JPH0493194A - ロボット関節部の回転範囲規制機構 - 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】 〔概要〕 ロボット関節部の回転軸の回転範囲規制機構に関し、回
転軸が一回転以上回転する場合の回転範囲の規制とその
位置の検出を目的として、一方の軸の径方向に揺動レバ
ーと該揺動レバーの揺動箱〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボット関節部の回転軸の回転範囲を規制す
る機構に関する。

ロボットの各関節の回転軸は所定の動作範囲を回転可能
とする。しかし、稀に制御装置の障害等により暴走する
ことがある。このため、安全を確保するメカストッパを
設は回転範囲を規制する必要がある。

回転範囲を規制する機構として、回転軸の径方向に固定
したストッパと固定軸に固定したストッパが当接するも
のが通常知られている。この方法は回転軸が一回転以下
の回転範囲を規制に使用する。しかるに、ロポッｌ−で
作業させる場合、ロボットの作業動作（姿勢）を確保す
るため、ロボット関節の内、ある関節の回転軸を一回転
を僅かに越える範囲まで回転することが必要となる場合
がある。このように回転軸が一回転以上する所の範囲を
規制をする安価で簡単な機構のメカストッパが望まれて
いる。

〔従来の技術〕

従来の回転軸が一回転を越えて回転する所のスト７パの
機構としては、実公平１−３７９１６実公昭６２−３２
７９４に開示されているものがある。

即ち実公平１−３７９１６は第６図に示す如く、固定部
材１２ａに回転自在に設けられるとともに着脱自在に設
けられた第１の回転部材３０と、固定部材１２ａと第１
の回転部材との間に位置し、両部材に対して相対回転可
能に設けられた第２の回転部材２９と、該第２の回転部
材の径方向に突出して第２の回転部材に設けられた突起
部材２９ａと、第１の回転部材に設けられ第２の回転部
材側に突出して第１の回転部材の回転により突起部材の
一方の側に当接して第２の回転部材を正回転せしめる第
１の押圧部材３１−１と、第１の回転部材に設けられ第
２の回転部材側に突出して第１の回転部材の逆回転によ
り該突起部材の他方の側に当接して第２の回転部材を逆
方向に回転せしめる第２の押圧部材３１−２と、該突起
部材の回転半径内に位置するよう固定部材と一体的に設
けられ該第２の回転部材２９の軸方向に突出し第１゜第
２の押圧部材による該第２の回転部材の正、逆回転を該
突起部材に当接して停止させるストッパビン２８とより
構成される。

実公昭６２−３２７９４のものは、回転軸およびこの回
転軸と対向する部材の相対向する面に、前記回転軸の回
転中心を中心とする円弧状の有端の溝をそれぞれ相対向
して設け、これら両溝中にまたがって遊嵌する移動子を
設けてなり、前記谷溝の両端をこの移動子に対する当接
部としてなるメカストッパより構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

実公平１−３７９１６の例は、径方向に突出した突起部
を設けた回転部材を固定軸に回転自在に設置するため軸
受機構が必要となり構造が複雑となり高価となる。

実公昭６２−３２７９４の例は、回転軸およびこの回転
軸と対向する部材の相対向する面に、前記回転軸の回転
中心を中心とする円弧状の有端の溝をそれぞれ相対向し
て設けるため、加工時間が多く高価となる。

また、回転軸が一回転以」一回転する場合の回転軸回転
限界位置を検出しモータ駆動等を止める必要がある。

〔課題を解決するための手段〕

第２〜５図は本発明の一実施例を示す、一方の軸２の径
方向に揺動する揺動レバー３と該揺動レバーの揺動範囲
を規制するストッパ４と揺動レバー３の位置を保持する
ばね６と、揺動レバー３の位置を検出するセンサー７を
設け、他方の軸１に揺動レバー３と当接するストッパ５
を設けた構成とする。

〔作用〕

本発明では第１図に示す如く、ストッパ４間を揺動可能
とする軸２に設けた揺動レバー３は、軸２の回転と共に
回転し軸１のストッパ５に当接する。軸２は揺動レバー
３が揺動し一方のス）　ツバ４に当接するまで回動し止
まる。

〔実施例〕

第１〜５図は、本発明の一実施例を示す。第２図は、ロ
ボットの外観を示す。第１図は、本発明の実施例による
ロボット関節部９の断面を示す図で、固定軸１にハーモ
ニックドライブ減速機を設け、ハーモニックドライブの
サーキュラ・スプラインＳ、１３にモータ１０が取り付
き、モータ軸には楕円形のウェーブ・ジェネレータ１５
が結合されている。ウェーブ・ジェネレータ１５の外側
には外周に歯が刻まれた金属弾性体のフレクスプライン
１２が有り、サーキュラ・スプラインＤ１４とサーキュ
ラ・スプラインＳ、１３の歯と噛み合う。サーキュラ・
スプライン３１３はフレクスプライン１２より歯数が２
個多く、フレクスプライン１２とサーキュラ・スプライ
ンＤ、】４は同じ歯数である。サーキュラ・スプライン
Ｄ、１４に回転軸２が取り付く。

モータ回転入力により、ウェーブ・ジェネレータ１５を
回しフレクスプライン１２の歯をサーキュラ・スプライ
ンＳ、１３の歯と噛み合せることにより、フレクスプラ
イン１２が減速回転する。

このフレクスプライン１２と噛み合結合しているサーキ
ュラ・スプラインＤ、１４が回転伝達することにより回
転軸２を回転する。

第３〜５図は、第１図のＡ−Ａ矢視を示す図である。ロ
ボット関節部の回転軸２に軸８を中心として揺動する揺
動レバー３と揺動レバー３の両側に揺動レバー３の揺動
範囲を規制するストッパ４を設ける。揺動レバー３は、
ばね６により揺動レバー３を揺動範囲中心位置に保持す
る。揺動レバー３の揺動範囲両端側には揺動レバー３の
位置を検出するセンサー７を設は回転軸２の回転限界を
検出する。軸１には揺動レバー３と当接するストッパ５
を設けである。

以下、回転範囲規制機構の動作説明を第３〜５図により
行う。回転軸２は第３図に示す０を原点位置として正逆
に回転する。

第４図は回転軸２が原点より反時計方向に回転した時の
回転限界を示す。回転軸２が原点より反時計方向に約１
８０度回転したところで揺動レバー３が固定軸１に設け
たストッパ５と当接する。

回転軸２が更に回転すると揺動レバー３は軸８を中心に
回転しなから揺動レバー３がス（・ソバ４と当接したと
ころ即ちα回転したところが反時計回りの回転限界とな
る。揺動レバー３がストッパ４と当接する位置をセンサ
ー７で検出することにより反時計方向に回転した時の回
転軸２の回転限界を検出する。

第５図は回転軸２が原点より時計方向に回転した時の回
転限界を示す。回転軸２が原点より時計方向に約１８０
度回転したところで揺動レバー３が固定軸１に設けたス
トッパ５と当接する。回転軸２が更に回転すると揺動レ
バー３は軸８を中心に回転しなから揺動レバー３がスト
ッパ４と当接したところ即ちα回転したところが時計回
りの回転限界となる。揺動レバー３がストッパ４と当接
する位置をセンサー７で検出することにより時計方向に
回転した時の回転軸２の回転限界を検出する。

なお回転軸２の回転範囲は揺動レバー３の揺動範囲を規
制する揺動レバー３の両側のストッパ４の位置および間
隔等により決まる。

以上は回転軸２に揺動レバー３とストッパ４センサー７
を設け、固定軸１にストッパ５を設けたものであるが、
固定軸１に揺動レバー３とストッパ４、センサー７を設
け、回転軸２にストッパ５を設けてたものでも良い。

センサーを設け、他方の軸に揺動レバーと当接するスト
ッパを設けたことにより、簡単な構成で安価な一回転を
越える関節部の回転規制機構を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す。 第２図はロボットの外観図、第３〜５図は第１図のＡ−
Ａ矢視を示す図、第６図は従来のロボット関節部を示す
図である。 図中、 １．２・・ロボット関節軸　　３・・揺動レバー４．５
・・ストッパ　　　　　６・・・ばね７・・・・センサ
ー 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば一方の軸の径方向
に揺動する揺動レバーと該揺動レバーの揺動範囲を規制
するストッパと揺動レバーの位置を保持するばねと、揺
動レバーの位置を検出する、＼　−ノー ４”〉く

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボット関節の回転機構部に於いて、一方の軸（２
   ）の径方向に揺動する揺動レバー（３）と該揺動レバー
   の揺動範囲を規制するストッパ（４）と、揺動レバー（
   ３）と当接するストッパ（５）を他方の軸（１）に設け
   たことを特徴とするロボット関節部の回転範囲規制機構
   。 ２、揺動レバー（３）の位置を保持するばね（６）と、
   揺動レバー（３）の位置を検出するセンサー（７）を設
   けたことを特徴とする請求項１記載のロボット関節部の
   回転範囲規制機構。