JPH07112677B2 - Belt breakage detection device in belt drive mechanism of industrial robot - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は作動軸をベルトで駆動する産業用ロボットのベ
ルト破断検出装置に関するものである。The present invention relates to a belt breakage detection device for an industrial robot that drives an operating shaft with a belt.

＜従来の技術＞ 近年、産業用ロボットが各方面に多用されており、第３
図は床上に設置された基台に回動可能なポストを設けた
水平多関節型産業用ロボットの一例を示す側面図であ
る。<Prior Art> Recently, industrial robots are widely used in various fields.
FIG. 1 is a side view showing an example of a horizontal articulated industrial robot provided with a rotatable post on a base installed on the floor.

図において、１はポストであり、基台1bに載置されて所
定回転範囲内（θ）の回動が行われる。そして、ポスト
１の上部から支軸10が挿通され、該支軸10の上部には第
１のアームA₁が取付けられており、ポスト１の内部に設
けた棒ネジ11とナット12とを有する駆動機構によって、
第１のアームA₁の所定移動範囲内（Ｚ）の上下方向の移
動が行われる。また、第１のアームA₁の先端部には水平
方向に回動可能な第２のアームA₂が取付けられ、さら
に、第２のアームA₂の先端部には手首Ｈが設けられてい
る。In the figure, reference numeral 1 denotes a post, which is mounted on the base 1b and rotated within a predetermined rotation range (θ). Then, the support shaft 10 is inserted from the upper part of the post 1, the first arm A ₁ is attached to the upper part of the support shaft 10, and the rod screw 11 and the nut 12 provided inside the post 1 are provided. By the drive mechanism,
The first arm A ₁ is moved in the vertical direction within a predetermined movement range (Z). A _second arm A ₂ which is horizontally rotatable is attached to the tip of the first arm A ₁ , and a wrist H is attached to the tip of the second arm A ₂ . .

なお、上記の第１のアームA₁の駆動機構は、ポスト１の
内部に設けたモータ14を駆動源として、該モータ14の回
転軸14′に取付けたプーリーP₂と、送りネジ11の下部に
設けたネジプーリーP₁とに架け渡したベルトＢによっ
て、モータ14の回転力が送りネジ11に伝導されている。The drive mechanism of the first arm A ₁ described above uses the motor 14 provided inside the post 1 as a drive source, and the pulley P ₂ attached to the rotary shaft 14 ′ of the motor 14 and the lower portion of the feed screw 11. The rotational force of the motor 14 is transmitted to the feed screw 11 by the belt B spanning the screw pulley P ₁ provided on the.

そしてベルトＢに適切な張力を与えてえ、これらのプー
リーとの滑りを防止するテンションプーリー４′が架け
渡したベルトＢの側方に設けられ、さらに、該ベルトＢ
の破断を検出して、モータ14の通電を遮断するベルト破
断検出機構C₁がテンションプーリー４′に張力をかける
機構とは別個にポスト１の内部に設けられている。なお
13は送りネジ11の軸の回動を停止させるブレーキ機構で
ある。Then, a tension pulley 4'for applying an appropriate tension to the belt B to prevent the belt B from slipping is provided on the side of the stretched belt B.
A belt breakage detection mechanism C ₁ that detects the breakage of the motor and shuts off the power supply to the motor 14 is provided inside the post 1 separately from the mechanism that applies tension to the tension pulley 4 ′. Note that
Reference numeral 13 is a brake mechanism for stopping the rotation of the shaft of the feed screw 11.

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上述の第１のアームA₁の駆動機構に駆動力を伝動するベ
ルトＢのテンションプーリー４′の張力機構と、ベルト
破断検出機構C₁とは、ポスト１の内部にそれぞれ別個に
取付けられているので、その取付場所を別個に必要と
し、また、取付時の工数、ベルトの張力調整、ベルト破
断検出装置の調整などに手数を要する問題点が生じてい
る。<Problems to be Solved by the Invention> The tension mechanism of the tension pulley 4 ′ of the belt B for transmitting the driving force to the drive mechanism of the first arm A ₁ and the belt breakage detection mechanism C ₁ are the same as the post 1 Since they are individually installed inside, the installation location is required separately, and there is a problem that labor is required for installation, adjustment of belt tension, adjustment of belt breakage detection device, etc. .

＜問題点を解決するための手段及び作用＞ 本発明は第３図の従来装置のベルト破断検出機構C₁とテ
ンションプーリー４′とに替えて、例えば第1A図に示す
如きテンションプーリー４をプーリー支持体30に回転自
在に軸支すると共に、プーリー支持体にはロッド３を連
接し、ロッド３を軸受を介してブロック２に対して摺動
可能に設け、ブロック２は、テンション調整用ボルト７
及びリミットスイッチLSを配置してポスト内面に取付け
ると共に、ロッド３上にはプーリー支持体30に弾性圧力
付与のためのスプリングＳとリミットスイッチ作動用ド
グ５とを配置するものであり、テンションプーリー４を
テンション調整用ボルトの回動操作で適宜位置まで押し
出した位置に設定してベルトＢに対する所望張力（押圧
力）を付与すると共にベルト破断時等のベルトに張力が
無くなった場合にはスプリングＳの弾力によってプーリ
ー４及びロッド３を押し出し、ロッドの移動によってロ
ッド上のドグの移動とルミットスイッチの作動を行うこ
とにより従来の問題点を解決するものである。<Means and Actions for Solving Problems> The present invention replaces the belt breakage detection mechanism C ₁ and the tension pulley 4 ′ of the conventional apparatus shown in FIG. 3 with a tension pulley 4 as shown in FIG. 1A being a pulley. The pulley 3 is rotatably supported by a support 30, and a rod 3 is connected to the pulley support, and the rod 3 is provided slidably with respect to the block 2 via a bearing.
And the limit switch LS are arranged and mounted on the inner surface of the post, and the spring S for applying elastic pressure to the pulley support 30 and the limit switch actuating dog 5 are arranged on the rod 3 and the tension pulley 4 Is set to a position pushed out to an appropriate position by rotating the tension adjusting bolt to apply a desired tension (pressing force) to the belt B, and when the tension of the belt disappears when the belt is broken, the spring S The conventional problem is solved by pushing out the pulley 4 and the rod 3 by the elastic force and moving the rod to move the dog on the rod and operate the Lmit switch.

＜実施例＞ 第1A図は本発明装置の１実施例を示す概略説明図であ
る。取付用基部20を有する側面Ｌ字状にブロック２を剛
性材料で形成した。ブロック２先端部にはテンション調
整用ボルト７を螺入貫通し、ボルト７に平行に隣接して
ロッド３を出没自在に嵌入した軸受６を取付けた。ロッ
ド３の基端にはナット51を介してドグ５を固定し、ロッ
ド先端部には両側軸受部31を有するプーリー支持体30を
固着した。テンションプーリー４は軸41を軸受部31の先
端部で支持した。支持体30と軸受６との間には圧縮スプ
リングをロッド上に嵌設した。またブロック２上にはバ
ネ弾性により変位する端子Ｅを備えたリミットスイッチ
LSを取付け、ロッド３の前進時にドグ５の先端傾斜面50
が端子Ｅを押圧する関係に設け、且つテンションプーリ
ー４がベルトＢ表面を押圧する位置で、ブロック基部20
をナット21によりポスト１内面に固定した。<Example> FIG. 1A is a schematic explanatory view showing one example of the device of the present invention. The block 2 is formed of a rigid material in a side L-shape having a mounting base 20. A tension adjusting bolt 7 is threadedly inserted into the tip of the block 2, and a bearing 6 in which the rod 3 is inserted in a retractable manner is attached in parallel with and adjacent to the bolt 7. The dog 5 is fixed to the base end of the rod 3 via a nut 51, and the pulley support 30 having the bearings 31 on both sides is fixed to the tip of the rod. The tension pulley 4 supported the shaft 41 at the tip of the bearing portion 31. A compression spring was fitted on the rod between the support 30 and the bearing 6. A limit switch having a terminal E that is displaced by spring elasticity on the block 2
When LS is attached and the rod 3 moves forward, the tip inclined surface 50 of the dog 5
Is provided so as to press the terminal E, and at the position where the tension pulley 4 presses the surface of the belt B, the block base 20
Was fixed to the inner surface of the post 1 with a nut 21.

次にテンション調整用ボルトを回動してプーリー支持体
30を押し出して、第２図に示す如きテンションプーリー
４がベルトＢに適正な張力を付与した状態にセットし
た。Next, rotate the tension adjusting bolt to rotate the pulley support.
30 was pushed out, and the tension pulley 4 as shown in FIG. 2 was set in a state in which the belt B was given an appropriate tension.

得られた装置は、第1A図、第２図に示す如く、スプリン
グＳはベルトにより圧縮された状態であるが、テンショ
ン調整用ボルト７の先端のプーリー支持体に対する支承
により、テンションプーリー４をベルトの圧力に抗して
定位置に保持出来た。In the obtained apparatus, as shown in FIGS. 1A and 2, the spring S is in a state of being compressed by the belt, but the tension pulley 4 is supported by the belt at the tip end of the tension adjusting bolt 7 with respect to the pulley support. It was able to hold in place against the pressure of.

第1B図はベルト破断時の説明図であり、作業中にベルト
Ｂが切断してテンションプーリー４に対する押圧力が除
去された時、スプリングＳの弾撥力により、プーリー支
持体30及びロッド３を矢印Ｆ方向に押し出し、ドグ５の
先端部傾斜面50が端子Ｅを押し下げ、リミットスイッチ
LSを通電状態とした。FIG. 1B is an explanatory diagram when the belt is broken, and when the belt B is cut during the work and the pressing force on the tension pulley 4 is removed, the pulley support 30 and the rod 3 are moved by the elastic force of the spring S. Push out in the direction of arrow F, the inclined surface 50 of the tip of the dog 5 pushes down the terminal E, and the limit switch
The LS was energized.

本装置は、第３図に示す従来のロボットに於いて、テン
ションプーリー４′及び破断検出機構C₁に替えて設置し
たので、リミットスイッチLSの検出した信号を制御装置
COに送信してモータ14を停止させ、ベルトＢにより駆動
される作動軸のブレーキ機構13を作動させることが出来
た。This device is installed in place of the tension pulley 4'and the breakage detection mechanism C ₁ in the conventional robot shown in Fig. 3, so the signal detected by the limit switch LS is controlled by the control device.
It was possible to transmit to CO and stop the motor 14 to operate the brake mechanism 13 of the operating shaft driven by the belt B.

なお、本発明の実施に際しては、例えば圧縮スプリング
Ｓにかえてドグ基部と軸受６との間に引張りスプリング
を用いることも可能であり、本発明は、特許請求の範囲
に記載した範囲内で種々の設計変更がなされるものであ
る。In implementing the present invention, for example, a tension spring may be used between the dog base and the bearing 6 instead of the compression spring S, and the present invention can be variously modified within the scope of the claims. The design will be changed.

＜発明の効果＞ ベルトに張力を与える機構と、ベルトの破断又は異常弛
緩検出機構とが、ブロック上で一体に形成出来てコンパ
クト化出来、取付スペースも１ケ所で済むことになり、
取付時の工数や、ベルトの張力調整が容易に出来、検出
装置の保守管理も容易になった。<Effects of the Invention> The mechanism for applying tension to the belt and the mechanism for detecting the breakage or abnormal looseness of the belt can be integrally formed on the block to be compact, and the mounting space can be reduced to one place.
The number of man-hours for mounting and the tension of the belt can be adjusted easily, and the maintenance of the detector is also easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1A図は、通常動作時に於ける本発明装置の概略説明
図。 第1B図は、ベルト破断時に於ける本発明装置の概略説明
図。 第２図は、ベルトに対するテンション調整用プーリーの
作用状態説明図。 第３図は、従来の装置を組込んだ産業用ロボットの概略
説明図。 １……ポスト,1b……基台， 10……支軸,11……棒ネジ， 12……ナット,13……ブレーキ機構， 14……モータ,2……ブロック， ３……ロッド,30……プーリー支持体， 4,4′……テンションプーリー,5……ドグ， ６……軸受,7……テンション調整用ボルト， P₁,P₂……プーリー， Ｂ……タイミングベルト,S……圧縮スプリング。FIG. 1A is a schematic explanatory view of the device of the present invention during normal operation. FIG. 1B is a schematic explanatory view of the device of the present invention when the belt is broken. FIG. 2 is an explanatory view of the operation state of the tension adjusting pulley with respect to the belt. FIG. 3 is a schematic explanatory view of an industrial robot incorporating a conventional device. 1 …… Post, 1b …… Base, 10 …… Spindle, 11 …… Bar screw, 12 …… Nut, 13 …… Brake mechanism, 14 …… Motor, 2 …… Block, 3 …… Rod, 30 …… Pulley support, 4,4 ′ …… Tension pulley, 5 …… Dog, 6 …… Bearing, 7 …… Tension adjusting bolt, P ₁ , P ₂ …… Pulley, B …… Timing belt, S… ... compression spring.

フロントページの続き (72)発明者 寺田 彰弘 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 菊地 純 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ ファ ナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−30398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−146491（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−41775（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭36−3271（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭37−3917（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭36−13875（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭51−1781（ＪＰ，Ｙ１)Front page continued (72) Inventor Akihiro Terada 1-5-3 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo FANUC CORPORATION Product Development Laboratory (72) Inventor Jun Kikuchi 3-5-1 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo FANUC CORPORATION In Product Development Laboratory (56) Reference JP-A-61-30398 (JP, A) JP-A-61-146491 (JP, A) Actual development-Sho-58-41775 (JP, U) JP-B-36-3721 (JP , B1) Actual public 37-3917 (JP, Y1) Actual public 36-13875 (JP, Y1) Actual public 51-1781 (JP, Y1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ベルト（Ｂ）を押圧するテンションプーリ
ー（４）のプーリー支持体（30）を、テンション調整用
ボルト（７）により調整自在に支承すると共に、プーリ
ー支持体（30）に連設したロッド（３）を軸受（６）で
摺動自在に支承し、ロッド（３）上にプーリー支持体
（30）を付勢するスプリング（Ｓ）とリミットスイッチ
（LS）作動用ドグ（５）とを配設し、ベルト（Ｂ）に対
する上記調整用ボルト（７）による押圧力よりも小さい
圧力で上記スプリング（Ｓ）によりテンションプーリー
（４）に弾性圧力を付与し、前記ベルト（Ｂ）の損傷に
より、テンションプーリー（４）が上記弾性圧力で所定
距離移動したことを検出する、産業用ロボット駆動機構
におけるベルト破断検出装置。1. A pulley support (30) of a tension pulley (4) for pressing a belt (B) is movably supported by a tension adjusting bolt (7) and is continuously provided to the pulley support (30). The rod (3) which is slidably supported by the bearing (6), and the spring (S) for urging the pulley support (30) on the rod (3) and the limit switch (LS) operating dog (5) And the elastic force is applied to the tension pulley (4) by the spring (S) with a pressure smaller than the pressing force applied to the belt (B) by the adjusting bolt (7). A belt breakage detection device for an industrial robot drive mechanism, which detects that the tension pulley (4) has moved by a predetermined distance due to the damage due to the elastic pressure.