JPH07178686A - 水平多関節ロボットのアーム動作規制機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、水平多関節ロボットのアーム動作規
制機構に関し、簡単な構成で第１アームおよび第２アー
ムの動作範囲をまとめて規制することができ、低コスト
で信頼性の高い水平多関節ロボットのアーム動作規制機
構を提供することを目的としている。 【構成】支持体11から第１回転軸12の側面、第１アーム
13の側面、第２回転軸14の側面を介して第２アーム15の
側面の所定箇所まで延在するワイヤ18を設けるととも
に、第１アーム13および第２アーム15の側面に該ワイヤ
18をスライド可能なようにガイドする第１、２ガイド部
材19、20を設け、ワイヤ18が伸びきった状態を第１アー
ム13および第２アーム15の動作規制位置に設定してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平多関節ロボットの
アーム動作規制機構に関し、詳しくは、水平多関節ロボ
ットのアームの動作範囲を規制するアーム動作規制機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、組立作業用ロボットにおけるア
ームの動作範囲は、ロボット自身あるいは障害物への干
渉領域を考慮する必要があり、双腕（複腕）ロボットで
は他アームとの動作中の干渉を考慮する必要がある。こ
れらアームの動作を機械的に規制する機構、すなわち、
ハードリミットとしては、オーバランスイッチやストッ
パを第１アームおよび第２アームに回動自在に連結され
た第２アームの各動作軸にそれぞれ設けるのが一般的で
ある。

【０００３】また多くのロボットでは前記ハードリミッ
トに加え、アーム先端の座標位置を随時計算しながらあ
るいは検知しながら、アーム全体の動作範囲の制限する
ためのソフトリミットを設ける方法がある。さらに双腕
ロボットでは、他アームとの干渉チェック方法として多
くの特許が出願されている。これらはアーム位置の監視
手段や動作フローのコントロールなどソフト的な対応に
よるものが主流である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の動作規制機構のうち、ハードリミットにあっ
ては、オーバランスイッチやストッパがアームの各動作
軸にそれぞれ設けられているが、各軸がバラバラで、第
１アームと第２アームのどちらもハードリミットが効い
ていなくても、アーム先端が動作範囲を越えてしまうと
いう問題である。

【０００５】すなわち、図10に、軸毎のストッパまたは
オーバランスイッチなどによるリミット機構をもったロ
ボットを示すように、第１アーム１の動作範囲として１
８０°、第２アーム２の動作範囲として１８０°必要な
場合、アーム１、２全体の動作範囲は図10の斜線部のよ
うに示される。よって実際の動作範囲を実線Ａまでとし
たくても不可能であり、アーム１、２の動作範囲を規制
することができなかった。

【０００６】一方、ソフトリミットにあっては、アーム
先端の位置を把握しているので動作領域が自由に設定で
きるが、原点位置が保持されていないとアーム先端およ
び各軸の座標点がわからないので、原点が非保持の間は
ソフトリミットが効かないという問題があった。さらに
動作範囲を設定する際に作業者の設定ミスを招く恐れも
あるという問題があった。

【０００７】そこで本発明は、簡単な構成で第１アーム
および第２アームの動作範囲をまとめて規制することが
でき、低コストで信頼性の高い水平多関節ロボットのア
ーム動作規制機構を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、支持体と、該支持体に回転
自在に設けられた第１回転軸と、基端部が第１回転軸に
取付けられた第１アームと、該第１アームの先端部に第
２回転軸を介して回転自在に取付けられた基端部を有
し、先端部が自由端を構成する第２アームと、を有する
水平多関節ロボットに備えられ、第１アームおよび第２
アームの動作範囲を規制するアーム動作規制機構におい
て、前記支持体から第１回転軸の側面、第１アームの側
面、第２回転軸の側面を介して第２アームの側面の所定
箇所まで延在するワイヤと、第１アームおよび第２アー
ムの側面に設けられ、該ワイヤをスライド可能なように
ガイドするガイド部材と、を有し、前記ワイヤが伸びき
った状態を第１アームおよび第２アームの動作規制位置
に設定したことを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、前記ワイヤ長
を調整する調整手段を有することを特徴としている。請
求項３記載の発明は、上記課題を解決するために、請求
項１または２記載の発明において、前記支持体に取付け
られるとともに、ワイヤの端部に固定され、該ワイヤを
支持体側に付勢する付勢部材と、支持体の所定箇所に設
けられたストッパーと、ワイヤの端部側に設けられた当
接部材と、ストッパーに対してワイヤ端部側に位置する
ように支持体に設けられ、ストッパーが当接、離隔する
オーバーランスイッチと、を有し、ワイヤが常時付勢部
材によって付勢されるとともに、アームの動作に伴って
ワイヤが伸びたときに、当接部材がオーバーランスイッ
チに当接した後、ストッパーに当接してアームの動作を
規制することを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜３何れかに記載の発明において、
前記オーバーランスイッチに当接部材が当接したとき
に、該スイッチの出力信号に基づいて第１および第２回
転軸の作動を停止させる停止手段を有することを特徴と
している。請求項５記載の発明は、上記課題を解決する
ために、請求項１〜４何れかに記載の発明において、前
記第１回転軸と第２回転軸の各同心円上に、その外周が
ワイヤをガイドする第１および第２回転体を設け、これ
ら第１および第２回転体の高さを同じにしたことを特徴
としている。

【００１１】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項５記載の発明において、前記ワイヤが
第１回転体の外周面上で余分に１回転することを特徴と
している。請求項７記載の発明は、上記課題を解決する
ために、請求項５または６記載の発明において、第１回
転体の半径を第２回転体の半径の定数倍とし、該定数倍
を第１アーム長と第２アーム長の比から算出される値に
設定したことを特徴としている。

【００１２】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項３〜７何れかに記載の発明において、
前記ワイヤを第１回転軸を境にして鉛直方向に向きを変
え、支持体に向かってガイドする直交ガイドを有するこ
とを特徴としている。請求項９記載の発明は、上記課題
を解決するために、請求項１〜５何れかに記載の発明に
おいて 前記ワイヤおよびガイド部材が第１および第２
アームの両側面に設けられたことを特徴としている。

【００１３】請求項10記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の水平多関節ロボットを一対有
する双腕型の水平多関節ロボットであって、前記支持体
側のワイヤを連結したことを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明では、支持体から第１回転
軸の側面、第１アームの側面、第２回転軸の側面を介し
て第２アームの側面の所定箇所まで延在するワイヤが設
けられるとともに、第１アームおよび第２アームの側面
に該ワイヤをスライド可能なようにガイドするガイド部
材が設けられ、ワイヤが伸びきった状態が第１アームお
よび第２アームの動作規制位置に設定される。

【００１５】したがって、第１アームおよび第２アーム
の動作範囲が容易に規制される。また、この規制がワイ
ヤで行なわれるので、構成が非常に簡単なものになり、
そのコストが低減されるとともに、ソフトリミットに比
べて信頼性が向上する。請求項２記載の発明では、ワイ
ヤ長を調整する調整手段を有するので、第１および第２
アームの動作範囲を広くさせるためには、ワイヤ長を長
くし、第１および第２アームの動作範囲を狭くさせるた
めには、ワイヤ長を短くすれば、簡単にその動作範囲を
調整できる。

【００１６】請求項３記載の発明では、ワイヤを支持体
側に付勢する付勢部材と、支持体の所定箇所に設けられ
たストッパーと、ワイヤの端部側に設けられた当接部材
と、ストッパーに対してワイヤ端部側に位置するように
支持体に設けられ、ストッパーが当接、離隔するオーバ
ーランスイッチと、を有し、ワイヤが常時付勢部材によ
って付勢されるとともに、アームの動作に伴ってワイヤ
が伸びたときに、当接部材がオーバーランスイッチに当
接した後、ストッパーに当接してアームの動作を規制す
るようになっている。

【００１７】したがって、当接部材がオーバーランスイ
ッチに当接することでアームの動作範囲が検出されると
ともに、当接部材がストッパに当接することでアームの
動作範囲が規制され、規制機構の使用性能が向上する。
また、ワイヤが支持体側に付勢されるので、ワイヤが弛
むことがなく、ストッパの途中にオーバーランスイッチ
とストッパを配設することができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、オーバーランス
イッチに当接部材が当接したときに、第１および第２回
転軸の作動が停止されるので、当接部材がストッパに当
接する前に電気的にアームが停止され、ワイヤが劣化す
ることがない。請求項５記載の発明では、第１回転軸と
第２回転軸の各同心円上に、その外周がワイヤをガイド
する第１および第２回転体が設けられ、これら第１およ
び第２回転体の高さを同じ設定されるので、回転軸部分
でのワイヤの動きをスムーズにすることができる。

【００１９】請求項６記載の発明では、ワイヤが第１回
転体の外周面上で余分に１回転するので、アームの動作
領域の境界を直線にすることができ、有効動作範囲を広
げることができる。請求項７記載の発明では、第１回転
体の半径が第２回転体の半径が定数倍とされ、該定数倍
が第１アーム長と第２アーム長の比から算出される値に
設定されるので、第１アームと第２アームの長さが異な
っても、アーム操作領域の境界をほぼ直線にすることが
でき、有効動作範囲が広げることができる。

【００２０】請求項８記載の発明では、ワイヤを第１回
転軸を境にして鉛直方向に向きを変えているので、支持
体を昇降軸とした場合でも支持体に付勢部材等を配設す
ることができる。請求項９記載の発明では、ワイヤおよ
びガイド部材が第１および第２アームの両側面に設けら
れるので、アームが一方側に動作する場合(正回転)でも
他方側に動作する場合(負回転)にもその動作範囲を容易
に規制することができる。

【００２１】請求項10記載の発明では、水平多関節ロボ
ットを一対有する双腕型の水平多関節ロボットに対して
は、支持体側のワイヤが連結されるようになっているの
で、ロボットのアーム同士が干渉することがなく、両ロ
ボットの第１アームおよび第２アームの動作範囲が容易
に規制される。この結果、ソフトリミットに比べて信頼
性を向上させることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１、２は請求項１または２記載の発明に係る水平多関
節ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を示す図で
ある。まず、構成を説明する。図１において、11は支持
体であり、該支持体11の上部には第１回転軸12が軸線ａ
を中心に回転自在に設けられている。この第１回転軸12
には第１アーム13の基端部が取付けられており、第１ア
ーム13は第１回転軸12によって回動されるようになって
いる。また、第１アーム13の先端部には第２回転軸14が
軸線ｂを中心に回転自在に設けられており、該第２回転
軸14には第２アーム15の基端部が取付けられ、第２アー
ム15は第２回転軸14によって回動されるようになってい
る。

【００２３】第２アーム15の先端部は自由端を構成して
おり、この自由端には第３回転軸16が軸線ｃを中心に回
転自在に設けられ、この第３回転軸16には昇降軸17が取
付けられている。なお、上記各回転軸12、14、16は図示
しないモータ等によって回転されるものである。一方、
支持体11にはワイヤ18の一端部が固定されており、この
ワイヤ18はこの一端部から第１回転軸12の側面、第１ア
ーム13の側面、第２回転軸14の側面を介して第２アーム
15の側面の自由端側まで延在しており、他端部がこの第
２アーム15の自由端に固定されている。

【００２４】また、第１アーム13および第２アーム15の
側面に第１ガイド部材19および第２ガイド20部材が設け
られており、これらガイド部材19、20はワイヤ18をスラ
イド可能なようにガイドしている。そして、このワイヤ
18は通常、弛んでおり、第１アーム13および第２アーム
15の作動を規制するときには伸びきるようになってい
る。

【００２５】次に、作用を説明する。図２(ａ)は、第
１、２アーム13、15が伸びていてワイヤ18が弛んだ状態
を示すものであり、アーム13、15の動作中を示す。この
とき、ワイヤ18の全長はアーム13、15の側面部分では、
一定であるので、ワイヤ18のスライド量は、第１、２回
転軸12、14の側面で発生する。このため、アーム13、15
が動作領域Ａでの動作が許容される。

【００２６】次に、図２(ｂ)に示すように、アーム13、
15の所定領域外Ｂに侵入しようとすると、この時点でワ
イヤ18が伸びきってストッパとして機能するため、アー
ム13、15の動作が規制され、アーム13、15が動作領域外
Ｂに侵入することがない。このように本実施例では、支
持体11から第１回転軸12の側面、第１アーム13の側面、
第２回転軸14の側面を介して第２アーム15の側面の所定
箇所まで延在するワイヤ18を設けるとともに、第１アー
ム13および第２アーム15の側面に該ワイヤ18をスライド
可能なようにガイドする第１、２ガイド部材19、20を設
け、ワイヤ18が伸びきった状態を第１アーム13および第
２アーム15の動作規制位置に設定しているため、第１ア
ーム13および第２アーム15の動作範囲を容易に規制する
ことができる。また、この規制をワイヤ18で行なってい
るので、構成を非常に簡単なものにでき、そのコストを
低減することができるとともに、ソフトリミットに比べ
て信頼性を向上させることができる。

【００２７】なお、本実施例では、ワイヤ18を単にスト
ッパーとして使用しているが、支持体11の所定箇所にオ
ーバーランスイッチ、例えば、マイクロスイッチを設け
るとともに、ワイヤ18の所定箇所にこのスイッチに当
接、離隔可能な当接部材を設け、ワイヤの伸張時に、当
接部材をオーパーランスイッチに当接させるようにすれ
ば、ワイヤ18の移動量(伸張量)を検出することができ、
これに基づいて第１、２回転軸12、14の回転を停止する
ようにすれば、第１、２アーム13、15がオーバーランす
るのを防止することができる。

【００２８】また、図示していないがワイヤ18の一端部
あるいは他端部側にワイヤ18の長さを調整する機構を設
けても良い。この調整機構としては、ワイヤ18の長さを
所定の長さにした状態でワイヤ18の一端部あるいは他端
部を把持してワイヤ18の長さを所定の長さに維持するた
めのクリップ等を用いれば良い。このようにすれば、ア
ーム15の自由端の動作範囲を任意に決めることができ
る。すなわち、ワイヤ18が長いときアーム13、15の動作
範囲を増大させ、ワイヤ18が短いときはアーム13、15の
動作範囲を狭めることができる。

【００２９】図３は請求項３または４記載の発明に係る
水平多関節ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を
示す図である。本実施例では、ワイヤ18の一端部を固定
しないで、この部分に付勢部材およびオーバーランスイ
ッチを設けたことを特徴としており、上記実施例と同様
の構成には同一番号を付して説明を省略する。

【００３０】図３(ａ)において、支持体11には、付勢部
材21が設けられており、この付勢部材21はワイヤ18の一
端部に固定され、該ワイヤ18を支持体11側に付勢するよ
うになっている。具体的には、ワイヤ18の端部を引張る
ばねとその外周部でワイヤ18を巻く大径の回転体をから
なり、常時ばねによってワイヤ18を引張るようになって
おり、ワイヤ18が伸張する場合には、回転体からワイヤ
18が巻き取られるようになっている。また、ワイヤ18が
弛む場合には、回転体にワイヤ18が巻きつくようになっ
ている。

【００３１】また、支持体11の所定箇所にストッパー22
が設けられており、このストッパー22はワイヤ18が第
１、２アーム13、15の回動を規制する位置に設けられて
いる。また、ワイヤ18の端部側には当接部材23が設けら
れており、この当接部材23はストッパー22に当接するよ
うになっている。また、ストッパー23に対してワイヤ18
の端部側に位置する支持体11側にはオーバーランスイッ
チ24が設けられており、このスイッチ24には当接部材23
が当接、離隔するようようになっている。

【００３２】そして、このスイッチ24は当接部材23が当
接すると、スイッチがＯＮして図示しないロボット制御
部に出力するようになっており、ロボット制御部はこの
信号が入力されると、第１、２回転軸12、14の作動を停
止させるようになっている。これらストッパー22、当接
部材23およびオーバーランスイッチ24はオーバーラン検
出部28を構成している。

【００３３】次に、作用を説明する。まず、アーム13、
15が所定の待機位置にあるときには、図３(ａ)に示すよ
うに、当接部材23は付勢部材21側に位置している。次い
で、アーム13、15が作動するに従ってワイヤ18が伸びる
ため、当接部材23がストッパー22側に近接していく。そ
して、図３(ｂ)に示すように当接部材23がオーバーラン
スイッチ24に当接すると、アーム13、15の回動規制位置
にあるため、スイッチ24がＯＮしてロボット制御部によ
って第１、２回転軸12、14の作動を停止する。また、慣
性力等によってアーム13、15がさらに移動しようとする
と、図３(ｃ)に示すように、当接部材23がストッパー22
に当接してアーム13、15の作動が強制的に停止される。

【００３４】このように本実施例では、当接部材23をオ
ーバーランスイッチ24に当接させることでアーム13、15
の動作範囲を検出することができるとともに、当接部材
23をストッパ22に当接させることでアーム13、15の動作
範囲を規制することができ、規制機構の使用性能を向上
させることができる。また、オーバーランスイッチ24に
当接部材23が当接したときに、該スイッチ24を作動させ
て第１および第２回転軸12、14の作動を停止させるよう
にしているため、当接部材23がストッパ22に当接する前
に電気的にアーム13、15を停止させることができ、ワイ
ヤ18が劣化するのを防止することができる。なお、付勢
部材がばねを有しているが、こればねに代えておもりを
用いても良い。

【００３５】図４は請求項５記載の発明に係る水平多関
節ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を示す図で
ある。本実施例では、第１、２回転軸12、14を同一平面
上に設け、これら回転軸12、14と同心円上に外周がワイ
ヤ18のガイドとなる第１、２回転体26、27をそれぞれ設
け、この回転体26、27を同じ高さに設置したものであ
る。このようにすれば、第１、２回転軸12、14部分での
ワイヤ18の動きをスムーズにすることができる。なお、
図４中、29は支持対体である。

【００３６】図５、６は請求項６または７記載の発明に
係る水平多関節ロボットのアーム動作規制機構の一実施
例を示す図である。本実施例は、図５(ａ)に示すよう
に、ワイヤ18を第１回転体26の外周面に巻きつけ、この
第１回転軸26の外面上で余分に１回転させるようにした
ものである。このようにした理由を説明する。第１アー
ム13が第２アーム15と同じ長さの場合、第２アーム15の
自由端の軌跡を直線になる様に動かすと、両アーム13、
15と軌跡がほぼ二等辺三角形を作るので、第１回転軸12
の回転角の２倍と、第２回転軸14の回転角との和がちょ
うど３６０°になる。

【００３７】つまり、図５(ｂ)のようにワイヤ18を第１
回転体26上で余分に１回転させれば第１アーム13の自由
端が描く動作領域の境界線は直線となるので、動作範囲
の設定に無駄がなくなる。第１回転軸12でのガイド長を
第２回転軸14でのガイド長の２倍としたとき、第１回転
体26の直径を第２回転体27の直径の２倍にしたとき、動
作範囲の境界線は直線となるので、動作範囲の設定に無
駄がなくなる。

【００３８】この関係はアーム長が異なるときは当ては
まらない。図５(ｂ)のように第１アーム13の長さをＬ
₁ 、第２アーム15の長さをＬ₂ 、第１回転体26の回転角
をθ₁、第２回転体27の回転角をθ₂ とする。このと
き、第１回転体26でのガイド長が、第２回転体27でのガ
イド長の約（Ｌ ₁ ＋Ｌ₂ ）／Ｌ₂ 倍であるとき、ある程
度直線に近いものとなるつまり図６のように第１回転体
32の半径が第２回転体34の半径の約（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）／Ｌ
₂ 倍とすれば同様の効果が得られる。厳密に言えば、 Ｌ₂ ・ｓｉｎ（θ₁ ＋θ₂ ）＝Ｌ₁ ・ｓｉｎθ₁ を満たさないと直線にはならない。なお、図６中、31は
第１アーム、33は第２アームである。

【００３９】以上のようにすれば、図５、図６に示すよ
うに、アーム13、15の動作領域の境界Ａ1およびアーム3
1、33の動作領域の境界Ａ2を直線にすることができ、有
効動作範囲を広げることができる図７は請求項８記載の
発明に係る水平多関節ロボットのアーム動作規制機構の
一実施例を示す図である。本実施例では、水平多関節ロ
ボットの昇降軸が第２アームの自由端ではなく、１回転
軸のところにある場合の例を示している。この場合に
は、付勢部材やオーバランスイッチなどをロボットを固
定している支持体等に設置できないので、第１アームか
ら鉛直方向にこれらを設置する。このときワイヤの方向
９０°転換するガイドを設ける必要がある。

【００４０】以下、具体的に構成を説明する。図７にお
いて、軸線ａを中心に回転可能な第１回転軸41に昇降軸
42が設けられているとともに、第１アーム43の基端部が
取付けられている。第１アーム43の先端部には軸線ｂを
中心に回転可能な第２回転軸44が回転自在に設けられて
おり、第２回転軸44には第２アーム45の基端部が取付け
られている。なお、本実施例では、この昇降軸42も支持
体の一部を構成し、この昇降軸42は支持体に対して、昇
降するものである。第２アーム43の先端部は自由端を構
成しており、この自由端には軸線ｃを中心に回転可能な
第３回転軸46が取付けられている。なお、上記各回転軸
41、44、46は図示しないモータ等によって回転されるも
のである。

【００４１】また、昇降軸42にはワイヤ47の一端部が固
定されており、このワイヤ47はこの一端部から第１回転
軸41の側面、第１アーム43の側面、第２回転軸44の側面
を介して第２アーム45の側面の中間部まで延在してお
り、他端部がこの第２アーム45の中間部に固定されてい
る。また、第１アーム43および第２アーム45の側面に第
１ガイド部材48および第２ガイド49部材が設けられてお
り、これらガイド部材48、49はワイヤ47がスライド可能
にガイドしている。また、昇降軸42には直交ガイド50が
設けられており、ワイヤ47は第１回転軸41を境にしてこ
のガイド50によって鉛直方向に向きが変えられ、昇降軸
41に向かってガイドされている。

【００４２】このようにすれば、支持体を昇降軸とした
場合でも支持体に付勢部材21、オーバーラン検出部28を
配設することができる。図８は請求項９記載の発明に係
る水平多関節ロボットのアーム動作規制機構の一実施例
を示す図である。本実施例では、ワイヤ18およびガイド
部材(但し、ガイド部材は図示していない)を第１、２ア
ーム13、15の両側面に設けているので、アーム13、15が
一方側に動作する場合(正回転Ｒ₁)でも他方側に動作す
る場合(負回転Ｒ₂)にもその動作範囲を容易に規制する
ことができる。なお、同図中、51、52は正回転方向およ
び負回転方向に設けられたオーバーラン検出部である。

【００４３】図９は請求項10記載の発明に係る水平多関
節ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を示す図で
ある。本実施例では、ロボット本体に水平多関節ロボッ
トが一対設けられている場合を示している。なお、多関
節ロボットの構成は請求項１または２記載の発明と同様
であるため、詳述しない。本実施例では、ロボット本体
70に取り付けられた支持体11側のワイヤ18を連結して両
ロボットアームの動作範囲を規制している。この場合に
は、正回転と負回転どちらの方向にも動作範囲を制限す
ることができる。

【００４４】すなわち、双腕ロボットにおいて、左右の
ワイヤ18を左右アーム13の支持体11の間でつなると、干
渉回避用リミットとして応用できる。例えば同図（ｂ）
のように右アームが左方向動くと、ワイヤ18は右アーム
13側へスライドするので、左アーム13の動作自由度は少
なくなり、結果的に左右アームの衝突が避けられること
になる。さらに、左右アーム13の支持体11間にオーバラ
ン検出部28を設ければ、アーム毎の動作範囲を制限する
ことができる。本実施例では、このように構成されてい
るため、両ロボットのアーム13、15同士が干渉するのを
防止でき、両ロボットの第１アーム13および第２アーム
15の動作範囲を容易に規制することができる。この結
果、ソフトリミットに比べて信頼性を向上させることが
できる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１アー
ムおよび第２アームの動作範囲を容易に規制することが
できる。また、この規制をワイヤで行なっているので、
構成を非常に簡単なもにすることができ、そのコストを
低減することができるとともに、ソフトリミットに比べ
て信頼性を向上させることができる。請求項２記載の発
明によれば、第１および第２アームの動作範囲を広くさ
せるためには、ワイヤ長を長くし、第１および第２アー
ムの動作範囲を狭くさせるためには、ワイヤ長を短くす
れば、簡単にその動作範囲を調整できる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、当接部材を
オーバーランスイッチに当接させることでアームの動作
範囲を検出することができるとともに、当接部材をスト
ッパに当接させることでアームの動作範囲を規制するこ
とができ、規制機構の使用性能を向上させることができ
る。また、ワイヤを支持体側に付勢しているので、ワイ
ヤが弛むのを防止することができ、ストッパの途中にオ
ーバーランスイッチとストッパを配設することができ
る。請求項４記載の発明によれば、当接部材がストッパ
に当接する前に電気的にアームを停止させることがで
き、ワイヤが劣化するのを防止することができる。請求
項５記載の発明によれば、回転軸部分でのワイヤの動き
をスムーズにすることができる。

【００４７】請求項６記載の発明によれば、アームの動
作領域の境界を直線にすることができ、有効動作範囲を
広げることができる。請求項７記載の発明によれば、第
１アームと第２アームの長さが異なっても、アーム操作
領域の境界をほぼ直線にすることができ、有効動作範囲
が広げることができる。請求項８記載の発明によれば、
支持体を昇降軸とした場合でも支持体に付勢部材等を配
設することができる。請求項９記載の発明によれば、ア
ームが一方側に動作する場合(正回転)でも他方側に動作
する場合(負回転)にもその動作範囲を容易に規制するこ
とができる。請求項10記載の発明によれば、ロボットの
アーム同士が干渉するのを防止することができ、両ロボ
ットの第１アームおよび第２アームの動作範囲を容易に
規制することができる。この結果、ソフトリミットに比
べて信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１または２記載の発明に係る水平多関節
ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を示す図であ
る。

【図２】(ａ)は一実施例の動作領域が作動するアームを
示す図、(ｂ)はワイヤが伸びきってアームの作動が規制
された状態を示す図である。

【図３】請求項３または４記載の発明に係る水平多関節
ロボットのアーム動作規制機構の一実施例を示す図であ
り、(ａ)はアームが待機状態にあるときのワイヤの端部
側の状態を示す図、(ｂ)は当接部材がオーバーランスイ
ッチに当接した状態を示す図、(ｃ)は当接部材がストッ
パーに当接した状態を示す図である。

【図４】請求項５記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例を示す図であり、(ａ)
はその平面図、(ｂ)はその側面図である。

【図５】請求項６記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例を示す図であり、(ａ)
はその概略構成図、(ｂ)はそのアーム長さと回転角を示
した図である。

【図６】請求項７記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例の概略構成図である。

【図７】請求項８記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例を示す図である。

【図８】請求項９記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例の概略構成図である。

【図９】請求項10記載の発明に係る水平多関節ロボット
のアーム動作規制機構の一実施例を示す図であり、(ａ)
は待機状態を示す図、(ｂ)は作動状態を示す図である。

【図10】従来のアームの作動範囲を示す図である。

【符号の説明】

11 支持体 12、32、41 第１回転軸 13、31、43 第１アーム 14、34、44 第２回転軸 15、33、45 第２アーム 18、47 ワイヤ 19、48 第１ガイド部材(ガイド部材) 20、49 第２ガイド部材(ガイド部材) 21 付勢部材 22 ストッパー 23 当接部材 24 オーバーランスイッチ 26、32 第１回転体 27、34 第２回転体 50 直交ガイド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体と、 該支持体に回転自在に設けられた第１回転軸と、 基端部が第１回転軸に取付けられた第１アームと、 該第１アームの先端部に第２回転軸を介して回転自在に
   取付けられた基端部を有し、先端部が自由端を構成する
   第２アームと、 を有する水平多関節ロボットに備えられ、第１アームお
   よび第２アームの動作範囲を規制するアーム動作規制機
   構において、 前記支持体から第１回転軸の側面、第１アームの側面、
   第２回転軸の側面を介して第２アームの側面の所定箇所
   まで延在するワイヤと、 第１アームおよび第２アームの側面に設けられ、該ワイ
   ヤをスライド可能なようにガイドするガイド部材と、を
   有し、 前記ワイヤが伸びきった状態を第１アームおよび第２ア
   ームの動作規制位置に設定したことを特徴とする水平多
   関節ロボットのアーム動作規制機構。
2. 【請求項２】前記ワイヤ長を調整する調整手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の水平多関節ロボットの
   アーム動作規制機構。
3. 【請求項３】前記支持体に取付けられるとともに、ワイ
   ヤの端部に固定され、該ワイヤを支持体側に付勢する付
   勢部材と、 支持体の所定箇所に設けられたストッパーと、 ワイヤの端部側に設けられた当接部材と、 ストッパーに対してワイヤ端部側に位置するように支持
   体に設けられ、ストッパーが当接、離隔するオーバーラ
   ンスイッチと、 を有し、ワイヤが常時付勢部材によって付勢されるとと
   もに、アームの動作に伴ってワイヤが伸びたときに、当
   接部材がオーバーランスイッチに当接した後、ストッパ
   ーに当接してアームの動作を規制することを特徴とする
   請求項１または２記載の水平多関節ロボットのアーム動
   作規制機構。
4. 【請求項４】前記オーバーランスイッチに当接部材が当
   接したときに、該スイッチの出力信号に基づいて第１お
   よび第２回転軸の作動を停止させる停止手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の水平多関節
   ロボットのアーム動作規制機構。
5. 【請求項５】前記第１回転軸と第２回転軸の各同心円上
   に、その外周がワイヤをガイドする第１および第２回転
   体を設け、これら第１および第２回転体の高さを同じに
   したことを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の水平
   多関節ロボットのアーム動作規制機構。
6. 【請求項６】前記ワイヤが第１回転体の外周面上で余分
   に１回転することを特徴とする請求項５記載の水平多関
   節ロボットのアーム動作規制機構。
7. 【請求項７】第１回転体の半径を第２回転体の半径の定
   数倍とし、該定数倍を第１アーム長と第２アーム長の比
   から算出される値に設定したことを特徴とする請求項５
   または６記載の水平多関節ロボットのアーム動作規制機
   構。
8. 【請求項８】前記ワイヤを第１回転軸を境にして鉛直方
   向に向きを変え、支持体に向かってガイドする直交ガイ
   ドを有することを特徴とする請求項３〜７何れかに記載
   の水平多関節ロボットのアーム動作規制機構。
9. 【請求項９】前記ワイヤおよびガイド部材が第１および
   第２アームの両側面に設けられたことを特徴とする請求
   項１〜５何れかに記載の水平多関節ロボットのアーム動
   作規制機構。
10. 【請求項10】請求項１記載の水平多関節ロボットを一対
    有する双腕型の水平多関節ロボットであって、前記支持
    体側のワイヤを連結したことを特徴とする水平多関節ロ
    ボットのアーム動作規制機構。