(57)【要約】【課題】ロボットの通常動作を良好に保つことができる過負荷検出装置を提供する。【解決手段】相互の軸芯１０ａ，１１ａが平行になるように相互に離間した第１及び第２のベース部材１０，１１を備え、これらベース部材１０，１１間にそれらの軸芯１０ａ，１１ａ方向に対して直交する方向に規定以上の力が加わった場合、凹部１０ｄに押される嵌合部材１５がハニカム構造体１６を変形させて凹部１０ｄから抜ける方向へ移動し、これに伴い、ベース部材１０，１１同士が軸ずれし、この軸ずれを非接触型センサ１８で検出する。ベース部材１０，１１同士は、ベース部材１０，１１同士の近接移動を規制する球体１２及びベース部材１０，１１同士の離反移動を規制する離反移動規制部材１３によって連結され、ベース部材１０，１１同士の間隔が維持される。【選択図】図１
2007301655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互の軸芯が平行になるように相互に離間した一対のベース部材と、前記ベース部材間に回転可能に介在され前記ベース部材の軸芯方向に沿った前記ベース部材同士の近接移動を規制する球体と、両端部が一対の前記ベース部材に係止され前記ベース部材の軸芯方向に沿った前記ベース部材同士の離反移動を規制する離反移動規制部材と、を有して前記ベース部材同士を連結し、それらベース部材同士の間隔を維持するロボットの連結部と、
一方の前記ベース部材において他方の前記ベース部材に対向して設けられた凹部と、
前記凹部に嵌合する嵌合部を一端部に有し、前記凹部からの抜け方向へ移動可能に他方の前記ベース部材に支持され、前記嵌合部が前記凹部に嵌合することで一対の前記ベース部材の軸芯同士が一致する状態に前記ベース部材同士を位置決めする嵌合部材と、
前記嵌合部材の他端面を押さえて該嵌合部材と前記凹部との嵌合を維持する押さえ部材と、
前記ベース部材同士のずれを検出する検出部と、
を備え、
前記ベース部材間にそれらの軸芯方向に対して直交する方向に規定以上の力が加わった場合、前記凹部に押される前記嵌合部材が前記押さえ部材を変形させて前記凹部から抜ける方向へ移動し、前記ベース部材同士がずれる過負荷検出装置。
【請求項２】
前記力は、せん断力である請求項１に記載の過負荷検出装置。
【請求項３】
前記凹部は、円錐状に形成されている一方、
前記嵌合部は、その断面が円形に形成されると共に先端に行くに従い細くなるように形成されている請求項１又は２に記載の過負荷検出装置。
【請求項４】
前記凹部は、その軸芯が前記一方のベース部材の軸芯に一致する位置に、一つ設けられている一方、
前記嵌合部材は、その軸芯が前記他方のベース部材の軸芯に一致する位置に、一つ設けられている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【請求項５】
前記ベース部材同士のそれらの軸芯を中心とする相対回転移動を規制する回転規制部を備える請求項４に記載の過負荷検出装置。
【請求項６】
前記凹部は、前記一方のベース部材の軸芯回りに等間隔に複数個設けられている一方、前記嵌合部材は、前記他方のベース部材の軸芯回りに等間隔に複数個設けられている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記嵌合部材と、この嵌合部材の前記凹部からの抜け方向への移動を非接触で検出する非接触型センサと、を有する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記ベース部材同士のずれを直接検出する非接触型センサである請求項１ないし６のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【請求項９】
前記押さえ部材は、前記嵌合部材に押されて塑性変形する請求項１ないし８のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【請求項１０】
前記押さえ部材は、ハニカム構造体である請求項９に記載の過負荷検出装置。
【請求項１１】
前記押さえ部材は、コイルバネである請求項１ないし８のいずれか一項に記載の過負荷検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに用いられる過負荷検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば製品の組立工場などで用いられるロボットには、一般的に、その動作中に異常な力（過負荷）が作用した場合にその過負荷を検出する過負荷検出装置が取り付けられている。そして、過負荷検出装置によって過負荷が検出された場合には、ロボットの動作が停止されるようになっている。
【０００３】
特許文献１には、過負荷検出装置として、ロボットのハンドに過負荷が入力されたときに変位してロボットのアームを保護する装置が記載されている。この装置は、アームのアーム本体の先端部に固定されるベース部材としてのアーム側部材と、ハンドに固定されるベース部材としてのハンド側部材とがコイルバネを介して連結されている。
【特許文献１】特開平１１−４８１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、アーム側部材と、ハンド側部材とがコイルバネを介して連結されているため、アームが動作すると、コイルバネが変形してアーム側部材とハンド側部材とがそれらの軸芯方向に沿って近接離反してしまうので、ロボットの通常動作が不安定になってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ロボットの通常動作を良好に保つことができる過負荷検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の過負荷検出装置は、相互の軸芯が平行になるように相互に離間した一対のベース部材と、前記ベース部材間に回転可能に介在され前記ベース部材の軸芯方向に沿った前記ベース部材同士の近接移動を規制する球体と、両端部が一対の前記ベース部材に係止され前記ベース部材の軸芯方向に沿った前記ベース部材同士の離反移動を規制する離反移動規制部材と、を有して前記ベース部材同士を連結し、それらベース部材同士の間隔を維持するロボットの連結部と、一方の前記ベース部材において他方の前記ベース部材に対向して設けられた凹部と、前記凹部に嵌合する嵌合部を一端部に有し、前記凹部からの抜け方向へ移動可能に他方の前記ベース部材に支持され、前記嵌合部が前記凹部に嵌合することで一対の前記ベース部材の軸芯同士が一致する状態に前記ベース部材同士を位置決めする嵌合部材と、前記嵌合部材の他端面を押さえて該嵌合部材と前記凹部との嵌合を維持する押さえ部材と、前記ベース部材同士のずれを検出する検出部と、を備え、前記ベース部材間にそれらの軸芯方向に対して直交する方向に規定以上の力が加わった場合、前記凹部に押される前記嵌合部材が前記押さえ部材を変形させて前記凹部から抜ける方向へ移動し、前記ベース部材同士がずれることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一対のベース部材同士の間隔が維持されているので、ロボットの通常動作を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態の過負荷検出装置をロボットアームに組み付けた状態で示す縦断側面図、図２は、過負荷検出装置を示す平面図、図３は、過負荷検出装置が変位した状態を示す縦断側面図である。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態の過負荷検出装置１は、ロボットであるロボットアーム２において、ロボットアーム２の別々の構成部材であるアーム本体３とハンド４との間に組み込まれて、ロボットアーム２に規定の大きさ以上のせん断力が加わった場合には、その旨を検出するものである。
【００１０】
図１及び図２に示すように、過負荷検出装置１は、一対のベース部材として円盤状の第１及び第２のベース部材１０，１１を備えている。これら第１及び第２のベース部材１０，１１は、相互の軸芯１０ａ，１１ａが平行になるように相互に離間して配置されている。そして、一方のベース部材としての第１のベース部材１０は、例えば図示しないボルト，ナットによってハンド４に固定される一方、他方のベース部材としての第２のベース部材１１は、例えば図示しないボルト，ナットによってアーム本体３に固定される。
【００１１】
これら第１及び第２のベース部材１０，１１は、複数の球体１２と複数の離反移動規制部材１３とによって連結されている。詳しくは、第１及び第２のベース部材１０，１１は、それらベース部材１０，１１同士の間隔が維持されるように連結されている。ここで、第１及び第２のベース部材１０，１１は、球体１２、離反移動規制部材１３と共にロボットの連結部（以下、単に連結部と言う）１４を構成している。
【００１２】
球体１２は、第１及び第２のベース部材１０，１１の相互の対向面１０ｂ，１１ｂに挟まれた状態で、第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａを中心として同心円上に等間隔で配置されている。詳しくは、これら球体１２は、第２のベース部材１１において軸芯１１ａ中心に形成された円環状の溝部１１ｃにその一部が嵌合した状態で、第１及び第２のベース部材１０，１１間に回転可能に介在されている。溝部１１ｃは、球体１２が第１及び第２のベース部材１０，１１間から抜け落ちることを防止している。これら球体１２は、第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａ方向に沿った第１及び第２のベース部材１０，１１同士の近接移動を規制している。
【００１３】
離反移動規制部材１３は、第１及び第２の軸芯１０ａ，１１ａを中心として同心円上に等間隔で配置されていると共に、球体１２よりも外周側に配置されている。本実施形態の離反移動規制部材１３は、所謂伸びボルトであり、軸部１３ａの一端部に設けられた頭部１３ｂが第１のベース部材１０の係止部１０ｃに係止される一方、軸部１３ａの他端部に形成されたネジ部１３ｃが第２のベース部材１１のネジ孔１１ｄに螺合により係止されている。この離反移動規制部材１３は、非過負荷時のロボットアーム２の通常動作による引張力や曲げ力が作用しても第１及び第２のベース部材１０，１１同士の相対位置関係を保持する剛性を有している。即ち、この離反移動規制部材１３は、第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａ方向に沿った第１及び第２のベース部材１０，１１同士の離反移動を規制していると共に、それらのずれを規制しており、回転規制部として機能している。
【００１４】
また、第１のベース部材１０には、第２のベース部材１１に対向させて円錐状の凹部１０ｄが一つ設けられている。この凹部１０ｄは、その軸芯が第１のベース部材１０の軸芯１０ａに一致する位置に設けられている。
【００１５】
また、過負荷検出装置１には、凹部１０ｄに嵌合する嵌合部１５ａが一端部に形成された嵌合部材１５が一つ設けられている。詳しくは、嵌合部材１５は、円柱部１５ｂに嵌合部１５ａが連接されて構成されている。嵌合部１５ａは、その断面が円形に形成されると共に先端に行くに従い細くなるように形成されており、具体的には、円錐状に形成されている。この嵌合部材１５は、第２のベース部材１１に形成された支持部１１ｅによって、第２のベース部材１１の軸芯１１ａに沿った凹部１０ｄからの抜け方向へ移動可能に支持されている。ここで、支持部１１ｅは、第２のベース部材１１を軸芯１１ａ方向に沿って貫通した孔状に形成されており、その軸芯は、第２のベース部材１１の軸芯１１ａと一致している。したがって、この支持部１１ｅに支持された嵌合部材１５は、その軸芯が第２のベース部材１１の軸芯１１ａに一致する。嵌合部材１５は、その嵌合部１５ａが凹部１０ｄに嵌合することで第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａ同士が一致する状態に第１及び第２のベース部材１０，１１同士を位置決めする。
【００１６】
この嵌合部材１５の他端面１５ｃは、押さえ部材であるハニカム構造体１６によって押さえられており、このハニカム構造体１６の押さえによって、嵌合部材１５と凹部１０ｄとの嵌合が維持されるようによっている。ハニカム構造体１６は、外観形状が円柱状に形成されており、その構成材料は例えばアルミニウムである。ハニカム構造体１６は、支持部１１ｅ内に配置されて、嵌合部材１５の他端面１５ｃとアーム本体３とに挟まれており、規定の大きさ以上の圧縮力を受けることで潰れ塑性変形する。
【００１７】
また、過負荷検出装置１には、第１及び第２のベース部材１０，１１同士のずれを検出する検出部１７が設けられている。ここで、ずれとしては、軸ずれ（相対平行移動）と、回転ずれ（相対回転移動）とがあるが、これらのうち、本実施形態の検出部１７は、軸ずれを検出するものである。検出部１７は、嵌合部材１５と、この嵌合部材１５の凹部１０ｄからの抜け方向への移動を非接触で検出する非接触型センサ１８とから構成されている。非接触型センサ１８は、第２のベース部材１１において支持部１１ｅ内に連通するように形成されたセンサ支持孔１１ｆに嵌め込まれている。
【００１８】
さらに、過負荷検出装置１には、第２のベース部材１１にノック孔１１ｇ（図２）が複数設けられていると共に、第１のベース部材１０には、ノック孔１１ｇに対向する嵌合凹部（図示せず）が設けられている。そして、ノック孔１１ｇに挿通させた図示しないノックピンを嵌合凹部に嵌合させることにより、第１及び第２のベース部材１０，１１同士の軸芯１０ａ，１１ａを中心とした回転方向の位置決めがなされるようになっている。
【００１９】
このような構成において、例えば、ロボットアーム２のハンド４が横方向に押されてロボットアーム２にせん断力が作用すると、第１及び第２のベース部材１０，１１間に、それらの軸芯１０ａ，１１ａ方向に対するせん断力が作用する。即ち、第１及び第２のベース部材１０，１１間に軸芯１０ａ，１１ａ方向に対して直交する方向に力が作用する。そして、そのせん断力が、嵌合部材１５と凹部１０ｄとの間の静止摩擦力、ハニカム構造体１６の耐荷重などを加算した規定の大きさ以上の過負荷になると、凹部１０ｄに押される嵌合部材１５がハニカム構造体１６を潰して（塑性変形させて）凹部１０ｄから抜ける方向へ移動し、これに伴い、ベース部材１０，１１同士が軸ずれ（相対平行移動）する（図３）。このとき、離反移動規制部材１３が曲げ弾性変形すると共に球体１２が回転する。そして、嵌合部材１５の変位を非接触型センサ１８が検出し、検出信号を出力する。即ち、本実施形態では、検出部１７は、嵌合部材１５の変位を検出することで、間接的に第１及び第２のベース部材１０，１１同士の軸ずれを検出し、第１及び第２のベース部材１０，１１間にそれらの軸芯１０ａ，１１ａ方向に対する規定の大きさ以上のせん断力（過負荷）が加わったことを検出する。この際、ロボットアーム２から第１及び第２のベース部材１０，１１に対してそれらの軸芯１０ａ，１１ａ方向に沿った引張力や圧縮力が作用したとしても、その力は嵌合部材１５には伝達されないので、嵌合部材１５は、その力の影響を受けることがない。よって、ロボットアーム２のせん断方向への過負荷を高精度に検出することができる。
【００２０】
非接触型センサ１８から出力された検出信号は、非接触型センサ１８から図示しない配線を介してロボットアーム２の制御部に送信され、検出信号が入力された制御部は、ロボットアーム２の動作を停止させる。
【００２１】
ここで、このように変位した過負荷検出装置１を使用可能に復元するには、作業者は、まず、第１及び第２のベース部材１０，１１とハンド４，アーム本体３との連結を解除して、過負荷検出装置１を取り外す。そして、ハニカム構造体１６を新品に交換する。次に、嵌合部材１５を凹部１０ｄに嵌合させて第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａ同士を一致させると共に、図示しないノックピンを用いて第１及び第２のベース部材１０，１１の回転方向の位置決めをする。そして、この状態の過負荷検出装置１をハンド４及びアーム本体３間に取り付ける。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態では、ロボットアーム２の別々の構成部材（ハンド４、アーム本体３）に固定される第１及び第２のベース部材１０，１１の近接離反移動が、球体１２と離反移動規制部材１３とによって規制されてそれらベース部材１０，１１同士の間隔が維持されているので、ロボットアーム２の通常動作を良好に保つことができる。
【００２３】
また、本実施形態では、凹部１０ｄと嵌合部１５ａとを嵌合せることにより第１及び第２のベース部材１０，１１の軸芯１０ａ，１１ａ同士が一致するので、過負荷によって変位した後の過負荷検出装置１を容易に復元することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、凹部１０ｄは、円錐状に形成されている一方、嵌合部１５ａは、その断面が円形に形成されると共に先端に行くに従い細くなる円錐状に形成されていると共に、押さえ部材は、ハニカム構造体１６である。したがって、当該過負荷検出装置１の設計時においては、凹部１０ｄと嵌合部１５ａとの静止摩擦係数や凹部１０ｄ及び嵌合部１５ａの円錐形状の先端開き角度、ハニカム構造体１６の耐荷重値の選択によって、検出すべき過負荷値の設定を容易に行なうことができる。また、ハニカム構造体１６は、圧縮されて潰れると嵌合部材１５を押さなくなるので、その分、嵌合部材１５がより高速で移動することになり、非接触型センサ１８による嵌合部材１５の検出を高精度で行なうことができる。
【００２５】
また、本実施形態では、凹部１０ｄは、その軸芯が第１のベース部材１０の軸芯１０ａに一致する位置に、一つ設けられている一方、嵌合部材１５は、その軸芯が第２のベース部材１１の軸芯１１ａに一致する位置に、一つ設けられていることにより、簡素で低コストな構成で、第１及び第２のベース部材１０，１１同士の軸芯１０ａ，１１ａを一致させることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、検出部１７は、嵌合部材１５と、この嵌合部材１５の凹部１０ｄからの抜け方向への移動を非接触で検出する非接触型センサ１８と、を有することにより、第１及び第２のベース部材１０，１１の軸ずれだけを確実に検出することができる。即ち、第１及び第２のベース部材１０，１１同士が回転ずれした場合であっても、それを非接触型センサ１８が検出することはない。また、非接触型センサ１８は、非接触で嵌合部材１５の移動を検出するので、嵌合部材１５によって非接触型センサ１８が破壊されることがない。
【００２７】
[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する（以降の実施形態でも同様）。図４は、本実施形態の過負荷検出装置を示す縦断側面図である。
【００２８】
図４に示すように、本実施形態では、過負荷検出装置１０１において、回転規制部としてのオルダムカップリング１２１が第１及び第２のベース部材１１０，１１１に亘って設けられている。
【００２９】
オルダムカップリング１２１は、ボルト１２２によって第１及び第２のベース部材１１０，１１１に固定されている。なお、ボルト１２２は、特に図示しないが第１及び第２のベース部材１１０，１１１の軸芯１１０ａ，１１１ａ回りに等間隔に複数設けられている。このオルダムカップリング１２１は、第１及び第２のベース部材１１０，１１１同士のそれらの軸芯１１０ａ，１１１ａを中心とする回転ずれを規制する一方、第１及び第２のベース部材１１０，１１１の軸ずれを許容している。
【００３０】
また、連結部１１４の離反移動規制部材１１３は、軸部１１３ａの両端部にフランジ１１３ｂが形成されて構成されている。詳しくは、離反移動規制部材１１３は、一端部にフランジ１１３ｂが形成された一対のピン部材１１３ｃの他端部同士が固着されて構成されている。
【００３１】
この離反移動規制部材１１３は、第１及び第２の軸芯１１０ａ，１１１ａを中心として同心円上に等間隔で配置されている。離反移動規制部材１１３は、一方のフランジ１１３ｂが第１のベース部材１１０に形成された係止部１１０ｃに係止される一方、他方のフランジ１１３ｂが第２のベース部材１１１に形成された係止部１１１ｄに係止されている。そして、係止部１１０ｃ，１１１ｄによって、離反移動規制部材１１３は、第１及び第２のベース部材１１０，１１１に対して相対平行移動可能に支持されている。即ち、第１及び第２のベース部材１１０，１１１同士が軸ずれした場合、離反移動規制部材１１３は、第１のベース部材１１０や第２のベース部材１１１に対して相対移動し、曲げられることがない。そして、この離反移動規制部材１１３は、非過負荷時のロボットアーム２の通常動作による引張力が作用しても第１及び第２のベース部材１１０，１１１同士の相対位置関係を保持する剛性を有している。
【００３２】
このような構成において、第１及び第２のベース部材１１０，１１１とを回転ずれさせる方向へ力が作用した場合であっても、オルダムカップリング１２１によって第１及び第２のベース部材１１０，１１１の回転ずれが規制されるので、第１及び第２のベース部材１１０，１１１には、回転ずれが生じない。したがって、過負荷検出装置１０１を使用可能に復元する際には、第１及び第２のベース部材１１０，１１１同士の軸芯１１０ａ，１１１ａを中心とする回転方向の位置合わせをする必要がないので、その分、復元作業工数を削減することができる。
【００３３】
[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。図５は、本実施形態の過負荷検出装置をロボットアームに組み付けた状態で示す縦断側面図、図６は、本実施形態の過負荷検出装置を示す平面図である。
【００３４】
本実施形態の過負荷検出装置２０１は、第１及び第２のベース部材２１０，２１１のずれとして、軸ずれ（相対平行移動）に加えて回転ずれ（相対回転移動）も検出できる点が第１の実施形態に対して異なる。
【００３５】
具体的には、本実施形態では、図５及び図６に示すように、凹部１０ｄ、嵌合部材１５が複数設けられている。凹部１０ｄは、第１のベース部材２１０の軸芯２１０ａ回りに等間隔に複数個設けられている一方、嵌合部材１５は、第２のベース部材２１１の軸芯２１１ａ回りに等間隔に複数個設けられている。そして、嵌合部材１５毎に、支持部１１ｅ及びハニカム構造体１６が設けられている一方、非接触型センサ１８は、ある一つの嵌合部材１５に対してのみ設置されている。この構造では、凹部１０ｄと嵌合部材１５とが、非過負荷時（通常時）における第１及び第２のベース部材２１０，２１１の回転ずれを規制する回転規制部として機能している。
【００３６】
なお、本実施形態では、離反移動規制部材として、第１の実施形態で説明した離反移動規制部材１３ではなく第２の実施形態で説明した離反移動規制部材１１３が採用されている。
【００３７】
この構成では、第１の実施形態と同様に、第１及び第２のベース部材２１０，２１１の軸ずれを検出することができる。
【００３８】
また、この構成では、第１及び第２のベース部材２１０，２１１の回転ずれを検出することができる。即ち、軸芯２１０ａ，２１１ａ方向に対して直交する方向として、第１及び第２のベース部材２１０，２１１同士を回転ずれさせる方向に、第１及び第２のベース部材２１０，２１１間に規定以上の力が加わった場合、凹部１０ｄに押される嵌合部材１５がハニカム構造体１６を潰して凹部１０ｄから抜ける方向へ移動し、これに伴い、ベース部材１０，１１同士が回転ずれする。このとき、離反移動規制部材１３が第１のベース部材２１０や第２のベース部材２１１に対して相対平行移動すると共に球体１２が回転する。そして、嵌合部材１５の変位を非接触型センサ１８が検出し、検出信号を出力する。この際、ロボットアーム２から第１及び第２のベース部材２１０，２１１に対してそれらの軸芯２１０ａ，２１１ａ方向に沿った引張力や圧縮力が作用したとしても、その力は嵌合部材１５には伝達されないので、嵌合部材１５は、その力の影響を受けることがない。よって、ロボットアーム２の回転ずれ方向への過負荷を高精度に検出することができる。
【００３９】
また、過負荷検出装置２０１の復元作業の際には、全ての嵌合部１５ａと凹部１０ｄとを嵌合させることにより、第１及び第２のベース部材２１０，２１１の軸芯２１０ａ，２１１ａ同士が一致すると共に、第１及び第２のベース部材２１０，２１１同士の軸芯２１０ａ，２１１ａを中心とする回転方向の位置合わせがなされるので、過負荷によって変位した後の過負荷検出装置２０１をより容易に復元することができる。
【００４０】
[第４の実施形態]
次に、本発明の第４の実施形態を図７に基づいて説明する。本実施形態は、上述したいずれの実施形態にも適用可能であるが、ここでは、第１の実施形態に適用した例を説明する。図７は、本実施形態の過負荷検出装置をロボットアームと共に示す縦断側面図である。
【００４１】
図７に示すように、本実施形態の過負荷検出装置３０１には、押さえ部材として、コイルバネ３１６が設けられている。このコイルバネ３１６は、支持部１１ｅ内に配置されて、嵌合部材１５の他端面１５ｃとアーム本体３とに挟まれており、圧縮バネとして機能する。
【００４２】
また、本実施形態では、検出部は、第１及び第２のベース部材３１０，３１１同士のずれを直接検出する非接触型センサ３１７によって構成されている。具体的には、非接触型センサ３１７は、第２のベース部材３１１の対向面３１１ｂから突出した状態で、第１のベース部材３１０に対向して設けられており、第２のベース部３１１の対向面３１１ｂに突設された検出用突起３１０ｅの移動を検出するようになっている。
【００４３】
このうような構成において、第１及び第２のベース部材３１０，３１１間にそれらの軸芯３１０ａ，３１１ａ方向に対する規定の大きさ以上のせん断力が加わった場合には、凹部１０ｄに押される嵌合部材１５がコイルバネ３１６を圧縮弾性変形させて凹部１０ｄから抜ける方向へ移動し、これに伴い、ベース部材３１０，３１１同士が軸ずれする。そして、第２のベース部材３１０，３１１の変位を非接触型センサ３１７が検出し、検出信号を出力する。
【００４４】
そして、第１及び第２のベース部材３１０，３１１間へのせん断力が取り除かれた場合には、コイルバネ３１６の復元力によって嵌合部１５ａが凹部１０ｄ側へ押されて凹部１０ｄに嵌合し、これに伴い、第１及び第２のベース部材３１０，３１１が相対平行移動して、それらの軸芯３１０ａ，３１１ａが一致する。このように、本実施形態では、押さえ部材がコイルバネ３１６であることにより、過負荷が取り除かれると、自動的に第１のベース部材３１０と第２のベース部材３１１との軸芯３１０ａ，３１１ａが一致するように復元動作がなされて、過負荷検出装置３０１が復元するので、過負荷検出装置３０１の復元作業を作業員が行なう必要が無い。
【００４５】
また、本実施形態では、検出部が、第１及び第２のベース部材３１０，３１１同士のずれを直接検出する非接触型センサ３１７であることにより、検出部（非接触型センサ３１７）の設置場所の自由度を大きくすることができる。
【００４６】
なお、本発明は、以上の実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、嵌合部材１５の嵌合部１５ａは、円錐状に限ることなく、例えば球状であっても良い。
【００４７】
また、第１及び第２のベース部材１０，１１間からの球体１２の抜け落ち防止のための構造は、溝部１１ｃに限ることなく、例えば孔であっても良い。
【００４８】
また、押さえ部材は、ハニカム構造体１６やコイルバネ３１６に限ることなく、例えば、規定の大きさ以上の力で座屈する離反移動規制部材であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態の過負荷検出装置をロボットアームに組み付けた状態で示す縦断側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の過負荷検出装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の過負荷検出装置が変位した状態を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の過負荷検出装置を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の過負荷検出装置をロボットアームに組み付けた状態で示す縦断側面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の過負荷検出装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の過負荷検出装置をロボットアームと共に示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１，１０１，２０１，３０１…過負荷検出装置
１０，１１０，２１０，３１０…第１のベース部材（一方のベース部材）
１０ａ，１１０ａ，２１０ａ，３１０ａ…軸芯
１０ｄ…凹部
１１，１１１，２１１，３１１…第２のベース部材（他方のベース部材）
１１ａ，１１１ａ，２１１ａ，３１１ａ…軸芯
１２…球体
１３，１１３…離反移動規制部材（回転規制部）
１４，１１４…ロボットの連結部
１５…嵌合部材
１５ａ…嵌合部
１６…ハニカム構造体（押さえ部材）
１７…検出部
１８…非接触型センサ
１２１…オルダムカップリング（回転規制部）
３１６…コイルバネ（押さえ部材）
３１７…非接触型センサ（検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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