JPS5911435B2 - 工業用ロボットの安全機構 - Google Patents

工業用ロボットの安全機構

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Publication number
JPS5911435B2
JPS5911435B2 JP55173747A JP17374780A JPS5911435B2 JP S5911435 B2 JPS5911435 B2 JP S5911435B2 JP 55173747 A JP55173747 A JP 55173747A JP 17374780 A JP17374780 A JP 17374780A JP S5911435 B2 JPS5911435 B2 JP S5911435B2
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JP
Japan
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industrial robot
robot
safety mechanism
industrial
actuator
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JP55173747A
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JPS57102794A (en
Inventor
肇 稲葉
伸介 「さかき」原
亮 二瓶
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FUANATSUKU KK
Original Assignee
FUANATSUKU KK
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Priority to PCT/JP1981/000377 priority patent/WO1982002019A1/ja
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06Safety devices
    • B25J19/063Safety devices working only upon contact with an outside object
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J1/00Manipulators positioned in space by hand

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボットの安全機構に関する。
工業用ロボットは工作機械その他の各種機械と組合わせ
て例えば工作機械で加工される被加工物等のワークを無
人で該工作機械に搬入したり、加工済のワークを工作機
械から搬出する等の省力化搬送手段として広汎に利用さ
れでいる。このような工業用ロボットにおいては、その
制御装置に予め教示記憶された動作指令に従つてワーク
の搬入、搬出等のロボット動作を遂行する。然しながら
、このロボット動作にも誤動作を伴う場合があり、工作
機械やその工業用ロボットの周辺に置かれた配置物に作
業腕やワーク把持用ハンドが干渉して10衝突事故を起
す場合が発生する。従来、このような衝突事故の発生に
対する安全対策としてはワーク把持用ハンドを作業腕に
取付ける取付位置に衝突時の衝撃で破断を生ずる箇所を
設け、その破断箇所における破断を検知することによつ
てロボツ卜動作を停止させ工業用ロボットの本体部を保
護する構成が採られていた。然し、このような従来の安
全対策によると、機械的破断箇所の修復によつて工業用
ロボットの動作機能を復旧させるには比較的手間取り、
しかも復旧後に工業用ロボット20の動作を再開させる
には作業腕やワーク把持用ハンドの位置を破断前と一致
させてからでないとロボット動作に教示内容と食違いを
生じて所望のロボット動作を完全に達成できない事態が
生じて来るにもかかわらず、その位置合わせが極めて困
難25であるという不都合を生じていた。依つて本発明
の目的は上述の如く、衝撃によつて故意に機械的破断箇
所を発生させる安全対策手段に依ることなく、干渉によ
つて衝撃を受けた際にはその衝撃を検知して信号を発生
させ、その信30号によつてロボット動作を停止させる
ようにした工業用ロボットの安全機構を提供し、以つて
工業用ロボットの損傷を回避すると同時にロボット動作
の再開を容易にすることにある。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基き詳細に説明
する。35第1図は本発明による安全機構が組み込まれ
る工業用ロボットの全体構成の斜視図である。
第1図において、工業用ロボット10は下方に基部「。
ウー12を有し、その基部12から上方に向けてコラム
14が立設され、また、このコラム14の側部には自軸
まわりに回転する送りねじ16と案内桿18とが立設さ
れ、コラム14、送りねじ16、案内桿18は一体とな
つて基部12に対して矢印゛A”の方向に旋回可能に形
成されている。
送りねじ16の上記自軸まわりの回転は基部12の内部
に収納された適宜のモータによつて制御される。上記の
送りねじ16と案内桿18にはロボツト胴部20が装着
されており、即ち、ロボツト胴部20の内部に設けられ
た雌ねじ部が送りねじ16とねじ係合し、また同じくロ
ボツト胴部20の内部に設けられた軸受部が案内桿18
に挿嵌されている。従つてロボツト胴部20は送りねじ
16の回転に従つて案内桿18に沿い矢印″B″で示す
上・下方向に移動する。またロボツト胴部20には2本
の水平な伸縮桿24と同じく水平方向にロボツト胴部内
に配設された送りねじ桿(図示なし)とからなる作業腕
22が組み込まれており、その先端にはブラケツト28
が設けられている。作業腕22はその送りねじ桿が自軸
まわりに回転作動されることによつてロボツト胴部20
に対し、矢印6C″で示す水平方向に伸縮動作が可能に
設けられている。なおロボツト基部12の側面には制御
箱30が取付けられ工業用ロボツト10とロボツト制御
装置(図示なし)との接続部を形成している。さて、作
業腕22のブラケツト28には手首部32が矢印″DO
で示す方向に旋回可能に取付けられ、この手首部32の
最先端にワーク把持用ハンド34が矢印゛E”の方向に
旋回可能に設けられている。上述のように工業用ロボツ
ト10は矢印″A1〜矢印6E1のロボツト動作を行な
う機能を有することによつてワーク把持用ハンド34に
よりワーク(図示なし)を把持し、無人状態でその把持
したワークを機械に向け、または機械から搬送すること
ができるのである。このような工業用ロボツト10にお
いては、その動作部の最先端部分を形成するワーク把持
用ハンド34がロボツト動作中に周辺の機械等の配置物
と誤つて干渉し、衝突事故を起すことに鑑みて、本発明
による以下に説明する安全機構が組み込まれるのである
。第2図は本発明による安全機構の一部破断斜視図、第
3図はその略示断面図であり、工業用ロボ)ツトの手首
部とワーク把持用ハンドとの間に組み込まれた状態を示
したものである。
さて、本発明による安全機構は、一般には箱形に形成さ
れたブラケツト40を具備し、この箱形ブラケツト40
は工業用ロボツト10の手首部32と結合される後面板
40b、同じくワーク把持用ハンド34が結合される前
面板40a、底板40cを有している。
箱形ブラケツト40の内部には前面板40aと後面板4
0bとのそれぞれの内面間にコイルばね等の1対の弾性
体42,44によつて両弾性体42,44の平衡位置に
スイツチアクチユエータ46が安定に保持されている。
一方、箱形ブラケツト40の底板40c上にはリミツト
スイツチ48が固定されており、このリミツトスイツチ
48の作動子48aは、平衡位置に保持されたスイツチ
アクチユエータ46と係合し、係合時にはリミツトスイ
ツチ48が閉成状態に維持されている。なお、上述の構
成からなる本発明の安全機構において、弾性体42,4
4は図示のコイルばねから成る構造に替えて1対の板ば
ね又は適宜のゴム弾性体によつて形成する構造にしても
よい。またドグ構造のスイツチアクチユエータ46はそ
の平衡位置でリミツトスイツチ48の作動子48aに係
合し、平衡位置から弾性体42,44の変位によつてず
れを生じたときには作動子48aとの係合が解除される
形状であれば、図示の形状に限定されるものではなく、
例えば球体形状に形成してもよい。さて、リミツトスイ
ツチ48の一方の電気線50は工業用ロボツト10の制
御箱30を経て例えば+24Vの電源に接続され、他方
の電気線52は制御箱30を経てロボツト制御装置の非
常停止ラインに接続されている。なお、箱形ブラケツト
40の前面板40aとワーク把持用ハンド34との接合
および後面板40bと手首部32との接合は従来、手首
部32とワーク把持用ハンド34との接合に用いられて
いた機械的接合方法をそのまま利用すればよい。さて上
述の構成を有した安全機構を工業用ロボツトに組み込ん
だ場合の作用を以下に説明する。
工業用ロボツト10のロボツト動作中にそのワーク把持
用ハンド34が周囲の機械等の配置物と干渉すると、そ
の衝撃がワーク把持用ハンド34から安全機構のブラケ
ツト箱40に伝達される。従つてブラケツト箱40の内
部においては、弾性体42,44によつて保持されたス
イツチアクチユエータ46が、左・右又は上・下方向に
該弾性体42,44の変位に伴つて移動し、リミツトス
イツチ48の作動子48aとの係合が解離される。この
結果、リミツトスイツチ48の閉成状態が解除されて開
離状態となり、電気線50,52はオフ状態になる。こ
のとき、工業用ロボツト10のロボツト制御装置におけ
る非常停止ラインではリミツトスイツチ48のオフを検
知して非常停止信号が発せられ、ロボツト動作は瞬時に
禁止されて停動状態になる。故に工業用ロボツト10の
作業腕22(第1図)、手首部32およびワーク把持用
ハンド34の全動作が停止されるのである。次いで干渉
原因が解消される間にスイツチアクチユエータ46も再
び平衡位置に復旧し、リミツトスイツチ48の作動子4
8aに係合するのでロボツト制御装置の非常停止ライン
における非常停止信号は解除されて工業用、ロボツトの
ロボツト動作が可能な状態に復旧する。上述のように本
発明による安全機構が組み込まれた工業用ロボツトでは
衝撃を検知して瞬間的にロボツト動作が停止されるが、
従来の安全対策のように故意に破断が生ずるようなこと
はないので、衝撃原因が解消されると、工業用ロボツト
のロボツト動作も自動的に再開されるのである。
つまり、本発明によれば、誤動作によつて工業用ロボツ
トの衝突事故が発生してもロボツト自体に何ら損傷を受
けることがなく、衝突原因さえ解消すれば容易にロボツ
ト動作を再開できるという顕著な効果を有するのである
。また本発明においては、特に衝撃検知装置を、弾性体
によつて平衡保持されたスイツチアクチエータをリミツ
トスイツチ上に保持する構成としているので、衝撃検知
装置自体に直接物体が触れたときだけでなく、工業用ロ
ボツトのハンド及び腕に衝撃を受けたときにもそれに基
づく振動によつて検知装置が動作し、異常事態を広く検
知することができるので、工業用ロボツトの安全機構と
してより性能の優れたものが得られる。
本説明は一対の弾性体を使用した場合について行なつて
いるが2対あるいは複数個の弾性体を使用している場合
も同様である第4図第5図にそれらの例を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による安全機構が組み込まれる工業用ロ
ボツトの全体構成を示す斜視図、第2図は本発明に係る
安全機構の一部破断斜視図、第3図は同安全機構の側断
面図、第4図、第5図は本発明に係る安全機構のそれぞ
れ他の実施例を示す一部破断斜視図。 10・・・・・・工業用ロボツト、12・・・・・・基
部、22・・・・・・作業腕、32・・・・・・手首部
、34・・・・・・ワーク把持用ハンド、40・・・・
・・ブラケツト箱、42,44・・・・・・弾性体、4
6・・・・・・スイツチアクチユエータ、48・・・・
・・リミツトスイツチ、48a・・・・・・作動子、5
0,52・・・・・・電気線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 工業用ロボットの可動部に衝撃検知装置を設け、該
    衝撃検知装置の検知信号によつて前記工業用ロボットの
    動作を停止させるようにした工業用ロボットの安全機構
    において、前記衝撃検知装置を、工業用ロボットの作業
    腕とワーク把持用ハンドとの間に介挿した固定部材と、
    該固定部材内に弾性体により平衡保持されたスイッチア
    クチエータと、前記固定部材に固定されると共に前記平
    衡保持されたスイッチアクチエータによつて閉成された
    リミットスイッチとによつて構成したことを特徴とする
    工業用ロボットの安全機構。
JP55173747A 1980-12-11 1980-12-11 工業用ロボットの安全機構 Expired JPS5911435B2 (ja)

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EP19820900037 EP0066629A4 (en) 1980-12-11 1981-12-10 SECURITY MECHANISM FOR INDUSTRIAL ROBOT.
PCT/JP1981/000377 WO1982002019A1 (en) 1980-12-11 1981-12-10 Safety mechanism for industrial robot

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