JPH06206182A

JPH06206182A - ロボット

Info

Publication number: JPH06206182A
Application number: JP5002898A
Authority: JP
Inventors: Genzo Irie; 元三入江; Yoshitaka Kaneda; 喜隆金田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1994-07-26

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のロボットに用いられていた接続コード
を省略することができ、接続コードの損傷及びこれに伴
うロボットの停止事故等を防止することができ、ロボッ
トの設置スペースを縮小することができ、作業場所の面
積効率を高めることができるロボットを提供すること。【構成】制御部２４、支柱形状の本体部１１及び本体
部１１に連結された水平多関節型のアーム２９、３０、
３１、３３を備えたロボットにおいて、制御部２４が本
体部１１に内装され、本体部１１の上部に操作部２５が
形成されているロボット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボットに関し、より詳
細には溶接、塗装、組み立て作業等に用いられる水平多
関節型のロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来用いられている水平多関節型
ロボットを模式的に示した斜視図であり、図中５１は支
柱形状に形成された本体部を示している。本体部５１上
部にはモータ５６が接続されたアーム５３が連結され、
またアーム端部５３ａにはモータ５７が接続されたアー
ム５４が連結され、さらにアーム端部５４ａにはモータ
５８が接続されたツール５５が取り付けられている。そ
してモータ５６、５７、５８を作動させると、図中矢印
で示したように、アーム５３、アーム５４がそれぞれ所
定の角度範囲内で水平に回動し、ツール５５が上下動す
るようになっている。また本体部５１下部にはフランジ
５２が形成されており、ボルト５２ａを締着することに
より、本体部５１が作業床６０に固定されるようになっ
ている。

【０００３】一方、本体部５１には接続コード６３を介
して制御部６１が接続され、制御部６１には接続コード
６４を介して操作部としてのティーチングペンダント６
２が接続されている。また制御部６１のケース内にはフ
ァン（図示せず）が配設され、また制御部６１のケース
両側面及びケース後面にはスリット６１ａが形成されて
おり、制御部６１のケース後面におけるスリット（図示
せず）より空気を導入し、両側面のスリット６１ａから
排出することにより、ＣＰＵ（図示せず）等からの発生
熱が外部に放散されるようになっている。さらにモータ
５６、５７、５８には配線ケーブル５９ａ、５９ｂ等を
介して電源（図示せず）及び制御部６１が接続されてお
り、制御部６１からの動作信号によりモータ５６、５
７、５８が作動してアーム５３、５４及びツール５５を
動作させるとともに、センサ等からの信号が制御部６１
にフィードバックされるようになっている。

【０００４】図８は従来の作動原点を感知するための構
造を模式的に示した部分斜視図であり、本体部５１近傍
のアーム５３下面には磁気センサ、光センサ等を用いて
形成された原点センサ６５が配設され、本体部５１側面
における作動原点Ｏには略直方体形状に形成されたドグ
６６がボルト６６ａを用いて固定されている。そしてア
ーム５３が回動して原点センサ６５がドグ６６上方を横
切る際に感知され、この位置が制御部６１におけるＣＰ
Ｕメモリに記憶されるようになっている。

【０００５】このように構成された水平多関節型ロボッ
トを操作する場合、まずＣＰＵメモリに記憶された作動
原点Ｏとアーム５３の停止位置とを制御部６１で照合
し、これが異なっているときは、アーム５３を作動原点
Ｏにまで移動させる。次に作動原点Ｏから動作を開始す
るように設定された動作プログラムをティーチングペン
ダント６２に入力し、ロボットに所定の動作を行なわせ
る。動作終了後はアーム５３を作動原点Ｏに停止させ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した水平多関節型
ロボットにおいては、本体部５１、制御部６１及び操作
部としてのティーチングペンダント６２とが分離されて
おり、広い設置スペースを要するという課題があった。
また、これら本体部５１、制御部６１及びティーチング
ペンダント６２を電気的に接続するために接続コード６
３、６４を必要とし、取扱が不便であるという課題があ
った。また、防塵対策等の関連から、制御部６１のケー
ス後面及び両側面に形成するスリット６１ａを大きくす
ることができず、制御部６１における放熱が不十分であ
り、制御部６１に内装された部品の劣化が早く、また誤
動作を生じ易いという課題があった。また、フランジ５
２からアーム５３までの高さＨ_R が固定されており、ワ
ーク５０を処理する作業台高さＨ_W が変動する場合、所
要高さに形成された調整台をフランジ５２と作業床６０
との間に挿入する等による調整が必要であり、高さの調
整が難かしいという課題があった。また、フランジ５２
はボルトを用いて作業床６０に固定されており、工程の
変更に伴いロボットの設置場所を変更する場合、移設に
手間を要するという課題があった。さらに、ロボットの
作業能率を上げるにはアーム５３、５４の移動距離を最
小限に設定する必要があり、したがってワーク５０の設
置場所が変る場合、その都度、作動原点Ｏを適正な箇所
に設定し直す必要がある。しかし、ドグ６６がボルト６
６ａを用いて本体部５１に固定されているため、作動原
点Ｏの設定変更が困難であるという課題があった。

【０００７】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、接続コードを省略して設置スペースを縮小す
ることができ、十分な冷却により発熱に伴う制御部内装
部品の劣化や誤動作の発生を阻止することができ、工程
の変更に伴う移設やワークの変更に伴うアーム高さの調
整を容易に行なうことができ、さらには作動原点を簡単
に設定変更することができ、アームの無駄な動作を抑制
することができるロボットを提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るロボットは、制御部、支柱形状の本体部
及び該本体部に連結された水平多関節型のアームを備え
たロボットにおいて、前記制御部が前記本体部に内装さ
れ、該本体部の上部に操作部が形成されていることを特
徴としている（１）。

【０００９】また、上記（１）のロボットにおいて、本
体部の下部に空気の吸い込み口が形成され、前記本体部
の上部に空気の吐出口が形成されていること特徴として
いる（２）。

【００１０】また、上記（１）または（２）のロボット
において、本体部にクランプが上下方向摺動可能に取り
付けられていることを特徴としている（３）。

【００１１】また、上記（１）乃至（３）のいずれかの
ロボットにおいて、アームの回転軸に原点用センサのド
グが回転可能に支持されていることを特徴としている
（４）。

【００１２】

【作用】上記（１）のロボットによれば、制御部が本体
部に内装され、該本体部の上部に操作部が形成されてい
るので、これら本体部、制御部及びティーチングペンダ
ントを電気的に接続する接続コードが不要になり、かつ
前記本体部に制御部及び操作部が立体的に配設されるた
め、設置スペースを縮小し得ることとなる。

【００１３】また、上記（１）のロボットにおいて、本
体部の下部に空気の吸い込み口が形成され、前記本体部
の上部に空気の吐出口が形成されている場合は、対流作
用により熱交換に伴って昇温した空気は前記吐出口から
容易に排出されることとなり、いわゆる煙突効果により
大量の空気が前記制御部に供給され、該制御部が効率よ
く冷却されることとなる。また、前記空気の吸い込み口
にフィルター等を用いて形成された防塵装置が配設可能
なため、清浄な空気を用いて前記制御部を十分に冷却し
得ることとなる。

【００１４】また、上記（１）または（２）のロボット
において、本体部にクランプが上下方向摺動可能に取り
付けられている場合は、前記本体部の高さを容易に調整
し得ることとなり、また該本体部を作業台に容易に固定
し得ることとなる。

【００１５】また、上記（１）乃至（３）のいずれかの
ロボットにおいて、アームの回転軸に原点用センサのド
グが回転可能に支持されている場合は、動作原点位置を
容易に調整し得ることとなり、アームの無駄な動作が抑
制されることとなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るロボットの実施例を図面
に基づいて説明する。図１、図２は実施例に係る水平多
関節型ロボットを操作盤側から模式的に示した斜視図及
び部分透視斜視図であり、図中１１は略中空の支柱形状
に形成された本体部を示している。本体部１１内には板
状に形成されたパネル１３が配設されており、パネル１
３の最下段には電磁弁１４、制御部及びモータ駆動用電
源１５、１６が配設され、第２段にはコネクタパネル基
板１７が配設されている。また第３段には発熱量の多い
ＣＰＵ基板１８及びドライバー基板１９が配設され、第
４段、第５段にはＣＰＵ基板１８、ドライバー基板１９
よりさらに発熱量の多いモータ２０、２１とモータ２
２、２３とがそれぞれ配設されており、本体部１１内に
おいて制御部２４を構成する各部品が立体的、かつ所要
の空間を有して配置されている。また制御部２４の下方
には冷却用ファン１２が配設されており、制御部２４が
空冷されるようになっている。さらに本体部１１上部に
は操作がし易いように斜めに形成された操作部２５が配
設され、操作部２５上部には表示ランプ２６、アラーム
２７が配設されている。

【００１７】本体部１１上部における操作部２５の反対
側にはアーム取り付け部２８が形成されており、アーム
取り付け部２８にはプーリ（図示せず）が取り付けられ
た軸２８ａが軸支され、軸２８ａには略方形パイプ形状
に形成されたアーム２９が連結されている。またアーム
２９の端部２９ａにはプーリ（図示せず）が取り付けら
れた軸２９ｂが軸支され、軸２９ｂには略方形パイプ形
状に形成されたアーム３０が連結され、さらにアーム３
０の端部３０ａにはプーリ（図示せず）が取り付けられ
た軸３０ｂが軸支され、軸３０ｂには略中空直方体形状
に形成されたアーム３１が連結されている。アーム３１
にはその中央部分に雄ねじ部が形成された駆動軸３２が
配設されており、駆動軸３２の雄ねじ部に装着された雌
ねじ付プーリ（図示せず）が回動させられることによ
り、駆動軸３２が上下方向に摺動するように構成されて
いる。駆動軸３２下部には略横Ｌ字形状に形成されたア
ーム３３が連結されており、アーム３３にはモータ３４
が配設され、モータ３４には把持部３５ａを備えたエア
ーチャック３５が接続されている。そして軸２８ａ、２
９ｂ、３０ｂ及び駆動軸３２におけるそれぞれのプーリ
とモータ２３、２２、２０、２１とはプーリベルト（図
示せず）を介してそれぞれ接続されており、モータ２
３、２２、２０、２１を作動させると、図中矢印で示し
たようにアーム２９、３０、３１がそれぞれ所定の角度
範囲内で水平に回動し、アーム３３が昇降するようにな
っている。また図中矢印で示したように、モータ３４を
作動させるとエアーチャック３５が回り、図示しないエ
アー供給手段を用いてエアーの導入、排出を行なうと把
持部３５ａが開閉するようになっている。

【００１８】図３は実施例に係る水平多関節型ロボット
を側面側から模式的に示した部分断面図であり、制御部
２４では上方ほど発熱量の多い部品が配設されており、
上記したように制御部２４の下方には冷却用ファン１２
が配設されている。本体部１１下部には空気の吸い込み
口３６が形成され、本体部１１上部には空気の吐出口３
７が形成されており、空気の吸い込み口３６にはフィル
タ等を用いて形成された防塵装置（図示せず）が配設さ
れている。

【００１９】図４は実施例に係るロボットをアーム側か
ら模式的に示した斜視図であり、図５は図４におけるＡ
Ａ線の部分断面図である。本体部後面１１ａの両側には
平面視略Ｔ字形状の溝部３８が形成され、溝部３８内に
はボルト４１ａの頭部が摺動可能、回転不能に介装され
ている。図中３９はクランプを示しており、クランプ３
９は側面視略コの字形状に形成されたクランプ本体４０
と、クランプ本体４０下部中央に配設された取り付けボ
ルト４０ａとにより構成されている。そしてクランプ３
９はボルト４１ａにナット４１ｂを螺合させることによ
り本体部後面１１ａの任意の位置に固定されるようにな
っている。

【００２０】図６は実施例４に係るアームの回転軸部分
を摸式的に示した拡大図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は平面図を示している。アーム取り付け部２８下
面にはセンサ部４４ａ、４４ｂを有する原点用センサ４
４がボルト４４ｃを用いて固定されている。また軸２８
ａ下端部には平板棒状に形成されたドグ４３がボルト４
３ａを用いて回転可能に支持されており、ドグ４３とア
ーム２９の中心線との成す角度θが所定の角度に設定で
きるようになっている。そしてアーム２９が回動し、ド
グ４３がセンサ部４４ａ、４４ｂ間を通過すると、原点
用センサ４４がこれを感知し、この位置が制御部２４に
おけるＣＰＵメモリに記憶され、アーム２９を回動させ
る動作原点となるようになっている。また、図３に示し
たように、軸２９ｂについても軸２８ａの場合と同様に
ドグ４３が支持されている。

【００２１】上記したように構成されたロボットを操作
する場合、操作部２５に動作プログラムを入力して操作
部２５のスイッチをオンすると、制御部２４からの信号
によりモータ２０、２１、２２、２３、３４または前記
エアー供給手段が作動し、アーム２９、３０、３１、３
３またはエアーチャック３５、把持部３５ａが所望の動
作をする。

【００２２】このように、実施例に係るロボットでは、
制御部２４が本体部１１に内装され、本体部１１の上部
に操作部２５が形成されているので、従来のロボットに
用いられていた接続コード６３、６４を省略することが
でき、接続コード６３、６４の損傷及びこれに伴うロボ
ットの停止事故等を防止することができる。また上記し
たように接続コード６３、６４が省略され、かつ制御部
２４及び操作部２５が立体的に配設されるため、ロボッ
トの設置スペースを縮小することができ、作業場所の面
積効率を高めることができる。

【００２３】上記したように構成されたロボットを用い
て冷却用ファン１２を作動させると、吸い込み口３６よ
り導入された空気は前記フィルタを透過して清浄化さ
れ、制御部２４において熱交換を行いながら上昇し、吐
出口３７から排出される。

【００２４】このように、実施例に係るロボットでは、
本体部１１の下部に空気の吸い込み口３６が形成され、
本体部１１の上部に空気の吐出口３７が形成されている
ので、大量の空気を制御部２４に供給することができ
る。また制御部２４を構成する部品が発熱量の少ないも
のから順に立体的に配設されているため、制御部２４で
発生する熱を空気により効率よく熱交換させることがで
き、この熱交換に伴って昇温した空気を吐出口３７から
容易に排出することができる。また空気の吸い込み口３
６にフィルタ等を用いて形成された防塵装置を配設して
いるので、清浄な空気を用いて制御部２４を十分に冷却
することができる。

【００２５】また上記したように構成された本体部１１
を作業台４２に固定する場合、図３に示したように作業
台４２の端部にクランプ本体４０の開口部を挿入し、取
り付けボルト４０ａで締め付けることにより固定する。
また作業台４２に対する本体部１１の高さを調整する場
合、まず本体部１１を支持し、次いでナット４１ｂを弛
めてクランプ３９を上下方向摺動可能の状態にし、次に
本体部１１を上下に移動させて高さを調整した後、ふた
たびナット４１ｂを締め付ける。

【００２６】このように、実施例に係るロボットでは、
本体部１１にクランプ３９が上下方向摺動可能に取り付
けられているので、本体部１１を作業台４２に容易に固
定することができると共に、作業台４２に対する本体部
１１の高さを容易に調整することができる。

【００２７】またアーム２９の動作原点を変更調整する
場合、まずボルト４３ａを弛めてドグ４３を回転自在の
状態となし、次にドグ４３とアーム２９の中心線との成
す角度θを作業場所に適合した所定の角度に設定した
後、ボルト４３ａを締め付けてドグ４３を軸２８ａに固
定する。

【００２８】上記したように、実施例に係るロボットで
は、アーム２９、３０の回転軸２８ａ、２９ｂに原点用
センサ４４のドグ４３が回転可能に支持されているの
で、動作原点を容易に調整することができ、したがって
アーム２９、３０の無駄な動作をなくすことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るロボッ
トにあっては、制御部が本体部に内装され、該本体部の
上部に操作部が形成されているので、従来のロボットに
用いられていた接続コードを省略することができ、前記
接続コードの損傷及びこれに伴うロボットの停止事故等
を防止することができる。また前記接続コードが省略さ
れ、かつ前記制御部及び前記操作部が立体的に配設され
るため、ロボットの設置スペースを縮小することがで
き、作業場所の面積効率を高めることができる。

【００３０】また、上記ロボットにおいて本体部の下部
に空気の吸い込み口が形成され、前記本体部の上部に空
気の吐出口が形成されている場合には、大量の空気を前
記制御部に供給することができる。また前記制御部を構
成する部品が発熱量の少ないものから順に立体的に配設
されているため、該制御部で発生する熱を空気により効
率よく熱交換させることができ、この熱交換に伴って昇
温した空気を前記吐出口から容易に排出することができ
る。また前記空気の吸い込み口にフィルタ等を用いて形
成された防塵装置を配設することにより、清浄な空気を
用いて前記制御部を十分に冷却することができる。

【００３１】また、上記ロボットにおいて本体部にクラ
ンプが上下方向摺動可能に取り付けられている場合に
は、前記本体部を作業台に容易に固定することができる
と共に、作業台に容易に固定することができると共に、
作業台に対する前記本体部の高さを容易に調整すること
ができる。

【００３２】また、上記ロボットにおいてアームの回転
軸に原点用センサのドグが回転可能に支持されている場
合には、動作原点を容易に調整することができ、したが
ってアームの無駄な動作をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る水平多関節型ロボットを
操作盤側から模式的に示した斜視図である。

【図２】実施例に係る水平多関節型ロボットを操作盤側
から模式的に示した部分透視斜視図である。

【図３】実施例に係る水平多関節型ロボットを側面側か
ら模式的に示した部分断面図である。

【図４】実施例に係る水平多関節型ロボットをアーム側
から模式的に示した斜視図である。

【図５】図４におけるＡＡ線の部分断面図である。

【図６】実施例に係る作動開始原点を感知するための構
造を摸式的に示した拡大図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は平面図である。

【図７】従来用いられている水平多関節型ロボットを模
式的に示した斜視図である。

【図８】従来の作動開始原点を感知するための構造を模
式的に示した部分斜視図である。

【符号の説明】

１１本体部２４制御部２５操作部２９、３０、３１、３３アーム３６吸い込み口３７吐出口３９クランプ４３ドグ４４原点用センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御部、支柱形状の本体部及び該本体部
に連結された水平多関節型のアームを備えたロボットに
おいて、前記制御部が前記本体部に内装され、該本体部
の上部に操作部が形成されていることを特徴とするロボ
ット。
【請求項２】本体部の下部に空気の吸い込み口が形成
され、前記本体部の上部に空気の吐出口が形成された請
求項１記載のロボット。
【請求項３】本体部にクランプが上下方向摺動可能に
取り付けられた請求項１または請求項２記載のロボッ
ト。
【請求項４】アームの回転軸に原点用センサのドグが
回転可能に支持された請求項１乃至３のいずれかの項に
記載のロボット。