JPH06143185A - ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】設置面積が小さく信頼性の高いロボットを提供
することにある。 【構成】固定部２２と、この固定部２２に対して動くア
−ム部２３と、このア−ム部２３を駆動するサ−ボモ−
タ２８〜３０と、これらサ−ボモ−タ２８〜３０を制御
するモ−タ制御部４０と、オプション機器が接続される
第１のインタフェ−ス３７と、モ−タ制御部４０と第１
のインタフェ−ス３５とに電力を供給する電源３９とを
備えたロボットにおいて、モ−タ制御部４０と第１のイ
ンタフェ−スと電源３９とを固定部２２に組込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ア−ムをサ−
ボ制御しながら所望の作業を行う産業用のロボットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図５に示すような構成のロボッ
ト１が知られている。このロボット１はロボット本体２
とコントロ−ラ３とに分かれており、これらはケ−ブル
４によって接続されている。ロボット本体２は、固定部
４と、この固定部４に連結されたア−ム部５とを有して
いる。さらに、ア−ム部５は第１及び第２の二つのア−
ム６、７を有している。

【０００３】第１のア−ム６は固定部４に連結されてお
り、第１のサ−ボモ−タ８により駆動されて水平に回動
する。また、第２のア−ム７は第１のア−ム６の先端に
連結されており、第２のサ−ボモ−タ９により駆動され
て水平に回動する。さらに、第２のア−ム７の先端には
ハンド１０と第３のサ−ボモ−タ１１とが設けられてお
り、ハンド１０の向きが第３のサ−ボモ−タ１１によっ
て調節される。

【０００４】コントロ−ラ３には、図６に示すように、
モ−タ制御部１２が内蔵されており、このモ−タ制御部
１２には各サ−ボモ−タ８、９、１１が接続されてい
る。また、コントロ−ラ３には、モ−タ制御部１２やオ
プション機器１３との間で通信を行うインタフェ−ス
（Ｉ／Ｏ）１４が備えられている。

【０００５】また、モ−タ制御部３やインタフェ−ス１
４には互換部１５、１５が備えられている。互換部１
５、１５は、各機器の汎用性を保つためのもので、各機
器間の通信を可能にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来のロボット１においては、ロボット本体２とコン
トロ−ラ３とが分離しており、それぞれが床面を占める
ため、ロボット１の設置面積が大きい。そして、従来の
ロボット１は大型であり、スペ−ス効率が悪い。

【０００７】また、ロボット１の設置面積を小さくする
ために、コントロ−ラ３をロボット本体２の下に配置
し、ロボット本体２をコントロ−ラ３に積み重ねること
が考えられる。しかし、コントロ−ラ３の位置が低い
と、コントロ−ラ３の保守作業を行う際に、作業者が無
理な姿勢を取らなければならない。このため、保守作業
が行い難くなる。

【０００８】また、ロボット本体２とコントロ−ラ３と
がケ−ブル４を介して接続されており、このケ−ブル４
はロボット本体２の外側に露出している。このため、ケ
−ブル４が長く、ケ−ブル４の切断の可能性が高い。そ
して、露出したケ−ブル４は、ロボット１の信頼性の低
下の原因となる。本発明の目的とするところは、設置面
積が小さく信頼性の高いロボットを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、固定部と、この固定部に対して
動くア−ム部と、このア−ム部を駆動するモ−タと、こ
のモ−タを制御するモ−タ制御部と、オプション機器が
接続されるインタフェ−スと、モ−タ制御部とインタフ
ェ−スとに電力を供給する電源とを備えたロボットにお
いて、モ−タ制御部とインタフェ−スと電源とを固定部
に組込んだことにある。こうすることによって本発明
は、ロボットの設置面積を小さくするとともに、信頼性
を向上できるようにしたことにある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【００１１】図１は本発明の第１実施例を示すもので、
図中の符号２１は、例えば産業用のロボットである。こ
のロボット２１は固定部２２とア−ム部２３とを有して
いる。ア−ム部２３は第１及び第２のア−ム２４、２５
を有しており、これらのうち第１のア−ム２４は固定部
２２の上部に枢支されている。

【００１２】また、第１のア−ム２４の先端は第２のア
−ム２５の基端に差し込まれており、第２のア−ム２５
は蝶番部２６を介して第１のア−ム２４に連結されてい
る。さらに、第２のア−ム２５の先端には、挟持式のハ
ンド２７が下向きに取付けられている。

【００１３】ロボット２１には、モ−タとしての、第１
〜第３のサ−ボモ−タ（以下、モ−タと称する）２８〜
３０が備えられている。各モ−タ２８〜３０はエンコ−
ダ付きのものである。

【００１４】これらのうち、第１のモ−タ２８は固定部
２２の中に組込まれており、第１のア−ム２４を水平に
回動させる。また、第２のモ−タ２９は第１のア−ム２
５の中に組込まれており、第２のア−ム２５を水平に回
動させる。

【００１５】蝶番部２６には、例えばかさ歯車等の伝達
機構３１が設けられており、この伝達機構３１によって
第２のモ−タ２９の駆動力が第２のア−ム２５に伝達さ
れる。さらに、第２のア−ム２５の中には第３のモ−タ
３０が組込まれており、この第３のモ−タ３０によって
ハンド２７の向きが調節される。

【００１６】第３のモ−タ３０の配線３２…はコイル状
に巻回されており、第１のア−ム２５内に導かれてい
る。さらに、第１のア−ム２４は、可撓性を有する配線
ダクト３３を介して固定部２２に繋がっている。そし
て、第３のモ−タ３０の配線３２…と第２のモ−タ２９
の配線（図示しない）とが、配線ダクト３３を通って固
定部２２の中へ導かれている。

【００１７】固定部２２には土台３４が備えられてお
り、この土台３４には支持板３５が上方に向けて垂設さ
れている。また、固定部２２には、二枚のサ−ボ制御基
板３６、３６、及び、インタフェ−スとしての第１のイ
ンタフェ−ス（Ｉ／Ｏ）３７が収納されている。

【００１８】さらに、固定部２２には電源収納部３８が
設けられている。この電源収納部３８は固定部２２の下
部に位置しており、側方へ突出している。さらに、電源
収納部３８には電源３９が収納されており、電源３９は
サ−ボ制御基板３６、３６及び第１のインタフェ−ス３
７に接続されている。

【００１９】サ−ボ制御基板３６、３６は、土台３４の
支持板３５の上部に固定されている。さらに、サ−ボ制
御基板３６、３６は、モ−タ制御部４０（図２）を構成
しており、このモ−タ制御部４０には第１〜第３のモ−
タ２８〜３０が接続されている。そして、モ−タ制御部
４０は各モ−タ２８〜３０を制御する。

【００２０】第１のインタフェ−ス３７には、ティ−チ
ングペンダント４１や第２のインタフェ−ス（Ｉ／Ｏ）
４２等のオプション機器が接続されている。ティ−チン
グペンダント４１は、図１中に示すように表示部４３や
ジョイスティック４４、４４等を備えている。また、第
２のインタフェ−ス４２には、画像処理装置４５やＡ／
Ｄ変換器４６が接続されており、画像処理装置４５には
カメラ等の周辺装置４７が接続されている。Ａ／Ｄ変換
器４６は前記ハンド２７に接続されている。

【００２１】図３中に示すように、第１のインタフェ−
ス３７とモ−タ制御部４０とには高速通信部４８、４９
が備えられており、第１のインタフェ−ス３７とモ−タ
制御部４０とはこの高速通信部４８、４９を介して互い
に接続されている。高速通信部４８、４９は通常よりも
高速な通信機能を有している。この種の高速な通信部と
して、例えば、インモス社のトランスピュ−タ（商品
名）に備えられているものと同様のものを利用できる。

【００２２】また、第１のインタフェ−ス３７には、図
２及び図３中に示すようにメモリ５０が接続されてお
り、このメモリ５０は、ロボット２１をサ−ボ制御する
ためのソフトウエアを記憶している。メモリ５０に記憶
されたソフトウエアは、従来のハ−ドウエアからなる制
御系の機能を代替している。ソフトウエアに含まれる指
令やデ−タは、第１のインタフェ−ス３７を経てモ−タ
制御部４０へ送られる。そして、ロボット２１はこのソ
フトウエアに従って作業を行う。

【００２３】また、図３中に示すように、第１のインタ
フェ−ス３７にはＣＰＵ５１が備えられており、モ−タ
制御部４０にはモ−タドライバ５２が組込まれている。
これらＣＰＵ５１及びモ−タドライバ５２においては、
ロジック回路がＬＣＡ(LogicCircuit Array) 化されて
おり、ロジック回路がＣＰＵ５１及びモ−タドライバ５
２に一体化されている。

【００２４】第１のインタフェ−ス３７とモ−タ制御部
４０は、従来の互換部（図６中の符号１５、１５）のよ
うに汎用性を保つための手段を介することなく、通信を
行う。つまり、第１のインタフェ−ス３７とモ−タ制御
部４０はともに互換部を有しておらず、互換部は基板３
６、３６、５３上に存在していない。

【００２５】第１のインタフェ−ス３７とモ−タ制御部
４０においては、互換部が存在していないので、各機器
間の汎用性を保つハ−ドウエアが無い。したがって、基
板３６、３６、５３の外形寸法を小さく設定することが
できる。

【００２６】第１のインタフェ−ス３７及びモ−タ制御
部４０の汎用性は、メモリ５０に記憶されたソフトウエ
アによって確保される。つまり、ソフトウエアは、汎用
性を保つため指令やデ−タを含むよう作成される。

【００２７】ここで、ソフトウエアに汎用性を保つため
の指令やデ−タを組込めば、通信されるデ−タの量は増
す。しかし、前述したように、高速通信部４８、４９が
備えられているので、従来と同じ時間に従来よりも多量
のデ−タが通信される。したがって、汎用性確保のため
のハ−ドウエアを削除しても、高速なサ−ボ制御を行う
ことができ、ロボット２１の動作を遅らせてしまうこと
がない。

【００２８】すなわち、上述のようなロボット２１にお
いては、サ−ボ制御基板３６、３６や第１のインタフェ
−ス３７等のロボット２１を制御するための手段が、固
定部２２に組込まれており、固定部２２に一体化されて
いる。したがって、従来の分離型のものに比べて、ロボ
ット２１の設置面積を小とすることができる。そして、
スペ−ス効率が高まるため、従来と同じ面積で比較すれ
ば、ロボットの数を増すことができる。また、従来とロ
ボットの数が同じである場合には、自動化ラインの距離
が短くなる。

【００２９】また、第１のインタフェ−ス３７やモ−タ
制御部４０が固定部２２に内蔵されているので、第１の
インタフェ−ス３７やモ−タ制御部４０と固定部２２と
を接続する配線が外部に露出しない。したがって、サ−
ボ制御基板３６、３６と各モ−タ２８〜３０とを繋ぐ配
線（３２…等）が短くなるとともに、配線は固定部２２
により覆われて保護される。そして、断線の可能性が低
減し、ロボット２１の信頼性を向上する。

【００３０】さらに、サ−ボ制御基板３６、３６が固定
部２２の上部に配置されているので、保守作業を行う際
に、無理な姿勢を取ることなく保守作業を行うことがで
きる。

【００３１】また、モ−タ制御部４０及び第１のインタ
フェ−ス３７は互換部を介することなく通信を行うの
で、互換部を省略できる。また、モ−タ制御部４０及び
第１のインタフェ−ス３７では、ロジック回路がＬＣＡ
化されているので、電子部品の数が少ない。したがっ
て、モ−タ制御部４０及び第１のインタフェ−ス３７を
容易に小型化することができる。そして、サ−ボ制御基
板３６、３６及び第１のインタフェ−ス３７を固定部２
２の中に組込み易い。なお、サ−ボ制御基板３６、３６
や第１のインタフェ−ス３７の配置は、固定部２２の任
意の位置に設定できる。つぎに、本発明の第２実施例の
要部を説明する。なお、第１実施例と同様の部分につい
ては同一番号を付し、その説明は省略する。

【００３２】図４は本発明の第２の実施例を示してお
り、図中の符号６１はロボットである。このロボット６
１においては、電源６２が固定部２２の下部に配置され
ている。このようにすれば、電源６２が側方へ突出しな
いので、ロボット６１の設置面積が更に小さくなる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、固定部
と、この固定部に対して動くア−ム部と、このア−ム部
を駆動するモ−タと、このモ−タを制御するモ−タ制御
部と、オプション機器が接続されるインタフェ−スと、
モ−タ制御部とインタフェ−スとに電力を供給する電源
とを備えたロボットにおいて、モ−タ制御部とインタフ
ェ−スと電源とを固定部に組込んだものである。したが
って本発明は、ロボットの設置面積を小さくすることが
できるとともに、ロボットの信頼性を向上できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のロボットを一部透視して
示す図。

【図２】制御系の要部を示すブロック図。

【図３】第１のインタフェ−スとモ−タ制御部とを示す
ブロック図。

【図４】本発明の第２実施例のロボットを一部透視して
示す図。

【図５】従来のロボットを示す斜視図。

【図６】従来のロボットの制御系の要部を示すブロック
図。

【符号の説明】

２１…ロボット、２２…固定部、２３…ア−ム部、２８
〜３０…サ−ボモ−タ（モ−タ）、３６、３６…サ−ボ
制御基板、３７…第１のインタフェ−ス（インタフェ−
ス）、３９…電源、４０…モ−タ制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部と、この固定部に対して動くア−
   ム部と、このア−ム部を駆動するモ−タと、このモ−タ
   を制御するモ−タ制御部と、オプション機器が接続され
   るインタフェ−スと、上記モ−タ制御部と上記インタフ
   ェ−スとに電力を供給する電源とを備えたロボットにお
   いて、上記モ−タ制御部と上記インタフェ−スと上記電
   源とを上記固定部に組込んだことを特徴とするロボッ
   ト。