JPS6327156B2 - - Google Patents
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- JPS6327156B2 JPS6327156B2 JP2733981A JP2733981A JPS6327156B2 JP S6327156 B2 JPS6327156 B2 JP S6327156B2 JP 2733981 A JP2733981 A JP 2733981A JP 2733981 A JP2733981 A JP 2733981A JP S6327156 B2 JPS6327156 B2 JP S6327156B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被駆動部材の位置を適宜に制御する産
業用ロボツトに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an industrial robot that appropriately controls the position of a driven member.
一般に産業用ロボツトは、例えば回転駆動機の
回動により被駆動部材の位置を適宜に制御するこ
とができるが、この状態はロボツトの組立ておよ
び各種の調整が完了した後に可能となるものであ
つて、組立て時、調整時および補修時には問題が
ある。即ち例えば関節アーム式ロボツトにおい
て、ロボツトの組立時に予じめ回転駆動機、例え
ば電動機が駆動し得るよう電気配線を行なつてお
くと、機械的な回転伝達機構を組立てる時に誤ま
つて電動機が駆動されると人身事故を誘発する危
険性が極めて高く、このため通常はロボツトの機
械部品各部の組立てを完了するまでは電気配線が
行なわれない。従つてロボツトの組立て途中でロ
ボツトの各部を作動させるには、例えば作業者が
関節アームを押したりあるいは引張つたりしなけ
ればならないため疲労が激しくかつ面倒であつ
た。また電気配線の途中でロボツトの調整を行な
いたい場合、当然未結線部の電動機を駆動させる
ことができず、しかも、結線ミスの可能性もある
ので早まつて成る特定の電動機を駆動させようと
しても思わぬ方向に作動したり、他の電動機が駆
動したりしてロボツトの近傍に位置する他の設備
や作業者にロボツトの先端部材を当接させ、他の
設備やロボツト各部を破損させたり人身事故を誘
発させたりする危険性が高かつた。またロボツト
の修理や各部の点検などの、いわゆる補修時には
作業者の誤操作や制御装置の異常などにより被駆
動部材が思いもよらない方向に駆動される、いわ
ゆる暴走の可能性があり、ロボツトの近傍で作業
することは極めて危険であつて作業性が悪かつ
た。このため、安全でかつ容易にロボツトの被駆
動部材を任意の状態で駆動し得ることおよび被駆
動部材を任意の位置に保持することが嘱望されて
いた。 In general, industrial robots can appropriately control the position of driven members by, for example, rotating a rotary drive machine, but this state is only possible after the robot has been assembled and various adjustments have been completed. , there are problems during assembly, adjustment and repair. For example, in an articulated arm robot, if the electrical wiring is done in advance so that the rotary drive machine, such as an electric motor, can be driven when the robot is assembled, the electric motor may be accidentally driven when the mechanical rotation transmission mechanism is assembled. If this happens, there is an extremely high risk of causing personal injury, and for this reason, electrical wiring is usually not done until the assembly of each mechanical part of the robot is completed. Therefore, in order to operate each part of the robot during assembly, the operator must, for example, push or pull the articulated arm, which is extremely tiring and troublesome. Also, if you want to adjust the robot in the middle of electrical wiring, you will naturally not be able to drive unconnected motors, and there is also the possibility of a wiring mistake, so if you try to drive a specific motor prematurely, If the robot operates in an unexpected direction or other motors are driven, the tip of the robot may come into contact with other equipment or workers located near the robot, causing damage to other equipment or other parts of the robot. There was a high risk of causing personal injury. Furthermore, when repairing a robot or inspecting each part, there is a possibility that the driven member may be driven in an unexpected direction due to operator error or abnormality in the control device, which is a so-called runaway. It was extremely dangerous and the workability was poor. Therefore, it has been desired to be able to safely and easily drive the driven member of a robot in any desired state and to hold the driven member in any desired position.
本発明の目的は前記従来の欠点を解消した特に
作業性の良い産業用ロボツトを提供することにあ
る。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an industrial robot that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks and has particularly good workability.
以下図示の実施例を参照して本発明を詳細に説
明する。第1図乃至第3図において、1は第1の
箱体2に支持された第1の回転駆動機、例えば電
動機、4は第1の減速機6の入力軸、3および5
は電動機1の回転を入力軸4に伝達するための、
例えば傘歯車、7は第1の入力軸4の一端を支持
する軸受で、第1の箱体2に取付られている。8
は第1の箱体2に設けられて、第1の入力軸4が
適宜の回転状態となるよう制動するための第1の
ブレーキ手段、例えば電磁ブレーキである。9は
第1の減速機6の出力軸、10は下端部において
第1の出力軸9に一体的に支持された第1の被駆
動部材、例えば下腕、11は第2の箱体12に支
持された第2の回転駆動機、14は第2の減速機
で、この第2の減速機14と第2の回転駆動機1
1とは第1の回転駆動機1と第1の減速機6との
間に配設されると同様にブレーキ手段を有する伝
達機構により連結されている。13は第2の減速
機14の入力軸で、この第2の入力軸13の自由
端131は、第2の箱体12を貫通して外部に突
出し、この自由端131には、例えば断面が矩形
状の切欠加工が施されていて、入力軸13を回転
させるためのハンドルが着脱し得るように形成さ
れている。なお第1の入力軸4の自由端41も同
様に形成されている。15は第2の減速機14の
出力軸で、この第2の出力軸15の自由端部には
軸受け16,16が配設されていて、この軸受け
16,16を介して下腕10と第2の出力軸15
とが同軸に、かつ相互に回転自在に構成されてい
る。17は相対向する面の一方が第2の出力軸に
固定され、他方の対向面部が軸受18を介して第
1の出力軸9に回転的に支持されたリンクレバー
で、このリンクレバー17と、第1および第2の
出力軸9,15と、下腕10との各回転軸心は同
心に構成されている。19は第1および第2の箱
体2および12を支持する台枠、20は一端部が
リンクレバー17の自由端部に回転自在に支持さ
れたリンクロツト、21はリンクロツト20と下
腕10との各自由端部に夫々回転自在に支持され
た第2の被駆動部材、例えば上腕で、上腕21、
下腕10リンクロツト20およびリンクレバー1
7により平行リンク機構が構成されている。22
は上腕21の自由端部に支持された関節部材で、
この関節部材22は上腕21に対して固定的に又
は回転自在に配設されている。例えばこの関節部
材22は操作要素23を含み、適宜にこの操作要
素23を水平方向と上下方向とに旋回させる機構
を包含している。 The present invention will be explained in detail below with reference to the illustrated embodiments. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a first rotary drive machine, such as an electric motor, supported by a first box 2, 4 an input shaft of a first reduction gear 6, 3 and 5
is for transmitting the rotation of the electric motor 1 to the input shaft 4,
For example, the bevel gear 7 is a bearing that supports one end of the first input shaft 4, and is attached to the first box body 2. 8
is a first braking means, for example, an electromagnetic brake, which is provided in the first box body 2 and brakes the first input shaft 4 into an appropriate rotational state. 9 is an output shaft of the first reducer 6; 10 is a first driven member, such as a lower arm, which is integrally supported by the first output shaft 9 at its lower end; 11 is a second box body 12; The supported second rotary drive machine 14 is a second reducer, and this second reducer 14 and the second rotary drive machine 1
1 is disposed between the first rotary drive machine 1 and the first speed reducer 6, and similarly connected by a transmission mechanism having a brake means. Reference numeral 13 denotes an input shaft of the second reduction gear 14. A free end 131 of the second input shaft 13 penetrates the second box body 12 and protrudes to the outside.The free end 131 has a cross section, for example. A rectangular notch is formed so that a handle for rotating the input shaft 13 can be attached and detached. Note that the free end 41 of the first input shaft 4 is also formed in the same manner. Reference numeral 15 denotes an output shaft of the second reduction gear 14. Bearings 16, 16 are disposed at the free end of the second output shaft 15, and the lower arm 10 and the second 2 output shaft 15
are coaxial and rotatable with respect to each other. Reference numeral 17 denotes a link lever in which one of its opposing surfaces is fixed to the second output shaft, and the other opposing surface is rotatably supported by the first output shaft 9 via a bearing 18. The rotational axes of the first and second output shafts 9 and 15 and the lower arm 10 are concentric. 19 is an underframe that supports the first and second box bodies 2 and 12; 20 is a link rod whose one end is rotatably supported by the free end of the link lever 17; and 21 is the link rod 20 and the lower arm 10. A second driven member, for example an upper arm, rotatably supported at each free end of the upper arm 21,
Lower arm 10 link rod 20 and link lever 1
7 constitutes a parallel link mechanism. 22
is a joint member supported by the free end of the upper arm 21,
This joint member 22 is fixedly or rotatably arranged with respect to the upper arm 21. For example, the joint member 22 includes an operating element 23 and a mechanism for appropriately pivoting the operating element 23 horizontally and vertically.
次に本発明の動作について説明する。 Next, the operation of the present invention will be explained.
上記平行リンクの各軸心を図示のごとく第1の
支点:O1、第2の支点:O2、第3の支点:O3お
よび第4の支点:O4とする。またロボツトが第
1図に示される初期状態にあるものとし、第2の
出力軸15が回動されないものとする。第1図乃
至第4図において、この状態で第1の回転駆動機
1を駆動させると下腕10は、第1の支点:O1
を中心として、例えば時計方向に回動する。上記
傾動角度がα1となつたとき、即ち第4図で示され
る状態のときに第1の回転駆動機1への制御入力
を遮断したとすると、即ち非通電状態にしたもの
とすると、下腕10や上腕21などの自重により
下腕10が第1の支点:O1を中心として時計方
向に回動しようとする。この下腕10が回動しよ
うとする力は第1の減速機6を介して第1の入力
軸に偏奇回転力として作用する。ところで第1の
電磁ブレーキ8は制御電源を切つた場合、第1の
入力軸4を制動するように配設されていて、第1
の入力軸4に作用する上記偏奇回転力は電磁ブレ
ーキ8の制動力により相殺され、ロボツトは第4
図に示される状態で静止したままとなる。一方、
第1の減速機6の減速比は1/100〜1/250のものが用
いられているため、第1の出力軸9に作用する上
記偏奇荷重による回転モーメントが十数Kg―mと
したとき、第1の入力軸4に作用する偏奇回転力
は最大でも数Kg―cm程度の値となる。このため電
磁ブレーキ8の制動力が小さくとも上記偏奇回転
力に抗して下腕10の傾動を制止することがで
き、従つて電磁ブレーキ8の制動力が、例えば10
数Kg―cm程度の値のものを使用すれば、下腕10
の傾動時に制御電源を切つたとしても電磁ブレー
キ8の制動力により上記偏奇荷重が相殺されるた
め、下腕10の傾動状態の如何に拘わらず任意の
位置で下腕10が静止する。なお制御電源を切つ
た状態で第1の入力軸の自由端41に操作用ハン
ドルを取付けて手動回転させる場合、ハンドルの
有効半径により左右されるが、人力により第1の
入力軸4に数十Kg―cmの回転力を賦与することは
極めて容易である。即ち例えばハンドルの有効半
径を5〜10cmとしたとき作業者が5Kgの力でハン
ドルを回転させるものとすれば、第1の入力軸4
には25〜50Kg―cmの回転力が作用する。 As shown in the figure, each axis of the parallel link is a first fulcrum: O 1 , a second fulcrum: O 2 , a third fulcrum: O 3 and a fourth fulcrum: O 4 . It is also assumed that the robot is in the initial state shown in FIG. 1, and that the second output shaft 15 is not rotated. 1 to 4, when the first rotary drive machine 1 is driven in this state, the lower arm 10 moves to the first fulcrum: O 1
Rotate, for example, clockwise around the center. If the control input to the first rotary drive machine 1 is cut off when the above tilting angle becomes α 1 , that is, in the state shown in FIG. The lower arm 10 attempts to rotate clockwise around the first fulcrum: O1 due to the weight of the arm 10, upper arm 21, etc. This force that causes the lower arm 10 to rotate acts on the first input shaft as an eccentric rotational force via the first reduction gear 6. By the way, the first electromagnetic brake 8 is arranged so as to brake the first input shaft 4 when the control power is turned off.
The eccentric rotational force acting on the input shaft 4 of the robot is canceled out by the braking force of the electromagnetic brake 8, and the robot
It remains stationary in the state shown in the figure. on the other hand,
Since the reduction ratio of the first reducer 6 is 1/100 to 1/250, when the rotational moment due to the above-mentioned eccentric load acting on the first output shaft 9 is about 10 kg-m. , the eccentric rotational force acting on the first input shaft 4 has a value of about several kg-cm at the maximum. Therefore, even if the braking force of the electromagnetic brake 8 is small, the tilting of the lower arm 10 can be restrained against the eccentric rotational force.
If you use one with a value of several kg-cm, the lower arm will be 10
Even if the control power is turned off during the tilting, the eccentric load is offset by the braking force of the electromagnetic brake 8, so the lower arm 10 remains stationary at any position regardless of the tilting state of the lower arm 10. Note that when the operating handle is attached to the free end 41 of the first input shaft and manually rotated with the control power turned off, the first input shaft 4 may be manually rotated by several tens of meters, depending on the effective radius of the handle. It is extremely easy to impart a rotational force of Kg-cm. That is, for example, if the effective radius of the handle is 5 to 10 cm and the operator rotates the handle with a force of 5 kg, the first input shaft 4
A rotational force of 25 to 50 kg-cm acts on the.
所で、下腕10が第1図に示される状態から第
1の支点:O1を中心として反時計方向に回動し
て、例えば第1の支点:O1廻りの回転モーメン
トが零となるような状態が生起したものと仮定し
た場合、第1の入力軸4は電磁ブレーキ8の10数
Kg―cmなる制動力で制動されていることになる。
この場合、第1の入力軸4の自由端41に操作用
ハンドルを取付けて、人力でこのハンドルを廻す
ときに、入力軸4に数十Kg―cmの回転力を賦与す
ることは上記した如く極めて容易である。このた
め電磁ブレーキ8の制動力に抗して、入力軸4を
回転させるようハンドル操作することは容易であ
り、従つて下腕10の傾動状態の如何に拘わら
ず、制御電源を切つた状態で下腕10を任意の状
態に傾動、即ち上下方向に旋回させることは、上
記手動ハンドル操作により極めて容易に遂行する
ことができる。 By the way, the lower arm 10 rotates counterclockwise from the state shown in FIG. 1 around the first fulcrum: O 1 , and the rotational moment around the first fulcrum: O 1 becomes zero, for example. Assuming that such a situation occurs, the first input shaft 4 is connected to the electromagnetic brake 8 by the number 10.
This means that the brake is applied with a braking force of Kg-cm.
In this case, as described above, when an operating handle is attached to the free end 41 of the first input shaft 4 and the handle is turned manually, a rotational force of several tens of kg-cm is imparted to the input shaft 4. It's extremely easy. Therefore, it is easy to operate the handle to rotate the input shaft 4 against the braking force of the electromagnetic brake 8, and therefore, regardless of the tilting state of the lower arm 10, it is possible to operate the handle even when the control power is turned off. Tilting the lower arm 10 to any desired state, that is, turning the lower arm 10 in the vertical direction, can be accomplished extremely easily by operating the manual handle.
次に下腕10を固定とし、上腕21を上下方向
に旋回させる場合について説明する。なお説明を
簡単とするため、ロボツトの初期状態が第1図に
示される状態であるものとする。第1図乃至第3
図および第5図において、第2の回転駆動機11
を駆動させると第2の出力軸15に固定されたリ
ンクレバー17が第1の支点:O1を中心として、
例えば時計方向に回動する。この傾動角度がα2と
なつたとき、即ち第5図で示される状態のときに
第2の回転駆動機11への制御入力を遮断したと
する、即ち非通電状態にしたものとする。下腕1
0が固定の状態であつて、上記の如くリンクレバ
ー17が角度:α2だけ第1の支点:O1を中心と
して時計方向に回動すれば、上腕21は下腕10
を固定の一辺とする平行運動を行ない、第2の支
点:O2を中心として時計方向に角度:α2だけ傾
動、即ち下方向に旋回する。この場合第2の支
点:O2を境界としてY1方向に位置する上腕21
および関節部材22などの自重をW1とし、第2
の支点:O2よりもY2方向に位置する上腕21、
リンクロツト20およびリンクレバー17などの
自重をW2とした場合、上腕21が第2の支点:
O2を中心として時計方向に回動され、かつ平行
リンク機構をなすリンクレバー17が第1の支
点:O1を中心として時計方向に回動されるもの
と仮定する。この場合、リンクレバー17を回動
させる力が第2の減速機14を介して第2の入力
軸13に偏奇回転力として作用する。この場合第
1の回転駆動系と同様にして、第2の箱体12に
収納されている図示しない電磁ブレーキの制動力
により上記偏奇荷重が相殺され、従つてこの偏奇
荷重にも拘わらずリンクレバー17は静止の状態
に維持される。このため上腕21は第5図に示さ
れる状態に維持される。なお第2の回転駆動系に
用いられる電磁ブレーキの制動力は第1の回転駆
動系のものより小さい値でよいが、第1の電磁ブ
レーキ8の制動力と略同等とすることができる。
従つて下腕10のハンドル操作時と同様に、上腕
21の傾動状態の如何に拘わらず、制御電源を切
つた状態で上腕21を任意の状態に傾動、即ち上
下方向に旋回させることは、第2の入力軸13の
自由端131に操作ハンドルを取付けてこのハン
ドルを手動にて回転させることにより極めて容易
に遂行することができる。 Next, a case will be described in which the lower arm 10 is fixed and the upper arm 21 is pivoted in the vertical direction. In order to simplify the explanation, it is assumed that the initial state of the robot is the state shown in FIG. Figures 1 to 3
In the figure and FIG. 5, the second rotary drive machine 11
When driven, the link lever 17 fixed to the second output shaft 15 moves around the first fulcrum: O1 ,
For example, rotate clockwise. When this tilting angle reaches α 2 , that is, in the state shown in FIG. 5, it is assumed that the control input to the second rotary drive machine 11 is cut off, that is, the second rotary drive machine 11 is placed in a non-energized state. lower arm 1
0 is fixed, and if the link lever 17 rotates clockwise around the first fulcrum O 1 by an angle α 2 as described above, the upper arm 21 will move towards the lower arm 10.
It performs a parallel movement with 2 as a fixed side, and tilts clockwise by an angle of α 2 about the second fulcrum: O 2 , that is, pivots downward. In this case, the second fulcrum: upper arm 21 located in the Y1 direction with O2 as the boundary
and the weight of the joint member 22 etc. is W 1 , and the second
fulcrum: Upper arm 21 located in the Y2 direction from O2 ,
If the weight of the link rod 20, link lever 17, etc. is W2 , then the upper arm 21 is the second fulcrum:
It is assumed that the link lever 17, which is rotated clockwise about O 2 and forms a parallel link mechanism, is rotated clockwise about the first fulcrum: O 1 . In this case, the force that rotates the link lever 17 acts on the second input shaft 13 via the second reduction gear 14 as an eccentric rotational force. In this case, similarly to the first rotary drive system, the eccentric load is offset by the braking force of the electromagnetic brake (not shown) housed in the second box body 12, and therefore, despite this eccentric load, the link lever 17 remains stationary. For this reason, the upper arm 21 is maintained in the state shown in FIG. Note that the braking force of the electromagnetic brake used in the second rotational drive system may be smaller than that of the first rotational drive system, but it can be made approximately equal to the braking force of the first electromagnetic brake 8.
Therefore, similarly to when operating the handle of the lower arm 10, regardless of the tilting state of the upper arm 21, it is impossible to tilt the upper arm 21 to an arbitrary state, that is, to rotate it in the vertical direction with the control power turned off. This can be accomplished very easily by attaching an operating handle to the free end 131 of the input shaft 13 of No. 2 and manually rotating the handle.
第6図乃至第8図は本発明の第2の実施例を示
す図であつて、53はブラケツト52を介して台
枠51に対して回動自在に軸支された第1の箱状
体で、この第1の箱状体53には少なくとも一側
面部が軸方向に開口する、例えばX1方向に開口
する開口部531が穿設されている。54は第1
の箱状体53の端部に配設された第1の回転駆動
機、例えば電動機、55は軸受56,56を介し
て第1の箱状体53に回転自在に支持された第1
のスクリユシヤフトで、カツプリング57を介し
て第1の回転駆動機54の駆動軸に連結されてい
る。58は第1の箱状体53の他端部に配設され
て、第1のスクリユシヤフト55を適宜の回転状
態となるよう制動するための第1のブレーキ手
段、例えば電磁ブレーキである。第1のスクリユ
シヤフト55の自由端551は第1のブレーキ手
段58を貫通して外部に突出し、この自由端55
1には、例えば断面が矩形状の切欠加工が施され
ていて、第1のスクリユシヤフト55を回転させ
るためのハンドルが着脱し得るように形成されて
いる。59は第1のスクリユシヤフト55とかみ
合う雌ネジ部を有する第1のナツトで、この第1
のナツト59には第1の箱状体53の開口部53
1を貫通して外方に突出する軸部60が配設され
ている。61は、第6図に示すように、台枠51
に対して第1の支点:O1を中心として回動自在
に支持されたリンクレバー、62は、L形状をな
す下腕で、L形状の基部が台枠51に対して回転
自在に軸支されていて、この回転軸心は第1の支
点:O1と同心に構成されている。63はリンク
ロツトで、リンクロツト63の一端部とリンクレ
バー61の自由端部とは、第7図に示すように、
第1のナツト59に配設された軸部60により相
互に回転自在に連結されている。21乃至23
は、第6図に示すように、本第1の実施例に示さ
れると同様の上腕、関節部材および操作要素で、
上腕21、下腕62、リンクロツト63およびリ
ンクレバー61により平行リンク機構が構成され
ている。上記53乃至60より構成される第1の
駆動装置64のX1方向の所定位置には、第1の
駆動装置64と左右勝手違いに構成された、5
3′乃至60′よりなる第2の駆動装置64′が相
対向して配設されている。この第2の駆動装置6
4′の軸部60′は下腕62のL形状の端部と相互
に回転自在に連結されている。 6 to 8 are views showing a second embodiment of the present invention, in which 53 is a first box-shaped body rotatably supported on the underframe 51 via a bracket 52. The first box-shaped body 53 has an opening 531 that opens in the axial direction, for example, in the X1 direction, at least on one side thereof. 54 is the first
A first rotary drive machine, e.g., an electric motor, 55 is provided at an end of the box-like body 53, and a first rotary drive machine 55 is rotatably supported by the first box-like body 53 via bearings 56, 56.
The screw shaft is connected to the drive shaft of the first rotary drive machine 54 via a coupling 57. Reference numeral 58 designates a first braking means, such as an electromagnetic brake, which is disposed at the other end of the first box-shaped body 53 and is used to brake the first screw shaft 55 into an appropriate rotational state. A free end 551 of the first screw shaft 55 projects outwardly through the first braking means 58;
1 is provided with a cutout having a rectangular cross section, for example, and is formed so that a handle for rotating the first screw shaft 55 can be attached and detached. 59 is a first nut having a female screw portion that engages with the first screw shaft 55;
The nut 59 has an opening 53 in the first box-like body 53.
A shaft portion 60 is provided that penetrates through the shaft portion 1 and projects outward. 61 is the underframe 51 as shown in FIG.
The link lever 62, which is rotatably supported around the first fulcrum: O1 , is an L-shaped lower arm, and the L-shaped base is rotatably supported with respect to the underframe 51. The rotation axis is concentric with the first fulcrum: O1 . 63 is a link rod, and one end of the link rod 63 and the free end of the link lever 61 are connected as shown in FIG.
They are rotatably connected to each other by a shaft portion 60 disposed on the first nut 59. 21 to 23
As shown in FIG. 6, the upper arm, joint members and operating elements are similar to those shown in the first embodiment,
The upper arm 21, the lower arm 62, the link rod 63, and the link lever 61 constitute a parallel link mechanism. At a predetermined position in the X1 direction of the first drive device 64 constituted by the above-mentioned 53 to 60, there is a 5-5
A second drive device 64' consisting of 3' to 60' is arranged opposite to each other. This second drive device 6
The shaft portion 60' of the lower arm 62 is rotatably connected to the L-shaped end portion of the lower arm 62.
本第2実施例を本第1の実施例と対比すると第
2の実施例に云うスクリユーシヤフト55,5
5′は第1の実施例の入力軸に相当し、スクリユ
ーシヤフトとナツトとの結合が減速機の役目を
し、またナツト59,59′から突出した軸部が
出力軸あるいは被駆動軸を構成するものである。 Comparing the second embodiment with the first embodiment, the screw shafts 55, 5 in the second embodiment are
5' corresponds to the input shaft of the first embodiment, the connection between the screw shaft and the nut serves as a speed reducer, and the shaft portion protruding from the nuts 59 and 59' serves as the output shaft or driven shaft. It consists of
上記において、第1の回転駆動機54を駆動さ
せると、第1のスクリユシヤフト55にかみ合う
第1のナツト59が移動し、これによりリンクレ
バー61は第1の支点:O1を中心として回動す
る。また上記により平行リンク機構のうち上腕2
1は第2の支点:O2を中心として上下方向に旋
回する。さらに第2の回転駆動機54′を駆動さ
せると、第2のスクリユシヤフト55′にかみ合
う第2のナツト59′が移動し、これによりL形
状のアームを介して下腕62が第1の支点:O1
を中心として上下方向に旋回する。 In the above, when the first rotary drive machine 54 is driven, the first nut 59 that engages with the first screw shaft 55 moves, thereby causing the link lever 61 to rotate around the first fulcrum: O1. . Also, due to the above, the upper arm 2 of the parallel link mechanism
1 pivots vertically around the second fulcrum: O2 . When the second rotary drive unit 54' is further driven, the second nut 59' that engages with the second screw shaft 55' moves, thereby moving the lower arm 62 via the L-shaped arm to the first fulcrum: O 1
Rotate vertically around the center.
ところで本第1の実施例において説明したよう
に、上腕21や下腕62の傾動により、リンクレ
バー61やL形状の下腕62を第1の支点:O1
を中心として回動させようとする偏奇回転力が作
用し、この偏奇回転力により第1または第2のナ
ツト59,59′が適宜の方向に変位されようと
する。この場合、スクリユシヤフト55,55′
とナツト59,59′とが回転伝達効率のよい、
例えばボール―スクリユ方式で構成されていると
き、上記偏奇回転力が発生する状態で第1および
第2の回転駆動機54,54′への制御入力を遮
断したものとすると、上記偏奇回転力によりナツ
ト59,59′を介してスクリユシヤフト55,
55′が回転して上腕21および下腕62は更に
第1の支点:O1を中心として回動されようとす
る。ところで第1および第2の電磁ブレーキ5
8,58′は制御電源を切つた場合、上記偏奇回
転力に抗してスクリユーシヤフト55,55′を
静止させるに充分な制動力を有していて、このた
め上記偏奇回転力の発生にも拘わらず、上腕21
および下腕62が任意の位置で静止する。本第2
の実施例における電磁ブレーキ58,58′の制
御力は、本第1の実施例における値と略同一であ
り、このため上腕21および下腕62の傾動状態
の如何に拘わらず、制御電源を切つた状態でスク
リユシヤフトの自由端551,551′に操作用
ハンドルを取付けて、人力でこのハンドルを回動
することにより、上腕21および下腕62を任意
の状態に傾動、即ち上下方向に旋回させることが
できる。 By the way, as explained in the first embodiment, by tilting the upper arm 21 and the lower arm 62, the link lever 61 and the L-shaped lower arm 62 are moved to the first fulcrum: O 1
An eccentric rotational force acts to rotate the nut 59, 59' about the center, and this eccentric rotational force tends to displace the first or second nut 59, 59' in an appropriate direction. In this case, the screw shafts 55, 55'
and nuts 59, 59' have good rotation transmission efficiency,
For example, in a ball-screw system, if the control input to the first and second rotary drive machines 54, 54' is cut off while the eccentric rotational force is generated, the eccentric rotational force will be generated. Screw shaft 55, via nuts 59, 59'
55' rotates, and the upper arm 21 and lower arm 62 are about to further rotate about the first fulcrum: O1 . By the way, the first and second electromagnetic brakes 5
8 and 58' have sufficient braking force to stand still the screw shafts 55 and 55' against the eccentric rotational force when the control power is turned off, and therefore prevent the generation of the eccentric rotational force. Despite this, upper arm 21
And the lower arm 62 stands still at any position. Book 2
The control force of the electromagnetic brakes 58, 58' in this embodiment is approximately the same as that in the first embodiment, and therefore, regardless of the tilting state of the upper arm 21 and lower arm 62, the control power can be turned off. By attaching operating handles to the free ends 551, 551' of the screw shaft in the hanging state and rotating the handles manually, the upper arm 21 and lower arm 62 can be tilted to any desired state, that is, rotated in the vertical direction. Can be done.
なお産業用ロボツトにおいては、移動部材各部
の暴走に備えて各部の移動範囲を適宜に抑制する
ためのストツパーを配設し、このストツパーによ
り移動部材が拘束されているとき、検出器により
危険信号を発生させてこれにより当該移動部材を
駆動させるための回転駆動機への制御入力を遮断
した状態に保持させている。所で一般に回転駆動
機の回転は回転検出器、例えばロータリエンコー
ダーにより検出され、この回転駆動機への指令信
号が発生されない場合、例えば回転駆動機は回転
検出器の最小パルスにて現在位置を維持するよう
微細に駆動されていわゆるセルフロツクの状態に
維持されている。しかし回転駆動機への制御入力
を入の状態にした場合でも上記のごとく移動部材
がストツパーに当接して移動部材の移動方向が一
方向にのみ制限されているときには、回転駆動機
は上記にいうセルフロツクの状態には維持され難
く、このため回転駆動機の制御入力が遮断される
ように電気回路を構成することが多い。 In addition, in industrial robots, stoppers are installed to appropriately restrict the movement range of each part in case each part of the moving member goes out of control, and when the moving member is restrained by this stopper, a danger signal is sent by a detector. This causes the control input to the rotary drive machine for driving the moving member to be maintained in a state where it is cut off. Generally, the rotation of a rotary drive machine is detected by a rotation detector, such as a rotary encoder, and if a command signal to this rotary drive machine is not generated, for example, the rotary drive machine maintains its current position with the minimum pulse of the rotation detector. It is finely driven to maintain a so-called self-lock state. However, even if the control input to the rotary drive machine is turned on, if the movable member contacts the stopper as described above and the moving direction of the movable member is restricted to only one direction, the rotary drive machine It is difficult to maintain a self-locked state, and for this reason, the electric circuit is often constructed so that the control input to the rotary drive machine is cut off.
即ち、移動部材が上記ストツパーに当接してい
る場合、一般に移動部材を駆動するための回転駆
動機への制御入力は遮断された状態に維持される
ため、移動部材を使用領域内に移動させるには回
転駆動機を利用することができず、この作業が面
倒であつた。しかし本発明の産業用ロボツトでは
回転駆動機への制御入力が遮断された状態で、操
作用ハンドルを回転させることにより産業用ロボ
ツトの各部を手動にて作動させることができ作業
を容易に行なうことができる。 That is, when the movable member is in contact with the stopper, the control input to the rotary drive machine for driving the movable member is generally maintained in a cut-off state, so that the movable member cannot be moved into the use area. This work was troublesome because a rotary drive machine could not be used. However, in the industrial robot of the present invention, each part of the industrial robot can be operated manually by rotating the operating handle while the control input to the rotary drive machine is cut off, making work easier. Can be done.
上記の説明のごとく回転駆動機として電動機を
用いれば、被駆動体の位置制御を容易に行なうこ
とができるが、回転駆動機として流体圧により作
動される回転機を用いることもできる。また操作
用ハンドルの取付形状が断面矩形状として説明し
たが、このように形成すればハンドルとハンドル
着脱部との夫々の機械加工が容易である。これに
も拘わらず操作用ハンドル取付形状を断面非円形
状とすることができる。さらに軸に操作用ハンド
ルを着脱するための取付部を形成しておけば、ロ
ボツト操作時には操作用ハンドルが軸と一体的に
回動することはなく、従つて作業者がハンドルに
触れて人身事故を誘発する虞れがない。またこの
場合、操作用ハンドルを着脱するためのカバーを
設ければ、回転部を外部に露出することはなく安
全である。この場合、ハンドル操作を行なうには
カバーを取外して行なうことは勿論である。なお
回転駆動機への制御入力を遮断した状態とは、回
転駆動機の回転軸と減速機の入力軸との間に適宜
のクラツチ手段を配設し、ハンドル操作時は該ク
ラツチ手段の切換えにより回転駆動機の回転軸と
減速機の入力軸とを回転非伝達の状態にした場合
も包含することは勿論である。この場合、ハンド
ル操作時に回転駆動機が駆動されうる状態であつ
ても手動ハンドル操作作業を支障なく実施するこ
とができるが、ハンドル操作時に他の作業者が誤
まつてクラツチ手段を切換えて、回転駆動機を駆
動させたときに、操作用ハンドルも回転駆動され
得るから、作業の安全面からみれば多少危険であ
る。また上記に拘わらず、操作用ハンドルを減速
機の入力軸に一体的に締着することもできる。 As explained above, if an electric motor is used as the rotary drive machine, the position of the driven body can be easily controlled, but a rotary machine operated by fluid pressure can also be used as the rotary drive machine. Furthermore, although the mounting shape of the operating handle has been described as being rectangular in cross section, if it is formed in this way, it is easy to machine the handle and the handle attachment/detachment portion. Despite this, the operating handle attachment shape can be made non-circular in cross section. Furthermore, if a mounting part is formed on the shaft for attaching and detaching the operating handle, the operating handle will not rotate together with the shaft when the robot is operated, which will prevent workers from touching the handle and causing personal injury. There is no risk of it being triggered. Further, in this case, if a cover is provided for attaching and detaching the operating handle, the rotating part will not be exposed to the outside and it will be safe. In this case, it goes without saying that the cover must be removed to operate the handle. Note that the state in which the control input to the rotary drive machine is cut off means that an appropriate clutch means is disposed between the rotary shaft of the rotary drive machine and the input shaft of the reducer, and when the handle is operated, the clutch means is switched. Of course, this also includes a case where the rotating shaft of the rotary drive machine and the input shaft of the reducer are in a state where rotation is not transmitted. In this case, even if the rotary drive machine can be driven when the handle is operated, the manual handle operation work can be performed without any problem, but when the handle is operated, another worker may mistakenly switch the clutch means and rotate the When the driving machine is driven, the operating handle may also be rotated, which is somewhat dangerous from a work safety standpoint. Moreover, notwithstanding the above, the operating handle can also be integrally fastened to the input shaft of the speed reducer.
さらに本第1の実施例においては減速機の出力
軸と下腕およびリンクレバーとを夫々直結すると
して説明したが、勿論これらの間に適宜の回転伝
達機構を配設することもできる。さらにブレーキ
手段として電磁ブレーキを用いれば、手動による
ハンドル操作を行なわないとき、即ちロボツトと
して作動させるときに電磁ブレーキの制動力は全
く生じないためにロボツトは円滑に作動するが、
これにも拘わらず手動切換ブレーキとしたり常時
制動力が生じるような機械的なブレーキ機構を配
設することもできる。なおブレーキ手段を減速機
の入力軸に配設すれば、小さいブレーキ力でよい
ため装置がコンパクトになるが、ブレーキ手段を
その他の部分、例えば減速機の出力軸に配設し
て、偏奇回転力が入力軸に作用しないように構成
することもできる。 Further, in the first embodiment, the output shaft of the speed reducer is directly connected to the lower arm and the link lever, respectively, but it is of course possible to arrange an appropriate rotation transmission mechanism between them. Furthermore, if an electromagnetic brake is used as the braking means, the robot will operate smoothly because no braking force is generated by the electromagnetic brake when there is no manual handle operation, that is, when the robot is operating.
Despite this, it is also possible to provide a manual switching brake or a mechanical brake mechanism that constantly generates braking force. Note that if the brake means is placed on the input shaft of the reducer, a small braking force is required, making the device more compact. It is also possible to configure the input shaft so that it does not act on the input shaft.
なお、上記の説明においては関節アーム式ロボ
ツトとして説明したが、本発明は回転駆動機の回
転軸を含む入力軸への入力非伝達時に入力軸にロ
ボツト各部による偏奇回転力が作動する産業用ロ
ボツトを対象とするものであり、このために、円
筒座標式、直角座標式、極座標式などの産業用ロ
ボツトをも本発明に包含されることは勿論であ
る。また操作要素としては溶接用トーチ、組立工
具、つかみ工具、塗装装置のスプレーガンなどが
適宜に適用される。 In the above explanation, the robot is an articulated arm type robot, but the present invention is also applicable to an industrial robot in which an eccentric rotational force from various parts of the robot is applied to the input shaft when no input is transmitted to the input shaft, including the rotating shaft of a rotary drive machine. Therefore, it goes without saying that the present invention also includes industrial robots using cylindrical coordinates, rectangular coordinates, polar coordinates, and the like. Further, as the operating elements, a welding torch, an assembly tool, a gripping tool, a spray gun of a painting device, etc. are used as appropriate.
以上のごとく、本発明によれば減速機の入力軸
への駆動力の軸への入力非伝達時に、操作用ハン
ドルを回転させることにより産業用ロボツトの各
部を手動にて作動させることができ、しかも回転
駆動機の回転軸を含む入力軸への入力非伝達時に
ロボツトの各部が如何に傾動していてもブレーキ
手段によりロボツトの各部はその傾動状態に静止
されるために、ロボツトの組立て、調整および補
修時に有利であり、極めて作業性がよくかつ作業
を安全に行なうことができ、産業上有益である。 As described above, according to the present invention, each part of the industrial robot can be operated manually by rotating the operating handle when the input shaft of the reducer is not transmitting the driving force to the input shaft. Furthermore, no matter how tilted each part of the robot is when no input is transmitted to the input shaft, including the rotating shaft of the rotary drive machine, each part of the robot is kept still in that tilted state by the brake means, making assembly and adjustment of the robot easier. It is also advantageous during repairs, has extremely good workability and can be carried out safely, and is industrially useful.
第1図は本発明の実施例を示す正面図、第2図
は第1図の右側面図、第3図は第1図の―線
断面図で一部非断面状態で示す図、第4図および
第5図は第1図の動作説明図、第6図は本発明の
他の実施例を示す正面図、第7図は第6図の左側
面図、第8図は第6図の―線断面図で一部非
断面状態で示す図である。
1,11,54,54′…回転駆動機、6,1
4…減速機、4,13,55,55′…入力軸、
9,15…出力軸、8,58,58′…ブレーキ
手段。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a right side view of FIG. 5 and 5 are explanatory diagrams of the operation of FIG. 1, FIG. 6 is a front view showing another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a left side view of FIG. 6, and FIG. 8 is a diagram of FIG. - is a line cross-sectional view with some parts not in cross-section. 1, 11, 54, 54'...Rotary drive machine, 6, 1
4...Reducer, 4, 13, 55, 55'...Input shaft,
9, 15... Output shaft, 8, 58, 58'... Brake means.
Claims (1)
結すると共に該減速機の出力軸に被駆動部材を連
結し、前記入力軸の一端部に操作用ハンドルを一
体又は着脱自在の取付けると共に少なくとも入力
軸への駆動力の非伝達時に入力軸に作用する偏奇
回転力を略相殺するブレーキ手段を前記減速機の
入力軸又は出力軸に配設してなる産業用ロボツ
ト。 2 前記被駆動部材は関節アーム式ロボツトのア
ーム回転軸である特許請求の範囲第1項に記載の
産業用ロボツト。 3 前記ブレーキ手段は電磁ブレーキである特許
請求の範囲第1項又は第2項に記載の産業用ロボ
ツト。 4 前記入力軸側には回転駆動機の駆動力を伝達
状態又は非伝達状態に切替えるクラツチ手段を配
設してなる特許請求の範囲第1項乃至第3項のい
ずれか一に記載の産業用ロボツト。[Scope of Claims] 1. A drive shaft of a rotary drive machine and an input shaft of a reducer are connected, a driven member is connected to an output shaft of the reducer, and an operating handle is integrated at one end of the input shaft. or an industrial robot comprising a brake means which is removably attached and which substantially offsets the eccentric rotational force acting on the input shaft at least when the driving force is not transmitted to the input shaft, and which is disposed on the input shaft or output shaft of the speed reducer. . 2. The industrial robot according to claim 1, wherein the driven member is an arm rotation axis of an articulated arm type robot. 3. The industrial robot according to claim 1 or 2, wherein the braking means is an electromagnetic brake. 4. The industrial device according to any one of claims 1 to 3, wherein a clutch means for switching the driving force of the rotary drive machine to a transmission state or a non-transmission state is disposed on the input shaft side. Robot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2733981A JPS57144680A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2733981A JPS57144680A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Industrial robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57144680A JPS57144680A (en) | 1982-09-07 |
JPS6327156B2 true JPS6327156B2 (en) | 1988-06-01 |
Family
ID=12218293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2733981A Granted JPS57144680A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Industrial robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57144680A (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59107875A (en) * | 1982-12-08 | 1984-06-22 | 株式会社ダイヘン | Multi-joint type robot |
JPS59107876A (en) * | 1982-12-08 | 1984-06-22 | 株式会社ダイヘン | Multi-joint type robot |
JPS6019621A (en) * | 1983-07-12 | 1985-01-31 | Toyoda Mach Works Ltd | Device to take out material |
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JPH0683973B2 (en) * | 1986-11-20 | 1994-10-26 | 本田技研工業株式会社 | Robot equipment |
JP2009202315A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Murata Mach Ltd | Transfer device |
JP7393880B2 (en) * | 2019-06-12 | 2023-12-07 | ニデックインスツルメンツ株式会社 | Robot control device, robot control method, robot control program, and robot |
-
1981
- 1981-02-25 JP JP2733981A patent/JPS57144680A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57144680A (en) | 1982-09-07 |
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