JP2007050499A - ストッパ構造,ストッパ部材固着構造及びストッパ部材取付け構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ストッパブロック21の基部21aに対してボルト13を挿通するための挿通穴22に、第1挿通部24よりも径大となる第2挿通部25を形成し、第2アーム4の回動によりストッパ12とストッパブロック21の当接部21bとが所定値以上の荷重を以って当接し、第1アーム3の先端部3aに対して基部21aが摺動した場合に、挿通穴22に設けられた第2挿通部25の空間内においてボルト13を変形させる。
【選択図】図1
Description
図9(a)に示すように、ロボット本体1は、ベース2上に、第1〜第6アーム3〜8を、第1〜第6関節を介して順に連結して構成されている。この場合、第1〜第6の各関節(各軸)は、全て回転機構で構成されている。具体的には、ベース2上には、第1アーム3が、垂直方向の回転軸J1を有する第1関節により回動(旋回)可能に設けられ、その第1アーム3の先端には、第2アーム4が、水平方向の回転軸J2を有する第2関節により回動可能に設けられ、その第2アーム4の先端に、第3アーム5が、水平方向の回転軸J3を有する第3関節により回動可能に設けられている。
そして、第2アーム4と、その回動中心となる第2関節、即ち第1アーム3の先端部3aとの間には、夫々ストッパブロック11、ストッパ12が設けられている。尚、これらの配置部分の拡大図を図9(b)に示す。ストッパブロック11は、矩形状をなす基部11aが第2アーム4に対して5本のボルト13により5点止めされて固着されている。その基部11aが第1アーム3の先端部3a側に対する一辺より、当接部11bが延設されている。また、ストッパ12は、例えばボルトと同様の構造であり、先端部3aに対して捩じ込みされた状態で固着されている。
そこで、本発明では、所定値以上の荷重が加えられた場合に敢えてボルトを変形させて衝撃を吸収させることで、従来のようにボルトに剪断が発生することを回避できるようにした。従って、第1ストッパ部材の固定位置が大きくずれてアームの回動阻止が不能となってしまうことはなく、ストッパとしての機能を確実に果すことができる。
請求項7記載のストッパ部材固着構造によれば、第1ストッパ部材が固着される側においてボルトが螺合される部分に、座繰りと同様の形状をなす加工部を備えるので、請求項4と同様の効果が得られる。
請求項9記載のストッパ部材取付け構造によれば、変形許容空間を、第1ストッパ部材と第2ストッパ部材とが当接した場合に、第1ストッパ部材の後端側が変形しようとする方向側に形成するので、請求項8の構造において請求項2,6と同様の効果が得られる。
請求項11記載のストッパ部材取付け構造によれば、第1ストッパ部材をボルトで構成し、そのボルトの先端側をアーム若しくは回動基準部の一方に螺合して固定するので、第1ストッパ部材の取り付け並びに固定が容易であり、ストッパを簡単に構成することができる。
以下、本発明の第1実施例について図1乃至図3を参照して説明する。尚、図9乃至図11と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。本実施例におけるストッパ構造では、ストッパブロック(第1ストッパ部材)21の構成がストッパブロック11と異なっている。
また、基部21aの横幅は38mm,高さは27.63mmである。基部21aより図3中上方に向けて延設されている当接部21bの上端は、半径74mmで中心角28度の円弧状をなしており、基部21aを含む当接部21bの最低位置までの高さは50.5mm、当接部21bの厚さは14mmである。
図4は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分についてのみ説明する。第2実施例におけるストッパブロック(第2ストッパ部材)26の基部26aに形成されている挿通穴27は、座繰り28及び第1挿通部29については、第1実施例の座繰り23及び第1挿通部24と同様に形成されている。そして、第2挿通部(変形許容空間,加工部)30は第1挿通部29に対して同心に形成されておらず、その穴径は7mmとなっている。
図5は本発明の第3実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分について説明する。第3実施例では、図10に示す従来のストッパブロック11よりも、長さが短い基部11’aを有するストッパブロック(第1ストッパ部材)11’を用いる。従って、挿通穴14’の長さもストッパブロック11より短くなっている。そして、ボルト13が螺合される第2アーム31側に、変形許容空間32(加工部)が形成されている。
従って、第1実施例と同様に、不適切な制御が行われた結果第2アーム31が所定値を超えた速度で回動し、ストッパブロック11’の当接部11’bがストッパ12に当接してストッパブロック11’に過大な荷重が加わり、基部11’aが第2アーム31との接触面上を摺動すると変形許容空間32がボルト13の変形を許容するので、ボルト13に剪断が発生することは回避される。
以上のように第3実施例によれば、ロボットの第2アーム31側に変形許容空間32を形成したので、第1実施例と同様の効果が得られる。
図6は本発明の第4実施例であり、第4実施例は、第3実施例に対して第2実施例と同様の構造を適用したものである。即ち、第2アーム34の変形許容空間35は、ねじ穴33に対して同心に形成されておらず、図中における下方側にのみ形成されている。以上のように構成される第4実施例によれば、第2アーム34に形成する変形許容空間35をより小さくすることができる。
図7及び図8は本発明の第5実施例を示すものである。第5実施例では、ロボット本体36において、ストッパがベース2Aと第1アーム3Aとの間に設けられている。ベース2Aは、外周の一部に張り出すようにして円筒型のボルト支持部37が形成されており、そのボルト支持部37に対してボルト(第1ストッパ部材)38が螺合されるようになっている。一方、第1アーム3A側には、やはり外周側に突出するように一体成形されたストッパ部(第2ストッパ部材)39を備えている。尚、第1アーム3Aは、アルミ鋳物によって形成されている。
そして、第1アーム3Aが規制範囲を超えて図7中で上方から見て時計回り方向に回動しようとした場合は、図7に示しているようにストッパ部39がボルト38の頭部38aに当接することで、その回動を規制するようになっている。即ち、第5実施例では、ボルト38自体がストッパを構成している。
図3に示す寸法例は一例であり、個別の設計に応じて具体数値を適宜変更して実施すれば良い。
例えば第1実施例において、第1アーム3,第2アーム4との間で、ストッパ12とストッパブロック21とを逆に配置しても良い。
第1アーム3,第2アーム4との間に限らず、その他のアームとその回動中心が位置する回動基準部との間についても同様のストッパ構造を適用しても良い。
変形許容空間の形状は、円形に限ることなく、例えば矩形等であっても良い。また、ボルトの先端方向に向って次第に拡がるような漏斗状に形成しても良い。
例えば、第1ストッパ部材の複数の挿通穴において、荷重の印加状態によって剪断が発生するボルトの位置が決まっている場合には、そのボルトに対応する挿通穴だけに、第1,第2実施例のような挿通穴22,27の構成を採用すれば良い。
また、第5実施例において、ベース2A側にストッパ部39に相当する部分を一体となるように形成しておき、第1アーム3A側にボルト支持部37に相当する部分を形成しても良い。
また、第5実施例において、第1ストッパ部材はボルト38に限ることなく、ねじ山が切られていないピン状の部材であっても良く、部材の先端部が、支持部側に設けられる嵌合用の穴に挿入されることで固定された状態で、その部材の後端部(頭部)が第2ストッパ部材と当接する構成でも良い。
6軸構成の垂直多関節型ロボットに限ることなく、多関節型ロボットであれば水平型でも、軸数が異なるものでも適用が可能である。
Claims (11)
- 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に固定される第1ストッパ部材及び他方に固定される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材は、基部が複数のボルトにより固着され、前記基部より延設される当接部に対し、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパ構造において、
前記第1ストッパ部材の基部に対して前記ボルトを挿通するための挿通穴は、前記アームが回動することで前記第2ストッパ部材と前記当接部とが所定値以上の荷重を以って当接した場合に、当該基部が摺動して前記ボルトを変形させることで、当該ボルトにせん断が発生することを回避可能な程度の大きさを有する変形許容空間を、その一部に備えていることを特徴とするストッパ構造。 - 前記変形許容空間は、前記当接部と前記第2ストッパ部材とが当接した場合に、前記ボルトの先端側が変形しようとする方向側に形成されていることを特徴とする請求項1記載のストッパ構造。
- 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に固定される第1ストッパ部材及び他方に固定される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材は、基部が複数のボルトにより固着され、前記基部より延設される当接部に対し、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパ構造において、
前記第1ストッパ部材の基部に対して前記ボルトを挿通するための挿通穴は、その途中部位から、前記ボルトが挿入される側の穴径よりも径大となるように構成されていることを特徴とするストッパ構造。 - 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に固定される第1ストッパ部材及び他方に固定される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材は、基部が複数のボルトにより固着され、前記基部より延設される当接部に対し、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパ構造において、
前記第1ストッパ部材の基部に対して前記ボルトを挿通するための挿通穴は、前記ボルトが挿入される先端側に、座繰りと同様の形状をなす加工部を有していることを特徴とするストッパ構造。 - 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に固定される第1ストッパ部材及び他方に固定される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材は、基部が複数のボルトにより固着され、前記基部より延設される当接部に対し、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパについて、前記第1ストッパ部材を固着する構造であって、
前記第1ストッパ部材が固着される前記アーム若しくは前記回動基準部の一方は、前記ボルトが螺合される部分に、前記アームが回動することで前記第2ストッパ部材と前記当接部とが所定値以上の荷重を以って当接すると当該基部が摺動して前記ボルトを変形させることで、当該ボルトにせん断が発生することを回避可能な程度の大きさを有する変形許容空間を備えていることを特徴とするストッパ部材固着構造。 - 前記変形許容空間は、前記当接部と前記第2ストッパ部材とが当接した場合に、前記ボルトの先端側が変形しようとする方向側に形成されていることを特徴とする請求項5記載のストッパ部材固着構造。
- 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に固定される第1ストッパ部材及び他方に固定される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材は、基部が複数のボルトにより固着され、前記基部より延設される当接部に対し、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパについて、前記第1ストッパ部材を固着する構造であって、
前記第1ストッパ部材が固着される前記アーム若しくは前記回動基準部の一方は、前記ボルトが螺合される部分に、座繰りと同様の形状をなす加工部を有していることを特徴とするストッパ部材固着構造。 - 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に先端側が固定される第1ストッパ部材及び他方に形成される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材の後端部側に、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパについて、前記第1ストッパ部材を固着する構造であって、
前記第1ストッパ部材が取付けられる前記アーム若しくは前記回動基準部の一方は、前記アームが回動することで前記第2ストッパ部材と前記第1ストッパ部材とが所定値以上の荷重を以って当接した場合に、前記第1ストッパ部材を変形させることで、当該部材にせん断が発生することを回避可能な程度の大きさを有する変形許容空間を備えていることを特徴とするストッパ部材取付け構造。 - 前記変形許容空間は、前記第1ストッパ部材と前記第2ストッパ部材とが当接した場合に、前記第1ストッパ部材の後端側が変形しようとする方向側に形成されていることを特徴とする請求項8記載のストッパ部材取付け構造。
- 多関節型ロボットのアームとそのアームの回動中心が位置する回動基準部との一方に先端側が固定される第1ストッパ部材及び他方に形成される第2ストッパ部材を有するもので、
前記第1ストッパ部材の後端側に、前記第2ストッパ部材が当接することで当該アームの可動範囲を規制するように構成されるストッパについて、前記第1ストッパ部材を取付ける構造であって、
前記第1ストッパ部材が取付けられる前記アーム若しくは前記回動基準部の一方は、前記部材の取り付け部分に、座繰りと同様の形状をなす加工部を有していることを特徴とするストッパ部材取付け構造。 - 前記第1ストッパ部材は、ボルトで構成され、当該ボルトの先端側が前記アーム若しくは前記回動基準部の一方に螺合されて固定されることを特徴とする請求項8乃至10の何れかに記載のストッパ部材取付け構造。
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