WO2017043081A1

WO2017043081A1 - ロボット

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Publication number: WO2017043081A1
Application number: PCT/JP2016/004083
Authority: WO
Inventors: 大輔脇田
Original assignee: 川崎重工業株式会社
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-03-16
Also published as: US20180257229A1; JP2017052040A; EP3348359A4; KR20180048864A; EP3348359A1; CN107921633A

Abstract

ベース(2)とブラケット(4)との間を連結する複数組のアーム機構(3)であって、各アーム機構が、その基端部がベースに揺動可能に連結されているアーム(18)と、その基端部がアーム機構の基端側リンク挟着部(20)を回動自在に挟むようにして配置され、且つその先端部がブラケット(4)の先端側リンク挟着部(29)を回動自在に挟むようにして配置された互いに平行な一対のリンク(21,22)と、一対のリンクの間に架け渡され、一対のリンクを互いに近付けるように付勢する付勢ユニット(27)とを有するアーム機構と、一対のリンクに取り付けられたリンク離脱検知ユニット(5)と、アームの動作を制御する制御部(61)と、を備え、リンク離脱検知ユニットは一対のリンクの一方の中間部に取り付けられ且つ一対のリンクの一方の中間部と一対のリンクの他方の中間部とが所定距離よりも離間したことを検知可能な検知部(41b)を備える。

Description

ロボット

　本発明は、ロボットに関する。

　従来からアーム等を揺動可能に連結するボールジョイントの外れを検知することが可能なパラレルメカニズムが知られている（例えば特許文献１参照）。

　このパラレルメカニズムを構成するアーム本体は、第１アームと、一対のロッドを有する第２アームと、ロッドの一端と第１アームとを連結するボールジョイントと、ロッドの他端とブラケットとを連結するボールジョイントとを備える。各ボールジョイントは、球状頭部を含むボールスタッドと、球状頭部を揺動回動自在に保持するソケットと、球状頭部とソケットとの間に介装される導電部材とを有する。検知装置は、ボールスタッド、導電部材、及びソケットで形成される単位検知回路が４つ直列に接続された集合検知回路の導通の有無に基づいて、ボールジョイントの外れを検知する。

特開２００９－２４８２８９号公報

　しかし、特許文献１に記載のパラレルメカニズムは、ボールジョイント毎にジョイントの外れを検知する回路を形成する必要があり、構成が複雑になり、信頼性が低下するという問題があった。

　上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るロボットは、ベースと、複数の先端側リンク挟着部を有し、エンドエフェクタが装着されるブラケットと、前記ベースと前記ブラケットとの間を連結する複数組のアーム機構であって、各前記アーム機構が、その基端部が前記ベースに揺動可能に連結され、その先端部に基端側リンク挟着部を有するアームと、その基端部が前記基端側リンク挟着部を回動自在に挟むようにして配置され、且つその先端部が対応する前記先端側リンク挟着部を回動自在に挟むようにして配置された互いに平行な一対のリンクと、前記一対のリンクの間に架け渡され、前記一対のリンクを互いに近付けるように付勢する付勢ユニットとを有するアーム機構と、前記一対のリンクに取り付けられたリンク離脱検知ユニットと、前記アームの動作を制御する制御部と、を備え、前記基端側リンク挟着部と前記一対のリンクの基端部とが、該一対のリンクを前記アームに揺動可能に連結する基端ジョイントを構成しており、前記一対のリンクの先端部と前記先端側リンク挟着部とが、該一対のリンクを前記ブラケットに揺動可能に連結する先端ジョイントを構成しており、前記リンク離脱検知ユニットは、前記一対のリンクの一方の中間部に取り付けられ且つ前記一対のリンクの一方の中間部と前記一対のリンクの他方の中間部とが所定距離よりも離間したことを検知可能な検知部を備える。

　この構成によれば、一つのリンク離脱検知ユニットの検知部によって、対応するアーム機構の基端ジョイント及び先端ジョイントの組付状態の異常を検知することができる。これによって、ロボットの構成を簡素化することができ、高い信頼性が得られる。

　前記リンク離脱検知ユニットは、前記一対のリンクを通る平面上において正常に組み付けられている該一対のリンクが揺動したときに前記検知部が描く前記一対のリンクの他方に対する所定の移動軌跡上から該検知部が外れたことを検知可能に構成されていてもよい。

　この構成によれば、基端ジョイント及び先端ジョイントの組付状態の異常を正確に検知することができる。

　前記リンク離脱検知ユニットは、光を照射する投光部と、前記一対のリンクの他方に取り付けられ、前記投光部によって照射された光を反射する反射部とを更に有し、前記反射部は、前記所定の軌跡よりも前記一対のリンクの他方から一方に向かう側において該所定の軌跡に沿って延在する端縁を有し、前記検知部は、前記投光部によって照射され且つ前記反射部によって反射された光を受光するよう構成されていてもよい。

　この構成によれば、検知部が所定の軌跡上よりも一対のリンクの他方から一方に向かう側に移動することによって、一対のリンク中間部が所定距離よりも離間したことを検知することができる。

　前記制御部は、前記検知部が前記一対のリンクの中間部が所定距離よりも離間したことを検知すると、前記アーム機構の動作を変化、もしくは、停止させてもよい。

　この構成によれば、基端ジョイント及び先端ジョイントの組付状態の異常が発生するとロボットの動作を変化、もしくは、停止させることができる。

　本発明は、一つのリンク離脱検知ユニットの検知部によって、対応するアーム機構の基端ジョイント及び先端ジョイントの組付状態の異常を検知することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るロボットの構成例を示す正面図である。図１のロボットの各アーム機構の構成例を示す図である。図１のロボットの各アーム機構の基端ジョイントの構成例を示す図である。図１のロボットの各アーム機構の先端ジョイントの構成例を示す図である。図１のロボットのブラケットの構成例を概略的に示す底面図である。図１のロボットのリンク離脱検知ユニットの構成例を示す図である。図１のロボットのリンク離脱検知ユニットの構成例を示す図であり、リンク離脱検知ユニットを第１リンク及び第２リンクの延在方向から見た図である。図１のロボットの各アーム機構の構成例を示す図であり、平行リンクユニットを揺動させた状態を示す図である。図１のロボットの各アーム機構の構成例を示す図であり、平行リンクユニットを揺動させた状態を示す図である。図１のロボットの各アーム機構の構成例を示す図であり、平行リンクユニットの第１リンク及び第２リンクが離間した状態を示す図である。図１のロボットのリンク離脱検知ユニットの構成例を示す図であり、平行リンクユニットの第１リンク及び第２リンクが離間した状態を示す図である。図１のロボットの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るロボットのリンク離脱検知ユニットの変形例を示す図である。本発明の実施の形態に係るロボットのリンク離脱検知ユニットの変形例を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

　［デルタロボット］
　図１は、ロボット１の構成例を示す正面図である。

　図１に示すロボット１は、いわゆるデルタロボットであり、例えば食品、薬品及び化粧品等の製造設備内でピッキングロボットに利用される。このような製造設備内では、ロボット１が据え付けられる架台１９１の下方に、ワーク１９３が載置される載置台１９２が配置される。架台１９１にロボット１が据え付けられると、ロボット１の主要部が架台１９１と載置台１９２との間の作業スペース１９４に位置するように構成されている。そして、ロボット１は、その可動範囲１９５内に載置台１９２の少なくとも一部が位置するように配置される。ロボット１は、載置台１９２上のある位置１９６に載置されたワーク１９３を保持し、保持したワーク１９３を移動させ、載置台１９２上の別の位置１９７に精密に載置することができる。

　ロボット１は、バケット１５と、バケット１５の開口を上側から覆うカバー１６とを備えて成るベース２を有している。バケット１５は開口を取り囲む上縁部１５ａを有し、上縁部１５ａには水平に突出する複数のリブ１７が設けられている。リブ１７は、架台１９１に設けられた取付口１９１ａの周縁部１９１ｂに支持され、周縁部１９１ｂにリブ１７を例えば螺止することによりベース２が架台１９１に固定される。

　なお、図１はリブ１７の下面が周縁部１９１ｂの上面に当接し、リブ１７が螺止された周縁部１９１ｂに保持される形態を例示している。しかし、これに代えて、リブ１７の上面が周縁部１９１ｂの下面に当接し、リブ１７が螺止された周縁部１９１ｂによって保持されてもよい。

　ベース２が架台１９１に固定されると、ロボット１のうち上縁部１５ａよりも下側の部分が、架台１９１から吊り下げられるようにして作業スペース１９４内に配置される。バケット１５の下部は、複数組のアーム機構３を介して単一のブラケット４と連結されている。平面視において、複数組のアーム機構３の基端部は周方向に等間隔をおいて配置されている。より詳しくは、ロボット１の基準姿勢において、複数組のアーム機構３は所定の中心軸線（ここではバケット１５の中心軸線）１０１を中心として等間隔で回転対称に設けられている。本実施の形態において例示する形態によれば、アーム機構３は３組設けられ、これらは中心軸線１０１を中心として１２０度の等間隔で回転対称に設けられている。また、本実施の形態において、ロボット１は、中心軸線１０１が鉛直方向に延在するように設置されている。しかし、これに限られるものではなく、ロボット１は、中心軸線１０１が鉛直方向に対して傾斜するように設置されてもよい。

　図２は、ロボット１の各アーム機構３の構成例を示す図である。

　図１及び図２に示すように、各アーム機構３は、アーム１８と第１リンク２１及び第２リンク２２を有する平行リンクユニット１９とを備える。アーム１８は、その基端部においてバケット１５の下部に揺動可能に連結されている。各アーム１８の揺動支軸は中心軸線１０１と直交する互いに同一の平面内に位置している。すなわち、本実施の形態において、各アーム１８の揺動支軸は、互いに同一の水平面内に位置している。第１リンク２１は基端部においてアーム１８の先端部に揺動可能に連結され、先端部においてブラケット４に揺動可能に連結されている。第２リンク２２は、第１リンク２１と平行に延び、所定の中心軸線１０１の延在方向において同じ位置に配設されている。そして、第２リンク２２は、基端部においてアーム１８の先端部に揺動可能に連結され、先端部においてブラケット４に揺動可能に連結されている。第１リンク２１及び第２リンク２２が一対のリンクを構成している。

　基端側リンク挟着部２０及び平行リンクユニット１９の基端部は、平行リンクユニット１９をアーム１８に対して任意の方向に揺動可能に連結する基端ジョイント８を構成している。また、先端側リンク挟着部２９及び平行リンクユニット１９の先端部は、平行リンクユニット１９をブラケット４に対して任意の方向に揺動可能に連結する先端ジョイント９を構成している。

　図３Ａは、基端ジョイント８の構成例を示す図である。

　図１、図２及び図３Ａに示すように、アーム１８は、先端部に一対のジョイント部２３を有する基端側リンク挟着部２０を有する。一対のジョイント部２３は、軸線１０２がアーム１８の先端部から中心軸線１０１を中心とする円の接線方向に伸延し、アーム１８の先端部から互いに反対方向外側に伸延している。そして、各ジョイント部２３の先端部が球面状の自由端を構成している。ジョイント部２３の球面状の自由端がボール部２４を構成する。

　第１リンク２１及び第２リンク２２の基端部には、第１リンク２１及び第２リンク２２の延在方向と直交する方向に窪んだ凹状部２５が形成されている。凹状部２５には腕状のソケット２６が着脱可能に装着され、ソケット２６の内周面は略半球面を形成している。このソケット２６の内周面の形状は、ボール部２４の外周面の形状と略同一に形成されている。そして、第１リンク２１及び第２リンク２２のソケット２６によって一対のジョイント部２３のボール部２４を挟み込むように、ソケット２６とボール部２４とが嵌め合わせられている。これにより、当該ボール部２４の外周面とソケット２６の内周面とが球面対偶を成し、第１リンク２１及び第２リンク２２がそれぞれアーム１８に対して少なくとも２自由度を持って揺動可能に連結されている。

　そして、第１リンク２１の基端部と第２リンク２２の基端部との間には付勢ユニット２７が架け渡されている。付勢ユニット２７は第１リンク２１及び第２リンク２２を互いに近づけるよう付勢し、これによりリンク２１，２２が基端側リンク挟着部２０を挟む状態を保つように構成され、第１及び第２のリンク２１，２２のアーム１８からの脱落を防止している。

　図４は、ブラケット４の構成例を概略的に示す底面図である。

　図１、図２及び図４に示すように、ブラケット４は平板状に形成され、中心軸線１０１と直交する平面上において延在する姿勢、すなわち、水平姿勢で設けられている。ブラケット４は、複数の先端側リンク挟着部２９を有する。各先端側リンク挟着部２９は、例えばブラケット４の外周縁部に形成されている。そして、複数の先端側リンク挟着部２９は、中心軸線１０１と平行に伸びる軸線を中心として等間隔で回転対称に設けられている。本実施の形態において例示する形態によれば、先端側リンク挟着部２９は３つ設けられ、これらは中心軸線１０１と平行に伸びる軸線を中心として１２０度の等間隔で回転対称に設けられている。

　図３Ｂは、先端ジョイント９の構成例を示す図である。

　図３Ｂに示すように、各先端側リンク挟着部２９は、一対のジョイント部３０を有する。一対のジョイント部３０は、軸線１０４がブラケット４の外周縁部から中心軸線１０１を中心とする円の接線方向に伸延し、ブラケット４の外周縁部から互いに反対方向外側に伸延している。すなわち、軸線１０４は、組付状態において、軸線１０２と平行となるように構成されている。そして、各ジョイント部３０の先端部が球面状の自由端を構成している。ジョイント部３０の球面状の自由端がボール部３１を構成する。

　第１リンク２１及び第２リンク２２の先端部は、その基端部と同様に構成されている。
そして、第１リンク２１及び第２リンク２２のソケット２６によって一対のジョイント部３０のボール部３１を挟み込むように、ソケット２６とボール部３１とが嵌め合わせられている。これにより、当該ボール部３１とソケット２６が球面対偶を成し、第１リンク２１及び第２リンク２２がそれぞれブラケット４に対して少なくとも２自由度を持って揺動可能に連結されている。

　このように、基端ジョイント８及び先端ジョイント９は、ボールジョイントに構成されている。そして、第１リンク２１及び第２リンク２２は、基端部が基端側リンク挟着部２０を回動自在に挟むように配置され、且つ先端部がブラケット４に設けられている対応する先端側リンク挟着部２９を回動自在に挟むように配置されている。

　そして、第１リンク２１の先端部と第２リンク２２の先端部との間にも上記同様の付勢ユニット２７が架け渡されている。これにより、リンク２１，２２が先端側リンク挟着部２９を挟む状態を保つように構成され、リンク２１，２２のブラケット４からの脱落を防止している。このように、平行リンクユニット１９は、パラレルリンクに構成されている。

　上記構成によると、ブラケット４は、第１及び第２リンク２１，２２から成る複数組のパラレルリンクを介してベース２に連結される。図１に示すように、ベース２の下部には各アーム１８の基端部をベース２に対して揺動させるアームアクチュエータ１３が設けられている。各アームアクチュエータ１３の動作に応じて各アーム１８が揺動すると、複数組のアーム機構３によって規定される所定の位置にブラケット４が可動範囲１９５内で移動する。このとき、ブラケット４のベース２に対する姿勢が複数組のパラレルリンクで拘束（規定）され、所定の中心軸線１０１と直交する平面方向における姿勢を維持する。

　そして、複数組のアーム機構３によって規定される所定の位置にブラケット４が可動範囲１９５内で移動すると、中心軸線１０１に対する平行リンクユニット１９の傾斜角度が変化する。また、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１リンク２１及び第２リンク２２を通る平面上において、第１リンク２１及び第２リンク２２が揺動する。これによって、第１リンク２１及び第２リンク２２を通る平面の法線方向から見て、第１リンク２１及び第２リンク２２の延在方向と直交する方向における、第１リンク２１と第２リンク２２との間隔が変化する。具体的には、第１リンク２１及び第２リンク２２が一対のジョイント部２３及び一対のジョイント部３０と直交する姿勢をとる状態において、第１リンク２１及び第２リンク２２と直交する方向における第１リンク２１と第２リンク２２との間隔Ｄ１は、最大となる。そして、この姿勢から揺動するにしたがって、第１リンク２１及び第２リンク２２と直交する方向における第１リンク２１と第２リンク２２との間隔は狭まる。すなわち、図７Ａ及び図７Ｂに示す間隔Ｄ２及びＤ３は上記間隔Ｄ１よりも小さくなる。

　図１に示すように、ブラケット４の下面側には、ワーク１９３を摘み上げる作業を行うためのエンドエフェクタ１０が着脱可能に装着される。ブラケット４の下面からは中心軸線１０１の延在方向と平行に延在する回転軸１１が下方に延び、エンドエフェクタ１０は回転軸１１と共に回転するようブラケット４に装着される。ブラケット４の上面側には、回転軸１１を駆動するエンドアクチュエータ１２が配設されている。これによりロボット１の作業性能が向上する。

　エンドアクチュエータ１２は、例えばサーボモータであり、ベース２からエンドアクチュエータ１２まで延びる図示しないハーネスによってロボットの動作を制御する制御器６（図１０参照）と接続されている。このハーネスは、複数組のアーム機構３の何れかのアーム機構３に沿って延びるようにこのアーム機構３に取り付けられている。

　上述の通り、ブラケット４の各先端側リンク挟着部２９はブラケット４の外周縁部に設けられている。このため、ブラケット４の上面側に、エンドアクチュエータ１２を配置するために十分に大きなスペースを容易に確保可能となる。

　［リンク離脱検知ユニット］
　図５は、リンク離脱検知ユニット５の構成例を示す図である。図６は、リンク離脱検知ユニット５の構成例を示す図であり、リンク離脱検知ユニットを第１リンク及び第２リンクの延在方向から見た図である。

　図５に示すように、平行リンクユニット１９の基端部と先端部との間、すなわち中間部には、リンク離脱検知ユニット５が取り付けられている。本実施の形態においては、リンク離脱検知ユニット５は、平行リンクユニット１９の延在方向略中央に取り付けられているが、これに限られるものではなく、平行リンクユニット１９の延在方向中央よりも先端又は基端寄りに設けられていてもよい。リンク離脱検知ユニット５は、例えば、反射型光電センサであり、光を照射する投光部４１ａ、及び投光部４１ａによって照射された光を受光する受光部４１ｂ（検知部）が一体化された投受光モジュール４１と、投受光モジュール４１の投光部４１ａによって照射された光を反射するための反射部４２とを有する。投受光モジュール４１は、第１リンク２１の中間部に固着された支持部４３によって支持され、投光部４１ａ及び受光部４１ｂは、第１リンク２１の中間部と第２リンク２２の中間部との間隙に配設されている。

　上述の通り、複数組のアーム機構３によって規定される所定の位置にブラケット４が可動範囲１９５内で移動すると、第１リンク２１は、第２リンク２２に対して、その軸線方向に移動する。更に、第１リンク２１及び第２リンク２２を通る平面上において、第１リンク２１及び第２リンク２２が揺動し、第１リンク２１及び第２リンク２２の延在方向と直交する方向における、第１リンク２１と第２リンク２２との間隔が変化する。その結果、図５，図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１リンク２１に取り付けられている投受光モジュール４１の投光部４１ａ及び受光部４１ｂは、第２リンク２２により位置が規定される第２リンク２２から第１リンク２１に向かって膨らむ円弧状の移動軌跡１０３を描く。なお、平行リンクユニット１９は、パラレルリンクであるので、軸線１０２及び軸線１０４の延在方向における、第１リンク２１及び第２リンク２２との間隔は変化しないように構成されている。また、移動軌跡１０３は、正常に組み付けられている平行リンクユニット１９が揺動したときに受光部４１ｂが描く移動軌跡であり、第２リンク２２に対する（第２リンク２２との位置関係によってその位置が規定される）所定の移動軌跡である。

　図５に示すように、反射部４２は、板状体であり、第２リンク２２の中間部に取り付けられている。反射部４２の第１リンク２１と第２リンク２２との間に位置する端縁は、第２リンク２２から第１リンク２１に向かって膨らむ円弧状に形成された弧状縁部４４を含む。弧状縁部４４は、上記円弧状の移動軌跡１０３よりも第２リンク２２から第１リンク２１に向かう側において、移動軌跡１０３に沿って延在する。すなわち、弧状縁部４４は、移動軌跡１０３よりも若干第１リンク２１側に位置している。

　このように構成されたリンク離脱検知ユニット５によれば、平行リンクユニット１９がロボット１に正常に組み付けられている状態においては、図６に示すように、投受光モジュール４１の投光部４１ａによって照射された光は、反射部４２の弧状縁部４４よりも内側の部分によって反射され、この反射された光は、受光部４１ｂによって受光される。

　一方、図８に示すように、付勢ユニット２７の付勢力に抗する力が働くことによって、基端ジョイント８において、アーム１８に組み付けられている第１リンク２１又は第２リンク２２のソケット２６がボール部２４から外れると、一時的に第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が離間する。これによって、投受光モジュール４１及び反射部４２は、第１リンク２１及び第２リンク２２と直交する方向において離間する。そして、図９に示すように、投受光モジュール４１の投光部４１ａ及び受光部４１ｂは、移動軌跡１０３上を外れ、反射部４２の弧状縁部４４よりも外側に移動する。その結果、投受光モジュール４１の投光部４１ａによって照射された光は、反射部４２によって反射されず、受光部４１ｂによって受光されない状態となる。このように、受光部４１ｂは、受光部４１ｂの受光状態、すなわち、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光されない状態となったことに基づいて、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも離間したことを検知することができる。更に具体的には、受光部４１ｂは、受光部４１ｂの受光状態、すなわち、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光されない状態となったことに基づいて、受光部４１ｂが移動軌跡１０３上から第２リンク２２から第１リンク２１に移動したことを検知することができる。

　また、付勢ユニット２７の付勢力に抗する力が働くことによって、先端ジョイント９において、アーム１８に組み付けられている第１リンク２１又は第２リンク２２のソケット２６がボール部３１から外れると、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が離間する。これによって、上記と同様に、受光部４１ｂは、受光部４１ｂの受光状態、すなわち、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光されない状態となったことに基づいて、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも離間したことを検知することができる。

　このように、受光部４１ｂは、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも離間したことを検知することができるように構成され、これに基づいて基端ジョイント８及び先端ジョイント９の組付状態の異常を検知することができる。

　そして、基端ジョイント８及び先端ジョイント９の組付状態に異常が発生したときは、平行リンクユニット１９の姿勢にかかわらず、第１リンク２１に取り付けられている投受光モジュール４１の投光部４１ａ及び受光部４１ｂが直ちに移動軌跡１０３上から外れ、反射部４２の弧状縁部４４よりも外側に移動するので、基端ジョイント８及び先端ジョイント９の組付状態の異常を正確に検知することができる。

　なお、上述の通り、弧状縁部４４は、移動軌跡１０３よりも若干第１リンク２１側に位置しているので、第１リンク２１及び第２リンク２２がアーム１８及びブラケット４に正常に組み付けられているにもかかわらず、第１リンク２１及び第２リンク２２の撓みにより、投受光モジュール４１の投光部４１ａによって照射された光が反射部４２によって反射されず、受光部４１ｂによって受光されない状態となることを防ぐことができる。

　投受光モジュール４１は、ベース２から投受光モジュール４１まで延びる図示しないハーネスによってロボットの動作を制御する制御器６（図１０参照）と接続されている。このハーネスは、各投受光モジュール４１が取り付けられているアーム機構３の第１リンク２１に沿って延び、更に基端ジョイント８を跨ぎ、更にアーム１８に沿って延び、ベース２に取り付けられている。このように、投受光モジュール４１のハーネスは、先端ジョイント９を経由しないように構成されているので、当該ハーネスの断線リスクを低下させることができる。投受光モジュール４１は、受光部４１ｂが投光部４１ａによって照射された光の受光状態を示す情報を信号ケーブルを介して制御器６に出力する。

　［制御部の構成例］
　図１０は、ロボット１の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

　ロボット１は、ロボットの動作を制御する制御器６を備える。制御器６は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部６１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部６２とを備えている。制御器６は、集中制御する単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御器で構成されてもよい。

　制御部６１はアーム制御部６３及びエンド制御部６４を含む。アーム制御部６３は、図示しないドライバを介して複数組のアーム機構３のアームアクチュエータ１３の駆動を制御し、アーム１８を揺動させ、アーム１８の動作を制御する。エンド制御部６４は、図示しないドライバを介してエンドアクチュエータ１２の駆動を制御し、回転軸１１を回動させ、エンドアクチュエータ１２を回動させる。アーム制御部６３及びエンド制御部６４は、記憶部に格納された所定の制御プログラムを制御部６１が実行することにより実現される機能ブロックである。

　複数のリンク離脱検知ユニット５の投受光モジュール４１から出力された信号は、信号ケーブルを介して制御部６１に入力される。

　以上の通り構成されたロボット１によれば、制御部６１は、少なくとも一つのリンク離脱検知ユニット５において、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光されない状態となったことを検知すると、この状態を検知したリンク離脱検知ユニット５に対応するアーム機構３に係る基端ジョイント８及び先端ジョイント９の組付状態の異常が発生したと判定する。

　このように、制御部６１は、複数のリンク離脱検知ユニット５の受光部４１ｂの受光状態に基づいて、ロボット１に設けられている受光部４１ｂの数の２倍のジョイント部における組付状態の異常の有無を判定することができる。これによって、ロボット１の構成を簡素化することができ、高い信頼性が得られる。

　そして、制御部６１は、基端ジョイント８及び先端ジョイント９において異常が発生したと判定するとアーム１８及びエンドアクチュエータ１２の動きを変化もしくは、非常停止させる。

　以上に説明したように、本発明のロボット１は、一つのリンク離脱検知ユニット５の受光部４１ｂによって、対応するアーム機構３の基端ジョイント８及び先端ジョイント９の組付状態の異常を検知することができる。これによって、ロボット１の構成を簡素化することができ、高い信頼性が得られる。

　また、本発明のリンク離脱検知ユニット５は、既存のいわゆるデルタロボットに容易に後付することができる。

　＜変形例１＞
　上記実施の形態においては、反射部４２は、第２リンク２２から第１リンク２１に向かって膨らむ円弧状に形成された弧状縁部４４を含むよう構成され、且つ受光部４１ｂは、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光されない状態となったことに基づいて、受光部４１ｂが移動軌跡１０３上から第２リンク２２から第１リンク２１に向かう側に移動したことを検知するように構成されているがこれに限られるものではない。これに代えて、図１１に示すように、リンク離脱検知ユニット１０５の反射部１４２は、第２リンク２２から第１リンク２１に向かって膨らむ円弧状に形成された弧状孔部１４４を含むよう構成し、且つリンク離脱検知ユニット１０５は、投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光される状態になったことに基づいて、リンク離脱検知ユニット５が移動軌跡１０３上から第２リンク２２から第１リンク２１に向かう側に移動したことを検知するように構成されていてもよい。

　＜変形例２＞
　また、上記実施の形態においては、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも離間したことを検知するため、反射型光電センサを用いているがこれに限られるものではない。これに代えて、例えば、リミットスイッチ、近接スイッチ等を用いてもよい。

　＜変形例３＞
　また、上記実施の形態においては、各平行リンクユニット１９に第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも離間したことを検知するリンク離脱検知ユニット５が設けられているが、図１２に示すように、これに加え、第１リンク２１及び第２リンク２２の中間部が所定距離よりも接近したことを検知する第２リンク離脱検知ユニット２０５を設けてもよい。すなわち、各平行リンクユニット１９の中間部に第２リンク離脱検知ユニット２０５を設け、第２リンク離脱検知ユニット２０５の反射部２４２の弧状縁部２４４が、移動軌跡１０３よりも第１リンク２１から第２リンク２２に向かう側において、移動軌跡１０３に沿って延在するよう構成し、この第２リンク離脱検知ユニット２０５の受光部４１ｂは、第２リンク離脱検知ユニット２０５の投光部４１ａによって照射された光が受光部４１ｂによって受光された状態となったことに基づいて、受光部４１ｂが移動軌跡１０３上から第１リンク２１から第２リンク２２に向かう側に移動したことを検知するように構成してもよい。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　１　ロボット
　２　ベース
　３　アーム機構
　４　ブラケット
　５　リンク離脱検知ユニット
　６　制御器
　８　基端ジョイント
　９　先端ジョイント
　１０　エンドエフェクタ
　１１　回転軸
　１２　エンドアクチュエータ
　１３　アームアクチュエータ
　１５　バケット
　１５ａ　上縁部
　１６　カバー
　１７　リブ
　１８　アーム
　１９　平行リンクユニット
　２０　基端側リンク挟着部
　２１　第１リンク
　２２　第２リンク
　２３　ジョイント部
　２４　ボール部
　２５　凹状部
　２６　ソケット
　２７　付勢ユニット
　２９　先端側リンク挟着部
　３０　ジョイント部
　３１　ボール部
　４１　投受光モジュール
　４１ａ　投光部
　４１ｂ　受光部
　４２　反射部
　４３　支持部
　４４　弧状縁部
　６１　制御部
　６２　記憶部
　６３　アーム制御部
　６４　エンド制御部
　１０１　中心軸線
　１０２　軸線
　１０３　移動軌跡
　１０４　軸線
　１９１　架台
　１９１ａ　取付口
　１９１ｂ　周縁部
　１９２　載置台
　１９３　ワーク
　１９４　作業スペース
　１９５　可動範囲
　１９６　ある位置
　１９７　別の位置

Claims

　ベースと、
　３つの先端側リンク挟着部を有し、エンドエフェクタが装着されるブラケットと、
　前記ベースと前記ブラケットとの間を連結する複数組のアーム機構であって、各前記アーム機構が、その基端部が前記ベースに揺動可能に連結され、その先端部に基端側リンク挟着部を有するアームと、その基端部が前記基端側リンク挟着部を回動自在に挟むようにして配置され、且つその先端部が対応する前記先端側リンク挟着部を回動自在に挟むようにして配置された互いに平行な一対のリンクと、前記一対のリンクの間に架け渡され、前記一対のリンクを互いに近付けるように付勢する付勢ユニットとを有するアーム機構と、
　前記一対のリンクに取り付けられたリンク離脱検知ユニットと、
　前記アームの動作を制御する制御部と、を備え、
　前記基端側リンク挟着部と前記一対のリンクの基端部とが、該一対のリンクを前記アームに揺動可能に連結する基端ジョイントを構成しており、
　前記一対のリンクの先端部と前記先端側リンク挟着部とが、該一対のリンクを前記ブラケットに揺動可能に連結する先端ジョイントを構成しており、
　前記リンク離脱検知ユニットは、前記一対のリンクの一方の中間部に取り付けられ且つ前記一対のリンクの一方の中間部と前記一対のリンクの他方の中間部とが所定距離よりも離間したことを検知可能な検知部を備える、ロボット。
　前記リンク離脱検知ユニットは、前記一対のリンクを通る平面上において正常に組み付けられている該一対のリンクが揺動したときに前記検知部が描く前記一対のリンクの他方に対する所定の移動軌跡上から該検知部が外れたことを検知可能に構成されている、請求項１に記載のロボット。
　前記リンク離脱検知ユニットは、光を照射する投光部と、前記一対のリンクの他方に取り付けられ、前記投光部によって照射された光を反射する反射部とを更に有し、
　前記反射部は、前記所定の軌跡よりも前記一対のリンクの他方から一方に向かう側において該所定の軌跡に沿って延在する端縁を有し、
　前記検知部は、前記投光部によって照射され且つ前記反射部によって反射された光を受光するよう構成されている、請求項２に記載のロボット。
　前記制御部は、前記検知部が前記一対のリンクの中間部が所定距離よりも離間したことを検知すると、前記アーム機構の動作を変化、もしくは、停止させる、請求項１乃至３の何れかに記載のロボット。