JPH0455914A - 回転体のストロークエンド検出装置 - Google Patents

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〉 本発明は産業用ロボットの回転アーム等の回転体のスト
ロークエンド検出装置に間し、該回転アームにドックを
直接固着し、このドックによって第１のスイッチをＯＮ
・ＯＦＦするとともに、切換レバーを介して第２のスイ
ッチをＯＮ・ＯＦＦすることにより、小型の回転体のス
トロークエンド検出装置を得るものである。

〈従来の技術〉 産業用ロボットの回転アーム等のストロークエンドを検
出するストロークエンド検出装置としては従来から以下
のようなものがある。

この装置は、回転アームの回転ストロークが１回転を越
える場合のそのストロークエンドを検出するための装置
である。

第６図に示すように、この場合のストロークエンド検出
装置は、回転アームの回転軸に固着された駆動歯車１と
、この駆動歯車１に噛み合わされた従動歯車２と、を有
している。３はこの回転軸を回転駆動する駆動モータで
あって、その０Ｎ−ＯＦＦは検出回路４によって制御さ
れている。

この場合、回転軸（回転アーム）の２回転に対応したス
トロークエンドを検出するため、駆動歯車ｌの半径はＲ
１て、従動歯車２のそれはＲ２（Ｒ２上２Ｒ１）である
。すなわち、駆動歯車１が２回転すると、従動歯車２が
１回転する構成である。

そして、この従動歯車２の１回転での回転位置をリミッ
トスイッチ５，６て検出することにより、回転アームの
回転ストローク（２回転）のストロークエンドを検出す
るものである。

このストロークエンドが検出されると検出回路４は駆動
モータ２の駆動を停止し、制動し、次の動作をさせるも
のである。

ここで、上記リミットスイッチ５，６は従動歯車２の円
周に沿って互いに接近対向して配設されており、従動歯
車２に固着、突設されたドック７に当接することにより
ＯＮとなる。リミットスイッチ５は従動歯車２が順方向
に１回転（図中矢印Ｘ方向に３６０度回転）した場合に
、スイッチ６は従動歯車２が逆方向に１回転（図中矢印
Ｙ方向に３６０度回転）した場合に、それぞれＯＮとな
る構成である。そして、検出回路４は、スイッチ５．６
の一方がＯＮ状態になると、回転アームのストロークエ
ンドを検出し、駆動モータの駆動を停止させる構成であ
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の回転体のストロークエ
ンド検出装置にあっては、回転体の２回転に対応した回
転ストロークのストロークエンドを検出する場合には、
駆動歯車の半径の２倍以上の半径を有する従動歯車を駆
動歯車に噛み合わせ、この従動歯車にストロークエンド
を検出するためのリミットスイッチを設けていた。

その結果、大型の従動歯車の取付場所を確保しなければ
ならず、その実装性が低下するとともに、回転体のスト
ロークエンド検出装置の大型化を招いていた。

そこで、本発明の目的は、小スペース内で実装可能な回
転体のストロークエンド検出装置を提供することである
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、正逆両方向に回転する回転体と、この回転体
に取り付けられた突片と、回転体の円周に沿って互いに
離間して配設され、この突片が当接する一対の第１のス
イッチと、上記１対の第１のスイッチの間に介装され、
上記突片が当接することにより、スイッチＯＮ位置とス
イッチＯＦＦ位置との間で切り換えられる切換レバーと
、この切換レバーによって０Ｎ−ＯＦＦする第２のスイ
ッチと、これらの第１および第２のスイッチからの各出
力信号に基づいて上記回転体がストロークエンドに到達
したことを検出する判定手段と、を備えた回転体のスト
ロークエンド検出装置である。

〈作用〉 本発明に係る回転体のストロークエンド検出装置にあっ
ては、回転体が回転すると突片は第１のスイッチを順次
ＯＮとするとともに、切換レバーをスイッチＯＮ位置と
スイッチＯＦＦ位置との間で切り換える。この切換レバ
ーは第２のスイッチをＯＮ・ＯＦＦする。

そして、回転体のストロークエンドの検出は、この第１
のスイッチの出力と第２のスイッチの出力との鞘合せに
よって判定手段が行う。例えば第１のスイッチによって
回転体の回転方向および回転位置を検出し、第２のスイ
ッチによって回転体の回転数を検出するものである。

この結果、回転体の２回転に対応してそのストロークエ
ンドを検出するには、例えば第２のスイッチによって１
回転目か２回転目かを検出し、第１のスイッチの状態で
そのストロークエンドを検出するものである。

〈実施例〉 以下、本発明に係る回転体のストロークエンド検出装置
の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る回転体のストロークエ
ンド検出装置の主要部を示す概念図である。

この図にあって、２１は例えば産業用のロボットの回転
アームの回転軸２２に取り付けられた円板（回転体）で
ある。この回転軸２２は駆動モータ２３によって駆動回
転されるものであって、したがって円板２１は図中矢印
し方向またはＲ方向に回転する。

円板２１の外周部にはドック（突片）２４が突設されて
いる。ドック２４は板体、もしくは、突条体で、その先
端は円板２１の外周縁より所定長さだけ外方に突出して
円板２１に固着されている。

円板２１の回転位置検知用のリミットスイッチ２５．２
６は円板２１の外周に沿って所定間隔離れて配設されて
いる。これらのリミットスイッチ２５．２６は、円板２
Ｉを回転させた場合にドック２４が当接するように、こ
の円板２１に接近した位置に取り付けられている。

また、リミットスイッチ２５．２６は、相互に所定の角
度（例えば±３０度）だけ離れた位置にそれぞれ配設さ
れている。したがって、これらのリミットスイッチ２５
．２６は円板２１の回転中心に対して６０度の間隔だけ
離れて円板２１の円周外方に配置されている。

このリミットスイッチ２５．２６の配設位置は、回転軸
２２の回転ストロークのストＣ２−クエンド（回転軸２
２が基準位置に対して３３０度回転した位置）に対応す
るものである。

したがって、リミットスイッチ２５は円板２１０図中時
計回り方向（図中矢印Ｒ方向）のストロークエンド位置
を検知するものである。また、リミットスイッチ２６は
、円板２１０図中反時計回り方向（図中矢印し方向）の
ストロークエンド位置を検知することができる。

なお、これらのリミットスイッチ２５．２６は、第２図
に示すように、共にＢ接点を使用している。

さらに、２７は略への字形状の部材である切換レバーで
あって、その屈曲部分に貫通させたビン２８を支点とし
てバネ２７ａで付勢され、揺動自在に設けられている。

この切換レバー２７は、第１図に示すように、上記円板
２１の外周に近接して、かつ、上記基準位置に対応して
配置されている。切換レバー２７はリミットスイッチ２
５と２６との中間位置に配設されている。

この切換レバー２７は、バネ２７ａで付勢され、ドック
２４と当接することにより図示の実線位置と破線位置と
の間で往復動くビン２８を支点として揺動）するように
構成されている。

例えば円板２１が図中矢印Ｒ方向に回転する場合、切換
レバー２７はドック２４に当接して図中実線位置から図
中破線位置にまで揺動し、バネ２７ａの付勢によりその
破線位置に保持される。

一方、円板２１が図中矢印し方向に逆回転し、ドック２
４がこの切換レバー２７に逆方向から当接すると、この
切換レバー２７は図中破線位置から図中実線位置にまで
揺動する。

すなわち、この切換レバー２７はドック２４によって２
位置間で切り換えられるものである。

そして、この切換レバー２７に近接してリミットスイッ
チ２９．３０が配設されている。リミットスイッチ２９
は切換レバー２７が図示の実線位置にある場合にＯＮと
なり、リミットスイッチ２３０はその切換レバー２７が
破線位置にある場合にＯＮとなるように配設されている
。これらのリミットスイッチ２９．３０は、第２図に示
すように、常開接点（Ａ接点）で構成されている。

判定回路３１は、これらのリミットスイッチ２５．２６
および２９，３０からの各出力信号に基づいて上記円板
２１がストロークエンドに到達したことを検出するもの
である。そして、判定回路３１がこのストロークエンド
を検出すると、駆動モータ２３の駆動を停止し、制動し
、次の指令を出力するものである。

詳しくは、判定回路３１は、第２図（Ａ）および（Ｂ）
に示すように、リミットスイッチ２５とリミットスイッ
チ２９とが並列に接続された回路と、リミットスイッチ
２５とリミットスイッチ２９とが並列に接続された回路
と、を有している。

この並列回路（第２図（Ａ））の端子３２は駆動モータ
２３用の電源に接続され、端子３３は駆動モータ２３の
正転用スイッチ（プラス側）に接続されている。また、
並列回路（第２図（Ｂ））の端子３４は同じく駆動用電
源に、端子３５はモータ逆転用スイッチ（マイナス側）
に、それぞれ接続されている。

したがって、円板２１が第１図中矢印Ｒ方向に回転して
いる場合、リミットスイッチ２７がＯＦＦでリミットス
イッチ２５がＯＮになると駆動モータ２３の回転が停止
する。また、円板２１が第１図中矢印し方向に回転して
いる場合、リミットスイッチ３０がＯＦＦでリミットス
イッチ２６がＯＮになると駆動モータ２３の回転が停止
する。

また、この判定回路３１にあっては、Ｂ接点のリミット
スイッチ２５，２６と、Ａ接点のリミットスイッチ２９
，３０とを並列に接続している。

このため、切換レバー２７の動作不良等によりリミット
スイッチ２９．３０が動作しない場合にあっても、リミ
ットスイッチ２５．２６が動作すると駆動モータ２３の
駆動はその円板２１のストロークエンド位置で必ず停止
する（フエールセイフ機能を有している）。

次に、この実施例の作用について第３図を参照して説明
する。

第３図は本発明の一実施例に係る回転体のストロークエ
ンド検出装置にあってドック２４の回転角度位置に対応
するそれぞれのスイッチ２５，２６．２９，３０のＯＮ
、ＯＦＦの状態を示すタイミングチャートである。

このタイミングチャートの縦軸は各スイッチのＯＮ、Ｏ
ＦＦ状態を示し、その横軸はドック２４の相対的な回転
角度を示している。

このタイミングチャートは、円板２１が第１図中矢印Ｒ
方向に回転した場合を示すものである。

円板２１のＲ方向への回転の開始にあっては、ドック２
４はリミットスイッチ２６がＯＦＦになるストロークエ
ンド位置より有効ストローク側から回転し始める。この
状態では、切換レバー２７は実線位置でリミットスイッ
チ３０はＯＮ、リミットスイッチ２９はＯＦＦである。

この状態から、円板２１が１回目の回転を開始する。

円板２１が３３０度まで回転すると（１回転目の終了時
）、ドック２４はリミットスイッチ２５を一定時間だけ
押圧する。この押圧中だけ、リミットスイッチ２５はＯ
ＦＦとなる。

更に、円板２１が回転して３６０度位置にドック２４が
到達すると（２回目の回転直前）、ドック２４が切換レ
バー２７に当接してこれを倒す。

この結果、切換レバー２７は図示の破線位置にまで揺動
して切り換えられる。したがって、リミットスイッチ２
９がＯＮになる。同時に、リミットスイッチ３０はＯＦ
Ｆになる。

更に、円板２１が回転してドック２４が３９０度位置に
到達すると、リミットスイッチ２６はドック２４に当接
されてその間だけＯＦＦとなる。

そして、円板２１がさらに回転して６９０度位置にドッ
ク２４がくるとリミットスイッチ２５が２回目のＯＦＦ
になる。このとき、第２図（Ａ）に示す判定回路３】は
リミットスイッチ２５，３０がともにＯＦＦとなり、有
効ストロークＳのストロークエンド位置に到達したと判
断して駆動モータ２３への通電が遮断され、駆動モータ
２３の駆動が停止する。

なお、電磁ブレーキにより円板２１は制動される。

すなわち、円板２１０ストロークエンドが検出され、そ
のオーバストロークは防止されることとなる。

なお、上記実施例にあっては、リミットスイッチ２９．
３０に常閉接点（Ａ接点）を使用したが、第４図（Ａ）
、　　（Ｂ）に示すように常閉接点（Ｂ接点）のリミッ
トスイッチ４１，４２を使用してもよい。

第４図（Ａ）、（Ｂ）および第５図は本発明の他の実施
例を示している。

この場合、判定回路３１は、第５図に示すように、リミ
ットスイッチ４１および２６が共にＯＦＦとなった場合
に駆動モータ２３の通電を遮断する。すなわち、これら
のリミットスイッチ４１゜２６により円板２１０ストロ
ークエンド（６９０度の回転位置）が検出されるもので
ある。

その他の構成および作用は上記実施例と同様である。

また、本発明では、上記実施例以外についても例えば回
転体の回転ストロークを３回転（１０５０度）ｉたはそ
れ以上として、そのストロークエンドを検出するように
してもよい。すなわち、回転体の回転数を検出するスイ
ッチと、その回転位置を検出するスイッチとを、並列に
接続して駆動モータへの電源供給ラインに介在させるこ
とにより、そのストロークエンドを検出することができ
る。すなわち、簡単な構成で２回転以上のストロークを
有する回転体のオーバストロークを確実に防止すること
ができる。

〈発明の効果〉 以上説明してきたように本発明の回転体のストロークエ
ンド検出装置によれば、回転体の近傍に切換レバーとス
イッチの取付場所のみ確保すればよいため、該装置を小
型化することができ、かつ、その実装性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回転体のストロークエ
ンド検出装置を示す概念図、 第２図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明の一実施例に係る回
転体のストロークエンド検出装置のリミットスイッチ接
続回路図、 第３図は本発明の一実施例に係る回転体のストロークエ
ンド検出装置の動作を示すタイミングチャート、 第４図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明の他の実施例に係る
回転体のストロークエンド検出装置のリミットスイッチ
接続回路図、 第５図は本発明の他の実施例に係る回転体のストローク
エンド検出装置の動作を示すタイミングチャート、 第６図は従来の回転体のストロークエンド検出装置を示
す概念図である。 ２１・・・・・・円板（回転体）、 ２２・・・・・・回転軸、 ２３・・・・・・駆動モータ、 ２４・・・・・・ドック（突片）、 ２５．２６・・・リミットスイッチ （第１のスイッチ）、 ２７・・・・・・切換レバー ２９．３０・・・リミットスイッチ （第２のスイッチ）、 ３１・・・・・・判定回路（判定手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 正逆両方向に回転する回転体と、 この回転体に取り付けられた突片と、 回転体の円周に沿って互いに離間して配設され、この突
   片が当接する一対の第１のスイッチと、上記１対の第１
   のスイッチの間に介装され、上記突片が当接することに
   より、スイッチＯＮ位置とスイッチＯＦＦ位置との間で
   切り換えられる切換レバーと、 この切換レバーによってＯＮ・ＯＦＦする第２のスイッ
   チと、 これらの第１および第２のスイッチからの各出力信号に
   基づいて上記回転体がストロークエンドに到達したこと
   を検出する判定手段と、 を備えたことを特徴とする回転体のストロークエンド検
   出装置。