JPH0567490U - 産業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボット可動部の現在位置を示す駆動モータ
の有したエンコーダを常時、励起維持できる産業用ロボ
ットを構成すること。 【構成】 絶対位置検出型エンコーダＥＣ１〜ＥＣ５を
有した駆動モータＭ１〜Ｍ５によって各ロボット可動部
を作動制御し、駆動モータＭ１〜Ｍ５のエンコーダ等Ｅ
Ｃ１を励起維持するバッテリ３０をロボットの機体上又
は機体構造内に常設し、かつ同バッテリ３０は、ロボッ
トの機体１４上又は構造内に取付けられ、バッテリ収納
室を有したバッテリケース２４内に装脱自在に格納する
産業用ロボットの構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、絶対位置検出型エンコーダを有した駆動モータをロボット可動部の 駆動源として用いる産業用ロボットに関し、特に、上記駆動源モータのエンコー ダをバックアップするバッテリをロボットの機体構造部に保持させて初期調整後 の各ロボット可動部の絶対位置をロボット自体が常に記憶できるようにした産業 用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

回転体の回転方向、回転数及び一回転内における回転位置を算出記憶する絶対 位置検出型エンコーダは既に本出願人による特願昭５９−７３８７２号に開示さ れており、このような絶対位置検出型エンコーダを回転駆動源として用いられる 電動モータ、例えば直流サーボモータに組み込むことによってモータの絶対位置 を算出記憶することが可能である。 従って産業用ロボットのロボット可動部を各軸回りに駆動するモータに上記の 絶対位置検出型エンコーダを具備さけることにより、各ロボット可動部の軸回り の現在位置が対応する駆動モータの絶対位置として算出記憶され、この記憶値を 読出すことによってロボット可動部の移動制御を簡単に達成できる。然るに、各 ロボット可動部の駆動モータに具備された絶対位置検出型エンコーダは一旦励起 状態を逸すると算出記憶が消去されてしまうために産業用ロボットの組立時点に キャリブレートされた各可動部の絶対位置を基準とする現在位置を常に記憶保持 すべく、バックアップ用のバッテリを設け、ロボットコントローラからの電源ラ インが切断される時点においても、エンコーダを励起維持することが必要とされ る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ここで、産業用ロボットは、その組立時に、ロボットコントローラとロボット 機体の各ロボット可動部との整合をとるためのキャリブレーションが実効される が、このキャリブレーションの完了後にはロボットコントローラとロボット機体 間を結合する接続ケーブルも一旦取り外されて両者間を分離し、産業用ロボット の使用現場に向けてロボットコントローラ、接続ケーブル、ロボット機体を夫々 別個に搬入する方式が採られる。故に、このようにして分離したロボットコント ローラとロボット機体とを再び使用現場で接続したときに初期キャリブレーショ ンされた両者間の整合状態が直ちに再生するためにはロボット機体の各可動部に おける駆動モータに具備されたエンコーダが上述した分離状態においてもなお励 起されることが必要である。また、ロボットコントローラとロボット機体間とを 結合する接続ケーブルは上述した産業用ロボットの使用現場への搬入時のみなら ず、作業者の誤操作で取り外されてしまう場合もある。

【０００４】 また、コントローラ側からの電源ラインを誤って切断した場合、保守上から必 然的に該電源ラインを切断する場合等も含めて常に各駆動モータが具備する絶対 値検出型エンコーダは励起維持されるよう配慮されていなければならない。 依って本考案の目的は、このような産業用ロボットの諸条件下においても常に 各駆動モータの有する絶対位置検出型エンコーダを励起維持できるようにした産 業用ロボットを提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述の考案目的に鑑み、本考案は、絶対位置検出型エンコーダを有した駆動モ ータによって各ロボット可動部を作動制御するように構成された産業用ロボット において、上記駆動モータのエンコーダを励起維持するバッテリをロボット機体 構造上又は機体構造内に常設し、かつ上記バッテリは、上記ロボットの機体構造 上又は機体構造内に取付けられ、バッテリ収納室を有した内箱と該内箱に対して 開閉自在な蓋とを具備したバッテリケース内に装脱自在に格納されている産業用 ロボットを構成し、このロボット機体上に搭載、保持されたバッテリによって絶 対位置検出型エンコーダをバックアップして常に各ロボット可動部の現在位置を 記憶し、且つロボットの非使用時にロボット可動部が動かされたような場合にも ロボットコントローラとロボット機体との間で初期キャリブレーションされた整 合関係を精密に維持するのである。以下、本考案を添付図面に示す実施例に基づ いて更に詳細に説明する。

【０００６】

【作用】

上記の構成によれば、駆動モータＭ１〜Ｍ５に具備されたエンコーダＥＣ１〜 ＥＣ５が常に、励磁保持されるから、駆動モータＭ１〜Ｍ５の現在値の記憶保持 を介して各ロボット可動部の現在値を常に認識することができ、たとえ、ロボッ トコントローラが切り離されたときでも、その位置データを保持するから、産業 用ロボットの作動制御を正確に高精度に遂行できる。

【０００７】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例による産業用ロボットの構成を示す正面図、図２は バックアップ用バッテリの取付け構造を示す断面図、図３は、図１に示した産業 用ロボットにおける絶対位置検出型エンコーダを有した一つの駆動モータの配線 回路図である。

【０００８】 図１において、産業用ロボットは、ベース１０上に設置された固定胴１２の上 に旋回胴１４を有し、この旋回胴１４は上胴部１６を有すると共に固定胴１２の 回りに矢印θで示す方向に旋回可能に形成され、この旋回動作は駆動モータＭ１ によって作動制御される。この旋回胴１４の上胴部１６に対して第１アーム１８ が矢印Ｗ方向に揺動旋回可能に取付けられており、この第１アーム１８の揺動旋 回は、駆動モータＭ２によって作動制御される。また、第１アーム１８の上端に は第２アーム２０が枢着され、第２アーム２０は第１アーム１８に対して矢印Ｕ で示す方向に上、下旋回可能に構成されると共にこの上、下旋回は駆動モータＭ ３によって作動制御される。第２アーム２０の先端には手首２２が取付けられ、 この手首２２は駆動モータＭ４とこの駆動モータＭ４に対称に取付けられている 他の駆動モータＭ５（図示せず）との両駆動モータの作動制御によって矢印αで 示す回転と矢印βで示す首振り動作を行うように構成されている。そして、上述 したロボット機体の各可動部を作動制御する駆動モータＭ１〜Ｍ５は何れも絶対 位置検出型エンコーダＥＣ１〜ＥＣ５を具有し、これらの絶対位置検出型エンコ ーダＥＣ１〜ＥＣ５の内部に格納された各対応駆動モータの現在位置記憶部（図 示せず）は集積回路化され、この現在位置記憶部をバックアップするバッテリが 例えば旋回胴１４における上胴部１６の側面に取付けられたバッテリケース２４ 内に収納され、該バッテリケース２４から図示されていない配線回路を経て、各 駆動モータＭ１〜Ｍ５における絶対位置検出型エンコーダＥＣ１〜ＥＣ５にバッ クアップ電圧が供給されているのである。

【０００９】 つまり、バックアップ用のバッテリがロボット機体自体に取付け保持されてい るのである。勿論、その取付保持構造は、図示の如く上胴部１６の表面に取付け る構造に限定されるものでは無く、機体構造内に取り付けてもよく、またバッテ リの小型化によってエンコーダＥＣ１〜ＥＣ５の内部に格納可能であれば、その ように構成してもよい。 すなわち、バッテリがロボットコントローラ（１図に図示なし）ではなく、ロ ボット機体上に取付けられ、故に、常にロボット機体と一体に存在することを特 徴としているのである。

【００１０】 図２は、バッテリケース２４をロボットの機体構造、例えば図１の図示例のよ うに、旋回胴部１４の上胴部１６に取り付ける場合の構造的要件を示し、バッテ リケース２４は内箱２６と蓋２８とを有している。そして内箱２６内に例えば市 販の乾電池バッテリ３０を所要数（バックアップ電圧が６ボルトであれば４つ） だけ直列接続で配列収納し、ターミナル３２から各駆動モータＭ１〜Ｍ５のエン コーダＥＣ１〜ＥＣ５に配線される構成が採られており、乾電池バッテリ３０の 消耗時に蓋２８を外して新しい乾電池バッテリ３０と交換可能になっている。

【００１１】 図３は、上述した絶対位置検出型エンコーダＥＣ１〜ＥＣ５を具有した駆動モ ータＭ１〜Ｍ５における１つのエンコーダＥＣ１と対応の駆動モータＭ１に対す る配線回路を示しており、同駆動モータＭ１の出力軸３４は勿論、ロボットの旋 回胴部１４における旋回（矢印θ）を作動制御するように伝動機構（ベース１０ 及び固定胴１２の内部にもうけられている。）と結合されている。この駆動モー タＭ１の回転方向、回転数、回転位置を算出する絶対位置検出型エンコーダＥＣ １の外表面には３つのコネクタ３６，３８，４０が設けられ、コネクタ３６には ロボットコントローラ４２から駆動モータＭ１に対する駆動電力を供給するケー ブル４４が接続され、またコネクタ３８にはロボットコントローラ４２からエン コーダＥＣ１に対する励起電力を供給するケーブル４６が接続されている。従っ て、初期キャリブレーション時や通常のロボット使用時にはこれらのロボットコ ントローラ４２から供給される電源によって駆動モータＭ１，エンコーダＥＣ１ が作動するのである。

【００１２】 然しながら、既述の如く、絶対位置検出型エンコーダＥＣ１が算出記憶した駆 動モータＭ１の現在値（回転方向、回転数、回転位置）を常に記憶保持するため に、上述したロボット機体搭載のバックアップバッテリ３０からケーブル又は配 線回路４８を経てコネクタ４０よりエンコーダＥＣ１にバックアップ電圧が供給 されているのである。故に、上述したロボットコントローラ４２からのケーブル ４４，４６が例えばロボットの使用現場への搬送目的で取り外された場合でもエ ンコーダＥＣ１はバックアップバッテリ３０からバックアップ電圧を得ることに より、記憶データを保持していることが出来るのである。 他のエンコーダＥＣ２〜ＥＣ５に就いても胴構成、作用である。

【００１３】

【考案の効果】

上述の説明から明らかなように、本考案によれば、絶対位置検出型エンコーダ を有した駆動モータによりロボット可動部が作動制御される産業用ロボットにお いて、上記エンコーダがロボット機体上に保持されたバッテリからバックアップ 電圧を得られるから、産業用ロボットの機体とロボットコントローラとが必要に 応じて切り離された場合にもエンコーダには駆動モータの回転現在置を介して究 極的にロボット可動部の現在位置を記憶保持できるのである。従って、ロボット 機体とロボットコントローラとの予め初期調整された整合関係を保持してロボッ ト動作を正確かつ精密に制御することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による産業用ロボットの構成
を示す斜視図である

【図２】バックアップ用バッテリの取付保持構造の具体
例を示す断面図である。

【図３】絶対位置検出型エンコーダを有した駆動モータ
の配線回路図である。

【符号の説明】

１０…ベース １２…固定胴部 １４…旋回胴部 １８…第１アーム ２０…第２アーム Ｍ１〜Ｍ５…駆動モータ ＥＣ１〜ＥＣ５…絶対位置検出型エンコーダ ２４…バッテリケース ３０…乾電池バッテリ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶対位置検出型エンコーダを有した駆動
   モータによって各ロボット可動部を作動制御するように
   構成された産業用ロボットにおいて、 前記駆動モータのエンコーダを励起維持するバッテリを
   ロボットの機体構造上又は機体構造内に常設し、かつ前
   記バッテリは、前記ロボットの機体構造上又は機体構造
   内に取付けられ、バッテリ収納室を有した内箱と該内箱
   に対して開閉自在な蓋とを具備したバッテリケース内に
   装脱自在に格納されていることを特徴とする産業用ロボ
   ット。
2. 【請求項２】 前記バッテリケースの前記内箱の外面に
   電機ターミナルが植設されている特許請求の範囲第１項
   に記載の産業用ロボット。