JPH11333777A - 旋回装置 - Google Patents
旋回装置Info
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- JPH11333777A JPH11333777A JP16614698A JP16614698A JPH11333777A JP H11333777 A JPH11333777 A JP H11333777A JP 16614698 A JP16614698 A JP 16614698A JP 16614698 A JP16614698 A JP 16614698A JP H11333777 A JPH11333777 A JP H11333777A
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Abstract
を越えて相対的に回転させる旋回装置において、取付姿
勢が自在に変化しても、更に予期せね慣性力が作用して
も、可動部を所望の回転範囲に位置規制すること。 【解決手段】 軸部材に半径方向に突設するストライ
カ3を設け、ストライカと同一平面で回動自在な駒4を
設ける。駒にはストライカ側に窪んだ切欠部401と、
ストライカと反対側に開口する有底状の孔402とを設
ける。有底状の孔に圧縮スプリング6を介して外方に付
勢される駒用保持ピン7を遊入し、駒用保持ピンの抜出
しを防ぐ当接案内面801を有し、駒を所定の傾動角度
に規制するストッパ部材8を設ける。駒4は、圧縮スプ
リング6のバネ力により付勢されつつ、ストッパ部材の
第1又は第2の当接面802,803のいずれかと当接
した状態に維持される。
Description
グ部材とを相対的に回転させて使用する旋回装置に関す
る。さらに詳細には、軸部材とハウジング部材とを36
0度を越えて相対的に回転させる場合に好適な、回転範
囲を規制する旋回装置に関する。
データまたはテイーチング操作による入力データに基づ
いてマイクロコンピュータを作動させてロボットを作動
させたり、或いは固定の電気的シーケンス制御装置によ
りロボットを作動させたりしている。この場合、産業用
ロボットとしての機能を高めるために、ロボットの自由
端側の手首部WRは、回転動作角度が360度以上とな
るように設定されることが多々ある。
規制する構造としては、例えば、特公平6−10431
2号に記載のものがある。すなわち、図7乃至図12に
おいて、51は産業用ロボットの手首部に固定された固
定部材であり、この固定部材51に対して、回転部材5
2が水平軸を軸心として回転自在に取付けられている。
回転部材52の外周の一部には回転部材52の径方向に
突出する突起53及び切欠き54,55が設けられてい
る。
上方に位置するブラケット56が取り付けられている。
ブラケット56には鉛直に配置されたピン57を介して
ストッパ部材58の一端が揺動自在に取り付けられてい
る。ストッパ部材58の他端は二股状に分岐されて脚部
59,60が形成され、ストッパ部材58は全体として
鉤型に形成されている。また、ストッパ部材58の一端
側、すなわちZ1 方向側は厚肉とされ、回転部材52側
に段差61,62が形成されている。なお、回転部材5
2は適宜の駆動手段により点O2 を中心として回転駆動
される。
く、回転部材52が回転動作範囲のほぼ中心にある場合
には、ストッパ部材58はその脚部59,60間に突起
53を挾み一定角度揺動可能な状態にある。この状態
で、例えば回転部材52が図7に示す矢印A1 方向に点
O2 を中心として回転すると、図9に示すように突起5
3が脚部59を押し動かして、図8に示される状態から
ピン57の軸心O1 を中心として、ストッパ部材58を
反時計方向に回動させる。このとき、ストッパ部材58
の段差61が回転部材52の側面521に当接し、この
段差61部に以後再び切欠き54が回ってくるまでスト
ッパ部材58の回動は拘束される。引き続き回転部材5
2が同方向へほぼ一回転し、段差61に切欠き54が対
向すると、突起53が図10に示すように、脚部60の
左側面を押圧してストッパ部材58を点O1 を中心とし
て反時計方向に回動させる。これにより脚部59がブラ
ケット56に当接して、ストッパ部材58の回動が停止
させられ、従って突起53の回動も停止させられて、回
転部材52の回転が停止する。
A2 方向に回転部材52を回転させると、回転部材52
がほぼ一回転し、さらに突起53が脚部60を押し動か
し、図8に示す状態を経て、段差62が回転部材52の
側面521に当接し、さらに回転部材52がほぼ一回転
すると、突起53が脚部59に当接してストッパ部材5
8を回動させ、この後、脚部60をブラケット56に当
接させて、回転部材52の回転が停止する。
21との当接状態について詳述する。図9に示される状
態において、現実には段差61と回転部材52の側面5
21との間に間隙△y1 が設けられるが、仮にこの間隙
がゼロ、すなわち△y1 =0であるものとする。図9の
状態から、回転部材52が図7に示す矢印A1 方向に1
回転近く回転すると、図11に示されるごとく、突起5
3が脚部60に当接する。この当接により、ストッパ部
材58は図11に示される点O1 を中心として反時計方
向に回動されて、例えば2点鎖線で示されるようにスト
ッパ部材58が位置変位しようとする。
と回転部材52の側面521との間隙:△y1 がゼロで
ある場合、図11に示されるごとくストッパ部材58が
2点鎖線で示されるように位置変位したときには、段差
61が回転部材52の側面521よりもY2 方向の位置
となるように傾動する。
前までは、段差61と回転部材52の側面521とが当
接して、ストッパ部材58の回動を拘束するものである
から、例えば図11に示されるごとく、突起53が脚部
60に当接したときには、切欠き54に拘わらず段差6
1と回転部材52の側面521とが、前記したように、
間隙:△y1 がゼロの状態で当接している。
53が脚部60に当接した後、回転部材52が更にY1
方向、すなわち図7におけるA1 方向に回動されれば、
上記したごとくストッパ部材58は、2点鎖線で示され
るように、段差61が回転部材52の側面521の位置
を越えるように、すなわちY2 方向に位置変位されよう
とするが、切欠き54の端部C1 、すなわち回転部材5
2の側面521の切欠かれた端部C1 が段差61に当接
しているため、ストッパ部材58の回転が阻止されてし
まう。
ッパ部材58が点O1 を中心として反時計方向に回動自
在となるようにするため、図9に示されるごとく、段差
61と回転部材52の側面521との間に間隙:△y1
が設けられる。勿論段差62と回転部材52の側面52
1との間にも同様に間隙が設けられる。上記従来装置
は、図7に示される状態を正面状態とし、図8乃至図1
1に示される状態を平面状態として使用されるものであ
るから、すなわち、ストッパ部材58はピン57を介し
て水平に揺動されるものであるから、段差61,62と
回転部材52の側面521との間に間隙が設けられてい
ても、特段に問題なく実施することができる。
来の構成では以下のような問題がある。すなわち、上記
したごとく、図9に示される状態において、現実には段
差61と回転部材52の端面521との間に間隙△y1
が設けられているため、ストッパ部材58を揺動自在に
支持するピン57を、例えば水平の状態に配置したとき
に問題が生じる。
7の長軸が水平の状態とし、回転部材52が鉛直軸を中
心として回転駆動する場合、段差61と回転部材52の
端面521との間の間隙△y1 に対応して、ピン57の
軸心O1 を中心として垂直面上を回動するストッパ部材
58は、図12(A)の実線と2点鎖線とで示される2
位置間に揺動自在な状態となる。すなわち、図12にお
いてZ1 方向を重力方向とすれば、ストッパ部材58は
自重により実線で示される位置となる。この状態で回転
部材52が回転して、突起53がX2 方向に移動するよ
うに回動されると、突起53とストッパ部材58とが当
接することとなる。
く、突起53とストッパ部材58との当接点P2 に回転
部材52の回転駆動によるX2 方向の力F1 が作用す
る。この力F1 の線分O1 P2 と直交する分力F3 によ
りストッパ部材58は点O1 を中心として時計方向に回
動しようとする。しかし、回転部材52と一体をなす突
起53はX方向に対しては移動するが、Z方向に対して
は位置が固定であるため、ストッパ部材58と突起53
とは点P2 で当接した状態で固定されてしまう。このた
め、回転部材52を所望の回転範囲に規制することがで
きなくなる。
由端部に取付ける切削工具、つかみ工具、切削工具ある
いは溶接用トーチ等、適宜の操作要素の移動・停止を高
速度で繰返すものであるから、ロボットの各可動部に予
期せぬ方向の慣性力が作用することが多々ある。
支持するピン57の長軸が鉛直となるように配置されて
いる場合でも、産業用ロボットの稼動時に作用する予期
せぬ慣性力により、ストッパ部材58がピン57を中心
として揺動されて、回転部材52の回転駆動時に、例え
ば図12に示されるように、突起53とストッパ部材5
8とが当接して、回転部材52が予期せぬ位置で固定さ
れてしまうこととなる。
で、その目的は、産業用ロボットの手首部を適宜にかつ
自在に反復して作動させても、手首部に取付けられて、
軸部材とハウジング部材とを相対的に回転させて使用す
る旋回装置が常に所望とする状態に作用して、手首部を
所望の回転範囲に規制することができる、産業用ロボッ
トに好適な旋回装置を提供することである。
とハウジング部材とを相対的に回転させて使用する旋回
装置に適用される。その特徴とするところは、前記軸部
材に該軸部材の半径方向に突設されたストライカと、前
記ストライカの外側に、前記軸部材の長軸と平行な支持
ピンを介して前記ハウジング部材に枢支された駒であっ
て、該駒の前記軸部材側に前記軸部材の半径方向に開口
する窪んだ切欠部を有する駒と、前記駒に前記軸部材の
半径方向の外方に開口する有底状の孔を設け、該有底状
の孔に遊入されて圧縮スプリングを介して外方に付勢さ
れる駒用保持ピンと、前記スプリング力に抗して駒用保
持ピンの抜出しを阻止する当接案内面を有し、前記駒が
支持ピンを回動中心として両方向に所定量夫々傾動した
際に駒に当接するストッパ部材とを配設し、前記駒がス
トッパ部材に当接している際に、駒とストッパ部材との
当接状況が強化される方向に対しては、ストライカが駒
に当接して相対的回転が阻止され、駒とストッパ部材と
の当接状況が解除される方向に対しては、ストライカが
駒の窪んだ切欠部に係入して駒とストライカとが相対的
に回転されることである。本第2の発明は、本第1の発
明において、駒用保持ピンの抜出しを阻止するストッパ
部材の当接案内面は、中間部が前記支持ピン側に湾曲さ
れていることを特徴としている。
と、軸部材に突設されたストライカにより、前記駒が支
持ピンを中心として傾動する。駒が所定量傾動すると駒
がストッパ部材に当接する。
方向の外方に開口する有底状の孔には、駒用保持ピンが
遊入されていて、圧縮スプリングにより外方に付勢され
る駒用保持ピンは、ストッパ部材の当接案内面に当接し
つつ駒からの抜出しが阻止される。
接しつつ駒からの抜出しが阻止される駒用保持ピンと、
駒用保持ピンを遊入する駒には介在した圧縮スプリング
の弾力が相互に作用するため、この弾力により駒はスト
ッパ部材に当接した状態で位置決めされる。駒がストッ
パ部材に当接している状態において、ストライカは駒と
ストッパ部材との当接方向と反対方向に360度近く回
転し、次いで駒とストッパ部材との当接状況が解除され
る方向に対しては、ストライカが駒の窪んだ切欠部に係
入して、駒とストライカとが相対的に回転される。この
場合、駒は支持ピンを中心として所定量傾動すると、ス
トッパ部材に当接する。上記において、ストライカが同
じ方向に更に360度近く回転すると、ストッパ部材に
当接しつつ位置決めされている駒部材にストライカが当
接して、ストライカを固定した軸部材とハウジング部材
との回転が規制される。
状態において、駒とストッパ部材との当接状況が強化さ
れる方向に対しては、ストライカが駒に当接して相対的
回転が阻止される。上記のごとく、軸部材とハウジング
部材との相対回転角度は約720度に規制される。
トッパ部材に当接する2位置に切替えられる駒と、スト
ッパ部材の当接案内面に当接する駒用保持ピンとの間に
は圧縮スプリングの弾力が作用するため、この弾力によ
り駒はストッパ部材に当接した状態で強制的に位置決め
される。
に係入して、駒を機械的に回転させる場合を除いて、上
記弾力により駒は、ストッパ部材に当接する2位置のい
ずれかに強制的に位置決めされるため、本発明に係る旋
回装置は産業用ロボットに好適である。
り詳細に説明する。例えば、本発明に係る旋回装置を多
関節形ロボットの手首部に適用した場合について説明す
る。
Rの手首部WRに、取付部材BKを介して切削工具、つ
かみ工具、切削工具あるいは溶接用トーチ等の適宜の操
作要素、例えば溶接用トーチCEが取付けられている。
首部WRのハウジング部材で、このハウジング部材2と
軸部材1とは相対的に回転されて使用されるが、以下、
例えば、ハウジング部材2が手首部WRに固定されてい
るものとして説明する。すなわち、軸部材1は、図示を
省略した適宜の軸受を介してハウジング部材2に回転自
在に取付けられている。3は軸部材1に一体的に取付け
られて、軸部材1の半径方向に突設されたストライカ
で、このストライカ3は、図2に示されるごとく半径方
向の先端部が先細状に形成されている。4はストライカ
3の外側の位置に、軸部材1の長軸と平行な支持ピン5
を介して、結果としてハウジング部材2に枢支された駒
で、この駒4の軸部材1側には、軸部材1の半径方向に
開口する窪んだ切欠部401が形成され、かつ駒4の軸
部材1と反対側には、軸部材1の半径方向の外方に開口
する有底状の孔402が形成されている。
た圧縮スプリング、7は駒4の有底状の孔402内に遊
入されて、圧縮スプリング6により有底状の孔402の
開口方向の外方に付勢される駒用保持ピン、8はストッ
パ部材で、このストッパ部材8には、上記外方に付勢さ
れる駒用保持ピン7の抜出しを阻止する当接案内面80
1と、駒4が支持ピン5を回動中心として両方向に所定
量夫々傾動した際に駒4に当接する第1および第2の当
接面802,803とが形成されている。
締付フランジを有する軸方向に分割自在に形成されてい
る。このうち一方のハウジング部材22は締付フランジ
を含めて半径方向に切欠かれていて、この切欠部221
にストッパ部材8が挿入されて、締付ボルトによりスト
ッパ部材8とハウジング部材22とが一体的に取付けら
れる。
の締付フランジを当接して締付けて、一体形のハウジン
グ部材2とされる。
いる。
いて説明する。図1に示される多関節形ロボットRが適
宜に駆動されて、例えば図5(A)に示されるごとく、
ストライカ3および駒4が配置されているものとする。
ストライカ3が駒4よりもY2 方向側に位置する状態
で、図示を省略した回転駆動機により軸部材1が点O2
を回転中心として時計方向に回転駆動されると、ストラ
イカ3に当接する駒4が支持ピン5の軸心O3 を中心と
して反時計方向に回動しようとする。ところで図5
(A)に示されるごとく、駒4はストッパ部材8の第1
の当接面802に当接しているため、点O3 を中心とす
る反時計方向の駒4の回転が阻止され、結局、点O2 を
回転中心とする軸部材1の時計方向の回転が規制された
状態となっている。
中心として反時計方向に回動させると、この方向にはス
トライカ3を拘束する部材が存在しないため、軸部材1
およびストライカ3は一体となってA1 方向に回転す
る。
く、支持ピン5により回動自在に支持された駒4には、
駒4の有底状の孔402に遊入されてストッパ部材8の
当接案内面801に当接する駒用保持ピン7と、有底状
の孔402の底部、すなわち駒4との間には弾装された
圧縮スプリング6のバネ力が常時作用している。
在に支持された駒4に特別な機械的外力を加えない限
り、例えば図5(A)に示されるごとく、駒4がストッ
パ部材8の第1の当接面802に当接した状態に維持さ
れる。
部材1が点O2 を中心として反時計方向に360度近く
回転すると、図5(B)に示されるごとく、駒4の軸部
材側に開口する窪んだ切欠部401に、ストライカ3の
先端部が係入する。
て反時計方向に回動されると、駒4の切欠部401に係
入したストライカ3が切欠部401に当接しつつ、点O
3 を回動中心として駒4を時計方向に機械的に回動させ
る。すなわち、上記ストライカ3の回動により、駒4は
図5(A)に示される状態から、図5(C)に示される
状態に停止位置が切替えられた状態となる。
ライカ3の反時計方向の回動にともなって、駒4は点O
3 を中心として時計方向に回動し、駒4がストッパ部材
8の第2の当接面803に当接される。
接案内面801に当接する駒用保持ピン7と駒4との間
には弾装された圧縮スプリング6のバネ力が常時作用し
ているため、支持ピン5を中心として回動自在に支持さ
れた駒4に特別な機械的外力を加えない限り、図5
(C)に示されるごとく、駒4がストッパ部材8の第2
の当接面803に当接した状態に維持される。
2の当接面803に当接するようにストライカ3が回動
した後、更に軸部材1およびストライカ3が点O2 を中
心として反時計方向に360度近く回転すると、図5
(D)に示されるごとく、ストッパ部材8の第2の当接
面803に当接して位置決めされている駒4にストライ
カ3が当接して、点O2 を回転中心とする軸部材1の反
時計方向の回転が規制される。
示される状態から図5(D)に示される状態まで、点O
2 を回転中心として反時計方向に720度近く、例えば
710度回転する。
O2 を回転中心として時計方向に軸部材1を回転させる
と、実質的に図5(C)および図5(B)の状態を経
て、図5(A)の状態まで、軸部材1が回転する。
ている際に、駒4とストッパ部材8との当接状況が強化
される方向に対しては、ストライカ3が駒4に当接して
相対的回転が阻止され、駒4とストッパ部材8との当接
状況が解除される方向に対しては、ストライカ3が駒4
の窪んだ切欠部401に係入して駒4とストライカ3と
が相対的に回転される。
示される状態と、図5(D)に示される状態との、例え
ば710度に規制される回転範囲内で点O2 を回動中心
として回転される。
当接案内面801に当接する駒用保持ピン7と駒4との
間には弾装された圧縮スプリング6のバネ力が常時作用
しているため、支持ピン5を中心として回動自在に支持
された駒4に特別な機械的外力を加えない限り、駒4は
ストッパ部材8の第1又は第2の当接面802,803
のいずれかと当接した状態に維持される。
ストッパ部材8の第1の当接面802に当接している場
合における駒用保持ピン7およびストッパ部材8の当接
案内面801の当接点801Aと、駒4がストッパ部材
8の第2の当接面803に当接している場合における駒
用保持ピン7およびストッパ部材8の当接案内面801
の当接点801Bとの間を平面とすることができる。
回動しようとする際に、駒4の回動につれて、当接案内
面801に当接する駒用保持ピン7が、駒4の有底状の
孔402の内部へと位置変位する。
て回動しようとすれば、駒用保持ピン7が駒4の内部に
位置変位することにより、圧縮スプリング6のバネ力が
増加する。このため、圧縮スプリング6による駒4の位
置決め状態が、駒4の回動前よりも更に強化されること
となる。
ン7の抜出しを阻止するストッパ部材8の当接案内面8
01は、中間部が支持ピン5側に湾曲されていれば、駒
4が支持ピン5を中心として回動しようとする際に、駒
4の回動につれて、支持ピン5側に湾曲する当接案内面
801に沿って、駒4の内部へと押込まれる駒用保持ピ
ン7の位置変位量が大きくなる。
回動する際の圧縮スプリングのバネ力が、図6に示され
る場合よりも大きくなるため、圧縮スプリング6による
駒4と、ストッパ部材8の第1又は第2の当接面80
2,803のいずれかとの位置決め状態が強化される。
いては、支持ピン5を中心として回動自在に支持された
駒4に特別な機械的外力を加えない限り、駒4は上記圧
縮スプリング6のバネ力により付勢されつつ、ストッパ
部材8の第1又は第2の当接面802,803のいずれ
かと当接した状態に維持される。
ボットの手首部に適用すれば、手首部が垂直状態あるい
は水平状態などの自在姿勢に位置変化されても、更にロ
ボットの稼動時に手首部に予期せね慣性力が作用したと
しても、手首部の可動部を所望の回転範囲に位置規制す
ることができる。
が相対的に回転させる場合に適用される。勿論、軸部材
およびハウジング部材双方を回転させる場合にも適用す
ることができる。
るが、所望の回転範囲に位置規制する回転部を備えた適
宜の機械装置に適用し得ることは勿論である。
係る、軸部材とハウジング部材とを相対的に回転させて
使用する旋回装置においては、前記軸部材に該軸部材の
半径方向に突設されたストライカと、前記ストライカの
外側に、前記軸部材の長軸と平行な支持ピンを介して前
記ハウジング部材に枢支された駒であって、該駒の前記
軸部材側に前記軸部材の半径方向に開口する窪んだ切欠
部を有する駒と、前記駒に前記軸部材の半径方向の外方
に開口する有底状の孔を設け、該有底状の孔に遊入され
て圧縮スプリングを介して外方に付勢される駒用保持ピ
ンと、前記スプリング力に抗して駒用保持ピンの抜出し
を阻止する当接案内面を有し、前記駒が支持ピンを回動
中心として両方向に所定量夫々傾動した際に駒に当接す
るストッパ部材とを配設しているため、駒がストッパ部
材に当接している際に、駒とストッパ部材との当接状況
が強化される方向に対しては、ストライカが駒に当接し
て相対的回転が阻止され、駒とストッパ部材との当接状
況が解除される方向に対しては、ストライカが駒の窪ん
だ切欠部に係入して駒とストライカとが相対的に回転さ
れる。
支持ピン5を中心として回動自在に支持された駒4に特
別な機械的外力を加えない限り、駒4は圧縮スプリング
6のバネ力により付勢されつつ、ストッパ部材8の第1
又は第2の当接面802,803のいずれかと当接した
状態に維持される。
ボットの手首部に適用すれば、手首部が垂直状態あるい
は水平状態などの自在姿勢に位置変化されても、更にロ
ボットの稼動時に手首部に予期せね慣性力が作用したと
しても、手首部の可動部を所望の回転範囲に位置規制す
ることができる。
図
におけるII−II線矢視相当図
Claims (2)
- 【請求項1】 軸部材とハウジング部材とを相対的に回
転させて使用する旋回装置において、前記軸部材に該軸
部材の半径方向に突設されたストライカと、前記ストラ
イカの外側に、前記軸部材の長軸と平行な支持ピンを介
して前記ハウジング部材に枢支された駒であって、該駒
の前記軸部材側に前記軸部材の半径方向に開口する窪ん
だ切欠部を有する駒と、前記駒に前記軸部材の半径方向
の外方に開口する有底状の孔を設け、該有底状の孔に遊
入されて圧縮スプリングを介して外方に付勢される駒用
保持ピンと、前記スプリング力に抗して駒用保持ピンの
抜出しを阻止する当接案内面を有し、前記駒が支持ピン
を回動中心として両方向に所定量夫々傾動した際に駒に
当接するストッパ部材とを配設し、前記駒がストッパ部
材に当接している際に、駒とストッパ部材との当接状況
が強化される方向に対しては、ストライカが駒に当接し
て相対的回転が阻止され、駒とストッパ部材との当接状
況が解除される方向に対しては、ストライカが駒の窪ん
だ切欠部に係入して駒とストライカとが相対的に回転さ
れることを特徴とする旋回装置。 - 【請求項2】 前記駒用保持ピンの抜出しを阻止するス
トッパ部材の当接案内面は、中間部が前記支持ピン側に
湾曲されてなる請求項1記載の旋回装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16614698A JP3905643B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 旋回装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16614698A JP3905643B2 (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 旋回装置 |
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- 1998-05-29 JP JP16614698A patent/JP3905643B2/ja not_active Expired - Lifetime
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