JPH10296680A - Buckling prevention mechanism and articulated robot with buckling prevention mechanism - Google Patents
Buckling prevention mechanism and articulated robot with buckling prevention mechanismInfo
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- JPH10296680A JPH10296680A JP12314397A JP12314397A JPH10296680A JP H10296680 A JPH10296680 A JP H10296680A JP 12314397 A JP12314397 A JP 12314397A JP 12314397 A JP12314397 A JP 12314397A JP H10296680 A JPH10296680 A JP H10296680A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として引っ張り
荷重を受ける機械要素、特に多関節型ロボットのリンク
が異常な外力によって過大な圧縮荷重を受けて座屈する
のを防止する機構、および前記機構を備えた多関節ロボ
ットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanism for preventing a mechanical element mainly receiving a tensile load, in particular, a link of an articulated robot from being buckled by an excessive compressive load due to an abnormal external force, and the mechanism. The present invention relates to a multi-joint robot provided with.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、多関節ロボット例えば、手首部姿
勢保持機構を有する多関節ロボットは図６のようになっ
ている。図において、１は物品の積み上げを主な用途と
する多関節ロボットであり、２はその胴部である。３は
下腕であり、胴部２に軸２ａを介して回動自在に取り付
けられている。４は上腕であり、下腕３に軸３ａを介し
て回動自在に取り付けられている。５は手首部であり、
上腕４に軸４ａを介して回動自在に取り付けられてい
る。胴部２と下腕３には図示しない駆動部が取り付けら
れ、それぞれ下腕３と上腕４を駆動する。６は第１のリ
ンクであり、７は第２のリンクであり、また８は第３の
リンクである。第１のリンク６は、軸２ｂを介して胴部
２に回動自在に取り付けられ、軸６ａを介して第２のリ
ンク７と回動自在に連結している。第２のリンク７は、
下腕３に軸３ａを介して回動自在に取り付けられてい
る。第３のリンク８は、第２のリンク７に軸７ａを介し
て回動自在に取り付けられ、軸８ａを介して手首部５と
回動自在に連結している。胴部２と、下腕３と、第２の
リンク７と、第１のリンク６から第１の平行リンク機構
９が構成され、上腕４と、手首部５と、第３のリンク８
と、第２のリンク７から第２の平行リンク機構１０が構
成される。このように手首部５は第１の平行リンク機構
９及び第２の平行リンク機構１０を介して胴部２と連結
しているので、下腕３及び上腕４の姿勢にかかわらず、
胴部２に対して一定の姿勢を保つ。多関節ロボット１は
物品の積み上げを目的とするロボットなので、手首部５
には前記物品の重量が下向きに加わる場合が多い。その
ため、第１のリンク６と第３のリンク８には引っ張り荷
重が加わる場合が多い。2. Description of the Related Art Conventionally, an articulated robot, for example, an articulated robot having a wrist posture holding mechanism is as shown in FIG. In the figure, 1 is an articulated robot mainly used for stacking articles, and 2 is its trunk. Reference numeral 3 denotes a lower arm, which is rotatably attached to the body 2 via a shaft 2a. Reference numeral 4 denotes an upper arm, which is rotatably attached to the lower arm 3 via a shaft 3a. 5 is a wrist,
It is rotatably attached to the upper arm 4 via a shaft 4a. A drive unit (not shown) is attached to the body 2 and the lower arm 3 to drive the lower arm 3 and the upper arm 4, respectively. 6 is a first link, 7 is a second link, and 8 is a third link. The first link 6 is rotatably attached to the body 2 via the shaft 2b, and is rotatably connected to the second link 7 via the shaft 6a. The second link 7
It is rotatably attached to the lower arm 3 via a shaft 3a. The third link 8 is rotatably attached to the second link 7 via a shaft 7a, and is rotatably connected to the wrist 5 via the shaft 8a. The trunk 2, the lower arm 3, the second link 7, and the first link 6 constitute a first parallel link mechanism 9, and the upper arm 4, the wrist 5, and the third link 8
And the second link 7 constitutes the second parallel link mechanism 10. As described above, since the wrist 5 is connected to the trunk 2 via the first parallel link mechanism 9 and the second parallel link mechanism 10, regardless of the posture of the lower arm 3 and the upper arm 4,
Maintain a constant posture with respect to the trunk 2. Since the articulated robot 1 is a robot for stacking articles, the wrist 5
In many cases, the weight of the article is added downward. Therefore, a tensile load is often applied to the first link 6 and the third link 8.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、次の様な問題があった。何らかの異常によって、手
首部５に上向きの力が加わった場合、例えば、ロボット
が何かに衝突した場合、第１のリンク６及び第３のリン
ク８に過大な圧縮力が加わって、第１のリンク６及び第
２のリンク８が座屈して変形または破損するという問題
があった。これに対して、第１のリンク６及び第２のリ
ンク８の断面積を大きくして座屈強度を向上させると、
重量増や駆動部の負荷の増加の点で不都合が生じる問題
もあった。そこで本発明は、多関節ロボットのリンクが
異常な外力によって過大な圧縮荷重を受けた時に、この
圧縮荷重を検出して、前記多関節ロボットの運転を停止
し、前記リンクの変形及び破損を防止する座屈防止機構
を提供することを目的とする。However, the prior art has the following problems. When an upward force is applied to the wrist portion 5 due to some abnormality, for example, when the robot collides with something, an excessive compressive force is applied to the first link 6 and the third link 8 and the first link 6 There has been a problem that the link 6 and the second link 8 buckle and deform or break. On the other hand, if the cross-sectional area of the first link 6 and the second link 8 is increased to improve the buckling strength,
There was also a problem that inconvenience was caused in terms of an increase in weight and an increase in the load on the drive unit. Therefore, the present invention detects the compression load when the link of the articulated robot receives an excessive compression load due to an abnormal external force, stops the operation of the articulated robot, and prevents the deformation and breakage of the link. It is an object of the present invention to provide a buckling prevention mechanism.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、ケースと、一端を前記ケースの外に突出
させて前記ケース内で摺動するシャフトと、前記ケース
と前記シャフトの間に挟設され圧縮荷重を受ける弾性体
と、前記シャフトの前記ケースに対する摺動を検出する
検出器から座屈防止機構を構成して、多関節ロボットの
リンクに取り付ける。また、フレームと、前記フレーム
に回転自在に支持された揺動アームと、前記フレームに
固定され、前記揺動アームの回転を規制するストッパ
と、前記フレームに固定され、前記揺動アームを前記ス
トッパに押し当てるバネ機構と、前記揺動アームが、前
記ストッパから離れるのを検出する検出器とから座屈防
止機構を構成して、多関節ロボットのリンクに取り付け
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a case, a shaft having one end protruding out of the case, and sliding in the case; A buckling prevention mechanism is constituted by an elastic body interposed therebetween and receiving a compressive load, and a detector for detecting sliding of the shaft with respect to the case, and attached to a link of the articulated robot. Also, a frame, a swing arm rotatably supported by the frame, a stopper fixed to the frame, which restricts rotation of the swing arm, and a stopper fixed to the frame, and And a detector for detecting that the swing arm is separated from the stopper, and is attached to the link of the articulated robot.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す座
屈防止機構の断面図である。図において、２０は座屈防
止機構であり、この座屈防止機構２０は、ケース２１
と、シャフト２２と、圧縮バネなどの弾性体２３と、リ
ミットスイッチなどの検出器２４とから成る。シャフト
２２はケース２１の中で摺動自在に支持され、その一方
端をケースの外に突出させ、他方端とケース２１の間に
は弾性体２３が挟設されている。シャフト２２は、弾性
体２３によってケース２１の左端に押し付けられてい
る。検出器２４はケース２１の左端に取り付けられ、シ
ャフト２１に押圧されている。シャフト２２とケース２
１は外部装置との接続部（図示しない）を持ち、シャフ
ト２２の長さ方向に引っ張りまたは圧縮荷重を受ける。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a buckling prevention mechanism according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 20 denotes a buckling prevention mechanism.
, A shaft 22, an elastic body 23 such as a compression spring, and a detector 24 such as a limit switch. The shaft 22 is slidably supported in the case 21, one end of which protrudes out of the case, and an elastic body 23 is interposed between the other end and the case 21. The shaft 22 is pressed against the left end of the case 21 by the elastic body 23. The detector 24 is attached to the left end of the case 21 and is pressed by the shaft 21. Shaft 22 and case 2
1 has a connection portion (not shown) with an external device, and receives a tensile or compressive load in the longitudinal direction of the shaft 22.
【０００６】次にこの座屈防止機構２０の機能を説明す
る。座屈防止機構２０が引っ張り荷重を受ける時、シャ
フト２２はケース２１の左端に当たるので、ケース２１
に対して変位しない。すなわち座屈防止機構２０の長さ
は変化しない。また検出器２４は、シャフト２２に押圧
されている。逆に座屈防止機構２０が圧縮荷重を受ける
時、弾性体２３の反力より小さな圧縮荷重に対しては、
シャフト２２はケース２１に対して変位しない。弾性体
２１の反力より大きな圧縮力が加わると、シャフト２２
は弾性体２３を圧縮して図の右側に動き、検出器２４か
ら離れる。このようにして検出器２４はシャフト２２の
動きを検出する。このように座屈防止機構２０は、引っ
張り荷重または所定の値より小さい圧縮荷重に対しては
変化せず、所定の値より大きい圧縮荷重を受けるとシャ
フト２２が動き、検出器２４がそれを検出する機能を持
っている。したがって座屈防止機構２０を機械要素の中
に組み込んで荷重を受けるようにすると、圧縮荷重を受
けた時に機械の制御部に電気信号を送り機械の運転を停
止させ、圧縮荷重によるこの機械要素の変形破損を防ぐ
ことができる。また座屈防止機構２０は、このように部
品点数が少なく、簡単な機構なので信頼性も高い。なお
弾性体２３は所定の性能が得られれば、材質や形状は問
わない。。また、検出器２４はシャフト２２のケース２
１に対する変位を検出できる装置であれば、他の装置で
あってもよい。検出器２４の取り付ける位置も、シャフ
ト２２のケース２１に対する変位を検出できる位置であ
れば、他の位置を選んでもよい。Next, the function of the buckling prevention mechanism 20 will be described. When the buckling prevention mechanism 20 receives a tensile load, the shaft 22 comes into contact with the left end of the case 21.
No displacement with respect to. That is, the length of the buckling prevention mechanism 20 does not change. The detector 24 is pressed by the shaft 22. Conversely, when the buckling prevention mechanism 20 receives a compressive load, for a compressive load smaller than the reaction force of the elastic body 23,
The shaft 22 does not move with respect to the case 21. When a compression force greater than the reaction force of the elastic body 21 is applied, the shaft 22
Compresses the elastic body 23 and moves to the right in the figure, and moves away from the detector 24. Thus, the detector 24 detects the movement of the shaft 22. As described above, the buckling prevention mechanism 20 does not change with respect to the tensile load or the compressive load smaller than the predetermined value. When the compressive load larger than the predetermined value is received, the shaft 22 moves, and the detector 24 detects this. Have the ability to Therefore, if the buckling prevention mechanism 20 is incorporated into a mechanical element to receive a load, an electric signal is sent to a control unit of the machine when the compressive load is received to stop the operation of the machine, and the mechanical load of the mechanical element due to the compressive load is reduced. Deformation damage can be prevented. Further, the buckling prevention mechanism 20 has a small number of components and is a simple mechanism, and thus has high reliability. The material and shape of the elastic body 23 are not limited as long as the predetermined performance is obtained. . The detector 24 is the case 2 of the shaft 22.
Other devices may be used as long as they can detect the displacement with respect to 1. The position where the detector 24 is attached may be any other position as long as the position where the displacement of the shaft 22 with respect to the case 21 can be detected.
【０００７】図２は、本発明の第２の実施例を示す座屈
防止機構を取り付けた多関節ロボットの側面図である。
基本的な構成は従来技術で説明した多関節ロボットと同
じなので異なる部分について説明する。図において、３
０は物品の積み上げを主な用途とする座屈防止機構付き
多関節ロボットである。第１のリンク６は、上部リンク
６Ｕと座屈防止機構２０と下部リンク６Ｌからなる。す
なわち上部リンク６Ｕはケース２１に結合し、下部リン
ク６Ｌはシャフト２２に結合している。座屈防止機構２
０の図示しない検出器は座屈防止機構付き多関節ロボッ
ト３０の図示しない制御装置に接続されている。座屈防
止機構付き多関節ロボット３０は物品の積み上げを目的
とするロボットなので、手首部５には前記物品の重量が
下向きに加わる場合が多い。そのため、第１のリンク６
と第３のリンク８には引っ張り荷重が加わる場合が多
い。ところが異常な場合、例えば物品を置くべき位置に
既に別の物体があった場合、座屈防止機構付き多関節ロ
ボット３０は前記物品を所定の高さに置くために、前記
物品を前記物体に押しつける様な動作をする。この時、
手首部５は前記物体から上向きの反力を受けるので、第
１のリンク６と第３のリンク８には圧縮荷重が加わる。
第１のリンク６に圧縮荷重が加わると、座屈防止機構２
０が動作して電気信号を座屈防止機構付き多関節ロボッ
ト３０の前記制御装置に伝え、座屈防止機構付き多関節
ロボット３０の動作を停止させる。このようにして第１
のリンク６と第３のリンク８には異常時にも、大きな圧
縮荷重が加わらない。過大な圧縮力が加わらない時は、
座屈防止機構２０の外形は変化しないから、第１のリン
ク６の長さも変化しないので、手首部５の位置と姿勢も
変化しない。したがって座屈防止機構２０は座屈防止機
構付き多関節ロボット３０の精度を損なわない。なお、
座屈防止機構２０は、第３のリンク８に取り付けてもよ
い。FIG. 2 is a side view of an articulated robot having a buckling prevention mechanism according to a second embodiment of the present invention.
Since the basic configuration is the same as that of the articulated robot described in the related art, different parts will be described. In the figure, 3
Reference numeral 0 denotes an articulated robot with a buckling prevention mechanism mainly used for stacking articles. The first link 6 includes an upper link 6U, a buckling prevention mechanism 20, and a lower link 6L. That is, the upper link 6U is connected to the case 21 and the lower link 6L is connected to the shaft 22. Buckling prevention mechanism 2
The detector 0 (not shown) is connected to a control device (not shown) of the articulated robot 30 with a buckling prevention mechanism. Since the articulated robot 30 with a buckling prevention mechanism is a robot for stacking articles, the weight of the article is often added to the wrist 5 downward. Therefore, the first link 6
In many cases, a tensile load is applied to the third link 8. However, in the case of an abnormality, for example, when another object is already located at the position where the article is to be placed, the articulated robot 30 with the buckling prevention mechanism presses the article against the object in order to place the article at a predetermined height. Works like this. At this time,
Since the wrist 5 receives an upward reaction force from the object, a compressive load is applied to the first link 6 and the third link 8.
When a compressive load is applied to the first link 6, the buckling prevention mechanism 2
0 operates to transmit an electric signal to the control device of the articulated robot 30 with the buckling prevention mechanism, and stops the operation of the articulated robot 30 with the buckling prevention mechanism. Thus the first
No large compressive load is applied to the link 6 and the third link 8 even when abnormal. When excessive compression force is not applied,
Since the outer shape of the buckling prevention mechanism 20 does not change, the length of the first link 6 does not change, so that the position and posture of the wrist 5 do not change. Therefore, the buckling prevention mechanism 20 does not impair the accuracy of the articulated robot 30 with the buckling prevention mechanism. In addition,
The buckling prevention mechanism 20 may be attached to the third link 8.
【０００８】図３は、本発明の第３の実施例を示す座屈
防止機構を取り付けた多関節ロボットの側面図である。
図において、５０は座屈防止機構付き多関節ロボットで
ある。５１は胴部であり、設置場所に固定されている。
５２は下腕であり、胴部５１に軸５１ａ回りに回動自在
に取り付けられている。５３は上腕であり、下腕５２の
上端に軸５２ａ回りに回動自在に取り付けられている。
上腕５３の先端には手首部５４が取り付けられている。
手首部５４は上腕５３に対して３軸の回転自由度を有す
る。５５は第１のリンクであり、上腕５３の後部、すな
わち軸５２ａを挟んで、手首部５４の反対側に、軸５３
ａ回りに回動自在に取り付けられ、下腕５２に対向して
いる。５６は第２のリンクであり、軸５５ａで第１のリ
ンク５５に、軸５１ａで胴部５１に、それぞれ回動自在
に取り付けられている。２０は座屈防止機構であり、第
１のリンク５５の中間に取り付けてある。このように、
下腕５２と、上腕５３と、第１のリンク５５と、第２の
リンク５６で平行リンク機構が構成される。第２のリン
ク５６は胴部５１に固定された図示しない駆動モータで
軸５１ａ回りに駆動され、この平行リンク機構を介して
上腕５２を動かす。また下腕５２は、胴部５１に固定さ
れた図示しない別の駆動モータで軸５１ａ回りに駆動さ
れる。手首部５４が上向きに大きな外力を受けると、第
１のリンク５５は過大な圧縮力を受けるが、座屈防止機
構２０がこの圧縮力を検出して、座屈防止機構付き多関
節ロボット５０を停止させる。FIG. 3 is a side view of an articulated robot having a buckling prevention mechanism according to a third embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 50 denotes an articulated robot with a buckling prevention mechanism. Reference numeral 51 denotes a body, which is fixed to the installation location.
Reference numeral 52 denotes a lower arm, which is attached to the body 51 so as to be rotatable around a shaft 51a. An upper arm 53 is attached to an upper end of the lower arm 52 so as to be rotatable around a shaft 52a.
A wrist 54 is attached to the tip of the upper arm 53.
The wrist 54 has three degrees of freedom of rotation with respect to the upper arm 53. Reference numeral 55 denotes a first link, which is located on the rear of the upper arm 53, that is, on the opposite side of the wrist 54 with respect to the shaft 52a.
It is attached rotatably around a and faces the lower arm 52. Reference numeral 56 denotes a second link, which is rotatably attached to the first link 55 by a shaft 55a and to the body 51 by a shaft 51a. Reference numeral 20 denotes a buckling prevention mechanism, which is mounted in the middle of the first link 55. in this way,
The lower arm 52, the upper arm 53, the first link 55, and the second link 56 constitute a parallel link mechanism. The second link 56 is driven around a shaft 51a by a drive motor (not shown) fixed to the body 51, and moves the upper arm 52 via the parallel link mechanism. The lower arm 52 is driven around the shaft 51a by another drive motor (not shown) fixed to the body 51. When the wrist portion 54 receives a large upward external force, the first link 55 receives an excessive compressive force. However, the buckling prevention mechanism 20 detects this compressive force, and the multi-joint robot 50 with the buckling prevention mechanism is detected. Stop.
【０００９】図４は、本発明の第４の実施例を示す座屈
防止機構の断面図である。図において、６０は座屈防止
機構であり、この座屈防止機構６０は、フレーム６１に
揺動アーム６２を軸６３回りに回動自在に取付け、バネ
装置６４とストッパ６５をフレーム６１に固定したもの
である。揺動アーム６２には、取付部６２ａを設け、座
屈防止の対象の部材を回動自在に取り付けられるように
している。バネ装置６４はケース６４ａにシャフト６４
ｂを摺動自在に取付け、ケース６４ａとシャフト６４ｂ
の間に、バネなどの弾性体６４ｃを挟設し、シャフト６
４ｂをケース６４ａの外へ押圧するように構成したもの
である。揺動アーム６２はバネ装置６４によって、スト
ッパ６５に押しつけられる。ストッパ６５は、中央に凹
部を設け、その内部に例えばリミットスイッチなどの検
出器６６を取り付けている。検出器６６は、揺動アーム
６２がストッパ６５から離れるの検出する。FIG. 4 is a sectional view of a buckling prevention mechanism according to a fourth embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 60 denotes a buckling prevention mechanism. The buckling prevention mechanism 60 has a swing arm 62 attached to a frame 61 so as to be rotatable around an axis 63, and a spring device 64 and a stopper 65 fixed to the frame 61. Things. The swing arm 62 is provided with a mounting portion 62a so that a member to be buckled can be rotatably mounted. The spring device 64 includes a shaft 64 on the case 64a.
b is slidably attached to the case 64a and the shaft 64b.
An elastic body 64c such as a spring is sandwiched between
4b is configured to be pressed out of the case 64a. The swing arm 62 is pressed against a stopper 65 by a spring device 64. The stopper 65 has a concave portion in the center, and a detector 66 such as a limit switch is mounted inside the concave portion. The detector 66 detects that the swing arm 62 separates from the stopper 65.
【００１０】次にこの座屈防止機構６０の機能を説明す
る。座屈防止機構６０のフレーム６１を、図示しない座
屈防止の対象機器の所定の場所に固定して、前記対象機
器の圧縮荷重を受ける部材を取付部６２ａに回動自在に
取り付ける。前記部材が引っ張り荷重を受ける時、揺動
アーム６２には軸６３回りに反時計回りのモーメントが
生じ、ストッパ６５に当たって停止する。したがって前
記部材が引っ張り荷重を受けるとき、座屈防止装置６０
は動作しない。前記部材が大きな圧縮荷重を受けると、
揺動アーム６２は、バネ装置６４を押し返しながら、時
計回りに回転して、ストッパ６５から離れる。揺動アー
ム６２がストッパ６５から離れると、検出器６６が動作
して、信号を外部に出力する。Next, the function of the buckling prevention mechanism 60 will be described. The frame 61 of the buckling prevention mechanism 60 is fixed to a predetermined position of a target device (not shown) for preventing buckling, and a member that receives a compressive load of the target device is rotatably mounted on the mounting portion 62a. When the member receives a tensile load, a counterclockwise moment is generated around the shaft 63 on the swing arm 62 and stops against the stopper 65. Thus, when the member is subjected to a tensile load, the buckling prevention device 60
Does not work. When the member receives a large compressive load,
The swing arm 62 rotates clockwise while pushing back the spring device 64, and separates from the stopper 65. When the swing arm 62 separates from the stopper 65, the detector 66 operates to output a signal to the outside.
【００１１】図５は、本発明の第５の実施例を示す座屈
防止機構６０を取り付けた多関節ロボットの側面図であ
る。基本的な構成は従来技術で説明した多関節ロボット
と同じなので異なる部分について説明する。図におい
て、７０は物品の積み上げを主な用途とする座屈防止機
構付き多関節ロボットである。座屈防止機構６０はフレ
ーム６１を胴部２に固定して座屈防止機構付き多関節ロ
ボット７０に取り付けてある。第１のリンク６は、座屈
防止機構６０の取付部６２ａに回動自在に取り付けてあ
る。第１のリンク６に圧縮荷重が加わると、検出器６６
が動作して信号を、座屈防止機構付きロボット７０の図
示しない制御装置に送り、座屈防止機構付きロボット７
０を停止させる。また、第１のリンク６に過大な圧縮力
が加わらないときは、揺動アーム６２は動かないから、
座屈防止機構付きロボット７０の精度に影響はない。な
お座屈防止機構６０は、軸６ａ、または軸７ａ、あるい
は軸８ａのまわりに取り付けてもよい。FIG. 5 is a side view of an articulated robot having a buckling prevention mechanism 60 according to a fifth embodiment of the present invention. Since the basic configuration is the same as that of the articulated robot described in the related art, different parts will be described. In the figure, reference numeral 70 denotes an articulated robot with a buckling prevention mechanism mainly used for stacking articles. The buckling prevention mechanism 60 fixes the frame 61 to the body 2 and is attached to the articulated robot 70 with the buckling prevention mechanism. The first link 6 is rotatably attached to the attachment portion 62a of the buckling prevention mechanism 60. When a compressive load is applied to the first link 6, the detector 66
Operates to send a signal to a control device (not shown) of the robot 70 with the buckling prevention mechanism.
Stop 0. When an excessive compression force is not applied to the first link 6, the swing arm 62 does not move.
There is no effect on the accuracy of the robot 70 with the buckling prevention mechanism. The buckling prevention mechanism 60 may be attached around the shaft 6a, the shaft 7a, or the shaft 8a.
【００１２】前記の第２の実施例および第５の実施例に
おいては、手首部の姿勢を平行リンク機構で一定に保持
する多関節ロボットに本発明を適用した例を、第３の実
施例では、平行リンク機構で上腕を駆動する多関節ロボ
ットに本発明を適用した例を、それぞれ示したが、平行
リンク機構を備えた多関節ロボットであれば、その平行
リンク機構の構成を問わず本発明を適用することができ
る。また平行リンク機構を１組備えた多関節ロボットで
あるか、あるいは複数組の平行リンク機構を備えた多関
節ロボットであるかに係わらず、本発明を適用する事が
出来る。本発明の座屈防止機構を取り付ける平行リンク
機構付き多関節ロボットのリンクは、過大な圧縮力によ
る破損を防止する必要のあるリンクであれば、どのリン
クであってもよい。また、ロボット以外の機械あるいは
構造物に本発明の座屈防止機構を取り付けることもでき
る。In the second and fifth embodiments, the present invention is applied to an articulated robot in which the posture of the wrist is kept constant by a parallel link mechanism. In the third embodiment, the present invention is applied. Examples of applying the present invention to an articulated robot that drives the upper arm with a parallel link mechanism have been described. However, if the articulated robot has a parallel link mechanism, the present invention is applicable regardless of the configuration of the parallel link mechanism. Can be applied. Further, the present invention can be applied regardless of whether the robot is an articulated robot provided with one set of parallel link mechanisms or an articulated robot provided with a plurality of sets of parallel link mechanisms. The link of the articulated robot with the parallel link mechanism to which the buckling prevention mechanism of the present invention is attached may be any link as long as it is necessary to prevent damage due to excessive compressive force. Further, the buckling prevention mechanism of the present invention can be attached to a machine or a structure other than a robot.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果がある。 （１）座屈防止機構に過大な圧縮荷重が加わると、機械
の運転を停止して、機械要素の破損を防止することがで
きる。 （２）ロボットのリンクに座屈防止機構を取り付ける
と、ロボットのリンクは引っ張り荷重および通常動作に
作用する圧縮荷重のみを考慮すればよいので、リンクを
細く、軽量にできる。 （３）ロボットの通常の動作の際の精度を損なわない。 （４）簡単な装置であり、信頼性が高い。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) When an excessive compressive load is applied to the buckling prevention mechanism, the operation of the machine is stopped, and damage to the machine element can be prevented. (2) When the buckling prevention mechanism is attached to the link of the robot, the link of the robot only needs to consider the tensile load and the compressive load acting on the normal operation, so that the link can be made thinner and lighter. (3) Accuracy during normal operation of the robot is not impaired. (4) Simple device and high reliability.
【図１】本発明の第１の実施例を示す座屈防止機構の側
断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a buckling prevention mechanism according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例を示す座屈防止機構付き
多関節ロボットの側面図である。FIG. 2 is a side view of an articulated robot with a buckling prevention mechanism according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施例を示す座屈防止機構付き
多関節ロボットの側面図である。FIG. 3 is a side view of an articulated robot with a buckling prevention mechanism according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４の実施例を示す座屈防止機構の部
分側断面図である。FIG. 4 is a partial side sectional view of a buckling prevention mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５の実施例を示す座屈防止機構付き
多関節ロボットの側面図である。FIG. 5 is a side view of an articulated robot with a buckling prevention mechanism according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】従来技術における多関節ロボットの側面図であ
る。FIG. 6 is a side view of an articulated robot according to the related art.
１：多関節ロボット ２：胴部 ２ａ：軸 ２ｂ：軸 ３：下腕 ３ａ：軸 ４：上腕 ４ａ：軸 ５：手首部 ６：第１のリンク ６ａ：軸 ６Ｕ：上部リンク ６Ｌ：下部リンク ７：第２のリンク ７ａ：軸 ８：第３のリンク ８ａ：軸 ９：第１の平行リンク機構 １０：第２の平行リンク機構 ２０：座屈防止機構 ２１：ケース ２２：シャフト ２３：弾性体 ２４：検出器 ３０：座屈防止機構付き多関節ロボット ５０：座屈防止機構付き多関節ロボット ５１：胴部 ５１ａ：軸 ５２：下腕 ５２ａ：軸 ５３：上腕 ５３ａ：軸 ５４：手首部 ５５：第１のリンク ５５ａ：軸 ５６：第２のリンク ６０：座屈防止機構 ６１：フレーム ６２：揺動アーム ６２ａ：取付部 ６３：軸 ６４：バネ装置 ６４ａ：ケース ６４ｂ：シャフト ６４ｃ：弾性体 ６５：ストッパ ６６：検出器 ７０：座屈防止機構付き多関節ロボット 1: Articulated robot 2: Torso 2a: Axis 2b: Axis 3: Lower arm 3a: Axis 4: Upper arm 4a: Axis 5: Wrist 6: First link 6a: Axis 6U: Upper link 6L: Lower link 7 : Second link 7a: Shaft 8: Third link 8a: Shaft 9: First parallel link mechanism 10: Second parallel link mechanism 20: Buckling prevention mechanism 21: Case 22: Shaft 23: Elastic body 24 : Detector 30: Articulated robot with buckling prevention mechanism 50: Articulated robot with buckling prevention mechanism 51: Torso 51 a: Axis 52: Lower arm 52 a: Axis 53: Upper arm 53 a: Axis 54: Wrist 55: No. 1 link 55a: shaft 56: second link 60: buckling prevention mechanism 61: frame 62: swing arm 62a: mounting portion 63: shaft 64: spring device 64a: case 64b: shaft 64c: elastic body 65: stopper 66: detector 70: buckling prevention mechanism with articulated robot
フロントページの続き (72)発明者 階戸 真一 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内Continuing from the front page (72) Inventor Shinichi Fido 2-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Yasukawa Electric Co., Ltd.
Claims (5)
させて前記ケース内を摺動するシャフトと、前記ケース
と前記シャフトの間に挟設され圧縮荷重を受ける弾性体
と、前記シャフトの前記ケースに対する摺動を検出する
検出器からなることを特徴とする座屈防止機構。1. A case, a shaft having one end protruding out of the case and sliding in the case, an elastic body sandwiched between the case and the shaft and receiving a compressive load, A buckling prevention mechanism comprising a detector for detecting sliding with respect to the case.
構を有する多関節ロボットにおいて、前記平行リンク機
構を構成するリンクのうち、圧縮荷重を受けるリンクを
２分割して、その間に、ケースと、一端を前記ケースの
外に突出させて前記ケース内を摺動するシャフトと、前
記ケースと前記シャフトの間に挟設され圧縮荷重を受け
る弾性体と、前記シャフトの前記ケースに対する摺動を
検出する検出器からなる座屈防止機構を、挟設したこと
を特徴とする多関節ロボット。2. A multi-joint robot having a parallel link mechanism for keeping a posture of a wrist constant, among links constituting the parallel link mechanism, a link receiving a compressive load is divided into two parts, and a case and a case are interposed therebetween. A shaft having one end protruding out of the case and sliding in the case, an elastic body interposed between the case and the shaft and receiving a compressive load, and detecting sliding of the shaft with respect to the case. An articulated robot characterized in that a buckling prevention mechanism consisting of a detector that performs the operation is interposed.
る多関節ロボットにおいて、前記平行リンク機構を構成
するリンクのうち、圧縮荷重を受けるリンクを２分割し
て、その間に、ケースと、一端を前記ケースの外に突出
させて前記ケース内を摺動するシャフトと、前記ケース
と前記シャフトの間に挟設され圧縮荷重を受ける弾性体
と、前記シャフトの前記ケースに対する摺動を検出する
検出器からなる座屈防止機構を、挟設したことを特徴と
する多関節ロボット。3. A multi-joint robot having a parallel link mechanism for driving an arm, of the links constituting the parallel link mechanism, a link receiving a compressive load is divided into two parts, and a case and one end are connected between the two. A shaft protruding out of the case and sliding in the case, an elastic body sandwiched between the case and the shaft and receiving a compressive load, and a detector for detecting sliding of the shaft with respect to the case. An articulated robot characterized by sandwiching a buckling prevention mechanism.
支持された揺動アームと、前記フレームに固定され、前
記揺動アームの回転を規制するストッパと、前記フレー
ムに固定され、前記揺動アームを前記ストッパに押し当
てるバネ機構と、前記揺動アームが、前記ストッパから
離れるのを検出する検出器とからなることを特徴とする
座屈防止機構。4. A frame, a swing arm rotatably supported by the frame, a stopper fixed to the frame to restrict rotation of the swing arm, and a swing arm fixed to the frame. A buckling prevention mechanism comprising: a spring mechanism for pressing the stopper against the stopper; and a detector for detecting that the swing arm is separated from the stopper.
構を有する多関節ロボットにおいて、フレームと、前記
フレームに回転自在に支持された揺動アームと、前記フ
レームに固定され、前記揺動アームの回転を規制するス
トッパと、前記フレームに固定され、前記揺動アームを
前記ストッパに押し当てるバネ機構と、前記揺動アーム
が、前記ストッパから離れるのを検出する検出器とから
なることを特徴とする座屈防止機構を備え、前記フレー
ムを、前記平行リンク機構を構成するリンクのひとつに
固定し、前記揺動アームに、前記平行リンク機構を構成
するリンクのうち、圧縮荷重を受けるリンクを回転自在
に接続したことを特徴とする多関節ロボット。5. A multi-joint robot having a parallel link mechanism for keeping a posture of a wrist constant, a frame, a swing arm rotatably supported by the frame, and the swing arm fixed to the frame, A stopper that restricts the rotation of the spring, a spring mechanism that is fixed to the frame and presses the swing arm against the stopper, and a detector that detects that the swing arm is separated from the stopper. The frame is fixed to one of the links constituting the parallel link mechanism, and the link that receives a compressive load among the links constituting the parallel link mechanism is provided on the swing arm. An articulated robot characterized by being rotatably connected.
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