WO1987000111A1 - Industrial robot - Google Patents

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WO1987000111A1
WO1987000111A1 PCT/JP1986/000321 JP8600321W WO8700111A1 WO 1987000111 A1 WO1987000111 A1 WO 1987000111A1 JP 8600321 W JP8600321 W JP 8600321W WO 8700111 A1 WO8700111 A1 WO 8700111A1
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motor
drive motor
robot
output shaft
upper arm
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French (fr)
Inventor
Seiichiro Nakashima
Kenichi Toyoda
Shigemi Inagaki
Susumu Ito
Original Assignee
Fanuc Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0004—Braking devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

Definitions

  • the present invention relates to an industrial robot, and more particularly, to a method for manually retreating an operation unit such as a robot arm when an industrial robot stops and becomes uncontrollable due to any abnormalities.
  • the present invention relates to a robot manual operation mechanism.
  • the robot stops and becomes uncontrollable due to some abnormality in the automation line that introduced the industrial robot, it is necessary to urgently repair the mouth robot and restart the operation. If it is not possible to recover the robot, the stopped robot must be evacuated from the line and the line must be operated without using the robot.
  • a robot main body having an operation unit, a drive motor for driving the operation unit, and handle means, wherein the drive motor is fixed to an outer wall of the robot main body by bolts. And an output shaft connected to the moving part, and an internal brake device for fixing the output shaft to the outer cover when the drive motor stops, and the handle means removes the bolt.
  • An industrial robot characterized by being formed so as to be detachable with respect to the outer casing of the drive motor so that the outer casing of the drive motor is manually rotated later.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of an articulated industrial robot showing a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of the vicinity of the upper arm drive motor of the robot shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the upper arm drive motor and hand of the robot shown in Fig. 1.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment in which the present invention is applied to a six-axis articulated industrial mouth bot.
  • the robot body has a base 11 fixed to the installation surface.
  • the base 11 has a turning body 1 as an operating part that can rotate in the direction of arrow ⁇ around an axis perpendicular to the installation surface.
  • Two are provided.
  • the swivel body 12 is provided with an upper arm 13 as an operating part capable of rotating in the direction of arrow W around an axis perpendicular to the rotational axis of the swivel body 12.
  • a wrist assembly 1'5 is provided.
  • the wrist assembly 15 is a wrist base 16 rotatable in the direction of arrow r around the longitudinal axis of the forearm 14, and is orthogonal to the rotation axis of the wrist base 16 supported by the wrist base 16.
  • a wrist intermediate portion 17 rotatable in the direction, and a wrist tip portion 18 supported by the wrist intermediate portion 17 and rotatable in a direction orthogonal to the rotation axis of the wrist intermediate portion 17.
  • the base 11 is provided with a motor for rotating the swivel body 12.
  • the turning body 12 is provided with an upper arm drive motor 19 for driving the upper arm 13 and a driving motor 20 for rotating and driving the forearm 14.
  • the forearm 1 has a drive motor 21 for rotating the wrist base 16, a drive motor 18 for rotating the wrist middle part 17, and a drive for rotating the wrist tip 18. Motor 2 and 2 ing.
  • the outer cover 21 of the motor 19 is formed by a part of an inner ring 22 provided at an end thereof to form a rotating Hi body 1 2. It is rotatably fitted to the fixed part 24 of the speed reducer 23 fixed to the outer wall, and the jacket 21 of the motor 19 is fixed to the speed reducer 23 by a plurality of fixing bolts 25. Fixed to part 24.
  • the output shaft 26 of the motor 19 is connected and fixed to the input ⁇ 27 of the speed reducer 23.
  • the output shaft 28 of the speed reducer 23 is connected to the upper arm 13 by a power transmission mechanism (not shown).
  • the motor 19 has a brake device (not shown) inside, and this brake device fixes the output shaft 26 of the motor 19 to the outer cover 21 of the motor 19 when the motor 19 stops. When the motor 19 operates, it is excited and the output shaft 26 is unlocked. Motors equipped with such a braking device are well known.
  • a handle 29 that is detachable from the jacket 21 of the motor 19 is prepared.
  • the outer cover 21 of the motor 19 has a generally octagonal cross-section on the ⁇ side
  • the handle 29 has a fitting hole that conforms to the outer shape of the outer cover 21 of the motor 19.
  • the forearm drive motor 20 has the same mounting structure as the upper arm drive motor 19. That is, the outer arm of the forearm drive motor 20 is rotatably fitted to the fixed part of the speed reducer 31 fixed to the turning body 12 and decelerated by a bolt (not shown). It is fixed to the fixed part of the machine 31.
  • the output shaft of the forearm drive motor 20 is a reduction gear
  • the output shaft of the speed reducer 31 is connected to the forearm 14 via a power transmission mechanism having a parallel link mechanism 32.
  • the forearm drive motor 20 has a brake device inside similarly to the upper arm drive motor 19.
  • the contour of the jacket of the forearm drive motor 20 is the same as the contour of the jacket 21 of the upper arm drive motor 19, and the handle 20 is rotated by the rotation of the jacket of the forearm drive motor 20.
  • the working robot stops due to some abnormality and becomes electrically uncontrollable, remove the bolt 25 that fixes the outer cover 21 of the motor 19 and remove the outer cover 21 of the motor 19 Turn the handle 29 fitted to the.
  • the output shaft 26 of the upper arm drive motor 19 rotates together with the jacket 21 of the motor 19, and the rotation of the output shaft 26 of the motor 19 is transmitted to the upper arm 13 via the speed reducer 23. Is transmitted.
  • the rotation of the upper arm 13 allows the robot to be moved to the required evacuation position.
  • the motor 19 is manually turned, the input side of the speed reducer 23 is turned, so that the upper arm 13 can be operated with relatively light force. If necessary, the robot can be moved to the required evacuation position by manually turning the forearm drive motor 20 by the same operation as described above.
  • the handle may be a bar that can be screwed to the outer casing of the motor.
  • the present invention is not limited to a joint robot, and can be applied to, for example, a polar coordinate robot.
  • the motor is directly connected to the speed reducer and is fixed to the outer wall of the robot by a bolt via the fixed part of the speed reducer if the motor jacket is attached to the motor, but this is not the case. It may be connected to the motor via the. In this case, the motor is fixed directly to the outer wall of the robot by bolts.
  • the present invention when the robot stops due to some abnormality, the bolt fixing the motor jacket is removed, and the handle is attached to the motor jacket.
  • the output shaft of the motor can be turned by turning the motor jacket with a handle. Therefore, the mouth-bottom operation part connected to the output shaft of the motor can be easily and promptly moved to the required evacuation position.

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

明 細 書
産業用口ボッ ト 技術分野
本発明は産業用ロボッ トに関し、 更に詳し く は、 何らかの異 常によつて産業用ロボッ 卜が停止し制御不能となつた場合に、 ロボッ トアーム等のような動作部を手動で退避動作させるため のロボッ トの手動操作機構に関する。 背景技術
産業用ロボッ トを導入した自動化ライ ンにおいて、 何らかの 異常により、 ロボッ トが停止し制御不能となった場合、 緊急に 口ボッ トを修復して動作を再開させることが必要であるが、 短 時間で復旧させることができない場合には、 停止したロボッ ト をライ ン上から退避させ、 そのロボッ トを用いないでライ ンの 運転を続行させることが必要となる。
ロボッ トの停止が制御装置や駆動モータ の駆動回路等の電気 的な障害による場合には、 ロボッ 卜のアーム等の回転動作部を 電気的に動かすことができないため、 ロボッ トを退避動作させ るためには回転動作部を手動で機械的に動かすことが必要とな る。 しかしながら、 一般に、 ロボッ トの回転動作部を躯動する モ ータの内部には、 モータ停止時にモータ出力軸を制動するブ レーキ装置が組み込まれているため、 停止したロボッ トの回転 動作部を手動で動かすことは極めて困難であった。 発明の開示
本発明によれば、 動作部を有するロボッ ト本体と、 該動作部 を駆豳するための駆動モータと、 ハン ドル手段とを備え、 駆動 モータがロボッ ト本体の外壁に対しボル トで固定された外被と、 動作部に連結された出力軸と、 駆動モータの停止時に外被に対 して出力軸を固定する内部ブレーキ装置とを備えており、 ハン ドル手段が、 ボル トを取り外した後に駆動モータの外被を手動 で回転させるために、 駆動モータの外被に対し着脱可能に形成 されていることを特徴とする産業用ロボッ トが提供される。
本発明による産業用ロボッ トにおいては、 何らかの異常によ り ロボッ トが停止した場合に、 駆動モータの外被を固定してい るボル トを外し、 駆動モータの外被にハン ドルを装着してハン ドルによりモータの外被を回すこ とにより、 モータの出力軸を 面すことができる。 したがって、 モータの出力軸に連結されて いる動作部を簡単に且つ速やかに退避動作させることができる。 本発明の上記及び他の特徴及び利点は本発明の好実施例を示 す添付図面を参照した以下の説明により更に明らかになるであ ろう。 " 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の好実施例を示す関節形産業用ロボッ トの全 体斜視図、
第 2図は第 1図に示すロボッ トの上腕駆動モータ付近の部分 断面側面図、
第 3図は第 1図に示すロボッ トの上腕駆動モータ及びハン ド ルの斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
第 1図は本発明を 6軸関節形産業用口ボッ トに適用した場合 の好実施例を示すものである。 ロボッ ト本体は設置面に固定さ れるベース 1 1 を備えており、 ベース 1 1 には設置面に垂直な 軸線の周りに矢印^の方向に回動可能な動作部としての旋面ボ デー 1 2が設けられている。 旋回ボデー 1 2 には旋回ボデー 1 2 の回動軸線に対し直交する軸線の周りに矢印 Wの方向に回 動可能な動作部としての上腕 1 3が設けられている。 上腕 1 3 の先端には上腕の回動軸線に平行な軸線の周りに矢印 Uの方向 に回動可能な動作部としての前腕 1 4が設けられており.、.前腕 1 4の先端には更に手首組立体 1 '5が設けられている。 手首組 立体 1 5 は前腕 1 4の長手方向軸線の周りに矢印 r の方向に回 動可能な手首基部 1 6 と、 手首基部 1 6 に支持されて手首基部 1 6 の回動軸線に直交する方向に回動可能な手首中間部 1 7 と、 手首中間部 1 7 に支持されて手首中間部 1 7 の回動軸線に直交 する方向に回動可能な手首先端部 1 8 とを備えている。 - 図示はされていないが、 ベース 1 1 には旋回ボデー 1 2を回 転駆動するためのモータが設けられている。 旋回ボデ一 1 2 に は上腕 1 3を駆動するための上腕駆動モータ 1 9 と前腕 1 4を 回転駆動するための躯動モータ 2 0 とが設けられている。 前腕 1 には手首基部 1 6を回転駆動するための駆動モータ 2 1 と、 手首中間部 1 7を回転躯動するための駆動モータ 1 8 と、 手首 先端部 1 8を回転駆動するための駆動モータ 2 2 とが設けられ ている。
第 1図を参照して上腕駆動モータ 1 の取付け構造について更 に詳しく説明すると、 モータ 1 9の外被 2 1 はその端部に設け られたィ ンロ一部 2 2 により旋 Hiボデー 1 2 の外壁に固定され た減速機 2 3の固定部 2 4に回動可能に嵌合しており、 モータ 1 9 の外被 2 1 は複数本の固定ボルト 2 5によつて減速機 2 3 の固定部 2 4に固定されている。 モータ 1 9 の出力軸 2 6 は減 速機 2 3の入力轴 2 7 に連結固定されている。 減速機 2 3 の出 力軸 2 8 は図示しない動力伝達機構により上腕 1 3 に連結され ている。 モータ 1 9 は内部にブレーキ装置 （図示せず） を備え ており、 このブレーキ装置はモータ 1 9 の停止時にモータ 1 9 の出力軸 2 6をモータ 1 9 の外被 2 1 に対し固定し、 モータ 1 9 の作動時には励磁されて'出力軸 2 6のロ ックを解除する。 このようなブレーキ装置を備えたモータは周知である。
第 3図に示すように、 本発明によれば、 モータ 1 9 の外被 2 1 に対し着脱可能なハン ドル 2 9が準備される。 ここでは、 モータ 1 9の外被 2 1 は断面略八角形の^側輪郭を有しており、 ノ、ン ドル 2 9 はモータ 1 9 の外被 2 1 の外側輪郭に適合する嵌 合穴 3 0を有している。 - この実施例においては、 前腕駆勳モータ 2 0 は上腕駆動モ一 タ 1 9 と同様の取付け構造を有している。 すなわち、 前腕駆動 モータ 2 0 の外被は旋回ボデー 1 2 に固定されている減速機 3 1 の固定部に対し回動可能に嵌合しており、 且つ、 ボル ト (図示せず） によって減速機 3 1 の固定部に固定されている。 図示はされていないが、 前腕駆動モータ 2 0 の出力軸は減速機 3 1 の入力轴に連結固定されており、 減速機 3 1 の出力軸は平 行リ ンク機構 3 2を有する動力伝達機構を介して前腕 1 4に連 結されている。 前腕駆動モータ 2 0 は上腕駆動モータ 1 9 と同 様に内部にブレーキ装置を有している。 好まし く は、 前腕駆動 モータ 2 0 の外被の輪郭が上腕駆動モータ 1 9 の外被 2 1 の輪 郭と同一であり、 ハ ン ドル 2 0を前腕駆動モータ 2 0 の外被の 回転のために使用することもできる。
作業中のロボッ トが何らかの異常によって停止し、 電気的に 制御不能となった場合、 モータ 1 9 の外被 2 1を固定している ボル ト 2 5を外し、 モータ 1 9 の外被 2 1 に嵌合させたハ ン ド ル 2 9を回す。 これにより、 上腕駆動モータ 1 9 の出力軸 2 6 がモータ 1 9 の外被 2 1 と一緒に回転し、 モータ 1 9 の出力軸 2 6 の回転が減速機 2 3を介して上腕 1 3 に伝達される。 上腕 1 3 の回転動作により、 ロボッ トを必要な退避位置に移動させ ることができる。 モータ 1 9を手動で回すと減速機 2 3 の入力 側を回すことになるので、 比較的軽い力で上腕 1 3を動作させ ることができる。 必要な場合には前腕駆動モータ 2 0を上述の 操作と同様の操作によって手動で回すことにより、 ロボ . トを 必要な退避位置に移動させることができる。 ― 以上、 図示実施例につき説明したが、 本発明は上記実施例の 態様のみに限定されるものではな く 、 特許請求の範囲に記載し た発明の範囲内においてその構成要素に種々の変更を加えるこ とができる。 例えばハ ン ドルはモータ の外被に螺着可能なバ— であってもよい。 本発明は関節ロボッ 卜に限られず、 例えば極 座標ロボッ トにも適用することができる。 上記実施例において はモータが減速機に直結されてモータの外被ば減速機の固定部 を介してロボッ トの外壁にボル トにより固定されているが、 こ れに ϋられず、 '减速機は動力伝達機構を介してモータに連結さ れていてもよい。 この場合、 モータはロボッ トの外壁にボル ト によって直接固定される。 産業上の利用可能性
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 何らかの 異常により ロボッ トが停止した場合に、 モータの外被を固定し ているボル トを外し、 モータの外被にハン ドルを装着してハン ドルによりモータの外被を回すことにより、 モータの出力軸を 回すことができる。. したがって、 モータの出力軸に連結されて いる口ボッ ト動作部も簡単に'且つ速やかに必要な退避位置に移 動させることができる。 しかも、 手動操作のための特別の駆動 機構をモータ駆動機構に対し並列に組み込む必要がないから、 構造の簡単な産業用ロボッ トを提供することができる。 本発明 が各種の運動形態の産業用ロボッ トに適用できることは明らか であろう。 -

Claims

請 求 の 範 囲
1. 動作部を有するロボッ ト本体と、
前記動作部を駆動するための駆動モータと、
ハン ドル手段とを備え、、
前記駆動モータがロボッ ト本体の外壁に対しボル トで固定さ れた外被と、 前記動作部に連結された出力軸と、 駆動モータの 停止時に前記外被に対して前記出力軸を固定する内部ブレーキ 装置とを備えており、
前記ハン ドル手段が、 前記ボルトを取り外した後に前記駆動 モータの外被を手動で回転させるために、 前記駆動モータの外 被に対し着脱 ¾能に形成されている、 産業用ロボッ ト。
-
2. 前記駆動モータの前記出力軸が減速機を介して前記動作 部に連結されている、 請求の範囲第 1項に記載の産業用ロボッ 卜。
3. 前記動作部が少な く とも旋回ボデ一と、 前記旋回ボデー に対し回動可能に設けられた上腕と、 前記上腕に対し回動可能 に設けられた前腕とを備え、 前記上腕及び前記前腕を駆動する ための前記駆動モータの前記外被が前記ボル トによってそれぞ れ前記旋回ボデ一の外被に固定されており、 前記ハン ドル手段 が前記上腕及び前記前腕を駆動するための前記駆動モータの前 記外被のう ちの少な く とも一方に対し着脱可能に形成されてい る、 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の産業用ロボッ ト。
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DE8686903616T DE3684897D1 (de) 1985-06-24 1986-06-24 Industrieller roboter.
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JP60135889A JPS61293784A (ja) 1985-06-24 1985-06-24 産業用ロボツト
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