(57)【要約】      （修正有）【課題】デモ目的の汎用的なロボットセルを提供すること。【解決手段】ロボット２０と、上記ロボットの制御のためのユニットを保持し、上記ロボット２０が動作する作業面Ｐを画する台４０と、上記作業面Ｐ及び上記作業面で動作する上記ロボット２０を、外部から分離するように構成される保護スクリーン５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと、
前記ロボットの制御のためのユニットを保持し、前記ロボットが動作する作業面を画する台と、
前記作業面及び前記作業面で動作する前記ロボットを、外部から分離する保護スクリーンと
を備える、特にデモ目的のタイプのロボットセルであって、
前記ロボットは、縦移動システムにより保持され、
上昇位置と下降位置との間で縦方向に移動可能であり、
前記上昇位置において前記ロボットは、前記作業面で動作し得、
前記下降位置において前記ロボットは、前記作業面の下方にセットされ、且つ前記台内に収容され、
前記保護スクリーンは、縦移動システムにより保持され、
上昇位置と下降位置との間で縦方向に移動可能であり、
前記上昇位置において前記保護スクリーンは、前記作業面と前記作業面上で動作するロボットとを外部から分離し、
前記下降位置において前記保護スクリーンは、前記作業面の下方を覆うように延在する、
ロボットセル。
【請求項２】
前記保護スクリーンは、
前記台の外側にスライドし得、前記下降位置において前記台を囲む、
請求項１に記載のロボットセル。
【請求項３】
前記保護スクリーンは、
前記縦移動システムにより保持される直立材を少なくとも１つと、
前記直立材により保持され、前記台の外側に自由にスライドする保護筐体と
を有する
請求項１又は２に記載のロボットセル。
【請求項４】
前記保護スクリーンは、
前記縦移動システムにより保持される少なくとも１つの直立材を有するフレームと、
前記直立材により保持され、前記台の外側に自由にスライドするケージ構造と
を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項５】
前記ケージ構造は、
前記直立材の上端に固定される上部フレームと、
下部フレームと、
前記上部フレーム及び前記下部フレームを互いに接続する一連のロッドと
を有する
請求項４に記載のロボットセル。
【請求項６】
前記ケージ構造は、
上部フレームと、
前記上部フレームから垂下する一連のロッドと
を有する
請求項４に記載のロボットセル。
【請求項７】
前記下部フレームは、
平面図において、前記台の全体部分より大きい閉じられた輪郭を有し、前記下部フレームが前記台に対して自由にスライドするように、前記輪郭はそこから一定の距離で離間しつつ、前記台を囲む、
請求項５に記載のロボットセル。
【請求項８】
前記ロボットは、
前記縦移動システムにより保持されるスタンドに取り付けられる、
請求項１から７のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項９】
前記縦移動システムは、
少なくとも１つのリフティングジャッキと、
少なくとも１つのスライドガイドと、
少なくとも１つの電気モータと
を有する、
請求項１から８のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項１０】
前記縦移動システムの制御のためのユニットを備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項１１】
以下のコンポーネント、
前記ロボットの制御のため前記ユニットを有する引き出し可能な引き出し、
オペレータによる前記ロボットの制御のために手で掴まれ得る可動装置を有する引き出し可能な引き出しであって、好ましくは前記引き出しは、前記可動装置のための支持台を有し、その支持台は後方に傾いて、且つ高さの調節が可能である引き出し可能な引き出し、
引き出し可能な置棚
のうち少なくとも１つを備える、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項１２】
前記ロボットセルの作業面の画像を取得するための少なくとも１つのカメラを備える
請求項１から１１のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項１３】
前記作業面は、
前記作業面にアクセサリを簡単に取り付けるための規則的な一連の穴を有する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載のロボットセル。
【請求項１４】
前記ロボットの前記縦移動システムは、第１移動システムを構成し、
前記保護スクリーンの前記縦移動システムは、第２移動システムを構成し、
前記第１移動システム及び前記第２移動システムはそれぞれ、
少なくとも１つのリフティングジャッキと、
少なくとも１つのスライドガイドと
少なくとも１つの電気モータと
を有する、
請求項１から１３のいずれか１項に記載のロボットセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デモ目的のロボットセルに関係する。
【０００２】
概して、そのようなセルは、
ロボットと、
上記ロボットの制御のためのユニットを保持し、上記ロボットが動作する作業面を画する台と、
上記作業面及び上記作業面で動作する上記ロボットを、外部から分離するように構成される保護スクリーンと
を備える。
【０００３】
当該セルは、実質的に作業センターを構成するが、しかしながらそれは実際の生産プロセスの枠組みでの使用のために設計されておらず、むしろ本質的に単なるデモアクティビティでの使用のために設計されている。当該セルは、例えばセクターフェア、オペレータトレーニング、あるいは専ら教育目的のために学校でさえ使用されてもよい。
【０００４】
工業ロボットの特定分野では、このタイプのセルが普及しているように見えるだけでなく、上記工業分野ではまた、より小型のマニピュレータロボットも普及していることに留意すべきである。これらのロボットは大抵、関節に数キログラムの最大保持容量と、高さ及び長さで周囲１メートルの最大寸法とを有する。当該ロボットは、任意の工業プロセスの枠組みで、又はオペレータの代わりとして、あるいはオペレータとの共同オペレーションとして若しくはオペレータのサポートとして、非常に広い範囲のオペレーションを実行するために一般的に使用されている。
【０００５】
上記のことに照らして、当該タイプのロボットセルの標準の使用法は、従来の作業センターの使用法とは大きく異なることは明らかであり、特に様々な展示センター（現在又は従来目にされるように、工業プラント、学校、セクターフェア等が考え得る）に運ぶために頻繁な移動が想定される。
【０００６】
搬送及び移動を容易にするべく、このタイプの既存の今日のセルは、移動可能及び操作可能なように、キャスターに取り付けられたそれら自身の台を備える。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、公知のセルと比較して改良されたロボットセルをもたらすことにある。特に当該ロボットセルは、使用されていないときの搬送及び保管のオペレーションに関する一連の利点を提供するであろう。
【０００８】
上記目的は、請求項１に規定される特徴を備えるロボットセルによって達成される。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、様々な用途におけるセルの使用に照らし、特に機能的で柔軟性のある構成を有する作業セルをもたらすことである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のさらなる特徴及び利点は、純粋に非限定的な例として提供される添付図面を参照する以下の説明から明らかになるだろう。
【図１】可能な実施形態に関する、本明細書で説明されるロボットセルの斜視図であり、セルはその動作構成で表される。
【図２】図１の作業セルを、そのコンパクトな構成で図示する。
【図３】図２で表されるセルの前面図であり、ロボットがセルにより取られたコンパクトな構成で、台の内側に自身をどのようにセットしたかを図示すべく、セルの台のいくつかの部材は取り外されている。
【図４Ａ】図１で図示されるロボットセルの前面図である。この場合も、後述するロボット及び保護スクリーンの移動システムを示すべく、セルの台のいくつかの部材は、取り外されている。
【図４Ｂ】図１で図示されるロボットセルの側面図である。この場合も、後述するロボット及び保護スクリーンの移動システムを示すべく、セルの台のいくつかの部材は、取り外されている。
【図５】図１のセルで示されるロボット及び保護スクリーンの移動システムの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明において、実施形態の深い理解をもたらすことを目的として、様々な具体的な詳細が図示されている。これら実施形態は、具体的な詳細のうちの１又は複数が無くても実現可能だろう。又は他の方法、コンポーネント、若しくは材料等を用いて実現可能だろう。その他の場合において、実施形態の様々な側面が不明瞭にならないように、公知の構造、材料、又はオペレーションは詳細には図示又は説明されていない。
【００１２】
本明細書で使用される参照は、単に便宜上提供されており、従って保護の領域又は実施形態の範囲を画するものではない。
【００１３】
上記のように、本明細書で説明されるロボットセルは、デモ目的のための作業センターを構成する。本明細書で説明されるセルの好ましい実施形態が、図で示される。
【００１４】
ロボットセル自体はある意味で公知であるが、図面の全体にわたり参照番号１０で示される本明細書で説明されるロボットセルは、
ロボット２０と、
ロボット２０を保持し、ロボットが動作する作業面Ｐを画する台４０と、
作業面Ｐ及び上記面で動作するロボットを、外部から分離するように構成された保護スクリーン５０と
を備える。
【００１５】
ロボット２０は、小型の工業マニピュレータロボットである。図示された例において、ロボットは、本出願人によりブランド名Racer 3（登録商標）で販売されているロボットにより表される。
【００１６】
本明細書で説明されるセルは、最も邪魔にならない構成を取り得る点を特徴とする。この構成は、特にセルの搬送、及び／又はそれの再度の使用に備え例えば倉庫での保管を想定している。この構成は、特に搬送の利便性、スペースの節約、搬送及び保管のコスト削減の観点から、明らかな利点を提供する。さらに以下で明らかになるように、この構成はまた、搬送中にセルの無傷な状態が保護されることを可能とする。
【００１７】
セルは、以下の特徴により、上記の最も邪魔にならない構成を取り得る。縦移動システムにより保持され、上昇位置と下降位置との間で縦方向に移動可能であり、台４０内に収容されるロボット２０。上昇位置においてロボット２０は、作業面Ｐ上で動作し得る。下降位置においてロボット２０は、上記面の下方にセットされる。縦移動システムにより支持され、動作可能な上昇位置と下降位置との間で縦方向に移動可能な保護スクリーン５０。上昇、動作位置において保護スクリーン５０は、作業面Ｐと上記面上で動作するロボット２０とを外部から分離する。下降位置において保護スクリーン５０は、作業面Ｐの下方を覆うように延在する。
【００１８】
上記特徴に関して、上記の最も邪魔にならない構成は、図２に図示されるように、ロボット及び保護スクリーンがそれぞれの下降位置に至ったときに、セルによって取られる。スクリーン５０は台４０の外側にスライドし得るので、下降位置においてスクリーン５０は台４０の周囲にセットされ、その結果台４０を囲む。
【００１９】
セル１０の標準の動作構成が、代わりに図１で図示されている。この状態では、ロボット２０及び保護スクリーン５０はそれぞれ、各々の上昇位置にある。
【００２０】
セルは、ロボット２０及びスクリーン５０に対し同一の移動システム、あるいは２つの独立のシステムを想定してもよいことに留意すべきである。これについては後述する。
【００２１】
セルの様々な特徴の詳細については、様々な実施形態において図示されるもののように（図４Ａ及び４Ｂを参照）、台４０は、下部フレーム４２と、複数の縦型直立材４４と、上部フレーム４６とを有する架台により形成される。
【００２２】
台フレーム４２に、後述する駆動部品を保持する１又は複数のサポートプレートが、取り付けられる。代わりに、一連のキャスター１５が、上記プレートの下面に取り付けられる。
【００２３】
上部フレーム４６は、１又は複数のプレート５８をその上部で保持し、当該プレート５８は共に上記作業面Ｐを画する。さらに、台フレーム４２により保持されるものと同様に、一連のサポートプレート（不図示）が、同じフレームで保持され、それらは、作業面Ｐの下方に配置される。
【００２４】
様々な好ましい実施形態において図示されるもののように、作業面Ｐは、潜在的なアクセサリ又は装置を上記面に簡単に固定するための一連のねじ穴１４を有する。ロボット２０は、当該アクセサリ又は装置と共に動作するように設計される。さらに電力供給又は圧縮空気供給のような、上記アクセサリ又は装置に必要な供給を提供するための一連のコネクタＳが、上記面に提供される。
【００２５】
ロボット２０は、一連の円筒ガイド３２及び回転スクリュータイプのジャッキ３４により保持される、スタンド３０に取り付けられる。内部スクリュー部材は、スタンド３０にしっかりと固定され、一方、外部スクリュー部材は上部フレーム４６及び下部フレーム４２の２つのフレームのサポートプレートの間に固定される。下部で、外部スクリュー部材は、台フレーム４２のプレートで固定される、運動伝達のためのブロック３５内で終端する。様々な実施形態において図示されるもののように（特に図５を参照）、このブロック３５は出力シャフトに滑車３６を有し、滑車３６は滑車３７にベルトを介して接続され、滑車３７は電気モータ１０１の出力シャフトに装着され、電気モータ１０１もまた台フレーム４２のプレートにより保持される。
【００２６】
円筒ガイド３２を参照すると、それらの各々のガイドブッシングは、スタンド３０に直接に接続され、一方円筒ガイドバーはフレーム４２及びフレーム４６のプレートにそれぞれ下部及び上部で固定される。
【００２７】
モータ１０１は、ジャッキ３４を通じて、スタンド３０の下降及び上昇の移動を制御するように設計されている。スタンド３０は、特に、最も低い高さの位置（図３を参照）と及び最も高い高さの位置（図４Ａ及び図４Ｂを参照）との間で、移動し得る。最も低い高さの位置はロボット２０の上記下降位置に対応し、最も高い高さの位置はロボットの上記上昇位置に対応する。機械的、電気的、あるいは電気機械的なタイプの適切な移動終了のための構成要素が、スタンドのこれら２つの終端位置を画する。
【００２８】
図１からわかるように、作業面Ｐは貫通穴Ｐ'を有し、ロボットは当該貫通穴Ｐ'を通じてスタンド３０から作業面Ｐの上方に突出し、ロボットがその下降位置へと移動するとき、ロボットは穴Ｐ'を通過する。この位置において、ロボット２０は、台４０内に完全に収容される。ロボットに関する限りは、ロボットは、この位置において、可能な限り少ないスペースを占め、ひいてはその収納のための台内の十分なスペースを見出すべく、完全に収容された状態を取る。セルの制御ユニットは、ロボットが不動作状態にセットされているときは常に、この状態へロボットを至らせるように構成されてよい。図示される実施形態において想定されるように、このロボットは少なくとも４つの軸を有する関節のあるロボットであり、少なくとも３つの連続する水平な関節の軸を有することが好ましいことに留意すべきである。このタイプのロボットは、実際には、完全に折りたたまれた位置を取り得、従って本明細書で説明されるセルで使用されることに特に適している。
【００２９】
保護スクリーン５０を参照すると、様々な好ましい実施形態において図示されるもののように、保護スクリーン５０は、作業面の後部領域に、台の前面に直交した鉛直平面に対し、対称的に配置されたメイン直立材５２を２つ有するフレーム、及びこれら２つの直立材により保持され作業面Ｐを囲むケージ構造を備える。以下より分かるように、２つの直立材５２は台４０内で囲まれた縦移動システムにより保持される。
【００３０】
２つの直立材５２により保持される上記ケージ構造は、取付金具（不図示）を介して直立材５２の上端に固定された上部水平フレーム５４と、上部フレームから垂下する一連の鉛直ロッド５６と、ロッド５６の下部終端により保持され、上部フレーム５４の形状に実質的に対応する形状を有する下部フレーム５８とにより構成される。
【００３１】
２つのフレーム５４及びフレーム５８は、平面図から見て、台４０の全体部分より大きい閉じられた輪郭を画定し、特に上記の構造全体が台４０に対し干渉するリスクを一切持たずに、自由にスライドするように、当該輪郭は上記台を囲む。
【００３２】
例えばポリカーボネートのような、透明プラスティックの材料から作られた一連のパネル５５が、２つのフレーム５４及びフレーム５８の間に取り付けられることが好ましく、パネル５５は当該構造内で囲まれた体積をすべての面で完全に囲むようになる。前面にスクリーン５０は２つの可動パネルを有することが好ましく、この可動パネルは、保護スクリーンの内側へのアクセスを可能にするべく、図示される例のように（図１を参照）スライド、あるいは別の実施形態のように回転し得る。さらにパネル５７が、スクリーン５０の天盤を画すべく、上部フレーム５４に取り付けられる。
【００３３】
スクリーン５０の移動システムをここで参照すると、この移動システムは、２つのメイン直立材５２の１つにそれぞれ接続される２つのリフティングジャッキ６４、及び一連のガイド８２及び８４を有する。
【００３４】
ジャッキ６４を参照すると、各々のジャッキの内部スクリュー部材（不図示）は、それぞれの直立材５２の下部終端に固定される。スクリュー部材は、代わりに、２つのフレーム、上部及び下部フレーム４２及び４６のサポートプレートの間に固定される。下部で、スクリュー部材は、運動伝達のためのブロック６５内で終端し、ブロック６５は台フレーム４２のプレートに固定される。
【００３５】
様々な実施形態において図示されるもののように（これに関しては図５を参照）、２つのジャッキの伝達ブロック６５は、自身の出力シャフトにそれぞれの滑車６７を有しており、当該滑車６７は２つの滑車７３、７５にベルトを介して接続されている。当該２つの滑車７３、７５は同一の水平シャフト７２によって保持され、ここで水平シャフト７２は、一定の距離互いに離間した箇所にセットされたサポート部材を介して、下部フレーム４２のプレートに固定されている。このシャフトは、２つの滑車７３、７５の間の位置に、さらなる滑車７７を有し、滑車７７は、電気モータ１０３の出力シャフトに装着された滑車７９にベルトを介して接続される。モータ１０３もまた、下部フレーム４２のサポートプレートにより保持される。
【００３６】
モータ１０３は、２つのジャッキ６４を通じて、スクリーン５０の下降及び上昇の移動を制御するように設計されている。上記のように、後者は、図２及び図３で図示される下降位置、及び図４Ａ及び図４Ｂの上昇位置の間で移動し得る。機械的、電気的、あるいは電気機械的タイプの適切な移動終了のための構成要素は、スクリーン５０のこれら終端位置を画する。
【００３７】
２つのガイド８２はそれぞれ２つの直立材５２に接続され、ガイド８２は角柱形状であることが好ましく、台４０に対する直立材のスライド移動をガイドするように設計される。角柱形状のガイドの２つの鉛直バーが、２つの直立材５２に対して取り付けられ、フレーム４２及びフレーム４６のプレートに、それぞれ下部で及び上部で固定される。ガイドのスライドブロックは、２つの直立材５２の下部終端に固定される。
【００３８】
代わりに、円筒タイプのさらなるガイドが、スクリーン５０の前面領域に接続されることが好ましい。これらのガイドは、スクリーン５０の上部フレーム５４に吊り下げられ、台４０の上部フレーム４６のサポートプレートにより保持されるガイドブッシング（不図示）に係合する円筒ロッド８４を想定する。場合によっては、同様の態様に従って、さらなる円筒ガイドが、スクリーン５０の下部フレーム５８に接続されてもよい。
【００３９】
セル１０は、保護スクリーン５０及びロボット２０の移動を制御するためのユニットを備える。この移動は、制御パネル（不図示）を通じてオペレータにより作動されてもよく、制御パネルは台４０の下部領域の外側にセットされるのが好ましい。そこは、保護スクリーン５０が下降位置にあり、台自体を囲むときでさえ、容易にアクセス可能である。
【００４０】
図１からわかるように、台のフレームに外部を覆うパネルが取り付けられ、パネルは共に筐体を画する。この筐体内に、セルの駆動及び制御用の様々な手段が含まれる。これに関しては、既に言及した手段に加えて、ロボットの制御のためのユニット（不図示）、及び２つの電気モータ１０１及び１０３を駆動するためのインバーター部品１０５が、さらに台内に収容される。
【００４１】
様々な好ましい実施形態において図示されるもののように、制御ユニットが、台の前面に提供された引き出し可能な引き出し９２内にセットされる。台はさらに、対向する側面に提供された２つのさらなる引き出し９４、９６を想定し、第１の引き出しはロボットのポータブル制御装置（いわゆる「ティーチペンダント」）を保持し、第２の引き出しは代わりに、ロボットシステム（ロボットキャビン）との通信のための装置の取り付けのために装備されており、これらとしては例えばＨＭＩ、ＰＬＣ、ミニコンピュータ（例えばRaspberry、Arduino等）、電子ボード、電気的アクセサリ等が挙げられる。
【００４２】
引き出し９４は、ティーチペンダントのための人間工学的な支持台を装備され、支持台はオペレータがティーチペンダントを支持台に置いたままにしているときでさえ、ティーチペンダントを容易に操作することを可能とするように、高さの調節が可能であり、後方に若干傾いている。
【００４３】
さらに、台４０はその前面に、例えばラップトップを保持するためのアクセサリの載置面を構成するように設計される、引き出し可能な棚９８を有する。
【００４４】
様々な好ましい実施形態において、上記の様々な引き出しに加え、棚にも、それらの位置をチェックするために構成された電気的又は電気機械的スイッチが、接続される。これらの信号は、引き出し及び棚が閉じられた構成であるときだけ、保護スクリーンの移動を可能にするようにセルの制御ユニットにより使用される。
【００４５】
様々な好ましい実施形態において、セル１０は、デモアクティビティ中にセルの内側で起こっていることを記録するべく画像を取得するためのシステムをさらに装備されてもよく、取得される画像は、別個のディスプレイにリアルタイムに表示されてもよい。このシステム及びそれに接続されるディスプレイは、セルのアクセス可能性及びセルの中で行われるデモアクティビティの利用性を高め、特にデモに出席する一般公衆が一定の人数を超えるため、幾人かがうまく直接みることができない場合において、有利に利用され得る。当該撮影システムは、スクリーン５０の内側のオーバーヘッド位置に取り付けられた少なくとも１つのカメラを有することが好ましい。セルは、カメラを外部ディスプレイへ直接接続するのための、及び場合によってはカメラ自体もラップトップへ同時に接続するための一連のコネクタを備える。
【００４６】
もちろん、本発明の原理に影響を与えること無く、純粋に非限定的な例として本明細書に図示されてきた内容に対して、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲からそれによって逸脱すること無く、構造及び実施形態の詳細が、相当な程度にさえも変化してもよい。これに関しては、上記のスクリュージャッキの代わりに、例えば流体作動式のジャッキのようないくつかの他タイプのジャッキを想定することが可能であることに留意すべきである。同様に、スタンド３０及びスクリーン５０の移動をガイドするために使用されるガイドのタイプもまた、例示されるタイプから変化してもよい。
【００４７】
上記で想定されるように、セル１０はあらゆる場合において、ロボット２０及びスクリーン５０のための共通の縦移動システムを想定してもよい。上記の図示された実施形態を参照すると、例えば、セルはスクリーン５０の移動を駆動するジャッキ６４だけを提示してもよい。この場合において、スタンド３０は、スクリーン５０の直立材５２に取付金具を介してしっかりと固定され、その結果、スタンド３０もまたジャッキにより移動され得るようになる。
【００４８】
最後に、当該ジャッキの代わりに、釣り合い重りを用いて動作する完全に機械的な装置を想定することもまた、可能であることに留意すべきである。
【図１】
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【図２】
2017222024.tif 000004
【図３】
2017222024.tif 000005
【図４Ａ】
2017222024.tif 000006
【図４Ｂ】
2017222024.tif 000007
【図５】
2017222024.tif 000008
【外国語明細書】
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