JPH0847887A

JPH0847887A - ロボット装置

Info

Publication number: JPH0847887A
Application number: JP18463294A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Hashimoto; 良樹橋本
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボット制御装置内の小型化を可能にする。【構成】ロボット可動部１０のベース部１１内にサー
ボアンプ１５が格納されている。ロボット制御装置２０
は、ロボット可動部１０と電気的に接続され、ロボット
可動部１０の動作を制御する。サーボアンプ１５は、ロ
ボット制御装置２０内の他の構成部品に比べ発熱量が大
きい。このサーボアンプ１５がロボット可動部１０のベ
ース部１１内に格納されているため、ロボット制御装置
２０内に強制冷却のための冷却ファンを設ける必要がな
く、広い放熱面積を確保する必要もない。一方、サーボ
アンプ１５の熱はベース部１１内に放熱される。ベース
部１１は、十分広い放熱面積を有しているため、内部の
熱を効率よく放熱する。従って、ロボット制御装置２０
の小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアーム先端の手首部分に
取り付けられたハンドの動作を制御することにより作業
を行うロボット装置に関し、特にロボット制御装置を設
置できる空間が限られた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２は従来のロボット装置の構成を示す図
である。図において、ロボット制御装置２０ａは筐体の
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、ロボット制御装置２０ａに
設けられているコネクタ３０と、ロボット可動部１０ａ
のベース部１１ａの後ろ側に設けられているコネクタ３
１とによって、お互いに電気的に接続されている。

【０００６】ロボット制御装置２０ａ内には、サーボア
ンプや制御回路基盤等が設けられている。ロボット可動
部１０ａは、ベース部１１ａによって床に固定されてい
る。ベース部１１ａの上には、Ｊ１軸とＪ２軸の旋回機
構部があり、その先にＪ２アーム１２ａが設けられてい
る。さらに、Ｊ２アーム１２ａの先には、Ｊ３軸の旋回
機構部を介してＪ３アーム１３ａが設けられている。Ｊ
３アーム１３ａの先端は、手首部分１４ａであり、この
手首部分１４ａ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１４ａの中心の位置をＴＣＰ
（Tool Center Point ）と呼ぶ。ロボット可動部の動作
範囲とは、ＴＣＰの動作範囲を指す。

【０００７】このように、ロボット制御装置２０ａを、
ロボット可動部１０ａの動作範囲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２０ａをロ
ボット可動部１０ａ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５−２５９６３
５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
装置は狭い場所に設置される関係上少しでも小型化され
ることが望まれているにも係わらず、ロボット制御装置
内には、発熱量が多く、体積の大きいサーボアンプを有
しているため、一定の大きさ以下にロボット制御装置を
小型化することは困難である。

【０００９】発熱量の多いサーボアンプを冷却するに
は、全体の放熱面積を大きくとるか、あるいは冷却ファ
ン等により強制冷却を行う等の方法がある。十分な放熱
面積を得るには、必然的にロボット制御装置は大きくな
ってしまう。また、強制冷却のために大型の冷却ファン
を設けても、同様に大型化を招いてしまう。なお、小型
の冷却ファンを設けても、冷却ファンにより循環するべ
き空気の通り路も狭いため、十分な冷却効果を得るのは
難しい。

【００１０】このように、サーボアンプがロボット制御
装置内に設けられているため、ロボット制御装置の小型
化が困難であると言う問題点があった。本発明はこのよ
うな点に鑑みてなされたものであり、ロボット制御装置
の小型化を可能にした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、アーム先端の手首部分に取り付けられた
ハンドの動作を制御することにより作業を行うロボット
装置において、ベース部内にサーボアンプが格納された
ロボット可動部と、前記ロボット可動部と電気的に接続
され、前記ロボット可動部の動作を制御するロボット制
御装置と、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】サーボアンプは、ロボット制御装置内の他の構
成部品に比べ発熱量が大きい。このサーボアンプがロボ
ット可動部のベース部内に格納されているため、ロボッ
ト制御装置内に強制冷却のための冷却ファンを設ける必
要がなく、広い放熱面積を確保する必要もない。一方、
サーボアンプの熱はベース部内に放熱される。ベース部
は、十分広い放熱面積を有しているため、内部の熱を効
率よく放熱する。従って、ロボット制御装置の小型化が
図れる。

【００１３】

【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。ロボット装置はロボット制御装置２０とロボット
可動部１０とから構成されている。

【００１４】ロボット可動部１０は、ベース部１１によ
り床に固定されており、その上に各種動作機構部が設け
られている。まず、ベース部１１のすぐ上には、Ｊ１軸
とＪ２軸の旋回機構部があり、その先にＪ２アーム１２
が設けられている。さらに、Ｊ２アーム１２の先には、
Ｊ３軸の旋回機構部を介してＪ３アーム１３が設けられ
ている。Ｊ３アーム１３の先端は、手首部分１４であ
り、この手首部分１４に各種ハンドを取り付けることが
できる。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ＴＣＰ（Tool Cen
ter Point ）は、動作範囲の内側の領域を移動できる。
一方ベース部１１内には、サーボアンプ１５が格納され
ている。サーボアンプ１５は、モータ接続ケーブル１６
によって、各軸の動作ようのモータを接続されている。
また、サーボアンプ１５には、冷却のための放熱フィン
１５ａが設けられている。

【００１５】ロボット制御装置２０は、ベース部１１の
後方に密着して固定されており、内部には制御回路基盤
等が格納されている。ロボット制御装置２０とサーボア
ンプ１５とは、接続ケーブル１７で接続されている。接
続ケーブル１７は、ロボット制御装置２０からサーボア
ンプ１５への電源を供給するケーブルと、サーボアンプ
１５を制御するための制御信号の伝送線とを有してい
る。

【００１６】このようなロボット装置では、サーボアン
プ１５をロボット制御装置２０内に設けるスペースが不
要になり、ロボット制御装置２０を小型にすることがで
きる。さらに、ロボット制御装置２０内で発生する熱量
は、サーボアンプ１５が出す熱量に比べると非常に少な
い。従って、ロボット制御装置２０の放熱面積を広くす
る必要がないとともに、ロボット制御装置２０内に、強
制冷却のための冷却ファンを設ける必要もない。その結
果、ロボット制御装置をより小型化することができる。

【００１７】ロボット制御装置の小型化は、同時に軽量
化にもつながる。ロボット制御装置２０が軽量化される
ことにより、ロボット制御装置２０が一人の作業員で動
かせるようになる。これは、ロボット装置２０の設置、
移動、あるいは保守の際の作業効率の向上につながる。

【００１８】一方、ロボット可動部１０では、サーボア
ンプ１５の発生する熱は、放熱フィン１５ａによってベ
ース部１１内に放熱される。ベース部１１は、サーボア
ンプ２１が発した熱を放熱するのに十分な表面積を有し
ている。そのため、ベース部１１全体により、内部の熱
が効率よく放熱される。なお、ベース部１１内には、温
度の上昇に敏感な部品を有していないため、ベース部１
１の内部の温度が上昇することによる問題は生じない。

【００１９】このように、ロボット制御装置２０の小型
化が容易になったため、ロボット装置全体の設置スペー
スを減らすことができる。設置スペースを減らすことに
より、ロボット装置を工場内の限りあるスペースを有効
に利用することができる。これにより、ロボット装置を
配置する際のレイアウトの自由度が増し、より生産生の
良い工場レイアウトにすることができる。

【００２０】また、ロボット制御装置２０内において発
生する熱が非常に少量になり、ロボット制御装置２０内
部が高温にならずにすむため、ロボット制御装置２０内
のプロセッサ等の誤動作を防ぐことができる。つまり、
ロボット制御装置２０の動作の信頼性が向上する。

【００２１】さらに、ロボット制御装置２０とロボット
可動部１０間を接続するケーブルは、従来のようにロボ
ット制御装置２０内にサーボアンプ１５が設けられてい
た場合には、サーボアンプ１５から各モータへのモータ
接続ケーブルを設けなければならなかった。しかし、サ
ーボアンプ１５をロボット可動部１０のベース部１１内
に設けたことにより、ロボット制御装置２０とロボット
可動部１０間の接続ケーブルは、各種制御信号が伝送で
き、サーボアンプ１５に電源を供給することができれば
よくなる。そのため、接続ケーブル内の伝送線の数が少
なくてすむ。接続ケーブルを繋ぐためのコネクタの抜き
差しが頻繁に行われると、伝送線の接触不良が発生しか
ねないため、接続ケーブル内の伝送線の数が少ないほう
が、接触不良等の障害の発生確率が少ない。つまり、ロ
ボット制御装置２０とロボット可動部１０間で転送され
る信号の信頼性の向上につながる。

【００２２】なお、上記の説明では、本発明はロボット
可動部とロボット制御装置が一体型のロボット装置につ
いて説明したが、ロボット制御装置を離れた場所に設置
するロボット装置においても、サーボアンプをロボット
可動部内に設けることによりロボット制御装置の小型化
ができることは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、サーボ
アンプをロボット可動部のベース部内に設けたため、ロ
ボット制御装置を小型化することができる。

【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】従来のロボット装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ロボット可動部１１ベース部１２Ｊ２アーム１３Ｊ３アーム１４手首部分１５サーボアンプ１５ａ放熱フィン１６モータ接続ケーブル１７接続ケーブル２０ロボット制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アーム先端の手首部分に取り付けられた
ハンドの動作を制御することにより作業を行うロボット
装置において、ベース部内にサーボアンプが格納されたロボット可動部
と、前記ロボット可動部と電気的に接続され、前記ロボット
可動部の動作を制御するロボット制御装置と、を有することを特徴とするロボット装置。
【請求項２】前記ロボット制御装置は、前記ロボット
可動部に密着して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。