JPH04141392A - 産業用ロボットの作業具保護装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、溶接ロボットにおける溶接トーチ、あるいは
、塗装ロボットにおける塗料噴射ガンなどの産業用ロボ
ットの作業共を外部衝撃から保護するための装置に関す
る。

［従来の技術］ 産業用ロボットのマニプレータの先端に設けられた作業
具（溶接トーチ、塗料噴射ガン等）を、教示作業中もし
くは再生動作による作業中に、誤ってワーク等の障害物
に衝突させてしまうと、作業具や、さらにはマニプレー
タ本体までも破損してしまう場合がある。

そこで、このような場合に、作業具やマニプレータの破
損を防止すべく、衝撃を吸収する保護装置（以下、ショ
ックセンサという）が従来より種々提案されているが、
このようなショックセンサでは、該ショックセンサが衝
撃吸収動作を行なった後には、以降の再生動作を正確に
行なわせるべく、作業具をその原位置（教示作業時の姿
勢位置）へ正確に復帰させなければならない。

そのようなショックセンサとして、例えば、特開昭５８
−１７１２７９号公報に記載されたものがある。この従
来技術では、ショックセンサ本体側に設けられる復帰原
位置規制部材と、この復帰原位置規制部材に嵌合する外
力検知部材とがそなえられており、作業具が障害物等に
より外力を受けると、外力検知部材が復帰原位置規制部
材に対して移動し衝撃を吸収する一方、外力の作用が除
去されると、復帰原位置規制部材により、外力検知部材
を介して作業具は原位置に復帰するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の産業用ロボットの作業
具保護装置では、作業具が衝撃を受けた際に外力検知部
材を作動（復帰原位置規制部材に対する移動）させるた
めに、外力検知部材と復帰原位置規制部材との間にクリ
アランスが必要となってガタが生じるので、外力検知部
材つまりは作業具を原位置へ正確に復帰させることがで
きないという課題がある。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、
衝撃吸収動作後に作業具を原位置へ確実に復帰させ、以
後の再生動作を精度よく行なえるようにした産業用ロボ
ットの作業具保護装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ −１−記目的を達成するために、本発明の産業用ロボッ
トの作業具保護装置は、■産業用ロボットの作業具を原
位置へ規制すべく凸部を形成された原位置規制部材と、
■作業具を取り付けられ原位置規制部材の凸部形状に合
致する凹部を形成された外力検知部材と、■この外力検
知部材の凹部を原位置規制部材の凸部に合致させる方向
へ付勢力を作用させる復帰手段とをそなえたことを特徴
としている。

［作　　　用］ 上述した本発明の産業用ロボットの作業具保護装置では
、作業具に外部衝撃が作用すると、復帰手段の付勢力に
対抗しながら、外力検知部材が原位置規制部材に対して
移動し、その外部衝撃が吸収される。このような衝撃吸
収動作の後、外部衝撃の要因を除去すると、復帰手段の
付勢力により、外力検知部材の凹部と原位置規制部材の
凸部とが合致する。このとき、外力検知部材の凹部と原
位置規制部材の凸部との間には、従来のごときクリアラ
ンスは全くなく、ガタが生じることもないので、作業具
は原位置へ極めて正確に復帰すること一 になる。

［発明の実施例］ 以丁、図面により本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の第１実施例としての産業用ロボットの
作業具保護装置を示す断面図であり、この第１図におい
て、１は産業用ロボットのマニプレータ先端に本装置を
取り付けるための取付台座、２はこの取付台座ｌに取り
付けられ凸部２ａを形成された原位置規制部材で、その
凸部２ａは、本実施例では円錐台形状となっている。

３は外力検知部材で、この外力検知部材３は、産業用ロ
ボットの作業具（図示せず）を取り付けられる筒状の作
業具取付部３ａと、原位置規制部材２の凸部２ａの外周
形状に合致する凹部３Ｃをもつ拡径部３ｂとを有してい
る。また、拡径部３ｂの縁部は、原位置規制部材２外周
の溝部２ｂに係合するようになっており、さらに、拡径
部３ｂの縁部には切欠き部３ｄが形成され、この切欠き
部３ｄに、原位置規制部材２側に設けたトガリ先ボルト
４の先端が噛み合うことによって、外力検知部材３が、
原位置規制状態（第１図に実線で示す状態）でその軸ま
わりに回転するのを規制できるようになっている。

５は外力検知部材３の凹部３Ｃを原位置規制部材２の凸
部２ａに合致させる方向へ付勢力を作用させる引張バネ
（復帰手段）で、この引張バネ５は、外力検知部材３の
軸方向に沿って穿設された穴部３ｅ内に収納されている
。そして、引張バネ５の一端は、付勢力調整部材６に取
り付けられるとともに、他端は、球面継手７を介して接
触片８に接続されている。ここで、付勢力調整部材６は
、外力検知部材３の穴部３ｅ内周に螺合しており、その
螺合位置を調整することで引張バネ５による付勢力を調
整できるようになっている。また、球面継手７は、原位
置規制部材２内に保持されており、外力検知部材３が外
力を受けて第１図に二点鎖線で示すごとく移動した場合
に、引張バネ５の他端側位置を固定したままでその中心
点まわりに回転し、接触片８を回動させるものである。

接触片８は、球面部８ａを有しており、その中央部には
、原位置規制状態で触覚スイッチ９の作動片９ａの先端
と係合する四部８ｂが形成されている。触覚スイッチ９
は、原位置規制状態でオン状態になっており、外力検知
部材３の移動に伴って接触片８が回動し、その四部８ｂ
から作動片９ａの先端が外れた場合にオフ状態になって
、産業用ロボットの停止信号を出力するものである。

」二連の構成により、作業具に外部衝撃が作用すると、
引張バネ５の付勢力に対抗しながら、外力検知部材３は
、第１図に二点鎖線で示すごとく、その拡径部３ｂの縁
部と原位置規制部材２の溝部２ｂとの接触点を支点とし
て、原位置規制部材２に対して移動し、外部衝撃が吸収
される。

このとき、引張バネ５の原位置規制部材２側では、球面
継手７により引張バネ５の端部位置は規制されながら、
外力検知部材３の移動に応じて球面継手７とともに接触
片８が回動する。これに伴って、触覚スイッチ９の作動
片９ａが、接触片８の四部８ｂから外れ球面部８ａに接
触して、触覚スイッチ９が作動し、産業用ロボットは停
止される。

このような衝撃吸収動作の後、外部衝撃の要因を除去す
ると、引張バネ５の付勢力により、外ツノ検知部材３は
、第１図に二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に移
動し、外力検知部材３の凹部３Ｃと原位置規制部材２の
凸部２ａとが合致し、所定の原位置に復帰する。このと
き、外力検知部材３の凹部３Ｃと原位置規制部材２の凸
部２ａとの間には、クリアランスは全くなく、ガタが生
じることもないので、作業具は原位置へ極めて正確に復
帰し、以後の再生動作を精度よく行なえるのである。

また、外力検知部材３が原位置規制部材２に対して、回
転する外力を受けた場合は、拡径部３ｂの切欠き部３ｄ
とトガリ先ボルト４の噛み合いが外れて乗り上がり、外
力検知部材３が傾いた状態となる。この時も、触覚スイ
ッチ９が作動してロボットに停止信号を出力する。

次に、本発明の第２実施例としての作業具保護一 装置について説明すると、第２図はその断面図であり、
本実施例も上記第１実施例とほぼ同様に構成されている
が、上記第１実施例では、復帰手段としての引張バネ５
を外力検知部材３の穴部３ｅ内に配置したのに対し、こ
の第２実施例では、復帰手段としての圧縮バネ５Ａが、
第２図に示すように、外力検知部材３の外部に配置され
ている。

このように圧縮バネ５Ａを外力検知部材３の外部に配置
するために、本実施例では、取付台座］。

原位置規制部材２．外力検知部材３の外周には、円筒状
のバネ保持部材１０か設けられ、このバネ保持部材１０
と外力検知部材３の拡径部３ｂとの間に、圧縮バネ５Ａ
が保持されている。また、バネ保持部材１０は、その螺
合部］Ｏａを介して取付台座ｌに捩じ込んで取り付けら
れており、その螺合位置を調整することで、圧縮バネ５
Ａによる付勢力を調整できるようになっている。さらに
、バネ保持部材１０には、外力を受けた際の外力検知部
材３の傾動を許容できるように開口部ｌＯｂが形成され
ている。

また、本実施例では、一端側を球面継手７に固着された
棒部材１４が、その他端側を外力検知部材３の穴部３ｅ
に摺動可能に挿入させた状態でそなえられており、この
棒部材１４により、外力を受けた際の外力検知部材３の
傾動動作が球面継手７に伝達され、この球面継手７を介
して接触片８が回動するようになっている。

上述の構成により、本発明の第２実施例によっても、上
記第１実施例と同様の作用効果が得られる。

第３図により、本発明の第３実施例としての作業具保護
装置について説明すると、第３図はその断面図であり、
この第３実施例では、復帰手段としての圧縮バネ５Ｂが
、原位置規制部材２内に配置されている。つまり、第３
図に示すように、圧縮バネ５Ｂは、原位置規制部材２内
の端面２ｃとバネ受け１１との間に保持され、そのバネ
受け１１と、外ツク検知部材３の穴部３ｅに螺合して設
けられる付勢力調整用ねじ１３とがワイヤロープ１２を
介して接続されている。これにより、ねじ１３の螺合位
置を調整することで、圧縮バネ５Ｂによる付勢力を調整
できるようになっている。

また、バネ受け１１側は、原位置規制状態でマイクロス
イッチ９Ａの作動片９ａに接触・押圧するように配置さ
れており、外力検知部材３が外力を受けて傾動した場合
には、その傾動に伴い、ワイヤロープ１２を介し圧縮バ
ネ５Ｂの付勢力に対抗してバネ受け１１が第３図中右方
向へ移動し、マイクロスイッチ９Ａが作動するようにな
っている。

上述の構成により、本発明の第３実施例によっても、上
記第１実施例と同様の作用効果が得られるほか、球面継
手７などが不要で、より簡素な構成とうることができる
。

なお、上記実施例では、原位置規制部材２の凸部２ａの
形状を円錐台とした場合について説明したが、本発明は
、これに限定されるものではなく、角錐台（三角錐台、
四角錐台等）形状のものとしてもよく、この場合、当然
、外力検知部材３側の凹部３ｃは、その形状に合致する
ように形成する。

また、このように角錐台形状とすることで、第１図に示
すような切欠き部３ｄやｌ・ガリ先ボルト４を設けるこ
となく、外力検知部材３が、原位置規制状態でその軸ま
わりに回転するのを規制することができる。

［発明の効果］ 以」二詳述したように、本発明の産業用ロボットの作業
具保護装置によれば、衝撃吸収動作後、外部衝撃の要因
を除去すると、復帰手段の付勢力により外力検知部材の
凹部と原位置規制部材の凸部とを合致させることができ
、従来のごときクリアランスをそなえる必要がないので
、ガタが生じることもなく、作業具を原位置へ極めて正
確に復帰させることができ、以後の再生動作を精度よく
行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はそれぞれ本発明の第１〜第３実施例として
の産業用ロボットの作業具保護装置を示す断面図である
。 図において、１−取付台座、２−原位置規制部材、２ａ
−凸部、２ｂ−溝部、２Ｃ一端面、３外力検知部材、３
ａ−作業具取付部、３ｂ−拡径部、３ｃ−凹部、３ｄ−
切欠き部、３Ｃ−穴部、４−）−ガリ先ボルト、５−引
張バネ（復帰手段）、５Ａ、５Ｂ−ｍ−圧縮バネ（復帰
手段）、６−付勢力調整部材、７−球面継手、８−接触
片、８ａ−球面部、８ｂ−凹部、９−触覚スイッチ、９
Ａ−マイクロスイッチ、９ａ−作動片、１０−バネ保持
部材、１０ａ−螺合部、１０ｂ−開口部、１１−バネ受
け、１２−　ワイヤロープ、１３−旧勢力調整用ねじ、
１４−棒部材。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 産業用ロボットの作業具を原位置へ規制すべく凸部を形
   成された原位置規制部材と、前記作業具を取り付けられ
   前記原位置規制部材の凸部形状に合致する凹部を形成さ
   れた外力検知部材と、該外力検知部材の凹部を前記原位
   置規制部材の凸部に合致させる方向へ付勢力を作用させ
   る復帰手段とがそなえられたことを特徴とする産業用ロ
   ボットの作業具保護装置。