

本発明の実施形態に係る筐体の製作方法によって製作された筐体の斜視図である。 図１の筐体がロボットコントローラ用筐体として用いられた場合の筐体及びロボットの構成図である。 図１の筐体の下部に位置する筐体形成部材についての斜視図である。 図３の筐体形成部材が２つの部品に分割された状態の、筐体形成部材についての斜視図である。 図３の筐体形成部材を構成する部品がダイカストによって形成される際の、金型及び部品の断面図を示す。 （ａ）～（ｄ）は、図３の筐体形成部材を構成する部品が、ダイカストによって形成される際の各工程について示した構成図である。 図１の筐体が製作される際のフローについて示したフローチャートである。 図３の筐体形成部材を構成する部品の内側に付属品を取り付ける場合の、各工程の部品について示した側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る筐体の製作方法について、添付図面を参照して説明する。

図１に、本発明の実施形態に係る筐体の製作方法によって製作される筐体１００の斜視図を示す。

本実施形態では、筐体１００は、直方体の形状を有している。従って、筐体１００は、隣接する面同士が直角に交差して形成されている。筐体１００は、ロボットの制御基板を内部に収容し、ロボットを制御するロボットコントローラの筐体として構成される。

図２に、本実施形態の筐体１００が、ロボット６０を制御するロボットコントローラの筐体として用いられる場合の構成図を示す。

図２に示されるように、本実施形態の筐体１００は、内部に、ロボット６０の動作を制御するための制御基板８０を収容している。従って、筐体１００は、制御基板８０を収容するコントローラ用筐体として機能する。本実施形態では、ロボット６０は、多軸の産業用ロボットとして用いられている。

なお、本実施形態では、筐体内部に収容された制御基板によって制御されるロボットが産業用ロボットである形態について説明しているが、本発明は上記の実施形態に限定されない。筐体内部に収容された制御基板によって制御されるロボットは、他の形式のロボットであってもよい。ロボットは、筐体内部の制御基板によって制御されるのであれば、どんな形式のものであってもよい。また、筐体の内部に収容される制御基板は、ロボットを制御するためのものでなくてもよい。筐体の内部には、ロボット以外のものを制御するための制御基板が収容されていてもよい。また、筐体の内部に収容されるものは、制御基板でなくてもよい。制御基板以外のものを収容するための筐体に本発明が適用されてもよい。

本実施形態では、筐体１００は、アルミニウムによって形成されている。筐体１００がロボットコントローラとして用いられる場合には、ロボット６０を動作させている間に制御基板８０から大きな熱が発生する。そのため、筐体１００は、放熱性の高いアルミニウムによって形成されている。

また、本実施形態では、直方体の形状を有する筐体１００は、断面がコ字型に形成された筐体形成部材１０が用いられて形成されている。

図３に、筐体１００を構成する２つの筐体形成部材１０についての斜視図を示す。筐体形成部材１０は、筐体１００における下部に位置し接地する面を有している。

筐体形成部材１０は、３つの板状の部分がそれぞれ垂直に接続されることにより、断面がコ字型に形成されている。また、断面がコ字型に形成された筐体形成部材１０は、２つのＬ字型の部品が組み立てられて形成されている。

図４に、筐体形成部材１０が、２つの部品（第１部品、第２部品）１１、１２に分割された状態の筐体形成部材１０についての斜視図を示す。

部品１１、１２は、それぞれ２つの板状の部分の板部における主面のなす角度が９０度となるように接続されることにより、断面がＬ字型に形成されている。本実施形態では、部品１１は、２つの板部１１ａ、１１ｂにおける主面のなす角度が９０度となるように接続されることにより、断面がＬ字型に形成されている。すなわち、２つの板部１１ａ、１１ｂは、主面のなす角度が９０度となるように接続されている。本実施形態では、２つの板部１１ａ、１１ｂにおける主面は、板部１１ａ、１１ｂの外側の面である。同様に、部品１２は、２つの板部１２ａ、１２ｂにおける主面のなす角度が９０度となるように接続されることにより、断面がＬ字型に形成されている。すなわち、２つの板部１２ａ、１２ｂは、主面のなす角度が９０度となるように接続されている。本実施形態では、２つの板部１２ａ、１２ｂにおける主面は、板部１２ａ、１２ｂの外側の面である。

次に、筐体１００の製作方法について説明する。

本実施形態では、筐体形成部材１０の一部を構成し、断面がＬ字型の部品３０が、ダイカストによって形成される。部品３０は、直交する２つの板部３０ａ、３０ｂによって断面がＬ字型となるように構成されている。

図５に、部品３０がダイカストによって形成される際の、金型５０及び部品３０の断面図を示す。

金型（第１金型）５０は、上型（第１型）５１と、下型（第２型）５２とを有している。上型５１及び下型５２が、相対的に近接、離間することが可能に構成されている。

上型５１と下型５２との間には、部品３０の形状に対応したキャビティ５３が形成されている。キャビティ５３は、直交する２つの板部３０ａ、３０ｂによって形成された部品３０をダイカストによって形成するためのものである。部品３０が製作される際には、キャビティ５３の内部に、アルミニウムが溶融された溶湯が圧入される。その後、キャビティ５３の内部で溶湯が冷却され、そこで溶湯が固化されることにより部品３０が形成される。そのため、結果的に、キャビティ５３の形状に沿った形状を有し、アルミニウムによって形成された部品３０が形成される。

キャビティ５３は、部品３０に対応して金型５０に形成され、直交する２つの板部３０ａ、３０ｂに対応した板部用キャビティ５３ａ、５３ｂを有している。キャビティ５３は、金型５０の内部で、２つの板部３０ａ、３０ｂの主面同士が交差して形成された交線ｌが最も下側の位置に配置されるように形成されている。つまり、２つの板部同士が交差して形成された交線ｌに対応する位置が、金型５０内で最も下側に位置するように、キャビティ５３が形成されている。また、交線ｌから一方の板部３０ｂの延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で部品３０が形成されるように、キャビティ５３が形成されている。従って、キャビティ５３においては、２つの板部３０ａ、３０ｂ同士が交差して形成された交線ｌに対応する位置が最も下側の位置にある。また、キャビティ５３においては、交線ｌから、板部３０ｂを形成する部位の延びる方向が、水平面に対し傾いて形成されている。

そのため、本実施形態では、部品３０に形成された２つの板部３０ａ、３０ｂのうち、金型５０内で下側に位置する板部３０ｂの延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で、部品３０が形成される。本実施形態では、板部３０ｂの延びる方向が水平面に対し１度以上２度以下の角度αで傾く姿勢で、部品３０が形成される。

また、部品３０に形成された２つの板部３０ａ、３０ｂが互いに直交しているので、部品３０に形成された２つの板部３０ａ、３０ｂのうち、金型５０内で上側に位置する板部３０ａの延びる方向についても鉛直方向に対し傾く姿勢で、部品３０が形成される。本実施形態では、板部３０ａの延びる方向が鉛直方向に対し１度以上２度以下の角度αで傾く姿勢で、部品３０が形成される。特に、板部３０ｂが水平面に対し傾く角度及び板部３０ａの延びる方向が鉛直方向に対し傾く角度αは、１．５度以上であることが望ましい。なお、あまり大きく傾けた場合には、板部に形成されたネジ穴等の形状により、金型からの抜きが難しくなる可能性がある。そのため、本実施形態においては、板部３０ｂが水平面に対し傾く角度及び板部３０ａの延びる方向が鉛直方向に対し傾く角度αは、１度以上２度以下の角度であることが好ましい。

図６（ａ）～（ｄ）を参照して部品３０がダイカストによって形成される際の各工程について説明する。また、図７に、本実施形態の筐体１００の製作方法によって筐体１００が製作される際のフローについてのフローチャートを示す。

まず、図６（ａ）に示されるように、金型５０における上型５１と下型５２とを近接させ、図６（ｂ）に示されるように上型５１と下型５２とを当接させる。上型５１と下型５２とが当接して金型５０が閉じた状態となることにより、上型５１と下型５２との間にキャビティ５３が形成される。

キャビティ５３が形成されると、図６（ｃ）に示されるように、金型５０内で傾いて形成されたキャビティ５３の内部にアルミニウムが熱されて溶融した溶湯が注入される。ここでは、キャビティ５３の隅々に亘って溶湯が行き渡るように、溶湯に圧力がかけられた状態で、溶湯がキャビティ５３の内部に注入される。このように、溶湯がキャビティ５３の内部に圧入される（Ｓ１）。

キャビティ５３の内部に溶湯が圧入され金型５０が冷却されると、金型５０の内部で溶湯が固化することによって部品３０がキャビティ５３に対応した形状に形成される。これにより、所望の形状となった部品３０が、キャビティ５３の内部で形成される。

キャビティ５３内部で部品３０が形成されると、金型５０における上型５１と下型５２とが離間する（Ｓ２）。上型５１と下型５２とが離間すると、図６（ｄ）に示されるように、上型５１と下型５２との間で形成された部品３０がキャビティ５３から取り出される。本実施形態では、上型５１と下型５２とが相対的に離間したときに、部品３０が上型５１に付着した状態で、部品３０がキャビティ５３から取り出される。部品３０がキャビティ５３から取り出されると、部品３０が上型５１から取り外され、部品３０が金型５０から取り出される（Ｓ３）。

このとき、金型５０が上型５１と下型５２とに２つに分割され、２つの板部３０ａ、３０ｂにおける２つの外側の面（主面）を、上型５１及び下型５２のうちの１つの型のみで成型することによって、部品３０が形成されている。本実施形態では、下型５２の成型によって、２つの板部３０ａ、３０ｂにおける２つの外側の面（主面）が形成されている。

このように、本実施形態では、ダイカストによって部品３０が製作される。本実施形態では、ダイカストによって種類の異なる部品３０が複数形成され、部品３０のうちの１つの部品１１が、筐体形成部材１０を構成する部品１１、１２のうちの、一方の部品（第１部品）１１として機能する。また、一方の部品１１を形成する金型は、一方の金型（第１金型）５０として機能する。このように、ダイカストによって、筐体形成部材１０を構成する部品１１、１２のうちの一方の部品１１が形成される（第１部品形成工程）。一方の部品１１が一方の金型５０の内部で形成されると、一方の部品１１が一方の金型５０から取り出される（Ｓ３）。

ダイカストによって一方の部品１１が形成されると、筐体形成部材１０を構成する部品１１、１２のうち、他方の部品（第２部品）１２が形成される。

図４に示されるように、一方の部品１１と他方の部品１２とは形状が異なるので、他方の部品１２を製作する際には、一方の部品１１を製作する際に用いられた金型（第１金型）とは異なる金型（第２金型）が用いられる。しかしながら、一方の部品１１と他方の部品１２とは概ね同じ構成を有しているので、他方の部品１２の製作工程では、一方の部品１１の製作工程と同様の製作工程が用いられる。従って、他方の部品１２を製作する際についても、図６（ａ）～（ｄ）に示される製作工程によって製作される。

つまり、図６（ａ）に示されるように他方の金型（第２金型）の上型（第３型）と下型（第４型）とが離間した状態から、図６（ｂ）に示されるように他方の金型の上型と下型とが当接して、これらの間にキャビティが形成される。他方の金型の上型と下型との間にキャビティが形成されると、図６（ｃ）に示されるように、他方の金型内で傾いて形成されたキャビティの内部に溶湯が圧入される（Ｓ４）。他方の金型内に溶湯が圧入されると、そこで他方の金型が冷却され、他方の金型の内部で溶湯が固化することによって他方の部品が形成される。これにより、他方の部品（第２部品）が、キャビティの内部で形成される（第２部品形成工程）。キャビティ内部で他方の部品が形成されると、他方の金型における上型と下型とが離間する（Ｓ５）。上型と下型とが離間することにより、図６（ｄ）に示されるように、上型と下型との間で形成された他方の部品が上型に付着してキャビティから取り出される。他方の部品がキャビティから取り出されると、他方の部品が上型から取り外され、他方の部品が他方の金型から取り出される（Ｓ６）。

なお、本実施形態では、２つの部品１１、１２が、互いに異なる形状を有している構成について説明している。そのため、部品１１を形成するための一方の金型（第１金型）と、部品１２を形成するための他方の金型（第２金型）との間では、キャビティの形状が異なる形態について説明している。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されない。部品１１（第１部品）の形状と部品１２（第２部品）の形状とが、同じ形状であってもよい。

その場合、部品１１を形成するための金型と、部品１２を形成するための金型とが、共通したものであってもよい。共通した上型（第５型）及び下型（第６型）を有する共通した金型（第３金型）によって同じ形状を有する２つの部品（第３部品）を製作することで、筐体形成部材１０を構成する２つの部品を形成してもよい。すなわち、共通した２つの部品（第３部品）を形成する工程（第３部品形成工程）を２回行い、共通した部品を２つ形成する。このように、共通した金型によって２つの部品（第３部品）を製作するので、必要な金型の数を減少させることができ、筐体１００の製造コストを少なく抑えることができる。

ダイカストによって筐体形成部材１０を構成する２つの部品１１、１２の両方が形成されると、部品１１、１２が組み立てられることにより、筐体形成部材１０が形成される（筐体形成部材組立工程）（Ｓ７）。本実施形態では、２つの部品１１、１２が互いにネジによって締結されることにより、筐体形成部材１０が組み立てられる。

なお、共通した金型によって２つの部品が形成される際には、そこで得られた共通した部品を２つ用い、２つの部品を組み立てることにより、筐体形成部材１０が形成されてもよい。このとき、共通した２つの部品がネジによって締結されることにより、筐体形成部材１０が組み立てられてもよい。

２つの部品１１、１２が互いに締結されることにより、筐体形成部材１０が形成される。本実施形態では、一方の部品１１の有する２つの板部１１ａ、１１ｂのうちの板部１１ｂと、他方の部品１２の有する板部１２ａ、１２ｂのうちの板部１２ａとが、互いに接続されて一つの板部１３を形成している。従って、結果的に、筐体形成部材１０は、３つの板部１１ａ、１３、１２ｂを有している。

一方の部品１１を構成する板部１１ａと板部１１ｂとは、主面のなす角が９０度となるように接続されているので、板部１１ａと板部１３とは、外側の面同士のなす角が９０度となるように接続されている。また、他方の部品１２を構成する板部１２ａと板部１２ｂとは外側の面同士のなす角が９０度となるように接続されているので、板部１１ａと板部１３とは、外側の面同士のなす角が９０度となるように接続されている。従って、筐体形成部材１０を構成する３つの板部１１ａ、１３、１２ｂは、それぞれ外側の面同士のなす角が９０度となるように、コ字型に接続されている。

筐体形成部材１０が形成されると、筐体形成部材１０を用いて筐体１００が形成される（筐体形成工程）（Ｓ８）。本実施形態では、コ字型の筐体形成部材１０に対し、他の側面を取り付けると共に、筐体１００の上側に位置した面を取り付けることにより、筐体１００を形成する。

図１に示されるように、筐体１００においては、接地されて底面となる面Ｆ１と、面Ｆ１に隣接した面Ｆ２と、面Ｆ２に対向した面（不図示）が、筐体形成部材１０として、ダイカストによって一体的に形成されている。面Ｆ１、面Ｆ２及び面Ｆ２に対向した面以外の面が、筐体形成部材１０に取り付けられ、筐体１００が形成される。

このように、ダイカストによって得られた部品１１、１２が組み立てられて筐体形成部材１０が形成され、筐体形成部材１０が用いられて筐体１００が形成される。

なお、上記実施形態では、ネジによる締結によって２つの部品１１、１２が組み立てられ、筐体形成部材１０が形成される形態について説明している。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されず、部品同士の間の組み立ては、ネジによる締結以外の方法によって行われてもよい。例えば、接着剤による接着等、他の方法によって部品同士の間の組み立てが行われてもよい。

本実施形態によれば、ダイカストによって部品１１、１２が形成され、部品１１、１２を組み立てることによって筐体形成部材１０が形成される。筐体形成部材１０が分割された部品１１、１２のそれぞれが、ダイカストによって形成される。従って、部品１１、１２をダイカストによって製作する際に、２つの板部を有して構成された部品１１、１２をそれぞれ製作するので、部品１１、１２を、２つの板部が接続されたＬ字型の形状に形成することができる。また、部品１１、１２のそれぞれが２つの板部を有してＬ字型に形成されるので、２つの板部同士が、外側の面同士のなす角が９０度となるような関係が維持された状態で接続されて、部品１１、１２を形成することができる。これにより、筐体形成部材１０における隣接する面同士の間で、外側の面同士のなす角が９０度となるように接続されて、筐体１００が形成される。従って、筐体１００において、隣接する板部材の間で、外側の面同士のなす角が９０度となるように接続される。これにより、筐体１００において、隣接する板部材の間における外側の面同士のなす角が９０度となる関係が維持される。

特に、筐体形成部材１０を構成する３つの板部１１ａ、１３、１２ｂの外側の面同士のなす角が９０度となるように、板部１１ａ、１３、１２ｂが互いに接続されている。筐体１００の隣接する面同士の間のなす角が９０度である関係が維持されるので、筐体１００の接地する面を変更したとしても、筐体１００を安定した状態で配置させることができる。筐体１００の設置スペースに合わせて筐体１００の姿勢を変えて配置したとしても、筐体１００を安定して配置することができるので、筐体１００を置くための小さなスペースが空いている場合に、空いたスペースに合わせて姿勢を変更して筐体１００を配置することができる。例えば、細長い狭小なスペースしか設置スペースがないような場合にも、設置スペースに合わせて筐体１００の姿勢を変えて配置すると共に、筐体１００を安定して配置することができる。これにより、筐体１００の設置のためのスペースをより効率的に使用することができる。また、安定して筐体１００を配置することができるので、筐体１００が倒れることを抑えることができ、筐体１００の信頼性を向上させることができる。従って、筐体１００がロボットのコントローラとして用いられる場合には、コントローラの信頼性を向上させることができる。

特に、ロボットを設置する際には、ロボットの設置される場所によっては、制御基板８０を収納したコントローラとしての筐体１００の設置スペースが限られる場合がある。そのような場合には、限られたスペースに合わせて姿勢を変え、筐体１００をスペースに収まるように配置することが求められる。例えば、設置スペースが細長い形状である場合には、図１に示される筐体１００の状態から、姿勢を変更して筐体１００を設置スペースに配置することが考えられる。図１に示される状態では、筐体１００は、面Ｆ１が接地した状態で配置されているが、姿勢を変更し、面Ｆ２が接地した状態で配置することが考えられる。このように、筐体１００が姿勢を変更して配置されることにより、設置スペースが細長い場合には、細長い設置スペースに合わせて筐体１００を配置させることができる。これにより、設置スペースを効率的に用いることができる。

また、筐体１００の隣接する面同士の間の直交した関係が維持されるので、筐体１００の意匠面の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、金型５０が上型５１と下型５２とに２つに分割され、２つの板部３０ａ、３０ｂにおける２つの外側の面（主面）を上型５１及び下型５２のうちの１つの型のみで成型することによって、部品３０が形成されている。従って、板部３０ａ、３０ｂにおける主面としての外側の面が、１つの型（下型５２）によって成型されて形成されている。これにより、板部３０ａ、３０ｂにおける主面としての外側の面同士のなす角が９０度となるように、板部３０ａ、３０ｂにおける外側の面を精度良く形成することができる。

また、部品３０が、金型５０の内部で傾いた姿勢で形成される。金型５０の内部で、２つの板部３０ａ、３０ｂの外側の面同士が交差して形成された交線ｌが最も下側の位置に配置され、且つ、交線ｌから一方の板部３０ｂの延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で部品３０が形成されるように、キャビティ５３が形成されている。そのため、キャビティ５３は、金型５０の内部で、下側に向かって凸形状となるように形成されている。キャビティ５３における板部３０ａ、３０ｂに対応する部分のそれぞれが、抜き勾配を有するように構成されている。従って、金型５０によって製作された部品３０は、２つの板部３０ａ、３０ｂ同士が直交するように形成されていても、部品３０を金型５０から抜く際の抜き勾配が確保されている。板部３０ａの外側の面が鉛直方向に対し傾き、板部３０ｂの外側の面が水平方向に対し傾いているので、部品３０の抜き勾配が確保されている。従って、部品３０がダイカストによって製作されて部品３０が金型５０から取り出される際に、部品３０を金型５０から円滑に取り出すことができる。

また、外側の面だけでなく、ダイカストによって製作された部品１１、１２のそれぞれにおける２つの板部の間の直交した関係が維持されるので、部品１１、１２が組み立てられて形成された筐体形成部材１０における隣接する板部材同士の間の直交した関係が維持される。従って、筐体１００が組み立てられた際に、筐体１００において隣接する板部材同士の間の直交した関係が維持される。このとき、筐体１００における筐体形成部材１０を構成する板部材同士の間の直交した関係が維持される。

また、本実施形態では、部品に抜き勾配を形成する必要がなく、部品を構成する板部の側面をテーパ状に形成する必要がないので、それぞれの板部の板厚を均一に形成することができる。従って、筐体１００の意匠面の品質をさらに向上させることができる。また、部品を構成する板部の板厚を均一に形成することができるので、板部同士が接続された部分の周辺が厚く形成されずに済む。従って、板部同士が接続された部分の周辺で、スペースをより大きく確保することができる。これにより、板部同士が接続された部分の周辺のスペースに付属品等を収納することができ、筐体としてより多くのものを収納することができる。このように、筐体内部の空間をより効率的に使用することができる。

一般に、ロボットのコントローラとして筐体が用いられる場合には、筐体が比較的大きくなってしまう可能性が高い。筐体が小さい場合には、金型からの抜き勾配を形成するために筐体の隣接する面同士のなす角度において９０度からずれが生じたとしても、そのことによる影響は小さいので問題にはならない。しかしながら、筐体のサイズが大きくなってしまう場合には、隣接する面同士のなす角度が９０度からわずかにずれたとしても、そのことによる影響が大きくなってしまう。筐体のサイズが大きい場合には、隣接する面同士のなす角度の９０度からのずれがわずかであっても、そのずれによって生じる勾配の大きさが大きくなってしまい、対向する面の端部同士の間で高低差が大きくなってしまう。そのため、筐体における接地させる面を変更させるように姿勢を変えた場合に、筐体の接地した面が傾いていることから、筐体の配置が不安定になる可能性がある。筐体が不安定な状態で配置されていることから、筐体が配置されている間に接触や揺れがあったときに筐体が倒れてしまう可能性がある。

従来には、比較的大きな筐体をダイカストによって製作する際には、抜き勾配を形成したことによる隣接する面同士の交差する角度の直角からのずれによる突出した部分を切削することによって除去する場合もあった。これによって、隣接する面同士のなす角度が９０度に保たれた筐体を製作することができる。しかしながら、このように突出した部分を切削によって除去する方法では、筐体における突出した部分を除去する工程が必要になり、その分余計に手間がかかっていた。また、除去される部分が無駄に廃棄され、その分材料が多く必要とされ、余分な材料の分の製造コストが高くなっていた。

本実施形態の筐体１００では、大きなサイズの筐体１００であっても、板部３０ａ、３０ｂの間の直交した関係が維持された状態で、金型５０からの抜き勾配が確保される。板部３０ａ、３０ｂの間のなす角度が９０度である関係が維持されるので、結果的に、筐体１００における隣接する面同士の間のなす角度が９０度である関係が維持される。そのため、筐体１００における接地させる面を変更させるように姿勢を変えた場合にも、筐体１００を安定した状態で配置することができる。

また、抜き勾配を形成せずに隣接する面同士の間のなす角度が９０度である関係を維持するために、金型の構造を変更することも考えられる。金型における型同士の間の型締め及び型開きの態様、動作を変更することによって、部材における隣接する面同士の間の直角な関係を維持することが考えられる。しかしながら、金型における型同士の間の型締め及び型開きの態様、動作を部材に対応させるために変更させてダイカストを行う場合、金型の形状、動作が複雑になる。従って、金型の製造コストが大きくなってしまう可能性がある。

本実施形態では、金型５０が上型５１と下型５２とに２つに分割され、２つの板部３０ａ、３０ｂにおける２つの外側の面（主面）を上型５１及び下型５２のうちの１つの型のみで成型することによって、部品３０が形成されている。金型５０が上型５１と下型５２とに２つに分割され、板部３０ａ、３０ｂにおける主面としての外側の面同士のなす角が９０度となるように、板部３０ａ、３０ｂにおける外側の面が精度良く形成されるので、簡易な構成の金型５０によって、外側の面同士のなす角が９０度となるように交差した部品を精度良く形成することができる。金型５０の構成を簡易にすることができるので、筐体１００の製造コストを少なく抑えることができる。

また、本実施形態では、筐体１００を形成するための部品３０がそれぞれアルミニウムによって形成され、結果的に筐体１００がアルミニウムによって形成される。従って、筐体１００は、放熱性能が高く維持される。

本実施形態では、筐体１００は、内部にロボット６０の動作を制御するための制御基板８０を収容し、ロボットコントローラとして構成されている。そのため、制御基板８０からは大きな熱が発生する。本実施形態では、筐体１００がアルミニウムによって形成されているので、制御基板８０から発生した熱が効率的に筐体１００の外部へ放出される。従って、熱による制御基板８０の機能への影響を少なく抑えることができる。

また、筐体１００がアルミニウムによって製作されるので、筐体１００を軽量化することができる。従って、筐体１００の持ち運びを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、アルミニウムによって形成された部品３０が、ダイカストによって製作される。従って、ダイカストによってアルミニウムの製品である部品３０を低コストで大量に製作することができる。

また、Ｌ字型の部品３０を組み立ててコ字型の筐体形成部材１０が形成され、筐体形成部材１０を用いて箱型の筐体１００が形成されるので、Ｌ字型の部品３０の段階で部品３０に基板や付属品を取り付ける作業を行うことができる。Ｌ字型の部品３０の段階で基板や付属品が部品３０に取り付けられるので、上側に開放された空間で基板や付属品の部品３０への取り付け作業を行うことができる。そのため、筐体１００への基板や付属品の取り付け作業を行い易く、取り付け作業を含めた組み立てを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、図４に示されるように、筐体１００における内側の面に様々な加工が施されている。特に、筐体１００をロボットのコントローラとして用いる場合には、基板を筐体１００の内部に取り付けたときに、基板で発生した熱を筐体１００の側面に伝達させて熱を筐体１００側に吸収させ、筐体１００の側面の一部をヒートシンクとして用いる場合がある。そのような場合、筐体１００の側面の内側に、基板を載せる部位とヒートシンクとして機能する部位とを形成するので、筐体１００の側面の内側の形状が複雑になる場合がある。

このように筐体１００の側面の内側を複雑な形状とする際に、筐体１００の側面の内側の部分への加工を機械加工によって行う場合がある。筐体１００の内側の面を複雑な形状とするための加工を機械加工によって行う場合、切削機械の刃を板状の部材で囲まれた空間に入れ、刃を板状の部材の内側の面に突き当てる必要がある。部材がコ字型に形成されている場合には、刃を入れるための空間が制限され、刃を板状の部材で囲まれた空間に入れることが難しい場合がある。

本実施形態では、部品３０の段階で内側の面に加工を行うことができる。本実施形態では、筐体１００を製作する途中の段階で、コ字型の筐体形成部材１０が、Ｌ字型の部品３０に分割されている。Ｌ字型の部品３０の段階で内側の面に加工を行うことが可能なので、上側が開放されてスペースを制限されずに部品３０の内側の面に加工を行うことができる。従って、部品３０の内側の面の加工を容易に精度良く行うことができる。

また、Ｌ字型の部品３０の段階で基板や付属品が部品３０に取り付けられるので、筐体１００の内側の側面に付属品を取り付ける場合であっても、部品３０の背面が接地された状態で安定して付属品の取り付けを行うことができる。

図８は、部品３０に付属品を取り付ける場合の、各工程の部品３０について示した側面図である。図８では、付属品として、上下に２つの基板が部品３０に取り付けられる形態について説明する。

まず、図８（ａ）に示されるように、部品３０の接地される側の板部３０ｂに、下方に配置される基板７０が取り付けられる。基板７０は、板部３０ｂにおける内側の面に沿って取り付けられる。このとき、接地される側の板部３０ｂの外側の面が接地した状態で、安定して基板７０を板部３０ｂに取り付けることができる。

接地される側の板部３０ｂへの基板７０の取り付けが行われると、図８（ｂ）に示されるように、部品３０の姿勢を変え、接地された面を変更させる。これにより、基板７０の取り付けの際に接地されていた板部３０ｂが直立し、基板７０の取り付けの際に直立していた板部３０ａが接地される。

部品３０が姿勢を変え、板部３０ａが接地されると、上方に取り付けられる基板７１が、板部３０ａに取り付けられる。基板７１は、板部３０ａの側面から板部３０ｂの延びる方向に沿って取り付けられる。このとき、接地される側の板部３０ａの外側の面が接地した状態で、安定して基板７１を板部３０ａに取り付けることができる。

本実施形態では、基板７１を板部３０ａに取り付けるために、支持部７２を介して基板７１が板部３０ａに取り付けられている。基板７１が支持部７２に取り付けられ、支持部７２に形成された穴７３を介してネジによって支持部７２が板部３０ａに取り付けられる。従って、ネジが板部３０ａに直交した状態で、ネジによって支持部７２を板部３０ａに取り付けることができる。これにより、安定した状態で支持部７２の板部３０ａへの取り付けを行うことができる。

このように、本実施形態では、Ｌ字型の部品３０に対し付属品が取り付けられるので、板部３０ｂの外側の面が接地された状態で板部３０ｂに対し付属品を取り付けることができる。また、板部３０ａの外側の面が接地された状態で板部３０ａの内側の面に対し付属品を取り付けることができる。従って、Ｌ字型の部品３０の２つの板部の両方に対し、板部が接地されて安定した状態で付属品を取り付けることができる。従って、筐体１００への付属品の取り付けを容易に行うことができる。また、付属品を筐体１００に確実に取り付けることができ、筐体１００の信頼性を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、溶湯はアルミニウムが溶融されて形成された形態について説明しているが、本発明は上記実施形態に限定されない。溶湯は、アルミニウム以外の材料によって形成されてもよい。金属として筐体を形成することができるのであれば、他の種類の溶湯が用いられてもよい。

３０ 部品
３０ａ、３０ｂ 板部
５０ 金型
５３ キャビティ
１００ 筐体

Claims (5)

1. 筐体が組み立てられたときに外側の面を構成する面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第１部品に対応し第１型及び第２型を有する第１金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第１型及び前記第２型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第１部品を形成する第１部品形成工程と、
   筐体が組み立てられたときに外側の面を構成する面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第２部品に対応し第３型及び第４型を有する第２金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第３型及び前記第４型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第２部品を形成する第２部品形成工程と、
   前記第１部品形成工程で得られた前記第１部品と、前記第２部品形成工程で得られた前記第２部品とを接続することにより、３つの板部を有する筐体形成部材を形成する筐体形成部材組立工程と、
   前記筐体形成部材組立工程で得られた前記筐体形成部材に、前記筐体を構成する面のうち、前記筐体形成部材によって構成される面以外の面を構成する部材を取り付けることにより前記筐体を形成する筐体形成工程と
   を備え、
   前記第１部品形成工程及び前記第２部品形成工程において、それぞれのキャビティは、前記第１金型及び前記第２金型のそれぞれの内部で、２つの前記板部の、前記筐体が組み立てられたときに外側の面を構成する面同士が交差して形成された交線が最も下側の位置となるように形成され、
   前記第１部品形成工程及び前記第２部品形成工程において、それぞれのキャビティは、前記第１金型及び前記第２金型のそれぞれの内部で、前記交線から一方の板部の延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で前記第１部品及び前記第２部品が形成されるように設けられていることを特徴とする筐体の製作方法。
2. 前記溶湯は、アルミニウムが溶融されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筐体の製作方法。
3. 前記筐体は、制御基板を収容するコントローラ用筐体であることを特徴とする請求項１または２に記載の筐体の製作方法。
4. 前記制御基板は、ロボットを制御するための制御基板であることを特徴とする請求項３に記載の筐体の製作方法。
5. 筐体が組み立てられたときに外側の面を構成する面のなす角が９０度となるように接続された２つの板部を有する第３部品に対応し第５型及び第６型を有する第３金型の内部のキャビティに溶湯を注入し、２つの前記板部における２つの前記主面を、前記第５型及び前記第６型のうちの１つの型のみで成型することによって、前記第３部品を形成する第３部品形成工程と、
   前記第３部品形成工程で得られた前記第３部品を２つ用い、２つの前記第３部品同士を接続することにより、３つの板部を有する筐体形成部材を形成する筐体形成部材組立工程と、
   前記筐体形成部材組立工程で得られた前記筐体形成部材に、前記筐体を構成する面のうち、前記筐体形成部材によって構成される面以外の面を構成する部材を取り付けることにより前記筐体を形成する筐体形成工程と
   を備え、
   前記第３部品形成工程において、キャビティは、前記第３金型の内部で、２つの前記板部の、前記筐体が組み立てられたときに外側の面を構成する面同士が交差して形成された交線が最も下側の位置となるように形成され、
   前記第３部品形成工程において、キャビティは、前記第３金型の内部で、前記交線から一方の板部の延びる方向が水平面に対し傾く姿勢で前記第３部品が形成されるように設けられていることを特徴とする筐体の製作方法。

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