JPH1058374A - 産業用ロボット - Google Patents

産業用ロボット

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JPH1058374A
JPH1058374A JP24110496A JP24110496A JPH1058374A JP H1058374 A JPH1058374 A JP H1058374A JP 24110496 A JP24110496 A JP 24110496A JP 24110496 A JP24110496 A JP 24110496A JP H1058374 A JPH1058374 A JP H1058374A
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JP
Japan
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toothed
toothed pulley
motor
industrial robot
pulley
Prior art date
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Pending
Application number
JP24110496A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuguyoshi Kitagawa
嗣芳 北川
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】歯付きベルトの歯飛びの検知、および歯付きベ
ルト切れによるスライダの落下の防止を行う。 【構成】折り返し軸部1の第一の歯付きプーリ4a、お
よび第二の歯付きプーリ4bのそれぞれに、歯付きプー
リの回転角度を検出するパルス発生器を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】ボールネジに取り付けられたスラ
イダが、歯付きプーリ、歯付きベルトを介して、モータ
により制御された産業用ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】直線運動を行う従来の産業用ロボットに
ついて、図6を用いて説明する。図6は、従来における
産業用ロボットの内部を説明した斜視図である。
【0003】図6において、産業用ロボット15は、モ
ータ2が格納されたモータ格納部16と、このモータ2
のモータ軸3と平行に設けられたボールネジ5が格納さ
れたボールネジ格納部17と、モータ格納部16とボー
ルネジ格納部17の端部を固定するモータプレート18
と、このモータプレート18上に設けられ、モータ2の
駆動力をボールネジ5に伝達する折り返し軸部19とで
構成されている。
【0004】ボールネジ格納部17のボールネジ5に
は、スライダ20が取り付けられており、ボールネジ5
が回転することにより、スライダ20は、ボールネジ5
の軸と平行に直線運動することができる。
【0005】折り返し軸部19は、モータ軸3に取り付
けられた第一の歯付きプーリ21aと、ボールネジ5に
取り付けられた第二の歯付きプーリ21bと、この第一
の歯付きプーリ21aと第二の歯付きプーリ21bに取
り付けられた歯付きベルト6とにより構成されている。
そして、この折り返し部19を覆うようにしてカバー1
3を取り付けることにより、防塵。および内部保護を行
っている。
【0006】そして、モータ2を駆動することにより得
られた回転を、第一の歯付きプーリ21a、歯付きベル
ト6、第二の歯付きプーリ21bを介してボールネジ5
に伝達され、スライダ20を直線運動させることができ
る。
【0007】また、産業用ロボット15を垂直に取り付
けて使用する場合、スライダ20の落下を防止するため
に、ボールネジ5の回転を止めるブレーキ22が取り付
けられている。このブレーキ22は、通常、励磁開放型
のブレーキを用いる。つまり、このブレーキ22は、産
業用ロボット15の稼動中(通電中)にはブレーキ22
が開放され、無通電の時にはブレーキ22を閉じてスラ
イダ20の落下を防止する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のような歯付きベ
ルトを使用した産業用ロボットにおいて、例えば、スラ
イダに定格最大の積載物を搭載して稼動中に、スライダ
が外力により急停止させられた場合、スライダ側、つま
りボールネジは停止しているが、モータは回り続けよう
とするため、接合力の一番弱い歯付きベルトに負荷が集
中する。その結果、歯付きプーリの歯と噛み合っている
歯付きベルトの歯が、1つ隣、あるいは2つ3つ隣の歯
付きプーリの歯に移動する、いわゆる歯飛びが発生す
る。この歯飛びにより、スライダの正確な位置合わせが
不可能となった。
【0009】また、産業用ロボットが垂直に取り付けら
れている場合であって、歯付きベルトが切断されると、
スライダは、自重により落下してしまう。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明によれ
ば、第一の歯付きプーリおよび第二の歯付きプーリのそ
れぞれに、歯付きプーリの回転角度を検出するパルス発
生器を設けたことを特徴とする産業用ロボット。
【0011】また、前記パルス発生器は、前記第一の歯
付きプーリおよび第二の歯付きプーリのそれぞれの端面
に設けられた永久磁石と、これら永久磁石と対向するそ
れぞれの地点に設けられた磁気センサとで形成されたこ
とを特徴とする産業用ロボット。
【0012】あるいは、前記パルス発生器は、前記第一
の歯付きプーリおよび第二の歯付きプーリのそれぞれの
一方の端面と対向する地点に設けられた発光素子と、こ
の発光素子で発生する光を、前記第一の歯付きプーリお
よび第二の歯付きプーリのそれぞれの他方の端面に貫通
させるために、第一の歯付きプーリおよび第二の歯付き
プーリのそれぞれの端面に設けられた貫通孔と、これら
貫通孔を通過した前記発光素子より発生した光を受光す
る受光素子とで形成されたことを特徴とする産業用ロボ
ットを提供する。
【0013】
【作用】モータを駆動すると、モータの軸に取り付けら
れている第一の歯付きプーリが回転する。そして、この
第一の歯付きプーリに取り付けられている歯付きベルト
を介して第二の歯付きプーリが、第一の歯付きプーリに
同期して回転を開始する。そして、この二つの歯付きプ
ーリが回転を開始すると、この回転に対応したパルス
が、それぞれのパルス発生器から同期して出力される。
そして、外力などにより歯付きベルトに歯飛びが発生す
ると、それぞれのパルス発生器から出力されるパルス
は、ずれて出力されることになる。また、歯付きベルト
が切断されると、第二の歯付きプーリ側のパルス発生器
からの出力は、ON状態(またはOFF状態)の波形が
継続して出力される。
【0014】従って、これらパルス発生器の出力を監視
することで、歯飛び、または歯付きベルトの切断を検出
して、非常停止状態あるいはブレーキON状態にする。
【0015】
【実施例】本発明における実施例を図1〜図5を用いて
説明する。図1は、本発明における折り返し軸部の部分
断面図である。図2は、図1の永久磁石の取り付け面か
ら歯付きプーリを見た図である。図3は、モータの動力
をボールネジに正常に伝達している際の磁気センサの出
力電圧を示したグラフである。図4は、図1の折り返し
軸部において歯飛びが発生した際の磁気センサの出力電
圧を示したグラフである。図5は、本発明の他の実施例
について説明した歯付きベルト部の部分断面図である。
【0016】図1において、折り返し軸部1には、図6
の従来の折り返し軸部と同様に、モータ2のモータ軸3
に取り付けられた第一の歯付きプーリ4aと、ボールネ
ジ5に取り付けられた第二の歯付きプーリ4bと、この
第一の歯付きプーリ4aと第二の歯付きプーリ4bとに
取り付けられた歯付きベルト6とで構成され、この折り
返し部1を覆うようにカバー13が設けられている。
【0017】また、第一の歯付きプーリ4aと第二の歯
付きプーリ4bのそれぞれのモータプレート7側の端面
には、永久磁石8a、8bが固着されている。そして、
これら永久磁石8a、8bが固着された端面に対向した
モータプレート7の面には、永久磁石8a、8bの磁気
を感知する第一の磁気センサ9aおよび第2の磁気セン
サ9bが取り付けられている。これら永久磁石8a、8
bおよび第一の磁気センサ9a、第二の磁気センサ9b
で歯付きプーリの回転角度を検出するパルス発生器を形
成している。
【0018】図2において、永久磁石8a、8bは、そ
れぞれ取り付けられている歯付きプーリの端面に取り付
ける取り付け角度を同じにする。
【0019】つまり、図3において、図2のようにそれ
ぞれの歯付きプーリに取り付けられる永久磁石8a、8
bの位置を同じ角度にすることにより、磁気センサ9
a、9bは、それぞれ同位置で永久磁石8a、8bの磁
気を感知して、同時期にパルスを出力する。
【0020】図4において、外力などにより歯付きベル
ト6に歯飛びが発生すると、第一の磁気センサ9aおよ
び第2の磁気センサ9bから発生するパルスは、ずれて
出力される。そして、このずれを産業用ロボットの制御
を行っている制御回路(図示しない)が検出すると、産
業用ロボットを非常停止状態あるいはブレーキON状態
にする。
【0021】図5において、パルス発生器の他の実施例
として、第一の歯付きプーリ10aと第二の歯付きプー
リ10bには、歯付きプーリの端面間を貫いた貫通孔1
1a、11bがそれぞれ設けられている。そして、これ
ら貫通孔11a、11bに光を貫通させるように発光素
子12a、12bが、歯付きプーリと対向したカバー1
3の面上にそれぞれ設けられている。そして、貫通した
光を受光する受光素子14a、14bが、歯付きプーリ
と対向したモータプレートの面上にそれぞれ設けられて
いる。
【0022】そして、歯付きプーリが回転して、発光素
子12a、12bおよび受光素子14a、14b間に貫
通孔11a、11bが通過すると、受光素子14a、1
4bが光を受光し、受光素子14a、14bはパルスを
発生する。そして、前述した磁気によるパルス発生器の
ように、受光素子14a、14bが同時期にパルスが出
力されるように、貫通孔11a、11bおよび発光素子
12a、12bおよび受光素子14a、14bを取り付
ける。
【0023】本実施例において、それぞれの歯付きプー
リの回転角度を検出するパルス発生器は、同時期にパル
スが発生するように構成したが、これは、制御回路の構
成を簡単化するためであり、それぞれ出力されたパルス
の間隔を把握できる回路構成であれば、同時期にパルス
を発生させる必要はない。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、歯付きベルトの歯飛び
を検知することができる。さらに、歯付きベルト切れに
よるスライダの落下をも防止することができる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における折り返し軸部の部分断面図であ
る。
【図2】図1の永久磁石の取り付け面から歯付きプーリ
を見た図。
【図3】モータの動力をボールネジに正常に伝達してい
る際の磁気センサの出力電圧を示したグラフ。
【図4】図1の折り返し軸部において歯飛びが発生した
際の磁気センサの出力電圧を示したグラフ。
【図5】本発明の他の実施例について説明した歯付きベ
ルト部の部分断面図。
【図6】従来における産業用ロボットの内部を説明した
斜視図。
【符号の説明】
1、19…折り返し軸部 2…モータ 3…モータ軸 4a、10a、21a…第一の歯付きプーリ 4b、10b、21b…第二の歯付きプーリ 5…ボールネジ 6…歯付きベルト 7、18…モータプレート 8a、8b…永久磁石 9a…第一の磁気センサ 9b…第二の磁気センサ 11a、11b…貫通孔 12a、12b…発光素子 13…カバー 14a、14b…受光素子 15…産業用ロボット 16…モータ格納部 17…ボールネジ格納部 20…スライダ 22…ブレーキ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ軸に取り付けられた第一の歯付きプ
    ーリと、 ボールネジに取り付けられた第二の歯付きプーリと、 前記第一の歯付きプーリと第二の歯付きプーリに取り付
    けられた歯付きベルトとを備えた産業用ロボットにおい
    て、 第一の歯付きプーリおよび第二の歯付きプーリのそれぞ
    れに、歯付きプーリの回転角度を検出するパルス発生器
    を設けたことを特徴とする産業用ロボット。
  2. 【請求項2】前記パルス発生器は、前記第一の歯付きプ
    ーリおよび第二の歯付きプーリのそれぞれの端面に設け
    られた永久磁石と、 これら永久磁石と対向するそれぞれの地点に設けられた
    磁気センサとで形成されたことを特徴とする請求項1記
    載の産業用ロボット。
  3. 【請求項3】前記パルス発生器は、前記第一の歯付きプ
    ーリおよび第二の歯付きプーリのそれぞれの一方の端面
    と対向する地点に設けられた発光素子と、 この発光素子で発生する光を、前記第一の歯付きプーリ
    および第二の歯付きプーリのそれぞれの他方の端面に貫
    通させるために、第一の歯付きプーリおよび第二の歯付
    きプーリのそれぞれの端面に設けられた貫通孔と、 これら貫通孔を通過した前記発光素子より発生した光を
    受光する受光素子とで形成されたことを特徴とする請求
    項1記載の産業用ロボット。
JP24110496A 1996-08-23 1996-08-23 産業用ロボット Pending JPH1058374A (ja)

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JP24110496A JPH1058374A (ja) 1996-08-23 1996-08-23 産業用ロボット

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ID=17069352

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Cited By (4)

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