JPH0271991A

JPH0271991A - 電気的ストッパ内在機械的停止装置

Info

Publication number: JPH0271991A
Application number: JP21963888A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Torii; 信利鳥居; Yasuo Naito; 内藤　保雄; Satoshi Kinoshita; 聡木下
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-09-03
Filing date: 1988-09-03
Publication date: 1990-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は衝突初期に電気的ストッパが作動し、次いで機
械的ストッパが作用する停止装置に関するものであり、
両側の固定ストッパでストロークの制限された範囲内を
往復移動する装置の固定ストッパへの衝突停止に好適な
装置であって、特に産業川口ボットに利用されるもので
ある。

〔従来の技術〕

例えば、産業用ロボットにあっては、固定部（ベース部
）に対して旋回する旋回胴の旋回区域は、該ロボット設
置時に固定した一定区域のみであった。然しながら、産
業用ロボットにおいてはその旋回胴の旋回域が変更出来
ないと、各種作業への適用を可能にするために、旋回区
域を予め広く設定していた。このようなロボットにあっ
ては広い旋回域にわたって作業対象物を近接させること
が出来ず、結局工場等の作業スペースに無駄を生じてい
た。

産業用ロボットのこのような欠陥を改善するために、本
出願人は旋回胴の旋回域を複数種類設定出来る有効な旋
回域設定装置を既に提案したく特願昭６１−２４５５１
５号（特開昭６３−１０２８９１号））。

第３Ａ図は、本出願人の提案にかかる産業用ロボットの
旋回胴の旋回域設定装置の上面図であり、第３Ｂ図はそ
の部分側面図であって、図から明らかな如（、ロボット
のベース部ＩＯに対して旋回可能な旋回胴１２が立設さ
れ、旋回胴１２の外周部には衝撃力吸収用のゴム部材２
４　、２６を両側に有するストッパ本体２２が固定され
ている。

一方ヘース部１０には、所定の位置に２つの固定ストッ
パ１４　、１６が配設固定されており、ストッパ本体２
２と協働して旋回胴の旋回ストロークを規制している。

この２つの固定ストッパ１４　、１６の間にはベース部
ｌＯ上に固定した取付板４４上に、同一構造の２つの可
動ストッパ１８　、２０が配置されにより空気圧シリン
ダ２８が支持され、シリンダ２８のビス）・ン３２の先
端には可動ネトソバ１８゜２０が取付板４４上に立設し
た立板４６に支持された回動軸４９に固定されている。

そして、第３Ｂ図の如く、ピストン３゛２を作動して可
動ストッパ１８を実線の位置に下げれば、旋回胴１２上
のストッパ本体２２に対するストップ作用は無（なって
、旋回胴１２は固定ストッパＩ４と可動ストッパ２０と
の間の角度Ａの旋回域が設定され、同様に、ストッパ２
０を下げてスＩ・ソバ１８とストッパ１６との間で旋回
域（角度）Ｂが設定出来る。

そして、旋回胴１２上のストッパ本体２２の両側の衝突
用ゴム部材２４　、２６がそれぞれのスト、パ１４　、
２０又は１８　、１６に衝突する直前に電源を切るため
に、旋回胴１２の外周上にはドグＤ５．Ｄ２．Ｄ３が、
また各ドグで作用するリミットスイッチＬＳＩＬＳ２．
ＬＳ３がそれぞれプランジャーの旋回胴に対する間隔を
ｘ、、ｐ、、Ｉ！、としてベース１０上に並設しである
。

また、各突出長の異なるドグＤ１．ＤＺ、Ｄ３と間隔が
７！、、！１２．（１，のプランジャーを有する各リミ
ットスイッチＬＳＩ　、ＬＳ２　、ＬＳ３とによる誤作
動を補償するために、各可動ストッパ１８　、２０にも
リミットスイッチＬＳ４．ＬＳ５が配設しである。

即ち、旋回胴１２の旋回域を第３Ａ図のＡ域からＢ域に
移す場合に、旋回胴１２を図で反時計方向に旋回する。

今冬ド・グの突出長ＤＨとプランジャーの間隔ｌとの関
係は、０．１１＜ｊ！、＜貼Ｈ９’　２　〈ＤｚＨｌＤ
ＺＨ＜　ｌユ＜　Ｄ３Ｈにされているので、ドグＤ２は
まず最初にリミットスイッチＬＳＩを不作用で通過する
が、次のりミツトスイッチＬＳ２ではｆｆｉ！＜０２１
１であるのでリミットスイッチＬＳ２を作動して電源を
断つ誤作動を生ずることとなる。

この誤作動を防ぐためにリミットスイッチ回路は第３Ｃ
図の如く、常閉スイッチＬＳＩ　、　ＬＳ２　、　ＬＳ
３が直列接続され、直列接続スイッチＬＳ４とＬＳ５と
がリミットスイッチＬＳ２に対して並列に接続されてい
る。このスイッチＬＳ４とＬＳ５とは可動ストッパ１８
　、２０が下げられてストッパ機能を解除された状態で
閉じるようになっている。従って、旋回胴１２の旋回域
をＡからＢに変更する場合にはりミントスイッチＬＳ２
のみが開となるが、スイッチＬＳ４．ＬＳ５が閉である
ため緊急停止回路６０にはＯＮ信号が人力され続けて電
源停止には到らない。

次にドグＤ２はスイッチしＳ３を通過するが、ＤｚＨ＜
β３であるのでＬＳ３を押圧開放することはない。この
後、可動ストッパ１８をストッパ状態に押し出し、旋回
域Ｂを規制する機械的ストッパとする。この場合はリミ
ットスイッチＬＳ４が開状態となり、リミットスイッチ
ＬＳ２のバイパスの役目は果たせなくなる。従って、以
後の旋回域Ｂでの旋回規制は、一端側がドグＤ、　とス
イッチＬＳＩ、他端側がドグＤ２とスイッチＬＳ２の協
働で実施され、両ドグＤ、とＤ２の間の角度ＴはＢ−２
α＋β２であり、β２はＬＳＩとＬＳ２との間の角度で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の装置にあっては、産業用ロボットの１つの旋回胴
の旋回域が複数種類必要に応じて変更設定出来るという
画期的機能を備えるに到ったたが、オーバートラベル防
止用の電気的スイッチ（リミットスイッチＬＳＩ〜ＬＳ
５）　と機械的ストッパ（１４゜１６　、１８　、２０
　、２２）との関係構造及び調整が複雑であった。従っ
て、ユニットとしての展開が制限される上、メンテナン
スも困難であった。

本発明の目的は、上述の問題点を解決する新規な停止装
置を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

例えば第１Ｂ図に示す如（、ストッパ本体２２の衝突面
に、ｉｉ窄内力吸収用硬質ゴム部材２６を軟質ゴム部材
５４を介して配置し、ストッパ本体２２の内部に配置し
たりミツトスイッチＬＳのプランジャーＰをゴム部材２
６の内面に当接し、軟質ゴム部材の圧縮変位によってリ
ミットスイッチＬＳのプランジャーＰを圧縮するように
機械的停止ト装置に電気的ストッパを組み込んだもので
あり、該構成のストッパ本体２２を産業用ロボットの旋
回胴等の移動軸に固定し、固定部材上に設置された固定
ストッパ及び／又は可動ストッパで移動軸の移動域を規
定してロボットの移動軸のストロークを設定したもので
ある。

（作　用〕ストッパ本体が他のストッパに衝突した瞬間に硬質ゴム
部材２６がまず軟質ゴム部材５４を圧縮し、プランジャ
ーＰを押し込んでリミットスイッチＬＳの作用で電源を
遮断し、次いで硬質ゴム部材２６が衝撃力を吸収しなが
らストッパ本体が機械的ストッパ作用により停止する。

〔実施例〕

（例１）本発明の停止装置を産業用ロボットの旋回胴に適用した
。第１Ａ図は旋回胴部の上面図であり、第１Ｂ図は本発
明装置の一部断面側面図であり、第２図はロボット全体
斜視図である。

図から明らかな如（、本発明を実施したロボットは、従
来の技術で詳述した本出願人の提案にかかる第３Ａ、３
Ｂ、３Ｃ図のロボットと同一の可動ストッパ１８　、２
０を備えているが、これら可動ストッパはりミントスイ
ッチ（第３Ａ図のＬＳ４゜ＬＳ　５　）を備えていない
。

第１Ａ図及び第１Ｂ図に示す如く、旋回胴１２に取り付
けたストッパ本体２２は両側の衝突面に硬質ゴム部材２
４　、２６を備えている。ストッパ本体２２の両側衝突
面は対称構造を有しているので、片側のみが第１Ｂ図に
示しである。

図に示す如く、硬質ゴム部材２６は鉄板５０上にビス５
１で固定し、鉄板５０がスリーブ５２の外周のガイド面
Ｇで孔Ｔ（Ｚを介して案内されるように、複数個のスリ
ーブ５２をボルト５３によってストッパ本体２２の衝突
面に立設固定して、ゴム部材２６を突設配置した。また
、鉄板５０とストッパ本体外面との間には所定厚みを有
する多孔質の軟質ゴム部材５４を介在させた。また、こ
の軟質ゴムが弾性変形限度を越え、元の形状に戻らなく
なるのを防止する為に、ストッパ本体２２に突起２２′
を設けである。この時、突起２２′と鉄板５０とのすき
まＸはリミットスイッチＰの作動ストロークよりも若干
大きめにとっである。電気ストッパとして、リミットス
イッチＬＳを取付片５５を介してボルト５６によってス
トッパ本体２２の内側に固定すると共に、スイッチＬＳ
のプランジャーＰをストッパ本体の孔Ｈｔに挿通して鉄
板５０の内面に当接した。　　　　゛以上の構成のス）
７パ本体２２を第１Ａ図及び第２図に示す如くロボット
の旋回胴１２に固定し、従来装置（第３Ａ図）に於ける
ドグＤ　Ｉ＋　Ｄ　２．　Ｄ　３及びリミットスイッチ
ＬＳＩ　、　ＬＳ２　、　ＬＳ３　、　ＬＳ４　。

ＬＳ５を全て排除した。

本発明を適用したロボット（第１Ａ図、第２図）にあっ
ては、旋回胴１２の旋回ストロークの設定は、例えば第
３Ｂ図に示す如く可動ストッパ１８をシリンダー２８及
びピストン３２の作用で実線位置に下げてストッパ機能
の解除位置に維持すれば、ストッパ本体の旋回ストロー
クは固定部材に設定したストッパ１４と２０とにより角
Ａに規定出来、同様に可動ストッパ２０を下げて旋回胴
１２のストッパ本体２２の部分を反時計方向に回動した
後可動ストッパ１８をストッパ機能位置（第３Ｂ図１８
Ｃ）に維持すれば、旋回ストロークはストッパ１６と１
８で角度Ｂに規定出来た。そして規定ストローク内での
運動で旋回胴１２がオーハートラヘル、即ち暴走すれば
、スイッチ本体２２のどちらかの硬質ゴム部材２４又は
２６が固定位置上の固定ストッパ又は可動ストッパに衝
突した瞬間にリミットスイッチＬＳが電源を遮断し、引
き続く慣性移動は硬質ゴム部材２４又は２６による衝撃
力吸収を伴って機械的に停止された。

即ち、本実施例のロボットにあっては、電気的ストッパ
ー作用と引き続く機械的ストッパー作用、及び旋回域（
ストローク）の変更設定が、第３Ａ。

３Ｂ、３Ｃ図に示した従来の装置と同じに出来た。

その上、従来の旋回胴上の各ドグＤ　＋、　Ｄ　！、　
Ｄ　２及び固定位置上の各リミットスイッチＬＳ１．　
、ＬＳ２　。

ＬＳ３　、　ＬＳ４　、　ＬＳ５が全て排除出来、結局
従来装置と比べて、リミットスイッチの数が少なく出来
て、調整個所が少なくなり、装置の信頼性が向上した。

（その他）硬質ゴム部材２６と軟質ゴム部材５４とは一体成形、即
ち硬質ゴム部材の内面外周に内方に軟質ゴム部材が突出
する形態に２種の成形材を積層成形しても良い。

また、本発明の停止装置は、ロボットの直線往復運動部
分に適用しても例Ｉの場合同様に有効である。

また、産業用ロボット以外の各種産業機械の分野でも、
例えば電源を遮断して機械的に停止する必要のある暴走
停止用に有効に適用出来る。

また、本発明停止装置を固定ストッパとし、移動衝突体
を受は止める形態に適用出来ることも当業者に自明であ
る。

〔発明の効果〕

電気的停止装置がａ械的停止作用以前に機能する如く機
械的停止装置に組み込んだので、コンパクトな車体の停
止装置でありながら、機械等の暴走停止用の安全装置と
して有効である。

衝突部材が硬質ゴム部材と軟質ゴム部材を備えているた
め、衝突初期の軟質ゴムの圧縮変位で電気的停止を作動
し、次いで軟質ゴムの圧縮変形の終了後の硬質ゴムの圧
縮変形が衝撃力吸収作用を奏しながら機械的停止の作動
となるので、電気的駆動の移動体の暴走停止用安全装置
として有効である。

産業用ロボットの旋回胴等の各軸の動作域の変更設定装
置に適用可能であり、この場合に従来のドグ及びリミッ
トスイッチ等の複雑な関係構造を単純化出来、且つ位置
関係の調整作業及びメンテナンスが容易になり、ロボッ
ト装置全体の信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明装置を適用した産業用ロボットの旋回
胴部の上面図であり、第１Ｂ図は本発明装置の部分断面
側面図。第２図は本発明装置を適用した産業用ロボットの全体斜
視図。第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図は、従来装置に関するものであり
、第３Ａ図はそのロボット旋回胴部の上面図であり、第
３Ｂ図は可動ストッパの駆動機構の略示図であり、第３
Ｃ図はそのリミットスイッチ回路図である。１０・・・ヘース部、　　　　１２・・・旋回胴、１４
　、１６・・・固定ストッパ、１８　、２０・・・可動
ストッパ、２２・・・ストッパ本体、　２４　、２６・
・・硬質ゴム部材、２８　、３０・・・シリンダー　　
３２・・・ピストン、３６・・・ブラケット、　　　３
８・・・ピン、４４・・・取付板、　　　　４６　、４
８・・・立板、５０・・・鉄板、　　　　　　５２・・
・スリーブ、５３　、５６・・・ボルト、　　　　５４
・・・軟質ゴム部材、５５・・・取付片、ＬＳ・・・リミットスイッチ、Ｐ・・・プランジャーＩ／：１面の浄：’Ｆ（Ｉブｊ容に１史なし）俤１Ａ図２４．２６・・・硬質ゴム部材第１Ｂ図第３Ｂ図Ｓ４Ｓ５第３Ｃ図手続補正書（方式）％式％事件の表示昭和６３年特許願第’２１９６３８号発明の名称電気的ストッパ内在機械的停止装置補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　ファナック株式会社４、代理人住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号６、補正の対象図面７、　補正の内容図面の企図を別紙の通り補正する。（内容に変更なし）８、　添付書類の目録図面（第１Ａ図、第１Ｂ図、第２図第３八図、第３Ｂ図、第３Ｃ図）１通

Claims

【特許請求の範囲】１、ストッパ本体（２２）の衝突面に、衝撃力吸収用の
硬質ゴム部材（２６）を軟質ゴム部材（５４）を介して
配置し、軟質ゴム部材（５４）の圧縮変位によってリミ
ットスイッチ（ＬＳ）のプランジャー（Ｐ）を圧縮する
ようにした電気的ストッパ内在機械的停止装置。２、硬質ゴム部材（２６）の内面が鉄板（５０）を備え
、該鉄板（５０）がストッパ本体（２２）上に立設され
たスリーブ（５２）で案内される請求項１に記載の停止
装置。３、ストッパ本体（２２）が往復移動して両側のストロ
ーク制限用固定ストッパに衝突する請求項１に記載の停
止装置。４、ストロークが、固定部材上に設置された固定ストッ
パ（１４、１６）及び／又は可動ストッパ（１８、２０
）で規定され、ストッパ本体（２２）が移動軸（１２）
に固定された請求項３に記載の停止装置を備えた産業用
ロボットの移動軸のストローク設定装置。