JPS6125791A - ロボツトア−ムの手動操作装置 - 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） 本発明は、流体圧駆動の産業用ロボットに於いて、ロボ
ットアームを手動で作動させるための操作装置に関する
ものである。

（従来の技術） 流体圧駆動の産業用ロボット、例えば、前後揺動アーム
によって支持された中間可動部材、この中間可動部材に
上下揺動アームを介して支持された先端可動部材、前記
前後揺動アームを前後動させる空圧駆動手段、及び前記
上下揺動アームを十下動させる空圧駆動手段を備えたロ
ボットに於いて、前記二つの空圧駆動手段を手動操作に
よって作動させ、先端可動部材を前後及び上下任意の方
向に移動させるための手動操作装置は、前記二つの空圧
駆動手段の各空圧供給路に介装された電磁弁を操作する
スイッチ、即ち前後揺動アームを前方に揺動させるため
のスイッチ、同アームを後方に揺動させるためのスイッ
チ、前記上下揺動アームを上動させるためのスイッチ、
及び同アームを下動させるためのスイッチを固定の制御
盤上、又はケーブルに接続されたスイッチ盤上に並設し
たものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の操作装置に於いては、四つの並列す
るスイッチから先端可動部材を運動させるべき方向に対
応するスイッチを選択して操作しなければならないばか
りでなく、先端可動部材を前後揺動させると同時に上下
揺動させるために二つのスイッチを同時に操作するよう
なことも非常に困難であった。しかも操作の対象となる
スイッチを視覚で選択し確認の上で操作しなければなら
ないので、操作者は先端可動部材の位置（具体的には先
端可動部材に取り付けられたワークの位置）と制御盤又
はスイッチ盤とに視線を逐次移す必要があり、安全で能
率的な操作を行うことが出来なかった。

（問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記のような従来の問題点を解決するために
成されたものであって、その特徴は、前記のようなロボ
ットに於いて、前記先端可動部材に、水平中立位置に保
持する付勢力に抗して一定範囲内上下揺動自在で且つ中
立位置に保持する付勢力に抗してグリップ軸心の周りに
正逆方向に一定範囲内自転可能なグリップを横向きに突
設し、このグリップの上動によって開路となる第一開閉
弁、下動によって開路となる第二開閉弁、正転によって
開路となる第三開閉弁、及び逆転によって開路となる第
四開閉弁を夫々設け、これら各開閉弁を前記二つの流体
圧駆動手段の手動操作用流体圧供給路に、前記グリップ
の操作方向と前記先端可動部材の運動方向とが一致する
ように介装した点にある。

（作用） 上記のような本発明の手動操作装置に於いては、先端可
動部材から横向きに突出しているグリップを握った手を
、当該先端可動部材を運動させたい方向へ動かす、即ち
上動させるときはグリップを持ち上げ、下動させたいと
きはグリップを押し下げると共に、前方へ移動させたい
ときはグリップを前方へ正転させ、後方へ移動させたい
ときはグリップを逆転させるように動かずことにより、
先端可動部材が希望する方向へ駆動せしめられることに
なる。

勿論、前記グリップに対して上下揺動操作と正逆回転操
作とを同時に行った場合は、先端可動部材はそのグリッ
プの動きに対応する前後上下の合成方向に駆動せしめら
れる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図に於いて、１は垂直軸の周りで回転可能な回転台
であって、基台２上に軸支され且つ基台２内の回転駆動
手段により正逆任意の方向に回転せしめられる。３は中
間可動部材であって、前後揺動アーム４を介して前記回
転台１に前後平行移動可能に支持されている。前記前後
揺動アーム４は、前記回転台１と中間可動部材３と共に
平行回連リンクを形成する、互いに平行な駆動リンク５
と姿勢保持用リンク６とから構成されている。７は先端
可動部材であって、」二下揺動アーム８を介して前記中
間可動部材３に上下平行移動可能に支持されている。前
記上下揺動アーム８は、前記中間可動部材３と先端可動
部材７と共に平行回連リンクを構成する、互いに平行な
駆動リンク９と姿勢保持用リンク１０とから構成されて
いる。１１は、駆動リンク５を介して前後揺動アーム４
を回転台１に対し前後方向に揺動させる空圧モーターで
あって、前記回転台１に取り付けられている。

１２は、駆動リンク２を介して前記上下揺動アーム８を
前記中間可動部材３に対し上下方向に揺動させる空圧モ
ーターであって、前記中間可動部材３に取り付けられて
いる。前記先端可動部材７には、図示省略しているが適
当な駆動用アクチュエーターを備えたロボットハンドが
取り付けられる第２図及び第３図に於いて、１３は前記
先端可動部材７の側面から横向きに突設された手動操作
用グリップである。１４は、前記先端可動部材７内に前
後方向水平に固定された固定軸であって、この固定軸１
４の周りで上下に回転自在な可動体１５が設けられ、こ
の可動体１５に、前記固定軸１４に対して直角な向きの
回転軸１６が自転可能に支持されている。この回転軸１
６は、前記先端可動部材７の側壁に設けられた上下方向
の長孔１７から外方に突出し、その突出端に前記グリッ
プ１３が固定されている。１８は前記可動体１５を上下
揺動の水平横向き中立位置に保持する捩しりスプリング
であり、１９は前記回転軸１６を正逆回転の中立位置に
保持する捩しりスプリングである。これら捩じりスプリ
ング１８．１９の取り付は構造は図示の通り従来周知の
構造であり、説明は省略する。

２０は第一・開閉弁、２１は第二開閉弁、２２は第三開
閉弁、及び２３は第四開閉弁である。前記第一・開閉弁
２０は、可動体１５に形成された空圧出口２４と、前記
可動体１５が上動限まで所定角度回転したとき前記空圧
出口２４に連通ずるように前記固定軸１４に形成された
流路２５とから構成され、前記第二開閉弁２１は、可動
体１５に形成された空圧出口２６と、前記可動体１５が
下動限まで所定角度回転したとき前記空圧出口２６に連
通ずるように前記固定軸１４に形成された流路２７とか
ら構成されている。これら固定軸１４に形成された流路
２５．２７は、当該固定軸１４内に軸心方向に形成され
た空圧供給路２８に連通している。

又、前記第三開閉弁２２は、可動体１５に形成された空
圧出口２９と、前記回転軸１６が前方制限位置まで所定
角度回転したとき前記空圧出口２９に連通ずるように前
記回転軸１６に形成された流路３０とから構成され、前
記第四開閉弁２３は、可動体１５に形成された空圧出口
３１と、前記回転軸１６が後方制限位置まで所定角度回
転したとき前記空圧出口３１に連通ずるように前記回転
軸１６に形成された流路３２とから構成されている。こ
れら回転軸１６に形成された流路３０．３２は、当該回
転軸１６内に軸心方向に形成され且つ一端に於いて前記
固定軸１４内の空圧供給路２８に分岐路２８ａを介して
連通ずる空圧供給路３３に連通している。

前記固定軸１４内の空圧供給路２８は配管３４と手動自
動切り替え１ｉ磁弁３５とを介して空圧供給源３６に接
続されている。前記第一開閉弁２゜の空圧出口２４は、
少なくとも可動体１５側の端部適当長さを可撓管とした
配管３７とシャトル弁３８とを介して、前記空圧モータ
ー１２の上動側空圧供給路３９に接続され、前記第二開
閉弁２１の空圧出口２６は、少なくとも可動体１５側の
端部適当長さを可撓管さした配管４ｏとシャトル弁４１
とを介して、前記空圧モーター１２の下動側空圧供給８
４２に接続されている。

又、前記第三開閉弁２２の空圧出口２９は、少なくとも
可動体１５例の端部適当長さを可撓管とした配管４３と
シャトル弁４４とを介して、前記空圧モーター１１の前
進側空圧供給路４５に接続され、前記第四開閉弁２３の
空圧出口３１は、少なくとも可動体１５側の端部適当長
さを可撓管とした配管４６とシャトル弁４７とを介して
、前記空圧モーター１１の後進側空圧供給路４８に接続
されている。尚、４９〜５２は自動運転用１１１Ｍ１弁
、５３．５４は絞り弁、５５．５６は消音器である。

上記の構成によれば、第３図に示すように手動自動切り
替え電磁弁３５が自動運転側にあるときは、電磁弁４９
．５０の自動制御により空圧を上動側空圧供給路３９又
は下動側空圧供給路４２に供給して空圧モーター１２を
所定の方向に作動させ、上下揺動アーム８を介して先端
可動部材７を中間可動部材３に対して上動又は下動させ
ることが出来る。又、電磁弁５１．５２の自動制御によ
り空圧を前進側空圧供給路４５又は後進側空圧供給路４
８に供給して空圧モーター１１を所定の方向に作動させ
、前後揺動アーム４を介して中間可動部材３を回転台１
に対して前方又は後方へ移動させることが出来る。

手動運転するときは、手動自動切り替え電磁弁３５を手
動運転側に切り替えて空圧を、配管３４から手動操作装
置に於ける固定軸１４内の空圧供給路２８に供給する。

第２図及び第３図に示すようにグリップ１３が中立位置
にあるときは、第一〜第四の各開閉弁２０〜２３が閉じ
た状態にあるが、係る状態からグリップ１３を持ち上げ
、回転軸１６を介して可動体１５を固定軸１４の周りで
上動限まで捩しりスプリング１８の付勢力に抗して回転
させると、第一開閉弁２０の空圧出口２４が固定軸１４
側の流路２５に連通ずる。従って空圧供給路２８内に供
給されている空圧は、この第一開閉弁２０から配管３７
及びシャトル弁３８を経由して空圧モーター１２の上動
側空圧供給路３９に供給され、空圧モーター１２が上下
揺動アーム８を上動させる方向に駆動せしめられるので
、先端可動部材７はグリップ１３の操作方向と同一方向
、即ち上方へ移動することになる。

グリップ１３を押し下げ、回転軸１６を介して可動体１
５を固定軸１４の周りで下動限まで捩じりスプリング１
８の付勢力に抗して回転させると、第二開閉弁２１の空
圧出口２６が固定軸１４側の流路２７に連通する。従っ
て空圧供給路２８内に供給されている空圧は、この第二
開閉弁２１から配管４０及びシャトル弁４１を経由して
空圧モーター１２の下動側空圧供給路４２に供給され、
空圧モーター１２が上下揺動アーム８を下動させる方向
に駆動せしめられるので、先端可動部材７はグリップ１
３の操作方向と同一の下方へ移動せしめられる。

更に、グリップ１３を前方制限位置まで捩しりスプリン
グ１９の付勢力に抗して回転軸１６と共に正転させると
、第三開閉弁２２の空圧出口２９と回転軸１６側の流路
３０とが互いに連通ずる。

従って固定軸１４内の空圧供給路２８から回転軸１６内
の空圧供給路３３に供給されている空圧は、この第三開
閉弁２２から配管４３及びシャトル弁４４を経由して空
圧モーター１１の前進側空圧供給路４５に供給され、空
圧モーター１１が前後横動アーム４を前方へ揺動する方
向に駆動せしめられるので、先端可動部材７がグリップ
１３の操作方向と同一の前方へ移動することになる。

グリップ１３を後方制限位置まで捩じりスプリング１９
の付勢力に抗して回転軸１６と共に逆転さゼると、第四
開閉弁２３の空圧出口３１と回転軸１６側の流路３２と
が互いに連通ずる。従って前記回転軸１６内の空圧供給
路３３に供給されている空圧は、この第四開閉弁２３か
ら配管４６及びンヤトル弁４７を経由して空圧モーター
１１の後進側空圧供給路４８に供給され、空圧モーター
１１が前後揺動アーム４を後方へ揺動する方向に駆動せ
しめられるので、先端可動部材７がグリップ１３の操作
方向と同一の後方へ移動することになる。

上記の操作方法では、グリップ１３の上下方向操作と正
逆回転操作とを各別に行っているが、グリップ１３を１
−士方向操作すると同時に正逆回転操作して、■＝上下
揺動アームと前後揺動アーム４とを同時に駆動すること
も可能である。

（発明の効果） 以上のように実施し得る本発明のロボットアーム手動操
作装置によれば、先端可動部材に設けられた唯一つのグ
リップを利用して当該先端可動部材を上動させる操作、
下動させる操作、前方へ移動させる操作、及び後方へ移
動させる操作の全てを行うことが出来る。従って複数の
スイッチを選択する必要のある従来の操作装置を使用す
る場合と比較して、操作性が大幅に向上するばかりでな
く、グリップの操作方向と先端可動部材の運動方向とが
一致するため、誤操作の恐れもない。更に視覚で操作対
象や操作方向を確認する必要がないので、操作者は先端
可動部材又はこれに取り付けられるワークの動きを継続
的に確認しながら手動操作することが出来、作業を安全
且つ能率的に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は空圧作動ロボット全体の側面図、第２図は要部
の縦断正面図、第３図は要部の横断平面図及び空圧供給
系の配管図である。 １・・・回転台、３・・・中間可動部材、４・・・前後
揺動アーム、５，９・・・駆動リンク、６．１０・・・
姿勢保持用リンク、７・・・先端可動部材、８・・・上
下揺動アーム、１１．１２・・・空圧モーター、１３・
・・グリソブ、１４・・・固定軸、１５・・・可動体、
１６・・・回転軸、１７・・・長孔、１８．１９・・・
捩しりスプリング、２０〜２３・・・第一〜第四開閉弁
、２４．２６．２９．３１・・・空圧出口、２５．２７
．３０．３２・・・流路、２Ｂ、３３・・・空圧供給路
、３５・・・手動自動切り替え電磁弁、３８．４Ｌ　　
４４．４７・・・シャトル弁、４９〜５２・・・電磁弁
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後揺動アームによって支持された中間可動部材、この
   中間可動部材に上下揺動アームを介して支持された先端
   可動部材、前記前後揺動アームを前後動させる流体圧駆
   動手段、及び前記上下揺動アームを上下動させる流体圧
   駆動手段を備えたロボットに於いて、前記先端可動部材
   に、中立位置に保持する付勢力に抗して上下揺動自在で
   且つ中立位置に保持する付勢力に抗してグリップ軸心の
   周りに正逆方向に自転可能なグリップを横向きに突設し
   、このグリップの上動によって開路となる第一開閉弁、
   下動によって開路となる第二開閉弁、正転によって開路
   となる第三開閉弁、及び逆転によって開路となる第四開
   閉弁を夫々設け、これら各開閉弁を前記二つの流体圧駆
   動手段の手動操作用流体圧供給路に、前記グリップの操
   作方向と前記先端可動部材の運動方向とが一致するよう
   に介装して成るロボットアームの手動操作装置。