JPH04256596A - Safety device for robot - Google Patents

Safety device for robot

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Publication number
JPH04256596A
JPH04256596A JP1329991A JP1329991A JPH04256596A JP H04256596 A JPH04256596 A JP H04256596A JP 1329991 A JP1329991 A JP 1329991A JP 1329991 A JP1329991 A JP 1329991A JP H04256596 A JPH04256596 A JP H04256596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
robot
gear
pinion
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1329991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Tsutsumi
英貴 堤
Haruji Nakamura
中村 治司
Makoto Doi
誠 土井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1329991A priority Critical patent/JPH04256596A/en
Publication of JPH04256596A publication Critical patent/JPH04256596A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a robot safety device capable of actuating a lock mechanism with the abnormality excepting the cut of the chain for moving an arm vertically being detected as well, also the lock mechanism is not actuated by mistake with the effect of an acceleration even in case of the adjustable speed of the vertical motion of the arm being increased, in a horizontal articulated robot. CONSTITUTION:A rack 12 is fitted to the vertical axis 13 of a horizontal articulated robot, a pinion 9 engaged with the rack 12 on the arm 8 of the robot, a gear 10 and sensor 11 which are coaxial with the pinion 9 and rotated integrally are provided, the measurement of the rotation of the gear 10 is executed by counting the tooth number with the crest of the gear 10 being detected by the sensor 11, the consistency of the count value thereof and the count value of the output of the encoder 15 combined with the vertical axis 13 of the robot is decided, and the lock mechanism of the robot is actuated when the consistency is lost.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、水平多関節ロボットの
安全装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety device for a horizontal articulated robot.

【0002】0002

【従来の技術】従来のこの種のロボット安全装置は、図
4に示すような構造になっていた。
2. Description of the Related Art A conventional robot safety device of this type has a structure as shown in FIG.

【0003】図4において、1はチェーン、2はチェー
ン1が結合されているTブロック、3はチェーン1が切
断したとき後述するラチェット5が係合して後述するア
ーム8をロックするための鋸歯状部材、4はTブロック
2によって引き伸ばされているばね、5はラチェット、
6はラチェット5を引っ張っているばね、7はラチェッ
ト5の支点、8はロボットのアームである。
In FIG. 4, 1 is a chain, 2 is a T-block to which the chain 1 is connected, and 3 is a sawtooth that is engaged by a ratchet 5 (described later) to lock an arm 8 (described later) when the chain 1 is cut. 4 is a spring stretched by the T block 2; 5 is a ratchet;
6 is a spring pulling the ratchet 5, 7 is a fulcrum of the ratchet 5, and 8 is an arm of the robot.

【0004】このような構成において、ラチェット5は
ばね6によってB方向へ引っ張られ、Tブロック2はチ
ェーン1の張力によってA方向へ引っ張られている。も
しチェーン1が切れたときには、Tブロック2がばね4
によりC方向へ引っ張られ、Tブロック2がラチェット
5を押し、ラチェット5はアーム8に固定された支点7
を中心に回転して鋸歯状部材3と係合し、ロックがかか
ってアーム8の落下が防止される。
In this configuration, the ratchet 5 is pulled in the B direction by the spring 6, and the T block 2 is pulled in the A direction by the tension of the chain 1. If chain 1 breaks, T-block 2 will spring 4
, the T block 2 pushes the ratchet 5, and the ratchet 5 is pulled toward the fulcrum 7 fixed to the arm 8.
It rotates around , engages with the serrated member 3, and is locked to prevent the arm 8 from falling.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、チェーンの切断しか異常として検出でき
ない。また、アームの上下動作の加減速を大きくした時
には、加速度の影響によりロック機構が誤動作する可能
性があるという課題があった。
However, with such a structure, only chain breakage can be detected as an abnormality. Further, when the acceleration and deceleration of the vertical movement of the arm is increased, there is a problem that the locking mechanism may malfunction due to the influence of the acceleration.

【0006】本発明はチェーンが切断したとき以外の異
常動作の検出も行い、アーム動作の加減速が大きい場合
にも、加速度の影響で誤った異常動作を検出しないロボ
ット安全装置を提供することを目的とする。
[0006] The present invention also provides a robot safety device that detects abnormal operations other than when the chain breaks, and that does not detect incorrect abnormal operations due to the influence of acceleration even when the acceleration and deceleration of arm movement is large. purpose.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、水平多関節ロボットの垂直軸に
ラックを取り付け、ロボットのアームにそのラックと噛
合するピニオンと、そのピニオンと同軸で一体で回転す
る歯車と、センサとを設け、その歯車の回転の検出を歯
車の山をセンサで検出し歯数をカウントすることにより
行いそのカウント値とロボットの垂直軸に結合されたエ
ンコーダの出力のカウント値との整合性を判定するよう
に構成したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the present invention, a rack is attached to the vertical axis of a horizontal articulated robot, a pinion that meshes with the rack is attached to the arm of the robot, and a pinion that is coaxial with the pinion is attached to the arm of the robot. A gear that rotates as one unit and a sensor are installed, and the rotation of the gear is detected by detecting the mountain of the gear with the sensor and counting the number of teeth. It is configured to determine consistency with the output count value.

【0008】[0008]

【作用】上記の手段によれば、水平多関節ロボットの垂
直軸に設けたラックと噛合するロボットのアームに設け
たピニオンと、そのピニオンと同軸でピニオンと一体で
回転する歯車の回転をセンサによって検出し、そのセン
サの出力をカウントし、そのカウント値とロボットの垂
直軸に取り付けられたエンコーダの出力のカウント値と
の整合性を監視し、整合性が失われた場合に水平アーム
の上下動作に異常が発生したと判断し異常を検出する。 この異常検出によってロック機構を働かせることにより
、水平アームの落下の防止が可能となる。またこの手段
によれば、アームの加速度の影響を受ける機構を用いて
いないので、アームの加減速の大きさによって安全機構
が誤動作することはない。
[Operation] According to the above means, the sensor detects the rotation of the pinion provided on the arm of the robot that meshes with the rack provided on the vertical axis of the horizontal articulated robot, and the gear that is coaxial with the pinion and rotates integrally with the pinion. detects, counts the output of that sensor, monitors the consistency of the count value with the count value of the output of the encoder attached to the robot's vertical axis, and controls the vertical arm movement if consistency is lost. determines that an abnormality has occurred and detects the abnormality. By activating the locking mechanism based on this abnormality detection, it is possible to prevent the horizontal arm from falling. Further, according to this means, since a mechanism that is affected by the acceleration of the arm is not used, the safety mechanism does not malfunction depending on the magnitude of acceleration or deceleration of the arm.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1は水平多関節ロボットの垂直軸へのア
ームの取り付け部であり、8はアーム、9はピニオン、
10はそのピニオン9と同軸で一体となって回転する歯
車、11は歯車10の回転を検出するセンサ、12は垂
直軸に取り付けられピニオン9と噛合しているラック、
13は水平多関節ロボットの垂直軸である。以上の各部
のうち、ピニオン9,歯車10,センサ11は全てアー
ム8に取り付けられている。
FIG. 1 shows the attachment of an arm to the vertical axis of a horizontal articulated robot, where 8 is an arm, 9 is a pinion,
10 is a gear that rotates coaxially and integrally with the pinion 9; 11 is a sensor that detects the rotation of the gear 10; 12 is a rack that is attached to a vertical shaft and meshes with the pinion 9;
13 is the vertical axis of the horizontal articulated robot. Of the above parts, the pinion 9, gear 10, and sensor 11 are all attached to the arm 8.

【0011】上記構成において、アーム8が上下するこ
とにより、ラック12に噛合するピニオン9とそのピニ
オン9と同軸に一体化された歯車10が回転し、歯車1
0の山をセンサ11が検出し図示していない制御装置が
カウントする。
In the above configuration, as the arm 8 moves up and down, the pinion 9 meshing with the rack 12 and the gear 10 coaxially integrated with the pinion 9 rotate, and the gear 1
A sensor 11 detects a mountain of 0, and a control device (not shown) counts it.

【0012】図2は水平多関節ロボットの全体図である
。図2において、14はアーム8の上下駆動用モータ、
15はそのモータ14の回転検出用のエンコーダ、16
はモータ14の動力を伝達するチェーンである。
FIG. 2 is an overall view of the horizontal articulated robot. In FIG. 2, 14 is a motor for vertically driving the arm 8;
15 is an encoder for detecting the rotation of the motor 14; 16;
is a chain that transmits the power of the motor 14.

【0013】以上の構成において、アーム8の上下動作
が正常に行われている場合は、モータ14に連絡された
エンコーダ15の出力のカウント値の変化に追従して、
センサ11の出力のカウント値も変化し一定の整合性を
保っている。これに対し、アーム8の動作に異常が発生
した場合、例えばチェーン16が切断したり、モータ1
4の軸に滑りが生じた場合には、エンコーダ15の出力
のカウント値とセンサ11の出力のカウント値の整合性
が失われる。この整合性が失われたことを異常発生とし
て判定し、図示していないロック装置によりアーム8を
ロックしロボットを停止させる。
In the above configuration, when the arm 8 moves up and down normally, it follows the change in the count value of the output of the encoder 15 connected to the motor 14.
The count value of the output of the sensor 11 also changes and maintains a certain consistency. On the other hand, if an abnormality occurs in the operation of the arm 8, for example, the chain 16 may break, or the motor 1 may
If a slip occurs on the axis No. 4, the consistency between the count value of the output of the encoder 15 and the count value of the output of the sensor 11 will be lost. This loss of consistency is determined to be an abnormal occurrence, and the arm 8 is locked by a locking device (not shown) to stop the robot.

【0014】図3に判定の手順を示す。図3において、
センサ11が歯車10の回転を検出し(ステップa)、
エンコーダ15がモータ14の回転を検出し(ステップ
b)、それらセンサ11の出力とエンコーダ15の出力
を比較し両者の整合性を判定し(ステップc)、もし異
常が検出されたときアーム8のロック動作(ステップd
)を行う。
FIG. 3 shows the determination procedure. In Figure 3,
The sensor 11 detects the rotation of the gear 10 (step a),
The encoder 15 detects the rotation of the motor 14 (step b), and compares the output of the sensor 11 with the output of the encoder 15 to determine consistency between the two (step c). If an abnormality is detected, the output of the arm 8 is Lock operation (step d
)I do.

【0015】なお、ピニオン9は回転を正しく伝えるも
のであればゴムローラ、プーリーなどでもよい。
The pinion 9 may be a rubber roller, a pulley, etc. as long as it transmits rotation correctly.

【0016】また、ロック機構としては従来例に示した
ようなラチェットを鋸歯状部材に強制的に押圧する方法
や、垂直軸のレールをブレーキ片で挟持する方法などが
ある。
Further, as the locking mechanism, there are a method of forcibly pressing a ratchet against a serrated member as shown in the conventional example, and a method of clamping a vertical shaft rail with brake pieces.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は、エンコーダの出力信号、すな
わち駆動源側の出力信号と、アームの上下動作に伴って
回転する歯車の回転を検出するセンサ出力のカウント値
との整合性によってアームの異常動作の判定を行うため
、チェーンの切断以外の原因によるアームの異常を感知
することが可能になる。また従来例においては、アーム
の加減速による加速度の影響を受けロック機構が誤動作
する恐れがあったが、加速度の影響を受けるばね等を使
用していないことから、アームの加減速による安全装置
の誤動作が皆無となる。
[Effects of the Invention] The present invention improves the accuracy of the arm by ensuring consistency between the output signal of the encoder, that is, the output signal from the drive source, and the count value of the sensor output that detects the rotation of the gear that rotates with the vertical movement of the arm. Since abnormal operation is determined, it becomes possible to detect abnormalities in the arm due to causes other than chain breakage. In addition, in the conventional example, there was a risk that the locking mechanism would malfunction due to the influence of acceleration due to acceleration and deceleration of the arm, but since it does not use springs etc. that are affected by acceleration, the safety device cannot be operated due to acceleration or deceleration of the arm. There will be no malfunctions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】水平多関節ロボットに取り付けられた異常検出
のための本発明の一実施例の要部の拡大正面図
FIG. 1 is an enlarged front view of essential parts of an embodiment of the present invention for abnormality detection attached to a horizontal articulated robot.

【図2】
水平多関節ロボットの全体斜視図
[Figure 2]
Overall perspective view of horizontal articulated robot

【図3】本発明の異常
判定の手順を示すフローチャート
[Fig. 3] Flowchart showing the procedure of abnormality determination according to the present invention

【図4】水平多関節ロ
ボットの従来の安全装置を示す要部断面正面図
[Figure 4] Cross-sectional front view of main parts showing a conventional safety device for a horizontal articulated robot

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8  アーム 9  ピニオン 10  歯車 11  センサ 12  ラック 15  エンコーダ 8 Arm 9 pinion 10 Gear 11 Sensor 12 Rack 15 Encoder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水平多関節ロボットにおいて、垂直軸にラ
ックを取り付け、ロボットのアームにそのラックと噛合
するピニオンと、そのピニオンと同軸でかつ一体で回転
する歯車と、その歯車の回転を検出するセンサと、アー
ムの上下駆動部にエンコーダと、センサが検出しカウン
トした歯車の歯数とエンコーダの出力パルスとの整合性
を判定する手段と、この判定手段の出力によってアーム
をロックさせる手段とを備えたロボット安全装置。
Claim 1: In a horizontal articulated robot, a rack is attached to the vertical axis, a pinion meshes with the rack on the arm of the robot, a gear that rotates coaxially and integrally with the pinion, and rotation of the gear is detected. A sensor, an encoder on the vertical drive part of the arm, means for determining consistency between the number of teeth of the gear detected and counted by the sensor and the output pulse of the encoder, and means for locking the arm by the output of this determining means. Equipped with robot safety equipment.
JP1329991A 1991-02-04 1991-02-04 Safety device for robot Pending JPH04256596A (en)

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Cited By (3)

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