特開2020-15154(P2020-15154A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2020-15154ロボット用の保護ジャケット及びロボット用保護ジャケットの調整装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-15154(P2020-15154A)
(43)【公開日】2020年1月30日
(54)【発明の名称】ロボット用の保護ジャケット及びロボット用保護ジャケットの調整装置
(51)【国際特許分類】
   B25J 19/00 20060101AFI20191227BHJP
【FI】
   B25J19/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2018-141323(P2018-141323)
(22)【出願日】2018年7月27日
(71)【出願人】
【識別番号】501428545
【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石井 貴裕
【テーマコード(参考)】
3C707
【Fターム(参考)】
3C707BS12
3C707CY25
3C707CY27
(57)【要約】
【課題】様々な形状のロボットへの適用性を向上させると共に、清掃性も向上させることができるロボット用の保護ジャケットを提供する。
【解決手段】保護ジャケット3は、一端がロボット1のアームの先端部側に固定されて、設置部側までを覆う筒状のシート状部材からなる。そして、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ワイヤ4が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。これにより、ロボットアームの外形に合せて保護ジャケット3の外形を調整する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のアームを有するロボットに装着するロボット用の保護ジャケットであって、
前記アームの先端部から設置部側までを覆う筒状に形成され、一端が前記アームの先端部側に固定されるシート状部材と、
前記シート状部材の周方向に亘って配置され、外力により締め付け及び弛めが行われることで、前記シート状部材の外形を調整する複数の調整用紐状部材とを備えるロボット用の保護ジャケット。
【請求項2】
前記調整用紐状部材は、それぞれ1本の紐状部材からなる請求項1記載のロボット用の保護ジャケット。
【請求項3】
前記調整用紐状部材は、それぞれ2本の紐状部材からなる請求項1記載のロボット用の保護ジャケット。
【請求項4】
請求項1から3の何れか一項に記載のロボット用の保護ジャケットにおける複数の調整用紐状部材に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数のアクチュエータと、
これら複数のアクチュエータを、それぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動するための操作スイッチとを備えるロボット用保護ジャケットの調整装置。
【請求項5】
前記調整用紐状部材の一端は、前記シート状部材において固定されており、
前記複数のアクチュエータは、それぞれ対応する調整用紐状部材の他端について巻き取り及び巻き戻しを行う請求項4記載のロボット用保護ジャケットの調整装置。
【請求項6】
前記複数のアクチュエータは、それぞれ対応する調整用紐状部材の両端について巻き取り及び巻き戻しを行う請求項4記載のロボット用保護ジャケットの調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のアームを有するロボットに装着するロボット用の保護ジャケット,及びその保護ジャケットの外形を調整する装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ロボットを保護すること等を目的として、ロボットに装着する保護ジャケットが考案されている。このような保護ジャケットは、ロボットのアームの形状に合わせてオーダーメイドされるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第07/122717号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そのため、少量多品種生産を行う工場等では、ロボットを入れ替える毎に保護ジャケットも新たに作成し直す必要があった。また、食品業界等のように清潔さが必要な生産現場では、保護ジャケットについて汚れがたまり難く、且つ、付いた汚れが拭取り易いという清掃のし易さが求められている。しかしながら、従来の保護ジャケットは、専らロボットを保護することを目的としているため、衛生面や清掃性についてはあまり考慮されていなかった。
【0005】
そこで、様々な形状のロボットへの適用性を向上させると共に、清掃性も向上させることができるロボット用の保護ジャケット,及びその保護ジャケットの外形を調整するロボット用保護ジャケットの調整装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載のロボット用の保護ジャケットは、アームの先端部から設置部側までを覆う筒状に形成され、一端がアームの先端部側に固定されるシート状部材からなり、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ひも状部材が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。
【0007】
すなわち、調整用紐状部材を引き出せば保護ジャケットが締め付けられ、また引き出したワイヤを戻せば、保護ジャケットが弛められる。これにより、ロボットアームの外形に合せてシート状部材の外形を容易に調整できる。また、調整用紐状部材を弛めた状態にすれば、シート状部材を締め付けた部分に付着したり滞留している汚れ等の清掃を容易に行うこともできる。
【0008】
請求項2記載のロボット用の保護ジャケットは、調整用紐状部材をそれぞれ1本の紐状部材で構成する。これにより、保護ジャケットが安価で簡単な構成となる。
【0009】
請求項3記載のロボット用の保護ジャケットは、調整用紐状部材をそれぞれ2本の紐状部材で構成する。例えば、2本の調整用紐状部材によってシート状部材を締め付ける際に、2本の調整用紐状部材を互いに逆となる方向から引き出すようにすれば、シート状部材に発生する皺が偏らなくなる。したがって、保護ジャケットの外形の調整をよりスムーズに行うことができる。
【0010】
請求項4記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、上記のロボット用の保護ジャケットにおける複数の調整用紐状部材に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数のアクチュエータを備える。そして、操作スイッチにより、複数のアクチュエータをそれぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動する。このように構成すれば、ユーザは、操作スイッチを操作することで、各調整用紐状部材により保護ジャケットを締め付けたり弛めたりできる。したがって、保護ジャケットの外形の調整を簡単に行うことができる。
【0011】
請求項5記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、調整用紐状部材の一端がシート状部材において固定されている状態で、複数のアクチュエータが、それぞれ対応する調整用紐状部材の他端について巻き取り及び巻き戻しを行う。このように構成すれば、必要となるアクチュエータの数を低減でき、調整装置の製造コストを低下させることができる。
【0012】
請求項6記載のロボット用保護ジャケットの調整装置は、複数のアクチュエータが、それぞれ対応する調整用紐状部材の両端について巻き取り及び巻き戻しを行う。このように構成すれば、シート状部材をより均等に締め付けたり緩めたりすることができ、保護ジャケットの外形の調整をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】第1実施形態であり、保護ジャケットの配置される調整用ワイヤを緩めた状態と、締め付けた状態とを併せて示す図
図2】保護ジャケットの形態をモデル的に示す図
図3】ジャケット調整部の構成を、一部を透視して示す斜視図及び縦断面図
図4】ジャケット調整部断面の斜視図
図5】保護ジャケットと調整装置とを示すと共に、調整用ワイヤを緩めた状態を示す図
図6】保護ジャケットと調整装置とを示すと共に、調整用ワイヤを締め付けた状態を示す図
図7】調整装置内部の巻取り機の動作を説明する図
図8】調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図
図9】調整装置を含む調整システムの機能ブロック図
図10】第2実施形態であり、調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図
図11】第3実施形態であり、調整用ワイヤを締め付ける前の状態と、締め付けた後の状態とを、ジャケット調整部の側面と共に示すイメージ図
図12】第4実施形態であり、巻取り装置の構成をより具体的に示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
(第1実施形態)
以下、一実施形態について図1から図8を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施形態では、ロボット1として複数のアームを有するいわゆる垂直多関節型の6軸ロボットを想定している。このロボット1は、例えば床面等の設置面2に設置された状態で、制御装置である図示しないコントローラに接続されて各種の作業を実行する。
【0015】
ロボット1は、設置部に相当するベース1a上に、鉛直方向の軸心を持つ第1軸を介してショルダ1bが水平方向に回転可能に連結されている。ショルダ1bには、第1軸に直交する回転軸である第2軸を介して、下アーム1cが回転可能に連結されている。この下アーム1cの先端側には、第2軸に平行な回転軸である第3軸を介して第一上アーム1dが、下アーム1cに対して回転可能に連結されている。第一上アーム1dの先端側には、第3軸に直交する回転軸である第4軸を介して第二上アーム1eが、第一上アーム1dと同軸で捻り回転可能に連結されている。
【0016】
第二上アーム1eの先端側には、第4軸に直交する回転軸である第5軸を介して手首1fが回転可能に連結されている。そして、手首1fには、第5軸に直交する回転軸である第6軸を介して、先端部としてのフランジ1gが、手首1fと同軸で捻り回転可能に連結されている。これら第1軸〜第6軸は、ロボット1の関節軸に相当する。
【0017】
保護ジャケット3は、ロボット1の全体を覆っており、ロボット1の先端部であるフランジ1g側から設置部であるベース1a側までを覆う筒状のシート状部材からなる。保護ジャケット3の外形は、図2に示すように概ね円筒状であり、その内径はロボットアームの最大径よりも大きく設定されている。保護ジャケット3の先端部は、フランジ1gに直接固定されるか、又はフランジ1gに共に回転可能な状態で取り付けられる円柱状の図示しない固定部材を介して密に取り付けられる。
【0018】
保護ジャケット3がフランジ1g部分に取り付けられる先端部は、フランジ1g又は固定部材の径に合せて円錐台状に窄まっている。図1では、説明の簡略化のために、保護ジャケット3は、長手方向に沿った断面を示している。また、保護ジャケット3のベース1a側の端部は、例えば床面に密に固定されている。
【0019】
保護ジャケット3を構成するシート状部材は、本実施形態では、耐水性と、例えば次亜塩素酸系の洗浄液等により洗浄できるように耐薬品性とを有するものを採用している。ただし、シート状部材の伸縮性はごく小さいものであり、延び縮みし難いものとなっている。また、シート状部材は、ロボット1が繰り返し同じ作業をする場合でも破損したりせずに耐えられる強度を有する材料が望ましく、例えば厚さが0.5mm程度のナイロン製である。
【0020】
保護ジャケット3には、図1図2等に破線で示すように、外形を調整するための調整用ワイヤ4が所定の間隔を置いて長手方向に複数配置されている。調整用ワイヤ4は、例えば金属製や樹脂製等であり、ある程度の剛性及び柔軟性を備えている。図1に示すように、複数の調整用ワイヤ4を個別に緩めたり締め付けたりすることで、保護ジャケット3の外形を調整する。調整用ワイヤ4は調整用紐状部材に相当する。
【0021】
図3に示すように、調整用ワイヤ4は、保護ジャケット3のシート状部材の外側において、円周上に亘って凹部5を形成し、その凹部5内に1本の調整用ワイヤ4を1周以上巻き付けて配置されている。そして、凹部5には、調整用ワイヤ4が収容された状態で複数の保持部材6が配置されることで調整用ワイヤ4が保持されている。調整用ワイヤ4の両端は、凹部5から保護ジャケット3の内部に引き出されており、外力により締め付け等が行われる。
【0022】
図4に示すように、保護ジャケット3の内部には、調整用ワイヤ4の両端を図5等に示す調整装置11に向けて導出するため、ワイヤ通し穴7が長手方向に複数配置されている。ワイヤ通し穴7は、円状の支持部材8や、一端が支持部材8に固定されて長手方向に延びる直線状の指示部材9により支持されている。調整用ワイヤ4の両端は、ワイヤ通し穴7に挿通されて保護ジャケット3の外部に導出される。
【0023】
図5に示すように、保護ジャケット3の外部に導出された調整用ワイヤ4は、筒状のワイヤケース10を介して調整装置11の内部に導入されている。調整装置11は、複数の調整用ワイヤ4にそれぞれ対応する操作ダイヤル12を備えている。また、調整装置11の内部には、例えば図7に示すような巻取り機13a,13bが、複数の調整用ワイヤ4にそれぞれ対応して配置されている。
【0024】
巻取り機13a,13bには、調整用ワイヤ4の両端が夫々固定され、巻取り機13a,13bはモータ等を含むアクチュエータにより互いに逆方向に回転する。例えば図6に示すように、操作ダイヤル12を反時計回りに回転させると、巻取り機13aが反時計回りに回転すると共に巻取り機13bが時計回りに回転する。これにより、調整用ワイヤ4が巻き取られ、図8に示すように調整用ワイヤ4により保護ジャケット3が締め付けられる。そして、図6に示すように、保護ジャケット3の外形がロボット1のアーム外径にフィットするように調整される。逆に、操作ダイヤル12を時計回りに回転させると、巻取り機13aが時計回りに回転すると共に巻取り機13bが反時計回りに回転することで、調整用ワイヤ4が弛められる。
【0025】
尚、図8では、調整用ワイヤ4により保護ジャケット3の外形が調整される部分をジャケット調整部3Cとして示している。また、図9は、調整装置11を含む調整システムの機能ブロック図である。操作端末は、操作ダイヤル12に対応する。巻取り装置14は、巻取り機13を含むもので、操作端末12と有線又は無線により通信を行い、端末12の操作量に応じて巻取り機13を駆動制御する。
【0026】
以上のように本実施形態によれば、保護ジャケット3は、一端がロボット1のアームの先端部側に固定されて、設置部側までを覆う筒状のシート状部材からなる。そして、外力により締め付け及び弛めが行われることで、シート状部材の外形を調整する複数の調整用ワイヤ4が、シート状部材の周方向に亘って配置されている。これにより、ロボットアームの外形に合せて保護ジャケット3の外形を容易に調整できる。また、調整用紐状部材3を弛めた状態にすれば、保護ジャケット3を締め付けた部分に付着したり滞留している汚れ等の清掃を容易に行うこともできる。また、調整用ワイヤ4をそれぞれ1本のワイヤで構成するので、保護ジャケット3が安価で簡単な構成となる。
【0027】
また、調整装置11は、保護ジャケット3における複数の調整用ワイヤ4に対応して、各調整用紐状部材の巻き取り及び巻き戻しを行う複数の巻取り機13を備える。そして、操作スイッチ12により、巻取り機13をそれぞれ巻き取り方向及び巻き戻し方向に駆動する。このように構成すれば、ユーザは、操作スイッチ12を操作することで、各調整用ワイヤ4により保護ジャケット3を締め付けたり弛めたりできため、保護ジャケット3の外形の調整を簡単に行うことができる。
【0028】
(第2実施形態)
以下、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図10は第1実施形態の図8相当図であり、調整用ワイヤ4は同様に1本のワイヤで構成されている。但し、調整用ワイヤ4の一端は、保護ジャケット3側で固定されており、外部には調整用ワイヤ4の他端のみが導出される。
この場合、調整装置11は、例えば巻取り機13b側のみを駆動して、調整用ワイヤ4の他端を巻き取ることになる。このように構成される第2実施形態による場合も、第1実施形態と略同様の効果が得られる。
【0029】
(第3実施形態)
図11はやはり第1実施形態の図8相当図であり、調整用ワイヤ4を2本のワイヤ4a,4bで構成している。2本のワイヤ4a,4bをそれぞれ曲げ返した部分が互いに対向するように配置して、ワイヤ4a,4bの両端をそれぞれ巻き取る等してジャケット調整部3Cの締め付けを行う。この場合、調整装置11は、1つのジャケット調整部3Cに対して4つの巻取り機13が必要となる。
【0030】
しかしながら、第1,第2実施形態のように調整用ワイヤ4を1本のワイヤで構成した際には、ジャケット調整部3Cを締め付けた際に、シート状部材に皺が寄る箇所が集中する。これに対して、第3実施形態のように調整用ワイヤ4を2本のワイヤ4a,4bで構成し、それぞれの両端を互いに逆方向に引き出すことでジャケット調整部3Cを締め付けると、シート状部材に皺が寄る箇所が分散するので、調整を比較的スムーズに行うことが可能になる。また、皺が寄ることで保護ジャケット3に係る負荷を低減することができる。
【0031】
(第4実施形態)
図12に示すように、第4実施形態は、第1実施形態の巻取り装置14に替わる巻取り装置21を、より具体的に示すものである。電源22は、制御機器23やアクチュエータに相当するモータ24に電源を供給する。制御機器23はモータ24を駆動制御する。モータ24の回転軸24Sには、駆動ベルト25を介して巻取り軸26が機械的に連結されている。
【0032】
巻取り軸26の両端は、支持部材27a,27bに内蔵される図示しない軸受けにより回転可能に支持されている。そして、巻取り軸26には、調整用ワイヤ4の両端が固定されている。すなわち、巻取り軸26は、モータ24により駆動ベルト25を介してベルトドライブ方式により回転駆動される。
【0033】
次に、第4実施形態の作用について説明する。モータ24の回転軸24Sが時計回り方向に回転すると、その駆動力が駆動ベルト25を介して巻取り軸26に伝達され、巻取り軸26が同方向に回転する。これにより、調整用ワイヤ4の両端が巻取り軸26により同時に巻き取られて、ジャケット調整部3Cが締め付けられる。以上のように構成される第4実施形態による場合も、第1実施形態と同様の効果が得られる。
【0034】
(その他の実施形態)
保護ジャケット3を構成するシート状部材は、1枚物のシートを用いる構成とすることもできるが、必ずしも1枚物である必要は無く、長手方向や周方向に分割された複数のシートを筒状に貼り合わせ又は縫い合わせた構成とすることもできる。
第3実施形態の構成に、第2実施形態を適用しても良い。
6軸以外のアームを有するロボットに適用しても良い。
【符号の説明】
【0035】
図面中、1はロボット、1a〜1fはアーム、3は保護ジャケット、3Cはジャケット調整部、4は調整用紐状部材、11は調整装置、12は操作ダイヤル、13は巻取り機、14,21は巻取り装置を示す。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12