JPH0240160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、操作機械のモータ駆動装置を抵抗の
発生時に遮断するための安全装置であつて、所定
の中央位置から三次元的に相対運動可能な２つの
構成部材、両方の構成部材間の相対運動に応動す
る切換え装置、及び切換え装置によつて作動され
たモータ駆動装置を遮断するスイツチ機構から成
つている形式のものに関する。

従来の技術 前記形式の安全装置は、西独国特許出願公告第
2749603号公報により公知である。

西独国特許出願公告第2749603号公報により公
知の技術においては、両方の構成部材が安全装置
を介して互いに結合されており、この場合安全装
置が一方の構成部材に取り付けられたケーシン
グ、他方の構成部材に取り付けられかつケーシン
グ内で軸線方向にばね負荷されて力伝達可能並び
に抵抗時に変位可能にケーシングにフランジ結合
された切換えピン、ケーシングと切換えピンとの
間に配置されていて切換えピンの回動に際し切換
えピンの回動運動を軸線方向運動に変換する手
段、及び軸線方向で切換えピンに作用するスイツ
チ装置から成つている。

このような公知の安全装置は、両方の構成部材
が衝突などの抵抗を受けて同軸方向で互いに接近
させられる場合、並びに周方向で互いに相対的に
回動させられる場合に応働する。しかしながら実
際に観察される抵抗の例は、前述の公知の安全装
置が両方の構成部材を同軸方向で互いに接近させ
るような負荷に際して、若しくは両方の構成部材
を周方向で互いに相対的に回動させるような負荷
に際して応働するようには明確に応働することの
できないある方向での力の作用に基づいて生じて
いる。

発明の課題 従つて本発明の課題は、冒頭に述べた形式の安
全装置を改良して、この安全装置が公知の安全装
置では明確に応働することのできなかつたある方
向での抵抗力の作用にも確実に応働できるように
することである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の構成では、
切換え装置が、構成部材内に互いに同軸的に間隔
を置いて配置されかつばねによつて互いに接近す
る方向に負荷された２つのプレート、及び一方の
構成部材内に半径方向移動可能に案内されかつ両
方のプレート間に係合するスペーサ部材から成つ
ており、スペーサ部材が他方の構成部材に配置さ
れかつ両方の構成部材間の相対運動によつて変位
可能なストツパに支えられており、プレートが両
方のプレート間の間隔の変化に応働するスイツチ
機構を保持している。

本発明は、切換え部材をスペーサ部材によつて
所定の間隔に隔てて保持し、互いに力伝達可能に
結合された両方の構成部材間の相対的な運動によ
つてスペーサ部材を作動せしめ、スペーサ部材の
作動によつて切換え部材間の間隔の変化をスイツ
チ機構で検出して、駆動装置の遮断のために利用
するという原理に基づいている。

このような発想は操作機械の安全装置において
新規なものであつて、種々の構造形式で具体化で
きる。

実施態様 本発明の有利な実施態様では、スペーサ部材を
プレート間に申し分なく案内するために、プレー
トが縁部の互いに向き合つた側に面取り部を有し
ている。

さらに本発明の有利な実施態様では、プレート
間の間隔の変化に応働するスイツチ機構が、一方
のプレートに取り付けられた近接スイツチと他方
の切換え部材に調節可能に取り付けられかつ近接
スイツチと協働する接触部材とから成つている。

さらに本発明の実施態様では、プレートがスペ
ーサ部材を介して一方の構成部材内に案内されて
いて、この構成部材に対して回動防止されてい
る。これによつて切換え部材が構成部材の中心位
置に正確に保持される。

さらに本発明の有利な実施態様では、両方の構
成部材が両方の構成部材間に配置された複数の、
有利には３つのセンタリングボールによつて互い
に力伝達可能に結合されており、センタリングボ
ールが一方の構成部材を取り囲む他方の構成部材
内に半径方向に案内されて半径方向外側からばね
負荷されかつ一方の構成部材の球面ガイド内に係
合している。これにより両方の構成部材が互いに
正確にセンタリングされた状態で結合される。

さらに本発明の有利な実施態様では、球面ガイ
ドが一方の構成部材の半径方向の孔を部分的に閉
じており、この孔がスペーサ部材としてのボール
を受容しており、このボールが直接的に若しくは
間接的にセンタリングボールに接触している。

ボールから成るスペーサ部材、センタリングボ
ール、及び場合によつてはスペーサ部材とセンタ
リングボールとを接続するためにスペーサ部材と
センタリングボールとの間に配置された中間ボー
ルが、構成部材の回転軸線に垂直に延びる半径方
向の１つの平面内に一列に配置してあると有利で
あり、この場合にはセンタリングボールが同時に
スペーサ部材のためのストツパを成す。

さらに本発明の有利な実施例では、一方の構成
部材を取り囲む他方の構成部材が半径方向に延び
る外側から接近可能な室を有しており、この室の
底部がセンタリングボールのためのガイドを保持
しており、該室がセンタリングボールを負荷する
ばね、例えば皿ばねユニツトを支持するプレロー
ド部材によつて閉鎖されている。これによつて安
全装置の調節が構成部材を分解することなしに外
部から容易に行われる。

実施例 第１図にはマニプレータの２つの構成部材１，
２を示してあり、この場合一方の構成部材１が工
具３を受容しており、他方の構成部材２がマニプ
レータのアームの最終のボス軸４に結合されてい
る。両方の構成部材１，２は正常運転状態では互
いに不動に結合されている。しかしながら、例え
ば工具が障害物に当接して抵抗が生じた場合に
は、構成部材１，２間の結合部は構成部材１，２
間の相対運動（変位）を許すようになつている。
両方の構成部材１，２間の相対運動によつて、切
換えパルスが形成され、マニプレータのモータ駆
動装置の遮断のために利用される。

第１図に示す実施例においては、工具３はフラ
ンジプレート５を介してねじ６を用いて構成部材
１に取り付けられている。

構成部材１はボス状の部分を構成部材２によつ
て取り囲まれており、この場合構成部材１のボス
状の部分が球状の外周面７を有しており、これに
より構成部材２が構成部材１のボス状の部分の球
状の外周面に沿つて球面運動の形式で構成部材１
に対して自在に旋回運動できるようになつてい
る。

両方の構成部材１，２間で種々異なる個所、有
利には互いに同じ間隔を置いて位置する３つの個
所にセンタリングボール８を設けてあり、このセ
ンタリングボールが両方の構成部材１，２を互い
に力伝達可能に（両方の構成部材１，２が互いに
所定の力を伝達しあえるように）結合している。
各種々のセンタリングボール８は構成部材２に設
けられたガイド９内に半径方向移動可能に案内さ
れていて、外側からばねユニツト１２によつて負
荷されており、ばねユニツト１２は構成部材２の
ケーシング付加部１１内に案内されていて、プレ
ロード部材１３によつて所望の値にプレロードを
かけられている。図示の実施例ではプレロード部
材、ひいてはセンタリングボールが、ボール２８
を介してスペーサ部材としてのボール２７を支え
る変位可能なストツパを成している。プレロード
部材１３は外部から接近可能であり、従つて安全
装置の調節が個々の構成部材を分解することなし
に可能である。

センタリングボール８の内側には球面ガイド１
４を配置してあり、この球面ガイドは構成部材１
内への挿入体として形成されている。球面ガイド
１４は構成部材１内の半径方向の孔１５を部分的
に閉鎖しており、この孔１５内には２つのボール
２７，２８を案内してあり、これらのボールの内
の一方のボール２７はスペーサ部材として設けら
れ、他方のボール２８はスペーサ部材とセンタリ
ングボールを接続する中間ボールとして設けられ
ている。ボール２７，２８は半径方向の１つの平
面内に互いに並んで位置しかつセンタリングボー
ル８に接触している。従つてセンタリングボール
８が変位すると、ボール２７，２８が相応に移動
する。

スペーサ部材としてのボール２７は、互いに間
隔を置いて同軸的に配置された２つのプレート１
６，１７間に係合して、プレート１６，１７間の
間隔を所定の値に維持している。ボール２７から
成るスペーサ部材をプレート１６，１７間に容易
に係合させるために、プレートが互いに向き合つ
た側に面取り部２４を有している。プレート１
６，１７は互いに同軸的にしかも平行に配置さ
れ、かつねじピン１８を介して互いに連結されて
いる。個々のねじピン１８は一方のプレート１７
内にねじ込まれている。他方のプレート１６とね
じピン１８のヘツドとの間には圧縮ばね１９を配
置してあり、この圧縮ばねが両方のプレート１
６，１７を互いに接近させるように作用してい
る。

一方のプレート１７には近接スイツチ２０を配
置してあり、この近接スイツチは両方のプレート
１６，１７間の間隔を監視している。プレート間
の間隔が所定の値を下回ると、近接スイツチ２０
がモータ駆動装置の遮断のための信号を発信す
る。このためにプレート１６内に調節ねじ２２を
ねじ込んであり、この調節ねじが接触部材として
の切換え片２１を保持しており、この切換え片が
近接スイツチ２０と協働するようになつている。
調節ねじ２２の位置が止ナツト２３を介して固定
される。

正常運転状態ではセンタリングボール８がばね
ユニツト１２の力を受けて半径方向内側にボール
２７，２８に作用しており、この場合スペーサ部
材としてのボール２７が両方のプレート１６，１
７を所定の値に互いに押し離している。プレート
１６，１７の回動運動が、プレート１６のスリツ
ト２６内に係合する少なくとも１つのピン２５に
よつて防止されている。このピン２５は構成部材
１に固定されている。ねじピン１８を用いて圧縮
ばね１９によつて両方のプレート１６，１７間の
プレロード力が調節できる。

異常運転状態、即ち例えば工具が障害物に当接
して抵抗が生じた場合には、構成部材１，２が互
いに相対運動させられ、センタリングボール８が
球面ガイド１４に沿つて変位（移動）し、センタ
リングボールの変位運動に追随してボール２７，
２８が半径方向外側へ移動させられ、両方のプレ
ート１６，１７が圧縮ばね１９によつて接近させ
られることによつてプレート１６，１７間の間隔
が変化させられ、これに基づき近接スイツチ２０
が作動させられて、モータ駆動装置が遮断され
る。構成部材１，２が所定の組み立て位置から外
れないようにするために、一方の構成部材に単数
若しくは複数の係止ピン２９を設けてあり、この
係止ピンは他方の構成部材に形成された切欠き３
０内に両方の構成部材１，２間の抵抗を受けた際
の相対運動を妨げない十分な遊びを以て係合して
いて、両方の構成部材１，２の分離を防止してい
る。

第２図から明らかなように、構成部材２とマニ
プレータのアームの最後のボス軸４とを結合する
ためのねじ部材３１、並びに構成部材１と工具３
とを結合するためのねじ部材６が設けてある。

構成部材２のケーシング付加部１１は、一方で
はプレロード部材１３の回動を許しかつ他方では
プレロード部材の調節された回動位置をロツクす
るように構成されている。このために、ケーシン
グ付加部１１が第２図に示してあるようにスリツ
ト３３を備えている。ねじ部材３４を用いてケー
シング付加部１１がプレロード部材１３に対して
締め付けられ、これによつてプレロード部材１３
の回動位置がロツクされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の第２図の−線に
沿つた縦断面図、及び第２図は第１図の−線
に沿つた断面図である。 １及び２……構成部材、３……工具、４……ボ
ス軸、５……フランジプレート、６……ねじ、７
……外周面、８……センタリングボール、９……
ガイド、１０……室、１１……ケーシング付加
部、１２……ばねユニツト、１３……プレロード
部材、１４……球面ガイド、１５……孔、１６及
び１７……プレート、１８……ねじピン、１９…
…圧縮ばね、２０……近接スイツチ、２１……切
換え片、２２……調節ねじ、２３……止ナツト、
２４……面取り部、２５……ピン、２６……スリ
ツト、２７及び２８……ボール、２９……係止ピ
ン、３０……切欠き、３１……ねじ部材、３３…
…スリツト、３４……ねじ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操作機械のモータ駆動装置を抵抗の発生時に
   遮断するための安全装置であつて、所定の中央位
   置から三次元的に相対運動可能な２つの構成部
   材、両方の構成部材間の相対運動に応働する切換
   え装置、及び切換え装置によつて作動されてモー
   タ駆動装置を遮断するスイツチ機構から成つてい
   る形式のものにおいて、切換え装置が、構成部材
   内に互いに同軸的に間隔を置いて配置されかつば
   ね１９によつて互いに接近する方向に負荷された
   ２つのプレート１６，１７、及び一方の構成部材
   １内に半径方向移動可能に案内されかつ両方のプ
   レート１６，１７間に係合するスペーサ部材から
   成つており、スペーサ部材が他方の構成部材２に
   配置されかつ両方の構成部材１，２間の相対運動
   によつて変位可能なストツパに支えられており、
   プレート１６，１７が両方のプレート１６，１７
   間の間隔の変化に応働するスイツチ機構を保持し
   ていることを特徴とする、操作機械の安全装置。 ２ プレート１６，１７が縁部の互いに向き合つ
   た側に面取り部２４を有している特許請求の範囲
   第１項記載の安全装置。 ３ プレート１６，１７間の間隔の変化に応働す
   るスイツチ機構が、一方のプレート１７に取り付
   けられた近接スイツチ２０と他方のプレート１６
   に調節可能に取り付けられかつ近接スイツチ２０
   と協働する接触部材とから成つている特許請求の
   範囲第１項記載の安全装置。 ４ プレート１６，１７がスペーサ部材２７を介
   して一方の構成部材１内に案内されていて、この
   構成部材に対して回動防止されている特許請求の
   範囲第１項記載の安全装置。 ５ 両方の構成部材１，２が両方の構成部材間に
   配置された複数のセンタリングボール８によつて
   互いに力伝達可能に結合されており、センタリン
   グボール８が一方の構成部材１を取り囲む他方の
   構成部材２内に半径方向に案内されて半径方向外
   側からばね負荷されかつ一方の構成部材１の球面
   ガイド１４内に係合している特許請求の範囲第１
   項から第４項までのいずれか１項記載の安全装
   置。 ６ 球面ガイド１４が一方の構成部材１の半径方
   向の孔１５を部分的に閉じており、この孔１５が
   スペーサ部材としてのボールを受容しており、こ
   のボールが直接的に若しくは間接的にセンタリン
   グボール８に接触している特許請求の範囲第５項
   記載の安全装置。 ７ 一方の構成部材１を取り囲む他方の構成部材
   ２が半径方向に延びる外側から接近可能な室１０
   を有しており、この室１０の底部がセンタリング
   ボール８のためのガイド９を保持しており、該室
   １０がセンタリングボール８を負荷するばねを支
   持するプレロード部材１３によつて閉鎖されてい
   る特許請求の範囲第５項又は第６項記載の安全装
   置。