JP2020001125A - Scalar robot - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スカラロボットに関する。 The present invention relates to a SCARA robot.
産業用のロボットの研究や開発が行われている。 Research and development of industrial robots are being conducted.
産業用のロボットとして、例えば、2つのアームを有し、これら2つのアームを水平方向に沿って動かすスカラロボット(水平多関節ロボット)が知られている(特許文献1参照)。このようなスカラロボットでは、スカラロボットが備えるアームの少なくとも一部が水平方向と直交する軸周りに回動可能であり、当該軸に沿って並進可能なシャフトを有し、シャフトに取り付けられたエンドエフェクターによって物体に対して予め決められた作業を行う。 As an industrial robot, for example, a scalar robot (horizontal articulated robot) having two arms and moving these two arms along a horizontal direction is known (see Patent Literature 1). In such a SCARA robot, at least a part of an arm of the SCARA robot is rotatable around an axis orthogonal to a horizontal direction, has a shaft translatable along the axis, and has an end attached to the shaft. The effector performs a predetermined operation on the object.
スカラロボットは、人とともに作業を行う人協働ロボットとして利用される場合がある。しかしながら、特許文献1に記載されたような従来のスカラロボットを人協働ロボットとして利用しようとした場合、当該スカラロボットのシャフトは、人、人以外の物体と接触してしまう虞がある。このため、当該スカラロボットには、人、人以外の物体との接触を抑制する対策が施される必要がある。ここで、人以外の物体には、配置された位置から能動的に動かない物体、人の動きに応じて受動的に動く物体等が含まれている。人の動きに応じて受動的に動く物体は、例えば、人が作業を行う物体、人が持っている物体等のことである。
The SCARA robot may be used as a human collaboration robot that works with a human. However, when attempting to use a conventional SCARA robot as described in
上記課題を解決するために本発明の一態様は、基台と、前記基台に設けられ、第1軸周りに回動する第1アームと、前記第1アームに設けられ、前記第1軸と平行な第2軸周りに回動する第2アームと、前記第2アームを貫通し、前記第2アームに対して前記第2軸と平行な第3軸の軸方向に移動するシャフトと、前記第2アームに設けられ、前記シャフトが有する部位のうち前記第2アームから前記基台が設置された設置面と反対側に向かって突出する部位を覆うカバーと、前記シャフトが有する部位のうち前記設置面に向かって前記第2アームから突出する部位の一部を覆う保護部材と、を備える可動部と、人と物体とのうちいずれか一方又は両方と、前記保護部材と、の接触を検出する接触検出部と、前記接触検出部の出力に基づいて、前記可動部の動作を停止する第1プロセッサーと、を備えるスカラロボットである。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a base, a first arm provided on the base, and rotated around a first axis, and a first arm provided on the first arm. A second arm that rotates about a second axis parallel to the second arm, a shaft that penetrates the second arm, and moves in an axial direction of a third axis that is parallel to the second axis with respect to the second arm; A cover provided on the second arm and covering a portion of the shaft that protrudes from the second arm toward a side opposite to an installation surface on which the base is installed; A movable member including a protection member that covers a part of the portion protruding from the second arm toward the installation surface; and one or both of a person and an object, and contacting the protection member. A contact detection unit to be detected, based on an output of the contact detection unit; A first processor for stopping the operation of the movable part, a scalar robot comprising a.
<実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<ロボットシステムの構成>
まず、ロボットシステム1の構成について説明する。
図1は、実施形態に係るロボットシステム1の構成の一例を示す図である。ロボットシステム1は、ロボット20と、ロボット制御装置30を備える。
<Robot system configuration>
First, the configuration of the
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
ロボット20は、スカラロボットである。また、ロボット20は、人協働ロボットである。人協働ロボットは、人とともに作業を行うことが可能なロボットのことである。以下では、説明の便宜上、ロボット20とともに作業を行う人を、単に作業者と称して説明する。作業者は、人の一例である。
The
ロボット20は、基台Bと、可動部Aと、接触検出部TSを備える。
The
基台Bは、可動部Aを支持する。図1に示した例において、基台Bは、予め決められた設置面に設置されている。設置面は、例えば、ロボット20に作業を行わせる部屋の床面である。なお、設置面は、当該床面に代えて、当該部屋の壁面、当該部屋の天井面、テーブルの上面、治具が有する面、台が有する面等の他の面であってもよい。
The base B supports the movable part A. In the example shown in FIG. 1, the base B is installed on a predetermined installation surface. The installation surface is, for example, a floor surface of a room where the
ここで、以下では、説明の便宜上、設置面と直交する方向のうち基台Bから設置面に向かう方向を下又は下方向と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、下方向と反対の方向を上又は上方向と称して説明する。また、以下では、一例として、下方向が、重力方向と一致している場合について説明する。また、以下では、一例として、下方向が、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負方向と一致している場合について説明する。ロボット座標系RCは、ロボット20のロボット座標系のことである。
Here, for convenience of description, a direction from the base B to the installation surface among directions orthogonal to the installation surface will be referred to as a downward direction or a downward direction. In the following, for convenience of explanation, a direction opposite to the downward direction will be referred to as an upward direction or an upward direction. In the following, a case where the downward direction coincides with the direction of gravity will be described as an example. In addition, hereinafter, as an example, a case where the downward direction coincides with the negative direction of the Z axis in the robot coordinate system RC will be described. The robot coordinate system RC is a robot coordinate system of the
接触検出部TSは、図1において図示しない作業者と、図1において図示しない物体Xとのうちのいずれか一方又は両方がロボット20に接触したことを検出する。 The contact detection unit TS detects that one or both of an operator not shown in FIG. 1 and an object X not shown in FIG.
ここで、物体Xには、例えば、配置された位置から能動的に動かない物体、作業者の動きに応じて受動的に動く物体等が含まれている。配置された位置から動かない物体は、例えば、配置された後の冶具、給材された後のワーク、配置された後の道具、配置された後の安全柵、他のロボット等のことである。当該冶具は、ロボット20が作業中に使う冶具のことである。当該ワークは、ロボット20が作業を行う対象となる物体のことである。当該道具は、ロボット20が作業中に使う道具のことである。当該安全柵は、作業者以外の人がロボット20に近づけないようにロボット20の周囲に設置される柵のことである。作業者の動きに応じて受動的に動く物体は、例えば、作業者により給材される前のワーク等の作業者が作業を行う物体、ティーチングペンダント等の作業者が持っている物体のことである。なお、物体Xには、これらに代えて、作業者及びロボット20と異なる他の物体であれば如何なる物体が含まれてもよい。
Here, the object X includes, for example, an object that does not actively move from the arranged position, an object that passively moves according to the movement of the worker, and the like. The objects that do not move from the arranged position are, for example, a jig after being arranged, a work after being supplied, a tool after being arranged, a safety fence after being arranged, another robot, and the like. . The jig is a jig used by the
以下では、一例として、作業者がロボット20に接触する可能性があり、物体Xがロボット20に接触する可能性がない場合について説明する。この場合、接触検出部TSは、作業者がロボット20に接触したことを検出する。
Hereinafter, as an example, a case will be described in which an operator may contact the
接触検出部TSは、例えば、力センサー(力覚センサー)である。この場合、接触検出部TSは、ロボット20に作用した外力を、ロボット20に作業者が接触したか否かを示す接触情報として検出する。これは、作業者がロボット20に接触した場合、ロボット20には、作業者から外力が加えられるからである。ロボット20に作用する外力には、並進力と回転モーメントのうちいずれか一方又は両方が含まれている。並進力は、ロボット20を並進させようとする力のことである。回転モーメントは、ロボット20を回転させようとするモーメントのことである。接触検出部TSは、検出した接触情報をロボット制御装置30に出力する。
The contact detection unit TS is, for example, a force sensor (force sensor). In this case, the contact detection unit TS detects the external force acting on the
図1に示した例では、接触検出部TSは、基台Bと設置面との間に設けられている。すなわち、当該例では、基台Bは、接触検出部TSを介して設置面に設置されている。 In the example shown in FIG. 1, the contact detection unit TS is provided between the base B and the installation surface. That is, in this example, the base B is installed on the installation surface via the contact detection unit TS.
この一例のように、接触検出部TSが力センサーである場合、ロボット制御装置30は、例えば、取得した接触情報に基づいて、ロボット20に作用した外力が予め決められた閾値以上であると判定した場合、作業者がロボット20に接触したと判定する。この閾値を調整することによって、ロボット制御装置30には、ロボット20が把持しようとしている物体とロボット20とが接触したことと、作業者とロボット20とが接触したこととを区別させることができる。
As in this example, when the contact detection unit TS is a force sensor, the
ここで、接触検出部TSにより検出される作業者とロボット20との接触は、作業者とロボット20の一部又は全部の接触を意味する。すなわち、接触検出部TSは、例えば、後述する保護部材DMに作業者が接触した場合、保護部材DMと作業者との接触を検出する。その結果、接触検出部TSは、作業者がロボット20に接触したことを検出する。
Here, the contact between the worker and the
なお、ロボットシステム1は、作業者及び物体Xの両方がロボット20に接触する可能性がある場合において、作業者がロボット20に接触したことと、物体Xがロボット20に接触したこととを区別したい場合、ロボット20への作業者の接触とロボット20への物体Xの接触とを区別して検出することが可能なセンサーを力センサーとともに接触検出部TSとして備える構成であってもよい。当該センサーは、例えば、温度センサー、赤外線センサー、画像処理装置に接続されたカメラ等のことである。これにより、ロボットシステム1では、接触検出部TSが、作業者がロボット20に接触したことと、物体Xがロボット20に接触したこととを区別して検出することができる。また、ロボットシステム1は、作業者及び物体Xの両方がロボット20に接触する可能性がある場合において、作業者がロボット20に接触したことと、物体Xがロボット20に接触したこととを区別したい場合、ロボット20への作業者の接触とロボット20への物体Xの接触とを区別して検出することが可能なセンサーを力センサーに代えて接触検出部TSとして備える構成であってもよい。これにより、ロボットシステム1では、接触検出部TSが、作業者がロボット20に接触したことと、物体Xがロボット20に接触したこととを区別して検出することができる。
Note that the
可動部Aは、基台Bにより第1回動軸AX1周りに回動可能に支持された第1アームA1と、第1アームA1により第2回動軸AX2周りに回動可能に支持された第2アームA2と、第2アームA2により第3回動軸AX3周りに回動可能且つ第3回動軸AX3の軸方向に並進可能に支持されたシャフトSを備える。 The movable part A is supported by a base B so as to be rotatable around a first rotation axis AX1 and by the first arm A1 so as to be rotatable about a second rotation axis AX2. A second arm A2 and a shaft S supported by the second arm A2 so as to be rotatable around the third rotation axis AX3 and to be able to translate in the axial direction of the third rotation axis AX3 are provided.
シャフトSは、円柱形状の軸体である。シャフトSの周表面には、図示しないボールねじ溝とスプライン溝とがそれぞれ形成されている。シャフトSは、この一例において、第2アームA2の端部のうちの第1アームA1と反対側の端部を、上下方向に貫通し、設けられる。ここで、図1に示した第2アームA2には、第2アームA2と別体の後述するカバーCVが取り付けられている。このため、カバーCVの外側からでは、第2アームA2の端部のうちの第1アームA1と反対側の端部を、シャフトSが上下方向に貫通している様子が見えない。図1では、当該端部をシャフトSが上下方向に貫通している様子が、点線によって示されている。 The shaft S is a cylindrical shaft. On the peripheral surface of the shaft S, a ball screw groove and a spline groove (not shown) are respectively formed. In this example, the shaft S is provided by vertically penetrating an end of the second arm A2 opposite to the first arm A1. Here, a cover CV described later, which is separate from the second arm A2, is attached to the second arm A2 shown in FIG. Therefore, from the outside of the cover CV, it cannot be seen that the shaft S vertically passes through the end of the second arm A2 opposite to the first arm A1. In FIG. 1, the manner in which the shaft S penetrates the end in the up-down direction is indicated by a dotted line.
シャフトSの先端には、エンドエフェクター等の外部装置を取り付け可能である。シャフトSの先端は、シャフトSが有する2つの端部のうちの下側の端部のことである。図1に示したシャフトSの先端には、何も取り付けられていない。シャフトSの先端に取り付けられるエンドエフェクターは、例えば、指部によって物体を保持することが可能なエンドエフェクター、空気、磁気による吸着等によって物体を保持可能なエンドエフェクターである。なお、シャフトSの先端に取り付けられるエンドエフェクターは、これらに代えて、物体を保持不可能なエンドエフェクターであってもよい。なお、本実施形態では、物体を保持するとは、物体を持ち上げることが可能な状態にすることを意味する。 An external device such as an end effector can be attached to the tip of the shaft S. The tip of the shaft S is the lower end of the two ends of the shaft S. Nothing is attached to the tip of the shaft S shown in FIG. The end effector attached to the tip of the shaft S is, for example, an end effector that can hold an object by a finger portion, or an end effector that can hold an object by air, magnetism, or the like. Note that the end effector attached to the tip of the shaft S may be an end effector that cannot hold an object, instead. In the present embodiment, to hold the object means to make the object liftable.
第1アームA1は、この一例において、第1回動軸AX1周りに回動し、水平方向に移動する。水平方向は、上下方向と直交する方向である。すなわち、この一例において、水平方向は、ロボット座標系RCにおけるX軸及びY軸によって張られる平面であるXY平面に沿った方向である。なお、水平方向は、上下方向と直交する方向に代えて、上下方向と直交しない方向であってもよい。また、水平方向は、当該XY平面に沿った方向に代えて、当該XY平面に沿っていない方向であってもよい。 In this example, the first arm A1 rotates around the first rotation axis AX1 and moves in the horizontal direction. The horizontal direction is a direction orthogonal to the vertical direction. That is, in this example, the horizontal direction is a direction along an XY plane which is a plane extended by the X axis and the Y axis in the robot coordinate system RC. Note that the horizontal direction may be a direction that is not orthogonal to the vertical direction, instead of the direction orthogonal to the vertical direction. Further, the horizontal direction may be a direction not along the XY plane, instead of the direction along the XY plane.
また、第1アームA1は、基台Bが備える図示しない第1モーターによって第1回動軸AX1周りに回動(駆動)させられる。第1モーターは、第1アームA1を第1回動軸AX1周りに回動させる。すなわち、この一例において、第1回動軸AX1は、第1モーターの回動軸と一致する仮想的な軸のことである。なお、第1回動軸AX1は、第1モーターの回動軸と一致しない仮想的な軸であってもよい。 Further, the first arm A1 is rotated (driven) around the first rotation axis AX1 by a first motor (not shown) of the base B. The first motor rotates the first arm A1 around the first rotation axis AX1. That is, in this example, the first rotation axis AX1 is a virtual axis coinciding with the rotation axis of the first motor. Note that the first rotation axis AX1 may be a virtual axis that does not coincide with the rotation axis of the first motor.
第2アームA2は、この一例において、第2回動軸AX2周りに回動し、水平方向に移動する。第2アームA2は、第2アームA2が備える図示しない第2モーターによって第2回動軸AX2周りに回動させられる。第2モーターは、第2アームA2を第2回動軸AX2周りに回動させる。すなわち、この一例において、第2回動軸AX2は、第2モーターの回動軸と一致する仮想的な軸のことである。なお、第2回動軸AX2は、第2モーターの回動軸と一致しない仮想的な軸であってもよい。 In this example, the second arm A2 rotates around the second rotation axis AX2 and moves in the horizontal direction. The second arm A2 is rotated around the second rotation axis AX2 by a second motor (not shown) of the second arm A2. The second motor rotates the second arm A2 around the second rotation axis AX2. That is, in this example, the second rotation axis AX2 is a virtual axis coinciding with the rotation axis of the second motor. The second rotation axis AX2 may be a virtual axis that does not coincide with the rotation axis of the second motor.
また、第2アームA2は、図示しない第3モーター及び図示しない第4モーターを備え、シャフトSを支持する。第3モーターは、シャフトSのボールねじ溝の外周部に設けられたボールねじナットをタイミングベルト等で回動させる。これにより、第3モーターは、シャフトSを上下方向に移動(昇降)させる。第4モーターは、シャフトSのスプライン溝の外周部に設けられたボールスプラインナットをタイミングベルト等で回動させる。これにより、第4モーターは、シャフトSを第3回動軸AX3周りに回動させる。すなわち、第3回動軸AX3は、シャフトSの中心軸と一致する仮想的な軸のことである。なお、第3回動軸AX3は、シャフトSの中心軸と一致しない仮想的な軸であってもよい。 The second arm A2 includes a third motor (not shown) and a fourth motor (not shown), and supports the shaft S. The third motor rotates a ball screw nut provided on an outer peripheral portion of the ball screw groove of the shaft S with a timing belt or the like. Thus, the third motor moves (elevates) the shaft S in the vertical direction. The fourth motor rotates a ball spline nut provided on an outer peripheral portion of the spline groove of the shaft S with a timing belt or the like. Thus, the fourth motor rotates the shaft S around the third rotation axis AX3. That is, the third rotation axis AX3 is a virtual axis coinciding with the central axis of the shaft S. Note that the third rotation axis AX3 may be a virtual axis that does not coincide with the central axis of the shaft S.
また、第2アームA2には、前述した通り、第2アームA2と別体であるカバーCVが取り付けられている。カバーCVは、シャフトSの上側突出部位を覆う。シャフトSの上側突出部位は、シャフトSが有する部位のうち第2アームA2から上側に向かって突出する部位のことである。第3回動軸AX3に沿った方向におけるシャフトSの上側突出部位の長さは、シャフトSの上下動によって変化する。このため、カバーCVは、シャフトSが上側に動ける限界位置までシャフトSが上側に動いた場合であっても、シャフトSの上側突出部位の全体を覆うことが可能な大きさのカバーである。 As described above, the cover CV that is separate from the second arm A2 is attached to the second arm A2. The cover CV covers an upper projecting portion of the shaft S. The upper projecting portion of the shaft S is a portion of the shaft S that projects upward from the second arm A2. The length of the upper protruding portion of the shaft S in the direction along the third rotation axis AX3 changes due to the vertical movement of the shaft S. For this reason, the cover CV is a cover large enough to cover the entire upper protruding portion of the shaft S even when the shaft S moves upward to the limit position where the shaft S can move upward.
また、カバーCVは、図1に示した例では、シャフトSの上側突出部位とともに、第2アームA2上に設けられている他の部材を覆っている。すなわち、当該例では、前述の第2モーター、第3モーター、第4モーターのそれぞれは、第2アームA2とカバーCVとによって囲まれた空間内に設けられている。なお、カバーCVは、当該他の部材を覆うカバーと別体であってもよい。この場合、ロボット20は、当該他の部材を覆うカバーを備えない構成であってもよい。
Further, in the example shown in FIG. 1, the cover CV covers other members provided on the second arm A2 together with the upper projecting portion of the shaft S. That is, in this example, each of the above-described second motor, third motor, and fourth motor is provided in a space surrounded by the second arm A2 and the cover CV. Note that the cover CV may be separate from the cover that covers the other member. In this case, the
第2アームA2にカバーCVが取り付けられているため、シャフトSの上側突出部位には、カバーCVの外側から作業者及び物体Xが接触し辛い。これにより、ロボット20は、シャフトSの上側突出部位に対して作業者が接触してしまうこと(例えば、作業者がシャフトSの上側突出部位に対して接触してしまうこと等)と、シャフトSの上側突出部位に対して物体Xが接触してしまうこと(例えば、作業者が持ち歩いているティーチングペンダントがシャフトSの上側突出部位に対して接触してしまうこと等)とのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。また、第2アームA2にカバーCVが取り付けられているため、ロボット20は、シャフトSの上側突出部位と第2アームとの間に作業者の指、作業者が装着している衣服、作業者が持っている物体X等が挟まれてしまうことを抑制することができる。すなわち、ロボット20は、カバーCVを備えることにより、シャフトSの一部に作業者が接触してしまうことと、シャフトSの一部に物体Xが接触してしまうことを抑制することとのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。なお、作業者が装着している衣服は、作業者に含まれる構成であってもよく、作業者が持っている物体Xに含まれる構成であってもよい。
Since the cover CV is attached to the second arm A2, it is difficult for the worker and the object X to come into contact with the upper projecting portion of the shaft S from outside the cover CV. As a result, the
また、第2アームA2には、シャフトSの下側突出部位の一部を覆う保護部材DMが設けられている。シャフトSの下側突出部位は、シャフトSが有する部位のうち第2アームA2から下側に向かって突出する部位のことである。 Further, the second arm A2 is provided with a protection member DM that covers a part of the lower projecting portion of the shaft S. The lower protruding portion of the shaft S is a portion of the shaft S that protrudes downward from the second arm A2.
以下では、一例として、保護部材DMが、シャフトSの下側突出部位の側面の一部を覆う筒状の部材である場合について説明する。シャフトSの下側突出部位の側面は、シャフトSの下側突出部位が有する面のうち、シャフトSの軸方向と直交する方向に位置する面のことである。すなわち、この一例では、シャフトSの下側突出部位は、保護部材DMの内側に挿通されている。この場合、保護部材DMの内径は、シャフトSの外径よりも僅かに大きい構成であってもよく、シャフトSの外径よりも十分に大きい構成であってもよい。保護部材DMの内径がシャフトSの外径よりも僅かに大きい場合、保護部材DMの内径は、例えば、シャフトSの外径よりも0.1〜1ミリメートル程度大きい。すなわち、この場合、保護部材DMとシャフトSとの間には、間隙がほぼ存在しない。保護部材DMとシャフトSとの間に間隙が存在しない場合、保護部材DMの内側には、摩擦係数を低くするグリース等の潤滑油が塗布される等の摩擦係数を低くする何らかの対策が施されることが望ましい。また、このような対策の他の例は、保護部材DMの材質を、摩擦係数が低い材質とすることである。一方、保護部材DMの内径がシャフトSの外径よりも十分に大きい場合、保護部材DMの内径は、例えば、シャフトSの外径よりも1ミリメートル以上大きい。すなわち、この場合、保護部材DMとシャフトSとの間には、間隙が存在する。以下では、一例として、保護部材DMの内径がシャフトSの外径よりも十分に大きい場合について説明する。 Hereinafter, as an example, a case will be described in which the protection member DM is a cylindrical member that covers a part of the side surface of the lower protruding portion of the shaft S. The side surface of the lower protruding portion of the shaft S is a surface of the lower protruding portion of the shaft S that is located in a direction orthogonal to the axial direction of the shaft S. That is, in this example, the lower projecting portion of the shaft S is inserted inside the protection member DM. In this case, the inner diameter of the protection member DM may be slightly larger than the outer diameter of the shaft S, or may be sufficiently larger than the outer diameter of the shaft S. When the inner diameter of the protection member DM is slightly larger than the outer diameter of the shaft S, the inner diameter of the protection member DM is, for example, about 0.1 to 1 mm larger than the outer diameter of the shaft S. That is, in this case, there is almost no gap between the protection member DM and the shaft S. If there is no gap between the protection member DM and the shaft S, some measures to reduce the friction coefficient such as application of lubricating oil such as grease for reducing the friction coefficient are taken inside the protection member DM. Is desirable. Another example of such a measure is to use a material having a low friction coefficient for the material of the protection member DM. On the other hand, when the inner diameter of the protection member DM is sufficiently larger than the outer diameter of the shaft S, the inner diameter of the protection member DM is, for example, 1 mm or more larger than the outer diameter of the shaft S. That is, in this case, a gap exists between the protection member DM and the shaft S. Hereinafter, a case where the inner diameter of the protection member DM is sufficiently larger than the outer diameter of the shaft S will be described as an example.
また、保護部材DMは、第1部位EG1と、第2部位EG2を有する。 Further, the protection member DM has a first portion EG1 and a second portion EG2.
第1部位EG1は、保護部材DMが有する部位のうち第2アームA2の予め決められた部位に取り付けられる部位のことである。この一例では、保護部材DMが筒状の部材である。この場合、保護部材DMの第1部位EG1は、例えば、保護部材DMが有する2つの端部のうちの上側の端部のことである。また、当該場合、第2アームA2の予め決められた部位は、例えば、第2アームA2の下面のうちシャフトSが通る開口部を取り囲む部位である。なお、第2アームA2の予め決められた部位は、これに代えて、第2アームA2の他の部位であってもよい。また、第1部位EG1は、保護部材DMが有する2つの端部のうちの上側の端部に代えて、保護部材DMが有する部位のうち第2部位EG2と異なる部位であれば他の部位であってもよい。この場合、第1部位EG1は、第1部位EG1を支持する部材によって第2アームA2に取り付けられる。また、第1部位EG1とシャフトSとの間には、ベアリングが設けられる構成であってもよい。 The first portion EG1 is a portion attached to a predetermined portion of the second arm A2 among the portions of the protection member DM. In this example, the protection member DM is a cylindrical member. In this case, the first portion EG1 of the protection member DM is, for example, an upper end of two ends of the protection member DM. In this case, the predetermined part of the second arm A2 is, for example, a part of the lower surface of the second arm A2 that surrounds the opening through which the shaft S passes. The predetermined part of the second arm A2 may be another part of the second arm A2 instead. In addition, the first portion EG1 is not the upper end of the two ends of the protection member DM but is another portion of the portion of the protection member DM that is different from the second portion EG2. There may be. In this case, the first portion EG1 is attached to the second arm A2 by a member that supports the first portion EG1. Further, a configuration may be employed in which a bearing is provided between the first portion EG1 and the shaft S.
第2部位EG2は、保護部材DMが有する部位のうちシャフトSの予め決められた部位に取り付けられる部位のことである。この一例では、保護部材DMが筒状の部材である。この場合、第2部位EG2は、保護部材DMが有する2つの端部のうち下側の端部のことである。また、当該場合、シャフトSの予め決められた部位は、シャフトSの先端である。ただし、第2部位EG2は、シャフトSの先端のうちエンドエフェクターの取り付けを邪魔しない位置に取り付けられることが望ましい。なお、シャフトSの予め決められた部位は、これに代えて、シャフトSの他の部位であってもよい。また、第2部位EG2は、保護部材DMが有する2つの端部のうちの下側の端部に代えて、保護部材DMが有する部位のうち第1部位EG1と異なる部位であれば他の部位であってもよい。 The second part EG2 is a part that is attached to a predetermined part of the shaft S among the parts of the protection member DM. In this example, the protection member DM is a cylindrical member. In this case, the second portion EG2 is a lower end of the two ends of the protection member DM. In this case, the predetermined portion of the shaft S is the tip of the shaft S. However, it is desirable that the second portion EG2 be mounted at a position on the tip of the shaft S that does not hinder the mounting of the end effector. The predetermined part of the shaft S may be another part of the shaft S instead. In addition, the second portion EG2 is replaced with another lower portion of the two ends of the protection member DM as long as the portion is different from the first portion EG1 of the portions of the protection member DM. It may be.
ここで、この一例では、前述した通り、第1部位EG1が第2アームA2に取り付けられている。この場合、第2部位EG2は、シャフトSとともに回動してしまわないようにシャフトSに取り付けられる必要がある。これは、シャフトSの回動によって保護部材DMが捻じれてしまわないようにするためである。例えば、第2部位EG2は、シャフトSの先端から予め決められた長さだけ上側の円周に沿って形成された溝と嵌合する凸部が内面に形成されている構成であってもよい。この場合、第2部位EG2は、当該凸部を当該溝に引っ掛けることによってシャフトSに取り付けられる。このように第2部位EG2をシャフトSに取り付けると、当該溝が当該円周に沿って形成されているため、第2部位EG2は、シャフトSとともに回動することがない。更に、第2部位EG2は、ベアリングを介してシャフトSの先端に取り付けられる構成であってもよい。この場合、第2部位EG2は、ベアリングの外周に固定される。そして、ベアリングは、当該溝に嵌められる。これにより、ロボット20は、第2部位EG2とシャフトSとの接触によってシャフトSが摩耗してしまうことを抑制することができる。また、ロボット20は、このような摩耗によってシャフトSを駆動するために必要なエネルギーが増大してしまうことを抑制することができる。また、第2部位EG2は、シャフトSに取り付けられない構成であってもよい。
Here, in this example, as described above, the first portion EG1 is attached to the second arm A2. In this case, the second portion EG2 needs to be attached to the shaft S so as not to rotate with the shaft S. This is to prevent the protection member DM from being twisted by the rotation of the shaft S. For example, the second portion EG2 may have a configuration in which a convex portion that fits into a groove formed along the upper circumference by a predetermined length from the tip of the shaft S is formed on the inner surface. . In this case, the second portion EG2 is attached to the shaft S by hooking the projection on the groove. When the second part EG2 is attached to the shaft S in this manner, the second part EG2 does not rotate with the shaft S because the groove is formed along the circumference. Further, the second portion EG2 may be configured to be attached to the tip of the shaft S via a bearing. In this case, the second portion EG2 is fixed to the outer periphery of the bearing. Then, the bearing is fitted into the groove. Thereby, the
なお、第1部位EG1は、第2アームA2に取り付けられず、保護部材DMの弾性によって第2アームA2の下面に押し当てられる構成であってもよい。この場合、第1部位EG1が第2アームA2に固定されていないため、第2部位EG2は、シャフトSとともに回動するようにシャフトSの先端に取り付けられる構成であってもよい。ただし、第1部位EG1が保護部材DMの弾性によって第2アームA2の下面に押し当てられている場合、保護部材DMと第2アームA2の下面との間には、摩擦係数を低くするグリース等の潤滑油が塗布される等の摩擦係数を低くする何らかの対策が施されることが望ましい。また、このような対策の他の例は、保護部材DMの材質を、摩擦係数が低い材質とすることである。また、当該場合、第1部位EG1とシャフトSとの間には、ベアリングが設けられることが望ましい。これにより、ロボット20は、第1部位EG1とシャフトSとの接触によってシャフトSが摩耗してしまうことを抑制することができる。また、ロボット20は、このような摩耗によってシャフトSを駆動するために必要なエネルギーが増大してしまうことを抑制することができる。また、第1部位EG1は、第2アームA2に取り付けられず、且つ、保護部材DMの弾性によって第2アームA2の下面に押し当てられない構成であってもよい。この場合、第1部位EG1とシャフトSとの間には、ベアリングが設けられることが望ましい。
Note that the first portion EG1 may not be attached to the second arm A2, but may be configured to be pressed against the lower surface of the second arm A2 by the elasticity of the protection member DM. In this case, since the first portion EG1 is not fixed to the second arm A2, the second portion EG2 may be configured to be attached to the tip of the shaft S so as to rotate with the shaft S. However, when the first portion EG1 is pressed against the lower surface of the second arm A2 by the elasticity of the protection member DM, grease or the like that reduces the friction coefficient between the protection member DM and the lower surface of the second arm A2. It is desirable to take some measures to lower the coefficient of friction, such as applying a lubricating oil. Another example of such a measure is to use a material having a low friction coefficient for the material of the protection member DM. In this case, a bearing is desirably provided between the first portion EG1 and the shaft S. Thereby, the
ここで、第3回動軸AX3に沿った方向におけるシャフトSの下側突出部位の長さは、第3回動軸AX3に沿った方向におけるシャフトSの上側突出部位の長さと同様に、シャフトSの上下動によって変化する。このため、この一例における保護部材DMは、シャフトSの軸方向に伸縮する筒状の部材である。すなわち、第3回動軸AX3に沿った方向における保護部材DMの長さは、シャフトSの上下動に伴って変化する。 Here, the length of the lower protruding portion of the shaft S in the direction along the third rotation axis AX3 is the same as the length of the upper protruding portion of the shaft S in the direction along the third rotation axis AX3. It changes with the vertical movement of S. For this reason, the protection member DM in this example is a cylindrical member that expands and contracts in the axial direction of the shaft S. That is, the length of the protection member DM in the direction along the third rotation axis AX3 changes as the shaft S moves up and down.
保護部材DMがシャフトSの上下動に伴ってシャフトSの軸方向に伸縮するため、ロボット20は、保護部材DMを破断させてしまうことなく、シャフトSを上下に動かすことができる。このような保護部材DMの構成の具体例については、後述する。
Since the protection member DM expands and contracts in the axial direction of the shaft S as the shaft S moves up and down, the
保護部材DMをロボット20が備えるため、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位には、保護部材DMの外側から作業者及び物体Xが接触し辛い。これにより、ロボット20は、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して作業者が接触してしまうこと(例えば、作業者がシャフトSの上側突出部位に対して接触してしまうこと等)と、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して物体Xが接触してしまうこと(例えば、作業者が持ち歩いているティーチングペンダントがシャフトSの上側突出部位に対して接触してしまうこと等)とのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。また、保護部材DMをロボット20が備えるため、ロボット20は、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位と第2アームA2との間に作業者の指、作業者が装着している衣服、作業者が持っている物体X等が挟まれてしまうことを抑制することができる。
Since the
なお、保護部材DMは、上記において説明したような筒状の部材に代えて、シャフトSの下側突出部位の一部を覆う他の部材であってもよい。 Note that the protection member DM may be another member that covers a part of the lower projecting portion of the shaft S, instead of the cylindrical member described above.
ロボット制御装置30は、予め記憶された動作プログラムに基づく制御によってロボット20に予め決められた作業を行わせる。
The
ここで、ロボット制御装置30は、ロボット20と有線又は無線によって通信可能に接続されている。
Here, the
また、ロボット制御装置30は、人協働ロボットとしてロボット20を動作させるために必要な各種の機能を有する。当該各種の機能には、ロボット20の周囲においてロボット20とともに作業を行う作業者に対してロボット20が接触してしまうことを抑制する機能等の、ロボット20の周囲においてロボット20とともに作業を行う作業者の安全性を高める機能が含まれている。ロボット制御装置30は、例えば、このような機能の1つとして、ロボット制御装置30が備えるプロセッサーに異常が発生した場合において、意図しない動作をロボット20に行わせてしまうことを抑制する機能を有する。この機能を実現させるため、ロボット制御装置30は、図2に示したように、2つのプロセッサーを備えている。
In addition, the
図2は、ロボット制御装置30のハードウェア構成の一例を示す図である。ロボット制御装置30は、例えば、第1プロセッサー31と、第2プロセッサー32と、メモリー33と、通信部34を備える。これらの構成要素は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。また、ロボット制御装置30は、通信部34を介してロボット20と通信を行う。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
第1プロセッサー31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。なお、第1プロセッサー31は、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の他のプロセッサーであってもよい。第1プロセッサー31は、メモリー33に格納された各種のプログラムを実行する。これにより、第1プロセッサー31は、ロボット20が備える可動部Aを動作させ、ロボット20に予め決められた作業を行わせる。また、第1プロセッサーは、第2プロセッサー32に異常が発生した場合、可動部Aの動作を停止する。これにより、ロボット制御装置30は、第2プロセッサー32に異常が発生した場合であっても、意図しないロボット20の動作によって、ロボット20とともに作業を行っている作業者に対してロボット20が接触してしまうことを抑制することができる。その結果、ロボット制御装置30は、ロボット20の安全性を向上させることができ、ロボット20を人協働ロボットとして動作させることができる。ここで、第2プロセッサー32に発生する異常は、例えば、発熱、漏電等による第2プロセッサー32の一部又は全部の故障、断線等による第2プロセッサー32への電力供給の停止等である。
The
第2プロセッサー32は、例えば、CPUである。なお、第2プロセッサー32は、FPGA等の他のプロセッサーであってもよい。第2プロセッサー32は、メモリー33に格納された各種のプログラムを実行する。これにより、第2プロセッサー32は、ロボット20が備える可動部Aを動作させ、ロボット20に予め決められた作業を行わせる。また、第2プロセッサー32は、第1プロセッサー31に異常が発生した場合、可動部Aの動作を停止する。これにより、ロボット制御装置30は、第1プロセッサー31に異常が発生した場合であっても、意図しないロボット20の動作によって、ロボット20とともに作業を行っている作業者に対してロボット20が接触してしまうことを抑制することができる。その結果、ロボット制御装置30は、ロボット20の安全性を向上させることができ、ロボット20を人協働ロボットとして動作させることができる。ここで、第1プロセッサー31に発生する異常は、例えば、発熱、漏電等による第1プロセッサー31の一部又は全部の故障、断線等による第1プロセッサー31への電力供給の停止等である。
The
メモリー33は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、メモリー33は、ロボット制御装置30に内蔵されるものに代えて、USB(Universal Serial Bus)等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。メモリー33は、ロボット制御装置30が処理する各種の情報、各種の画像、動作プログラム等を格納する。
The
通信部34は、例えば、USB等のデジタル入出力ポート、イーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
The
なお、ロボット制御装置30は、キーボード、マウス、タッチパッド等の入力装置を備える構成であってもよい。また、ロボット制御装置30は、液晶ディスプレイパネル、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネル等を備えた表示装置を備える構成であってもよい。
Note that the
図2において説明したように、ロボット制御装置30は、第1プロセッサー31と、第2プロセッサー32との2つのプロセッサーを備えている。そして、ロボット制御装置30では、これら2つのプロセッサーが、互いに異常が発生しているか否かを監視し、一方に異常が発生した場合、ロボット20の動作を停止させる。これにより、ロボット制御装置30は、意図しない動作をロボット20に行わせてしまうことを抑制することができる。その結果、ロボット制御装置30は、ロボット20を人協働ロボットとして、より安全に動作させることができる。
As described in FIG. 2, the
なお、図1に示した例では、ロボット制御装置30は、ロボット20の外側に設置されているが、これに代えて、ロボット20に内蔵される構成であってもよい。
In the example illustrated in FIG. 1, the
<保護部材の構成の具体例>
以下、保護部材DMの構成の具体例について説明する。なお、以下において説明する保護部材DMの構成の具体例は、一例に過ぎない。このため、保護部材DMは、以下において説明する構成に代えて、他の構成を有していてもよい。
<Specific example of configuration of protective member>
Hereinafter, a specific example of the configuration of the protection member DM will be described. The specific example of the configuration of the protection member DM described below is merely an example. For this reason, the protection member DM may have another configuration instead of the configuration described below.
まず、保護部材DMの中心軸に沿った保護部材DMの伸縮性に関する保護部材DMの構成について説明する。前述した通り、保護部材DMは、シャフトSの上下動に伴ってシャフトSの軸方向に伸縮する。このため、保護部材DMは、保護部材DMの中心軸に沿った方向に伸縮性を有する材質と構造とのいずれか一方又は両方によって形成される構成であってもよい。この場合、例えば、図3に示したように、保護部材DMは、筒状の部材であり、且つ、網目状の構造を有している。図3は、保護部材DMの構成の一例を示す図である。図3に示したように、保護部材DMが網目状の構造を有している場合、保護部材DMの材質は、伸縮しない、又は、ほぼ伸縮しない材質であってもよい。このため、図3に示した例では、保護部材DMの材質は、カーボンである。また、図3に示した網目状の構造は、網の目が六角形の構造(すなわち、ハニカム構造)である。図3に示した保護部材DMの網の目の大きさは、作業者の指が入らない程度の大きさであることが望ましいが、作業者の指が入る大きさであってもよい。なお、保護部材DMの材質は、図4に示した例のように、ナイロン等の伸縮性を有する材質であってもよい。図4は、保護部材DMの構成の他の例を示す図である。図4に示した例でも、保護部材DMは、筒状の部材であり、且つ、網目状の構造を有している。図4に示した網目状の構造は、網の目が四角形(矩形)の構造である。図4に示した保護部材DMの網の目の大きさは、作業者の指が入らない程度の大きさであることが望ましいが、作業者の指が入る大きさであってもよい。 First, the configuration of the protection member DM relating to the elasticity of the protection member DM along the central axis of the protection member DM will be described. As described above, the protection member DM expands and contracts in the axial direction of the shaft S as the shaft S moves up and down. For this reason, the protection member DM may be configured to be made of one or both of a material and a structure having elasticity in a direction along the central axis of the protection member DM. In this case, for example, as shown in FIG. 3, the protection member DM is a tubular member and has a mesh-like structure. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the protection member DM. As shown in FIG. 3, when the protective member DM has a mesh-like structure, the material of the protective member DM may be a material that does not expand or contract or almost does not expand and contract. For this reason, in the example shown in FIG. 3, the material of the protection member DM is carbon. The mesh structure shown in FIG. 3 is a structure in which the mesh is hexagonal (that is, a honeycomb structure). The mesh size of the protection member DM shown in FIG. 3 is desirably a size that does not allow a worker's finger to enter, but may be a size that allows a worker's finger to enter. The material of the protection member DM may be an elastic material such as nylon, as in the example shown in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the configuration of the protection member DM. Also in the example shown in FIG. 4, the protection member DM is a cylindrical member and has a mesh-like structure. The mesh structure shown in FIG. 4 is a structure in which the mesh is a square (rectangle). The size of the mesh of the protection member DM shown in FIG. 4 is desirably a size that does not allow the operator's finger to enter, but may be a size that allows the operator's finger to enter.
また、保護部材DMは、網目状の構造を有する構成に代えて、保護部材DMの中心軸に沿った方向に伸縮性を有する他の構造を有する構成であってもよい。例えば、保護部材DMは、テレスコピック機構によって保護部材DMの中心軸に沿った方向に伸縮する構造を有する構成であってもよい。この場合、保護部材DMの材質は、プラスチック、アクリル、金属、カーボン等であるが、これらに限られるわけではない。また、例えば、保護部材DMは、ロールカーテン等が有する巻き上げ機構によって保護部材DMの中心軸に沿った方向に伸縮する構造を有する構成であってもよい。この場合、保護部材DMの材質は、樹脂、紙、布等であるが、これらに限られるわけではない。また、例えば、保護部材DMは、保護部材DMの中心軸に沿った伸縮性を有し、網の目を有さない筒状のゴム等である構成であってもよい。 Further, the protection member DM may be configured to have another structure having elasticity in a direction along the central axis of the protection member DM, instead of the configuration having the mesh structure. For example, the protection member DM may be configured to have a structure that expands and contracts in a direction along the central axis of the protection member DM by a telescopic mechanism. In this case, the material of the protection member DM is plastic, acrylic, metal, carbon, or the like, but is not limited thereto. Further, for example, the protection member DM may have a structure having a structure that expands and contracts in a direction along the central axis of the protection member DM by a winding mechanism of a roll curtain or the like. In this case, the material of the protection member DM is resin, paper, cloth, or the like, but is not limited thereto. Further, for example, the protection member DM may have a configuration in which the protection member DM has elasticity along the central axis of the protection member DM and is a tubular rubber or the like having no mesh.
また、例えば、保護部材DMは、蛇腹式のチューブであってもよい。また、例えば、保護部材DMは、ある基準となる仮想的な軸とそれぞれの中心軸とが一致するように当該仮想的な軸に沿って並べられた複数のリングを有し、並べられた複数のリングにおいて隣接するリング同士がゴム等の伸縮性を有する素材によって接続された部材であってもよい。この場合、保護部材DMでは、当該素材の伸縮性によって、隣接するリング間の距離が変化する。これにより、保護部材DMは、保護部材DMの中心軸に沿った方向に伸縮する。 Further, for example, the protection member DM may be a bellows-type tube. Further, for example, the protection member DM includes a plurality of rings arranged along the virtual axis so that a certain virtual axis coincides with each central axis, and the plurality of arranged In the above-mentioned ring, adjacent rings may be members connected by an elastic material such as rubber. In this case, in the protection member DM, the distance between adjacent rings changes due to the elasticity of the material. Thereby, the protection member DM expands and contracts in a direction along the central axis of the protection member DM.
また、例えば、保護部材DMは、第2アームA2の下面からシャフトSの下側突出部位の側面に沿って噴射される流体であってもよい。当該流体は、例えば、空気、ガス、水等である。この場合、保護部材DMは、当該流体がシャフトSの先端よりも下側にまで噴射される。また、この場合、保護部材DMは、噴射された当該流体のうち、シャフトSの下側突出部位の側面を覆っている部分の流体と見做すことができる。このように見做した場合、保護部材DMは、シャフトSの上下動に伴ってシャフトSの軸方向に伸縮する。また、当該流体が保護部材DMである場合、作業者及び物体X等は、当該流体の圧力によって、シャフトSの下側突出部位に接触し辛い。これにより、ロボット20は、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して作業者が接触してしまうこと(例えば、作業者がシャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して接触してしまうこと等)と、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して物体Xが接触してしまうこと(例えば、作業者が持ち歩いているティーチングペンダントがシャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位に対して接触してしまうこと等)とのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。また、保護部材DMをロボット20が備えるため、ロボット20は、シャフトSの下側突出部位のうち保護部材DMによって覆われている部位と第2アームA2との間に作業者の指、作業者が装着している衣服、作業者が持っている物体X等が挟まれてしまうことを抑制することができる。すなわち、ロボット20は、保護部材DMを備えることにより、シャフトSの一部に作業者が接触してしまうことと、シャフトSの一部に物体Xが接触してしまうことを抑制することとのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。
Further, for example, the protection member DM may be a fluid that is ejected from the lower surface of the second arm A2 along the side surface of the lower projecting portion of the shaft S. The fluid is, for example, air, gas, water, or the like. In this case, the fluid is ejected from the protection member DM to a position lower than the tip of the shaft S. In this case, the protection member DM can be regarded as the fluid of the portion of the injected fluid that covers the side surface of the lower protruding portion of the shaft S. In this case, the protection member DM expands and contracts in the axial direction of the shaft S as the shaft S moves up and down. Further, when the fluid is the protection member DM, the worker, the object X, and the like hardly contact the lower projecting portion of the shaft S due to the pressure of the fluid. As a result, the
次に、保護部材DMの径方向に沿った保護部材DMの伸縮性に関する保護部材DMの構成について説明する。例えば、シャフトSの径方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合における保護部材DMの伸縮率は、シャフトSの軸方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合における保護部材DMの伸縮率よりも小さいことが望ましい。この場合、保護部材DMは、シャフトSの軸方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合よりも、シャフトSの径方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合の方が変形しにくい。すなわち、当該場合、保護部材DMは、径方向に対してほぼ伸縮せず、軸方向に沿って伸縮する。これにより、保護部材DMは、シャフトSとの間に間隙が存在した場合において、作業者との接触によって保護部材DMがシャフトSに接触してしまうことと、物体Xとの接触によって保護部材DMがシャフトSに接触してしまうこととのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。その結果、ロボット20は、保護部材DMとシャフトSとの接触によって保護部材DMとシャフトSとのいずれか一方又は両方が摩耗してしまうことを抑制することができる。ここで、第1力は、保護部材DMに作用した、ある大きさの外力のことである。また、伸縮率は、例えば、伸縮前の長さに対する伸縮した長さの比、すなわち、ひずみによって表されるが、これに限られるわけではない。なお、シャフトSの径方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合における保護部材DMの伸縮率は、これに代えて、シャフトSの軸方向に沿って保護部材DMに第1力が作用した場合における保護部材DMの伸縮率以上であってもよい。
Next, the configuration of the protection member DM relating to the elasticity of the protection member DM along the radial direction of the protection member DM will be described. For example, the expansion / contraction rate of the protection member DM when the first force acts on the protection member DM along the radial direction of the shaft S is the same as that when the first force acts on the protection member DM along the axis direction of the shaft S. Desirably, it is smaller than the expansion and contraction rate of the protection member DM. In this case, the protection member DM is more effective when the first force acts on the protection member DM along the radial direction of the shaft S than when the first force acts on the protection member DM along the axial direction of the shaft S. It is harder to deform. That is, in this case, the protection member DM does not substantially expand and contract in the radial direction, but expands and contracts in the axial direction. Accordingly, when there is a gap between the protection member DM and the shaft S, the protection member DM comes into contact with the shaft S due to contact with an operator, and the protection member DM contacts with the object X. Contact with the shaft S can be suppressed. As a result, the
また、例えば、保護部材DMの材質は、保護部材DMの側面をシャフトSに向かって押した場合における保護部材DMのたわみが、保護部材DMに力が加わっていない場合における保護部材DMとシャフトSとの間の幅よりも小さくなる材質であることが望ましい。このような材質としては、例えば、アクリル、カーボン、金属等が挙げられる。これにより、保護部材DMは、シャフトSとの間に間隙が存在した場合において、作業者との接触によって保護部材DMがシャフトSに接触してしまうことと、作業者との接触によって保護部材DMがシャフトSに接触してしまうこととのうちいずれか一方又は両方を抑制することができる。その結果、ロボット20は、保護部材DMとシャフトSとの接触によって保護部材DMとシャフトSとのいずれか一方又は両方が摩耗してしまうことを抑制することができる。なお、保護部材DMの材質は、これに代えて、保護部材DMの側面をシャフトSに向かって押した場合における保護部材DMのたわみが、保護部材DMに力が加わっていない場合における保護部材DMとシャフトSとの間の幅以上となる材質であってもよい。また、例えば、保護部材DMの構造は、保護部材DMの側面をシャフトSに向かって押した場合における保護部材DMのたわみが、保護部材DMに力が加わっていない場合における保護部材DMとシャフトSとの間の幅よりも小さくなる構造であってもよく、保護部材DMに力が加わっていない場合における保護部材DMとシャフトSとの間の幅よりも小さくなる構造ではなくてもよい。
Further, for example, the material of the protection member DM is such that the bending of the protection member DM when the side surface of the protection member DM is pushed toward the shaft S is different from the protection member DM and the shaft S when the force is not applied to the protection member DM. It is desirable that the material be smaller than the width between them. Examples of such a material include acrylic, carbon, and metal. Accordingly, when there is a gap between the protection member DM and the shaft S, the protection member DM comes into contact with the shaft S due to contact with an operator, and the protection member DM contacts with the worker. Contact with the shaft S can be suppressed. As a result, the
以上のような材質、構造等によって、保護部材DMは、作業者がシャフトSの下側突出部位に接触してしまうこと(例えば、作業者がシャフトSの下側突出部位に接触してしまうこと等)と、物体XがシャフトSの下側突出部位に接触してしまうこと(例えば、作業者が持ち歩いているティーチングペンダントがシャフトSの下側突出部位に接触してしまうこと等)とを抑制することができる。その結果、ロボット20は、より安全に作業者とともに作業を行うことができる。
Due to the above-described materials, structures, and the like, the protection member DM causes the worker to come into contact with the lower projecting portion of the shaft S (for example, the worker contacts the lower projecting portion of the shaft S). And the like, and that the object X comes into contact with the lower projecting portion of the shaft S (for example, the teaching pendant carried by the worker comes into contact with the lower projecting portion of the shaft S). can do. As a result, the
<保護部材DMの変形例>
上記において説明した保護部材DMは、シャフトSの下側突出部位の一部を覆う構成に代えて、シャフトSの下側突出部位の一部とともに、エンドエフェクターを取り付ける部分以外の可動部Aの他の部位の一部又は全部を覆う構成であってもよい。例えば、保護部材DMが、可動部Aの全体を覆う場合、ロボット20は、第1アームA1と第2アームA2との間等に、作業者の指、作業者が装着している衣服、作業者が持っている物体X等が挟まってしまうことを抑制することができる。なお、この場合、前述のカバーCVは、第2アームA2に設けられていない構成であってもよい。
<Modification of protection member DM>
The protection member DM described above is configured to cover a part of the lower protruding portion of the shaft S instead of covering a part of the lower protruding portion of the shaft S, and to include a part of the movable portion A other than a portion to which the end effector is attached together with the lower protruding portion of the shaft S. May be configured to cover a part or all of the part. For example, when the protection member DM covers the whole of the movable part A, the
また、上記において説明した保護部材DMは、導電性を有する材質で構成されてもよい。これにより、ロボット20は、保護部材DMに静電気が帯電してしまうことを抑制することができる。また、この場合、接触検出部TSは、作業者が保護部材DMと接触した場合に生じる静電容量の変化に基づいて、作業者と可動部Aとの接触を検出してもよい。
Further, the protection member DM described above may be made of a conductive material. Thereby, the
また、上記において説明した保護部材DMのうち、カーボンによって構成された保護部材DMは、材質の一部にカーボンを含む構成であってもよく、全ての部分がカーボンによって構成されてもよい。 In addition, among the protective members DM described above, the protective member DM made of carbon may have a configuration in which carbon is included in a part of the material, or all parts may be made of carbon.
なお、上記において説明した下方向は、重力方向と一致していない構成であってもよい。また、上記において説明した下方向は、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負方向と一致していない構成であってもよい。 Note that the downward direction described above may have a configuration that does not coincide with the direction of gravity. Further, the above-described downward direction may not be the same as the negative direction of the Z-axis in the robot coordinate system RC.
また、上記において説明した接触検出部TSは、基台Bと設置面との間に設けられる構成に代えて、ロボット20に応じた位置のうちロボット20に作業者が接触したことを検出可能な他の位置に設けられる構成であってもよい。
Further, the contact detection unit TS described above can detect that the worker has contacted the
また、上記において説明した接触検出部TSは、接触情報に基づいて、作業者がロボット20に接触したか否かを判定するプロセッサーを備える構成であってもよい。この場合、接触検出部TSは、判定結果を示す情報をロボット制御装置30に出力する。当該プロセッサーは、例えば、接触検出部TSにより検出された外力が予め決められた閾値を超えた場合、作業者がロボット20に接触したと判定する。
Further, the contact detection unit TS described above may have a configuration including a processor that determines whether or not the worker has contacted the
また、上記において説明した接触検出部TSは、力センサーに代えて、トルクセンサー、エリアセンサー、画像処理装置に接続されたカメラ等、ロボット20に作業者が接触したことを検出可能な他のセンサー、装置等を備える構成であってもよい。
In addition, the contact detection unit TS described above is, instead of the force sensor, another sensor that can detect that the worker has contacted the
また、上記において説明したカバーCVは、伸縮性を有する素材によって構成されてもよい。この場合、カバーCVは、シャフトSの上下動に応じて大きさが変化し、シャフトSの上側突出部位の全体を覆い続ける。 Further, the cover CV described above may be made of a material having elasticity. In this case, the size of the cover CV changes in accordance with the vertical movement of the shaft S, and continues to cover the entire upper protruding portion of the shaft S.
また、上記において説明したロボット20に接触する可能性のある人は、作業者以外の人であってもよい。
The person who may contact the
以上説明したように、実施形態におけるスカラロボット(この一例において、ロボット20)は、基台(この一例において、基台B)と、基台に設けられ、第1軸(この一例において、第1回動軸AX1)周りに回動する第1アーム(第1アームA1)と、第1アームに設けられ、第1軸と平行な第2軸(この一例において、第2回動軸AX2)周りに回動する第2アーム(この一例において、第2アームA2)と、第2アームを貫通し、第2アームに対して第2軸と平行な第3軸(この一例において、第3回動軸AX3)の軸方向に移動するシャフト(この一例において、シャフトS)と、第2アームに設けられ、シャフトが有する部位のうち第2アームから基台が設置された設置面と反対側に向かって突出する部位(この一例において、シャフトSの上側突出部位)を覆うカバー(この一例において、カバーCV)と、シャフトが有する部位のうち当該設置面に向かって第2アームから突出する部位(この一例において、シャフトSの下側突出部位)の一部を覆う保護部材(保護部材DM)と、を備える可動部(この一例において、可動部A)と、人(例えば、上記において説明した作業者)と物体(この一例において、物体X)とのうちいずれか一方又は両方と、保護部材と、の接触を検出する接触検出部(この一例において、接触検出部TS)と、接触検出部の出力(この一例において、接触情報)に基づいて、可動部の動作を停止する第1プロセッサー(この一例において、第1プロセッサー31)と、を備える。これにより、スカラロボットは、より安全に人とともに作業を行うことができる。
As described above, the SCARA robot (the
また、スカラロボットは、接触検出部の出力に基づいて、可動部の動作を停止する第2プロセッサー(この一例において、第2プロセッサー32)を更に備え、第2プロセッサーは、第1プロセッサーに異常が発生した場合、可動部の動作を停止し、第1プロセッサーは、第2プロセッサーに異常が発生した場合、可動部の動作を停止する、構成が用いられてもよい。 The SCARA robot further includes a second processor (in this example, a second processor 32) that stops the operation of the movable unit based on the output of the contact detection unit, and the second processor has an abnormality in the first processor. A configuration may be used in which the operation of the movable unit is stopped when the error occurs, and the first processor stops the operation of the movable unit when the abnormality occurs in the second processor.
また、スカラロボットでは、保護部材は、シャフトの軸方向に沿って保護部材に第1力が作用した場合よりも、シャフトの径方向に沿って保護部材に第1力が作用した場合の方が変形しにくい、構成が用いられてもよい。 Further, in the SCARA robot, the protection member is formed when the first force acts on the protection member along the radial direction of the shaft than when the first force acts on the protection member along the axial direction of the shaft. A configuration that is not easily deformed may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材の材質は、保護部材の側面をシャフトに向かって押した場合における保護部材のたわみが、保護部材に力が加わっていない場合における保護部材とシャフトとの間の幅よりも小さくなる材質である、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, the material of the protection member is such that the bending of the protection member when the side surface of the protection member is pushed toward the shaft is the width between the protection member and the shaft when no force is applied to the protection member. A configuration that is a smaller material than the above may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材の構造は、保護部材の側面をシャフトに向かって押した場合における保護部材のたわみが、保護部材に力が加わっていない場合における保護部材とシャフトとの間の幅よりも小さくなる構造である、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, the structure of the protection member is such that the bending of the protection member when the side surface of the protection member is pushed toward the shaft is the width between the protection member and the shaft when no force is applied to the protection member. A configuration that is a smaller structure than that may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材の第1部位は、第2アームに取り付けられている、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration in which the first portion of the protection member is attached to the second arm may be used.
また、スカラロボットでは、第1部位は、ベアリングを介して第2アームに取り付けられている、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration in which the first portion is attached to the second arm via a bearing may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材の第2部位は、シャフトに取り付けられている、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration in which the second portion of the protection member is attached to a shaft may be used.
また、スカラロボットでは、第2部位は、ベアリングを介してシャフトに取り付けられている、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration in which the second portion is attached to a shaft via a bearing may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材の一部又は全部は、カーボンによって形成されている、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration in which a part or the whole of the protection member is formed of carbon may be used.
また、スカラロボットでは、保護部材は、可動部の一部又は全部を覆う、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration may be used in which the protection member covers a part or all of the movable part.
また、スカラロボットでは、保護部材は、導電性を有し、接触検出部は、保護部材の静電容量の変化に基づいて、可動部と人との接触を検出する、構成が用いられてもよい。 In the SCARA robot, a configuration is used in which the protection member has conductivity, and the contact detection unit detects contact between the movable unit and a person based on a change in the capacitance of the protection member. Good.
また、スカラロボットは、基台と、基台に設けられ、第1軸周りに回動する第1アームと、第1アームに設けられ、第1軸と平行な第2軸周りに回動する第2アームと、第2アームを貫通し、第2アームに対して第2軸と平行な第3軸の軸方向に移動するシャフトと、第2アームに設けられ、シャフトが有する部位のうち基台が設置された設置面と反対側に向かって第2アームから突出する部位を覆うカバーと、シャフトが有する部位のうち設置面に向かって第2アームから突出する部位の一部を覆う保護部材と、を備える可動部と、保護部材と物体(この一例において、物体X)との接触を検出する接触検出部と、接触検出部の出力に基づいて、可動部の動作を停止する第1プロセッサーと、を備える。これにより、スカラロボットは、より安全に人とともに作業を行うことができる。 The SCARA robot is provided on a base, a first arm provided on the base and rotating about a first axis, and a SCARA robot provided on the first arm and rotating about a second axis parallel to the first axis. A second arm, a shaft penetrating through the second arm and moving in the axial direction of a third axis parallel to the second axis with respect to the second arm, and a base provided in the second arm and having a shaft. A cover that covers a portion protruding from the second arm toward a side opposite to the installation surface on which the base is installed, and a protection member that covers a portion of the portion of the shaft that protrudes from the second arm toward the installation surface , A contact detector that detects contact between the protection member and the object (the object X in this example), and a first processor that stops the operation of the movable unit based on an output of the contact detector. And. Thereby, the SCARA robot can work with humans more safely.
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。 The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and changes, substitutions, deletions, and the like can be made without departing from the gist of the present invention. May be done.
1…ロボットシステム、20…ロボット、30…ロボット制御装置、31…第1プロセッサー、32…第2プロセッサー、33…メモリー、34…通信部、A…可動部、A1…第1アーム、A2…第2アーム、AX1…第1回動軸、AX2…第2回動軸、AX3…第3回動軸、B…基台、CV…カバー、DM…保護部材、EG1…第1部位、EG2…第2部位、RC…ロボット座標系、S…シャフト、TS…接触検出部、X…物体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基台に設けられ、第1軸周りに回動する第1アームと、
前記第1アームに設けられ、前記第1軸と平行な第2軸周りに回動する第2アームと、
前記第2アームを貫通し、前記第2アームに対して前記第2軸と平行な第3軸の軸方向に移動するシャフトと、
前記第2アームに設けられ、前記シャフトが有する部位のうち前記第2アームから前記基台が設置された設置面と反対側に向かって突出する部位を覆うカバーと、
前記シャフトが有する部位のうち前記設置面に向かって前記第2アームから突出する部位の一部を覆う保護部材と、
を備える可動部と、
人と物体とのうちいずれか一方又は両方と、前記保護部材と、の接触を検出する接触検出部と、
前記接触検出部の出力に基づいて、前記可動部の動作を停止する第1プロセッサーと、
を備えるスカラロボット。 A base,
A first arm provided on the base and rotating about a first axis;
A second arm provided on the first arm and rotating about a second axis parallel to the first axis;
A shaft penetrating the second arm and moving in an axial direction of a third axis parallel to the second axis with respect to the second arm;
A cover provided on the second arm, for covering a part of the part of the shaft that protrudes from the second arm toward a side opposite to an installation surface on which the base is installed;
A protection member that covers a part of a part of the shaft that protrudes from the second arm toward the installation surface,
A movable part comprising:
One or both of a person and an object, and the protection member, a contact detection unit that detects contact between the
A first processor that stops the operation of the movable unit based on an output of the contact detection unit;
SCARA robot equipped with.
前記第2プロセッサーは、前記第1プロセッサーに異常が発生した場合、前記可動部の動作を停止し、
前記第1プロセッサーは、前記第2プロセッサーに異常が発生した場合、前記可動部の動作を停止する、
請求項1に記載のスカラロボット。 A second processor that stops the operation of the movable unit based on an output of the contact detection unit,
The second processor, when an abnormality occurs in the first processor, stops the operation of the movable unit,
The first processor stops the operation of the movable unit when an abnormality occurs in the second processor.
The SCARA robot according to claim 1.
請求項1又は2に記載のスカラロボット。 The protection member is more suitable when the first force acts on the protection member along the radial direction of the shaft than when the first force acts on the protection member along the axial direction of the shaft. Is difficult to deform,
The SCARA robot according to claim 1.
請求項1から3のうちいずれか一項に記載のスカラロボット。 A first portion of the protection member is attached to the second arm;
The SCARA robot according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のスカラロボット。 The first portion is attached to the second arm via a bearing,
The scalar robot according to claim 4.
請求項1から5のうちいずれか一項に記載のスカラロボット。 A second portion of the protection member is attached to the shaft;
The SCARA robot according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載のスカラロボット。 The second portion is attached to the shaft via a bearing;
The SCARA robot according to claim 6.
請求項1から7のうちいずれか一項に記載のスカラロボット。 Part or all of the protection member is formed of carbon,
The SCARA robot according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8のうちいずれか一項に記載のスカラロボット。 The protection member covers a part or the whole of the movable part,
The SCARA robot according to any one of claims 1 to 8.
前記接触検出部は、前記保護部材の静電容量の変化に基づいて、前記可動部と前記人との接触を検出する、
請求項1から9のうちいずれか一項に記載のスカラロボット。 The protection member has conductivity,
The contact detection unit detects a contact between the movable unit and the person based on a change in capacitance of the protection member.
The SCARA robot according to any one of claims 1 to 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018122976A JP2020001125A (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Scalar robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018122976A JP2020001125A (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Scalar robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020001125A true JP2020001125A (en) | 2020-01-09 |
Family
ID=69098045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020001125A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021115646A (en) * | 2020-01-23 | 2021-08-10 | 株式会社デンソーウェーブ | Jacket for robot |
JP2022106346A (en) * | 2021-01-07 | 2022-07-20 | パナソニックホールディングス株式会社 | Rankine cycle device |
-
2018
- 2018-06-28 JP JP2018122976A patent/JP2020001125A/en active Pending
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JP2021115646A (en) * | 2020-01-23 | 2021-08-10 | 株式会社デンソーウェーブ | Jacket for robot |
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