JPH042790Y2 - - Google Patents

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JPH042790Y2
JPH042790Y2 JP3243387U JP3243387U JPH042790Y2 JP H042790 Y2 JPH042790 Y2 JP H042790Y2 JP 3243387 U JP3243387 U JP 3243387U JP 3243387 U JP3243387 U JP 3243387U JP H042790 Y2 JPH042790 Y2 JP H042790Y2
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push rod
cylinder
free piston
collet
robot
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JP3243387U
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【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、ロボツト手首に装備する衝突保護装
置に関する。
(従来の技術) ロボツトには、これに持たせた治工具がワーク
や障害物に当つた時の衝撃から自体を保護するた
め、衝突保護装置が装備されることが多い。
従来、この衝突保護装置は、第5図に示すよう
に、ロボツト30の手首に保持される筒状のケー
シング31を備え、このケーシング31の一端に
内方フランジ31aを設けて、これに治工具(図
示略)を持つボールシヤフト32の基端ボール部
32aを着座させるようにし、一方、ケーシング
31の他端にはキヤツプ33を取付けて、このキ
ヤツプ33を貫通する状態でプツシユロツド34
をケーシング31内に配設し、なおかつこのプツ
シユロツド34を下方へ付勢するばね35をケー
シング31内に配設して、プツシユロツド34の
下端に設けた固定部34aで前記ボールシヤフト
32の端面を押えるようにしたものであつた。な
おボールシヤフト32は、その基端ボール部32
aの外周を球面32bとなし、該球面32bをケ
ーシング31の内面に線接触させている。
上記従来の衝突保護装置において、常時は、ば
ね35からの付勢力を受けたプツシユロツド34
によつて、ボールシヤフト32はケーシング31
の一端に固定され、ボールシヤフト32の持つ治
工具でロボツト作業が実行される。しかして、い
ま治工具がワークや障害物に衝突すると、ボール
シヤフト32に横方向の押圧力がかかるため、該
ボールシヤフト32は、その球面32bを中心に
ケーシングの軸心を含む面内で揺動し、これを受
けてプツシユロツド34がばね35の付勢力に抗
して上動する。この結果、ボールシヤフトの傾動
が許容されて、ロボツト30の手首にかかる衝撃
が吸収され、この間、ロボツト30を停止させる
ことによつてロボツトの損傷を未然に防止できる
ようになる。
(考案が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来の衝突保護装置によれ
ば、ロボツト30の停止動作の遅れにより該ロボ
ツトがオーバストロークすると、第5図に破線で
示すように、ボールシヤフト32の首部32cに
ケーシング31の開口部31bが干渉して、該ボ
ールシヤフト32の一定以上の傾動が不能とな
る。ところで、ロボツト20は、停止をかけても
直ちに止まることは困難で、一定のだ送後に完全
停止するようになる。このだ送距離はロボツトの
動作スピードが早い程大きく、したがつて、この
ような場合、前記ボールシヤフト32に対するケ
ーシング31の干渉は避けられないこととなる。
そこで、従来は、ロボツトの動作スピードつまり
治工具の空送スピードを落とし、前記干渉に至る
前で確実にロボツトを停止させるようにしてい
た。しかしながら、この対策によれば、ロボツト
の動作スピードを落とす分、サイクルタイムの延
長が避けられないこととなるばかりか、折角もつ
ロボツトの高速性能が犠牲になるという弊害をも
たらすという問題があつた。
なお、上記問題を解決するため、例えば実開昭
55−147284号公報に示されるごとき揺動ハンドを
ボールシヤフトの保持に利用することも考えられ
るが、揺動ハンドの保持力を横方向から加わる押
圧力に追従して解除させることは困難で、実質的
にその利用は不可能である。
(問題点を解決するための手段) 本考案は、上記従来の問題点を解決するため、
ロボツト手首に保持される有底筒状のシリンダに
フリーピストンを摺動可能に内装すると共に、該
フリーピストンにプツシユロツドを摺動可能に貫
設し、前記フリーピストンと前記プツシユロツド
との間に該プツシユロツドをシリンダ開口側へ相
対的に付勢するばねを介装し、前記シリンダの開
口端部内には、周方向に複数のブレードを可動的
に配列して成る分割コレツトを、シリンダ軸線を
含む面内で揺動可能に装着すると共に、該分割コ
レツト内に治工具を持つボールシヤフトを前記面
内で揺動可能に装着し、前記フリーピストンに前
記分割コレツトの一端部に係合して該分割コレツ
トをシリンダに固定する第1の固定部を設けると
共に、前記プツシユロツドの一端に前記ボールシ
ヤフトの端面に係合して該ボールシヤフトを分割
コレツトに固定する第2の固定部を設け、さらに
前記シリンダに、前記フリーピストンをシリンダ
開口側へ移動させるエア圧を導入する第1のポー
トと前記プツシユロツドのシリンダ底部側への移
動に追従して開放される第2のポートを設けるよ
うに構成したことを要旨とする。
(作用) 上記構成のロボツト手首の衝突保護装置におい
て、第1のポートからシリンダ内にエア圧を導入
してフリーピストンをシリンダ開口側へ移動させ
ると、プツシユロツドもこれと一体的に移動し、
フリーピストンの第1の固定部とプツシユロツド
の第2の固定部とにより、分割コレツトとボール
シヤフトとが固定され、ボールシヤフトの持つ治
工具を用いての安定したロボツト作業が実行でき
る。しかして、前記治工具がワークあるいは障害
物に衝突すると、先ず分割コレツト内でボールシ
ヤフトの基端ボール部が傾動し、プツシユロツド
が押し戻され、これと同時にシリンダ内のエアが
第2のポートを通じて逃げてフリーピストンもば
ねの付勢力で急速に押し戻される。この結果、分
割コレツトの固定が解除され、さらなる基端ボー
ル部の傾動によつてボールシヤフトが分割コレツ
ト内から離脱する。すなわち、ボールシヤフトの
自由な傾動が保証される結果、ロボツトが大きく
オーバーストロークしても、ロボツト手首にかか
る衝撃からロボツト手首を確実に保護することが
できるようになる。
(実施例) 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。
第1図〜第3図は本考案にかかるロボツト手首
用衝突保護装置の第1の実施例を示したものであ
る。これらの図において、1は一端がキヤツプ2
で閉じられたシリンダで、該シリンダ1には、フ
リーピストン3が摺動可能に内装され、このフリ
ーピストン3と前記キヤツプ2との間に圧力室4
が画成されている。圧力室4には、キヤツプ2に
設けた第1のポート5を通じて図示を略すエア源
からエア圧が導入されるようになつており、フリ
ーピストン3はこのエア圧を受けてシリンダ開口
側(前方)へ任意移動できるようになつている。
6は前記フリーピストン3を貫通してシリンダ軸
線方向に配設されたプツシユロツドで、その一端
部は前記キヤツプ2に設けた第2のポート7をも
貫通して外部まで延びている。プツシユロツド6
の前記一端部には、前記第2のポート7に密に嵌
合できる大径部6aと該第2のポート7に遊嵌で
きる小径部6bとが連続して設けられており、こ
れにより該第2のポート7は、プツシユロツド6
のキヤツプ2側(シリンダ底部側)への移動に追
従して開放されるようになつている。なお、シリ
ンダ1とキヤツプ2間、シリンダ1とフリーピス
トン3間、フリーピストン3とプツシユロツド6
間およびプツシユロツド6とキヤツプ2間にはそ
れぞれシール部材8a,8b,8c,8dが介装
され、圧力室4の密封状態が維持されるようにな
つている。
一方、シリンダ1の開口端部内には分割コレツ
ト9が装着されている。この分割コレツト9は、
周方向に複数のブレードを配列すると共に各ブレ
ード10をゴム製の連結部材11で連結して成つ
ており、各ブレード10の後背部に設けた突条1
2をシリンダ1の内方フランジ1aに着座させる
状態で、該シリンダ1に装着されている。分割コ
レツト9はまた、前記突条12の周面を曲面12
aとしており、この曲面12aをシリンダ1の内
面に当接させる状態で装着されている。すなわ
ち、分割コレツト9は、構成要素である各ブレー
ド10がシリンダ軸線を含む面内で揺動できるよ
うになつている。
13は、一端に図示を略す治工具を持つボール
シヤフトで、該ボールシヤフト13は、その基端
ボール部14を前記分割コレツト9に設けた内方
フランジ9aに着座させる状態で、該分割コレツ
ト9に装着されている。ボールシヤフト13はま
た、前記基端ボール部14の周面を曲面14aと
し、この曲面14aを分割コレツト9の内面に当
接させており、これによつてボールシヤフト13
もシリンダ軸線を含む面内で揺動できるよになつ
ている。
ところで、上記フリーピストン3の一端には、
前記分割コレツト9の一端部に係合して該分割コ
レツト9をシリンダ1に固定する第1の固定部1
5が設けられ、またプツシユロツド6の一端には
前記ボールシヤフト13の端面に係合して該ボー
ルシヤフト13を分割コレツト9に固定する第2
の固定部16が設けられている。前記プツシユロ
ツド6の第2の固定部16はフリーピストン3に
設けた凹穴3aに摺動可能に収納され、一方、前
記凹穴3a内には、プツシユロツド6をシリンダ
開口側へ相対的に付勢するばね17が内装されて
いる。これにより、いまフリーピストン3が前方
へ移動すると、ばね17に押されてプツシユロツ
ド6も一体的に前方へ移動し、分割コレツト9に
は圧力室4内エア圧で定まる押圧力が、ボールシ
ヤフト13にはばね17で定まる押圧力がそれぞ
れ作用するようになる。
なお、シリンダ1は、その一側部がロボツト1
8の手首に保持されるようになつている。
かゝる構成により、いま、第1のポート5から
圧力室4にエア圧を導入すると、フリーピストン
3とプツシユロツド6とが一体的に前方へ移動
し、これらが有する第1、第2の固定部15,1
6によつて分割コレツト9とボールシヤフト13
とが固定され(第1図に示す状態)、この状態の
もとにボールシヤフト13の持つ治工具でロボツ
ト作業を実行する。
しかして、いま上記治工具がワークや障害物に
衝突すると、先ず第2図に示すように、分割コレ
ツト9内でボールシヤフト13の基端ボール部1
4が傾動し、プツシユロツド16がシリンダ底部
側へ押し戻される。この結果、プツシユロツド1
6の小径部6bが第2のポート7内に移行し、圧
力室4内が大気に開放され、これに追従して、ば
ね17の付勢力によりフリーピストン3が急速に
押し戻される。すなわち、フリーピストン3の第
1の固定部15が分割コレツト9の端部から離れ
ることとなり、分割コレツト9は、各ブレード1
0を連結する連結部材11の弾性力のみで保持さ
れるようになる。
一方、ロボツト18は、第2図の状態で図示を
略す検出手段からの指令で制動がかけられるが、
直ちに停止することは不可能で、一定距離だ送す
る。このため、第3図に示すように、ボールシヤ
フト13の首部13aに分割コレツト9の内方フ
ランジ9aが干渉する。この時、分割コレツト9
は、上記したように、フリーピストン3の拘束か
ら解放されており、これによつて分割コレツト9
を構成するブレード10が大きく傾動し、この結
果、ボールシヤフト13の基端ボール部14が分
割コレツト9から離脱する。
このように、ボールシヤフト13の自由な傾動
が保証され、ロボツト18が大きくだ送しても衝
突による衝撃からロボツト手首を保護することが
できるようになる。しかも、ボールシヤフト13
が傾動すると同時に圧力室4が大気に開放される
ので、ばね17の押圧力をフリーピストン3の移
動によつて解放することができ、ボールシヤフト
13の傾動はより自由となる。なお、離脱したボ
ールシヤフト13を分割コレツト9の下から差込
み、プツシユロツド6を下方に押し下げることに
よつて、簡単に元の状態に復帰させることができ
る。
第4図は、本考案にかゝるロボツト手首用衝突
保護装置の第2の実施例を示したものである。
なお、同図において前出第1図に示した部分と
同一部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。本第2の実施例の特徴とするところは、キヤ
ツプ2にプツシユロツド6の大径部6aの案内部
2aを設けて、この案内部2a内で第2のポート
7を開閉できるようにし、また前記キヤツプ2を
貫通して上方へ延びるプツシユロツド6の端部に
ドグ21を固設すると共に、シリンダ1に前記ド
グ21に係合するリミツトスイツチ22を取付
け、さらにプツシユロツド6の第2の固定部16
にV溝23を設けると共に、ボールシヤフト13
の端部に前記V溝23に嵌合する突起24を設け
た点にある。
かゝる構成により、V溝23と突起24との嵌
合によつてボールシヤフト13の軸回り方向の回
動を規制できて、より安定したロボツト作業を実
行し得るようになると共に、ドグ21とリミツト
スイツチ22との係合解除によつて、ボールシヤ
フト13の持つ治工具の衝突を直ちに検知するこ
とができ、本装置の信頼性はより向上するように
なる。なお、本第2の実施例において、プツシユ
ロツド6の移動を検知する手段としてリミツトス
イツチ22を用いたが、これを近接スイツチ等、
他の手段に代えて良いことはもちろんである。
(考案の効果) 本考案は、上記のように構成されかつ作用する
ものであるから、治工具を持つボールシヤフトの
大きな傾動を確保できて、衝突の衝撃からロボツ
ト手首を確実に保護し得るようになる。この結
果、ロボツトのもつ高速性能を十分に発揮させる
ことができ、効率のよいロボツト作業を実現でき
るという大きな効果が得られた、
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は、本考案の第1の実施例であ
るロボツト手首用衝突保護装置の断面図、第4図
は、本考案の第2の実施例である同様の衝突保護
装置の断面図、第5図は、従来の衝突保護装置の
断面図である。 1……シリンダ、3……フリーピストン、5…
…第1のポート、6……プツシユロツド、7……
第2のポート、9……分割コレツト、10……ブ
レード、13……ボールシヤフト、15……第1
の固定部、16……第2の固定部、17……ば
ね、18……ロボツト。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ロボツトの手首に保持される有底筒状のシリン
    ダにフリーピストンを摺動可能に内装すると共
    に、該フリーピストンにプツシユロツドを摺動可
    能に貫設し、前記フリーピストンと前記プツシユ
    ロツドとの間に該プツシユロツドをシリンダ開口
    側へ相対的に付勢するばねを介装し、前記シリン
    ダの開口端部内には、周方向に複数のブレードを
    可動的に配列して成る分割コレツトを、シリンダ
    軸線を含む面内で揺動可能に装着すると共に、該
    分割コレツト内に治工具を持つボールシヤフトを
    前記面内で揺動可能に装着し、前記フリーピスト
    ンに前記分割コレツトの一端部に係合して該分割
    コレツトをシリンダに固定する第1の固定部を設
    けると共に、前記プツシユロツドに前記ポールシ
    ヤフトの端面に係合して該ボールシヤフトを分割
    コレツトに固定する第2の固定部を設け、さらに
    前記シリンダに、前記フリーピストンをシリンダ
    開口側へ移動させるエア圧を導入する第1のポー
    トと前記プツシユロツドのシリンダ底部側への移
    動に追従して開放される第2のポートとを設けた
    ことを特徴とするロボツト手首用衝突保護装置。
JP3243387U 1987-03-05 1987-03-05 Expired JPH042790Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3243387U JPH042790Y2 (ja) 1987-03-05 1987-03-05

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JP3243387U JPH042790Y2 (ja) 1987-03-05 1987-03-05

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Publication Number Publication Date
JPS63140392U JPS63140392U (ja) 1988-09-14
JPH042790Y2 true JPH042790Y2 (ja) 1992-01-30

Family

ID=30839107

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JPS63140392U (ja) 1988-09-14

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