JPS61208512A - ロボツト - 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〕 この発明は、ロボットが原点復帰可能領域内にあるかど
うかを自動的にチェックできるロボットに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第５図は従来の水平２関節ロボット（２）を示す斜視図
であ見回において（１）は第１アーム、（２）は第２ア
ーム、（３）は第１駆動部、（４）は第２駆動部である
。第６図はこの駆動部（３）の断面図であり２図におい
て（５）はアーム（１’ｌを駆動させるモータ、（６）
はモータ（５）の動力を伝達する減速機、（７）は駆動
軸、（８）はモータ（５）の回転角度を検出するエンコ
ーダ、（９）は駆動軸（７）を支持する部材００に固定
されたリミットスイッチ、　ａｔ＋は駆動軸（７）に取
シ付けられた信号板である。第１図はこの信号板ａυと
リミットスイッチ（９）の配置を示す断面図であ９２図
において（９ａ）は原点ドグ用のリミットスイッチ、　
（９ｂ）、（９ｃ）は正負両方向のオーバーラン回転防
止用のリミットスイッチであり、この３つのリミットス
イッチは信号板ａυが駆動軸（７）の回転に従って回転
することによりそれぞれＯＮまたはＯＦＦとなる。

次に動作について説明する。上記のロボットが上記第１
駆動部（３）、第２駆動部（４）の順で原点復帰すると
して、第１駆動部（３）を例にとって説明する。

第８図はアームｆｉｌ、　＋２１が駆動部＋３１．　＋
４１を中心として回転したときのロボットを第５図の上
方向から見た時の移動範囲を示し、第８図の実線で示し
たアーム位置をそれぞれ回転角０の位置とし２反時計回
υを回転の正方向２時計回りを回転の角方向とする。第
８図（、）の斜線部は第２アーム（２）先端部の可動範
囲、第８図（ｂ）の斜線部は２本のアーム（１）。

（２）が通過する領域をそれぞれ示している。第９図は
この領域内におけるアーム＋１１及びアーム（２）の位
置とそれに対応する第１駆動部（３）の信号板０１）の
回転位置３例を示し、第９図（ａ）はアーム（１）の原
点近傍位置、第９図（ｂ）はアーム（１）が原点よシ負
方向に回転した時の位置、第９図（Ｃ）はアーム（１）
が原点より正方向に回転した時の位置を示し、第９図（
ｄ）。

（θ）、　（ｆ）はそれぞれの場合における信号板ａυ
の配置を示す図である。第１０図は駆動軸（７）の回転
角度とリミットスイッチ信号及びエンコーダ信号との関
係を示すもので、第１０図（ａ）、第１０図（ｂ）、第
１０図（Ｃ）はそれぞれ負方向のオーバーラン防止用の
リミットスイッチ（９ｃ）　、原点ドグ用のリミットス
イッチ（９ａ）　、正方向のオーバーラン防止用のリミ
ットスイッチ（９ｂ）を信号板が通過するときの信号を
示し、第１０図（ｄ）はインクリメンタル方式のエンコ
ーダ（８）が１回転に１個発生する基準ゼロ信号である
。

ここで、アームを原点復帰する時には、まず負方向に駆
動軸（７）を回転させ、最初に受ける信号が原点ドグ用
リミットスイッチ（９ａ）の信号か角方向オーバーラン
用リミットスイッチ（９ｃ）の信号かを判断し、負方向
オーバーラン用リミットスイッチ（９Ｃ）の信号である
場合には直ちに正方向に回転し。

原点ドグ用リミットスイッチ（９ａ）の信号がＯＮすれ
ば減速し、Ｏ’ＦＦ’した直後に一旦停止させ、再び負
方向に回転させ原点ドグ用リミットスイッチ（９ａ）の
信号を受ける。こうしていずれの場合も、負方向回転中
に原点ドグ用リミットスイッチ（９ａ）の信号を受ける
ようにし、信号を受けると直ちに減速し、原点ドグ用リ
ミットスイッチ（９ａ）がＯＦＦになつた直後に発生す
る最初の基準ゼロ信号（第１０図（ｄ））を受けて、モ
ータ（５）を停止する。

以上のように従来のロボットはリミットスイッチによっ
て原点の絶対位置をほぼ検出しエンコーダによって原点
を正確に求めるという一定のシーケンスによって可動範
囲の任意の位置からでも一意的に原点が得られるように
なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のロボットは上記のようなシーケンスで原点復帰す
るので、その動作は原点復帰中の通過領域内における障
害物の有無とは無関係に行なわれ。

障害物がある場合にはそれを回避できず、また接触を避
けるためにはあらかじめ障害物を排除しておくことが必
要で２作業領域のレイ、アウト構成上制約が多いなどの
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、アームが障害物と接触しないで原点復帰でき
る領域にあるかどうかを自動的にチェックして、アーム
と障害物との接触を防ぐことの出来るロボットを得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るロボットは、定められたジ−タンスに従
って原点復帰する際に、原点復帰開始位置が、ロボット
と障害物とが接触しない領域内にあるかどうかを判断す
るだめの原点復帰可能領域判断用リミットスイッチとそ
れを開閉する突出体を、少なくとも１つの駆動部に備え
、その発生する信号により原点復帰可能かどうか判断す
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、アームの原点復帰のシーケンスが
始まると、アームが障害物と接触しないで原点復帰でき
る位置にある時、駆動部に設けられた原点復帰可能領域
判断用リミットスイッチが発する信号により原点復帰可
能領域にあることを判断しアームの原点復帰が開始され
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図によって説明する。第１
図において、αりは駆動軸（７）の支持部材（ｌ［）に
取り付けられた原点復帰可能領域判断用リミツトスイツ
チ、（Ｉりは駆動軸（７）に取シ付けられ、上記リミッ
トスイッチ餞を通過する突出体であり、この断面図を第
２図に示す。

第３図は、上記のように構成されたロボットの動作領域
内に障害物がある場合の第１アーム＋１１及び第２アー
ム（２）の位置と、それに対応する第１駆動部（３）の
突出体α荀の回転位置と原点復帰可能領域判断用リミッ
トスイッチ崗との関係を３例示す。

なお、この実施例において突出体の一端面■は第１アー
ムｆｌ）と同位置にあるものとする。図においてロボッ
トが第２アーム（２）の回転角にかかわらず障害物０！
９と接触せずに原点復帰できる領域は、第１アーム（１
）の位置が正方向には第３図（ｂ）を限界とし、負方向
には第３図（Ｃ）を限界とする範囲であシ。

それぞれの限界における突出体（１４＋の位置は夫々第
３図（ｅ）、第３図（ｆ）で示され、突出体の形状は一
端面翰と他端面シυで規定でき、この領域内では第１駆
動軸（７）の回転に伴なって突出体０→はリミットスイ
ッチＱ３を通過するが、そのときの信号は第１０図（ｅ
）で示される。次に、第１アーム（１）が第３図（ａ）
に示すような位置から原点復帰する場合、上記の第３図
（ｂ）、第３図（Ｃ）を限界とする原点復帰可能領域内
ではないので、突出体０４）はリミットスイッチａ３を
通過しない。この様な場合第１アーム＋１１は例えばイ
ンターロックがかかり静止している。その後障害物（１
１を回避しながら手動で原点復帰可能領域内まで第１ア
ームＴｌ）を移動させ原点復帰を再開すると従来のシー
ケンスに従って原点復帰する。

なお、突出体Ｉの形状すなわち障害物と接触しないで原
点復帰できる領域の設定は、利用者が障害物の位置等に
よシ行なうものである。

なお、上記実施例では第１駆動部（３）に取り付けた原
点復帰可能領域判断用リミットスイッチ０によって、第
２アーム（２）の位置にかかわらずロボットが原点復帰
できる領域を設定したが、第２駆動部（４）に同様のリ
ミットスイッチと突出体を取り付けることによって第１
アーム（１）の位置にかかわらず原点復帰できる領域を
設定することができる。

第２アーム（２）が第４図に示すような位置にあるとき
、障害物（１５１と接触せずに原点復帰することが可能
であシ、そのような第２アーム（２）の回転角の範囲か
らあらかじめわかるので、それを第２駆動部に取シ付け
るリミットスイッチと突出体によシ検出可能にすればよ
い。また両部動部＋３１．　＋４１に同時にこのような
リミットスイッチを取シ付ければ原点復帰可能領域は、
それぞれのリミットスイッチによって検出される第１ア
ーム（１）、第２アーム（２）の回転角の範囲から決ま
る単独の領域を加え合せたものとなり、よシ広く設定す
ることができる。

また上記実施例においては、アームが原点復帰可能領域
にない時、インターロックがかかるものとしたが、これ
にこだわるものでは無く、ロボットの利用方法によって
例えばブザーを鳴らすなどでも良い。

また上記実施例では障害物Ｑ５１の位置を限定したが、
障害物が原点復帰の可能な作業領域内のいかなる位置に
あっても、それに応じた原点復帰可能領域はあらかじめ
わかるので、この領域を規定する突出体ａ４の形状を決
めることができる。また。

突出体Ｉの形状は、原点復帰可能領域を規定するもので
あれば良く、この実施例にこだわるものでは無い。

また、原点復帰可能領域判断用リミットスイッチと突出
体の位置関係は逆でも良い。

また上記実施例では水平２関節ロボットについて説明し
たが、水平多関節ロボットや垂直多関節ロボット、その
他のロボットについても、上記実施例と同様に少なくと
も１つの駆動部にリミットスイッチと突出体を新たに設
けることによシ簡単に原点復帰可能領域を設定すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば駆動軸の支持部材と駆
動軸のどちらか一方に原点復帰可能領域判断用リミット
スイッチ、他方に上記原点復帰可能領域判断用リミット
スイッチを開閉する突出体を備え、この開閉信号により
障害物と接触しない領域にあるかどうか判断できるよう
にしたので。

アームと障害物との接触を避けることが出来、また障害
物を動作領域から排除するというレイアウト上の複雑な
手間を省けるロボットが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図及び第１０図（ｅ）はこの発明の一実施
例に係る図で、第１図はロボットの駆動部の断面図、第
２図はリミットスイッチと突出体の配置図、第３図（ａ
）、　（ｂ）、　（Ｃ）はアームと障害物の関係を示す
説明図、第３図（４）、　（ｅ）、　（ｆ）はそれぞれ
第３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）に対応した原点復帰
可能領域判断用リミットスイッチと突出体の位置関係を
示す説明図、第４図は第１アームの位置にかかわらず原
点復帰できるアーム位置の説明図、第１０図（ｅ）は原
点復帰可能領域を示す信号図である。 第５図〜第１０図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ
）は従来のロボットに係る図で、第５図はロボットの概
観を示す斜視図、第６図はロボットの駆動部の断面図、
第７図はリミットスイッチと信号板の配置図、第８図（
ａ）は第１アームの動作領域図、第８図（ｂ）は第２・
アームも含む動作領域図、第９図（ａ）〜（Ｑ）はアー
ムの位置を示す図、第９図（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ第
９図（ａ）〜（Ｃ）に対応した信号板の位置を示す説明
図、第′簿υ １０図（ａ）〜（Ｃ）は３個のリミットスイッチの信号
図。 第１０図（ｄ）はエンコーダの基準ゼロ信号を示す信号
図である。 （旧・・第１アーム、（２）・・・第２アーム、（３）
・・・第１駆動部、（５）・・・モータ、（７）・・・
駆動軸、　（１１・・・支持部材。 α東・・・原点復帰可能領域判断用リミットスイッチ。 Ｉ・・・突出体、（ハ）・・・ロボット。 なお２図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アーム及びこのアームを駆動するためのモータとこのモ
   ータの動力を上記アームに伝達する駆動軸とこの駆動軸
   を支持する支持部材とを備えた上記アームの駆動部を有
   し、一定のシーケンスに従つて自動的に上記アームの原
   点復帰を行なうロボットにおいて、上記支持部材と駆動
   軸のどちらか一方に原点復帰可能領域判断用リミットス
   イッチ、他方に上記原点復帰可能領域判断用リミットス
   イッチを開閉する突出体を備え、上記アームが障害物に
   接触しないで原点復帰できる領域内にある時、上記原点
   復帰可能領域判断用リミットスイッチが発する信号によ
   り上記アームの原点復帰を行なうようにしたロボット。