(57)【要約】【課題】簡易な構造にして、安全信頼性の高いロボットアーム機構及び回転関節機構を提供すること。【解決手段】ロボットアーム機構は、回転台座２０１に回転自在に回転体２０２が支持されてなる少なくとも一つの回転関節部を装備する回転台座２０１と回転体２０２との一方にはストッパロッド２０６が取り付けられる。回転台座２０１と回転体２０２との他方には少なくとも一つの第1ストッパブロック２０４が取り付けられる。回転台座２０１と回転体２０２との他方には少なくとも一つの第２ストッパブロック２０７が取り付けられる。ストッパロッド２０６が第１、第２ストッパブロック２０４，２０７に当接することにより回転体２０２の回転が係止される。第１ストッパブロック２０４は回転関節部の機構上の作動範囲に対応した位置に取り付けられ、第２ストッパブロック２０７はロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられる。【選択図】      図４
2019022913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転台座に回転自在に回転体が支持されてなる少なくとも一つの回転関節部を装備するロボットアーム機構において、
前記回転台座と前記回転体との一方にはストッパロッドが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第1ストッパブロックが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第２ストッパブロックが取り付けられ、
前記ストッパロッドが前記第１、第２ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止され、前記第１ストッパブロックは前記回転関節部の機構上の作動範囲に対応した位置に取り付けられ、前記第２ストッパブロックは前記ロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられることを特徴とするロボットアーム機構。
【請求項２】
前記第１ストッパブロックは前記回転台座と前記回転体との他方に固定され、前記第２ストッパブロックは前記回転台座と前記回転体との他方に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のロボットアーム機構。
【請求項３】
前記回転台座と前記回転体との他方には前記第２ストッパブロックを着脱自在に取り付けるための複数の着脱部が設けられることを特徴とする請求項２記載のロボットアーム機構。
【請求項４】
前記複数の着脱部は等間隔で配設されることを特徴とする請求項３記載のロボットアーム機構。
【請求項５】
前記ストッパロッドは前記回転体に取り付けられ、前記第１、第２ストッパブロックは前記回転台座に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のロボットアーム機構。
【請求項６】
前記第１、第２ストッパブロックは前記ストッパロッドの周回軌道上に配設されることを特徴とする請求項５記載のロボットアーム機構。
【請求項７】
前記回転体は円環体又は円筒体であり、前記ストッパロッドは前記円環体又は前記円筒体から外側に突出する状態で取り付けられ、前記第１、第２ストッパブロックは前記円環体の外周に沿って配設されることを特徴とする請求項６記載のロボットアーム機構。
【請求項８】
前記ロボットアーム機構は垂直多関節型であり、前記ストッパロッド及び前記第１、第２ストッパブロックで回転制限がかけられる前記回転関節部は鉛直回転軸を備えたアーム水平旋回用のものであることを特徴とする請求項１記載のロボットアーム機構。
【請求項９】
回転台座に回転自在に回転体が支持されてなる少なくとも一つの回転関節部を装備するロボットアーム機構において、
前記回転台座と前記回転体との一方には第１ストッパロッドが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第1ストッパブロックが取り付けられ、
前記第１ストッパロッドが前記第１ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止され、前記第１ストッパブロックは前記回転関節部の機構上の作動範囲に対応した位置に取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との一方には第２ストッパロッドが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第２ストッパブロックが取り付けられ、
前記第２ストッパロッドが前記第２ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止され、前記第２ストッパブロックは前記ロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられることを特徴とするロボットアーム機構。
【請求項１０】
回転台座に回転自在に回転体が支持されてなる少なくとも一つの回転関節部を装備するロボットアーム機構において、
前記回転台座と前記回転体との一方にはストッパロッドが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つのストッパブロックが取り付けられ、
前記ストッパロッドが前記ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止され、前記ストッパブロックは前記ロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられることを特徴とするロボットアーム機構。
【請求項１１】
回転台座に回転自在に回転体が支持されてなる回転関節機構において、
前記回転台座と前記回転体との一方にはストッパロッドが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第1ストッパブロックが取り付けられ、
前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第２ストッパブロックが取り付けられ、
前記ストッパロッドが前記第１、第２ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止され、前記第１ストッパブロックは前記回転関節部の機構上の作動範囲に対応した位置に取り付けられ、前記第２ストッパブロックは前記機構上の作動範囲より狭い安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられることを特徴とする回転関節機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態はロボットアーム機構及び回転関節機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ロボットがユーザと同一空間にいる環境が多くなってきている。介護用ロボットはもちろん産業用ロボットでも作業者の近傍で作業を行なう状況の可能性が検討されている。この状況が実現すれば例えば健常者と同様に障害者が作業をすることができる。
【０００３】
発明者らが実用化を実現した直動伸縮関節部を備えた垂直多関節アーム機構は肘関節がなく、特異点もないことから、ロボット装置が作業者と協働して作業できる環境を実現している。このような作業員の近傍に設置され、作業員と協働することを目的としたロボットでは当然にしてより信頼性の高い安全レベルが必要とされる。
【０００４】
ソフトリミットで可動範囲を制限することが一般的に行なわれているが、作業者の設定ミス、さらにシステム暴走や原点の位置ずれ等の非常事態に備えるためにロボットを安全柵で囲むことが安全信頼性の確保の観点から必要とされる。
【０００５】
しかしロボットを安全柵で囲むことは作業員と協働するロボットでは作業性が低下する恐れがある。またロボットを移動させて、異なる協働タスクを実行させる状況ではその都度安全柵を再設置する必要もあり、ダウンタイムが長時間化するだけでなく作業負担が増加し非常に煩わしい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
目的は、簡易な構造にして、安全信頼性の高いロボットアーム機構及び回転関節機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係るロボットアーム機構は、回転台座に回転自在に回転体が支持されてなる少なくとも一つの回転関節部を装備する。前記回転台座と前記回転体との一方にはストッパロッドが取り付けられる。前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第1ストッパブロックが取り付けられる。前記回転台座と前記回転体との他方には少なくとも一つの第２ストッパブロックが取り付けられる。前記ストッパロッドが前記第１、第２ストッパブロックに当接することにより前記回転体の回転が係止される。前記第１ストッパブロックは前記回転関節部の機構上の作動範囲に対応した位置に取り付けられ、前記第２ストッパブロックは前記ロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応した位置に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のロボットアーム機構の内部構造を示す側面図である。
【図３】図３は、図１のロボットアーム機構の構成を図記号表現により示す図である。
【図４】図４は、図１の支柱部のカバーを外して第１回転関節部の構造を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１の第１関節部の機構上の作動範囲とロボットアーム機構の安全上の可動範囲とを示す平面図である。
【図６】図６は、図４の第１関節部の回転制限機構を示す平面図である。
【図７】図７は、図４の第１関節部の他の回転制限機構を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボットアーム機構を説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。このロボットアーム機構は垂直多関節型である。基台１には円筒体をなす支柱部２が設置される。支柱部２は第１関節部Ｊ１を収容する。第１関節部Ｊ１はねじり回転軸ＲＡ１を備える。回転軸ＲＡ１は鉛直方向に平行である。第１関節部Ｊ１の回転によりアーム部５は水平に旋回する。支柱部２は下部２−１と上部２−２とからなる。下部２−１は第１関節部Ｊ１の固定部に接続される。上部２−２は第１関節部Ｊ１の回転部に接続される。円筒体をなす支柱部２の内部中空には後述する第３関節部Ｊ３の第１、第２コマ列５１，５２が収納される。支柱部２の上部２−２には第２関節部Ｊ２を収容する起伏部４が設置される。第２関節部Ｊ２は曲げ関節である。第２関節部Ｊ２の回転軸ＲＡ２は水平である。第２関節部Ｊ２はその回転軸ＲＡ２が、第１関節部Ｊ１の回転軸ＲＡ１に対して交差しないよう、支柱部２の上部２−２に設置される。第２関節部Ｊ２の回転によりアーム部５は上下に起伏する。第３関節部Ｊ３は直動伸縮機構により提供される。詳細は後述するが、直動伸縮機構は発明者らが新規に開発した構造を備えており、いわゆる直動関節とは明確に区別される。第３関節部Ｊ３によりアーム部５がその中心軸（移動軸ＲＡ３）に沿って直線的剛性を維持した状態で前後に伸縮する。
【００１１】
アーム部５の先端には手首部６が取り付けられる。手首部６は第４〜第６関節部Ｊ４〜Ｊ６を装備する。第４〜第６関節部Ｊ４〜Ｊ６はそれぞれ直交３軸の回転軸ＲＡ４〜ＲＡ６を備える。第４関節部Ｊ４は第３移動軸ＲＡ３と略一致する第４回転軸ＲＡ４を中心としたねじり関節である。第５関節部Ｊ５は第４回転軸ＲＡ４に対して垂直に配置される第５回転軸ＲＡ５を中心とした曲げ関節である。第６関節部Ｊ６は第４回転軸ＲＡ４と第５回転軸ＲＡ５とに対して垂直に配置される第６回転軸ＲＡ６を中心とした曲げ関節である。
【００１２】
ハンド装置は、手首部６の第６関節部Ｊ６の可動部に設けられたアダプタに取り付けられる。このハンド装置は、第１、第２、第３関節部Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３により任意位置に移動され、第４、第５、第６関節部Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６により任意姿勢に配置される。特に第３関節部Ｊ３のアーム部５の伸縮距離の長さは、基台１の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にハンド装置を到達させることを可能にする。第３関節部Ｊ３はそれを構成する直動伸縮機構により実現される直線的な伸縮動作とその伸縮距離の長さとが特徴的である。
【００１３】
第１関節部Ｊ１は支柱部２に収容される。支柱部２は円筒形状をなす。支柱部２は下部２−１と上部２−２とに分割されている。下部２−１は円筒形状の下部カバー１２に覆われ、上部２−２は円筒形状の上部カバー１３に覆われている。起伏部４のカバー１４は、鞍形形状の４つのカバー２１，２２，２３，２４を備える。４つのカバー２１，２２，２３，２４は入れ子構造に構成される。起立動作に伴って、４つのカバー２１，２２，２３，２４は順次隣のカバーに収容され、伏せる動作に伴って、４つのカバー２１，２２，２３，２４は順次隣のカバーから引き出される。
【００１４】
図２は、図１のロボットアーム機構の内部構造を示す斜視図である。第３関節部Ｊ３のアーム部５は第１連結コマ列５１と第２連結コマ列５２とを有する。第１連結コマ列５１は屈曲自在に連結された複数の第１連結コマ５３からなる。第１連結コマ５３は略平板形に構成される。第２連結コマ列５２は屈曲自在に連結された複数の第２連結コマ５４からなる。第２連結コマ５４は横断面Ｕ字形状又はコ字形状の溝状体をなす。第２連結コマ５４は底板どうしで屈曲自在に連結される。第２連結コマ列５２の屈曲は、第２連結コマ５４の側板の端面どうしが当接する位置で制限される。その位置では第２連結コマ列５２は直線的に配列する。第１連結コマ列５１のうち先頭の第１連結コマ５３と、第２連結コマ列５２のうち先頭の第２連結コマ５４とは結合コマ５５により接続される。例えば、結合コマ５５は第２連結コマ５４と第１連結コマ５３とを合成した形状を有している。
【００１５】
射出部５８は、第１、第２連結コマ列５１，５２を接合して柱状のアーム部５を構成させるとともに、そのアーム部５を上下左右に支持する。射出部５８は、複数のローラ５９が角筒形状のフレーム６０に支持されてなる。複数のローラ５９は、フレーム６０により、アーム部５を挟んで上下左右に分散されている。例えば、アーム部５を上方から支持する複数のローラ５９はアーム部５を下方から支持する複数のローラ５９からアーム部５の厚みと略等価又はアーム部５の厚みよりも若干短い距離を隔てられている。アーム部５を上方から支持する複数のローラ５９は、第１連結コマ５３の長さと略等価な間隔を隔ててアーム中心軸に沿って配列される。同様に、アーム部５を下面から支持する複数のローラ５９は第２連結コマ５４の長さと略等価な間隔を隔ててアーム中心軸に沿って配列される。射出部５８の後方には、ガイドローラ５７とドライブギア５６とが第１連結コマ列５１を挟んで対向するように設けられる。ドライブギア５６は減速器を介してステッピングモータ（図示しない）に接続される。第１連結コマ５３の背面の幅中央には連結方向に沿ってリニアギアが形成されている。複数の第１連結コマ５３が直線状に整列されたときに隣合うリニアギアは直線状につながって、長いリニアギアを構成する。ドライブギア５６は、直線状のリニアギアにかみ合わされる。直線状につながったリニアギアはドライブギア５６とともにラックアンドピニオン機構を構成する。
【００１６】
アーム部５が伸長するとき、ドライブギア５６が順回転し、第１連結コマ列５１はガイドローラ５７により、アーム中心軸と平行な姿勢となって、射出部５８の内部に誘導される。第１連結コマ列５１の移動に伴い、第２連結コマ列５２は射出部５８の後方に配置されたガイドレール（図示しない）により射出部５８に誘導される。射出部５８に誘導された第１、第２連結コマ列５１，５２は、上下に配設された複数のローラ５９により互いに押圧（狭圧）される。これにより、第２連結コマ列５２に第１連結コマ列５１が接合し、第１、第２連結コマ列５１，５２は柱状の棒体（以下、柱状体又はアーム部５という）を構成する。第１、第２連結コマ列５１，５２の接合による柱状体が射出部５８により堅持されることで、第１、第２連結コマ列５１，５２の接合状態が維持される。第１、第２連結コマ列５１，５２の接合状態が維持されているとき、第１、第２連結コマ列５１，５２の屈曲は互いに拘束される。それにより第１、第２連結コマ列５１，５２の接合による柱状体は、一定の剛性を備える。この柱状体は第２連結コマ５４が第１連結コマ５３とともに全体として様々な断面形状の筒状体に構成される。筒状体とは上下左右が天板、底板及び両側板で囲まれ、前端部と後端部とが開放された形状として定義される。第１、第２連結コマ列５１，５２の接合による柱状体は、結合コマ５５が始端となって、第３移動軸ＲＡ３に沿って直線的に起伏カバー１４の開口から外に向かって送り出される。
【００１７】
アーム部５が収縮するとき、ドライブギア５６が逆回転し、ドライブギア５６と係合している第１連結コマ列５１がカバー１３と起伏カバー１４とにより形成された中空部分に引き戻される。第１連結コマ列５１の移動に伴って、柱状体がカバー１４の開口から内に向かって引き戻される。引き戻された柱状体は射出部５８後方で分離される。例えば、柱状体を構成する第１連結コマ列５１はガイドローラ５７とドライブギア５６とにより水平姿勢を維持し、柱状体を構成する第２連結コマ列５２は重力により下方に引かれ、それにより第２連結コマ列５２と第１連結コマ列５１とは互いに離反される。離反された第１、第２連結コマ列５１，５２はそれぞれ屈曲可能な状態に復帰する。屈曲可能な状態に復帰した第１、第２連結コマ列５１，５２は、ともに同じ方向（内側）に屈曲しながら、下部カバー１２の内部の収納部に収納される。このとき、第１連結コマ列５１は第２連結コマ列５２に略平行な状態で収納される。
【００１８】
図３は、図１のロボットアーム機構を図記号表現により示す図である。ロボットアーム機構において、根元３軸を構成する第１関節部Ｊ１と第２関節部Ｊ２と第３関節部Ｊ３とにより３つの位置自由度が実現される。また、手首３軸を構成する第４関節部Ｊ４と第５関節部Ｊ５と第６関節部Ｊ６とにより３つの姿勢自由度が実現される。ロボット座標系Σbは第1関節部Ｊ１の第１回転軸ＲＡ１上の任意位置を原点とした座標系である。ロボット座標系Σｂにおいて、直交３軸（Ｘｂ、Ｙｂ，Ｚｂ）が規定されている。Ｚｂ軸は第１回転軸ＲＡ１に平行な軸である。Ｘｂ軸とＹｂ軸とは互いに直交し、且つＺb軸に直交する軸である。手先座標系Σｈは、手首部６に取り付けられたハンド装置の任意位置（手先基準点）を原点とした座標系である。例えば、ハンド装置が２指ハンドのとき、手先基準点（以下、単に手先という。）の位置は２指先間中央位置に規定される。手先座標系Σｈにおいて、直交３軸（Ｘｈ、Ｙｈ，Ｚｈ）が規定されている。Ｘｈ軸は第６回転軸ＲＡ６に平行な軸である。Ｘｈ軸は、手先の前後軸として与えられる。Ｙｈ軸とＺｈ軸とは互いに直交し、且つＸｈ軸に直交する軸である。Ｙｈ軸は、手先の左右軸として与えられる。手先姿勢とは、手先座標系Σhのロボット座標系Σｂに対する直交３軸各々周りの回転角（Ｘｈ軸周りの回転角（ロール角）αh、Ｙｈ軸周りの回転角（ピッチ角）βh、Ｚｈ軸周りの回転角（ヨー角）γhとして与えられる。
【００１９】
第１関節部Ｊ１の回転軸ＲＡ１は鉛直方向に設けられる。第２関節部Ｊ２の回転軸ＲＡ２は水平方向に設けられる。第２関節部Ｊ２は第１関節部Ｊ１に対してＸb軸とＺb軸との２方向に関してオフセットされる。第２関節部Ｊ２の回転軸ＲＡ２は、第１関節部Ｊ１の回転軸ＲＡ１には交差しない。第３関節部Ｊ３の移動軸ＲＡ３は回転軸ＲＡ２に対して垂直な向きに設けられる。第３関節部Ｊ２は第２関節部Ｊ２に対してＸb軸とＺb軸との２方向に関してオフセットされる。第３関節部Ｊ３の回転軸ＲＡ３は、第２関節部Ｊ２の回転軸ＲＡ２には交差しない。
【００２０】
複数の関節部Ｊ１−Ｊ６の根元３軸のうちの一つの曲げ関節部を直動伸縮関節部に換装し、第１関節部Ｊ１に対して第２関節部Ｊ２を２方向にオフセットさせ、第２関節部Ｊ２に対して第３関節部Ｊ３を２方向にオフセットさせることにより、本実施形態に係るロボット装置のロボットアーム機構は、特異点姿勢を構造上解消している。
【００２１】
図４は、支柱部２の上部２−２のカバー１３を取り外した状態で第１関節部Ｊ１の内部構造を示す斜視図である。図５は、図１の第１関節部Ｊ１の機構上の作動範囲とロボットアーム機構の安全上の可動範囲とを示す平面図である。図６は、図４の第１関節部Ｊ１の回転制限機構を示す平面図である。第１関節部Ｊ１は円筒形状又は円環形状の回転台座２０１を有する。回転台座２０１は、支柱部２の下部２−１に接続される。支柱部２の下部２−１は基台１に接続されるので、回転台座２０１は固定部である。回転体２０２は円筒形状又は円環形状をなす。回転体２０２はその外径が回転台座２０１の内径よりも若干短く、回転台座２０１の内側に回転自在に嵌め込まれる。典型的には回転台座２０１と回転体２０２との間にはベアリングが介在される。回転体２０２の上部には円筒形状のフレーム３が接続される。フレーム３の内部中空には、分離されて屈曲自在の第１、第２連結コマ列５１，５２が収納される。回転体２０２の回転に伴ってフレーム３がそのカバー１３とともに回転する。回転体２０２には、図示しないモータの回転軸が直接又は動力伝達機構を介して間接的に接続される。
【００２２】
回転体２０２の上面は、回転台座２０１の上面と同一の高さに揃えられ、又は回転台座２０１の上面よりも若干高い。これら回転体２０２の上面と、回転台座２０１の上面とには、回転体２０２の回転を制限するためのストッパ構造が設けられている。本実施形態では２種類の機械的なストッパ構造が装備される。２種類のストッパ構造は一部の構造を共通化している。
【００２３】
図５に示すように、一方のストッパ構造は、回転体２０２の回転を、第１関節部Ｊ１の機構上の作動範囲内に制限するために装備される。機構上の作動範囲は、回転体２０２の回転に起因する「支柱部２の内部を引き回されている多数のケーブルの断線」、及び「支柱部２の内部に収容される第１、第２コマ列５１，５２等の部品同士の接触による部品破損」等を回避するためのロボット設計上想定している最大回転範囲である。
【００２４】
他方のストッパ構造は、本実施形態に係るロボットアーム機構が設置された周辺環境に応じて変化する安全上の可動範囲内に回転体２０２の回転を制限するために装備される。この安全上の可動範囲は、機構上の作動範囲の範囲内でユーザにより任意範囲に設定される。当該「安全上の可動範囲」は、一般的用語としての「可動領域」とは区別されるべきであり、この「可動領域」とはロボットの可動部により掃引される立体的な領域とし定義され、この「可動領域」から、ロボットアーム機構が設置された位置の周囲の環境における他の構造物及び作業員等の干渉物にアーム部５や手首部６、さらにはハンド装置が接触する領域を除外し、その結果与えられる領域（安全領域）を確保するために第１関節部Ｊ１に対して許可される回転範囲がここでは「安全上の可動範囲」として定義される。
【００２５】
図６に示すように、一方のストッパ構造は、回転台座２０１の上面に、上方に突起する状態で設置される一対のストッパブロック２０４，２０５と、回転体２０２の上面に半径方向外側に突起する状態で設置されるストッパロッド２０６とから構成される。ストッパロッド２０６は回転体２０２のロボット正面位置に取り付けられる。一対のストッパブロック２０４，２０５は、ストッパロッド２０６の周回軌道上であって、機構上の作動範囲の両限界位置に設置される。ストッパロッド２０６がストッパブロック２０４，２０５に当接する位置で回転体２０２の回転が係止される。
【００２６】
他方のストッパ構造は、回転台座２０１の上面に、上方に突起する状態で設置される一対のストッパブロック２０７，２０８と、回転体２０２の上面に半径方向外側に突起する状態で設置されるストッパロッド２０６とから構成される。一対のストッパブロック２０７，２０８は、ストッパロッド２０６の周回軌道上であって、安全上の可動範囲の両限界位置に設置される。この他方のストッパ構造のストッパブロック２０７，２０８は、上記一方のストッパ構造のストッパブロック２０４，２０５と同じ円周上に設置される。ストッパロッド２０６は２種類のストッパ構造で共用されている。ストッパロッド２０６がストッパブロック２０７，２０８に当接する位置で回転体２０２の回転が係止される。
【００２７】
ストッパブロック２０７，２０８は、回転台座２０１の上面に設けられたブロック装着部２０９に着脱自在である。ストッパブロック２０７，２０８は典型的には六角穴付ボルトであり、ブロック装着部２０９はネジ穴として提供される。複数のブロック装着部２０９が回転台座２０１の上面であって、ストッパロッド２０６の周回軌道上に例えば５度間隔で均等に分散配置されている。好ましくは正面位置のブロック装着部２０９の隣には「０度」が記され、同様に他のブロック装着部２０９各々の隣にも「＋５度」、「＋１０度」、・・・、「−５度」、「―１０度」、・・・が記されている。複数のブロック装着部２０９から選択された一対のブロック装着部２０９にストッパブロック２０７，２０８が装着される。一対のブロック装着部２０９の選択により、ロボットアーム機構の設置位置に応じて変化する安全上の可動範囲に柔軟に対応する事ができる。
【００２８】
このように機構上の作動範囲だけでなく、安全上の可動範囲を機械的なストッパ構造で制限することにより安全信頼性の向上が期待できる。またストッパブロック２０７，２０８の装着及びその位置を目視確認できることから、安全上の可動範囲の設定ミスも回避できる。さらにストッパブロック２０７，２０８の装着位置を変更するだけで、安全上の可動範囲を簡易に変更することができる。
【００２９】
なお、上述では回転台座にストッパブロックを設置し、回転体にストッパロッドを設置したが、回転台座にストッパロッドを設置し、回転体にストッパブロックを設置するようにしてもよい。
【００３０】
また上述では２個のストッパブロック２０４，２０５と、２個のストッパブロック２０７，２０８を装備することを説明したが、機構上の作動範囲が３６０度又はその近傍であるときは１個のストッパブロック２０４でよく、また安全上の可動範囲が一方向のみに必要とされるときには１個のストッパブロック２０７であってもよい。
【００３１】
また上述ではストッパブロックを装着するための複数のブロック装着部をストッパロッドの周回軌道上に分散配置することを説明したが、図７に示すように、複数のブロック装着部に代えて、回転台座２０１に、ストッパロッド２０６の周回軌道に沿って、ストッパブロック２０４からストッパブロック２０５に至る円弧状のスリット２１０を設けるようにしてもよい。この場合、ブロック装着部の位置に制限されることなく、スリット２１０の任意の位置にストッパブロック２０７，２０８を装着することができる。
【００３２】
さらに上述では回転体２０２の回転を回転関節部の機構上の作動範囲に制限するための機械的なストッパ構造と回転体２０２の回転をロボットアーム機構の安全上の可動範囲に制限するための機械的なストッパ構造とを同じ位置に装備させて、回転体２０２に固定したストッパロッド２０６をこれら２種類のストッパ構造で共用させる構造を説明した。しかし、本質的には、回転体２０２の回転を回転関節部の機構上の作動範囲に制限するためのストッパ構造とは別に、回転体２０２の回転をロボットアーム機構の安全上の可動範囲に制限するためのストッパ構造を装備させることにある。この２種類のストッパ構造を互いに別の位置に装備させるようにしてもよい。
【００３３】
つまり、第１関節部Ｊ１の回転部に第１ストッパロッドが取り付けられ、固定部であって、第１ストッパロッドの周回軌道上の適当な位置に第１ストッパブロックが取り付けられる。第１ストッパブロックは、第１関節部Ｊ１の機構上の作動範囲に対応する位置に取り付けられる。また、第１関節部Ｊ１の回転部に第２ストッパロッドが取り付けられる。この第２ストッパロッドは、第１ストッパロッドとは異なる位置に取り付けられる。それにより第２ストッパロッドは、第１ストッパロッドの周回軌道とは異なる軌道を周回する。第２ストッパロッドの周回軌道上の固定部の位置に第２ストッパブロックが取り付けられる。第２ストッパブロックは、ロボットアーム機構の安全上の可動範囲に対応する位置に取り付けられる。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
Ｊ１…第１回転関節部、２０１…回転台座、２０２…回転体、２０４、２０５…ストッパブロック、２０６…ストッパロッド、２０７，２０８…ストッパブロック、２０９…ブロック装着部。
【図１】
2019022913.tif 000003
【図２】
2019022913.tif 000004
【図３】
2019022913.tif 000005
【図４】
2019022913.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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