JP7095447B2 - Protective jacket for robots - Google Patents

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本発明は、複数のアームを有するロボットに装着するロボット用の保護ジャケットに関する。 The present invention relates to a protective jacket for a robot to be attached to a robot having a plurality of arms.

従来、ロボットを保護すること等を目的として、ロボットに装着する保護ジャケットが考案されている。このような保護ジャケットには、ロボットの可動範囲を制限しないようにジャバラ構造を採用したものや、例えば特許文献1のように関節部分で分離させた構造を採用したものがある。しかしながら、ジャバラ構造のものは比較的高コストになる傾向に加え、蛇腹部分が折り畳まれると外形が大きくなることでロボットの可動範囲を制限しかねない。また、分離した構造のものは、分離している部分から保護ジャケット内部に異物が侵入したり、逆に内部から異物が放出されるおそれもあり、ロボットの設置環境によっては採用できない場合がある。 Conventionally, a protective jacket to be attached to a robot has been devised for the purpose of protecting the robot. Some such protective jackets have a bellows structure so as not to limit the movable range of the robot, and some have a structure separated by joints as in Patent Document 1, for example. However, the bellows structure tends to be relatively expensive, and when the bellows portion is folded, the outer shape becomes large, which may limit the movable range of the robot. Further, the separated structure may not be adopted depending on the installation environment of the robot because foreign matter may enter the inside of the protective jacket from the separated portion or, conversely, foreign matter may be released from the inside.

特開2010-274373号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-274373

そこで、全体が袋状であるような一体の保護ジャケットを用いることができれば望ましい。しかし、このような形態の保護ジャケットにも、以下のような問題がある。例えば、垂直6軸型のロボットであれば、保護ジャケットの一端は、ロボットアームの先端部である6軸部分に固定される。一般に6軸は、180°を超えて回転可能に構成されている。そのため、図10に示すように、保護ジャケットの生地に捩じれによる大きな変形が生じて、保護ジャケットが損傷し易くなる。 Therefore, it is desirable to be able to use an integrated protective jacket that is entirely bag-shaped. However, such a form of protective jacket also has the following problems. For example, in the case of a vertical 6-axis robot, one end of the protective jacket is fixed to the 6-axis portion which is the tip of the robot arm. Generally, the 6 axes are configured to be rotatable beyond 180 °. Therefore, as shown in FIG. 10, the fabric of the protective jacket is greatly deformed by twisting, and the protective jacket is easily damaged.

そこで、全体が一体であっても、ロボットの可動範囲を過度に制限することなく、軸の回転による損傷を回避できるロボット用の保護ジャケットを提供する。 Therefore, we provide a protective jacket for a robot that can avoid damage due to rotation of the shaft without excessively limiting the movable range of the robot even if the whole is integrated.

請求項1記載のロボット用の保護ジャケットは、一端がアームの先端部に固定されて、設置部までを覆う筒状のシート状部材からなる。そのシート状部材は、先端部側に固定されている基端部から外周方向に伸びてシート状部材の筒状部分の先端部分を閉塞すると共に、先端部の径よりも大となる直径を有する、円板状の先端面部を有している。そして、先端面部の外周から設置部側に伸びる筒状部分の内径は、関節部に対応する部位以外では、先端面部の内径以上である。 The protective jacket for a robot according to claim 1 is composed of a tubular sheet-shaped member having one end fixed to the tip of an arm and covering up to an installation portion . The sheet-shaped member extends in the outer peripheral direction from the base end portion fixed to the tip end portion side, closes the tip end portion of the tubular portion of the sheet-shaped member, and has a diameter larger than the outer diameter of the tip portion. It has a disk-shaped tip surface portion. The inner diameter of the tubular portion extending from the outer periphery of the tip surface portion to the installation portion side is equal to or larger than the inner diameter of the tip surface portion except for the portion corresponding to the joint portion .

すなわち、シート状部材が、アーム先端部の外径よりも大となる直径を有する円板状の先端面部を有しており、且つ先端面部の外周から設置部側に伸びる筒状部分の内径は、関節部に対応する部位以外で先端面部の内径以上となっていることで、アームの先端部が180°を超えて回転した際に、シート状部材が固定されている基端部の近傍において生じる捩じれが相対的に小さくなると共に、捩じれを設置部方向に分散させることができる。これにより、基端部の近傍に捩じれが集中する状態が緩和される。 That is, the sheet-shaped member has a disk-shaped tip surface portion having a diameter larger than the outer diameter of the arm tip portion, and the inner diameter of the tubular portion extending from the outer circumference of the tip surface portion toward the installation portion is In the vicinity of the base end where the sheet-like member is fixed when the tip of the arm rotates beyond 180 ° because it is equal to or larger than the inner diameter of the tip surface except for the part corresponding to the joint . The twist that occurs is relatively small, and the twist can be dispersed toward the installation portion. As a result, the state in which twists are concentrated in the vicinity of the base end portion is alleviated.

また、シート状部材の関節部に対応する部位の筒状部分の内径が、先端面部の内径未満で、且つ前記部位にあるアームの径よりも大になっていることで、関節部が垂直方向に曲がる動作をした際に、当該部位に発生するシート状部材のたるみを軽減できる。これにより、前記部位に、異物が滞留・付着し難くなる。また、仮に前記部位に、異物が滞留・付着しても、関節部が曲がった状態から延びた状態に変化してたるみが解消された際に、滞留・付着していた異物が飛散し難くなる。 Further, the inner diameter of the tubular portion of the portion corresponding to the joint portion of the sheet-shaped member is smaller than the inner diameter of the tip surface portion and larger than the outer diameter of the arm in the portion, so that the joint portion is vertical. It is possible to reduce the slack of the sheet-shaped member generated in the portion when the motion of bending in the direction is performed. This makes it difficult for foreign matter to stay and adhere to the portion. Further, even if a foreign substance stays or adheres to the portion, the foreign substance that has stayed or adhered becomes difficult to scatter when the joint portion changes from a bent state to an extended state and the slack is eliminated. ..

そして、ロボットが垂直6軸型のアームを有するものであれば、伸縮による影響を最も受け易いシート状部材の部位は、第2軸及び第3軸の関節部となるので、保護ジャケットを垂直6軸型のアームにフィットさせることができる。 If the robot has a vertical 6-axis type arm, the part of the sheet-like member that is most susceptible to expansion and contraction is the joints of the 2nd and 3rd axes, so the protective jacket is vertically 6 It can be fitted to a shaft-shaped arm.

加えて、設置部を覆うシート状部材の筒状部分の内径を、先端部分の内径よりも大きく設定する。一般に、複数のアームを有する多関節型のロボットは、設置部側のアームの内径が先端部側よりも大きくなっている。したがって、保護ジャケットをこのような形状にフィットさせて、保護ジャケットの内径を不要に大きくすることを回避できる。 In addition, the inner diameter of the tubular portion of the sheet-like member that covers the installation portion is set to be larger than the inner diameter of the tip portion . Generally, in an articulated robot having a plurality of arms, the inner diameter of the arm on the installation portion side is larger than that on the tip portion side. Therefore, it is possible to fit the protective jacket to such a shape and avoid unnecessarily increasing the inner diameter of the protective jacket.

第1実施形態であり、保護ジャケットを、垂直6軸型のアームを有するロボットに適用した状態を示す図1 is a diagram showing a state in which a protective jacket is applied to a robot having a vertical 6-axis type arm according to the first embodiment. 固定部材の一例を模式的に示す図The figure which shows an example of a fixing member schematically 保護ジャケットの形状を模式的に示す図The figure which shows the shape of the protective jacket schematically 先端部の形状が円錐台状である場合に、6軸が回転した際に発生する捩じれを説明する図The figure explaining the twist which occurs when 6 axes rotate when the shape of the tip part is a truncated cone shape. 先端部の形状が円柱状である場合に、6軸が回転した際に発生する捩じれを説明する図The figure explaining the twist which occurs when 6 axes rotate when the shape of the tip part is columnar. 実際のロボットにおける5軸周辺の写真を示す図The figure which shows the photograph around 5 axes in an actual robot ロボットの姿勢A,B,Cにおける保護ジャケットの挙動を示す図The figure which shows the behavior of the protective jacket in the postures A, B, and C of a robot. 保護ジャケットの形状が、全て同じ内径である場合の図7相当図FIG. 7 equivalent diagram when the shapes of the protective jackets are all the same inner diameter. 第2実施形態であり、保護ジャケットを、双腕型のロボットに適用した状態を示す図The figure which shows the 2nd Embodiment, and shows the state which applied the protective jacket to the dual arm type robot. 従来構成であり、6軸が回転した際に保護ジャケットに発生する捩じれを説明する図The figure explaining the twist which occurs in the protective jacket when 6 axes are rotated in the conventional structure.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1から図8を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施形態では、ロボット1として複数のアームを有するいわゆる垂直多関節型の6軸ロボットを想定している。このロボット1は、例えば床面等の設置面2に設置された状態で、制御装置である図示しないコントローラに接続されて各種の作業を実行する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a so-called vertical articulated 6-axis robot having a plurality of arms is assumed as the robot 1. The robot 1 is installed on an installation surface 2 such as a floor surface, and is connected to a controller (not shown) which is a control device to execute various operations.

ロボット1は、設置部に相当するベース1a上に、鉛直方向の軸心を持つ第1軸を介してショルダ1bが水平方向に回転可能に連結されている。ショルダ1bには、第1軸に直交する回転軸である第2軸を介して、下アーム1cが回転可能に連結されている。この下アーム1cの先端側には、第2軸に平行な回転軸である第3軸を介して第一上アーム1dが、下アーム1cに対して回転可能に連結されている。第一上アーム1dの先端側には、第3軸に直交する回転軸である第4軸を介して第二上アーム1eが、第一上アーム1dと同軸で捻り回転可能に連結されている。 In the robot 1, the shoulder 1b is rotatably connected to the base 1a corresponding to the installation portion via a first axis having a vertical axis. The lower arm 1c is rotatably connected to the shoulder 1b via a second axis which is a rotation axis orthogonal to the first axis. A first upper arm 1d is rotatably connected to the lower arm 1c via a third axis, which is a rotation axis parallel to the second axis, on the tip end side of the lower arm 1c. On the tip end side of the first upper arm 1d, the second upper arm 1e is coaxially connected to the first upper arm 1d via a fourth axis, which is a rotation axis orthogonal to the third axis, so as to be rotatable and rotatable. ..

第二上アーム1eの先端側には、第4軸に直交する回転軸である第5軸を介して手首1fが回転可能に連結されている。そして、手首1fには、第5軸に直交する回転軸である第6軸を介して、先端部としてのフランジ1gが、手首1fと同軸で捻り回転可能に連結されている。これら第1軸~第6軸は、ロボット1の関節軸に相当する。 A wrist 1f is rotatably connected to the tip end side of the second upper arm 1e via a fifth axis which is a rotation axis orthogonal to the fourth axis. A flange 1g as a tip portion is coaxially connected to the wrist 1f via a sixth axis, which is a rotation axis orthogonal to the fifth axis, so as to be rotatable in a twisting manner. These first to sixth axes correspond to the joint axes of the robot 1.

フランジ1gには、図2に示すように、保護ジャケット3をロボット1側に固定するための固定部材4が、フランジ1gに共に回転可能な状態で取り付けられている。この固定部材4は、円柱状に形成されており、一方の面側でフランジ1gに取り付けられるとともに、フランジ1gとは反対側の面側に図示しないエンドエフェクタを装着可能な構造となっている。 As shown in FIG. 2, a fixing member 4 for fixing the protective jacket 3 to the robot 1 side is attached to the flange 1g in a rotatable state together with the flange 1g. The fixing member 4 is formed in a columnar shape and has a structure that can be attached to the flange 1g on one surface side and an end effector (not shown) can be attached to the surface side opposite to the flange 1g.

また、固定部材4の外周面には、保護ジャケット3を固定するためのネジ穴が複数設けられている。なお、図2に示す固定部材4の構造は一例であり、エンドエフェクタをフランジ1gに直接的に取り付け可能なように円筒状の構造とすることもできる。保護ジャケット3の内部には、支持部材である複数のリング10が固定配置されている。これにより、保護ジャケット3の先端部分は、固定部材4に固定されている部分から図中で略垂直に立ち上がる形状となっており、円筒の上底部に相当する先端面部3Fを有している。 Further, a plurality of screw holes for fixing the protective jacket 3 are provided on the outer peripheral surface of the fixing member 4. The structure of the fixing member 4 shown in FIG. 2 is an example, and the end effector may have a cylindrical structure so that it can be directly attached to the flange 1g. Inside the protective jacket 3, a plurality of rings 10 which are support members are fixedly arranged. As a result, the tip portion of the protective jacket 3 has a shape that rises substantially vertically in the drawing from the portion fixed to the fixing member 4, and has a tip surface portion 3F corresponding to the upper bottom portion of the cylinder.

保護ジャケット3は、概ね5つの部分に分かれてロボット1の全体を覆っている。ロボット1の先端部であるフランジ1g側から主として第6軸~第4軸部分を覆う部分は先端部3aであり、主として第4軸~第2軸部分を覆う部分は中間部3cである。また、主として第2軸及び第1軸部分を覆う部分は基底部3eである。先端部3a及び中間部3cの内径は同一であり、基底部3eの内径はそれらよりも大きくなっている。 The protective jacket 3 is roughly divided into five parts and covers the entire robot 1. The portion that mainly covers the sixth axis to the fourth axis portion from the flange 1g side, which is the tip portion of the robot 1, is the tip portion 3a, and the portion that mainly covers the fourth axis to the second axis portion is the intermediate portion 3c. Further, the portion that mainly covers the second axis and the first axis portion is the base portion 3e. The inner diameters of the tip portion 3a and the intermediate portion 3c are the same, and the inner diameter of the base portion 3e is larger than those.

また、先端部3aと中間部3cとの間は第3軸に対応する部位であり、この部分は、それらよりも内径が小さい第1くびれ部3bにより連結されている。また、中間部3cと基底部3eとの間は第2軸に対応する部位であり、この部分は、中間部3cよりも内径が小さい第2くびれ部3dにより連結されている。そして、先端部3aの後端側と中間部3cの先端側,中間部3cの後端側と基底部3eの先端側にもそれぞれリング10が配置されており、これらにより保護ジャケット3の外形が概ね円筒状に維持されている。尚、基底部3eの先端側に配置されているリング10Bは、他のリング10よりも径大である。また、基底部3eは、ベース1a側の端部が例えば床面に密に固定されている。なお、図1では説明の簡略化のため、保護ジャケット3は長手方向に沿った断面を示している。また、図3には、保護ジャケット3の外形をモデル的に示している。 Further, the portion between the tip portion 3a and the intermediate portion 3c is a portion corresponding to the third axis, and this portion is connected by a first constriction portion 3b having an inner diameter smaller than those. Further, the intermediate portion 3c and the base portion 3e are portions corresponding to the second axis, and this portion is connected by a second constricted portion 3d having an inner diameter smaller than that of the intermediate portion 3c. Rings 10 are also arranged on the rear end side of the tip portion 3a and the tip end side of the intermediate portion 3c, and on the rear end side of the intermediate portion 3c and the tip end side of the base portion 3e, respectively. It is maintained in a substantially cylindrical shape. The ring 10B arranged on the tip end side of the base portion 3e has a larger diameter than the other rings 10. Further, in the base portion 3e, the end portion on the base 1a side is tightly fixed to, for example, the floor surface. In FIG. 1, for simplification of the description, the protective jacket 3 shows a cross section along the longitudinal direction. Further, FIG. 3 shows the outer shape of the protective jacket 3 as a model.

保護ジャケット3を構成するシート状部材は、本実施形態では、耐水性と、例えば次亜塩素酸系の洗浄液等により洗浄できるように耐薬品性とを有するものを採用している。ただし、シート状部材の伸縮性はごく小さいものであり、延び縮みし難いものとなっている。また、シート状部材は、ロボット1が繰り返し同じ作業をする場合でも破損したりせずに耐えられる強度を有する材料が望ましく、例えば厚さが0.5mm程度のナイロン製である。そして、保護ジャケット3の内部に固定配置されるリング10も、やはりナイロン製である。 As the sheet-shaped member constituting the protective jacket 3, in the present embodiment, a material having water resistance and chemical resistance so that it can be washed with, for example, a hypochlorous acid-based cleaning liquid is adopted. However, the elasticity of the sheet-shaped member is very small, and it is difficult to expand and contract. Further, the sheet-shaped member is preferably made of a material having a strength that can withstand the robot 1 repeatedly performing the same work without being damaged, and is made of nylon having a thickness of, for example, about 0.5 mm. The ring 10 fixedly arranged inside the protective jacket 3 is also made of nylon.

円筒状の保護ジャケット3は、その内径が各アームの直径よりも大きく形成されているとともに、長手方向の長さが、ロボット1の姿勢によらず、ロボット1の先端部から設置部までのアーム表面に沿った長さよりも長くなるように形成されている。 The cylindrical protective jacket 3 has an inner diameter larger than the diameter of each arm, and the length in the longitudinal direction is an arm from the tip end portion to the installation portion of the robot 1 regardless of the posture of the robot 1. It is formed to be longer than the length along the surface.

なお、保護ジャケット3の大きさ,特にはロボット1を収納する空間を形成する内径は、ロボット1のアームの形状等に応じて適宜設計することができる。また、先端部3a,中間部3c,基底部3eは、必ずしも長手方向において同一の内径とする必要はなく、アームの動作に支障を来さない範囲で、僅かなテーパを有する円錐台状にしても良い。 The size of the protective jacket 3, particularly the inner diameter forming the space for accommodating the robot 1, can be appropriately designed according to the shape of the arm of the robot 1 and the like. Further, the tip portion 3a, the intermediate portion 3c, and the base portion 3e do not necessarily have the same inner diameter in the longitudinal direction, and are formed into a truncated cone shape having a slight taper as long as the operation of the arm is not hindered. Is also good.

次に、本実施形態の保護ジャケット3の先端部3aを、内径がアーム先端部の外径よりも大きな円筒状とした理由について説明する。図2に示すように、保護ジャケット3の先端部3aは、固定部材4に固定されている。このとき、当該部分のシート状部材は、固定部材4の外周面に複数設けられているネジ穴を用いて、例えばネジ4aにより固定される。そのため、シート状部材は、第6軸の手首1f;フランジ1gが回転すると、それに伴って周方向に捩れることになる。尚、ネジ4aに替えてホースバンドを用いて、固定部材4に先端部3aを固定しても良い。 Next, the reason why the tip portion 3a of the protective jacket 3 of the present embodiment has a cylindrical shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the arm tip portion will be described. As shown in FIG. 2, the tip portion 3a of the protective jacket 3 is fixed to the fixing member 4. At this time, the sheet-shaped member of the portion is fixed by, for example, a screw 4a by using a plurality of screw holes provided on the outer peripheral surface of the fixing member 4. Therefore, the sheet-shaped member is twisted in the circumferential direction when the wrist 1f of the sixth axis; the flange 1g is rotated. The tip portion 3a may be fixed to the fixing member 4 by using a hose band instead of the screw 4a.

この時、先端部の形状が、図4に示すように固定部材4に固定されている基端部から、直ぐにテーパ部分が開始されるような円錐台形状をしていると、基端部の近傍では回転する角度が大きくなり、断面の周長が短い部分に保護ジャケット,シート部材の捩じれが集中してしまう。 At this time, if the shape of the tip portion is a truncated cone shape such that the tapered portion is immediately started from the proximal end portion fixed to the fixing member 4 as shown in FIG. 4, the proximal end portion is formed. In the vicinity, the angle of rotation becomes large, and the twisting of the protective jacket and seat member concentrates on the part where the circumference of the cross section is short.

これに対して、図5に示すように、先端部3aが、固定部材4よりも径が大きな先端面部3Fを有していることで、捩じれが生じる範囲が広くなるため1箇所に集中しなくなり、周長の変化が小さくなる。これにより、保護ジャケット3の傷みが緩和される。 On the other hand, as shown in FIG. 5, since the tip portion 3a has the tip surface portion 3F having a diameter larger than that of the fixing member 4, the range in which twisting occurs is widened, so that the tip portion 3a is not concentrated in one place. , The change in perimeter becomes smaller. This alleviates the damage to the protective jacket 3.

また、従来から提案されているロボット用保護ジャケットで、前述した従来のジャバラ構造のものや分離型のものは、コストが高くなったり、ロボット1の可動範囲を制限してしまったり、ジャケット内部に異物が侵入したり、ジャケット内部から異物が放出されたりするおそれがある。 In addition, among the protective jackets for robots that have been proposed conventionally, the conventional bellows structure and the separate type described above are expensive, limit the movable range of the robot 1, and are inside the jacket. Foreign matter may enter or may be released from inside the jacket.

例えば食品工場等の清潔さが求められる現場では一般的に定期清掃が毎日行われるものの、ジャバラ構造では表面に多くの凹凸が形成されること、また、分離構造では関節部分が狭く奥行きが深い溝状になることから、拭き残し等が発生するおそれが高くなるとともに、ロボット1が動作した際に拭き残された異物や放出されたり、洗浄液が残留したりするおそれがある。 For example, in sites where cleanliness is required, such as in food factories, regular cleaning is generally performed every day, but in the bellows structure, many irregularities are formed on the surface, and in the separated structure, the joints are narrow and deep grooves. Since the shape is formed, there is a high possibility that unwiped residue or the like will occur, and there is a risk that foreign matter left unwiped or released or the cleaning liquid remains when the robot 1 operates.

また、ロボット1の可動範囲を確保するために生地を大きくすると、アームを回転させた際に関節の内側となる部分が大きく弛むことから、弛んだ部分がめくれ上がると、つまりは、撓んだ部分が保護ジャケット3の表面から離間するように移動すると、ワークに接触するおそれが高くなることから、ロボット1の可動範囲を制限するおそれがある。 Also, if the fabric is enlarged to secure the movable range of the robot 1, the part inside the joint will loosen greatly when the arm is rotated, so that the loosened part will turn up, that is, it will bend. If the portion moves so as to be separated from the surface of the protective jacket 3, there is a high possibility that the portion will come into contact with the work, which may limit the movable range of the robot 1.

さらに、ロボット1の先端はワークを把持したりするために下方に向けられることが多く、その際には第一上アーム1dや第二上アーム1eが斜め下方に向くこと、また、ロボット1はアームを旋回させる動作をすることが多いことから、ジャケットの表面に凹凸が生じ易くなり、異物が付着又は飛散し易くなる。 Further, the tip of the robot 1 is often directed downward in order to grip the work, and in that case, the first upper arm 1d and the second upper arm 1e are directed diagonally downward, and the robot 1 Since the arm is often swiveled, the surface of the jacket is liable to be uneven, and foreign matter is liable to adhere or scatter.

例えば、保護ジャケットの形状を、全ての内径が等しい円筒状にすることを想定すると、図8に示すように、第2軸,第3軸に対応する部位に、大きな窪みやたるみが生じる。図6は、実際のロボットにおける5軸周辺の写真であり、破線の楕円で囲った部分に窪みが生じている。図8に示す姿勢Aのように、保護ジャケット3には、その長さが余剰となる部位Rが発生する。なお、姿勢Aは、各アームが真っ直ぐに鉛直上方に向かうことで関節に掛かる負荷が低減される姿勢であり、待機姿勢とも称される。 For example, assuming that the shape of the protective jacket is a cylinder having the same inner diameter, as shown in FIG. 8, large dents and slacks are generated in the portions corresponding to the second axis and the third axis. FIG. 6 is a photograph of the periphery of the five axes in an actual robot, and a dent is generated in a portion surrounded by a broken line ellipse. As shown in the posture A shown in FIG. 8, a portion R having an excess length is generated in the protective jacket 3. The posture A is a posture in which the load applied to the joints is reduced by moving each arm straight upward, and is also referred to as a standby posture.

余剰部位Rは、ロボット1の可動範囲を確保するために必要な構造であるものの、姿勢B,Cに示すように自重によって垂れ下がる部位Raとなったり、反対側の位置では窪みを生じる部位Rbとなったりする。つまり、余剰部位Rは、アームの回転を制限しないために必要な構造ではあるものの、垂れ下がってしまうとワークや周辺設備に接触する可能性がある部位であり、ロボット1全体としての可動範囲を逆に制限してしまうおそれや異物の付着等を発生させる虞がある部位でもある。 Although the surplus portion R has a structure necessary for securing the movable range of the robot 1, it becomes a portion Ra that hangs down due to its own weight as shown in postures B and C, and a portion Rb that causes a dent at the opposite position. Or become. That is, although the surplus portion R has a structure necessary for not limiting the rotation of the arm, it is a portion that may come into contact with the work or peripheral equipment if it hangs down, and the movable range of the robot 1 as a whole is reversed. It is also a part where there is a risk of limiting to and the adhesion of foreign matter.

これに対して、本実施形態の保護ジャケット3では、くびれ部3b,3dを設けている。6軸アームの第2軸及び第3軸は、何れも垂直方向に曲がるように動作する関節部である。そこで、本実施形態では、第2軸,第3軸に対応する部位に内径が小さいくびれ部3b,3dを設けることで、図1や図7に示すように、当該部位に生じる窪みや3Rbやたるみを3Ra小さくし、異物の付着や滞留を極力防止する。また、異物が付着等した際には、その飛び出しもし難くしている。 On the other hand, the protective jacket 3 of the present embodiment is provided with constricted portions 3b and 3d. The second axis and the third axis of the 6-axis arm are joints that operate so as to bend in the vertical direction. Therefore, in the present embodiment, by providing the constricted portions 3b and 3d having a small inner diameter in the portions corresponding to the second axis and the third axis, as shown in FIGS. 1 and 7, the dents and 3Rb generated in the portions are formed. The slack is reduced by 3Ra to prevent foreign matter from adhering and staying as much as possible. In addition, when foreign matter adheres to it, it is difficult for it to pop out.

以上のように本実施形態によれば、保護ジャケット3は、一端がロボット1のアームの先端部側に固定されて、設置部側までを覆う筒状のシート状部材からなる。そのシート状部材は、先端部側に固定されている基端部から外周方向に伸びて、先端部の径よりも大となる内径の先端面部3Fを有している。そして、先端面部3Fの外周から設置部側に伸びる筒の内径は、アームの途中部位に存在する垂直方向への曲げ動作を行う1つ以上の関節部に対応する部位を除いて先端面部3Fの内径以上とし、関節部に対応する部位の筒の内径は、先端面部3Fの内径未満で、且つ前記部位にあるアームの外径よりも大にした。 As described above, according to the present embodiment, the protective jacket 3 is composed of a tubular sheet-like member having one end fixed to the tip end side of the arm of the robot 1 and covering up to the installation portion side. The sheet-shaped member has a tip surface portion 3F having an inner diameter that extends in the outer peripheral direction from the base end portion fixed to the tip end portion side and has an inner diameter larger than the diameter of the tip portion. The inner diameter of the cylinder extending from the outer periphery of the tip surface portion 3F toward the installation portion is the tip surface portion 3F except for the portion corresponding to one or more joint portions that perform a vertical bending operation existing in the middle portion of the arm. The inner diameter was set to be equal to or larger than the inner diameter, and the inner diameter of the cylinder at the portion corresponding to the joint portion was smaller than the inner diameter of the tip surface portion 3F and larger than the outer diameter of the arm at the portion.

これにより、アームの先端部が180°を超えて回転した際に、シート状部材が固定されている基端部の近傍において生じる捩じれを、設置部方向に分散させることができ、基端部の近傍に捩じれが集中する状態を緩和できる。 As a result, when the tip of the arm rotates beyond 180 °, the twist generated in the vicinity of the base end to which the sheet-shaped member is fixed can be dispersed toward the installation part, and the base end can be dispersed. It is possible to alleviate the situation where twists are concentrated in the vicinity.

また、シート状部材の関節部に対応する部位であるくびれ部3b,3dの内径は、先端面部の内径未満で、且つ前記部位にあるアームの径よりも大としたので、関節部が垂直方向に曲がる動作をした際に、当該部位に発生するシート状部材のたるみを軽減できる。これにより、くびれ部3b,3dに異物が滞留・付着し難くなる。また、仮にくびれ部3b,3dに、異物が滞留・付着しても、関節部が曲がった状態から延びた状態に変化してたるみが解消された際に、滞留・付着していた異物が飛散し難くなる。 Further, since the inner diameters of the constricted portions 3b and 3d, which are the portions corresponding to the joint portions of the sheet-shaped member, are smaller than the inner diameter of the tip surface portion and larger than the diameter of the arm in the portion, the joint portions are in the vertical direction. It is possible to reduce the slack of the sheet-shaped member generated in the relevant portion when the bending motion is performed. This makes it difficult for foreign matter to stay and adhere to the constricted portions 3b and 3d. In addition, even if foreign matter stays and adheres to the constricted parts 3b and 3d, the foreign matter that stays and adheres is scattered when the joint part changes from a bent state to an extended state and the slack is eliminated. It becomes difficult to do.

そして、垂直6軸型のアームを有するロボット1について、くびれ部3b,3dをそれぞれ第2軸,第3軸の位置に対応させた。すなわち、伸縮による影響を最も受け易いシート状部材の部位は、第2軸及び第3軸の関節部となるので、保護ジャケット3を垂直6軸型のアームにフィットさせることができる。 Then, for the robot 1 having a vertical 6-axis type arm, the constricted portions 3b and 3d were made to correspond to the positions of the second axis and the third axis, respectively. That is, since the portion of the sheet-shaped member most susceptible to expansion and contraction is the joint portion of the second axis and the third axis, the protective jacket 3 can be fitted to the vertical 6-axis type arm.

また、保護ジャケット3が設置部側を覆う基底部3eの内径を、先端面部3Fの内径よりも大きくしたので、保護ジャケット3を、一般的な複数のアームを有する多関節型のロボットの形状にフィットさせて、保護ジャケット3の内径を不要に大きくすることを回避できる。 Further, since the inner diameter of the base portion 3e that the protective jacket 3 covers the installation portion side is made larger than the inner diameter of the tip surface portion 3F, the protective jacket 3 is shaped like a general articulated robot having a plurality of arms. By fitting it, it is possible to avoid unnecessarily increasing the inner diameter of the protective jacket 3.

(第2実施形態)
図9は第2実施形態であり、本発明の保護ジャケットを、人型に近い双腕型のロボット11に適用した場合を示す。ロボット11は、頭部12,胴部13,右アーム14R及び左アーム14Lを備えている。右アーム14R,左アーム14Lは、胴部13において肩に相当する部位から延設されており、それぞれ第1実施形態のロボット1と同様の垂直6軸アームである。
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows a second embodiment, showing a case where the protective jacket of the present invention is applied to a double-armed robot 11 that is close to a humanoid shape. The robot 11 includes a head 12, a body 13, a right arm 14R, and a left arm 14L. The right arm 14R and the left arm 14L extend from a portion corresponding to the shoulder in the body portion 13, and are vertical 6-axis arms similar to the robot 1 of the first embodiment, respectively.

保護ジャケット15も、ロボット11の上記各部に対応して頭部15a,胴部15b,右アーム部15R及び左アーム部15Lを備えている。そして、これらのアーム部15R及び15Lは、第1実施形態の保護ジャケット3と同様に、先端面部15RF及び15LF,先端部15Ra及び15La,第1くびれ部15Rb及び15Lb,中間部15Rc及び15Lc,第2くびれ部15Rd及び15Ld,基底部15Re及び15Leを備えている。
以上のように第2実施形態によれば、保護ジャケット15を、双腕型のロボット11に適用できる。
The protective jacket 15 also includes a head portion 15a, a body portion 15b, a right arm portion 15R, and a left arm portion 15L corresponding to the above-mentioned portions of the robot 11. Then, these arm portions 15R and 15L have the tip surface portions 15RF and 15LF, the tip portions 15Ra and 15La, the first constricted portions 15Rb and 15Lb, the intermediate portions 15Rc and 15Lc, and the first, as in the protective jacket 3 of the first embodiment. 2 Constricted portions 15Rd and 15Ld, and base portions 15Re and 15Le are provided.
As described above, according to the second embodiment, the protective jacket 15 can be applied to the double-armed robot 11.

(その他の実施形態)
保護ジャケット3を構成するシート状部材は、1枚物のシートを用いる構成とすることもできるが、必ずしも1枚物である必要は無く、長手方向や周方向に分割された複数のシートを筒状に貼り合わせ又は縫い合わせた構成とすることもできる。
くびれ部は、必要に応じて設ければ良い。
ナイロン製のリング10に替えて、樹脂製や金属製のリングを用いても良い。
(Other embodiments)
The sheet-shaped member constituting the protective jacket 3 may be configured to use a single sheet, but it does not necessarily have to be a single sheet, and a plurality of sheets divided in the longitudinal direction and the circumferential direction are formed into a cylinder. It is also possible to form a structure in which the pieces are bonded or sewn together.
The constriction may be provided as needed.
A resin or metal ring may be used instead of the nylon ring 10.

また、実施形態では単に筒状と称したが、保護ジャケット3は断面が円形のものに限らず、四角形等の多角形状のものや楕円形状のものを採用することができる。つまり、本明細書で言う筒状とは、ロボット1の周囲を覆うことができる任意の形状を含んでいる。したがって、支持部材の形状も環状に限ることなく、多角形状や楕円形状でも良い。
6軸以外のアームを有するロボットに適用しても良い。
Further, although it is simply referred to as a cylinder in the embodiment, the protective jacket 3 is not limited to a jacket having a circular cross section, and a jacket having a polygonal shape such as a quadrangle or an elliptical shape can be adopted. That is, the tubular shape referred to in the present specification includes an arbitrary shape that can cover the periphery of the robot 1. Therefore, the shape of the support member is not limited to the annular shape, and may be a polygonal shape or an elliptical shape.
It may be applied to a robot having an arm other than 6 axes.

図面中、1はロボット、1a~1fはアーム、3は保護ジャケット、3aは先端部、3bは第1くびれ部、3cは中間部、3dは第2くびれ部、3eは基底部、3Fは先端面部、11はロボット、15は保護ジャケットを示す。 In the drawing, 1 is a robot, 1a to 1f are arms, 3 is a protective jacket, 3a is a tip, 3b is a first constriction, 3c is an intermediate part, 3d is a second constriction, 3e is a base, and 3F is a tip. A face portion, 11 indicates a robot, and 15 indicates a protective jacket.

Claims (1)

複数のアームを有するロボットに装着するロボット用の保護ジャケットであって、
複数のアームの先端部から設置部までを覆う筒状に形成され、一端が前記先端部に固定されるシート状部材を有し、
前記シート状部材は、前記先端部に固定されている基端部から外周方向に伸びて前記シート状部材の筒状部分の先端部分を閉塞すると共に、前記アームの先端部の外径よりも大となる直径を有する、円板状の先端面部を有し、
記アームの途中部位に存在する垂直方向への曲げ動作を行う1つ以上の関節部に対応する部位の前記シート状部材の筒状部分の内径は、前記先端部分の内径未満で、且つ前記部位にあるアームの外径よりも大であり、
前記ロボットが、垂直6軸型をなす、前記複数のアームを有するもので、前記関節部は、第2軸及び第3軸であり、
前記先端面部の外周から前記設置部側に伸びる前記シート状部材の筒状部分の内径は、前記関節部に対応する部位以外では、前記先端部分の内径以上であり、
前記設置部を覆うシート状部材の筒状部分の内径は、前記先端部分の内径よりも大きく設定されているロボット用の保護ジャケット。
A protective jacket for robots that can be attached to robots with multiple arms.
It has a sheet-like member that is formed in a cylindrical shape that covers from the tips of a plurality of arms to the installation portion , and one end thereof is fixed to the tip portion .
The sheet-shaped member extends in the outer peripheral direction from the base end portion fixed to the tip end portion to close the tip end portion of the tubular portion of the sheet-shaped member, and is larger than the outer diameter of the tip end portion of the arm. It has a disk-shaped tip surface portion having a diameter of
The inner diameter of the tubular portion of the sheet-like member at the portion corresponding to one or more joints that perform a vertical bending motion existing in the middle portion of the arm is smaller than the inner diameter of the tip portion , and the said. It is larger than the outer diameter of the arm at the site,
The robot has the plurality of arms forming a vertical 6-axis type, and the joints are the second axis and the third axis.
The inner diameter of the tubular portion of the sheet-shaped member extending from the outer periphery of the tip surface portion toward the installation portion is equal to or larger than the inner diameter of the tip portion except for the portion corresponding to the joint portion.
A protective jacket for a robot in which the inner diameter of the tubular portion of the sheet-shaped member covering the installation portion is set to be larger than the inner diameter of the tip portion .
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