JPS638964Y2

JPS638964Y2 -

Info

Publication number: JPS638964Y2
Application number: JP15607080U
Authority: JP
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1988-03-17
Also published as: JPS5778412U

Description

【考案の詳細な説明】本案はロボツトの手首の先端など動作部分が他
の固定部などに接触した場合の損傷を防ぐための
安全装置を兼ねた外部接触検知装置に関するもの
である。

第１図に示すような産業用ロボツト１に溶接等
の作業を行なわせる場合、ワーク精度，ワーク位
置決め精度あるいはオペレートミス等により、ロ
ボツトの手首部先端にとりつけた溶接トーチ２等
がワークあるいは治具等と接触を起すことがあ
り、この接触の度合によつては溶接トーチ２に変
形や破損を生じたり、ひどい場合はロボツトの手
首機構にまで損傷を及ぼすことがある。

従来このような接触事故の場合に、機械を停止
させたり、ロボツトの手首部を保護するための保
護装置として、例えば第２図に示すように、支持
部材３とトーチホルダーなどのワーク側部材４と
の間に、衝撃によつて簡単に破断するベークライ
ト環５を挾み込んで、ねじ６で両側からとりつけ
接触事故の時ベークライト環５の破断でロボツト
本体へ損傷が波及することを食い止めるようにし
ている。

しかしながら、この方法は、ベークライト環５
が破断してもロボツト自身には感知能力がないの
で、オペレーターが気付くまでは、ロボツトは機
能を失つたまま動作するし、また一度破断すれば
再現性がないので、ベークライト環をとりかえる
必要があり、修理再運転に際しては再びロボツト
へテイーチングを行なわなければならないなど、
実用上の問題が多々ある。

そこで本案は、このようなロボツトや作動部を
有する装置に支持されたワーク側部材がワークな
どの他の固定部に接触したときの接触検知機能を
与えることのできるセンサーを提供しようとする
ものである。

以下、図に示す一実施例によつて本案を詳細に
説明する。

第３図ないし第５図において、７は支持部材３
の先端に固着した検知装置の枠体で、外枠８と側
板９とからなつている。１０は溶接トーチ２をと
りつけたワーク側部材４の取付片で前記側板９と
対向している。１１は前記側板７に支持された球
面軸受、１２は一端を取付片１０に固着し、他端
を球状面にしたスライドシヤフトで、前記球面軸
受１１に軸方向に摺動できるよう支承されてい
る。１３はスライドシヤフト１２に嵌挿し、前記
スライドシヤフト１２の先端部に螺合固着したナ
ツト１４と前記球面軸受１１との間に介挿した弾
性体（図では皿バネを互いに反対向きに並べてい
る）で、ワーク側部材４の取付片１０を枠体７の
側板９に向かつて押圧させている。１５は前記外
枠８内にとりつけたリミツトスイツチ、１６は外
枠８に回動自在にとりつけられ前記リミツトスイ
ツチ１５を開閉するドグで、スライドシヤフト１
２の球状面端が接触している。１７ａ，１７ｂ，
１７ｃは取付片１０に設け側板９の面に接触する
ローラー、１８は側板９に設けた係合片で、ロー
ラー１７ａと接触する傾斜面をそなえている。

このような構成において、通常はワーク側部材
４が弾性体１３のばね力で、１７ａ，１７ｂ，１
７ｃが側板９に押しつけられ、ローラー１７ａと
前記係合片１８との係合によつて定常位置に保持
されているが、たとえば第６図に示すように、支
持部材３の移動によりワーク側部材４の図示しな
い先端たとえば溶接トーチ２の先端が外部の固定
部に接触し、ワーク側部材４に矢印M₁方向の外
力が加わると、ワーク側部材４は下側の２個のロ
ーラー１７ｂ，１７ｃと側板９との接触部A₁を
支点として傾く。このためスライドシヤフト１２
は球面軸受１１を介して傾斜するとともに弾性体
１３に抗して矢印Ｂ方向に後退し、ドグ１６が回
動してリミツトスイツチ１５を開放（もしくは閉
成）し、ロボツトはただちに停止し、または逆方
向にもどつて固定部との接触をなくする。

つぎに、第７図に示すようにワーク側部材４に
矢印M₂方向の外力が加わつた場合は、ワーク側
部材４が上側のローラー１７ａと枠体７との接触
部A₂を支点として傾き、第４図の場合と逆方向
にスライドシヤフト１２が傾き弾性体１３に抗し
て矢印Ｂ方向に摺動し、リミツトスイツチ１５を
動作させる。

また、ワーク側部材４に第５図の矢印M₃に示
すあるいはスライドシヤフト軸に対し回転方向の
外力が加わつた場合は、取付片１０とともにロー
ラー１７ａがスライドシヤフト１２を中心にして
回動し、係合片１８の傾斜面に乗り上げ、ワーク
側部材４が外力M₁が加わつたときと同様に傾き、
外力M₁の場合と同様にスライドシヤフト１２を
後退させリミツトスイツチ１５を動作させる。

ワーク側部材４に外力が加わる場合は、たとえ
ばトーチ２の先端部がワークなどの固定部に接触
して生ずるから、第３図に示すようにワーク側部
材の接触端１９たとえばトーチ端が、スライドシ
ヤフト１２に対して垂直でかつ球面軸受の回転中
心を通る面２０からはずれるようにしておけば、
接触端１９に垂直方向の力M₄が加わつたときも
分力によつて前述したいずれかの場合と等しくな
り、ワーク側部材を傾けさせ、リミツトスイツチ
１５を動作させることができる。

なお、本案係合片１８は各ローラーにそれぞれ
設けるようにしてもよく、この場合の外力M₃に
対してはスライドシヤフトが軸方向に移動するこ
とになる。また、係合片は傾斜面でなく、低い段
部としてローラーを乗り上げるようにし、あるい
は側板９に凹孔を設けて係合させるようにしても
よい。

また、弾性体１３にコイルばねやゴムなどを使
用してもよく、ドグ１６はリミツトスイツチ１５
に組み込まれたものでもかまわない。

本案はこのように、ワーク側部材をとりつける
支持部材と、ワーク部材とを互いに対向させ、一
方の部材にとりつけた球面軸受に、他方部材にと
りつけられたスライドシヤフトを摺動可能に支承
させて連結し、前記スライドシヤフトに嵌挿した
弾性体によつて前記ワーク側部材を支持側部材に
向かつて押圧させ、この対向面の一方に少なくと
も１つの係合片と、他方に前記係合片と係合する
少なくとも３個のローラを設け、ワーク側部材が
他の固定部に当つたときに、前記弾性体に抗して
対向面が傾斜してスライドシヤフトが偏位し、こ
の偏位によつてリミツトスイツチが動作するよう
に構成しているので、たとえばロボツトの運転中
にワーク側部材に一定値を越える外力が加わつた
とき、連結部の弾性体によつて衝撃を緩和すると
ともにスライドシヤフトの偏位によつてリミツト
スイツチを開放（もしくは閉成）し、ロボツトの
運転を停止させるなどの保護措置を行なわせ、接
触事故による被害を防止することができる。

また、ワーク側部材の変動は弾性体の弾性限度
内のたわみであるから、外部との接触を取り除く
ことによりただちに復元し、再現性を確保するこ
とができ、従来のように部品交換や再テイーチン
グの必要がない。

以上の説明からわかるようにあらゆる方向の外
力に対して検知機能を有するので、自走ロボツト
の触角や可動部を有する一般産業機械の外部接触
センサーとして好適で、応用の範囲が広く、産業
上貢献するところ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の安全装置をとりつけた溶接ロボ
ツトの側面図、第２図は従来の安全装置の拡大断
面図、第３図は本案の一実施例を示す側断面図、
第４図は一部を示す平面図、第５図は一部を示す
正面図、第６図および第７図は動作を説明する側
断面図である。１はロボツト本体、２は溶接トーチ、３は支持
部材、４はワーク側部材、７は枠体、８は外枠、
９は側板、１０は取付片、１１は球面軸受、１２
はスライドシヤフト、１３は弾性体、１４はナツ
ト、１５はリミツトスイツチ、１６はドグ、１７
ａ，１７ｂ，１７ｃはローラー、１８は係合片で
ある。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

支持側部材とワーク側部材の一方の部材に球面
軸受を、他方の部材に前記球面軸受に軸方向に摺
動しうるように支承されたスライドシヤフトをそ
れぞれ設け、前記スライドシヤフトに嵌挿しワー
ク側部材と支持側部材とを圧接させる弾性体と、
一方の部材にとりつけ他方の部材の対向面に接触
する少なくとも３個のローラーと、他方部材の対
向面に前記ローラーの１つに接しローラーが乗り
上げる係合片と、スライドシヤフトの偏位によつ
て動作するリミツトスイツチをそなえたことを特
徴とする外部接触検知装置。