JP2020011336A - Protection jacket for robot - Google Patents
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Abstract
Description
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 mounted on 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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a protective jacket to be attached to a robot has been devised for the purpose of protecting the robot and the like. Such protective jackets include those using a bellows structure so as not to limit the movable range of the robot, and those using a structure separated at 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. In addition, in the case of the separated structure, there is a possibility that foreign matter may enter the inside of the protective jacket from the separated part or may be released from the inside, and may not be adopted depending on the installation environment of the robot.
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 integral protective jacket having a bag shape as a whole. However, such a protective jacket also has the following problems. For example, in the case of a vertical six-axis type robot, one end of the protective jacket is fixed to a six-axis portion which is the tip of the robot arm. Generally, the six axes are configured to be rotatable beyond 180 °. As a result, 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, a protective jacket for a robot that can avoid damage due to rotation of a shaft without excessively restricting the movable range of the robot even if the whole is integrated is provided.
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の内径は、先端面部の内径以上である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a protection jacket for a robot, which is formed of a tubular sheet-like member having one end fixed to the distal end of the arm and covering up to the installation portion. The sheet-shaped member has a distal end surface portion having an inner diameter larger than the diameter of the distal end portion, which extends in the outer peripheral direction from the base end portion fixed to the distal end portion side. The inner diameter of the cylinder extending from the outer periphery of the distal end surface toward the installation portion is equal to or larger than the inner diameter of the distal end surface.
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内径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の内径は、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 distal end surface portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the arm distal end portion, and the inner diameter of the cylinder extending from the outer periphery of the distal end surface portion to the installation portion side is equal to or more than the inner diameter of the distal end surface portion. With this configuration, when the distal end of the arm rotates more than 180 °, the twist generated near the base end where the sheet-like member is fixed is relatively small, and the twist is reduced in the direction of the installation portion. Can be dispersed. This alleviates the state in which the twist is concentrated near the base end.
請求項２記載のロボット用の保護ジャケットは、シート状部材の関節部に対応する部位の筒の内径が、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。 In the protective jacket for a robot according to the second aspect, the inner diameter of the cylinder at a portion corresponding to the joint of the sheet-shaped member is smaller than the inner diameter of the distal end surface portion and larger than the diameter of the arm at the portion. This can reduce the slack of the sheet-like member generated at the relevant portion when the joint portion bends in the vertical direction. This makes it difficult for foreign matter to stay and adhere to the site. Also, even if foreign matter stays and adheres to the site, when the joint changes from a bent state to an extended state and the slack is eliminated, the foreign matter that has stayed and adhered hardly scatters. .
請求項３記載のロボット用の保護ジャケットは、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。 In the protective jacket for a robot according to the third aspect, if the robot has a vertical six-axis arm, the portion of the sheet-like member that is most susceptible to expansion and contraction is the joint of the second axis and the third axis. The protective jacket can be fitted to the arm of the vertical six-axis type.
請求項４記載のロボット用の保護ジャケットは、設置部側を覆うシート状部材の内径を、先端面部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 the protection jacket for a robot according to the fourth aspect, the inner diameter of the sheet-like member covering the installation portion side is set to be larger than the inner diameter of the front end surface portion. Generally, in an articulated robot having a plurality of arms, the inner diameter of the arm on the installation section side is larger than that on the tip side. Therefore, it is possible to prevent the protective jacket from fitting to such a shape, and to increase the inner diameter of the protective jacket unnecessarily.
（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。
(1st Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 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 connected to a controller (not shown), which is a control device, and performs various operations while being installed on the installation surface 2 such as a floor surface.
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, a shoulder 1b is connected to a base 1a corresponding to an installation portion via a first shaft having a vertical axis so as to be rotatable in a horizontal direction. The lower arm 1c is rotatably connected to the shoulder 1b via a second axis that 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 distal end side of the lower arm 1c. A second upper arm 1e is connected to the distal end side of the first upper arm 1d coaxially with the first upper arm 1d so as to be rotatable through a fourth axis which is a rotation axis orthogonal to the third axis. .
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 a distal 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 is connected to the wrist 1f via a sixth axis, which is a rotation axis orthogonal to the fifth axis, coaxially with the wrist 1f so as to be able to twist and rotate. 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 is attached to the flange 1g so as to be rotatable together with the flange 1g. The fixing member 4 is formed in a columnar shape, and has a structure in which it can be attached to the flange 1g on one surface side and an end effector (not shown) can be mounted on the surface 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。 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 may be a cylindrical structure so that the end effector can be directly attached to the flange 1g. A plurality of rings 10 as support members are fixedly arranged inside the protective jacket 3. Thus, the distal end portion of the protective jacket 3 has a shape that rises substantially vertically in the figure from the portion fixed to the fixing member 4, and has a distal end 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 covers the entire robot 1 in approximately five parts. The portion that mainly covers the sixth to fourth shaft portions from the flange 1g side, which is the front end portion of the robot 1, is the front end portion 3a, and the portion that mainly covers the fourth and second shaft portions is the intermediate portion 3c. The portion mainly covering the second axis and the first axis is the base 3e. The inner diameter 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 them.
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。 The portion between the distal end portion 3a and the intermediate portion 3c is a portion corresponding to the third axis, and this portion is connected by a first constricted portion 3b having an inner diameter smaller than those. The portion between the intermediate portion 3c and the base portion 3e is a portion 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 distal end portion 3a and the front end side of the intermediate portion 3c, and also on the rear end side of the intermediate portion 3c and the front end side of the base portion 3e. It is maintained substantially cylindrical. It should be noted that the ring 10B disposed on the tip side of the base 3e is larger in diameter than the other rings 10. The end of the base 3e on the side of the base 1a is densely fixed to, for example, a floor surface. FIG. 1 shows a cross section of the protective jacket 3 along the longitudinal direction for simplification of the description. FIG. 3 shows a model of the outer shape of the protective jacket 3.
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。 In the present embodiment, the sheet-like member constituting the protective jacket 3 is made of a material having water resistance and chemical resistance so that it can be washed with, for example, a hypochlorous acid-based cleaning solution. However, the elasticity of the sheet-shaped member is extremely small, and it is difficult to expand and contract. Further, the sheet-like member is desirably a material having a strength that can withstand without being damaged even when the robot 1 repeatedly performs the same operation, and is made of, for example, nylon having a thickness of about 0.5 mm. The ring 10 fixed 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 formed to be larger than the diameter of each arm, and has a length in the longitudinal direction that is equal to the arm length from the distal end of the robot 1 to the installation portion 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。 In addition, 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. The distal end 3a, the intermediate portion 3c, and the base 3e do not necessarily have to have the same inner diameter in the longitudinal direction, and have a truncated conical 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 distal end portion 3a of the protective jacket 3 of the present embodiment is formed in a cylindrical shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the arm distal end portion will be described. As shown in FIG. 2, the distal end 3 a of the protective jacket 3 is fixed to a fixing member 4. At this time, the sheet-like member of the portion is fixed by, for example, screws 4 a using a plurality of screw holes provided on the outer peripheral surface of the fixing member 4. Therefore, when the wrist 1f and the flange 1g of the sixth shaft rotate, the sheet-like member is twisted in the circumferential direction accordingly. The tip 3a may be fixed to the fixing member 4 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 distal end has a truncated conical shape such that the tapered portion starts immediately from the proximal end fixed to the fixing member 4 as shown in FIG. In the vicinity, the rotation angle becomes large, and the torsion of the protective jacket and the sheet member concentrates on the portion where the peripheral length 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 distal end portion 3a has the distal end surface portion 3F having a diameter larger than that of the fixing member 4, the range in which the torsion occurs is widened, so that it is not concentrated at one place. , The change in circumference is reduced. Thereby, the damage of the protective jacket 3 is reduced.
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, conventionally-proposed protection jackets for robots, which have the above-described conventional bellows structure or separation type, increase the cost, limit the movable range of the robot 1, or cause the inside of the jacket. There is a possibility that foreign matter may enter or may be released from the inside of 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, at a site where cleanliness is required, such as a food factory, regular cleaning is generally performed every day.However, the bellows structure has many irregularities on the surface, and the separated structure has a narrow joint and a deep groove. Therefore, there is a high possibility that unwiped portions or the like are generated, and there is a possibility that foreign matters left behind when the robot 1 is operated, released, or a cleaning liquid remains.
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。 In addition, if the cloth is enlarged to secure the movable range of the robot 1, the part inside the joint is greatly loosened when the arm is rotated, so that when the loosened part is turned up, that is, it is bent. If the portion moves away from the surface of the protective jacket 3, the possibility of contact with the work increases, 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 turned downward to grip a workpiece, in which case the first upper arm 1d and the second upper arm 1e face diagonally downward. Since the arm is often turned, the surface of the jacket is likely to be uneven, and foreign matter is likely 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 cylindrical shape having the same inner diameter, large depressions and slacks occur at portions corresponding to the second axis and the third axis as shown in FIG. FIG. 6 is a photograph of the actual robot around the five axes, and a dent is formed in a portion surrounded by a broken line ellipse. As shown in the posture A shown in FIG. 8, a portion R whose length is excessive occurs in the protective jacket 3. In addition, the posture A is a posture in which the load applied to the joint is reduced by each arm going straight vertically 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。 The surplus part R is a structure necessary to secure the movable range of the robot 1, but is a part Ra that hangs down by its own weight as shown in the postures B and C, and a part Rb that produces a depression at the opposite position. Or become. In other words, although the surplus part R is a structure necessary for not restricting the rotation of the arm, if it hangs down, there is a possibility that the surplus part R may come into contact with the work or peripheral equipment, and the movable range of the robot 1 as a whole is reversed. It is also a site where there is a risk of being restricted to the above or there is a risk of causing the attachment of foreign matter and the like.
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, in the protective jacket 3 of the present embodiment, the constricted portions 3b and 3d are provided. The second axis and the third axis of the six-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 small inner diameters at portions corresponding to the second axis and the third axis, as shown in FIGS. The sag is reduced by 3Ra to prevent foreign matter from adhering and staying as much as possible. In addition, when foreign matter adheres, it is hard to jump 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 formed of a tubular sheet-like member having one end fixed to the distal end side of the arm of the robot 1 and covering up to the installation section side. The sheet-shaped member has a distal end surface portion 3F having an inner diameter that is larger than the diameter of the distal end portion and extends in the outer peripheral direction from the base end portion fixed to the distal end portion side. The inner diameter of the cylinder extending from the outer periphery of the distal end surface portion 3F toward the installation portion side is equal to or smaller than that of the distal end surface portion 3F except for a portion corresponding to one or more joints which are present in the middle of the arm and perform a bending operation in the vertical direction. The inner diameter of the cylinder at the portion corresponding to the joint was smaller than the inner diameter of the distal end face portion 3F and larger than the outer diameter of the arm at the aforementioned 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。 Thereby, when the distal end of the arm rotates more than 180 °, the twist generated near the proximal end to which the sheet-shaped member is fixed can be dispersed in the installation direction, and the twist of the proximal end can be reduced. The state where the twist is concentrated near can be reduced.
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。 Also, the inner diameters of the constricted portions 3b and 3d corresponding to the joints of the sheet-shaped member are smaller than the inner diameter of the distal end face and larger than the diameter of the arm in the above-mentioned portion. The slack of the sheet-like member generated at the site when the user makes a bending operation can be reduced. This makes it difficult for foreign matters to stay and adhere to the constricted portions 3b and 3d. Even if foreign matter stays and adheres to the constricted portions 3b and 3d, when the joint changes from a bent state to an extended state and the slack is eliminated, the foreign matter that has stayed and adhered is scattered. 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, in the robot 1 having the vertical six-axis type arm, the constricted portions 3b and 3d correspond to the positions of the second axis and the third axis, respectively. In other words, the portion of the sheet-like member that is most susceptible to expansion and contraction is the joint of the second axis and the third axis, so that the protective jacket 3 can be fitted to a vertical six-axis 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 covers the installation portion side of the protective jacket 3 is larger than the inner diameter of the distal end surface portion 3F, the protective jacket 3 is formed into the shape of a general articulated robot having a plurality of arms. By fitting, it is possible to avoid unnecessary increase in 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。
(2nd Embodiment)
FIG. 9 shows a second embodiment, in which the protective jacket of the present invention is applied to a double-armed robot 11 close to a humanoid. The robot 11 includes a head 12, a trunk 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 trunk 13, and are each a vertical six-axis arm similar to the robot 1 of the first embodiment.
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 15a, a body 15b, a right arm 15R, and a left arm 15L corresponding to each of the above parts of the robot 11. And, like the protective jacket 3 of the first embodiment, these arm portions 15R and 15L have distal end portions 15RF and 15LF, distal end portions 15Ra and 15La, first constricted portions 15Rb and 15Lb, intermediate portions 15Rc and 15Lc, It has two constrictions 15Rd and 15Ld, and bases 15Re and 15Le.
As described above, according to the second embodiment, the protective jacket 15 can be applied to the dual-arm 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-like member constituting the protective jacket 3 may be configured to use a single sheet. However, it is not always necessary to use a single sheet. It is also possible to adopt a configuration in which the components are stuck or sewn together.
The constricted portion may be provided as needed.
Instead of the nylon ring 10, a resin or metal ring may be used.
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, in the embodiment, the protective jacket 3 is simply referred to as a cylindrical shape. That is, the term “cylindrical” used in the present specification includes any shape that can cover the periphery of the robot 1. Therefore, the shape of the support member is not limited to the annular shape, but may be a polygonal shape or an elliptical shape.
The present invention may be applied to a robot having an arm other than six 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 a middle part, 3d is a second constriction, 3e is a base, and 3F is a tip. A surface portion, 11 is a robot, and 15 is a protective jacket.
Claims (4)
前記アームの先端部から設置部側までを覆う筒状に形成され、一端が前記先端部側に固定されるシート状部材を有し、
前記シート状部材は、前記先端部側に固定されている基端部から外周方向に伸びて、前記アームの先端部の外径よりも大となる内径の先端面部を有し、
前記先端面部の外周から前記設置部側に伸びる筒の内径は、前記先端面部の内径以上であるロボット用の保護ジャケット。 A protective jacket for a robot to be attached to a robot having a plurality of arms,
A sheet-shaped member formed in a tubular shape that covers from the distal end portion of the arm to the installation portion side, one end of which is fixed to the distal end portion side,
The sheet-shaped member has a distal end surface portion having an inner diameter that is larger than an outer diameter of a distal end portion of the arm, extending in an outer peripheral direction from a base end portion fixed to the distal end portion side,
A protection jacket for a robot, wherein an inner diameter of a tube extending from an outer periphery of the tip end portion to the installation portion side is equal to or larger than an inner diameter of the tip end portion.
前記関節部は、第２軸及び第３軸である請求項２記載のロボット用の保護ジャケット。 The robot has a vertical six-axis arm,
3. The protective jacket for a robot according to claim 2, wherein the joint is a second axis and a third axis.
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