JP2020015154A - ロボット用の保護ジャケット及びロボット用保護ジャケットの調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な形状のロボットへの適用性を向上させると共に、清掃性も向上させることができるロボット用の保護ジャケットを提供する。【解決手段】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。そして、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ワイヤ４が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。これにより、ロボットアームの外形に合せて保護ジャケット３の外形を調整する。【選択図】図１

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，及びその保護ジャケットの外形を調整する装置に関する。
に関する。

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は、ロボットのアームの形状に合わせてオーダーメイドされるのが一般的である。

国際公開第０７／１２２７１７号パンフレット

そのため、少量多品種生産を行う工場等では、ロボットを入れ替える毎に保護ジャケットも新たに作成し直す必要があった。また、食品業界等のように清潔さが必要な生産現場では、保護ジャケットについて汚れがたまり難く、且つ、付いた汚れが拭取り易いという清掃のし易さが求められている。しかしながら、従来の保護ジャケットは、専らロボットを保護することを目的としているため、衛生面や清掃性についてはあまり考慮されていなかった。

そこで、様々な形状のロボットへの適用性を向上させると共に、清掃性も向上させることができるロボット用の保護ジャケット，及びその保護ジャケットの外形を調整するロボット用保護ジャケットの調整装置を提供する。

請求項１記載のロボット用の保護ジャケットは、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、一端がアームの先端部側に固定されるシート状部材からなり、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ひも状部材が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。

すなわち、調整用紐状部材を引き出せば保護ジャケットが締め付けられ、また引き出したワイヤを戻せば、保護ジャケットが弛められる。これにより、ロボットアームの外形に合せてシート状部材の外形を容易に調整できる。また、調整用紐状部材を弛めた状態にすれば、シート状部材を締め付けた部分に付着したり滞留している汚れ等の清掃を容易に行うこともできる。

請求項２記載のロボット用の保護ジャケットは、調整用紐状部材をそれぞれ１本の紐状部材で構成する。これにより、保護ジャケットが安価で簡単な構成となる。

請求項３記載のロボット用の保護ジャケットは、調整用紐状部材をそれぞれ２本の紐状部材で構成する。例えば、２本の調整用紐状部材によってシート状部材を締め付ける際に、２本の調整用紐状部材を互いに逆となる方向から引き出すようにすれば、シート状部材に発生する皺が偏らなくなる。したがって、保護ジャケットの外形の調整をよりスムーズに行うことができる。

請求項４記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、上記のロボット用の保護ジャケットにおける複数の調整用紐状部材に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数のアクチュエータを備える。そして、操作スイッチにより、複数のアクチュエータをそれぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動する。このように構成すれば、ユーザは、操作スイッチを操作することで、各調整用紐状部材により保護ジャケットを締め付けたり弛めたりできる。したがって、保護ジャケットの外形の調整を簡単に行うことができる。

請求項５記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、調整用紐状部材の一端がシート状部材において固定されている状態で、複数のアクチュエータが、それぞれ対応する調整用紐状部材の他端について巻き取り及び巻き戻しを行う。このように構成すれば、必要となるアクチュエータの数を低減でき、調整装置の製造コストを低下させることができる。

請求項６記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、複数のアクチュエータが、それぞれ対応する調整用紐状部材の両端について巻き取り及び巻き戻しを行う。このように構成すれば、シート状部材をより均等に締め付けたり緩めたりすることができ、保護ジャケットの外形の調整をスムーズに行うことができる。

第１実施形態であり、保護ジャケットの配置される調整用ワイヤを緩めた状態と、締め付けた状態とを併せて示す図 保護ジャケットの形態をモデル的に示す図 ジャケット調整部の構成を、一部を透視して示す斜視図及び縦断面図 ジャケット調整部断面の斜視図 保護ジャケットと調整装置とを示すと共に、調整用ワイヤを緩めた状態を示す図 保護ジャケットと調整装置とを示すと共に、調整用ワイヤを締め付けた状態を示す図 調整装置内部の巻取り機の動作を説明する図 調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図 調整装置を含む調整システムの機能ブロック図 第２実施形態であり、調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図 第３実施形態であり、調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図 第４実施形態であり、巻取り装置の構成をより具体的に示す図

（第１実施形態）
以下、一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。

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。

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。

保護ジャケット３は、ロボット１の全体を覆っており、ロボット１の先端部であるフランジ１ｇ側から設置部であるベース１ａ側までを覆う筒状のシート状部材からなる。保護ジャケット３の外形は、図２に示すように概ね円筒状であり、その内径はロボットアームの最大径よりも大きく設定されている。保護ジャケット３の先端部は、フランジ１ｇに直接固定されるか、又はフランジ１ｇに共に回転可能な状態で取り付けられる円柱状の図示しない固定部材を介して密に取り付けられる。

保護ジャケット３がフランジ１ｇ部分に取り付けられる先端部は、フランジ１ｇ又は固定部材の径に合せて円錐台状に窄まっている。図１では、説明の簡略化のために、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、保護ジャケット３のベース１ａ側の端部は、例えば床面に密に固定されている。

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。

保護ジャケット３には、図１や図２等に破線で示すように、外形を調整するための調整用ワイヤ４が所定の間隔を置いて長手方向に複数配置されている。調整用ワイヤ４は、例えば金属製や樹脂製等であり、ある程度の剛性及び柔軟性を備えている。図１に示すように、複数の調整用ワイヤ４を個別に緩めたり締め付けたりすることで、保護ジャケット３の外形を調整する。調整用ワイヤ４は調整用紐状部材に相当する。

図３に示すように、調整用ワイヤ４は、保護ジャケット３のシート状部材の外側において、円周上に亘って凹部５を形成し、その凹部５内に１本の調整用ワイヤ４を１周以上巻き付けて配置されている。そして、凹部５には、調整用ワイヤ４が収容された状態で複数の保持部材６が配置されることで調整用ワイヤ４が保持されている。調整用ワイヤ４の両端は、凹部５から保護ジャケット３の内部に引き出されており、外力により締め付け等が行われる。

図４に示すように、保護ジャケット３の内部には、調整用ワイヤ４の両端を図５等に示す調整装置１１に向けて導出するため、ワイヤ通し穴７が長手方向に複数配置されている。ワイヤ通し穴７は、円状の支持部材８や、一端が支持部材８に固定されて長手方向に延びる直線状の指示部材９により支持されている。調整用ワイヤ４の両端は、ワイヤ通し穴７に挿通されて保護ジャケット３の外部に導出される。

図５に示すように、保護ジャケット３の外部に導出された調整用ワイヤ４は、筒状のワイヤケース１０を介して調整装置１１の内部に導入されている。調整装置１１は、複数の調整用ワイヤ４にそれぞれ対応する操作ダイヤル１２を備えている。また、調整装置１１の内部には、例えば図７に示すような巻取り機１３ａ，１３ｂが、複数の調整用ワイヤ４にそれぞれ対応して配置されている。

巻取り機１３ａ，１３ｂには、調整用ワイヤ４の両端が夫々固定され、巻取り機１３ａ，１３ｂはモータ等を含むアクチュエータにより互いに逆方向に回転する。例えば図６に示すように、操作ダイヤル１２を反時計回りに回転させると、巻取り機１３ａが反時計回りに回転すると共に巻取り機１３ｂが時計回りに回転する。これにより、調整用ワイヤ４が巻き取られ、図８に示すように調整用ワイヤ４により保護ジャケット３が締め付けられる。そして、図６に示すように、保護ジャケット３の外形がロボット１のアーム外径にフィットするように調整される。逆に、操作ダイヤル１２を時計回りに回転させると、巻取り機１３ａが時計回りに回転すると共に巻取り機１３ｂが反時計回りに回転することで、調整用ワイヤ４が弛められる。

尚、図８では、調整用ワイヤ４により保護ジャケット３の外形が調整される部分をジャケット調整部３Ｃとして示している。また、図９は、調整装置１１を含む調整システムの機能ブロック図である。操作端末は、操作ダイヤル１２に対応する。巻取り装置１４は、巻取り機１３を含むもので、操作端末１２と有線又は無線により通信を行い、端末１２の操作量に応じて巻取り機１３を駆動制御する。

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。そして、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ワイヤ４が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。これにより、ロボットアームの外形に合せて保護ジャケット３の外形を容易に調整できる。また、調整用紐状部材３を弛めた状態にすれば、保護ジャケット３を締め付けた部分に付着したり滞留している汚れ等の清掃を容易に行うこともできる。また、調整用ワイヤ４をそれぞれ１本のワイヤで構成するので、保護ジャケット３が安価で簡単な構成となる。

また、調整装置１１は、保護ジャケット３における複数の調整用ワイヤ４に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数の巻取り機１３を備える。そして、操作スイッチ１２により、巻取り機１３をそれぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動する。このように構成すれば、ユーザは、操作スイッチ１２を操作することで、各調整用ワイヤ４により保護ジャケット３を締め付けたり弛めたりできため、保護ジャケット３の外形の調整を簡単に行うことができる。

（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図１０は第１実施形態の図８相当図であり、調整用ワイヤ４は同様に１本のワイヤで構成されている。但し、調整用ワイヤ４の一端は、保護ジャケット３側で固定されており、外部には調整用ワイヤ４の他端のみが導出される。
この場合、調整装置１１は、例えば巻取り機１３ｂ側のみを駆動して、調整用ワイヤ４の他端を巻き取ることになる。このように構成される第２実施形態による場合も、第１実施形態と略同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
図１１はやはり第１実施形態の図８相当図であり、調整用ワイヤ４を２本のワイヤ４ａ，４ｂで構成している。２本のワイヤ４ａ，４ｂをそれぞれ曲げ返した部分が互いに対向するように配置して、ワイヤ４ａ，４ｂの両端をそれぞれ巻き取る等してジャケット調整部３Ｃの締め付けを行う。この場合、調整装置１１は、１つのジャケット調整部３Ｃに対して４つの巻取り機１３が必要となる。

しかしながら、第１，第２実施形態のように調整用ワイヤ４を１本のワイヤで構成した際には、ジャケット調整部３Ｃを締め付けた際に、シート状部材に皺が寄る箇所が集中する。これに対して、第３実施形態のように調整用ワイヤ４を２本のワイヤ４ａ，４ｂで構成し、それぞれの両端を互いに逆方向に引き出すことでジャケット調整部３Ｃを締め付けると、シート状部材に皺が寄る箇所が分散するので、調整を比較的スムーズに行うことが可能になる。また、皺が寄ることで保護ジャケット３に係る負荷を低減することができる。

（第４実施形態）
図１２に示すように、第４実施形態は、第１実施形態の巻取り装置１４に替わる巻取り装置２１を、より具体的に示すものである。電源２２は、制御機器２３やアクチュエータに相当するモータ２４に電源を供給する。制御機器２３はモータ２４を駆動制御する。モータ２４の回転軸２４Ｓには、駆動ベルト２５を介して巻取り軸２６が機械的に連結されている。

巻取り軸２６の両端は、支持部材２７ａ，２７ｂに内蔵される図示しない軸受けにより回転可能に支持されている。そして、巻取り軸２６には、調整用ワイヤ４の両端が固定されている。すなわち、巻取り軸２６は、モータ２４により駆動ベルト２５を介してベルトドライブ方式により回転駆動される。

次に、第４実施形態の作用について説明する。モータ２４の回転軸２４Ｓが時計回り方向に回転すると、その駆動力が駆動ベルト２５を介して巻取り軸２６に伝達され、巻取り軸２６が同方向に回転する。これにより、調整用ワイヤ４の両端が巻取り軸２６により同時に巻き取られて、ジャケット調整部３Ｃが締め付けられる。以上のように構成される第４実施形態による場合も、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（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。
第３実施形態の構成に、第２実施形態を適用しても良い。
６軸以外のアームを有するロボットに適用しても良い。

図面中、１はロボット、１ａ〜１ｆはアーム、３は保護ジャケット、３Ｃはジャケット調整部、４は調整用紐状部材、１１は調整装置、１２は操作ダイヤル、１３は巻取り機、１４，２１は巻取り装置を示す。

Claims (6)

1. 複数のアームを有するロボットに装着するロボット用の保護ジャケットであって、
   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、一端が前記アームの先端部側に固定されるシート状部材と、
   前記シート状部材の周方向に亘って配置され、外力により締め付け及び弛めが行われることで、前記シート状部材の外形を調整する複数の調整用紐状部材とを備えるロボット用の保護ジャケット。
2. 前記調整用紐状部材は、それぞれ１本の紐状部材からなる請求項１記載のロボット用の保護ジャケット。
3. 前記調整用紐状部材は、それぞれ２本の紐状部材からなる請求項１記載のロボット用の保護ジャケット。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載のロボット用の保護ジャケットにおける複数の調整用紐状部材に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数のアクチュエータと、
   これら複数のアクチュエータを、それぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動するための操作スイッチとを備えるロボット用保護ジャケットの調整装置。
5. 前記調整用紐状部材の一端は、前記シート状部材において固定されており、
   前記複数のアクチュエータは、それぞれ対応する調整用紐状部材の他端について巻き取り及び巻き戻しを行う請求項４記載のロボット用保護ジャケットの調整装置。
6. 前記複数のアクチュエータは、それぞれ対応する調整用紐状部材の両端について巻き取り及び巻き戻しを行う請求項４記載のロボット用保護ジャケットの調整装置。

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