JPS63500648A - 電気駆動モ−タを備えたロボットヒンジ - 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】 電気駆動モータを備えたロボットヒンジ従来技術 本発明は請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式の、電気駆動モータを備えた ロボットヒンジに関する。

この形式の公知のロボットヒンジでは（西ドイツ国特許公開３３１　（３１３５ 号明細書）、一方のロボット部分と相対回動不能に結合された、リミットスイッ チのだめの操作部材がビンとして構成されておシ、キンは一方のロボット部分の 半径方向の孔に差込まれていて、しかもスリップカムと円弧片内で案内されてい る滑子とを介して２つのリミットスイッチに作用するようになっている。円弧片 はリミットスイッチと一緒に他方のロボット部分に固定されている。６６０を上 回る旋回範囲について好適なこの装置は、旋回範囲が３６０を下回る場合には比 較的高価であシ、更に旋回範囲を位置と量によって調節することが問題なく可能 である訳ではない。

発明の利点 請求の範囲第１項の特徴を有する本発明による装置は簡単、コンパクトであシ、 かつ運転確実であシ、かつ操作部材を保護してヒンジ内へ組込み、かつ容易に調 節可能に構成することを特徴とする 請求の範囲第２項から第１７項に記載された特徴によって特許請求の範囲第１項 による装置の有利な実施態様が可能である。

請求の範囲第２項から第６項の特徴は操作部材をその都度望ましい位置において 簡単に問題なく組込むことを特徴とする請求の範囲第７項による操作部材の構成 によれば、操作部材を取除くかまたは別の位置へ組込み直したい場合にはこの操 作部材を組込み位置から外部へ容易に取外すことができる。

操作部材を組込み位置で半径方向かつ軸線方向に固定するためには、請求の範囲 第８項から第１１項による特徴が提案される。これらの特徴によって、これらの 機能のために設けられた構成部材もまた半径方向に取付け、かつ専ら周面から接 近する工具によってロボット部分に固定し、かつこれから分離することができる 。

本発明による装置はまた、ヒンジの軸線方向における付加的な場所を使用するこ となしにリミットスイッチの他にヒンジの零位置を照会するためのセンサを設け ることを特徴とする請求の範囲第１２、特許請求の範囲第１３項から第１５項の 特徴によって零位置の照会が行なわれると特に有利である、それというのもこれ によってこの機能のだめの付加的な部材が省略され、かつ分割された保持リング を使用すると各リング半部に平らな端面を設けることができるからである（回転 部材） 零位置照会用のセンサは有利にはリミットスイッチと一緒に共通のケーシング内 に配属することができる。

有利に駆動モータには、可動のロボット部分が作業領域を去るとき、およびリミ ットスイッチが応答するときに駆動の確実で連速な停止を保証する、遅延なしに 行なわれる迅速制動のだめの手段を配属することができる。

図　面 本発明の実施例が図面に示されており、以下の記載で詳述される。第１図は本発 明によるロボットヒンジを一部側面図で、かつ一部所面図で示した図であシ、第 ２図は第１図によるロボットヒンジの個別部材の平面図であシ、かつ第３図は第 ２図の個別部材を矢印Ａの示す方向でみた図である。

実施例の記述 ロボットヒンジはロボット部分１０（以下において支持部と呼ぶが、前方のロボ ットアームであってもよい）をロボットアーム１２と結合している。ロボットア ーム１２は旋回軸線１４を中心にして旋回可能に支持部１０に支承されている。

支承は予荷重されたころがシ軸受１６、有利には交差ころ軸受を介して行なわれ ており、内輪１８は支持部１ｏ内の孔２２内にプレス嵌めされた鋼製ブシュ２ｏ 上に取付けられている。

ころがシ軸受１６の外輪２４はロボットアーム１２の切欠き２６内に適合して配 置されておシ、かつロボットアーム１２に２つの直径方向で向き合ったねじ２８ によって遊びなしに固定されている。

支持部上にリンク軸線１４に対して同軸的に電動機３０が固定されておシ、その 、下方へ突出した出力軸３２は減速伝動装置を介してロボットアーム１２と結合 されている。減速伝動装置の構成は本発明の関係では重要ではないので、詳細は 図面および記載からは省いである。電動機３０はプログラム制御によって支持部 １０に対して相対的に回転するようにロボットアーム１２を駆動し、これによっ てロボットアーム１２は作業位置から他の位置へ旋回せしめられる。

支持部１０には更に側方にケーシング３４が取外し可能に固定されておシ、ケー シングはリミットスイッチ３６を備えている。リミットスイッチの、ローラ３８ を備えた切換えロンドは図平面に対して垂直の方向に移動可能である。リミット スイッチ３６を操作するためには切換えピン４ｏが用いられ、切換えぎンはケー シング３４内をヒンジ軸１４に対して平行に摺動可能に案内されている。切換え ビン４ｏにはばね４２が作用しておシ、ばねは切換えピン４ｏを下方のロボット アーム１２の操作部材へ向けて押圧する。操作部材については以下で更に詳述す る。

切換えビン４０は長手方向のほぼ中央に環状みぞ４４を有しておシ、切換えビン ４ｏが下方の、第１図に示された切換え位置にあるときには環状みぞはリミット スイッチ３６の切換えロンドに設けられたローラ３８に向き合う位置にある。こ の位置においてスイッチ内部のばねはローラ３８を切換えピン４ｏの環状みぞ４ ４内へ押込んでおシ、このときにリミットスイッチは第１の切換え位置を取る。

ロボットアーム１２が支持部１０に対して相対的に一定量回転した後操作部材は 切換えビン４０を上方へ移動させる、その場合にローラ３８は環状みぞ４４から 押出され、かつリミットスイッチ３６は第２の切換え位置へ移動せしめられる。

ロボットアーム１２に固定された、リミットスイッチ３６のための操作部材は２ つの同形のリングセグメント状のランプ片５０から構成されておシ、ランプ片は 端部にそれぞれ乗上げもしくは降下斜面５２を有している。２つのランプ片５０ は支持リング５４上に配置され、支持リング自体はころがυ軸受１６の外輪２４ の上端面上に配置されている。支持リング５４は内縁に上向きに突出した環状つ げ５６を有しておシ、この環状つばの外周面５８にはランプ片５０が接触してい て、しかも旋回軸線１４に対して相対的にセンタリングされている。環状つば５ ６とランプ片５００曲率半径は、切換えピン４０の軸線がランプ片５０のほぼ平 均直径の円上に位置するように設計されている。

じ２８の頭部６２のだめの切欠き６０を有しておシ、切欠きはロボットアーム１ ２に対して相対的に回動しないように支持リング５４を確保する。更に支持リン グ５４は複数の、等間隔で配置された、幅の等しい半径方向の縁部切欠き６４を 有してお）、縁部切欠きはランプ片５０を一定の角度位置で固定するのに役立つ 。

そのためには各ランプ片５０は載置面に半径方向に延びた枕６６を有しておシ、 枕は縁部切欠き６４の１つに適合して係合する。この構成によってランプ片５０ は半径方向において所定の角度位置で支持リング５４もしくはロボットアーム１ ２に差込むことができる。

各ランプ片５０は枕６６の両側に外周面側で開いた切欠き６８を有しており、切 欠きは内側ではアンプカント７０で終っている。切欠き６８は工具の挿入に用い られ、工具を用いてランプ片５０は半径方向に支持リング５４から取外すことが できる。

支持リング５４を外輪２４上でセンタリングし、かつ固定し、並びにランプ片５ ０を支持リング５４上で固定するためには２つのリング半部７２．７４から成る 保持リングが配慮されておシ、リング半部は同様に周面からロボットアーム１２ に取付けられる。保持リング７２．７４は下縁に内向きの第１の環状つげ７６を 有しておシ、環状つげは外輪２４に形成された環状みぞ７８に係合する。分割さ れた保持リング７２．７４は上縁に内向きの第２の環状つば８０を有しておシ、 該環状つばはランプ片５０のフランジ縁８２に適合していて、この上からつかみ 、かつこのようにして支持リング５４とランプ片５０に対して意図したセンタリ ングと保持作用とを及ぼす。

保持リング７２．７４は複数の結合片８４によって遊びなしに外輪２４に固定さ れておシ、結合片は口ざットアーム１２にねじ結合されている。結合片８４はロ ボットアーム１２の円筒状の外周面部分６８に形成された凹所８６内に適合して 挿入されており、該外周面部分は旋回軸線１４を同心的に包囲している。凹所８ ６は外周面にわたって均一に分配されておシ、かつこれと等しい分布でもって凹 所９０が保持リング７２゜７４の外周面にも設けられておシ、凹所９０は結合片 ８４の保持部分９２に適合してこれを受容している。

この構成によって保持リング７２．７４もしくはリング半部の合わせ目を複数の 角度位置でロボットアーム１２に固定することができる。

保持リングの２つのり、ング半部７２．７４は大きさの異なる垂直方向の寸法ａ ないしはａｌを有コしているので、各合わせ目にはリング半部７２と７４の露出 した２つの端面９６と９８との間で段部９４が得られる。

端面９６．９８には僅かな距離を置いて誘導センサ１００が対向しておシ、セン サは、段部９４の１つがセンサ１００の下に来たときにロボットのプログラム制 御装置に信号を与える。この信号は有利にロボットヒンジの零位置の電気的な照 会に利用することができる。零位置は部材の上記の構成によって段階的に調節す ることができる。

センサ１００は有利にはリミットスイッチ３６と一緒に共通のケーシング内に配 置することができる。センサ１００の信号発生はリミットスイッチ３６の応答点 とは別個に調整もしくは調節することができる。作業領域を去る際の旋回運動の 停止は切換えピン４０がランプ片５０上を走出した際に電動機３０の遅れなしに 行なわｎる迅速制動によって迅速かつ確実に行なうことができる。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＩＨＥ　ｒＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＵＳ−Ａ−３４１９１５８Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電気駆動モータを備えたロボツトヒンジであつて、電気駆動モータを確実に 切断するために一方のロボツト部分に固定された、少なくとも１つの電気的なリ ミツトスイツチと他方のロボツト部分に相対回動不能に結合された、少なくとも １つの、リミツトスイツチのための操作部材とを備えた形式のものにおいて、操 作部材（５０）がリングセグメント状のランプ片であり、該ランプ片がロボツト 部分（１２）の端面に有利に移動調節可能に保持されていることを特徴とする、 電気駆動モータを備えたロボツトヒンジ。 ２．ランプ片（５０）が支持リング（５４）上に載置しており、支持リングがラ ンプ片（５０）を旋回軸線（１４）に対して支持して、しかもセンタリングする 肩面（５８）を有していることを特徴とする、請求の範囲第１項記載のロボツト ヒンジ。 ３．ランプ片（５０）を支持して、しかもセンタリングする肩面（５８）が支持 リング（５４）の軸線方向の環状つば（５６）に形成されていることを特徴とす る、請求の範囲第２項記載のロボツトヒンジ。 ４．ランプ片（５０）および支持リング（５４）が互いに係合する隆起部（６６ ）と切欠き（６４）を有しており、これらによつてランプ片（５０）が周方向で 支持リング（５４）に対して固定されていることを特徴とする、請求の範囲第２ 項記載のロボツトヒンジ。 ５．ランプ片（５０）が少なくとも２つの位置で支持リング（５４）に対して固 定可能であることを特徴とする、請求の範囲第４項記載のロボツトヒンジ。 ６．支持リング（５４）が複数の、同形の、半径方向の縁部切欠き（６４）を有 しており、かつランプ片（５０）が載置面から突出した枕（６６）を有しており 、枕が支持リング（５４）の縁部切欠き（６４）に適合して係合していることを 特徴とする、請求の範囲第５項記載のロボツトヒンジ。 ７．ランプ片（５０）が外周面に取外し工具を挿入するための切欠き（６８）を 少なくとも１つ有していることを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項まで のいずれか１つの項記載のロボツトヒンジ。 ８．支持リング（５４）が保持リング（７２，７４）によつて旋回軸線（１４） に対してセンタリングされており、保持リングがロボツト部分（１２）に取外し 可能に固定されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第７項までのい ずれか１つの項記載のロボツトヒンジ。 ９．２つのロボツト部分がころがり軸受を介して結合されており、保持リング（ ７２，７４）がころがり軸受（１６）の外輪（２４）てセンタリングされ、かつ 取外し可能に保持されていることを特徴とする、請求の範囲第８項記載のロボツ トヒンジ。 １０．保持リング（７２，７４）が分割されており、第１の環状つば（７６）で もつて一方のロボツト部分（１２）の周面の環状みぞ（７８）に係合しており、 かつ第２の環状みぞ（８０）でもつてランプ片（５０）を介して支持リング（５ ４）を上記のロボツト部分（１２）の端面上に当付くように保持していることを 特徴とする、請求の範囲第８項または第９項記載のロボツトヒンジ。 １１．分割された保持リング（７２，７４）が個別の、半径方向に作用する保持 結合片（８４）によつて一方のロボツト部分（１２）に保持されていることを特 徴とする、請求の範囲第１０項記載のロボツトヒンジ。 １２．リミツトスイツチ（３６）の他にヒンジの零位置を照会するためのセンサ （１００）が配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第１１項 までのいずれか１つの項記載のロボツトヒンジ。 １３．センサ（１００）の零位置照会が保持リング（７２，７４）を介して行な われるようになつており、保持リングがセンサ（１００）と対向する表面部分（ ９６，９８）を有していることを特徴とする、請求の範囲第７項および第１２項 記載のロボツトヒンジ。 １４．センサ（１００）が保持リング（７２，７４）の露出した端面（９６，９ ８）に軸線方向で対向していることを特徴とする、請求の範囲第１３項記載のロ ボツトヒンジ。 １５．保持リング（７２，７４）が分割されており、かつ２つのリング半部（７ ２と７４）が異なる、垂直方向の寸法（ａ，ａ１）を有していることを特徴とす る、ロボツトヒンジ。 １６．保持リング（７２，７４）が２つのリング半部から構成されており、その うちの一方が金属製であり、かつ他方が非金属から製作されていることを特徴と する、請求の範囲第１４項記載のロボツトヒンジ。 １７．保持リング（７２，７４）が少なくとも２つの位置で一方のロボツト部分 （１２）に固定可能であることを特徴とする、請求の範囲第１３項記載のロボツ トヒンジ。