JPH081574A

JPH081574A - ロボット装置

Info

Publication number: JPH081574A
Application number: JP6141307A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Watanabe; 淳渡辺; Akira Nihei; 亮二瓶; Akihiro Terada; 彰弘寺田; Masatoshi Ito; 正利伊藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-09
Also published as: US5983744A

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボット可動部とロボット制御装置との両方
の設置スペースを確保する必要がないロボット装置を提
供する。【構成】架台１００は、ロボット可動部１０支えるこ
とができるだけの十分な強度を有しており、ロボット制
御装置を内部に格納している。そして、ロボット可動部
１０は、架台１００の上に設置されている。ロボット制
御装置とロボット可動部１０とは、内部に設けられた孔
を通された接続ケーブルによって電気的に接続されてい
る。ロボット可動部１０のベース１１上には、Ｊ１軸、
Ｊ２軸の旋回機構部を介してＪ２アーム１３が設けられ
ており、さらにＪ３軸の旋回機構部を介してＪ３アーム
１４が設けられている。Ｊ３アームの先端はロボットの
手首部分に相当し、この手首部分に作業に応じたハンド
を取り付ける。このようにして、ロボット可動部を、ロ
ボット制御装置を内蔵した架台の上に設置することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボット装置に関し、特
にロボット可動部とロボット制御部とを隣接して設置す
るロボット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロボット装置は、ロボット可動部
とロボット制御装置とに別れており、そのロボット可動
部とロボット制御装置とは接続ケーブルによって電気的
に接続されている。そして、ロボット制御装置が動作指
令をロボット可動部に与えることにより、ロボット可動
部に任意の動作を行わせている。

【０００３】ロボット可動部とロボット制御装置との接
続方法としては、ロボット可動部と離れた場所にロボッ
ト制御装置を設置し、長い接続ケーブルで互いを接続す
る方法があるが、この方法によるとロボット制御装置を
設置するための空間を新たに設けなければならない。さ
らに、接続用のケーブルを保護するための設備も必要に
なる。従って、長いケーブルを用いてロボット可動部と
ロボット制御装置とを離れた場所に設置するのは、限り
ある空間や設備を有効に使う為には不向きである。

【０００４】そのため、ケーブルを使用せずに、ロボッ
ト可動部とロボット制御装置との双方が持っているコネ
クタによって直接接続する方法がある。このとき、ロボ
ット制御装置はロボット可動部の動作範囲外の死角とな
る場所に、ロボット可動部に隣接して設置される。

【０００５】図６は従来のロボット装置を示す図であ
る。図において、ロボット制御装置は筐体１００ａの内
部に格納されており、ロボット可動部１０ａに隣接して
設置されている。そして、筐体１００ａに設けられてい
るコネクタ１１４ａと、ロボット可動部１０ａの背面側
に設けられているコネクタ１２ａとによって、お互いに
電気的に接続されている。

【０００６】ロボット可動部１０ａは、ベース１１ａに
よって床に固定されている。ベース１１ａの上には、Ｊ
１軸とＪ２軸の旋回機構部があり、その先にＪ２アーム
１３ａが設けられている。さらに、Ｊ２アーム１３ａの
先には、Ｊ３軸の旋回機構部を介してＪ３アームが設け
られている。Ｊ３アームの先端は、手首部分１５ａであ
り、この手首部分１５ａに各種ハンドを取り付けること
ができる。なお、この手首部分の中心の位置をＴＣＰ
（Tool Center Point ）と呼ぶ。ＴＣＰは、動作範囲２
０ａの内側の領域において移動することができる。以
後、ロボットの動作範囲という場合は、ＴＣＰの動作範
囲を指す。

【０００７】このように、ロボット制御装置を格納する
筐体１００ａを、ＴＣＰの動作範囲２０ａの外に設置で
きるように小型化することにより、ロボット制御装置を
ロボット可動部に隣接して設置することができる。この
ような例として、本出願人は特願平５−２５９６３５号
を出願している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボット制御
装置を設置するためのスペースは、ロボット可動部とロ
ボット制御装置との両方が設置できるスペースを確保し
なければならないため、広い設置スペースが必要であ
る。また、ロボットの動作範囲を広くするためにも、ロ
ボット制御装置が専有している空間を狭くする必要があ
る。

【０００９】しかも、ロボット装置の用途の多様化に伴
い、ロボット装置の設置面積の縮小やロボットの動作範
囲の拡大が望まれている。例えば、ロボット装置を用い
た工場における生産ラインのレイアウトを設計する場
合、ロボット装置の設置面積が少ない程、ロボット装置
の周辺の場所に自由に作業台等を配置することができ
る。さらに、ロボットの動作範囲が拡大することによ
り、ロボットの周辺の空間を有効に使用することができ
るため、レイアウトの自由度が増し、より生産性の向上
するレイアウトを設計することができる。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ロボット可動部とロボット制御装置との両方
の設置スペースを確保する必要がないロボット装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、接続ケーブルによってロボット可動部に
電気的に接続されたロボット制御装置により、ロボット
可動部の動作制御を行うロボット装置において、内部に
ロボット制御装置を格納し、接続ケーブルを通すための
孔を上面に有する架台と、前記架台の上部に設置され、
底面に設けられた孔から挿入された接続ケーブルによっ
てロボット制御装置と接続されているロボット可動部
と、を有することを特徴とするロボット装置が提供され
る。

【００１２】

【作用】ロボット可動部は、ロボット制御装置を内蔵す
る架台の上部に設置されており、ロボット制御装置から
の接続ケーブルは、架台の上面の孔と、ロボット可動部
の底面に設けられた孔を通して、ロボット可動部の内部
に挿入され、接続される。

【００１３】このようにして、ロボット可動部を、ロボ
ット制御装置を内蔵した架台の上に重ねて設置すること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明のロボット装置の構成を示す図で
ある。架台１００は、ロボット可動部１０を支えること
ができるだけの十分な強度を有しており、ロボット制御
装置を内部に格納している。そして、ロボット可動部１
０は、架台１００の上に設置されている。なお、ロボッ
ト可動部１０のベース１１は、架台１００の高さの分だ
け、従来より高さが低くなっており、ベース１１の上に
位置する各旋回軸の高さは、従来と同じ高さである。こ
こで、ロボット制御装置とロボット可動部との間の接続
ケーブルは、内部に設けられた孔を通して接続されてい
る。

【００１５】ロボット可動部１０のベース１１上には、
Ｊ１軸、Ｊ２軸の旋回機構部を介してＪ２アーム１３が
設けられており、さらにＪ３軸の旋回機構部を介してＪ
３アーム１４が設けられている。Ｊ３アームの先端はロ
ボットの手首部分に相当し、この手首部分に作業に応じ
たハンドを取り付ける。任意に取り付けられるハンドに
よって各種作業を行う。手首部分の中心の位置であるＴ
ＣＰ（Tool Center Point ）は、動作範囲２０の内側の
領域を移動できる。

【００１６】架台１００からは、教示操作盤用ケーブル
１２１、冷却エア入力用ホース１２２、冷却エア出力用
ホース１２３、およびロボット装置全体の電源を供給す
るための電源ケーブル１２４が外部に延びている。教示
操作盤１２０は、教示操作盤用ケーブル１２１によっ
て、架台１００内のロボット制御装置に接続されてい
る。また、冷却エア入力用ホース１２２から架台内部に
噴出した冷却エアは、冷却エア出力用ホース１２３から
外部に排出される。また、架台１００の側面には、冷却
のためのフィン１０２が設けられている。

【００１７】このように、ロボット可動部を、ロボット
制御装置を格納した架台に重ねて設置できるため、ロボ
ット装置を設置するために必要な床面積を、架台１００
の底面の面積のみにすることができる。また、このロボ
ット装置は、ロボット制御装置がロボット可動部１０の
下に位置するため、ロボット制御装置がロボット可動部
の動作の障害にならず、ＴＣＰの動作範囲２０を十分に
広くとることがでる。

【００１８】図２は架台内部の構成および架台とロボッ
ト可動部の設置方法を示す図である。架台１００は、内
部にロボット制御装置１００を格納しており、ロボット
可動部１０を上部に固定することができるだけの強度を
有している。そして、側面には扉１０１が設けられてい
る。架台１００に格納されているロボット制御装置１１
０は、各種制御回路が装着されているメイン制御盤１１
１とサーボアンプ１１２とで構成されている。このロボ
ット制御装置１１０は、ゴム等を使用した振動防止材１
３０、１３１を挟み、固定ボルト１３２、１３３で架台
１００に固定されている。また、ロボット制御装置１１
０からロボット可動部に接続するための接続ケーブル１
１３は、架台１００の上部の孔１０４より、架台１００
上部に出されている。

【００１９】ロボット可動部１０のベース１１の底面に
は、接続ケーブルを挿入するための孔１６が設けられて
おり、その奥に接続ケーブルを接続するためのコネクタ
１２を有している。

【００２０】そして、架台１００にロボット可動部１０
を設置する際は、ロボット可動部１０のベース１１を架
台１００に、隙間をなくし密封するためのパッキン２２
を挟み、ボルト２１によって固定する。なお、この図で
は、ボルトは１本しか図示されていないが、実際には多
数のボルトによって固定される。そして、接続ケーブル
１１３をベース１１の底面の孔１６から挿入し、ベース
１１内部で接続ケーブル１１３のコネクタ１１４と、ロ
ボット可動部１０側のコネクタ１２を接続する。

【００２１】このようにして、ロボット制御装置１１０
を架台１００内に収納し、ロボット可動部１０を架台１
００の上に設置することができる。また、ロボット制御
装置１１０と架台１００との間に挟まれた振動防止材１
３０、１３１は、ロボット可動部１０の動作中に発生す
る振動が、ロボット制御装置１１０に伝わるのを抑える
役目を果たしている。さらに、接続ケーブル１１３は、
ロボット可動部１０の底面から挿入され接続されるた
め、接続ケーブルが外部に露出せずにすむ。

【００２２】図３は架台の側面図である。この図は、図
１のロボット装置の向かって左側から見た図である。こ
の架台１００の中央部には扉１０１が設けられており、
側面には冷却フィン１０２が設けられている。さらに、
右下には各種ケーブル類の取り入れ口があり、上から順
に、教示操作盤用ケーブル取り出し口１２１ａ、冷却エ
ア取り入れ口１２２ａ、冷却エア取り出し口１２３ａ、
電源ケーブル取り出し口１２４ａである。

【００２３】次に、冷却エアによってロボット制御装置
を冷却するための構造について詳しく説明する。図４は
図３の架台のＡ−Ａ切断図である。図において架台１０
０内部には、ロボット制御装置のメイン制御盤１１１が
左側に、サーボアンプ１１２が右側に設置されている。
メイン制御盤１１１の手前に突出した部分は、トランス
１１１ａである。

【００２４】図における右手前に、冷却エア取り入れ口
１２２ａと冷却エア取り出し口１２３ａとが横に並んで
設けられており、その間には、エアをスムースに循環さ
せるためのエア誘導板１０３が設けられている。また、
冷却エア取り入れ口１２２ａには冷却エア入力用ホース
１２２が接続され、冷却エア取り出し口１２３ａには冷
却エア出力用ホース１２３が接続されている。

【００２５】冷却エア取り入れ口１２２ａの正面の角に
は、冷却エアを強制的に循環させるためのファン１０４
が設けられている。さらに、メイン制御盤１１１とサー
ボアンプ１１２に、エア誘導板１０５が設けられてい
る。

【００２６】架台１００の外側の左右には、放熱のため
の冷却フィン１０２、１０３が設けられている。このよ
うな構成において、入力された冷却エアがどのように流
れるかを説明する。なお、図中において、冷却エアの流
れる方向は矢印で示されている。

【００２７】冷却エア入力用ホース１２２を通して送ら
れてきた冷却エアは、冷却エア取り入れ口１２２ａから
架台１００内部に送り込まれる。冷却エア取り入れ口１
２２ａ横に設けられたエア誘導板により、送り込まれた
エアは直進する。そして、メイン制御盤１１１とサーボ
アンプ１１２の間を通る冷却エアと、メイン制御盤１１
１と架台１００の内壁との間を通る冷却エアとに分岐す
る。

【００２８】メイン制御盤１１１とサーボアンプ１１２
の間を進んだ冷却エアは、エア誘導盤１０５によって、
冷却エア取り出し口１２３ａの方向に、流れが変えられ
る。また、メイン制御盤１１１と架台１００の内壁との
間を進んだエアは、ファン１０４によって流速が速めら
れ、架台１００の内壁に沿って、冷却エア取り出し口１
２３ａに送られる。

【００２９】このように、架台１００内部にエアを循環
させることによって、メイン制御盤１１１とサーボアン
プ１１２とを冷却することができる。また、架台１００
外部に設けられた冷却フィン１０２、１０３によって、
さらに冷却効率を向上させることができる。

【００３０】なお、メイン制御盤１１１とサーボアンプ
１１２の形状や大きさ、あるいは設置場所に応じて、各
エア誘導板１０４、１０５の位置や、ファン１０４の位
置及び強さを変更することによって、よりいっそうの冷
却効果をあげることができる。

【００３１】上記において、ロボット可動部を架台の上
部に設置した場合について説明したが、ロボット可動部
側の接続コネクタを外部に出すための口をベース側面に
設けることによって、ロボット可動部を架台と離れた場
所に設置することも可能となる。

【００３２】図５は架台と離して設置する場合のロボッ
ト可動部を示す図である。図において、ロボット可動部
側のコネクタ１２は、ベース１１の側面にネジ等により
固定されている。そして、接続ケーブル１１３のコネク
タ１１４が、ロボット可動部側のコネクタ１２と接続さ
れている。

【００３３】ここで、ベース１１の底面には、架台の上
にロボット可動部を設置する際に、接続ケーブルを挿入
させるための孔１６が空いている。そこで、パッキン２
２ａを挟んでパネル２３を固定することにより、孔１６
を塞いでいる。

【００３４】このように、コネクタ１２をベース１１の
側面に設けることもできるため、ロボット可動部１０
を、架台の上部に設置することも、架台と離れた場所に
設置することも可能となる。このため、ロボット装置の
設置をさらに自由に行うことができる。例えば、上方向
の空間が十分に確保できない場合は、ロボット可動部を
架台から下ろして設置し、ロボット装置を設置するため
の床面積が十分に確保できない場合は、架台の上部にロ
ボット可動部を設置する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ロボッ
ト制御装置内蔵した架台に重ねて、ロボット可動部を設
置できるようにしたため、ロボット可動部とロボット制
御装置との両方の設置スペースを設ける必要がなくな
り、限りある敷地や空間を有効に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボット装置の構成を示す図である。

【図２】架台内部の構成および架台とロボット可動部の
設置方法を示す図である。

【図３】架台の側面図である。

【図４】図３の架台のＡ−Ａ切断図である。

【図５】架台と離して設置する場合のロボット可動部を
示す図である。

【図６】従来のロボット装置を示す図である。

【符号の説明】

１０ロボット可動部１１ベース１００架台１１０ロボット制御装置１１１メイン制御盤１１２サーボアンプ１１３接続ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺田彰弘山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内 (72)発明者伊藤正利山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボット可動部と前期ロボット可動部の
動作制御を行うロボット装置装置からなるロボット装置
において、内部に前期ロボット制御装置を格納し、接続ケーブルを
通すための孔を上面に有する架台と、前記架台の上部に設置され、底面に設けられた孔から挿
入された接続ケーブルによってロボット制御装置と接続
されているロボット可動部と、を有することを特徴とするロボット装置。
【請求項２】前記ロボット可動部は、前記架台上に設
置された際に旋回軸の高さが最適になるように、ベース
の高さが決められていることを特徴とする請求項１記載
のロボット装置。
【請求項３】前記架台は、冷却エアによってロボット
制御装置を冷却することを特徴とする請求項１記載のロ
ボット装置。
【請求項４】前記架台は、内部に、冷却エアを強制的
に循環させるファンが設けられていることを特徴とする
請求項３記載のロボット制御装置。
【請求項５】前記架台は、放熱するためのフィンが外
壁に設けられていることを特徴とする請求項１記載のロ
ボット装置。
【請求項６】前記架台は、振動防止材を挟んでロボッ
ト制御装置を固定していることを特徴とする請求項１記
載のロボット装置。
【請求項７】ロボット可動部と前記ロボット可動部の
動作制御を行うロボット制御装置からなるロボット装置
において、内部に前記ロボット制御装置を格納し、接続ケーブルを
通すための孔を上面に有する架台の上部に設置し、ある
いは床の上に設置でき、前記架台の上部に設置された場
合に、接続ケーブルを内部のコネクタと接続するために
挿入できる孔を底面に有し、床の上に設置された場合
に、前記コネクタを側面に固定するための固定部材を有
するロボット可動部、を有することを特徴とするロボット制御装置。