JP2013123760A - Positional shift detection device of cable - Google Patents
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Description
本発明は、アームロボットに配設されたケーブルの位置ずれを検知するケーブルの位置ずれ検知装置に関する。 The present invention relates to a cable misalignment detection device that detects a misalignment of a cable disposed in an arm robot.
従来、塗装工程、溶接工程、搬送工程等、製造工程の様々な場面でアームロボットが用いられている。例えば、特許文献1に記載された溶接ロボットは、複数のアームと、アーム同士を連結する間接部と、アームの先端に取り付けられた溶接用トーチと、溶接用トーチからアームの長手方向に沿って配設されたケーブルとを備えている。ケーブルは、電気、溶接ワイヤ、クーラント及びシールドガス等を溶接用トーチに供給するための流路になっている。 Conventionally, an arm robot has been used in various scenes of a manufacturing process such as a painting process, a welding process, and a conveyance process. For example, a welding robot described in Patent Document 1 includes a plurality of arms, an indirect portion that connects the arms, a welding torch attached to the tip of the arm, and a longitudinal direction of the arm from the welding torch. And an arranged cable. The cable is a flow path for supplying electricity, welding wire, coolant, shield gas, and the like to the welding torch.
溶接ロボットのアームは、回転、捻転、旋回、傾動等複雑な動きをするため、この動作に伴ってケーブルがアームに巻き込まれる「ケーブル巻き込み」が発生する可能性がある。ケーブル巻き込みは、ケーブルの断線、各コネクターの破損等を引き起こし、復旧までに多大な時間を要する場合もある。そこで、従来、ケーブルを保持するブラケットを設置してアームに対するケーブルの移動を最小限にすることで、ケーブル巻き込みを防止していた。 Since the arm of the welding robot performs complicated movements such as rotation, twisting, turning, and tilting, there is a possibility that “cable entrainment” occurs in which the cable is entrained in the arm. Cable entrainment may cause disconnection of the cable, breakage of each connector, etc., and may require a long time to recover. Therefore, conventionally, the cable is prevented from being caught by installing a bracket for holding the cable and minimizing the movement of the cable with respect to the arm.
しかしながら、ケーブルをブラケットで保持していても、経年劣化によるケーブルのへたれや、ブラケットの脱落、さらには、他のロボットとの干渉等によって、ケーブルがブラケットに対して軸方向にずれ、ケーブル巻き込みが発生するという問題があった。このケーブル巻き込みを防ぐためにケーブルの点検等を行っていたが、溶接ロボットの台数やブラケットの個数によっては、点検作業が煩雑になるという問題があった。また、溶接ロボットが稼働している際にケーブルの位置ずれが発生しても、それを把握することは困難であった。 However, even if the cable is held by the bracket, the cable may be displaced axially with respect to the bracket due to cable sag due to aging, dropping of the bracket, or interference with other robots. There was a problem that occurred. In order to prevent the cable from being caught, the cable is inspected. However, depending on the number of welding robots and the number of brackets, there is a problem that the inspection work becomes complicated. In addition, even if a cable position shift occurs while the welding robot is operating, it is difficult to grasp it.
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、ケーブルの位置ずれを容易に把握することができるケーブルの位置ずれ検知装置を提供することを課題とする。 The present invention was created to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a cable misalignment detection device that can easily grasp the misalignment of the cable.
前記課題を解決するため、本発明は、アームロボットに配設されたケーブルの位置ずれを検知するケーブルの位置ずれ検知装置であって、前記アームロボットのアームに固定され、前記ケーブルを保持するブラケットと、前記ブラケットに対する前記ケーブルの軸方向の位置ずれを検知する機械式センサと、前記機械式センサの検知結果を報知する報知部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cable misalignment detecting device for detecting a misalignment of a cable disposed in an arm robot, the bracket being fixed to the arm of the arm robot and holding the cable And a mechanical sensor that detects a positional deviation of the cable in the axial direction with respect to the bracket, and a notification unit that notifies a detection result of the mechanical sensor.
かかる構成によれば、ブラケットに機械式センサを設けたことにより、ケーブルの軸方向の位置ずれを容易に把握することができる。これにより、ケーブル巻き込みの発生を防止することができる。また、ケーブルの位置ずれを確実に把握できるため、ケーブルの点検作業を軽減することができる。また、本発明の構成によれば、アームロボットの稼働中にケーブルのずれを把握することができる。 According to this configuration, since the mechanical sensor is provided on the bracket, it is possible to easily grasp the positional deviation of the cable in the axial direction. Thereby, generation | occurrence | production of a cable can be prevented. In addition, since the positional deviation of the cable can be reliably grasped, the cable inspection work can be reduced. Further, according to the configuration of the present invention, it is possible to grasp the deviation of the cable during the operation of the arm robot.
また、前記ケーブルの外周には段差部が形成されており、前記機械式センサは、前記段差部又は前記ケーブルに接触する接触部を備えており、前記機械式センサは、前記段差部の移動によって前記接触部が変位することにより前記ケーブルの軸方向の位置ずれを検知するように構成されていることが好ましい。また、前記アームロボットは、溶接ロボットであることが好ましい。 Further, a step portion is formed on the outer periphery of the cable, and the mechanical sensor includes a step portion or a contact portion that contacts the cable, and the mechanical sensor is moved by the movement of the step portion. It is preferable that the displacement of the cable in the axial direction is detected when the contact portion is displaced. The arm robot is preferably a welding robot.
溶接ロボット等ケーブルに大きな電流が流れている場合において、センサとして近接センサを用いると、ケーブルの回りに強い磁界が発生しセンサが誤作動する可能性がある。しかし、本発明の構成によれば、前記段差部又は前記ケーブルに接触する接触部を備えた機械式センサを用いるとともに、ケーブルの外周に段差部を設けることにより、ケーブルの位置ずれを機械的に検知することができる。これにより、溶接ロボット等ケーブルに大きな電流が流れる場合における誤作動を回避することができる。 When a proximity current sensor is used as a sensor when a large current is flowing through a cable such as a welding robot, a strong magnetic field is generated around the cable and the sensor may malfunction. However, according to the configuration of the present invention, a mechanical sensor including the stepped portion or the contact portion that contacts the cable is used, and the stepped portion is provided on the outer periphery of the cable, thereby mechanically shifting the position of the cable. Can be detected. Thereby, it is possible to avoid malfunction when a large current flows through a cable such as a welding robot.
また、前記ケーブルが複数のラインで構成されている場合において、前記段差部は、複数の前記ラインを束ねる結束帯であることが好ましい。かかる構成によれば、結束帯を段差部として利用することができ、部品点数を減らすことができる。 Moreover, when the said cable is comprised by the some line, it is preferable that the said level | step-difference part is a binding band which bundles the said some line. According to this configuration, the cable tie can be used as a stepped portion, and the number of parts can be reduced.
本発明に係るケーブルの位置ずれ検知装置によれば、ケーブルの位置ずれを容易に把握することができる。 According to the cable misalignment detection device of the present invention, it is possible to easily grasp the cable misalignment.
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ケーブルの位置ずれ検知装置1は、図1に示すように、アームロボットRBのアームA1に取り付けられる装置である。アームロボットRBは、本実施形態では溶接ロボットを例示するが、塗装ロボット、搬送ロボット等他の用途のロボットでもよい。まずは、アームロボットRBの構成について説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the cable misalignment detection device 1 is a device that is attached to the arm A1 of the arm robot RB. The arm robot RB is a welding robot in this embodiment, but may be a robot for other purposes such as a painting robot or a transfer robot. First, the configuration of the arm robot RB will be described.
アームロボットRBは、図1に示すように、複数のアームA1,A2,A3と、隣り合うアームA1〜A3を連結する複数の間接部Bと、アームA3の先端に取り付けられた溶接用トーチ部Cと、ケーブルDとを有する。ケーブルDは、溶接用トーチ部Cに溶接ワイヤを供給する溶接ワイヤライン、電気を供給する電気ライン、クーラントを供給する冷却ライン及びシールドガスを供給するガスライン等の複数のライン(流路)で構成されている。 As shown in FIG. 1, the arm robot RB includes a plurality of arms A1, A2, A3, a plurality of indirect portions B connecting adjacent arms A1 to A3, and a welding torch portion attached to the tip of the arm A3. C and cable D. The cable D is a plurality of lines (flow paths) such as a welding wire line that supplies a welding wire to the welding torch part C, an electric line that supplies electricity, a cooling line that supplies coolant, and a gas line that supplies shielding gas. It is configured.
これらの複数のラインは、長手方向に亘ってビニルテープで巻きつけることにより一体化されている。各図では、ケーブルDを模式的に円柱状に描画している。図1に示すように、ケーブルDの外周には、間隔をあけて複数の結束帯Eが取り付けられている。結束帯Eを設けることで、複数のラインがより確実に一体化するようにしている。 The plurality of lines are integrated by winding with a vinyl tape over the longitudinal direction. In each figure, the cable D is schematically drawn in a cylindrical shape. As shown in FIG. 1, a plurality of binding bands E are attached to the outer periphery of the cable D at intervals. By providing the binding band E, a plurality of lines are more reliably integrated.
図3の(a)に示すように、結束帯Eは、ケーブルDの外周面よりも外側に突出するように形成されている。これにより、結束帯Eの外周面とケーブルDの外周面とで段差が生じている。結束帯Eは、本実施形態では樹脂製の帯状部材を用いているが、複数のラインを束ねることができれば他の材料であってもよい。結束帯Eは、特許請求の範囲の「段差部」に相当する部材である。ケーブルDは、本実施形態では、複数のラインで構成されているが、単数のラインで構成されていてもよい。 As shown in FIG. 3A, the cable tie E is formed so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the cable D. Thereby, a step is generated between the outer peripheral surface of the binding band E and the outer peripheral surface of the cable D. The binding band E uses a resin band member in the present embodiment, but may be made of other materials as long as a plurality of lines can be bundled. The binding band E is a member corresponding to the “step portion” in the claims. In the present embodiment, the cable D is configured by a plurality of lines, but may be configured by a single line.
次に、ケーブルの位置ずれ検知装置1について詳細に説明する。図2に示すように、本実施形態に係るケーブルの位置ずれ検知装置1は、可動式連結治具2と、ブラケット3と、機械式センサ4とで主に構成されている。
Next, the cable misalignment detection apparatus 1 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the cable misalignment detection device 1 according to the present embodiment mainly includes a movable connecting
可動式連結治具2は、固定部2aと、ガイド孔2bと、可動部2cとで構成されている。可動式連結治具2は、ケーブルDを保持しつつ、アームA1周りにおけるケーブルDの移動を許容することができる部材である。固定部2aは、アームA1に固定される部位である。固定部2aは、ボルトを介して固定されている。ガイド孔2bは、固定部2aの下部に形成されている。ガイド孔2bは、アームA1の外周に沿うように平面視円弧状に貫通する孔である。可動部2cは、ガイド孔2b内をスムーズに摺動するように構成されている。可動部2cの側面には、ブラケット3が固定されている。
The
ブラケット3は、図2に示すように、一対の固定部3aと、それぞれの固定部3aに立設された一対の側板部3bと、側板部3b同士を連結する天板部3cとで構成されている。固定部3aは、可動式連結治具2の可動部2cにボルトで固定されている。ケーブルDは、可動部2cの側面と、側板部3b,3b及び天板部3cとで囲まれている。ブラケット3は、アームA1に対してケーブルDが離間しないように、また、ブラケット3に対してケーブルDが軸方向にずれないように保持する部材である。
As shown in FIG. 2, the
機械式センサ4は、図3の(b)に示すように、接触部4aを備えたセンサである。機械式センサ4は、ブラケット3の天板部3cに貫通して取り付けられている。機械式センサ4は、図示しない報知部に電気的に接続されている。接触部4aは、天板部3cから離間する方向に付勢されている。接触部4aの先端は球面になっている。
As shown in FIG. 3B, the
機械式センサ4は、正常時(ケーブルDの位置がずれていない場合)には、接触部4aが結束帯Eの外面に当接することにより報知部にON信号が送信されるように構成されている。一方、異常時(ケーブルDの位置がずれた場合)には、接触部4aがケーブルDの外面に当接することにより報知部にOFF信号が送信されるように構成されている。報知部は、OFF信号を受信すると、ケーブルDの位置がずれたことを例えば視覚的又は聴覚的に報知するように構成されている。なお、機械式センサとは、接触することにより被検知対象物を検知する装置を意味している。
The
次に、本実施形態に係るケーブルの位置ずれ検知装置1の作用効果について説明する。図4の(a)に示すように、正常時では、結束帯Eの外面に機械式センサ4の接触部4aが当接している。
Next, the function and effect of the cable misalignment detection device 1 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the
図4の(b)に示すように、ブラケット3の保持力に抗して、ケーブルDが軸方向にずれると、結束帯Eが接触部4aから離間して、接触部4aが下方に変位する。これにより、機械式センサ4から報知部にOFF信号が送信され、ケーブルDの位置がずれたことが報知される。作業者は、アームロボットRBを停止させ、ケーブルDを元の位置に戻すことでケーブルDの弛みを直すことができる。
As shown in FIG. 4B, when the cable D is displaced in the axial direction against the holding force of the
つまり、以上説明したケーブルの位置ずれ検知装置1によれば、ブラケット3に対するケーブルDの軸方向の位置ずれを把握することにより、ケーブルDが弛んだ状態でアームロボットRBが稼働するのを防ぐことができる。これにより、ケーブル巻き込みの発生を防ぐことができる。
That is, according to the above-described cable misalignment detection device 1, by grasping the axial misalignment of the cable D with respect to the
また、ケーブルの位置ずれ検知装置1によれば、アームロボットRBの稼働中にケーブルDの位置ずれを把握することができる。また、ケーブルDの位置ずれを確実に把握できるため、ケーブルDの点検作業を軽減することができる。 Also, according to the cable position deviation detection device 1, it is possible to grasp the position deviation of the cable D while the arm robot RB is in operation. Moreover, since the positional deviation of the cable D can be reliably grasped, the inspection work of the cable D can be reduced.
また、本実施形態では、機械式センサ4を用いて機械的に位置ずれを検知するので、溶接ロボット等ケーブルDに大きな電流が流れる場合におけるセンサの誤作動を回避することができる。
Further, in the present embodiment, since the positional deviation is mechanically detected using the
また、本実施形態では「段差部」として結束帯Eを用いることにより、ケーブルDの各ラインを一体化するとともに、機械式センサ4の被検知部とすることができるため、部品点数を削減することができる。
Further, in the present embodiment, by using the binding band E as the “stepped portion”, each line of the cable D can be integrated and can be used as the detected portion of the
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、図5は、変形例に係る作用を示す側断面図であって、(a)は正常時、(b)は異常時を示す。 Although the embodiments of the present invention have been described above, design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, FIG. 5 is a side sectional view showing the operation according to the modified example, where (a) shows a normal time and (b) shows an abnormal time.
変形例では、ケーブルDに2本の結束帯E,Eを設ける点で前記した実施形態と相違する。変形例における機械式センサ4は、接触部4aがケーブルDの外周面に当接している場合は、報知部にON信号が送信されるようになっており、接触部4aが付勢に抗して上方に変位した場合は、報知部にOFF信号が送信されるように構成されている。
The modification differs from the above-described embodiment in that the cable D is provided with two binding bands E, E. In the
変形例では、図5の(a)に示すように、正常時ではケーブルDの外周面に接触部4aが当接している。接触部4aは、結束帯E,Eの間に配置されるようになっている。
In the modification, as shown in FIG. 5A, the
図5の(b)示すように、ブラケット3の保持力に抗して、ケーブルDが軸方向にずれると、接触部4aが結束帯Eに乗り上げて、接触部4aが上方に変位する。これにより、機械式センサ4から報知部にOFF信号が送信され、ケーブルDの位置がずれたことが報知される。結束帯Eを、接触部4aの両側に設けることで、ケーブルDの軸方向両側のずれに対応することができる。
As shown in FIG. 5B, when the cable D is displaced in the axial direction against the holding force of the
また、本実施形態では、ケーブルDに設ける「段差部」は、本実施形態では結束帯Eで構成したがこれに限定されるものではない。例えば、結束帯Eとは別に、ケーブルDの外周面に外側に突出する突出部を設け、その突出部と機械式センサ4の接触部4aとを対応させてもよい。つまり、「段差部」は、ケーブルDの外周面よりも外側に突出するか又は内側に窪ませるなどして、機械式センサ4の接触部4aがケーブルDに近接又は離間する方向に変位するようにケーブルDの外周面に段差を設ければよい。「段差部」は、ケーブルDの全周に亘って設けてもよいし、断続的に設けてもよい。
In the present embodiment, the “stepped portion” provided in the cable D is configured by the binding band E in the present embodiment, but is not limited thereto. For example, apart from the binding band E, a protruding portion that protrudes outward may be provided on the outer peripheral surface of the cable D, and the protruding portion may correspond to the
また、ブラケット3は、本実施形態では可動式連結治具2を介して固定したが、可動式連結治具2を省略してアームA1に直接固定してもよい。また、ケーブルずれ検知装置1は、アームロボットRBに複数個設置してもよい。
In addition, the
1 ケーブルずれ検知装置
2 可動式連結治具
3 ブラケット
4 機械式センサ
4a 接触部
A1 アーム
D ケーブル
E 結束帯(段差部)
RB アームロボット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cable
RB arm robot
Claims (4)
前記アームロボットのアームに固定され、前記ケーブルを保持するブラケットと、
前記ブラケットに対する前記ケーブルの軸方向の位置ずれを検知する機械式センサと、
前記機械式センサの検知結果を報知する報知部と、を有することを特徴とするケーブルの位置ずれ検知装置。 A cable position deviation detecting device for detecting a position deviation of a cable arranged in an arm robot,
A bracket fixed to the arm of the arm robot and holding the cable;
A mechanical sensor for detecting an axial displacement of the cable with respect to the bracket;
A cable misalignment detection device, comprising: a notification unit configured to notify a detection result of the mechanical sensor.
前記機械式センサは、前記段差部又は前記ケーブルに接触する接触部を備えており、
前記機械式センサは、前記段差部の移動によって前記接触部が変位することにより前記ケーブルの軸方向の位置ずれを検知するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のケーブルの位置ずれ検知装置。 A step is formed on the outer periphery of the cable,
The mechanical sensor includes a contact portion that contacts the stepped portion or the cable,
The cable according to claim 1, wherein the mechanical sensor is configured to detect an axial displacement of the cable when the contact portion is displaced by the movement of the stepped portion. Misalignment detection device.
前記段差部は、複数の前記ラインを束ねる結束帯であることを特徴とする請求項2に記載のケーブルの位置ずれ検知装置。 In the case where the cable is composed of a plurality of lines,
The cable position deviation detection device according to claim 2, wherein the stepped portion is a binding band that bundles a plurality of the lines.
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