JPH0630385Y2

JPH0630385Y2 - 回転軸のストッパ装置

Info

Publication number: JPH0630385Y2
Application number: JP1988129909U
Authority: JP
Inventors: 憲次綿島
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2003-10-03
Also published as: JPH0251092U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この考案は回転軸のストッパ装置に関し、さらに詳細に
いえば、３６０度より大きい回転範囲を確保し、かつ産
業用ロボット等の回転軸を非常停止させるためのストッ
パ装置に関する。

〈従来の技術〉従来から汎用されている産業用ロボット等においてはロ
ボットコントローラによりアームの動作が制御されるの
であるが、ロボットコントローラの動作ミス等が原因で
ロボットアームを停止させることができず、ロボットア
ームが回転し続けて予期しない事故を引起してしまうこ
とがある。

このようなロボットアームの空転継続を防止するために
ロボットアームの回転軸に装着されるストッパ装置とし
て、例えば第４図に示すように、回転軸(21)の所定位置
にストッパアーム(22)を一体的に取付け、回転軸(21)を
支持する固定部材(23)の所定位置にストッパピン(24)を
一体的に取付け、しかも、ストッパアーム(22)の回転面
内においてストッパアーム(22)とストッパピン(24)とを
係合させ得るように相対位置を設定しておく構成のもの
が知られている。このような構成を採用すれば、回転軸
(21)のストッパアーム(22)がストッパピン(24)と係合す
ることにより強制的に空転を停止させることができる。

また、特開昭62-19392号公報に示されているように、固
定部材に係止機構を設けるとともに、ストッパアームと
回転軸とを互に回動自在に連結しておいて、回転軸にス
トッパアームと係合する突起部を設けた構成のものもあ
る。このような構成を採用すれば、３６０〜７２０度の
範囲内で回転軸の回転を許容することができ、しかも上
記許容回転範囲を越える回転軸の回転を確実に阻止する
ことができる。さらに、一定角度範囲内で旋回自在なス
トッパ受けとストッパ座との係合により３６０度以上の
旋回範囲を確保することができる装置（実開昭６１−１
４１０８５号参照）、および回動軸に設けたドグにより
可動子を移動させ、可動子の移動を阻止する１対の固定
子を設けて回動軸の旋回範囲を３６０度以上に設定し、
しかも、可動子に設けたドグによりリミットスイッチを
動作させて旋回限界位置近傍を検出することができる装
置（実開昭６０−９１３９１号参照）が提案されてい
る。

〈考案が解決しようとする課題〉第４図に示す構成のストッパ装置においては、第５図に
示すように、回転軸(21)の回転方向に対してストッパピ
ン(24)のストッパアーム当接面が逆になるため、回転軸
(21)の回転範囲が３６０度未満になってしまい、ロボッ
トアームの自由度が限られてしまうという問題がある。

また、特開昭６２−１９３９２号公報に示す構成のスト
ッパ装置においては、３６０〜７２０度の回転範囲が確
保されているのでロボットアームの自由度が限られてし
まうという不都合はないが、ストッパアームと回転軸と
を互に回動自在としているため、全体として構成が複雑
化してしまうという問題がある。

実開昭６１−１４１０８５号に示す構成の装置は、単に
３６０度以上の旋回範囲を確保することができるだけで
あり、停止前の回転軸の回転方向を識別することが不可
能である。

実開昭６０−９１３９１号に示す構成の装置は、３６０
度以上の旋回範囲を確保することができるだけでなく、
停止前の回転軸の回転方向を識別することができる。し
かし、可動子を固定子に接触させた場合における押圧力
でリミットスイッチを動作させるのではなく、可動子に
設けたドグによりリミットスイッチを動作させるように
しているので、可動子と固定子との相対位置のみなら
ず、可動子とドグとの想定位置、ドグとリミットスイッ
チとの相対位置を正確に設定しなければならず、装置の
組立作業が繁雑化してしまう。また、回転軸が逆方向に
移動した場合に、ドグとリミットスイッチとの係合を外
すためにバランスバネが必要であり、構成が複雑化して
しまう。さらに、原点検出用のセンサが設けられていな
いので、回転方向を考慮した原点検出を行なうことが不
可能である。

〈考案の目的〉この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
簡単な構成で回転軸の３６０度以上の回転範囲を確保す
ることができるとともに、回転軸の空転を確実に阻止す
ることができ、しかも回転方向を考慮した原点検出を行
なうことができる回転軸のストッパ装置を提供すること
を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉上記の目的を達成するための、この考案のストッパ装置
は、回転軸を支持する本体に回転軸と同心に形成された
狭幅の円弧状溝および狭幅の円弧状溝と連続して形成さ
れた広幅の円弧状溝と、狭幅の円弧状溝と係合可能に回
転軸に取付けられたストッパピンと、広幅の円弧状溝に
往復動自在に緩挿され、かつストッパピンに回転平面内
で係合するストッパローラと、ストッパローラが広幅の
円弧上溝の一方の端部に移動することにより動作させら
れるスイッチと、スイッチと異なる位置に配置された原
点検出用のセンサとを有している。

〈作用〉以上の構成の回転軸のストッパ装置であれば、例えば産
業用ロボットのロボットコントローラの動作ミス（例え
ばコンピュータの暴走）、教示ミス等の原因により回転
軸が所定位置で停止せず回転し続けようとする場合に
は、回転軸と一体にストッパピンが回転し、広幅の円弧
状溝の内部においてストッパピンがストッパローラと係
合する。そして、ストッパローラが広幅の円弧状溝の端
部まで移動して停止させられれば、ストッパピンも停止
させられるので、回転軸が停止し、空転し続けることを
阻止することができる。

以上の場合において、回転軸が時計回り方向に回転させ
られていれば、ストッパローラが広幅の円弧状溝の時計
回り方向端部まで移動した状態で停止し、逆に、回転軸
が反時計回り方向に回転させられていれば、ストッパロ
ーラが広幅の円弧状溝の反時計回り方向端部まで移動し
た状態で停止する。したがって、回転軸の回転可能範囲
が、３６０度よりもストッパローラの移動可能角度だけ
大きい角度となり、広幅の弧状溝の長さを変化させるこ
とにより、３６０〜ほぼ７２０度の範囲とすることがで
きる。

しかも、ストッパローラを広幅の弧状溝に嵌入するとと
もに、ストッパピンを広幅の弧状溝と連通された狭幅の
弧状溝に嵌合させるだけでよいから、全体として構成を
簡素化することができる。

そして、ストッパローラが広幅の円弧状溝の一方の端部
に移動することにより動作させられるスイッチおよびス
イッチと異なる位置に配置された原点検出用のセンサと
を有しているので、スイッチが動作しているか否かに基
づいて停止前の回転軸の回転方向を識別することがで
き、しかも、センサが原点検出信号が出力されるまで回
転軸を逆転させることにより、回転方向をも考慮した原
点検出を行なうことができる。また、ストッパローラを
強制的に復帰させるための機構が不要であるから、この
面からも構成を簡素化することができる。

〈実施例〉以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの考案のストッパ装置を組込んだロボットア
ームの回転軸部の構成を示す縦断面図、第２図は第１図
のII−II線断面図であり、ロボットアームの回転軸(1)
がボールベアリング(3)を介してロボット本体(2)に回転
自在に支持されている。そして、回転軸(1)の先端部に
は、図示しないロボットツールを装着するためのツール
取付け部材(4)が一体的に取付けられている。尚、(4a)
はロボットツールを装着するためのねじ孔であり、(4b)
はボス部である。

上記ツール取付け部材(4)のボス部(4b)には、回転軸(1)
と平行にロボット本体側に突出させられた状態でストッ
パピン(5)が取付けられている。

また、上記ロボット本体(2)の先端部にはベアリング脱
落防止部材を兼ねるフランジ部材(6)が取付けられてお
り、このフランジ部材(6)の所定位置に、上記ストッパ
ピン(5)の先端部を案内する狭幅の円弧状溝(7)および円
弧状溝(7)と連通された広幅の円弧状溝(8)が形成されて
いる。そして、上記広幅の円弧状溝(8)の内部において
のみ移動自在なストッパローラ(9)が設けられている。
さらに、フランジ部材(6)の所定位置にストッパローラ
(9)により動作させられるリミットスイッチ(10)が配置
されているとともに、リミットスイッチ(10)と異なる所
定箇所に原点検出用のセンサ(14)が配置されている。
尚、(11)は先端部が広幅の円弧状溝(8)の一方の端部に
位置させられたスイッチアクチュエータであり、ばね(1
2)により広幅の円弧状溝(8)の内部に突出するように付
勢されているとともに、ストッパピン(5)の通過時に回
動するように回動軸(13)により支持されている。また、
上記センサ(14)としては、近接センサ等従来公知の各種
センサの何れかであればよい。

したがって、図示しないロボットコントローラからの制
御信号に基づいてロボットアームを動作させる場合にお
いて、時計回り方向の回転が指示されれば、第３図Ａに
示すように、ストッパローラ(9)が広幅の円弧状溝(8)の
時計回り方向端部により移動が阻止されるまでの範囲内
において自由に回転し、逆に、第３図Ｂに示すように反
時計回り方向の回転が指示されれば、ストッパローラ
(9)が広幅の円弧状溝(8)の反時計回り方向端部により移
動が阻止されるまでの範囲内において自由に回転する。
即ち、何れの方向の回転が指示された場合においても、
３６０度より大きい角度範囲内での回転が可能である。
そして、この回転角度範囲は、広幅の円弧状溝(8)の長
さを変化させることより、３６０〜ほぼ７２０度の範囲
内において変化させることができる。

また、ロボットコントローラの動作ミス、教示ミス等に
より回転軸(1)が回転し続けようとする場合には、回転
軸(1)の回転に伴なって、ストッパピン(5)が狭幅の円弧
状溝(7)を通った後、広幅の円弧状溝(8)を移動するので
あり、しかも広幅の円弧状溝(8)を移動する間において
ストッパローラ(9)と係合してストッパローラ(9)を同一
方向に移動させるのであるから、ストッパローラ(9)が
広幅の円弧状溝(8)の端部により移動を阻止させられる
ことにより回転軸(1)の回転も阻止される。

以上の説明から明らかなように、回転軸(1)の空転継続
を確実に阻止することができるとともに、正常動作時に
おける回転範囲を３６０度以上確保することができる。

そして、ストッパローラ(9)が広幅の円弧状溝(8)の端部
により移動を阻止される場合に、ストッパローラ(9)が
スイッチアクチュエータ(11)を押圧する方向に移動させ
られれば、リミットスイッチ(10)を動作させることがで
き、また、原点に位置することを条件としてセンサ(14)
から原点検出信号を出力することができる。但し、回転
軸(1)の回転方向に拘らず、所定の回転状態に対応して
原点検出信号がセンサ(14)から出力されるのであるか
ら、この信号だけでは回転方向をも考慮した状態での原
点か否かを判別することが不可能である。この点を考慮
して、一旦ストッパローラ(9)によりリミットスイッチ
(10)を動作させるべく回転軸(1)を回転させ、次いでセ
ンサ(14)から原点検出信号が出力されるまで回転軸(1)
を逆転させるようにすれば、回転方向をも考慮した原点
検出を行なうことができる。

尚、この考案は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、ロボットアーム以外の回転軸に適用するこ
とが可能であるほか、回転軸に直接ストッパピンを設け
ることが可能であり、その他、この考案の要旨を変更し
ない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能で
ある。

〈考案の効果〉以上のようにこの考案は、３６０度以上の回転軸の動作
範囲を確保し、かつ回転軸の空転継続を阻止した場合に
直前の回転方向を識別するための構成を簡単化すること
ができるとともに、組立作業を簡素化することができ、
しかも回転方向を考慮した原点検出を簡単にかつ確実に
達成することができるという特有の実用的効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のストッパ装置を組込んだロボットア
ームの回転軸部の構成を示す縦断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図はストッパピンの動作範囲を説明する図、第４図は従来のストッパ装置の構成を示す概略図、第５図は従来のストッパ装置の動作範囲を説明する図。 (1)……回転軸、(2)……ロボット本体、 (5)……ストッパピン、(7)……狭幅の円弧状溝、 (8)……広幅の円弧状溝、(9)……ストッパローラ、 (10)……リミットスイッチ、(14)……センサ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転軸(1)を支持する本体(2)に回転軸(1)
と同心に形成された狭幅の円弧状溝(7)および狭幅の円
弧状溝(7)と連続して形成された広幅の円弧状溝(8)と、
狭幅の円弧状溝(7)と係合可能に回転軸(1)に取付けられ
たストッパピン(5)と、広幅の円弧状溝(8)に往復動自在
に緩挿され、かつストッパピン(5)に回転平面内で係合
するストッパローラ(9)と、ストッパローラ(9)が広幅の
円弧状溝(8)の一方の端部に移動することにより動作さ
せられるスイッチ(10)と、スイッチ(10)と異なる位置に
配置された原点検出用のセンサ(14)とを有することを特
徴とする回転軸のストッパ装置。