[go: up one dir, main page]

WO2009116508A1 - 形状計測装置とこれを備えたロボット装置 - Google Patents

形状計測装置とこれを備えたロボット装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009116508A1
WO2009116508A1 PCT/JP2009/055097 JP2009055097W WO2009116508A1 WO 2009116508 A1 WO2009116508 A1 WO 2009116508A1 JP 2009055097 W JP2009055097 W JP 2009055097W WO 2009116508 A1 WO2009116508 A1 WO 2009116508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
shape measuring
measuring apparatus
base
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/055097
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幹男 大島
光洋 松崎
宏之 前澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp, Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to CN2009801090958A priority Critical patent/CN101970982B/zh
Priority to EP09721343.3A priority patent/EP2259012A4/en
Priority to JP2010503870A priority patent/JP5348128B2/ja
Publication of WO2009116508A1 publication Critical patent/WO2009116508A1/ja
Priority to US12/875,098 priority patent/US9080859B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0019—End effectors other than grippers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0011—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight
    • G01B5/0014—Arrangements for eliminating or compensation of measuring errors due to temperature or weight due to temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

Definitions

  • the present invention relates to a shape measuring device provided with a laser in a housing, and a robot device in which this shape measuring device is mounted on a movable part.
  • the shape measuring device used in the production site where there is dust or dust has a sealed type because there is a risk of short-circuiting between terminals of the board-mounted component due to intrusion of dust or dust.
  • the sealed type is made smaller by taking various measures because the unit structure becomes large if the internal heat generation is taken in as it is.
  • Patent Document 1 As a prior art of a unit structure of an electric product that houses a substrate, a motor, etc., a heating element is brought out to the outside, and an optical disk subsystem device (refer to Patent Document 1) with a sealed structure that suppresses a temperature rise in the unit, and inside and outside
  • Patent Document 2 In addition to installing a heat exchanger with a fan, there is a laser processing machine with a sealed structure that suppresses the temperature rise inside the unit by taking out the heat sink of the servo amplifier, which is a heat generating device, and cooling it with the fan installed outside (See Patent Document 2).
  • FIG. 9 shows a unit structure showing the prior art of Patent Document 1.
  • the casing 50 of the unit is divided into two rooms by a sill plate 52, and a power source 53 is arranged in the one room.
  • the power source 53 is cooled by a vent hole 54 provided in a side plate of the casing 50 in one chamber.
  • FIG. 10 shows a unit structure showing the prior art of Patent Document 2.
  • a heat exchanger 56 is installed on the control panel 55.
  • the heat exchanger 56 exchanges heat between the outside air fan 58 and the inside air fan 59 with a heat transfer plate 57 formed by bending a thin plate into a corrugated shape, and the inside air of the control panel 55 is cooled.
  • the servo amplifier 60 which is a heat generating device takes the heat sink portion 61 to the outside air and is directly cooled by a cooling fan 62 installed in the center.
  • JP-A-8-102180 Japanese Patent Publication No. 7-22872
  • the conventional unit structure has the following problems.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a shape measuring device that suppresses temperature rise due to heat generation in a sealed casing and is less affected by dust, dust, and the like. is there. It is another object of the present invention to provide a robot apparatus in which the shape measuring apparatus is attached to a movable part.
  • the present invention provides a shape measuring apparatus having a laser in a casing having a base and a cover, wherein the casing is configured by an open space opened to the atmosphere and a sealed space blocked from the atmosphere.
  • the open space accommodates the laser, and the sealed space conducts a substrate, a heating element mounted on the substrate, and heat of the heating element to the base.
  • a laser having a low operating temperature is housed in a laser box having an opening, and the cover covering the laser matches the opening of the laser box.
  • the ventilation hole it can be used in an environment of an outside air temperature that is lower than that in the sealed space.
  • the heat generating element is closely attached to the base that also serves as the heat sink, the heat generated by the heat generating element is cooled by the base, and the temperature in the sealed space of the housing can be lowered.
  • the heat of the motor can be prevented from entering the sealed space as much as possible, and an increase in temperature in the sealed space can be prevented.
  • the shape measuring device by mounting the shape measuring device on the robot device, the shape measuring device can be easily moved to an arbitrary position, and the shape is measured on the object to be measured. The angle of the device angle can be easily set and adjusted, and the measurement work can be performed efficiently.
  • the robot apparatus since the robot apparatus has the handling unit for gripping the object to be measured, for example, the shape of the product flowing on the conveyor is measured. After measurement by the apparatus, it can be quickly gripped using the handling unit.
  • FIG. 2 is a front view showing the internal structure of a cross section of the cover of the shape measuring apparatus and the motor cover in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a front view showing the internal structure of the laser box in FIG. 4 in cross section.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a side view of a robot apparatus including the shape measuring apparatus according to the first embodiment, showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view around the wrist of the robot apparatus shown in FIG. 7. It is explanatory drawing which shows the 1st prior art. It is explanatory drawing which shows a 2nd prior art.
  • S Shape measuring device 1 Base 1a Ventilation hole 2, 2a Stud 3, 3a Substrate 4, 4a Heating element 5 Thermal conduction sheet 6 Fan 7 Laser 7a Cable 8 Laser holder 9 Laser box 9a Opening 9b Ventilation hole 9c Ventilation hole 9d Laser mounting Hole 9e Laser mounting hole 10 Connector plate 11 Cover 11a Ventilation hole 11b Ventilation hole 12 Packing 13 Mirror 14, 14a Acrylic plate 15 Motor 16 Motor base 17 Lens 18 Camera 19 Mirror shaft 20 Motor cover 21 Sealed space 22 Open space R Robot device 23 Fixed portion 24 Movable portion 24a Rotating base 24b Vertical arm 24c Horizontal arm 24d Wrist 24e Handling unit 24f Joint 24g Joint 25 Mounting members 27, 28, 29, 30 Axes
  • FIG. 1 is a front view showing a shape measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the shape measuring apparatus in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state where the cover of the shape measuring apparatus in FIG. 2 is removed.
  • FIG. 4 is a front view showing the internal structure of the cover of the shape measuring apparatus and the motor cover in FIG.
  • S is a shape measuring device
  • 1 is a base
  • 1a is a vent hole
  • 2 is a stud
  • 3 is a substrate
  • 4 is a heating element
  • 5 is a heat conductive sheet
  • 6 is a fan.
  • 7 is a laser
  • 7a is a cable
  • 8 is a laser holder
  • 9 is a laser box
  • 9a is an opening
  • 9b and 9c are ventilation holes
  • 9d and 9e are laser mounting holes
  • 10 is a connector plate
  • 11 is a cover
  • 11a, 11b is a vent hole
  • 12 is a packing
  • 13 is a mirror
  • 14 and 14a are acrylic plates
  • 15 is a motor
  • 16 is a motor base
  • 17 is a lens
  • 18 is a camera
  • 19 is a mirror shaft
  • 20 is a motor cover
  • 21 is sealed
  • a space 22 is an open space.
  • the substrate 3 is attached to the base 1 via the stud 2. Between the base 1 and the substrate 3, the heating element 4 mounted on the substrate 3 is in close contact with the base 1 through the heat conductive sheet 5. The heating element 4 is cooled by dissipating heat to the base 1 that also serves as a heat sink.
  • a plurality of the substrates 3a are attached to the substrate 3 via studs 2a.
  • the heating element 4a is mounted on a part of the plurality of substrates 3a.
  • the fan 6 is mounted at an oblique position on the base 1 in order to cool the heat generating element 4a and to prevent a partial increase in temperature inside the sealed space 21. That is, the heat generating elements 4 and 4a have a rectangular shape having flat side surfaces, and the fan 6 is blown obliquely to the side surfaces of the heat generating elements 4 and 4a. Mounted diagonally on 1
  • the laser 7 is clamped to the laser holder 8 and attached to the laser attachment holes 9d and 9e of the laser box 9.
  • the laser box 9 includes the open space 22 in which the laser 7 is accommodated, an opening 9a connected to the open space 22 on the front side, and a ventilation hole 9b connected to the open space 22 on the upper surface side. And the vent hole 9c connected to the open space 22 on the lower surface side.
  • the lower surface of the laser box 9 is attached to the base 1.
  • the base 1 has a ventilation hole 1a of the same size or substantially the same size at a portion in contact with the ventilation hole 9c of the laser box 9.
  • the connector plate 10 is attached to one end surface of the base 1, and the cover 11 covering the whole is configured to be in close contact with the base 1, the connector plate 10, and the laser box 9.
  • the cover 11 is formed with the circular and oval vent holes 11a and 11b at portions of the laser box 9 that are in close contact with the vent holes 9b and 9c.
  • the laser 7 is fitted and mounted in laser mounting holes 9 d and 9 e provided in the laser box 9, and the gap is closed with a packing 12.
  • the measurement is performed as follows.
  • An object to be measured for shape measurement is placed in front of the lens 17 via the acrylic plate 14a.
  • the object to be measured may be placed on a fixed measurement table or may be placed on a moving compare.
  • the laser light emitted from the laser 7 is reflected by the mirror 13, passes through the acrylic plate 14 attached to the cover 11, and hits the object to be measured.
  • the mirror 13 is rotated by the motor 15 and irradiates the object to be measured with laser light.
  • the motor 15 is attached to the base 1 via the motor base 16.
  • the irradiated laser light passes through the acrylic plate 14 a attached to the cover 11 and is recognized by the camera 18 through the lens 17.
  • the mirror 13 is bonded to the mirror shaft 19 and attached to the output shaft of the motor 15.
  • the motor 15 is covered with a motor cover 20 that matches the motor base 16.
  • the substrates 3, 3a, the mirror 13, the lens 17, the camera 18, and the like attached to the base 1 are placed in a sealed space 21 formed by the base 1, the connector plate 10, the laser box 9, and the cover 11. This prevents the entry of dust and dirt from the outside. Since most part of the motor 15 is disposed outside the sealed space 21, the temperature rise in the sealed space 21 due to heat generated by the motor 15 can be suppressed. Since the operating temperature of the laser 7 is low, if the laser 7 is disposed in the sealed space 21, the operating temperature will be exceeded. Since the body portion of the laser 7 excluding the front end portion that irradiates the laser light and the rear end portion of the cable exit is located in the open space 22 of the laser box 9, its front, upper surface, and lower surface are open spaces.
  • the space for storing mirrors and substrates is sealed and dust and dust do not enter, so the mirrors do not get dirty, extend the life of the fan, and eliminate short circuits of substrates due to impurities. I can do it.
  • a laser having a low operating temperature can be used, it is not necessary to lower the operating temperature of the unit itself.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, and is a side view of a robot apparatus equipped with the shape measuring apparatus in the first embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged view around the wrist of the robot apparatus shown in FIG.
  • the shape measuring apparatus S shown in the first embodiment can be used by being mounted on the robot apparatus R.
  • the robot apparatus R includes a fixed portion 23 and a movable portion 24 as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the fixed portion 23 is constituted by, for example, a fixed base
  • the movable portion 24 is, for example, a turning base 24a connected to the fixing portion 23 so as to be turnable about a shaft 27, and the turning base 24a.
  • the wrist 24d is configured to include a wrist 24d that is rotatably connected around the shaft 30 and a handling unit 24e provided on the wrist 24d.
  • the handling unit 24e is composed of, for example, three movable fingers, and has two joints 24f and 24g on one finger. In addition, you may comprise the said joint by one. Further, the handling unit 24e may have any configuration as long as it can grip a non-measurement object without being constituted by three movable fingers.
  • the shape measuring device S that measures the shape of the measurement object is moved to the position of the measurement object. This is because the swivel base 24a is swung to direct the shape measuring device S in the direction of the object to be measured, and then the vertical arm 24b is rotated in the front-rear direction and the horizontal arm 24c is moved up and down. This is done by rotating and expanding and contracting the arm.
  • the shape measuring device S moves to the position of the object to be measured and measures the shape by irradiating the laser beam from the laser 7, the three fingers of the handling unit 24e are measured based on the position information.
  • the joints 24f and 24g move to grip the object to be measured.
  • the shape measuring apparatus S can be easily moved to an arbitrary position. Further, the angle of the shape measuring device S with respect to the object to be measured can be easily set / adjusted, and the measurement work can be performed efficiently. Furthermore, since the robot apparatus R has the handling unit 24e for gripping the object to be measured, for example, the shape of a product flowing on a conveyor is measured using the shape measuring apparatus S. The object to be measured can be handled by quickly moving the two joints of the handling unit 24e.
  • the present invention can be used in the field of manufacturing and providing a shape measuring device that suppresses temperature rise in a sealed casing and is less affected by dust, dust, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

　ベース（１）とカバー（１１）を有する筐体を、大気に開放された開放空間（２２）と、大気から遮断された密閉空間（２１）を有して構成し、開放空間（２２）には、使用温度の低いレーザ（７）を収納し、密閉空間（２１）にはレーザ（７）よりも使用温度の高い発熱素子（４）等を収納し、発熱素子（４）は、ヒートシンクを兼ねるベース（１）と密着させて冷却し、発熱体のモータ（１５）も少なくとも大部分を密閉空間（２１）の外に配置し、密閉空間の内部の発熱素子にはファン（６）の風が、よく当たるように、ファン（６）を、平面状の側面を有する矩形状をした発熱素子（４）の側面に対して斜めに配置して構成する。

Description

形状計測装置とこれを備えたロボット装置
　本発明は、筐体内にレーザを備えた形状計測装置と、この形状計測装置を可動部に搭載したロボット装置に関するものである。
　塵や埃のある生産現場で使用される形状計測装置は、塵や埃の侵入による、基板実装部品の端子間短絡などを起こしてしまう恐れがあるために、密閉型にしている。密閉型は、内部の発熱をそのまま取り込むと、ユニット構造が大きくなってしまうので、さまざまな工夫を行って、小型化している。
　基板やモータなどを収納する電気製品のユニット構造の従来技術としては、発熱体を外部に出して、ユニット内の温度上昇を抑え密閉構造に光ディスクサブシステム装置（特許文献１参照）や、内外にファンを持つ熱交換器を設置するとともに、発熱機器であるサーボアンプのヒートシンクを外部に出し、外部に設置したファンで冷却して、ユニット内の温度上昇を抑え密閉構造にしたレーザ加工機がある（特許文献２参照）がある。
　図９は特許文献１の従来技術を示すユニット構造である。図９において、ユニットの筐体５０は敷居板５２により、２室に区画形成され、その１室に電源５３が配置されている。前記電源５３は、配置されている１室の前記筐体５０の側板に設けられた通気孔５４により、冷却されている。
　図１０は特許文献２の従来技術を示すユニット構造である。図１０において、制御盤５５には、熱交換器５６が設置されている。熱交換器５６は薄板をコルゲート状に折り曲げ形成した伝熱板５７を挟んで、外気ファン５８と内気ファン５９により熱交換されて、制御盤５５の内気が冷却される。また、発熱機器であるサーボアンプ６０はヒートシンク部６１を外気に出し、中央に設置された冷却ファン６２で直接冷却される。
特開平８－１０２１８０公報 特公平７－２２８７２公報
従来のユニット構造には、以下の問題点がある。
（１）特許文献１の場合、電源５３は外気の環境下に置かれるために、塵、埃等の侵入の恐れがある。また、ケーブルの引き込み口の防塵処理が複雑な構造となり、コストが掛かってしまう。
（２）特許文献２の場合、外部ファン５８、伝熱板５７、ヒートシンク６１は外気の環境下にあるために、塵、埃等の吸込みにより、伝熱板５７とヒートシンク部６１は汚れて、熱効率の低下を招くとともに、外部ファンの寿命が短くなり、頻繁に清掃や交換などのメンテナンスが必要となる。
　本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、密閉された筐体内の発熱による温度上昇を抑え、塵、埃等による影響の少ない形状計測装置の提供を目的とするものである。また、この形状計測装置を可動部に取付けたロボット装置を提供することを目的とするものである。
　上記問題を解決するために、本発明は、ベースとカバーを有する筐体内にレーザを備えた形状計測装置において、前記筐体を、大気に開放された開放空間と、大気から遮断された密閉空間とを有して構成し、前記開放空間には、前記レーザを収納し、前記密閉空間には、基板と、前記基板に実装された発熱素子と、前記発熱素子の熱を前記ベースに伝導する熱伝導シートと、前記レーザ光を反射する回転可能なミラーと、前記ミラーを支持するミラーシャフトと、前記ミラーから照射されたレーザ光が物体に当たった形状を確認するレンズおよびカメラと、筐体内の収納物を冷却させるファンとを収納するようにしたものである。
　本発明によれば、次のような効果がある。
（１）請求項１から請求項５に記載の発明によると、使用温度の低いレーザは、開放部を持つレーザボックスに収納され、さらに、それを覆うカバーに、レーザボックスの開放部と合致するように、通風穴を形成することにより、密閉空間内よりも温度が低い外気温の環境下での使用が可能となる。
　また、発熱素子を、ヒートシンクを兼ねるベースに熱伝導シートを挟んで密着させるために、発熱素子の発生する熱が、ベースによって冷却され、筐体の密閉空間内の温度を下げることができる。
（２）請求項６に記載の発明によると、ファンの風を発熱素子に当たるように斜めに配置することにより、発熱素子の温度上昇を抑えるとともに、筐体の密閉空間内の部分的な温度上昇を防ぐことができる。
（３）請求項７および請求項８に記載の発明によると、レーザボックス内にレーザホルダを取付けることにより、レーザの取り付けの際の位置決めと固定を確実に行なうことができる。また、レーザホルダが、開口部と向かい合う位置に配置されているので、レーザの取付作業がしやすくなる。
（４）請求項９に記載の発明によると、ミラーシャフトと連結されるモータシャフトを有するモータ本体の少なくとも一部を、筐体外に配置しているので、つまり、密閉空間の外に配置することにより、モータの熱ができるだけ密閉空間内に入り込まないようにすることができ、密閉空間内の温度の上昇を防ぐことができる。
（５）請求項１０および請求項１１の記載によると、形状計測装置をロボット装置に搭載することにより、形状計測装置を任意の位置に容易に移動させることができるとともに、被計測物に対する形状計測装置角度の角度も容易に設定・調整することができ、計測作業を効率よく行なうことができる。
（６）請求項１２から請求項１４に記載の発明によると、ロボット装置が被計測物を把持するためのハンドリングユニットを有しているので、例えば、コンベア上を流れている製品を、形状計測装置で計測後、ハンドリングユニットを用いて速やかに把持することができる。
本発明の第１の実施例における形状計測装置を示す正面図である。 図１における形状計測装置の平面図である。 図２における形状計測装置のカバーを外した状態を示す平面図である。 図１における形状計測装置のカバーと、モータカバーを断面して、内部構造を示した正面図である。 図４におけるレーザボックスを断面して、内部構造を示した正面図である。 図３におけるＡ－Ａ断面図である。 本発明の第２の実施例を示すもので、第１の実施例における形状計測装置を搭載したロボット装置の側面図である。 図７に示すロボット装置の手首周りの拡大図である。 第１の従来技術を示す説明図である。 第２の従来技術を示す説明図である。
符号の説明
Ｓ　形状計測装置
１　ベース
１ａ　通風穴
２、２ａ　スタッド
３、３ａ　基板
４、４ａ　発熱素子
５　熱伝導シート
６　ファン
７　レーザ
７ａ　ケーブル
８　レーザホルダー
９　レーザボックス
９ａ　開口部
９ｂ　通風穴
９ｃ　通風穴
９ｄ　レーザ取付穴
９ｅ　レーザ取付穴
１０　コネクタプレート
１１　カバー
１１ａ　通風穴
１１ｂ　通風穴
１２　パッキン
１３　ミラー
１４、１４ａ　アクリル板
１５　モータ
１６　モータベース
１７　レンズ
１８　カメラ
１９　ミラーシャフト
２０　モータカバー
２１　密閉空間
２２　開放空間
Ｒ　ロボット装置
２３　固定部
２４　可動部
２４ａ　旋回ベース
２４ｂ　垂直アーム
２４ｃ　水平アーム
２４ｄ　手首
２４ｅ　ハンドリングユニット
２４ｆ　関節
２４ｇ　関節
２５　取付部材
２７、２８、２９、３０　軸
　以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
　図１は、本発明の第１の実施例における形状計測装置を示す正面図である。図２は、図１における形状計測装置の平面図である。図３は、図２における形状計測装置のカバーを外した状態を示す平面図である。図４は、図１における形状計測装置のカバーと、モータカバーを断面して、内部構造を示した正面図である。図５は、図４におけるレーザボックスを断面して、内部構造を示した正面図である。図６は、図３におけるＡ－Ａ断面図である。
　図１～図６において、Ｓは形状計測装置、１はベース、１ａは通風穴、２、２ａはスタッド、３、３ａは基板、４、４ａは発熱素子、５は熱伝導シート、６はファン、７はレーザ、７ａはケーブル、８はレーザホルダー、９はレーザボックス、９ａは開口部、９ｂ、９ｃは通風穴、９ｄ、９ｅはレーザ取付穴、１０はコネクタプレート、１１はカバー、１１ａ、１１ｂは通風穴、１２はパッキン、１３はミラー、１４、１４ａはアクリル板、１５はモータ、１６はモータベース、１７はレンズ、１８はカメラ、１９はミラーシャフト、２０はモータカバー、２１は密閉空間、２２は開放空間である。
　前記ベース１には、前記スタッド２を介して前記基板３が取付けられる。前記ベース１と前記基板３の間には、前記基板３に実装された前記発熱素子４が、前記熱伝導シート５を介して、前記ベース１に密着している。前記発熱素子４は、ヒートシンクを兼ねるベース１に放熱することによって、冷却されている。前記基板３には、スタッド２ａを介して、複数の前記基板３ａを取付けている。前記複数の基板３ａの一部には、前記発熱素子４ａが実装されている。前記ファン６は、前記発熱素子４ａを冷却するためと、前記密閉空間２１の内部の温度の部分的上昇を防止するために、前記ベース１上の斜め位置に取付けられている。つまり、前記発熱素子４、４ａが、平面状の側面を有する矩形状をしており、前記ファン６が、前記発熱素子４、４ａの側面に対して、斜めに風が当たるように、前記ベース１の上に斜めに取付けられている
　前記レーザ７は、前記レーザホルダー８にクランプされて、前記レーザボックス９の前記レーザ取付穴９ｄ、９ｅに取付けられる。前記レーザボックス９は、前記レーザ７が収納される前記開放空間２２と、前記開放空間２２と正面側でつながっている開口部９ａと、前記開放空間２２と上面側でつながっている通風穴９ｂと、前記開放空間２２と下面側でつながっている通風穴９ｃとを有している。また、前記レーザボックス９の下面は、前記ベース１に取付けられている。前記ベース１は、前記レーザボックス９の前記通風穴９ｃと接する部分に、同じ大きさ、あるいは略同じ大きさの通風穴１ａを有している。前記ベース１の１端面には、前記コネクタプレート１０が取付けられ、全体を覆う前記カバー１１は、前記ベース１、前記コネクタプレート１０、前記レーザボックス９に密着するように構成している。また、前記カバー１１は、密着した前記レーザボックス９の前記通風穴９ｂ、９ｃに接する部分に、円形や長円形をした前記通風穴１１ａ、１１ｂを形成している。前記レーザ７は、前記レーザボックス９に設けられたレーザ取付穴９ｄ、９ｅに嵌合して取付けられ、隙間はパッキン１２で塞がれている。
　このような構成における形状計測装置を用いて、形状測定の対象となる被計測物を計測する場合は、次のようにして行なわれる。
　形状計測の対象となる被計測物は、前記アクリル板１４ａを介して前記レンズの１７の前方に置かれる。この場合、被測定物は、例えば、固定された測定台上に載置されてもよいし、可動しているコンペア上に載置されてもよい。
　レーザ７から照射されたレーザ光は、ミラー１３で反射されて、カバー１１に取付けられたアクリル板１４を透って、被計測物に当たる。ミラー１３は、モータ１５により回転され、被計測物にレーザ光を照射する。モータ１５はモータベース１６を介して、ベース１に取付けられる。照射されたレーザ光は、カバー１１に取付けられたアクリル板１４ａを透し、レンズ１７を通して、カメラ１８で認識される。ミラー１３は、ミラーシャフト１９に接着され、モータ１５の出力軸に取付けられる。モータ１５は、モータベース１６に合致するモータカバー２０で覆われている。
　ベース１に取付けられた基板３、３ａ、ミラー１３、レンズ１７、カメラ１８等は、ベース１、コネクタプレート１０、レーザボックス９、カバー１１によって形成された、密閉された空間２１に置かれる。これにより、外部からの埃、ごみの侵入を防止している。モータ１５のほとんど部分を、密閉された空間２１の外に配置するために、モータ１５の発熱による、密閉された空間２１の温度上昇を抑えることが出来る。
　レーザ７は使用温度が低いために、密閉空間２１に配置すると、使用温度を超えてしまう。レーザ７は、レーザ光を照射する先端部分とケーブル出口の後端部を除いた、胴体部分がレーザボックス９の開放空間２２に位置し、その正面、上面、下面が開放空間になっているために、外気が入ってきて、外気温度に近い周囲温度になっている。そのために、使用温度を超えて使うことがない。仮に、レーザ７が発熱したときは、逆に、レーザの温度よりも外気で冷却されるので、密閉された空間２１に熱を与えることなく使うことが出来る。
　このような構成により、ミラーや基板などを収納している空間が密閉となり、塵、埃が侵入しないために、ミラーが汚れず、ファンの寿命を延ばし、さらに不純物による基板類の短絡もなくすことが出来る。また、使用温度の低いレーザが使えるために、ユニット自体の使用温度を下げなくてよい。
　図７は、本発明の第２の実施例を示すもので、第１の実施例における形状計測装置を搭載したロボット装置の側面図である。図８は、図７に示すロボット装置の手首周りの拡大図である。
　前記第1の実施例に示される形状計測装置Ｓは、ロボット装置Ｒに搭載して用いることができる。
　前記ロボット装置Ｒは、例えば、図７および図８に示すように、固定部２３と可動部２４を有して構成されている。
　前記固定部２３は、例えば、固定ベースで構成され、前記可動部２４は、例えば、前記固定部２３に、軸２７を中心にして旋回可能に連結された旋回ベース２４ａと、前記旋回ベース２４ａに、軸２８を中心にして前後方向に回転可能に連結された垂直アーム２４ｂと、前記垂直アーム２４ｂに、軸２９を中心にして上下方向に回転可能に連結された水平アーム２４ｃと、前記水平アーム２４ｃの先端部に、軸３０を中心にして回転可能に連結された手首２４ｄと、前記手首２４ｄに設けられたハンドリングユニット２４ｅとを有して構成されている。前記ハンドリングユニット２４ｅは、例えば、３本の可動する指で構成され、1本の指に２つの関節２４ｆ、２４ｇを有している。なお、前記関節は１つで構成してもよい。また、前記ハンドリングユニット２４ｅは、３本の可動する指で構成しなくとも、非計測物を把持できるものであれば、どのような構成のものでもよい。
　前記ロボット装置Ｒに搭載された形状計測装置で被計測物の形状を計測する場合は、次のようにして行なう。
　まず、前記被計測物の形状を計測する前記形状計測装置Ｓを、前記被計測物の位置まで移動させる。これは、前記旋回ベース２４ａを旋回させて、前記形状計測装置Ｓを前記被計測物の方向に向けさせ、その後、前記垂直アーム２４ｂを前後方向に回転させるとともに、前記水平アーム２４ｃを上下方向に回転させて、アームを伸縮させることによって行なう。
　前記形状計測装置Ｓが、前記被計測物の位置まで移動し、前記レーザ７からレーザ光を照射して形状を計測すると、その位置情報をもとにして前記ハンドリングユニット２４ｅの、３つの指の前記関節２４ｆ、２４ｇが動いて、前記被計測物を把持する。
　このように、前記形状計測装置Ｓをロボット装置Ｒに搭載することにより、前記形状計測装置Ｓを、任意の位置に容易に移動させることができる。また、前記被計測物に対する前記形状計測装置Ｓの角度も容易に設定・調整することができ、計測作業を効率よく行なうことができる。
　さらに、前記ロボット装置Ｒが前記被計測物を把持するための前記ハンドリングユニット２４ｅを有しているので、例えば、コンベア上を流れている製品を、前記形状計測装置Ｓを用いて形状を計測し、速やかに前記ハンドリングユニット２４ｅの２つの関節を動かすことによって、前記被計測物のハンドリングを行なうことができる。
　本発明は、密閉された筐体内の温度上昇を抑えるとともに、塵、埃などによる影響の少ない形状計測装置を製造、提供する分野に利用することができる。

Claims (14)

  1. 　ベースとカバーを有する筐体内に、レーザ光を照射するレーザを備えた形状計測装置において、
    　前記筐体が、大気に開放された開放空間と、大気から遮断された密閉空間とを有し、
    　前記開放空間には、前記レーザが収納され、
    　前記密閉空間には、基板と、前記基板に実装された発熱素子と、
    　前記発熱素子の熱を前記ベースに伝導する熱伝導シートと、前記レーザ光を反射する回転可能なミラーと、前記ミラーを支持するミラーシャフトと、前記ミラーから照射されたレーザ光が物体に当たった形状を確認するレンズおよびカメラと、筐体内の収納物を冷却させるファンとが収納されていることを特徴とする形状計測装置。
  2. 　前記ベースがヒートシンクであることを特徴とする請求項１に記載の形状計測装置。
  3. 　前記基板に実装された発熱素子が、熱伝導シートを挟んで、前記ベースに密着していることを特徴とする請求項１に記載の形状計測装置。
  4. 　前記開放空間が、前記筐体内に配置したレーザボックスで形成され、前記レーザボックスは、前記密閉空間と接しない部位に、開口部を有し、かつ、前記密閉空間と接する部位に、前記レーザの軸方向の両端部が取付けられるレーザ取付穴を有することを特徴とする請求項１に記載の形状計測装置。
  5. 　前記カバーの前記開放空間と接する部位に、通風穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状計測装置。
  6. 　前記発熱素子が、平面状の側面を有する矩形状をしており、前記ファンが、前記発熱素子の側面に対して、斜めに風が当たるように、前記ベースの上に斜めに取付けられていることを特徴とする請求項１記載の形状計測装置。
  7. 　前記レーザの軸方向の両端部間を固定するレーザホルダが、前記レーザボックス内に取付けられていることを特徴とする請求項４に記載の形状計測装置。
  8. 　前記レーザホルダが、前記開口部と向かい合う位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の形状計測装置。
  9. 　前記ミラーシャフトと連結されるモータシャフトを有するモータ本体の、少なくとも一部が、前記筐体外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の形状計測装置。
  10. 　請求項１から９のいずれかの項に記載の形状計測装置を、固定部上に可動部を有するロボット装置の、前記可動部に搭載していることを特徴とするロボット装置。
  11. 　前記可動部が少なくとも１つの可動アームで構成され、前記可動アームの先端部に、手首部を有し、前記手首部に、前記形状計測装置が搭載されていることを特徴とする請求項１０に記載のロボット装置。
  12. 　前記手首が、非計測物を把持するハンドリングユニットを有することを特徴とする請求項１１に記載のロボット装置。
  13. 　前記ハンドリングユニットが、少なくとも３本の可動する指で構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のロボット装置。
  14. 　前記可動する指は、それぞれの指が少なくとも１つの関節を有して構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のロボット装置。
PCT/JP2009/055097 2008-03-19 2009-03-17 形状計測装置とこれを備えたロボット装置 Ceased WO2009116508A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801090958A CN101970982B (zh) 2008-03-19 2009-03-17 形状测量装置和具有该形状测量装置的机器人装置
EP09721343.3A EP2259012A4 (en) 2008-03-19 2009-03-17 FORM MEASURING DEVICE AND ROBOTS THEREFOR
JP2010503870A JP5348128B2 (ja) 2008-03-19 2009-03-17 形状計測装置とこれを備えたロボット装置
US12/875,098 US9080859B2 (en) 2008-03-19 2010-09-02 Shape measuring apparatus and robot apparatus including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-072318 2008-03-19
JP2008072318 2008-03-19

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/875,098 Continuation US9080859B2 (en) 2008-03-19 2010-09-02 Shape measuring apparatus and robot apparatus including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009116508A1 true WO2009116508A1 (ja) 2009-09-24

Family

ID=41090909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/055097 Ceased WO2009116508A1 (ja) 2008-03-19 2009-03-17 形状計測装置とこれを備えたロボット装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9080859B2 (ja)
EP (1) EP2259012A4 (ja)
JP (1) JP5348128B2 (ja)
CN (1) CN101970982B (ja)
WO (1) WO2009116508A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112683342A (zh) * 2021-01-26 2021-04-20 三菱电机(广州)压缩机有限公司 一种工件检测设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5959221B2 (ja) * 2011-11-16 2016-08-02 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
JP2017100214A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社リコー マニピュレータシステム、撮像システム、対象物の受け渡し方法、及び、マニピュレータ制御プログラム
JP2017127914A (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 セイコーエプソン株式会社 ロボット及びロボットシステム
US9885526B2 (en) * 2016-03-11 2018-02-06 Ford Global Technologies, Llc Cooling system for vehicle sensor modules
CN107053152A (zh) * 2017-04-20 2017-08-18 东莞市李群自动化技术有限公司 一种散热效果良好的机控一体化机器人
JP7176330B2 (ja) * 2018-09-28 2022-11-22 セイコーエプソン株式会社 ロボット

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06302000A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Seiko Epson Corp 光メモリ装置用光ヘッド
JPH0722872A (ja) 1991-12-16 1995-01-24 Texas Instr Inc <Ti> 電力増幅器
JPH08102180A (ja) 1994-09-29 1996-04-16 Ricoh Co Ltd 光ディスクサブシステム装置
JPH08233535A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 距離計測装置
JPH11509928A (ja) * 1995-07-26 1999-08-31 ジェームス クランプトン，ステファン スキャニング装置および方法
JPH11245442A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Canon Inc 走査光学装置
JP2000137183A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Ricoh Co Ltd 光偏向走査装置
JP2004271404A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 車両用障害物検出装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7704397A (nl) * 1977-04-22 1978-10-24 Philips Nv Gasontladingslaserinrichting.
US4300836A (en) * 1979-10-22 1981-11-17 Oregon Graduate Center For Study And Research Electro-optical scanning system with self-adaptive scanning capability
JPS6076986A (ja) * 1983-09-30 1985-05-01 株式会社東芝 ロボツト
JPS634172Y2 (ja) * 1985-04-15 1988-02-02
US4726032A (en) * 1986-03-20 1988-02-16 Laser Corporation Of America Comb-shaped polarizing device
JPH0722872B2 (ja) 1989-09-08 1995-03-15 三菱電機株式会社 工作機械の制御盤
US5198877A (en) * 1990-10-15 1993-03-30 Pixsys, Inc. Method and apparatus for three-dimensional non-contact shape sensing
JP3354162B2 (ja) * 1991-04-26 2002-12-09 富士通株式会社 走査装置
JPH05288516A (ja) * 1992-04-07 1993-11-02 Honda Motor Co Ltd 非接触式位置検出装置
EP0598902A4 (en) * 1992-02-26 1995-06-28 Seiko Epson Corp ADDITIONAL ELECTRONIC DEVICE AND ELECTRONIC SYSTEM.
JPH0961752A (ja) * 1995-08-22 1997-03-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 光軸調芯方法、光軸調芯装置、光学素子の検査方法、光学素子の検査装置、光学モジュ−ルの製造方法及び光学モジュ−ルの製造装置
GB2309827B (en) * 1996-01-30 1998-04-22 Samsung Electronics Co Ltd Surface complemental heat dissipation device
US6636255B1 (en) * 1998-01-29 2003-10-21 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Three-dimensional image scanner and heat-insulating device for optical apparatus
CA2278108C (en) * 1999-07-20 2008-01-29 The University Of Western Ontario Three-dimensional measurement method and apparatus
US6704199B2 (en) * 2000-07-05 2004-03-09 Network Engines, Inc. Low profile equipment housing with angular fan
US7181876B1 (en) * 2002-02-20 2007-02-27 Ahmadi William Y LED sign visibility enhancing device
US7173951B2 (en) * 2003-03-25 2007-02-06 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device with light receiving element
US7966753B2 (en) * 2006-01-09 2011-06-28 Laserline Mfg., Inc. Snowplow laser guidance system
DE602007002185D1 (de) * 2006-04-27 2009-10-08 3D Scanners Ltd Optische rastersonde

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722872A (ja) 1991-12-16 1995-01-24 Texas Instr Inc <Ti> 電力増幅器
JPH06302000A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Seiko Epson Corp 光メモリ装置用光ヘッド
JPH08102180A (ja) 1994-09-29 1996-04-16 Ricoh Co Ltd 光ディスクサブシステム装置
JPH08233535A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 距離計測装置
JPH11509928A (ja) * 1995-07-26 1999-08-31 ジェームス クランプトン，ステファン スキャニング装置および方法
JPH11245442A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Canon Inc 走査光学装置
JP2000137183A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Ricoh Co Ltd 光偏向走査装置
JP2004271404A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 車両用障害物検出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2259012A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112683342A (zh) * 2021-01-26 2021-04-20 三菱电机(广州)压缩机有限公司 一种工件检测设备

Also Published As

Publication number Publication date
US9080859B2 (en) 2015-07-14
JP5348128B2 (ja) 2013-11-20
CN101970982B (zh) 2012-07-25
EP2259012A1 (en) 2010-12-08
US20100329832A1 (en) 2010-12-30
JPWO2009116508A1 (ja) 2011-07-21
EP2259012A4 (en) 2016-08-17
CN101970982A (zh) 2011-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5348128B2 (ja) 形状計測装置とこれを備えたロボット装置
CN110962159B (zh) 机器人
CN113796171B (zh) 机器人用控制装置
CN109571448B (zh) 机器人以及机器人系统
JP2013006213A (ja) 保護エンクロージャ
US10737399B2 (en) Robot
TWI610118B (zh) 光配向裝置
US9759986B2 (en) Enclosure device
US10675753B2 (en) Robot
JP5094562B2 (ja) 屋外用制御基板及び空気調和機の室外機
JP5987818B2 (ja) レーザ加工装置
TW202135207A (zh) 整合式度量系統
JP5987817B2 (ja) レーザ加工装置
JP4614904B2 (ja) エンジン駆動作業機の電装品収納箱
US20180056508A1 (en) Motor unit and robot
JP4876730B2 (ja) ロボット制御装置
JP2019501781A (ja) モジュール式レーザ加工筐体及びシステム
CN215721801U (zh) 一种基于云平台的安全监测装置
JP2025066303A (ja) ロボット、ロボットシステム、及び隔壁部材
JP2025135339A (ja) 垂直多関節ロボット
JP6874535B2 (ja) ロボット
JP2024140107A (ja) ロボット制御装置、ロボットシステムおよび冷却ユニット
JP7169085B2 (ja) レーザ装置
JP2026010893A (ja) 雲台装置
KR20240157196A (ko) 고휘도 디스플레이 제품의 냉각 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980109095.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09721343

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010503870

Country of ref document: JP

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009721343

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009721343

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE