(57)【要約】【課題】組付け性のさらなる改善、及び装置全体の大型化の抑制をなしうる産業用ロボットを提供すること。【解決手段】産業用ロボットであって、直線方向に案内する案内部２と、案内部２に沿って摺動可能なスライダ３と、電源からの電力により、案内部に沿ってスライダを往復移動させる駆動機構４と、電源から電力を供給する直線状のレール部、及び当該レール部に沿って摺動可能に接続し、レール部から電力を供給する集電子を有するトロリーユニット５と、案内部の一端と前記スライダとの間で信号を送受信可能な光センサーとを有し、スライダ３には後属の産業用ロボットと接続可能な第１の接続端子が設けられ、第１の接続端子は、集電子から電力を給電する第１電力供給端子と、光センサーからの信号を送受信する第１信号端子とを有する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットであって、
直線方向に案内する案内部と、
前記案内部に沿って摺動可能なスライダと、
電源からの電力により、前記案内部に沿って前記スライダを往復移動させる駆動機構と、
前記電源から電力を供給する直線状のレール部、及び該レール部に沿って摺動可能に接続し、前記レール部から電力を供給する集電子を有するトロリーユニットと、
前記案内部の一端と前記スライダとの間で信号を送受信可能な光センサーとを有し、
前記スライダには後属の産業用ロボットと接続可能な第１の接続端子が設けられ、
前記第１の接続端子は、
前記集電子から電力を給電する第１電力供給端子と、
前記光センサーからの信号を送受信する第１信号端子とを有する、産業用ロボット。
【請求項２】
請求項１に記載の産業用ロボットであって、
前記案内部、前記スライダ、及び前記駆動機構の並びに対し、
前記トロリーユニット、前記光センサーが水平方向に並列配置される、産業用ロボット。
【請求項３】
請求項２に記載の産業用ロボットであって、
前記案内部、前記スライダ、前記駆動機構を覆う第１カバーと、
前記トロリーユニット、前記光センサーを覆う第２カバーとを有し、
前記第１カバーと、前記第２カバーとは独立している、産業用ロボット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の産業用ロボットであって、
前属の産業用ロボットと接続可能な第２の接続端子を有し、
前記第２の接続端子は、
前属の産業用ロボットにおける前記第１電力供給端子から電力が給電される第２電力供給端子と、
前属の産業用ロボットにおける前記第１信号端子と信号を送受信する第２信号端子とを有する、産業用ロボット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直線方向に案内する案内部に沿って往復移動可能なスライダを有する産業用ロボットが存在している。この産業用ロボットは、スライダに対し、同種産業用ロボットを直交させた状態で組み付けることで平面的な動きを実現する。さらに産業用ロボットのスライダに組み付けられた同種産業用ロボットのスライダに対しても、上記二つの直線状の産業用ロボットのいずれとも直交するようにして、別の同種産業用ロボットを組付けることで、三次元的な動きも実現することができる。
【０００３】
このように、複数の直線状の産業用ロボットを組み合わせる場合において、スライダに組付けられる同種産業用ロボットの電力は、同種産業用ロボットが組み付けられた産業用ロボットから供給している。具体的には、柔軟性を有し、変形可能な保護カバーやフレキシブルチューブ等に包まれた電線を、同種産業用ロボットが組み付けられた産業用ロボットの電源からスライダに組み付けられる同種産業用ロボットに繋いで電力を供給することが多い。
【０００４】
しかし、これらの電線を繋ぐ作業は工程数を増大させ、組付け作業の作業性悪化に繋がる。また、電線同士が互いに干渉し合わないようにするためには、変形する電線が自由に動けるだけのスペースが必要になり、結果装置全体が大型化してしまうという問題もあった。そこで、特許文献１においては、いずれの箇所でも電源からの電力が供給可能な直線状のレール部と、このレール部に摺動可能に取り付けられ、かつレール部からの電力を供給される集電子をスライダに備える産業用ロボットが開示されている。これによれば、電線によらずにスライダに対して給電可能であるため、組付け性や大型化の問題が生じにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８８５１２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スライダに組み付けられる同種産業用ロボットに対しては、電力を供給するだけではなく、組み付けられた同種産業用ロボットを動作させるための指示を行うため、信号の送受信を行う必要が生じる場合がある。この信号の送受信を行うためには、同種産業用ロボットが組み付けられた産業用ロボットのＣＰＵ等からスライダに組み付けられた産業用ロボットに、信号を送受信する送受信線を接続する必要が生じ、再度、組付け性や装置全体の大型化の問題が生じる。しかし、これらの問題を解決するための手段については、特許文献１には開示されていない。
【０００７】
そこで、本考案の目的は、組付け性のさらなる改善、及び装置全体の大型化の抑制をなしうる産業用ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、本考案は、産業用ロボットであって、直線方向に案内する案内部と、案内部に沿って摺動可能なスライダと、電源からの電力により、案内部に沿ってスライダを往復移動させる駆動機構と、電源から電力を供給する直線状のレール部、及び当該レール部に沿って摺動可能に接続し、レール部から電力を供給する集電子を有するトロリーユニットと、案内部の一端とスライダとの間で信号を送受信可能な光センサーとを有し、スライダには後属の産業用ロボットと接続可能な第１の接続端子が設けられ、第１の接続端子は、集電子から電力を給電する第１電力供給端子と、光センサーからの信号を送受信する第１信号端子とを有する。なお、本考案における「後属の」とは、位置関係的に「後ろ」に属するものという意味ではなく、電力が供給される側、すなわち「電力の受け手側の」という意味とする。
【０００９】
これによれば、スライダを介した電力供給のためのケーブルレス化を図ると同時に、後続の産業用ロボットへの指示を伴う信号を送受信するための通信手段についてもケーブルレス化を図ることができるため、後続の産業用ロボットとの組付けが容易となると同時に、産業用ロボットの大型化を抑制できる。
【００１０】
本考案においては、さらに、案内部、スライダ、及び駆動機構の並びに対し、トロリーユニット、光センサーが水平方向に並列配置されるものとすることもできる。これによれば、案内部、スライダ、駆動機構の一群のメンテナンスと、トロリーユニット、光センサーの一群のメンテナンスとを別々に行うことができるよう配置されているため、産業用ロボットのメンテナンス作業が容易となる。
【００１１】
さらに、案内部、スライダ、駆動機構を覆う第１カバーと、トロリーユニット、光センサーを覆う第２カバーとを有し、第１カバーと、第２カバーとは独立しているものとすることもできる。これによれば、第１カバーと第２カバーは別々に外すことができる。したがって、第１カバーに覆われた案内部、スライダ、駆動機構の一群のメンテナンスと、第２カバーに覆われたトロリーユニット、光センサーの一群のメンテナンスが別個に行いやすくなり、さらにメンテナンス作業の効率が向上する。
【００１２】
加えて、前属の産業用ロボットと接続可能な第２の接続端子を有し、第２の接続端子は、前属の産業用ロボットにおける第１電力供給端子から電力が給電される第２電力供給端子と、前属の産業用ロボットにおける前記第１信号端子と信号を送受信する第２信号端子とを有するものとすることもできる。なお、本考案における「前属の」とは、位置関係的に「前」に属するという意味ではなく、電力を供給する側、すなわち「電力の出し手側の」という意味とする。
【００１３】
これによれば、後続の産業用ロボット及び前属の産業用ロボットのいずれとも接続することもでき、当該産業用ロボットを連続して接続する産業用ロボットの一つとして自由に使用することできる。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の産業用ロボットによれば、組付け性のさらなる改善、及び装置全体の大型化の抑制をなしうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】産業用ロボットに他の産業用ロボットが組み付けられた状態を示す斜視図である。
【図２】外部から見た産業用ロボットを示す斜視図である。
【図３】産業用ロボットのカバーの内部を示す斜視図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。
【図５】スライダの側面付近から見た作業用ロボットを示す側面図である。
【図６】カバーを取り除いた他の産業用ロボットを下方からみた斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態）
本考案の一実施形態について図面を用いて説明する。図１、２に示すように、本実施形態に係る産業用ロボット１は、産業用ロボット１の軸方向に沿って摺動可能なスライダ３を有する産業用ロボットである。スライダ３には、産業用ロボット１と同種の産業用ロボットである他の産業用ロボット８０が固定されている。これにより、スライダ３の移動に合わせて他の産業用ロボット８０は移動する。なお、産業用ロボット１から見て、他の産業用ロボット８０は、本考案における「後属の産業用ロボット」に相当する。また、他の産業用ロボット８０から見て、産業用ロボット１は「前属の産業用ロボット」に相当する。
【００１７】
図１，２に示すように、産業用ロボット１は、第１ユニット１０と、第２ユニット２０から構成される。第１ユニット１０はスライダ３を産業用ロボット１の軸方向に沿って移動させる機構が集合されて形成されている。
【００１８】
図１〜３に示すように、第１ユニット１０は、案内部２、スライダ３、及び駆動機構４から構成され、第１カバー８に被覆されている。第１カバー８は、底部筐体８ａと、二つの側方筐体８ｂと、蓋部８ｃから構成される。底部筐体８ａは断面が凹状の長軸部材である（図４参照）。側方筐体８ｂは略半円形状に形成されており、底部筐体８ａの側方開口部を被覆するように取り付けられる。蓋部８ｃは、長軸状の蓋部材であり、底部筐体８ａの上方を被覆するように取り付けられる。なお、蓋部８ｃの幅方向の長さは、底部筐体８ａの上方開口部の幅方向の長さよりもやや短く形成されている。これにより、蓋部８ｃと、底部筐体８ａの開口部との隙間８ｄから、スライダ３の一部が突出するように設計されている。
【００１９】
図３、４に示すように、案内部２は第１ユニット１０の軸方向に向かって延出する直線状のレール状部材である。案内部２は上方から両側方に突出する突起部２ａが形成されている。すなわち、案内部２の断面は逆凸状に形成されている。案内部２はスライダ３を下方から支持すると同時にスライダ３に保持されて、スライダ３を産業用ロボット１の軸方向に沿って移動するように案内する。
【００２０】
図２〜４に示すように、スライダ３は、スライダ本体３ａと、二つの腕部３ｂと、二つのロボット固定部３ｃから構成される。スライダ本体３ａは、板状部材の中央線に沿って下方に突出する部分が形成された部材である。スライダ本体３ａの内部には、長軸方向に沿って貫通するように孔部３ｄが形成されている。孔部３ｄの内部には、複数のボール部材（図示しない）が螺旋状に埋め込まれている。ボール部材は埋め込まれた状態で回動可能となっている。また、スライダ本体３ａの下部には二つの断面Ｃ字形状のブラケット３ｈが取り付けられている。さらに、ブラケット３ｈの下部には、支軸３ｊを介して複数のベアリング３ｉが取り付けられている。このベアリング３ｉは、案内部２を左右から挟み込んで保持し、案内部２の突起部２ａに引っ掛かるためスライダ３が案内部２から抜けることを防止することができる。さらに、ベアリング３ｉはスライダ３の移動に合わせて回転するのでスライダ３がスムーズに案内部２の上を摺動する。
【００２１】
腕部３ｂは、スライダ本体３ａの側面に沿い、かつ上方に突出するように形成されている。ロボット固定部３ｃは薄手の板状部材であり、先端部を上方に一度折り曲げた後、水平方向に折り曲げた形状となっている。ロボット固定部３ｃの基端部は、複数のボルト３ｅによって固定されている。なお、スライダ３の片方の腕部３ｂには、支持部３ｆが複数のボルト３ｇによって固定されている。支持部３ｆは、断面が略Ｌ字状に形成された板状の部材である。
【００２２】
図２〜５が示すように、スライダ３には第１の接続端子７が設けられている。接続端子７には、電力供給のための第１電力供給端子７ａ、及び信号の送受信のための第１信号端子７ｂが形成されている（特に図５参照）。本実施形態においては、他の産業用ロボット８０の固定の邪魔にならないために、第１電力供給端子７ａ及び第１信号端子７ｂは水平方向に突出するよう、第１の接続端子７は配置されている。
【００２３】
図３に示すように、駆動機構４は、第１カバー８の一端部付近に配置される。駆動機構４は駆動部４ａと回転軸４ｂから構成される。駆動部４ａの内部には、図示しないがプログラム及びデータを記憶するメモリ、ＣＰＵ、電力の供給により駆動する駆動モーターが内蔵されている。メモリに記憶されたプログラムやデータ、あるいは後述する光センサー６の信号等に基づき、ＣＰＵによって駆動モーターは制御される。あるいは、外部からの操作によりＣＰＵを介して駆動モーターは制御される。なお、駆動モーターは、制御の自由度という観点から、時計回り、反時計回りのいずれの方向にも回転し、かつ回転速度を変更できるものが好ましい。
【００２４】
なお、図示しないが、電源は駆動機構４の近隣に配置されており、駆動機構４内部の駆動モーターに電力の供給を行う。
【００２５】
回転軸４ｂは、長軸の棒状部材であり、外周に螺旋状のガイド溝が形成されている。回転軸４ｂのガイド溝には、スライダ３の孔部３ｄ内部に配置されたボール部材がはめ込まれて、回転軸４ｂとスライダ３の孔部３ｄはボールねじ構造として形成されている。これにより、スライダ３は、駆動機構４における駆動モーターの回転に合わせて回転軸４ｂに沿ってスムーズに往復移動する。例えば、回転軸４ｂのガイド溝が右螺子形状の螺旋状に形成されている場合、回転軸４ｂが駆動機構４の側から見て、時計回りに回転する場合には、スライダ３は駆動機構４から遠ざかる方向に移動する。逆に、反時計回りに回転する場合には、スライダ３は駆動機構４に近づく方向に移動する。
【００２６】
続いて第２ユニット２０について説明する。図２〜５に示すように、第２ユニット２０はトロリーユニット５及び光センサー６から構成され、第２カバー９によって被覆されている。第２カバー９は、長軸の直方体の底部が開口し、開口部９ａを有するように形成されたものである。第２カバー９は開口部９ａからトロリーユニット５や光センサー６を収容することで、トロリーユニット５や光センサー６を被覆している。
【００２７】
図３〜５に示すように、トロリーユニット５は固定部４０に対してボルト４０ａによって固定されている。すなわち、トロリーユニット５は、第１ユニット１０の側方に沿うように並列に配置されている。トロリーユニット５は、レール部５ａ、集電子５ｂ、レール固定部５ｃから構成される。レール部５ａは断面が逆凹形状に形成された長軸部材である。また、レール部５ａは導体で形成されており、図示しないが電源と電線を通じて接続されており、電力が出力されるようになっている。レール部５ａは、レール固定部５ｃに埋め込まれて固定されている。集電子５ｂは突起状の先端をレール部５ａに当接させることで、レール部５ａから電力を得ることができる。集電子５ｂは、スライダ３の支持部３ｆに複数のボルト５ｅによって取り付けられ、固定される。すなわち、集電子５ｂはスライダ３の移動と共に移動する。また、集電子５ｂは送電線５ｄを介して第１の接続端子７の第１電力供給端子７ａと接続している。
【００２８】
図５に示すように、光センサー６は、第１センサー部６ａと、第２センサー部６ｂから構成される。第１センサー部６ａは、スライダ３の支持部３ｆ上に設置される。第２センサー部６ｂは、断面が略Ｌ字状に形成された、板状のセンサー固定部６ｃによって第１ユニットの駆動機構４に隣接する位置に固定される。第１センサー部６ａと第２センサー部６ｂは、直線上に配置されており、互いに光を用いて信号の送受信が可能である。第１センサー部６ａは信号線６ｄ（図４参照）を介して、第１の接続端子７の第１信号端子７ｂ（図５参照）と接続している。
【００２９】
続いて、図６を用いて、産業用ロボット１に対して組み付けられる他の産業用ロボット８０についても説明する。他の産業用ロボット８０は基本的な構造は産業用ロボット１と同様である。他の産業用ロボット８０は送電線３０を介して、第２の接続端子１５に接続されている。第２の接続端子１５には、孔状の第２電力供給端子１５ａ、及び第２信号端子１５ｂが設けられている。図示しないが、送電線３０は他の産業用ロボット８０の内部にある電源部あるいはＣＰＵ等と接続している。他の産業用ロボット８０が、スライダ３に固定される際に、この第２の接続端子１５は、第１の接続端子７（図５を参照）に対し接続可能である。具体的には、第１電力供給端子７ａは第２電力供給端子１５ａと、第１信号端子７ｂは第２信号端子１５ｂとそれぞれ接続される。
【００３０】
続いて、図１〜５を用いて、産業用ロボット１の動作について、及びそれに伴い動作する他の産業用ロボット８０について説明する。駆動機構４内の駆動モーターの回転により、回転軸４ｂは任意の方向に回転し、これにより、スライダ３は、案内部２に沿って往復移動する。この際、集電子５ｂはスライダ３と共に移動するが、その先端部は常にレール部５ａと当接している（特に図４参照）。このため、集電子５ｂはいずれの産業用ロボット１の軸方向のいずれの箇所に移動しても、レール部５ａから常に電力の供給を受けることができ、集電子５ｂに繋がる第１の接続端子７の第１電力供給端子７ａから電力を出力することができる。
【００３１】
また、光センサー６の第１センサー部６ａは、第２センサー部６ｂから離れたとしても、光によって信号の送受信が可能である。このため、スライダ３と共に移動する第１センサー部６ａは、第２センサー部６ｂと常に信号を送受信可能であり、送受信した信号を第１の接続端子７の第１信号端子７ｂに送受信することができる。
【００３２】
以上から、集電子５ｂから、送電線５ｄ、第１電力供給端子７ａ、第２電力供給端子１５ａ及び送電線３０を介して他の産業用ロボット８０に対して電力が給電される。同じく、第１センサー部６ａから、信号線６ｄ、第１信号端子７ｂ、第２信号端子１５ｂ及び送電線３０を介して他の産業用ロボット８０と第２センサー部６ｂは信号の送受信が可能である。これにより、ケーブルレス化を図りながら、産業用ロボット１から他の産業用ロボット８０への電力の供給、及び、産業用ロボット１と他の産業用ロボット８０との間での信号の送受信が可能となる。
【００３３】
また、本実施形態においては、第１ユニット１０である案内部２、スライダ３、駆動機構４の並びに対し、第２ユニット２０であるトロリーユニット５、光センサー６が水平方向に並列配置されている。ここで、第１ユニット１０はスライダ３を動作させる機構であり、第２ユニット２０は他の産業用ロボット８０への電力の供給、及び他の産業用ロボット８０との信号の送受信を行う機構である。すなわち、両者のメンテナンス作業は同時に行うことは少なく、それぞれ独立して行うことが多い。本実施形態によれば、第１ユニット１０と第２ユニット２０で、それぞれのメンテナンス作業を独立に行いやすい。
【００３４】
また、第１ユニット１０は第１カバー８に、第２ユニット２０は第２カバー９に、それぞれ覆われており、第１カバー８と第２カバー９はそれぞれ独立している。これにより、第１ユニット１０をメンテナンスする際には第１カバー８を除去するだけでよく、第２ユニット２０をメンテナンスする際には第２カバー９を除去するだけでよくなっている。すなわち、メンテナンスの効率が向上する。
【００３５】
（他の実施形態）
本考案は、上述した実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本考案の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態において、案内部２は二本の軸状としたが、スライダの形状に合わせて種々の形状に変更することができる。例えば、案内部を一本の軸状部材とし、スライダは案内部を両側面から挟持することによって、スライダが案内部に沿って摺動する、いわゆるモノレール形式にすることもできる。
【００３６】
また、本実施形態においては駆動機構４の回転軸４ｂとスライダ３に設けられた孔部３ｄをボールねじ構造として記載したが、回転軸４ｂの外周を雄ネジ状に、孔部３ｄの内部を雌ネジ状に形成して、スクリューシャフト構造とすることもできる。
【００３７】
また、駆動機構はスライダを案内部に沿って往復移動させられるものであればよい。例えば、上記実施形態において駆動機構４は、スライダ３と独立しているが、スライダに駆動機構を搭載して、スライダを移動させるものであっても構わない。
【００３８】
また、トロリーユニットについては、上記実施形態においてレール部５ａは二本の長軸部材、集電子５ｂはレール部５ａにその先端を当接させられる形状としたが、レール部から集電子に電力を供給することさえできれば、形状は問わない。例えばレール部を送電線に、集電子を送電線から電力供給が可能なパンタグラフのようなものにしても構わない。
【００３９】
また、光センサーについては、信号の送受信を行えるものであれば如何なるものでも構わない。例えば、信号の送受信と併せて互いの距離を光で測定可能な二つのセンサーから構成されるものでも構わない。
【００４０】
また、上記実施形態において、第２の接続端子１５は、他の産業用ロボット８０にのみ設けられているが、産業用ロボット１に対し、第２の接続端子１５と同様の接続端子を設け、他の産業用ロボット８０とは別の産業用ロボットから電力の供給を受けることもできる。なお、産業用ロボット１から見て、電力の供給を行う別の産業用ロボットは、本考案における「前属の産業用ロボット」に相当することとなる。
【符号の説明】
【００４１】
１      産業用ロボット
２      案内部
３      スライダ
４      駆動機構
５      トロリーユニット
５ａ    レール部
５ｂ    集電子
６      光センサー
７      第１の接続端子
７ａ    第１電力供給端子
７ｂ    第１信号端子
８      第１カバー
９      第２カバー
１５    第２の接続端子
１５ａ  第２電力供給端子
１５ｂ  第２信号端子
【図１】
0003217591.tif 000003
【図２】
0003217591.tif 000004
【図３】
0003217591.tif 000005
【図４】
0003217591.tif 000006
【図５】
0003217591.tif 000007
【図６】
0003217591.tif 000008