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    公开号:WO1986006312A1
    申请号:PCT/JP1986/000208
    申请日:1986-04-25
    公开日:1986-11-06
    发明作者:Seiichiro Nakashima；Kenichi Toyoda；Nobutoshi Torii
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B25J9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] 産業用口ボッ ト 技術分^
    [0003] 本発明は産業用ロボッ トに関し、 特に铯対位置検出型ヱ 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 するようにした産業用口ボッ トにおけるバフ クアツプ電圧供給 用バッテリ 一の搭載構造に関する * 背景技術
    [0004] 铯対位置検出型のエ ンコーダは、 回転軸の回転方向、 回転数 一回転内における ®転位置を算出記憶するこ とによって回転袖 の現在位置を検出記憶できるアブソ リ ュー ト形式の検出装置と して既に、 例えば、 日''本国公開特許昭和 60 - 218029号 （対応米 国特許出願第 696 , 560 号、 1985年 1月 30日出願、 対応欧州特許 出願第 85101295. 5号、 1985年 2月 7 日出願） に提案されており このような絶対位置検出型エ ンコーダが組み込まれることによ つて出力軸の現在位置が検出できるように構成された駆動モー タも既に提供されてい.る。 このような絶対位置検出型ェ ンコ一 ダを有した駆動モータを産業用ロボッ トのロボッ ト可動部にお ける作動制御用に用いることによって該駆動モータの出力轴と 伝導結合された対応のロボッ ト可動部の現在位置を検出、 且つ 記憶することが可能となる。 故にこのような各ロボッ ト可動部 の現在位置データを読出すことによってロボッ トコ ン ト ローラ によるロボッ 卜の動作制御をティ一チ ングデータに従って迅速 に始動させ得ると共に高精度の制街を達成できる， 然しながら、 産業用ロボッ 卜に上述した絶対位置検出型エンコーダを有した 駆動モータを通用した場合には該铯対位置検出型ェンコーダの 記憶データの消滅を防止するバックァッブ電圧を供辁するため のバッテリ ーを設け、 通常はロボッ トコ ン トローラから供耠さ れる励起電圧の供袷電線路がロボッ トの保守目的で切離される 場合や又は故障断線を生じたときにもパックア ツプ電圧が上記 バッテリ 一から供袷されるように構成されていることが必要と なる。
    [0005] このためにはバッテリ ーはロボッ ト機体倒に常備されること が必要となるが、 近時の産業用ロボッ 卜の多く の構造では最下 位に配置された固定ベース上に旋回硯を有しており、 この旋回 胴の旋回によって電気ケーブル、 配管用パイブ類に捩れを伴い、 切断故障が発生し易く なる不都合に鑑みてバックアツプ電圧供 袷用のバッテリ 一から各驩勤モータに到るケーブルは旋回胴の 旋回時にも捩れによる切断故障を防止できる配置構造を採るこ とが必要となる。 発明の開示
    [0006] 依って本発明はこのようなバッテリ一配置構造上の要請条件 を満足させることが可能な構成を有した産業用ロボッ トを提供 せんとするものである。
    [0007] 本発明は上述の目的達成に当って、 産業用ロボッ トにおける ロボッ ト機体の固定基部上に設けられた旋回胴部はその作動制 御用の駆動モータを該旋回胴部自体に据設し、 かつ該旋回胴部 のみならず、 他の各ロボッ ト可動部を作動制铟する駆動モータ がそれぞれ具備した铯対位置検出型ェ ンコーダに対するバック ァ ップ ¾圧供耠用のバッテリ一を上記旋回 IB部上に搭載保持し- 該バフ クア ツプ¾圧供耠用のバッテリ 一から各エ ンコーダに至 るケーブルの捩れ作用を阻止し、 これによつてケーブル切断を 防止するようにしたものである。 図面の簡単な説明
    [0008] 本発明の他の目的、 特徴等に就いては、 以下に添付図面に示 す実施例の記載に従って明らかにするが、 その場合に図は本発 明による産業用ロボッ トの構成の 1実施例を一部断面表示を含 めて示した正面図である， 発明を実施するための最良の態様
    [0009] さて、 図は本発明による産業用ロボッ トの実施例を一部断面 表示を含めて示した正面図であり、 特に 6軸型の産業用ロボッ トの例を示している。 同図において、 産業用ロボ 'ン トのロボッ ト機体 1 0 は空洞円筒形の固定基部 1 2を有している。 こ の固 定基部 上に軸受 1 4によって縦铀線 （ 轴線） まわりに旋 回可能に旋回胴部 1 6が取付けられ、 この旋回胴部 1 6 は断面 図示した回転ベース部 16 aを有している。 また、 旋回胴部 1 6 の頂端 16 b には第 1 アーム 1 8 の下端が枢着され、 水平軸線
    [0010] ( W軸線） まわりに揺動旋回が可能に構成されている。 また、 第 1 アーム 1 8 の上端には第 2アーム 2 0が枢着され、 この第 2アーム 2 0 は同じ く水平轴線 （ U轴線） まわりに上、 下旋回 が可能に取付けられている そしてこの第 2アーム 2 0内には 同心構造に内釉 2 2、 中軸 2 4、 外袖 2 6が回転可能に配黧さ れ、 第 2アーム 2 0の先维に設けられた手首部 （図示なし） に 空間内における 3つの運動自由度 軸運動、 铀運動、 r軸 運動） を付与するように構成されている *
    [0011] 上述した産業用ロボッ トのロボッ ト機体 1 0における 6軸
    [0012] ( Θ , W , U , or , β , τ ) まわりの各ロボッ ト可動部 （旋回 胴部 1 6、 第 1 , 第 2アーム 1 8 , 2 0、 内軸 2 2、 中軸 2 4、 外轴 2 6 ) の基本的な機械構造は従来からの 6軸型円筒座標口 ボッ トと略同構造を有している。 ノ、'ラ ンス用リ ンク.2 8 は第 1 アーム 1 8 と第 2アーム 2 0 との間に枢着構造によって設けら れている。
    [0013] さて、 各ロボッ ト可動部の躯動モータとして、 旋回胴部 1 6 の铤動モータ Μ 5は上述した旋回胴部 1 6 の回転ベース部 16 a 上において 軸線と同心に取付けられ、 減速装置 3 0を介して 出力軸端が固定基部 1 2に結合されることにより、 回転の逆作 用で旋回胴部 1 6が軸受 1 4を介して 軸線まわりに旋回駆動 されるようになつている。 ここで従来のロボッ ト機体では、 駆 動モータ M が固定基部 1 2側に取付けられ、 滅速装置 3 0を 介して出力軸端か旋回胴部 1 6 に結合される伝動構成を採,るの が一般的であり、 つまり铤動モータ M 自体は静止保持される 構成となっており、 故に後述の如くケーブル捩れの問題が発生 するのである。
    [0014] ここで上述した铤動モータ M 3には铯対位置検出型ェンコー ダ E C が具備されている。 旋回胴部 1 6から突出した腕 3 2 には左右 1対にして第 1 アーム 1 8及び第 2アーム 2 0を旋回 駆動する 2つの駆動モータ Mw 、 M « が枢着保持され、 これら の ¾動モータ Mw 、 u もそれぞれ铯対位置抉出型エ ンコーダ E C W 、 E C o を具備している。 なお、 駆動モータ Mw 、 MD の回転出力によって第 1 アーム 1 8及び第 2アーム 2 0の揺動 旋回（ W )と上下旋回（ U )とを起動するための伝動機構は軸 筒 3 4及び第 1 アーム 1 8、 第 2 アーム 2 0内に従来のロボッ ト機体と同様に収钠されている。
    [0015] 他方、 内軸 2 2、 中轴 2 4、 外軸 2 6の各軸の駆動モータ
    [0016] Μ α、 Μ β ν M r は第 2 アーム 2 0上に取付、 保持されており、 ¾動モータ M αはベル ト · プーリ機構 3 6を介して内軸 2 2を 回転駆動している。 また駆動モータ Μ は同じく ベル ト · ブー リ機構 3 8を介して中轴 2 4を回転駆動し、 铌動モータ M r は 滅速-装置 4 0、 歯車機構 4 2を介して外軸 2 6を回転駆動して いる。 勿論、 これらの駆動モータ M ar、 M 、 M r にも铯対位 置検出型エ ンコーダ E C a、 E C 、 E C rがそれぞれ具備さ れ、 それぞれの駆動モータ M a、 M 、 M rの出力轴の現在位 置を検出記億することを介して内軸 2 2、 中軸 2 4、 外軸 2 6 の現在位置を検出記憶している。
    [0017] さて、 上述したそれぞれの駆動モータ M 5、 Mw、 Mu、 M o、 M 、 M r及びそれらの有するエ ンコーダ E C < 、 E C w 、
    [0018] E C u 、 E C a、 E C 、 E C r には常時、 ロボ ッ ト コ ン ト 口 ーラ （図示なし） とロボ ッ ト機体 1 0 とを接繞桔合する電気ケ 一ブル 4 4を介して作動電力や励起電圧が供給されている。 こ の配線用ケーブル 4 4 は固定基部 1 2内において予め充分な余 裕長が確保されているが、 該固定基部 1 2に対する旋回晛部
    [0019] 1 6の旋回動作に伴って 釉まわりに伴走旋回が生じ、 故に長 時間のロボッ ト使用中に断線故障を来たすのを完全に回避する ことは不可能である。 従って、 ケーブル 4 4内には各ェンコ ダ E C 等に対するバックア ツプ電圧の供辁線を包含させるこ とは避けなければならない。 そこで、 本発明ではパックアップ ，電圧を供給するバッテリ ー 4 6を旋回硯部 1 6 の回転ベース部 16 a上に搭載したものである。 このようにバッテリ ー 4 6を旋 回胴部 1 6 に取付、 保持する構成を採ることによって、 旋回胴 部 1 6の 軸まわりの旋回時にバッテリ ー 4 6 は旋回胴部 1 6 、 第 1 アーム 1 8、 第 2 アーム 2 0等の各ロボッ ト可動部との間 に相対回転を生ずることは無い。 従って、 このバッテリ ー 4 6 から各駆動モータ M 、 M w 、 M u 、 M a . M β ヽ M r のェン コーダ E C 、 E C„ 、 E C u 、 E C 、 E C β 、 E C r にノ、' ッ クァップ電圧供袷用のケ一ブル 48、 49を配線すれば、 ケープ ル捩りによる断線故障は回避することができるのである。 なお、 第 1アーム 1 8 の揺動旋回、 第 2 アーム 2 0 の上、 下旋回に伴 ぅケーブル 48、 49の伸張収縮は予めケーブル長に余裕を確保す ることによって回避できるから、 伸張収縮に伴う断線故障は防 止できる。 なお、 バ ッテリ ー 4 6 は適宜のバ テリ 一収钠箱内 に市販の乾電池バッテ " 一を交換可能に収納し、 該バッテリ ー 収納箱に設けた端子からそれぞれのエンコーダ E C 3 、 E C W、 E C u 、 E C or 、 E C 、 E C r にバックアツプ電圧供袷ケ一 ブルを配線すればよい。
    [0020] 以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 絶対位置 検出型エ ンコーダを有した駆動モータによって各ロボッ ト可勖 部を作動制铟する産業用ロボッ トにおいて、 エ ンコーダの記録 データの消滅を防止するバックア ツブ镙圧供耠用バッテリ ーを ロボッ ト可動部における旋回膈部に搭載し、 かつその旋回硯部 の駆動モータを該旋回胴部自体に搭載したから旋回詷部と共に バッテリ ーも旋回軸線まわりに旋回して各ロボッ ト可動部との 間の相対回転を回避でき、 故に該バッテリ ーから各エ ンコーダ へのパックアツプ電圧供耠ケーブルが捩れを原因に断線故障を 生ずることが回避でき、 故に各ロボッ ト可動部の現在位置は確 実に铯対位置検出型ェンコーダに検出記使できるという利点が 得られるのである。 このような利点は、 固定基部に駆動モータ を取付、 保持する従籴のロボッ ト機構の構造ではパ フテリ一を ロボッ ト機体上に配置したとき、 何所かで捩れを生じ、 故に断 線故障を来たす危惧があることから安全確保上で大きな効果が ある。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1. 固定基部と、 口ボッ ト可動部とから構成されたロボッ ト 機体を有し、 前記ロボッ ト可動部は、 少なく とも、 前記固定基 部上に！ ¾軸回りに旋回可能に設けられた旋回硯部と、 その锭回 胴部に枢着された第 1 のロボッ トアームと、 またその第 1 の口 ボッ トアームの一端に枢着されかつロボッ ト手首部を具備した 第 2 のロボッ トアームとを可動要素として備えた構成の産業用 ロボフ トにおいて、 前記ロボッ ト可動部の夫 *の可動要素を作 動を制御する各駆動モータは、 铯対位置検出型ェ ンコ一ダをー 体具有した駆動モータによって構成され、 前記ロボッ ト機体の 固定基部上に設けられた前記ロボッ ト可動部における旋回硯部 は、 その作動を制御する前記駆動モータを自己の取付部に 、置 すると共に前記ロボッ ト可動部の他の各可動要素の前記各铤動 モータが有する前記エ ンコーダのバックアツプ鼋圧を供給す、る- 一つのバッテリ ーを搭載保持していることを特徴とする産業用 口ボツ ト。
    2. 前記旋回胴部の駆動モータは該旋回胴部の旋回軸心上に 取付けられると共に該駆動モータに併置して前記バックア ツプ 電圧の供袷バツテリ 一が設けられている請求の範囲第 1項 記 載の産業用ロボッ ト。
    3. 前記バッテリ ーはバッテリ一ケース内に装着自在に収钠 され、 交換自在になっている請求の範囲第 1項に記載の産業用 ロボッ 卜
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    同族专利:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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