JPH03161295A

JPH03161295A - 工業用ロボット

Info

Publication number: JPH03161295A
Application number: JP30146089A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Iriyama; 入山　佳子
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1991-07-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2823079B2

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」本発明はブレーキを備えた関節型の工業用ロボットに係
り、特に手動操作時にこのブレーキの解除を安全にしか
も容易に行うことができる工業Ｊ’ｌｌｌロボットに関
する。

「従来の技術」従来、塗装や溶接等の作業を人間に代わって行う自動機
として、動作プログラムを変更することにより多様なワ
ークにフレキ／ブルに対応可能な工業用ロボットが用い
られている。そして、この工業用ロボットの中でもより
人間に近い動作が可能な関節型の工業用ロボットがよく
使用されている。

ところで、このような関節型の工業用ロボットには、運
転状態にない時（サーボオフ状態あるいは電源オフ状態
）に、アームが慣性力で回転を続けたり、重力によりア
ームの姿勢が変化したりするのを防ぐため、クラッチ式
等のブレーキが設けられる。

そして、従来、狭部の作業中にロボ・ソ｝本体が緊急停
止した時や、教示プログラムの修正中に停止した時等に
、ロボット本体の姿勢を手動で変える必要がある場合に
は、このブレーキを解除できるようになっていたが、こ
のブレーキを解除するためのスイッチはロボット本体と
は離れた位置に設置される制御装置に設けられていた。

「発明が解決しようとする課題」上記従来の工業用ロボｙ｝は、以下のような改善すべき
点を有していた。

すなわち、ロボット本体の姿勢を手動で変えるためには
、ロボット本体のアームを人力で動かす操作と前記ブレ
ーキを解除する操作とを略同時に行わなければならない
ので、ロボット本体を動かす作業者の他に制御装置にお
いてブレーキ解除操作を行う作業者も必要であった。

また、前記作業者の中で一方の者のみが動作範囲内で作
業することになり、他方の者（前記制御装置を操作する
者）が誤操作した時などは、動作範囲内に作業者が居る
状態でロボット本体が動作してしまう可能性が高く非常
に危険であった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたちので、ブレ
ーキを備えた関節型の工業用ロボットであって、手動操
作を安全にしかも容易に行うことができる工業用ロボッ
トを提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」本発明の工業用ロボットは、アームを回動自在に連結し
てなる関節型の工業用ロボットにおいて、ロボットが運
転状態にない時にアームの回動を拘束するブレーキを設
けるとともに、該ブレーキを解除するスイッチをアーム
に設けたことを特徴としている。

また、前記スイッチは電動のモータにより回動させられ
るようになっていることを特徴としている。

また、前記スイッチは前記モータに電源が供給されてい
ない時にのみ作動するものであることを特徴としている
。

また、前記スイッチをアームの先端部に設けたことを特
徴としている。

また、前記スイッチは自己復帰型のスイッチであること
を特徴としている。

「作用」本発明の工業用ロボットは、ブレーキを解除するスイッ
チがアームに設けられているため、アームを動かす作業
者が、ブレーキを解除する操作をも行うことができる。

また、前記スイッチは前記アームを駆動するモータに電
源が供給されていない時にのみ作動するものであるので
、前Ｓ己スイッチによるブレーキの解除は必ず非通電時
にのみなされることになる。

したがって、ロボットの誤動作等のために、前記スイッ
チによりブレーキを解除したとたんにロボソ｝が動作す
る可能性がない。

また、前記スイッチはアームの先端部に設けられている
ので、手動操作をしている作業者の手が容易に前記スイ
ッチに届き、操作が容易となる。

また、前記スイッチは自己復帰型のスイッチであるので
、操作している時にのみ作動し、手動操作の際に、作業
者の手がアームから離れた時には、必ずブレーキが作動
する。

「実施例」以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図において、全体として符号ｌで示すものは、本発
明の実施例である電動式塗装ロボットのロボント本体で
ある。

ロボット本体ｌは、ロボット本体ｌを据え付けるための
基礎部材である固定ベース４と、この固定ベース４の上
部に設けられて据え付け面に垂直な軸線Ａを中心として
回動する旋回ベース５と、この旋回ベース５の上部に取
り付けられて軸ＩＡに直交する軸線Ｂ（第１図において
、紙面に直交する方向の軸線）を中心として回動する第
１アーム６と、この第ｌアーム６の先端に取り付けられ
て軸ｖＡＢに平行な軸線Ｃを中心として回動する第２ア
ーム７と、この第２アーム７の先端に設けられた手首部
８とよりなる。

そして、この手首部８は、第２７ーム７の先端に取り付
けられて軸線Ｃと平行な軸線Ｄを中心として回動するケ
ースつと、このケース９に取り付けられて軸線Ｄに直交
する軸線Ｅを中心として回動するケース１０と、このケ
ース９に取り付けられて軸線Ｅに直交するｌＩ１１１　
Ｆｉｔ　Ｆを中心として回動する取付部１ｌとよりなる
もので、取付部１１の先端に塗装ガンｌ２が取り付けら
れるようになっている。

また、第１アーム６は軸線Ｂ上に配置された電動のモー
タｌ８により駆動され、第２アーム７は軸線Ｃ上に配置
された電動のモータｌ９により駆動されるようになって
おり、これらモータ１８，ｌ９にはそれぞれ各アームの
回動を拘束するブレーキＢ．，Ｂ，が内蔵されている。

また、このロボット本体１にはケーブル３により制御装
置２が接続され、ロボット本体ｌは、この制御装置２に
より制御されて、塗装ガンＩ２を所望の位置・姿勢に動
かして塗装作業を行うようになっている。

そして、第２アーム７の先端部すなわち手首部８付近に
は、第１アーム６のブレーキＢ．の作動を解除するため
のスイッチ１３と、第２アーム７のブレーキＢ，の作動
を解除するためのスイ，チ１４とが設けられている。こ
れらのスイッチｌ３ｌ４は自己復帰型のスイッチであり
、例えば第２図に示すようにシ一トキーになっており、
これを押している間のみその接点が閉じ、手を離すと接
点が開くようになっているものである。

また、ロボット本体ｌ内あるいは制御装置２内には、第
３図（ａ）あるいは第３図（ｂ）に示すようなブレーキ
Ｂ，，Ｂ，を解除するための電気回路が構成されている
。

第３図（ｂ）において、符号１６で示すものは、ブレー
キＢ１の解除操作部であり、これを電源ｌ７に接続する
ことによりブレーキＢ，の作動が解除されるようになっ
ている。そして、この解除操作部１６と電源１７とは、
互いに並列に設けられた電気経路２０．２１を介して接
続されており、この電気経路２０上には接点Ｓｌと接点
Ｓ，とが直列に接続され、また電気経路２ｌ上には接点
Ｓ，と前記スイッチｌ３の接点とが直列に接続されてい
る。

ここで、接点Ｓ１は、第３図（ａ）に示すように、制御
装置２内に設けられて駆動ユニソト（制御装置２内のモ
ータ電源供給部とモータ１８．１９とよりなるもの）の
電源のＯＮ／ＯＦＦによって切り替わるスイッチＲ１の
Ａ接点であり、前記電源がＯＮとなったときに接点を閉
じるものである。

また、接点Ｓ，は、制御装置２内に設けられてサーボＯ
Ｎ／ＯＦＦ（サーボＯＮの状態とは、駆動ユニ，トの電
源のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、制御装置２内のＣＰＵ
が、ドライバを介してモータの位置信号を監視し、モー
タドライバに対して速度指令を出している状態であるこ
とをいう。）によって切り替わるスイッチＲ，のＡ接点
であり、サーボＯＮとなった時に接点を閉じるものであ
る。

また、接点Ｓ，は、前記スイッチＲ，のＢ接点であり、
前記駆動ユニットの電源がＯＮとなったときに接点を開
くものである。

なお、第３図に示す回路は、第ｌアーム６のブレーキＢ
１の作動を解除するためのスイッチｌ３についての回路
であるが、第２７ーム７のブレーキＢ！の作動を解除す
るためのスイッチ１４についても同様の回路が構成され
ている。

つぎに、上記のように構戊された工業用ロボ，トの動作
について説明する。

まず、通常の運転状態（すなわち、前記電源がＯＮとな
り、サーボＯＮとなっている状性）では、第３図（ｂ）
に示す回路において、接点Ｓ．，Ｓ，が閉じて電気経路
２０により解除操作部ｌ６と電源ｌ７とが接続されブレ
ーキＢ，の作動が解除されるので、ロボット本体ｌの第
１アーム６の回動が司能になる。また同様に、ブレーキ
Ｂ，の作動も解除されて第２アーム７の回動も可能にな
る。

つぎに、通常の停止状態（すなわち、サーボＯＦＦの状
＠）では、接点Ｓｔが開いて解除操作部１６と＄４１７
との接続が断たれるので、ブレーキＢ１が作動し第１ア
ーム６の回動が拘束される。

また同様に、ブレーキＢ，も作動して第２アーム７も拘
束され、ロボット本体ｌの姿勢が維持される。

そして、例えば作業中に停電等が発生し前記電源がＯＦ
Ｆになると、接点Ｓ１が開いて解除操作部１６と電源１
７との接続が断たれるので、サーボＯＮ／ＯＦＦに拘わ
らずやはりブレーキＢ１が作動するとともに、同様にブ
レーキＢ，も作動する。

この際、電源が復帰しない限り瞭点Ｓ３は閉じているの
で、スイッチｌ３を操作することにより電気経路２ｌに
よ・り解除操作部ｌ６とｍ＃．１７とを接続してプレー
牛Ｂ，の作動を解除することができる。また、同様にス
イッチｌ４を操作することによりブレーキＢ，を解除で
きるので、スイッチ１３あるいはスイッチｌ４を操作し
ながら、第１アーム６あるいは第２アーム７を手動で回
動させてロボット本体１の姿勢を変えることができる。

したがって、ロポノト本体１を動かす作業者が、ブレー
キの解除操作をも行いながらロボ，ト本体１の姿勢を変
えて、例えば塗装ガンｌ２をワークの狭部から退避させ
ることができる。

ただしこの時、電源が復帰すると接点Ｓ３が開くので、
スイッチＩ３をｉＨ乍してもブレーキＢを解除すること
はできないし、また同様にスイッチｌ４によってブレー
キＢ，ｔ）解除することはできない。

本実施例の工業用ロボットは、以下のような効果を奏す
る。

すなわち、ロボット本体ｌを動かす作業者がブレーキＢ
．，Ｂ，の解除をも行うことができるので、この作業者
一人だけでロボット本体ｌの姿勢を手動で変える作業を
行うことができる。したがって、この作業が容易になる
とともに、制御装置２を操作する作業者の誤操作により
ロボット本体ｌを動かす作業者に危険が及ぶことがなく
、手動操作が安全なものとなる。

また、電源がＯＮのときには、スイッチｌ３１４により
ブレーキを解除することができないので、ブレーキを解
除した途端にロボット本体１が作動する可能性がなく、
作業者に対する安全性がさらに高いものとなっている。

また、第１アーム６と第２アーム７を別々に動かすこと
が可能であるので、ロボット本体ｌを手動操作する際の
力の方向あるいは動作方向がわかり易く操作がし易い。

また、手首部８付近を把持してロボット本体ｌを手動操
作する作業者にとってスイッチ１３．１４が手元にある
ために、容易にスイッチ１３．１４に手を届かせて操作
することかできる。

また、スイッチ１３．１４を押している時のみブレーキ
が解除されるので、アームの重さを支持できないような
場合には手を離すとすぐにブレーキＢ，，Ｂ．が作動し
第ｌアーム６及び第２アーム７が停止するので、この点
においても安全性が確保されている。

なお、スイッチ１３，１．４の形態は上記実施例のもの
に限られるものでなく、例えば、第４図に示すように、
帯（テープ）状のもので第２アーム７の外周に全周にわ
たって設けられていてもよい。

この場合、スイッチ１３．１４は第２アーム７に対して
どの方向に押しても作動しブレーキを解除することがで
きるので、ブレーキを解除した状態において第２アーム
７が重力により下方に動く場合には下側から、逆に動く
ときには上側からスイッチを押すようにすれば、スイッ
チ１３．１４を押し続ける操作が微力で行えるようにな
り、さらに作業が容易なものとなる。

また、ブレーキＢ，，Ｂ，は、モータ１８，１９に内蔵
されたものに限らず、モータ１８，１９とは別ユニット
で設けられている構或であってもかまわない。

「発明の効果」請求項ｌ及び請求項２記載の工業用ロボットによれば、
ロボ／トを動かす作業者がブレーキの解除をも行うこと
ができるので、この作業者一人だけでロボットの姿勢を
手動で変える作業を行うことができる。したがって、こ
の手動操作が容易になるとともに、制御装置を操作する
作業者の誤操作によりロボットを動かす作業者に危険が
及ぶことがなく、作業が安全になるという効果がある。

さらに、請求項３記載の工業用ロボットによれば、電源
がＯＮのときには、スイッチによりブレーキを解除する
ことができないので、スイッチの操作によってブレーキ
を解除した途端にロボットが作動することがなく、作業
者に対する安全性がさらに高いものとなっている。

また、請求項４記載の工業用ロボットによれば、アーム
の先端部付近を把持してロボットを手動操作する作業者
にとって前記スイッチが手元にあるために、容易にそれ
に手を届かせて操作することができる。したがって、手
動操作がさらに容易なものとなるという効果がある。

また、請求項５記載の工業用ロボットによれば、スイッ
チを操作している時のみブレーキが解除されるので、作
業者がアームの重さを支持できないような場合には手を
離すとすぐにブレーキがかかりアームが停止するので、
この点においても安全性が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図は塗装ロボットの全体図、第２図は第１図の部分
拡大図、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）はそれぞれブレ
ーキを解除するための電気回路の構成を示す図である。また、第４図は変形実施例を説明するための図であって
、塗装ロボットの部分拡大図である。６・・・・・・第１アーム、７・・・・・・第２アーム
、１３．１４・・・・・・スイッチ、１８．１９・・・
・・・モータ、Ｂ．，Ｂ１・・・・・ブレーキ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アームを回動自在に連結してなる関節型の工業用
ロボットにおいて、ロボットが運転状態にない時にアームの回動を拘束する
ブレーキを設けるとともに、該ブレーキを解除するスイッチをアームに設けたことを
特徴とする工業用ロボット。
（２）前記アームは電動のモータにより回動させられる
ようになっていることを特徴とする請求項１記載の工業
用ロボット。
（３）前記スイッチは前記モータに電源が供給されてい
ない時にのみ作動するものであることを特徴とする請求
項２記載の工業用ロボット。
（４）前記スイッチをアームの先端部に設けたことを特
徴とする請求項１記載の工業用ロボット。
（５）前記スイッチは自己復帰型のスイッチであること
を特徴とする請求項１記載の工業用ロボット。