JPS5988293A - ロボツトの関節装置 - Google Patents
ロボツトの関節装置Info
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- JPS5988293A JPS5988293A JP19916982A JP19916982A JPS5988293A JP S5988293 A JPS5988293 A JP S5988293A JP 19916982 A JP19916982 A JP 19916982A JP 19916982 A JP19916982 A JP 19916982A JP S5988293 A JPS5988293 A JP S5988293A
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- joint
- robot
- stopper
- rotation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、種々の産業用途等に用いられるロボットに関
し、特に関節腕を有し、その関節腕とロボット基体、又
は隣接相互間に関節構造を有するロボットにおける該関
節構造に関するものである。
し、特に関節腕を有し、その関節腕とロボット基体、又
は隣接相互間に関節構造を有するロボットにおける該関
節構造に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の、ロボット関節装置の具体構成を第１図。
第２図に示す０第１図、第２図において、１０１はロボ
ットアーム、１ｏ２はロボットアーム１０１に連結され
た１駆動側の第１の関節部材、１ｏ３は、従動側の第２
の関節部材、１０６は、従動側の第２の関節部材１ｏ３
が暴走時の如く最大回転角度分揺動した時にその、駆動
力を停止させるだめの検知スイッチ、１０６と１０７は
、前記駆動力を停止させる前に一旦、揺動速度を落すべ
く、左右のスローダウン用検知スイッチ、１０８と１０
９は前記それぞれの検知スイッチを順次作動さす検出チ
ップ、１１０は、駆動モータ、１１１は、駆動モータの
回転数を検出し、関節部の揺動角度をコントロールする
ロータリエンコーダー、１１２は減速機、１１３は、駆
動用傘歯車、１１４は、従動側傘歯車、１１５は、従動
シャフト、１１６１ｄ、従動シャフト１１５と、第２の
関節部材１０３を固定するボルトである。又、１０４は
第２関節部材が最大回転角度揺動した際にそれ以上回転
しないように第１関節部材を受ける描り面である。
ットアーム、１ｏ２はロボットアーム１０１に連結され
た１駆動側の第１の関節部材、１ｏ３は、従動側の第２
の関節部材、１０６は、従動側の第２の関節部材１ｏ３
が暴走時の如く最大回転角度分揺動した時にその、駆動
力を停止させるだめの検知スイッチ、１０６と１０７は
、前記駆動力を停止させる前に一旦、揺動速度を落すべ
く、左右のスローダウン用検知スイッチ、１０８と１０
９は前記それぞれの検知スイッチを順次作動さす検出チ
ップ、１１０は、駆動モータ、１１１は、駆動モータの
回転数を検出し、関節部の揺動角度をコントロールする
ロータリエンコーダー、１１２は減速機、１１３は、駆
動用傘歯車、１１４は、従動側傘歯車、１１５は、従動
シャフト、１１６１ｄ、従動シャフト１１５と、第２の
関節部材１０３を固定するボルトである。又、１０４は
第２関節部材が最大回転角度揺動した際にそれ以上回転
しないように第１関節部材を受ける描り面である。
以下その動作について説明する。
駆動側の第１の関節部材１０２に取付られたモータ１１
０の回転力は、減速機１１２と、傘歯車１１３と１１４
を介し従動シャツ）１１５に伝導される。
０の回転力は、減速機１１２と、傘歯車１１３と１１４
を介し従動シャツ）１１５に伝導される。
従動シャフト１１５と第２の関節部材１０３は、ボルト
１１６によって連結固定されているため、従動側の第２
の関節部材１０３は、従動シャフト１１６を中心に揺動
回転運動することができる。
１１６によって連結固定されているため、従動側の第２
の関節部材１０３は、従動シャフト１１６を中心に揺動
回転運動することができる。
この場合、ロボットの関節駆動範囲は、最大θ♂であり
、それ以上は、第２の関節部材のストッパ面１０４が第
１の関節部材に当るため回転できない。従がって、ロボ
ットの動作範囲を広げるため、普通は、θ。を、できる
だけ大きくとれるように設計されている。そのため、通
常の使用角度範囲を０１とすると、θ１（θ。となる。
、それ以上は、第２の関節部材のストッパ面１０４が第
１の関節部材に当るため回転できない。従がって、ロボ
ットの動作範囲を広げるため、普通は、θ。を、できる
だけ大きくとれるように設計されている。そのため、通
常の使用角度範囲を０１とすると、θ１（θ。となる。
即ち、多関節ロボットを、θ１（θ。の状態で使用して
いる場合には、何らかの異常が発注し、関節の、駆動回
転、範囲θ１を超えて暴走した際には、上記の構成では
θ。の範囲まで回転してしまい、その結果ロボットは思
わぬ方向に急激にしかも広範囲に動くため人身事故や、
近接の装置類等を破損させるという欠点を有していた。
いる場合には、何らかの異常が発注し、関節の、駆動回
転、範囲θ１を超えて暴走した際には、上記の構成では
θ。の範囲まで回転してしまい、その結果ロボットは思
わぬ方向に急激にしかも広範囲に動くため人身事故や、
近接の装置類等を破損させるという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は、上記欠点に鑑み、ロボットを構成する各関節
が、その、駆動回転範囲θ１を、超えて回転しようとし
た場合に、電気的にその回転を止めると共に、機構的に
もその回転を阻止するロボット関節装置を提供するもの
である。
が、その、駆動回転範囲θ１を、超えて回転しようとし
た場合に、電気的にその回転を止めると共に、機構的に
もその回転を阻止するロボット関節装置を提供するもの
である。
発明の構成
本発明は、ロボット関節装置を構成する駆動側の第１の
関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいずれか
一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ的当
り面と、駆動力を制御する電気的検出チップを有するス
トッパーと、そのストッパーが前記関節部材の外周面に
、任意に移動又は固定できる外側を狭寸法とする溝及び
その溝に嵌合するナンドから構成されており、前記スト
ッパーの設定位置によって、ロボット関節装置の最大回
転角度を規制するという特有の効果を有する。
関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいずれか
一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ的当
り面と、駆動力を制御する電気的検出チップを有するス
トッパーと、そのストッパーが前記関節部材の外周面に
、任意に移動又は固定できる外側を狭寸法とする溝及び
その溝に嵌合するナンドから構成されており、前記スト
ッパーの設定位置によって、ロボット関節装置の最大回
転角度を規制するという特有の効果を有する。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照して説明す
る。第３〜６図において、Ａは関節装置（第５図）、１
は、ロボットアーム、２は、ロボットアーム１に連結さ
れた駆動側の第１の関節部材、３／／′ｉ、従動側の第
２の関節部材、６は、従動側の第２の関節部材３が、最
大回転角度分揺動した時に、駆動力を停止させるだめの
検知スイッチ、６と７は、前記駆動力を停止させるため
に、揺動速度を落すべく、左右のスローダウン用検知ス
イッチ、８と９は、前記それぞれの検知スイッチを作動
さす検出チップ、１０は１．駆動モータ、１１は、１駆
動モーターの回転数を検出し、関節部の揺動位置をコン
トロールするロータリエンコーダー、１２は、減速機、
１３は、１駆動用傘歯車、１４は、従動側傘歯車、１６
は、従動シャフト、１６Ｉ′ｉ、従動シャフト１５と第
２の関節部月３を固定するボルトである。
る。第３〜６図において、Ａは関節装置（第５図）、１
は、ロボットアーム、２は、ロボットアーム１に連結さ
れた駆動側の第１の関節部材、３／／′ｉ、従動側の第
２の関節部材、６は、従動側の第２の関節部材３が、最
大回転角度分揺動した時に、駆動力を停止させるだめの
検知スイッチ、６と７は、前記駆動力を停止させるため
に、揺動速度を落すべく、左右のスローダウン用検知ス
イッチ、８と９は、前記それぞれの検知スイッチを作動
さす検出チップ、１０は１．駆動モータ、１１は、１駆
動モーターの回転数を検出し、関節部の揺動位置をコン
トロールするロータリエンコーダー、１２は、減速機、
１３は、１駆動用傘歯車、１４は、従動側傘歯車、１６
は、従動シャフト、１６Ｉ′ｉ、従動シャフト１５と第
２の関節部月３を固定するボルトである。
１７は、前記第１の関節部材２の外周部に、回転中心と
同心で開口部を狭寸法とするＶ型形状を有する溝、１８
は、この溝に嵌め込まれ、溝に添い移動できるナンド、
１９は、同様に前記溝１７に嵌め込まれ、この溝に添い
移動できるストソバ−で、他端に前記検出チップ８及び
９が定められた位置に埋め込まれている。２０は、前記
ナンド１８とストッパー１９とを溝１７に固定させるボ
ルトである。２１は、前記第１の関節部材２の外周部に
、溝１７に添って貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２２ば、前記第２の関節部材３の側面に、回
転中心と同心で、貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２３は、前記ロボットアーム１に取付られ、
前記目盛板２２の角度表示の目盛をインジケートする指
示針である。
同心で開口部を狭寸法とするＶ型形状を有する溝、１８
は、この溝に嵌め込まれ、溝に添い移動できるナンド、
１９は、同様に前記溝１７に嵌め込まれ、この溝に添い
移動できるストソバ−で、他端に前記検出チップ８及び
９が定められた位置に埋め込まれている。２０は、前記
ナンド１８とストッパー１９とを溝１７に固定させるボ
ルトである。２１は、前記第１の関節部材２の外周部に
、溝１７に添って貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２２ば、前記第２の関節部材３の側面に、回
転中心と同心で、貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２３は、前記ロボットアーム１に取付られ、
前記目盛板２２の角度表示の目盛をインジケートする指
示針である。
以下その動作について説明する。
駆動側の第１の関節部材２に取付られたモータ１ｏの回
転力は、減速機１２と傘歯車１３と１４を介して従動シ
ャフト１５に伝導される。従動シャフト１６と第２の関
節部材３は、ボルト１６によって連結固定されているた
め、従動側の第２関節部材３罷、従動シャフト１６を中
心に揺動回転運動をすることができる。この時の揺動回
転運動の最大はθ。であり、左右のストッパー１９の設
定位置によって決定される。以降、２個のストッパー１
９の設定位置によって、揺動回転できる角度を設定開度
と呼ぶこととする。
転力は、減速機１２と傘歯車１３と１４を介して従動シ
ャフト１５に伝導される。従動シャフト１６と第２の関
節部材３は、ボルト１６によって連結固定されているた
め、従動側の第２関節部材３罷、従動シャフト１６を中
心に揺動回転運動をすることができる。この時の揺動回
転運動の最大はθ。であり、左右のストッパー１９の設
定位置によって決定される。以降、２個のストッパー１
９の設定位置によって、揺動回転できる角度を設定開度
と呼ぶこととする。
即ち、第３図に示す如く、左右のストッパー１９をそれ
ぞれＲ及びＳ位＋ｔＫ設定し、第２の関節部材３′ｆ：
Ｐ方向に回転させれば、検知スイッチ７が、検出チップ
８によって作動させられる捷で回転する。検知スイッチ
７が作動すれば、回転速度は、スローダウンがかかり、
低速となって、検知スイッチ５が、検出チップ８てよっ
て作動することによって、モータ１０の回転は止まり、
イナーシャ−は、第２の関節部材３の当り而４が、スト
ッパー１９の当り面２４に当ることによって、停止させ
られる。
ぞれＲ及びＳ位＋ｔＫ設定し、第２の関節部材３′ｆ：
Ｐ方向に回転させれば、検知スイッチ７が、検出チップ
８によって作動させられる捷で回転する。検知スイッチ
７が作動すれば、回転速度は、スローダウンがかかり、
低速となって、検知スイッチ５が、検出チップ８てよっ
て作動することによって、モータ１０の回転は止まり、
イナーシャ−は、第２の関節部材３の当り而４が、スト
ッパー１９の当り面２４に当ることによって、停止させ
られる。
同様に、Ｑ方向に回転する場合も、検出チップ９が、検
知スイッチ６を作動させ、スローダウンし検知スイッチ
５の作動で停止となる。従がって、ロボットに動作を教
示させる場合には、左右のストッパー１９の設定開度は
、θ。の如く広げて行なう。
知スイッチ６を作動させ、スローダウンし検知スイッチ
５の作動で停止となる。従がって、ロボットに動作を教
示させる場合には、左右のストッパー１９の設定開度は
、θ。の如く広げて行なう。
そして、この教示によって、具体的に揺動回転動作が決
まれば、その揺動角度θ１を２３の指示針と、目盛板２
２によって把握し、前記左右のストッパー１９の設定開
度を、目盛板２１を見ながらせばめ、固定ボルト２ｏと
ナツト１８で、所定位ｆｆ１Ｅストッパー１９を固定さ
せる。
まれば、その揺動角度θ１を２３の指示針と、目盛板２
２によって把握し、前記左右のストッパー１９の設定開
度を、目盛板２１を見ながらせばめ、固定ボルト２ｏと
ナツト１８で、所定位ｆｆ１Ｅストッパー１９を固定さ
せる。
なるようにする。この場合、θ２は、関節の回転中心に
対する検出スイッチ６と７の取付開度であり、ａは、揺
動回転角度θ１で、第２の関節部材を揺動回転させた時
に、検出スイッチ６及び７が作動しないように、わずか
に広げておく角度である。
対する検出スイッチ６と７の取付開度であり、ａは、揺
動回転角度θ１で、第２の関節部材を揺動回転させた時
に、検出スイッチ６及び７が作動しないように、わずか
に広げておく角度である。
以上のように本実施例によればロボット関節装置の関節
部材とその関節の回転角度を規制する２個のストッパー
１９の、設定開度をθ３にすることによって、異常事態
の発生時にも、関節部材相互の揺動最大回転角度は、θ
３で規制されるため、ロボットの教示動作範囲をわずか
に超えた位置で確実に停止させることが出き、ロボット
の安全性を著しく高める効果がある０ なお、本実施例では、関節部材の内側に、ストッパー１
９を配置したが、関節部材の回転を支持しているサイド
部分や、回転軸を延長した外側部分にストッパー１９を
設けても良い０ また本実施例では、駆動側の第１の関節部材の方にスト
ッパー１９を設けたが、２個の関節部材は、相対回転運
動をするため、第２の関節部材の方に、ストッパー１９
を配置しても良いことは、いうまでもない。
部材とその関節の回転角度を規制する２個のストッパー
１９の、設定開度をθ３にすることによって、異常事態
の発生時にも、関節部材相互の揺動最大回転角度は、θ
３で規制されるため、ロボットの教示動作範囲をわずか
に超えた位置で確実に停止させることが出き、ロボット
の安全性を著しく高める効果がある０ なお、本実施例では、関節部材の内側に、ストッパー１
９を配置したが、関節部材の回転を支持しているサイド
部分や、回転軸を延長した外側部分にストッパー１９を
設けても良い０ また本実施例では、駆動側の第１の関節部材の方にスト
ッパー１９を設けたが、２個の関節部材は、相対回転運
動をするため、第２の関節部材の方に、ストッパー１９
を配置しても良いことは、いうまでもない。
発明の効果
以にのように本発明は、ロボット関節部ＭＷの１１１Ｖ
動側の第１の関節部材と、従動側の＠２の関節部材と、
そのいずれか一方′の外周部に、相互の回転移動量を規
制するメカ的当り面を有するストッパーを、設けること
により、ロボット関節装置の実際使用する回転角度にほ
ぼ近い角度で最大可能回転角度を規制することかできる
。
動側の第１の関節部材と、従動側の＠２の関節部材と、
そのいずれか一方′の外周部に、相互の回転移動量を規
制するメカ的当り面を有するストッパーを、設けること
により、ロボット関節装置の実際使用する回転角度にほ
ぼ近い角度で最大可能回転角度を規制することかできる
。
また、前記ストッパーに、駆動力を制御する検知スイッ
チを作動させる検出チップを、所定の位置に保有させる
ことによって、検出チップの取付位置を調整する必要は
なり。
チを作動させる検出チップを、所定の位置に保有させる
ことによって、検出チップの取付位置を調整する必要は
なり。
また、相対回転移動するそれぞれの関節部Ｈに、目盛板
と指示針を保有させることによって、関節の具体的回転
移動量を読み、ストッパーの設定量、度を容易に設定す
ることができる等、比較的部用な操作で、関節型ロ゛ホ
ット装置の安全度を著しく高めることができ、その実用
的効果は犬なるものがある。
と指示針を保有させることによって、関節の具体的回転
移動量を読み、ストッパーの設定量、度を容易に設定す
ることができる等、比較的部用な操作で、関節型ロ゛ホ
ット装置の安全度を著しく高めることができ、その実用
的効果は犬なるものがある。
第１図は、従来例のロボット関節装置の回転中心に対す
る横断面図、第２図は、同縦断面図、第３図は、本発明
のロボット関節装置の回転中心に対する横断面図、第４
図は、同縦断面図、第６図は、関節装置を有するロボッ
ト装置の正面図である。 １・・・・・・ロボットアーム、２・・・・・・第１の
関節部材、３・・・・・・第２の関節部材、５，６．７
・・・・・・検知スイッチ、１７・・・・・・溝、１８
・・・・・・ナンド、１９・・・・・・ストッパー、２
２・・・・・・目盛板、２３・・・・・・指示針、２５
・・・・・・基体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名手続
補正書 １事件の表示 昭和５７年ｑ′ｖ′許願第１９９１６９ 号′２発明
の名称 ロボットの関節装置 ３補正をする者 事１′１との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１．００６番地松下電
器産業株式会社内 明 細 書 １、発明の名称 ロボットの関節装置 ２、特許請求の範囲 （１）互いに相対回転移動する関節装置のいずれか一方
の関節部材に、この関節を制御する検知スイッチと、回
転移動範囲を規制する当り部を備え、他方の関節部材に
、移動可能でかつ前記検知スイッチを作動させるだめの
検出チップを有するストッパ一手段を備えたロボットの
関節装置。 （２）前記ストッパ一手段は、一方の関節部材の周面に
回転中心と同心で、開口部の外側を狭寸法とするＶ型も
しくは、Ｔ型形状の溝と、この溝に添い嵌合固定できる
ナツトと、ストッパーを備えた特許請求の範囲第１項記
載のロボットの関節装置。 （３）前記関節装置の相互の回転移動量を児いだすため
、いずれか一方に目盛板を、他方に指示針を備えた特許
請求の範囲第１項記載のロボットの関節装置。 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、種々の産業用途等に用いられるロボットに関
し、特に関節腕を有し、その関節腕とロボット基体、又
は隣接相互間に関節構造を有するロボットにおける該関
節構造に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来の、ロボット関節装置の具体構成を第１図。 第２図に示す。第１図、第２図において、１０１はロボ
ットアーム、１０２はロボットアーム１ｏ１に連結され
た１駆動側の第１の関節部材、１０３は、従動側の第２
の関節部材、１０６は、従動側の第２の関節部材１０３
が暴走時の如く最大回転角度分揺動した時にその駆動力
を停止させるだめの検知スイッチ、１０６と１０７は、
関節装置の揺動範囲を電気的に規制する検知スイッチ１
０Ｂと１０９は前記それぞれの検知スイッチを順次作動
さす検出チップ、１１０は、駆動モータ、１１１は、駆
動モータの回転数を検出し、関節部の揺動角度をフント
ロールするロータリエンコーダー、１１２は減速機、１
１３は、駆動用傘歯車、１１４は、従動シャフト１１６
と、第２の関節部材１０３を固定するボルトである。又
、１０４は第２関節部材が最大回転角度揺動した際にそ
れ以−１一回転しないように第１関節部材を受ける当り
面である。 以下その動作について説明する。 駆動側の第１の関節部材１０２に取付られたモータ１１
０の回転力は、減速機１１２と、傘歯車１１３と１１４
を介し従動シャフト１１５に伝尋される。 従動シャフト１１５と第２の関節部材１０３は、ホルト
１１６によって連結固定されているため、従動側の第２
の関節部材１ｏ３は、従動シャフト１１５を中心に揺動
回転運動することができる。 この場合、ロボットの関節駆動範囲は、最大θ６であり
、−ｆｈＪａ上は、第２の関節部材のストッパ面１０４
が第１の関節部材に当るため回転できない。 従がって、ロボットの動作範囲を広げるため、普通は、
θ。を、できるだけ大きくとれるように設計されている
。そのだめ、通常の使用角度範囲を０１とすると、θ１
くθ。となる。 即ち、多関節ロボットを、θ１くθ。の状態で使用して
いる場合には、何らかの異常が発生し、関節の駆動回転
範囲θ１を超えて暴走した際には、上記の構成ではθ。 の範囲まで回転してしまい、その結果ロボットは思わぬ
方向に急激にしかも広範囲に動くだめ人身事故や、近接
の装置類等を破損させるという欠点を有していた。 発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み、ロボットを構成する各関節
が、その駆動回転範囲θ１を、超えて回転しようとした
場合に、電気的にその回転を止めると共に、機構的にも
その回転を阻止するロボット関節装置を提供するもので
ある。 発明の構成 本発明は、ロボット関節装置を構成する、駆動側の第１
の関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいずれ
か一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ的
当り面と、駆動力を制御する電気的検出チップを有する
ストッパーと、そのストッパーが前記関節部材の外周面
に、任意に移動又は固定できる開口部の外側を狭寸法と
する溝及びその溝に嵌合するナンドから構成されており
、前記ストッパーの設定位置によって、ロボット関節装
置の最大回転角度を規制するという特有の効果を有する
。 実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照して説明す
る。第３〜５図において、Ａは関節装置（第５図）、１
は、ロボットアーム、２は、ロボットアーム１に連結さ
れた駆動側の第１の関節部材、３は、従動側の第２の関
節部材、５は、従動側の第２の関節部材３が、最大回転
角度分揺動した時に、駆動力を停止させるだめの検知ス
イッチ、６と７は、前記関節装置の揺動範囲を電気的に
規制する検知スイッチ、８と９は、前記それぞれの検知
スイッチを作動さす検出チップ、１ｏは１．駆動モータ
、１１は、駆動モーターの回転数を検出し、関節部の揺
動位置をコントロールするロータリエンコーダー、１２
は、減速機、１３は、駆動用傘歯車、１４は、従動側傘
歯車、１５は、従動シャフト、１６は、従動シャフト１
５と第２の関節部材３を固定するボルトである。 １７は、前記第１の関節部材２の外周部に、回転中心と
同心で開口部を狭寸法とするＶ型形状を有する溝、１８
は、この溝に嵌め込まれ、溝に添い移動できるナツト、
１９は、同様に前記溝１７に嵌め込まれ、この溝に添い
移動できるストッパーで、他端に前記検出チップ８及び
９が定められた位置に埋め込まれている。２０は、前記
ナンド１８とストッパー１９とを溝１７に固定させるホ
ルトである。２１は、前記第１の関節部材２の外周部に
、溝１７に添って貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２２は、前記第２の関節部材３の側面に、回
転中心と同心で、貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２３は、前記ロボットアーム１に成句られ、
前記目盛板２２の角度表示の目盛をインジケートする指
示針である。 以下その動作について説明する。 駆動側の第１の関節部材２に取付られたモータ１ｏの回
転力は、減速機１２と傘歯車１３と１４ヤフト１５と第
２の関節部材３は、ボルト１６によって連結（４）定さ
れているため、従動側の第２関節部材３は、従動シャフ
ト１５を中心に揺動回転運動をすることができる。この
時の揺動回転運動の最大１ｄθ。てあり、左右のストッ
パー１９の設定位置によって決定される。以降、２個の
ストッパー１９の設定位置によって、揺動回転できる角
度を設定開度と呼ぶこととする。 即ち、第３図に示す如く、左右のストッパー１９をそれ
ぞれＲ及びＳ位置に設定し、第２の関節部材３をＰ方向
に回転させれば、検知スイッチ７が検出チップ８によっ
て作動させられるまで回転する。検知スイッチ７が作動
すれば、電気的に揺動限界を検知し停止する。 何らかの異状で停止しない場合は、検知スイッチ５が、
検出チップ８によって作動することによって、モータ１
０の回転は止まり、イナーシャ−は、第２の関節部材３
の当り面２４に当ることによって、停止させられる。 同様に、Ｑ方向に回転する場合も、検出チップ９が、検
知スイッチ６を作動させ、停止となる。万一停止しない
場合は、検知スイッチ６の作動とストッパー１９で確実
に停止となる。従がって、ロボットに動作を教示させる
場合には、左右のストッパー１９の設定開度は、θ。の
如く広げて行なう。 そして、この教示によって、具体的に揺動回転動作が決
まれば、その揺動角度θ１を２３の指示針と、目盛板２
２によって把握し、前記左右のストッパー１９の設定開
度を、目盛板２１を見ながらせばめ、固定ボルト２０と
ナツト１８で、所定位置にストッパー１９を固定させる
。 この時の設定開度をθ３とすると なるようにする。この場合、θ２は、関節の回転中心に
対する検出スインチロと７の取付開度であり、αは、揺
動回転角度θ１で、第２の関節部材を揺動回転させた時
に、検出スイッチ６及び７が作動しない」：うに、わず
かに広げておく角度である。 以上のように本実施例によればロボット関節装置の関節
部材とその関節の回転角度を規制する２個のストッパー
１９の、設定開度をθ３にすることによって、異常事態
の発生時にも、関節部材相互の揺動最大回転角度は、θ
３で規制されるため、ロボットの教示動作範囲をわずか
に超えた位置で確実に停止させることが出き、ロボット
の安全性を著しく高める効果がある。 なお、本実施例では、関節部材の内側に、ストッパー１
９を配置したが、関節部材の回転を支持しているサイド
部分や、回転軸を延長した外側部分にストッパー１９を
設けても良い。 まだ本実施例では、ストッパ一手段として一方の関節の
外周部に開口部を狭寸法とする溝を設け、この溝に添い
、ストッパーを固定する構成としたが、溝の代わりに、
外周部に複数多数個のタップ穴を設け、このタップ穴を
選んでストッパーを固定する構成としても、はぼ同様の
効果を得ることができる。 また本実施例では、駆動側の第１の関節部材の方にスト
ッパー１９を設けたが、２個の関節部材は、相対回転運
動をするため、第２の関節部材の方に、ストッパー１９
を配置しても良いことは、いうまでもない。 発明の効果 以上のように本発明は、ロボット関節装置の駆動側の第
１の関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいず
れか一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ
的当り面を有するストッパーを、設けることにより、ロ
ボット関節装置の実際使用する回転角度にほぼ近い角度
で最大可能回転角度を規制することができる。 また、前記ストッパーに、駆動力を制御する検知スイッ
チを作動させる検出チップを、所定の位置に保有させる
ことによって、検出チップの取付位置を調整する必要は
ない。 また、相対回転移動するそれぞれの関節部材に、目盛板
と指示針を保有させることによって、関節塵を容易に設
定することができる等、比較的簡単な操作で、関節型ロ
ボット装置の安全度を著しく高めることができ、その実
用的効果は犬なるものがある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、従来例のロボット関節装置の回転中心に対す
る横断面図、第２図は、同縦断面図、第３図は、本発明
のロボット関節装置の回転中心に対する横断面図、第４
図は、同縦断面図、第６図は、関節装置を有するロボッ
ト装置の正面図である。 １ ・・・・・ロボットアーム、２・・・・・・第１の
関節部材、３・・・・第２の関節部材、５，６．７・・
・・・・検知スイッチ、１７・・・・・・溝、１８・・
・・・・ナツト、１９・・・・・ストッパー、２２・・
・・目盛板、２３・・・・・・指示針、２５・・・・・
・基体。
る横断面図、第２図は、同縦断面図、第３図は、本発明
のロボット関節装置の回転中心に対する横断面図、第４
図は、同縦断面図、第６図は、関節装置を有するロボッ
ト装置の正面図である。 １・・・・・・ロボットアーム、２・・・・・・第１の
関節部材、３・・・・・・第２の関節部材、５，６．７
・・・・・・検知スイッチ、１７・・・・・・溝、１８
・・・・・・ナンド、１９・・・・・・ストッパー、２
２・・・・・・目盛板、２３・・・・・・指示針、２５
・・・・・・基体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名手続
補正書 １事件の表示 昭和５７年ｑ′ｖ′許願第１９９１６９ 号′２発明
の名称 ロボットの関節装置 ３補正をする者 事１′１との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名
称 （５８２）松下電器産業株式会社代表者
山 下 俊 彦４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１．００６番地松下電
器産業株式会社内 明 細 書 １、発明の名称 ロボットの関節装置 ２、特許請求の範囲 （１）互いに相対回転移動する関節装置のいずれか一方
の関節部材に、この関節を制御する検知スイッチと、回
転移動範囲を規制する当り部を備え、他方の関節部材に
、移動可能でかつ前記検知スイッチを作動させるだめの
検出チップを有するストッパ一手段を備えたロボットの
関節装置。 （２）前記ストッパ一手段は、一方の関節部材の周面に
回転中心と同心で、開口部の外側を狭寸法とするＶ型も
しくは、Ｔ型形状の溝と、この溝に添い嵌合固定できる
ナツトと、ストッパーを備えた特許請求の範囲第１項記
載のロボットの関節装置。 （３）前記関節装置の相互の回転移動量を児いだすため
、いずれか一方に目盛板を、他方に指示針を備えた特許
請求の範囲第１項記載のロボットの関節装置。 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、種々の産業用途等に用いられるロボットに関
し、特に関節腕を有し、その関節腕とロボット基体、又
は隣接相互間に関節構造を有するロボットにおける該関
節構造に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来の、ロボット関節装置の具体構成を第１図。 第２図に示す。第１図、第２図において、１０１はロボ
ットアーム、１０２はロボットアーム１ｏ１に連結され
た１駆動側の第１の関節部材、１０３は、従動側の第２
の関節部材、１０６は、従動側の第２の関節部材１０３
が暴走時の如く最大回転角度分揺動した時にその駆動力
を停止させるだめの検知スイッチ、１０６と１０７は、
関節装置の揺動範囲を電気的に規制する検知スイッチ１
０Ｂと１０９は前記それぞれの検知スイッチを順次作動
さす検出チップ、１１０は、駆動モータ、１１１は、駆
動モータの回転数を検出し、関節部の揺動角度をフント
ロールするロータリエンコーダー、１１２は減速機、１
１３は、駆動用傘歯車、１１４は、従動シャフト１１６
と、第２の関節部材１０３を固定するボルトである。又
、１０４は第２関節部材が最大回転角度揺動した際にそ
れ以−１一回転しないように第１関節部材を受ける当り
面である。 以下その動作について説明する。 駆動側の第１の関節部材１０２に取付られたモータ１１
０の回転力は、減速機１１２と、傘歯車１１３と１１４
を介し従動シャフト１１５に伝尋される。 従動シャフト１１５と第２の関節部材１０３は、ホルト
１１６によって連結固定されているため、従動側の第２
の関節部材１ｏ３は、従動シャフト１１５を中心に揺動
回転運動することができる。 この場合、ロボットの関節駆動範囲は、最大θ６であり
、−ｆｈＪａ上は、第２の関節部材のストッパ面１０４
が第１の関節部材に当るため回転できない。 従がって、ロボットの動作範囲を広げるため、普通は、
θ。を、できるだけ大きくとれるように設計されている
。そのだめ、通常の使用角度範囲を０１とすると、θ１
くθ。となる。 即ち、多関節ロボットを、θ１くθ。の状態で使用して
いる場合には、何らかの異常が発生し、関節の駆動回転
範囲θ１を超えて暴走した際には、上記の構成ではθ。 の範囲まで回転してしまい、その結果ロボットは思わぬ
方向に急激にしかも広範囲に動くだめ人身事故や、近接
の装置類等を破損させるという欠点を有していた。 発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み、ロボットを構成する各関節
が、その駆動回転範囲θ１を、超えて回転しようとした
場合に、電気的にその回転を止めると共に、機構的にも
その回転を阻止するロボット関節装置を提供するもので
ある。 発明の構成 本発明は、ロボット関節装置を構成する、駆動側の第１
の関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいずれ
か一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ的
当り面と、駆動力を制御する電気的検出チップを有する
ストッパーと、そのストッパーが前記関節部材の外周面
に、任意に移動又は固定できる開口部の外側を狭寸法と
する溝及びその溝に嵌合するナンドから構成されており
、前記ストッパーの設定位置によって、ロボット関節装
置の最大回転角度を規制するという特有の効果を有する
。 実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照して説明す
る。第３〜５図において、Ａは関節装置（第５図）、１
は、ロボットアーム、２は、ロボットアーム１に連結さ
れた駆動側の第１の関節部材、３は、従動側の第２の関
節部材、５は、従動側の第２の関節部材３が、最大回転
角度分揺動した時に、駆動力を停止させるだめの検知ス
イッチ、６と７は、前記関節装置の揺動範囲を電気的に
規制する検知スイッチ、８と９は、前記それぞれの検知
スイッチを作動さす検出チップ、１ｏは１．駆動モータ
、１１は、駆動モーターの回転数を検出し、関節部の揺
動位置をコントロールするロータリエンコーダー、１２
は、減速機、１３は、駆動用傘歯車、１４は、従動側傘
歯車、１５は、従動シャフト、１６は、従動シャフト１
５と第２の関節部材３を固定するボルトである。 １７は、前記第１の関節部材２の外周部に、回転中心と
同心で開口部を狭寸法とするＶ型形状を有する溝、１８
は、この溝に嵌め込まれ、溝に添い移動できるナツト、
１９は、同様に前記溝１７に嵌め込まれ、この溝に添い
移動できるストッパーで、他端に前記検出チップ８及び
９が定められた位置に埋め込まれている。２０は、前記
ナンド１８とストッパー１９とを溝１７に固定させるホ
ルトである。２１は、前記第１の関節部材２の外周部に
、溝１７に添って貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２２は、前記第２の関節部材３の側面に、回
転中心と同心で、貼りつけられた角度表示の目盛を有す
る目盛板、２３は、前記ロボットアーム１に成句られ、
前記目盛板２２の角度表示の目盛をインジケートする指
示針である。 以下その動作について説明する。 駆動側の第１の関節部材２に取付られたモータ１ｏの回
転力は、減速機１２と傘歯車１３と１４ヤフト１５と第
２の関節部材３は、ボルト１６によって連結（４）定さ
れているため、従動側の第２関節部材３は、従動シャフ
ト１５を中心に揺動回転運動をすることができる。この
時の揺動回転運動の最大１ｄθ。てあり、左右のストッ
パー１９の設定位置によって決定される。以降、２個の
ストッパー１９の設定位置によって、揺動回転できる角
度を設定開度と呼ぶこととする。 即ち、第３図に示す如く、左右のストッパー１９をそれ
ぞれＲ及びＳ位置に設定し、第２の関節部材３をＰ方向
に回転させれば、検知スイッチ７が検出チップ８によっ
て作動させられるまで回転する。検知スイッチ７が作動
すれば、電気的に揺動限界を検知し停止する。 何らかの異状で停止しない場合は、検知スイッチ５が、
検出チップ８によって作動することによって、モータ１
０の回転は止まり、イナーシャ−は、第２の関節部材３
の当り面２４に当ることによって、停止させられる。 同様に、Ｑ方向に回転する場合も、検出チップ９が、検
知スイッチ６を作動させ、停止となる。万一停止しない
場合は、検知スイッチ６の作動とストッパー１９で確実
に停止となる。従がって、ロボットに動作を教示させる
場合には、左右のストッパー１９の設定開度は、θ。の
如く広げて行なう。 そして、この教示によって、具体的に揺動回転動作が決
まれば、その揺動角度θ１を２３の指示針と、目盛板２
２によって把握し、前記左右のストッパー１９の設定開
度を、目盛板２１を見ながらせばめ、固定ボルト２０と
ナツト１８で、所定位置にストッパー１９を固定させる
。 この時の設定開度をθ３とすると なるようにする。この場合、θ２は、関節の回転中心に
対する検出スインチロと７の取付開度であり、αは、揺
動回転角度θ１で、第２の関節部材を揺動回転させた時
に、検出スイッチ６及び７が作動しない」：うに、わず
かに広げておく角度である。 以上のように本実施例によればロボット関節装置の関節
部材とその関節の回転角度を規制する２個のストッパー
１９の、設定開度をθ３にすることによって、異常事態
の発生時にも、関節部材相互の揺動最大回転角度は、θ
３で規制されるため、ロボットの教示動作範囲をわずか
に超えた位置で確実に停止させることが出き、ロボット
の安全性を著しく高める効果がある。 なお、本実施例では、関節部材の内側に、ストッパー１
９を配置したが、関節部材の回転を支持しているサイド
部分や、回転軸を延長した外側部分にストッパー１９を
設けても良い。 まだ本実施例では、ストッパ一手段として一方の関節の
外周部に開口部を狭寸法とする溝を設け、この溝に添い
、ストッパーを固定する構成としたが、溝の代わりに、
外周部に複数多数個のタップ穴を設け、このタップ穴を
選んでストッパーを固定する構成としても、はぼ同様の
効果を得ることができる。 また本実施例では、駆動側の第１の関節部材の方にスト
ッパー１９を設けたが、２個の関節部材は、相対回転運
動をするため、第２の関節部材の方に、ストッパー１９
を配置しても良いことは、いうまでもない。 発明の効果 以上のように本発明は、ロボット関節装置の駆動側の第
１の関節部材と、従動側の第２の関節部材と、そのいず
れか一方の外周部に、相互の回転移動量を規制するメカ
的当り面を有するストッパーを、設けることにより、ロ
ボット関節装置の実際使用する回転角度にほぼ近い角度
で最大可能回転角度を規制することができる。 また、前記ストッパーに、駆動力を制御する検知スイッ
チを作動させる検出チップを、所定の位置に保有させる
ことによって、検出チップの取付位置を調整する必要は
ない。 また、相対回転移動するそれぞれの関節部材に、目盛板
と指示針を保有させることによって、関節塵を容易に設
定することができる等、比較的簡単な操作で、関節型ロ
ボット装置の安全度を著しく高めることができ、その実
用的効果は犬なるものがある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、従来例のロボット関節装置の回転中心に対す
る横断面図、第２図は、同縦断面図、第３図は、本発明
のロボット関節装置の回転中心に対する横断面図、第４
図は、同縦断面図、第６図は、関節装置を有するロボッ
ト装置の正面図である。 １ ・・・・・ロボットアーム、２・・・・・・第１の
関節部材、３・・・・第２の関節部材、５，６．７・・
・・・・検知スイッチ、１７・・・・・・溝、１８・・
・・・・ナツト、１９・・・・・ストッパー、２２・・
・・目盛板、２３・・・・・・指示針、２５・・・・・
・基体。
Claims (3)
- （１） ロボットの基体とロボットアームとの間、又
は隣接ロボットアーム相互間に設けられるロボットの関
節装置において、この関節を構成し、相互に同心にて相
対回転移動する駆動側の４１の関節部材と、この第１の
関節部材との相対回転移動量を規制する当り部を有する
従動側の第２の関節部材とを有し、前記第１の関節部材
の外周部には、回転中心と同心で、開口部の外側を狭寸
法とするＶ型もしくはＴ型形状を有する溝と、この溝に
添い、嵌合固定できるナツトとストッパーとを設けたロ
ボットの関節装置。 - （２）前記第２の関節部材には、第１の関節部材の駆動
力を制御する検知スイッチを、前記第１の関節部材のス
トッパーには、上記検知スイッチを作動させる検出チッ
プを設けた特許請求の範囲第１項記載のロボットの関節
装置。 - （３）前記第１の関節部材と第２の関節部材に、相互の
相対回転移動量を見い出すため、それぞれに、目盛板と
指示針を設けた特許請求の範囲第１項記載のロボット関
節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19916982A JPS5988293A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | ロボツトの関節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19916982A JPS5988293A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | ロボツトの関節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988293A true JPS5988293A (ja) | 1984-05-22 |
Family
ID=16403299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19916982A Pending JPS5988293A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | ロボツトの関節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988293A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614683A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-10 | トキコ株式会社 | 産業用ロボツト |
| JPS6146190U (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-27 | ダイキン工業株式会社 | 水平関節形ロボツト |
| US9297385B2 (en) | 2009-09-28 | 2016-03-29 | Ebara Corporation | Vortex prevention device and double suction vertical pump having such vortex prevention device |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP19916982A patent/JPS5988293A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614683A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-10 | トキコ株式会社 | 産業用ロボツト |
| JPS6146190U (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-27 | ダイキン工業株式会社 | 水平関節形ロボツト |
| US9297385B2 (en) | 2009-09-28 | 2016-03-29 | Ebara Corporation | Vortex prevention device and double suction vertical pump having such vortex prevention device |
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