JPH0580692U - 産業用ロボットの揺動軸規制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 産業用多関節ロボットの揺動軸規制装置にお
いて、支持アーム等の大きさや重量を増さずにかつ外観
を損なうことなしに、広範囲の揺動角の変更や調整が簡
単にできる。 【構成】 産業用ロボットの支持アーム１と、支持アー
ム１に設けられた減速機と、減速機を介して揺動する揺
動アーム２と、揺動軸１２と同心に支持アーム１または
揺動アーム２の一方に取り付けられ外周面１５に多数の
ねじ穴１６を有する円形部材３と、円形部材３のねじ穴
１６の一部に締結され前記揺動アーム２の動作端を規制
する調整ストッパ５ａ、５ｂと、他方のアームに設けら
れ前記調整ストッパ５に当接する固定ストッパ７と、固
定ストッパ７に内蔵され前記揺動アーム２が動作端に達
したことを検出する検出器８、６ａ、６ｂを設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、産業用多関節ロボットにおいて、支持アームと揺動アームの揺動 軸が減速機の回転軸と同一軸芯にあり、互いの腕の接続を減速機を介して行なう 揺動軸の揺動軸規制装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

１機種のロボットで、各種作業に適用させるためには動作範囲の大きなロボッ トを用いると効果的である。しかし、個々の特定作業ではロボットの動作範囲が 大きいと周囲の設備との干渉が生じる場合がある。このような場合には、干渉が 生じないように、ロボットの動作範囲をストッパ等の揺動軸規制装置を設けて規 制するのが一般的である。従来、図５に示すような多関節ロボット４１では、減 速機を有する下側アーム軸駆動部４２に揺動軸規制装置を設けることにより、例 えば図５の下側アーム軸駆動部に無効揺動動作角４３部を設け、斜線部に示す無 効動作範囲４４に有効動作範囲４５が及ばないようにして周囲の設備との干渉を 防止している。 この下側アーム軸駆動部に揺動軸規制装置を設ける方法として従来は次のよう な方法を用いていた。

【０００３】 図６に従来の簡易タイプの例を示す。減速機１１およびモータ取付具１９によ りモータ１０が支持アーム５１に固定され、モータ回転は減速機により減速され 減速機出力軸を介して揺動アーム５２が関節軸回りを揺動する。図７に示すよう に支持アーム５１側に動作端検知リミットスイッチ５８（以下「ＬＳ」という） と支持アーム軸法線方向に張り出した２個の固定ストッパＣ５７ｃ及びＤ５７ｄ を設け、揺動アーム５２側に２個の調整ストッパＡ５５ａ、Ｂ５５ｂとＬＳドッ クＡ５６ａ、Ｂ５６ｂを設ける。揺動アームの揺動にしたがい調整ストッパＡを 固定ストッパＣにまたは調整ストッパＢを固定ストッパＤに当接させることによ り揺動アームの揺動角規制おこなう。同時にＬＳドッグＡまたはＢをＬＳに当接 させ揺動端であることを電気的に検知する。

【０００４】 揺動角の範囲の変更は図７に示すように、調整ストッパＡ５５ａを厚みが異な る調整ストッパと交換し、または調整ストッパに補高具を追加したり取り去った りして調整ストッパの厚みを変更し（イ）、さらにＬＳドック取付位置をＬＳド ックＡ、Ｂの位置を変更（ロ）することによって揺動角を変えていた。この方法 はコンパクトで，かつシンプルな構造であるが、しかし、調整ストッパの厚みの 変更には限界があるため揺動角の変更は僅かしか行なえず、また角度変更の際に 調整ストッパとＬＳを別々に移動させねばならず作業が面倒であった。

【０００５】 そこで、支持アーム側にフランジ部を設けストッパおよびドッグを取り付け自 在にすることにより揺動軸の動作範囲の全域において自在に規制角の変更が行え るようにしたフランジタイプのものがある。この方法は図８〜図９に示すように 、揺動角の変更を容易にするため、支持アーム７１にフランジ７４を設けフラン ジ面７９に揺動軸を中心に加工穴８９を放射状に配置する。２個の調整ストッパ ７５ａ、７５ｂのそれぞれにＬＳドック７６ａ、７６ｂを取り付け一体とし、前 記フランジに設けられた加工穴８９の一部を用いてＬＳドッグと一体になった調 整ストッパをねじ８６により必要な規制角に対して所定の位置に固定する。

【０００６】 一方、図１１に示すように揺動アーム側には前記調整ストッパ７５に当接する 固定ストッパ７７およびＬＳドッグ７６が当接し揺動端であることを電気的に検 知するＬＳ７８が設けられる。このようにして、ＬＳドッグと一体になった調整 ストッパ７５ａ、７５ｂの移設だけで規制角の変更が行える。さらに図９に示す ように調整ストッパ７５ａ、７５ｂはフランジ７４によって隠れるので支持アー ム７１の側面からは見えず外観も向上している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記方法では図８に示す支持アーム７１の減速機ケースの外径８８の さらに外側に揺動軸の全周にわたりフランジ部を設けなければならないため、支 持アーム７１の外周が大きくなるという問題があった。 また、支持アーム７１は曲げやねじりの力を受けるため、その剛性の強化から 厚みをもった構造となるが、軽量化のため図１０に示すような断面とした中空構 造８７となっている。しかし、図８、９に示すように調整ストッパおよびＬＳを 取付自在にするための多数のねじおよび加工穴８９、９０を施す部位は中空構造 とすることが困難なため、重量が増してしまうという問題があった。 更に、支持アームは一般に大型の部材であり、大型部材に前記のような多数の 穴及びねじを加工するには精度も得にくく加工時間、加工費用が過大となる問題 があった。

【０００８】 本考案は、ストッパ、ＬＳ、ＬＳドッグ等の検出器によってロボットアームの 揺動角を規制する揺動軸規制装置において、支持アーム等の大きさや重量を増さ ずにかつ外観を損なうことなしに、広範囲の揺動角の変更や調整が簡単にできる ものを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は、実用新案登録請求の範囲記載の揺動軸規制装置を提供する ことによって上述した問題を解決した。

【００１０】

【作用】

上記揺動軸規制装置によれば、例えば支持アーム側に円形部材をとりつけた場 合には、揺動アームが回転し、円形部材に取り付けられた調整ストッパが揺動ア ーム側の固定ストッパに当接し、揺動角を規制し同時に検出器により揺動端に達 したことを検知する。揺動角の変更は調整ストッパを円形部材外周面上に沿って 移動させ外周面のねじによって締結することにより行う。

【００１１】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。図１は固定ストッパおよびＬＳ部を 通る揺動軸に沿う断面であり、図２は調整ストッパを通る揺動軸に沿う断面であ る。図１において、支持アーム１の関節部の同一軸芯上に駆動源としてのモータ １０、モータ取付具１９、軸荷重支持軸受を内臓する減速機１１が設けられてお り、減速機１１は支持アーム１に内包されている。揺動アーム２はこの減速機軸 芯１２を揺動中心として揺動する。円形部材３は二分割され、ボルト１３により 、減速機１１の固定用フランジ１４と支持アーム１の減速機取り付けフランジ部 ４および円形部材３を一体に締結する。揺動アーム２に固定ストッパ７を設け、 固定ストッパ内部にＬＳ８を内蔵する。

【００１２】 図２において、２個の調整ストッパ５はそれぞれ検知器用ＬＳドック６を取り 付け一体とする。ＬＳドック６と一体の調整ストッパ５はそれぞれ円形部材３の 外周面上１５に設けられた複数のねじ穴１６のうちの一部を使い円形部材３に締 結する。

【００１３】 より詳しくは、図２のＢ−Ｂ断面である図３に示すように、揺動アーム２に固 定ストッパ７を設け、固定ストッパ内部にＬＳ８を内蔵する。調整ストッパ５ａ 、５ｂはそれぞれ検知器用ＬＳドック６ａ、６ｂを取り付け一体とする。ＬＳド ック６と一体の調整ストッパ５はそれぞれ円形部材３の外周面上１５に設けられ た複数のねじ穴１６のうちの一部を使い円形部材３に締結する。 以上の構成により、揺動アームの回転により揺動アーム端に達したとき、図４ に示すように、前記円形部材３の外周面上１５に取り付けられた調整ストッパ５ が固定ストッパ７に当接し、揺動角を規制するとともに前記ＬＳドッグ６がＬＳ ８を作動させ揺動アームが揺動端に達したことを検知する。

【００１４】 実施例では円形部材の固定は共通のボルトで締結したがスペースや取り付け方 向等により別々のボルトでもよい。円形部材は一枚のドーナツ形円盤であっても よいが、実施例のように二分割あるいは二分割以上にしてもよい。また、検知器 はＬＳに限らず近接スイッチ等でもよく、ドッグ等はストッパと一体に構成して もよいことはいうまでもない。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、減速機固定用フランジとアーム側減速 機取り付けフランジに一体になるように円形部材を取り付けるようにしたので、 アーム外周に沿ってフランジ部を設ける必要がなく、また、アームに調整ストッ パ、被検出体等の取り付け用のねじ穴等を加工しなくてよいので、ストッパとし ての負荷能力を（当たる面積を）減少させる事なくアームの重量や大きさを小さ くすることができる。また、実施例のように減速機を取り付ける際に使用するボ ルト１３を利用して円形部材３を取り付ければ、調整ストッパ取り付け用の加工 穴を減速機の外周のさらに外側に設ける必要がなく中空部１７を減速機外周１８ に接近して設けられるのでさらに重量を軽減できる。 円形部材外周をアーム外周より小さくすることができるので、アーム部外形か らはみ出す事なく揺動軸規制装置を設ける事ができるので、外観がスッキリして 見える。

【００１６】 また調整ストッパの取付穴加工も小物部品である円形部材に加工するので加工 時間、加工費用もかからず、精度も良くなった。 調整ストッパ５を円形部材３の外周面上１５で移設できるので、任意の規制角 を得るための作業が簡単になった。さらに、実施例のように円形部材を分割した 場合には、減速機１１や減速機とアーム部との締結を外すことなく、ボルト１３ を取り外すだけで、円形部材３の取り外しが行えるので、円形部材の交換作業が 簡便となり、例えばねじ穴の角度ピッチの異なる別の円形部材と交換する事によ り、さらに細かな規制角の設定が可能であり、広範囲の揺動角の変更や調整が簡 単にできるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であり、固定ストッパを通る
揺動軸に沿う断面を示す。

【図２】本考案の一実施例であり、調整ストッパを通る
揺動軸に沿う断面を示す。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本考案の実施例の揺動端における規制状態を示
す図１のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本考案の適用ロボットの一実施例である。

【図６】従来の簡易タイプの部分断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】従来のフランジタイプの揺動軸に沿った断面図
である。

【図９】図８のＰ矢視図である。

【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。

【図１１】図８のＤ−Ｄ断面図である。

【符号の説明】

１ 支持アーム ２ 揺動アーム ３ 円形部材 ４ フランジ ５ 調整ストッパ ６ ＬＳ（リミットスイッチ）ドック ７ 固定ストッパ ８ ＬＳ（リミットスイッチ） １０ モータ １１ 減速機 １２ 減速機軸心 １３ ボルト １４ 減速機フランジ １５ 円形部材外周面 １６ ねじ穴 １７ 中空部 １８ 減速機外周 １９ モータ取付具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業用ロボットの支持アームと、支持ア
   ームに設けられた減速機と、減速機を介して揺動する揺
   動アームと、揺動軸と同心に支持アームまたは揺動アー
   ムの一方に取り付けられ外周面に多数のねじ穴を有する
   円形部材と、円形部材のねじ穴の一部に締結され前記揺
   動アームの動作端を規制する調整ストッパと、他方のア
   ームに設けられ前記調整ストッパに当接する固定ストッ
   パと、固定ストッパに内蔵され前記揺動アームが動作端
   に達したことを検出する検出器を有することを特徴とす
   る産業用ロボットの揺動軸規制装置。