JP2021130161A - Self-weight compensation link mechanism, self-weight compensation robot, self-weight compensation link mechanism with carriage and self-weight compensation robot with carriage - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、自重補償リンク機構、自重補償ロボット、台車付き自重補償リンク機構、及び台車付き自重補償ロボットに関する。 The present disclosure relates to a self-weight compensation link mechanism, a self-weight compensation robot, a self-weight compensation link mechanism with a trolley, and a self-weight compensation robot with a trolley.
近年、製造現場において、機械及びロボット等による自動化や作業者の少人数化が推進されているが、人手による作業を完全に無くすことは難しい。
人手による作業のうちの1つとして、作業者が重い工具を扱う作業がある。このような作業は、作業の効率化を図るうえで、大きな障壁となっている。
このような重い工具の自重を補償する機構として、自重補償リンク機構がある(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, automation by machines and robots and reduction in the number of workers have been promoted at manufacturing sites, but it is difficult to completely eliminate manual work.
One of the manual operations is that the operator handles heavy tools. Such work is a major obstacle to improving work efficiency.
As a mechanism for compensating for the weight of such a heavy tool, there is a self-weight compensation link mechanism (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、自律走行車両に搭載したパンタグラフ型リンク構造体の2つのリンクを延長した第一の腕要素及び第二の腕要素と、第一腕要素の先端のハンドに作業具を着脱自在に取付けし、第二腕要素の先端にカウンター重りを取り付けて自重補償機能を持たせた自重補償リンク機構が開示されている。
このような構成とされた自重補償リンク機構を用いることで、工具の自重を補償することが可能となる。
In Patent Document 1, a work tool can be detachably attached to and detachable from a first arm element and a second arm element in which two links of a pantograph type link structure mounted on an autonomous traveling vehicle are extended, and a hand at the tip of the first arm element. A self-weight compensation link mechanism is disclosed in which a counter weight is attached to the tip of the second arm element to provide a self-weight compensation function.
By using the self-weight compensation link mechanism having such a configuration, it is possible to compensate the self-weight of the tool.
しかしながら、特許文献1に開示された自重補償リンク機構の場合、ハンドに取り付けた作業具をパンタグラフ型リンク構造体の支点に近付けた場合、4つのリンクのうち、上側に配置された2つのリンクを接続する接続部が支点から大きく離れてしまうため、パンタグラフ型リンク構造体が動作するのに必要な占有空間を広く確保する必要がある。 However, in the case of the self-weight compensation link mechanism disclosed in Patent Document 1, when the work tool attached to the hand is brought close to the fulcrum of the pantograph type link structure, two of the four links arranged on the upper side are used. Since the connecting portion to be connected is greatly separated from the fulcrum, it is necessary to secure a large occupied space required for the pantograph type link structure to operate.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、占有空間を小さくすることの可能な自重補償リンク機構、自重補償ロボット、台車付き自重補償リンク機構、及び台車付き自重補償ロボットを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and includes a self-weight compensation link mechanism, a self-weight compensation robot, a self-weight compensation link mechanism with a trolley, and a self-weight compensation robot with a trolley that can reduce the occupied space. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本開示に係る自重補償リンク機構は、一方向に延び、支点を中心に回動可能に支持された回転アームと、一端が回動可能な状態で前記回転アームの一方の端部に設けられた第1のアームと、前記第1のアームの他端に設けられた被支持体と、回動可能な状態で一端が前記回転アームの他方の端部に設けられ、前記第1のアームが延びる方向と平行で、前記第1のアームが延びる側とは逆側に延びる第2のアームと、前記第2のアームの他端に設けられたカウンタウェイトと、前記回転アームに設けられ、前記第1のアームの変位量に基づいて、前記第2のアームを変位させる連動機構と、を備え、前記連動機構は、前記第1のアームの位置を変位させた際、前記被支持体の重心とカウンタウェイトの重心とを合成した合成重心の位置が、前記支点の位置または前記支点の周囲の所定位置となるように制御する。 In order to solve the above problems, the self-weight compensation link mechanism according to the present disclosure includes a rotary arm that extends in one direction and is rotatably supported around a fulcrum, and the rotary arm with one end rotatable. A first arm provided at one end, a supported body provided at the other end of the first arm, and one end provided at the other end of the rotating arm in a rotatable state. A second arm that is parallel to the direction in which the first arm extends and extends in the direction opposite to the side on which the first arm extends, a counter weight provided at the other end of the second arm, and the above. The rotary arm is provided with an interlocking mechanism that displaces the second arm based on the displacement amount of the first arm, and the interlocking mechanism is provided when the position of the first arm is displaced. The position of the combined center of gravity obtained by combining the center of gravity of the supported body and the center of gravity of the counter weight is controlled to be the position of the fulcrum or a predetermined position around the fulcrum.
本開示の自重補償リンク機構、自重補償ロボット、台車付き自重補償リンク機構、及び台車付き自重補償ロボットによれば、自重補償リンク機構の占有空間を小さくすることができる。 According to the self-weight compensation link mechanism, the self-weight compensation robot, the self-weight compensation link mechanism with a trolley, and the self-weight compensation robot with a trolley of the present disclosure, the occupied space of the self-weight compensation link mechanism can be reduced.
<第1の実施形態>
図1を参照して、第1の実施形態の自重補償リンク機構10について説明する。図1において、M1は被支持体16の質量(以下、「質量M1」という)、M2はカウンタウェイト18の質量(以下、「質量M2」という)、CG1は被支持体16の重心の位置(以下、「重心の位置CG1」という)、CG2はカウンタウェイト18の重心の位置(以下、「重心の位置CG2」という)、CG3は被支持体16の重心とカウンタウェイト18の重心とを合成した合成重心の位置(以下、「合成重心の位置CG3」という)、Z方向は鉛直上方をそれぞれ示している。ただし、合成重心の位置CG3は被支持体16の質量M1と重心の位置CG1およびカウンタウェイト18の質量M2と重心の位置CG2によって変わり得るため、以下に示す構成により、支点29と一致させる機能を実現する。ここで、質量M2の質量M1に対する比率(=質量M2/質量M1)をαとする。
<First Embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の全体構成)
自重補償リンク機構10は、連動機構11と、回転アーム13と、第1のアーム14と、被支持体16と、第2のアーム17と、カウンタウェイト18と、を有する。
(Overall configuration of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
(連動機構の構成)
連動機構11は、第1のスプロケット21と、第2のスプロケット22と、チェーン24と、チェーン調整機構25と、を有する。
第1のスプロケット21は、円盤形状とされている。第1のスプロケット21は、複数の凸部21Aと、を有する。
複数の凸部21Aは、外周部に設けられている。複数の凸部21Aは、周方向に間隔をあけて配置されている。複数の凸部21Aは、チェーン24と係合する部分である。
第1のスプロケット21は、回転アーム13の一方の端部27と回転自在に接続されるとともに、第1のアーム14の曲げモーメントを介して、第1のアーム14が支持する被支持体16の重量をトルクとして受ける。
(Structure of interlocking mechanism)
The
The
The plurality of
The
第2のスプロケット22は、円盤形状とされている。第2のスプロケット22は、複数の凸部22Aと、を有する。
複数の凸部22Aは、外周部に設けられている。複数の凸部22Aは、周方向に間隔をあけて配置されている。複数の凸部22Aは、チェーン24と係合する部分である。
第2のスプロケット22は、回転アーム13の他方の端部28と回転自在に接続され、第1のスプロケット21から離れて配置されるとともに、第2のアーム17の曲げモーメントを介して、第2のアーム17が支持するカウンタウェイト18の重量をトルクとして受ける。
The
The plurality of
The
上記構成とされた第2のスプロケット22は、第1のスプロケット21から離れた位置に配置されている。
第2のスプロケット22のピッチ径は、第1のスプロケット21のピッチ径と等しくなるように構成されている。第1及び第2のスプロケット21,22としては、例えば、同じ構成(同じ大きさで、かつ同じ形状)とされたスプロケットを用いることが可能である。
The
The pitch diameter of the
チェーン24は、第1及び第2のスプロケット21,22が内側に配置されるように、第1及び第2のスプロケット21,22の外周部(複数の凸部21A,22A)に取り付けられている。
The
ちチェーン調整機構25は、チェーン24の経路上に設けられている。ちチェーン調整機構25は、チェーンの張りの状態を調整可能(第1のスプロケット21と第2のスプロケット22の相対位相を調整可能)な構成とされている。
ちチェーン調整機構25としては、例えば、ターンバックルやチェーンテンショナ等を用いることが可能である。
The
As the
(回転アームの構成)
回転アーム13は、回転アーム本体26と、軸31Aを介して、第1のスプロケット21を回転自在に支持する一方の端部27と、軸31Bを介して、第2のスプロケット22を回転自在に支持する他方の端部28と、支点29と、を有する。
回転アーム本体26は、一方向(具体的には、第1のスプロケット21から第2のスプロケット22に向かう方向)に延びている。
回転アーム本体26の重心は、被支持体16とカウンタウェイト18が無い状態でも釣合い状態を保てることが望ましく、そのためには回転アーム本体26の重心が支点29と一致していることが望ましい。ただし、回転アーム本体26が軽量であれば、その影響は比較的小さい。
(Structure of rotating arm)
The
The
It is desirable that the center of gravity of the rotating arm
支点29は、回転アーム13が回動可能な状態で支持されている位置(回転中心位置)であり、回転アーム本体26上で軸31Aと軸31Bとを結ぶ線分(図1に示す点線)をα:1に内分する点に配置する。すなわち、距離L1aと距離L2aとの比は、α:1とする。
The
(第1のアームの構成)
第1のアーム14は、一端14Aと、一端14Aから距離L1b離れた位置に配置された他端14Bと、を有する。一端14Aは、回動可能な状態で軸31Aを介して回転アーム13の一方の端部27に回動自在に設けられている。
(Structure of the first arm)
The
(被支持体の構成)
被支持体16は、第1のアーム14の他端14Bに着脱可能な状態で取り付けられている。被支持体16としては、例えば、工場等で作業員が使用する重量物(例えば、重い工具等)を例示することが可能である。
被支持体16の質量が質量M1である場合、Z方向下方側に質量M1×g(gは重力加速度を示す)の重力が被支持体16に働き、この力が第1のアーム14の他端14Bに作用する。
被支持体16は、ジンバル等の接続具を介して第1のアーム14の他端14Bに接続しても良い。また、第1のアーム14の他端14Bから、ワイヤを介して被支持体16を吊るした場合でも、上記構成と同様に、Z方向下方側に質量M1×gの力が第1のアーム14の他端14Bに作用する。
(Structure of supported body)
The supported
When the mass of the supported
The supported
(第2のアームの構成)
第2のアーム17は、第1のアーム14と平行であり、かつ、第1のアーム14が延びる側とは逆側に延びている。第2のアーム17は、一端17Aと、一端17Aから距離L2b離れた位置に配置された他端17Bと、を有する。一端17Aは、回動可能な状態で軸31Bを介して回転アーム13の他方の端部28に回動自在に設けられている。
(Structure of the second arm)
The
ここで、距離L1bと距離L2bとの比は、α:1とする。 Here, the ratio of the distance L1b to the distance L2b is α: 1.
第1のアーム14と第2のアーム17は、被支持体16とカウンタウェイト18が無い状態でも釣合い状態を保てることが望ましく、そのためには、第2のアーム17の質量は、第1のアーム14の質量に対しα倍であることが望ましい。
加えて、第1のアームの一端14Aから第1のアームの重心位置までの距離の第1のアーム長さL1bに対する比率と、第2のアームの一端17Aから第2のアームの重心位置までの距離の第2のアーム長さL2bに対する比率とが、同じであることが望ましい。
It is desirable that the
In addition, the ratio of the distance from one
(カウンタウェイトの構成)
カウンタウェイト18は、第2のアーム17の他端17Bに着脱可能な状態で取り付けられている。カウンタウェイト18の質量が質量M2である場合、Z方向下方側に質量M2×g(gは重力加速度を示す)の重力がカウンタウェイト18に働く。
カウンタウェイト18についても、ジンバル等の接続具を介して第2のアーム17の他端17Bに接続すること、及び第2のアーム17の他端17Bからワイヤを介して吊るすことが可能である。
(Counterweight configuration)
The
The
上記構成とされた自重補償リンク機構10では、軸31Aの回転中心と支点29とを結ぶ直線L1aと軸31Aの回転中心と被支持体16の重心の位置CG1とを結ぶ直線L1bが成す第1の角度θ1と、軸31Bの回転中心と支点29とを結ぶ直線L2aと軸31Bの回転中心とカウンタウェイト18の重心の位置CG2とを結ぶ直線L2bとが成す第2の角度θ2との大きさを連動機構11が等しく保ち、第1のアーム14と第2のアーム17とを平行に保つ。このとき、合成重心の位置CG3は、被支持体16の重心の位置CG1とカウンタウェイトの重心の位置CG2とを結ぶ線分をα:1に内分する点に存在し、支点29と一致する。
In the self-weight
このような機能は、合成重心の位置CG3と第1のアーム14の一端14Aとを結ぶ直線、第1の直線L1、及び第1のアーム14で形成される第1の三角形Tr1と、合成重心の位置CG3と第2のアーム17の一端17Aとを結ぶ直線、第2の直線L2、及び第2のアーム17で形成される第2の三角形Tr2と、の相似比が常にα:1に保たれることに加え、第1の三角形Tr1と第2の三角形Tr2との相対位置関係が、合成重心の位置CG3を中心とする回転対称となることから、合成重心の位置CG3が常に支点29と一致することを説明できる。
これにより、作業者が第1のアーム14の位置を変化させた際、合成重心の位置CG3を常に支点29の位置に一致させることが可能となるので、被支持体16の自重を補償することができる。
Such a function includes a straight line connecting the position CG3 of the synthetic center of gravity and one
As a result, when the operator changes the position of the
例えば、被支持体16の質量M1が15kg、カウンタウェイト18の質量M2が45kgとした場合、すなわち質量M2の質量M1に対する比率(=質量M2/質量M1)αを3とした場合に、第1の直線L1の長さ:第2の直線L2の長さの比率は常に3:1を保つため、合成重心の位置CG3を支点29の位置に一致させることができる。
For example, when the mass M1 of the supported
先に説明した連動機構11は、第1のアーム14の位置が変位させられた際、第1の角度θ1と第2の角度θ2との大きさを等しく保ち、第1のアーム14と第2のアーム17との平行状態を維持させた上で、第1のアーム14の変位量に応じて、第2のアーム17を変位させることで、合成重心の位置CG3を常に支点29の位置に一致させる機能を有する。
The interlocking
(自重補償リンク機構の作用効果)
第1の実施形態の自重補償リンク機構10によれば、第1のアーム14の位置を変位させた際、被支持体16の重心とカウンタウェイト18の重心とを合成した合成重心の位置CG3を、常に支点29と一致させることで、被支持体16の自重を補償することができる。
また、上記自重補償リンク機構10は、シリアルリンク機構であるため、4つのリンクを備えたパンタグラフ型リンク機構と比較して、回転アーム13、第1のアーム14、及び第2のアーム17(3つのリンク)を動作させる際に必要な占有空間を小さくすることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
According to the self-weight
Further, since the self-weight
自重補償リンク機構10は、被支持体16の質量M1とカウンタウェイト18の質量M2のポテンシャルエネルギーの和をほぼ一定に保つことから、自重を補償するための駆動モータ等が不要となり、軽量化することが可能となる。これにより、持ち運びが容易になるとともに、耐荷重が低い床上にも自重補償リンク機構10を設置することができる。
Since the self-weight
<第2の実施形態>
図2を参照して、第2の実施形態の自重補償リンク機構30について説明する。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Second embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の全体構成)
自重補償リンク機構30は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10を構成する連動機構11に替えて、連動機構32を有すること以外は、自重補償リンク機構10と同様に構成されている。
(Overall configuration of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
(連動機構の全体構成)
連動機構32は、第1のプーリ35と、第2のプーリ36と、ワイヤ38と、を有する。
(Overall configuration of interlocking mechanism)
The interlocking
(第1のプーリの構成)
第1のプーリ35は、ワイヤ38を案内する部材であり、軸31A上に回転自在に配置されている。
(Structure of the first pulley)
The
(第2のプーリの構成)
第2のプーリ36は、ワイヤ38を案内する部材であり、軸31B上に回転自在に配置されている。
第2のプーリ36は、回転アーム13が延びる方向に第1のプーリ35から離れて配置されている。第2のプーリ36は、第1のプーリ35に対し、支点29を基準に反対側に配置されている。
(Structure of second pulley)
The
The
(ワイヤの構成)
ワイヤ38は、一端38Aと、他端38Bと、を有する。一端38Aは、第1のアーム14の一端14A側で、軸31Aから一定の距離がある部分と接続されている。他端38Bは、第2のアーム17の一端17A側で、軸31Bから一定の距離がある部分と接続されている。一端38Aと他端38Bとの間に位置するワイヤ38のうち、一部が第1及び第2のプーリ35,36と接触し、ワイヤ38の経路が案内されている。
(Wire configuration)
The
(自重補償リンク機構の作用効果)
上述したように、第1のプーリ35、第2のプーリ36、及びワイヤ38を用いて連動機構32を構成することで、ワイヤ38を介して、第1のアーム14の変位量を第2のアーム17に伝えて、常に合成重心の位置CG3と支点29の位置とを一致させることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
As described above, by forming the interlocking
また、第1の実施形態で説明した自重補償リンク機構10(チェーン・スプロケット機構)を用いる場合、第1のスプロケット21と第1のアーム14との間、及び第2のスプロケット22と第2のアーム17との間に、トルクを伝達するためのキー溝加工、あるいはスプライン加工、あるいはボルト締結等の部品構成が必要となる。一方、第1及び第2のプーリ35,36は、ワイヤ38を一定の半径を保った状態で案内する機能のみで十分であり、回転が自由な状態でよい。このため、自重補償リンク機構30では、トルク伝達のための加工や部品構成を簡易化できる。また、第1のアーム14の一端14Aおよび第2のアーム17の一端17Aでトルク伝達機構のための曲げ強度が不要となる。
さらに、チェーン・スプロケット機構を用いる場合よりも簡便な構造とすることができる。
Further, when the self-weight compensation link mechanism 10 (chain sprocket mechanism) described in the first embodiment is used, it is between the
Further, the structure can be simpler than that when the chain sprocket mechanism is used.
<第3の実施形態>
図3を参照して、第3の実施形態の自重補償リンク機構40について説明する。図3において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Third embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の構成)
自重補償リンク機構40は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10の支点29の位置とは異なる位置に支点29を配置させ、合成重心の位置CG3とは一致せず、合成重心の位置CG3の周囲の位置で、例えば、支点29を合成重心の位置CG3の上方に配置する構成とされている。具体的に、図3に示すように、図1に示す第1の実施形態と比較して、支点29を上方に配置させ、合成重心の位置CG3が支点29の下方に存在する構成としている。
自重補償リンク機構40は、合成重心の位置CG3と支点29が一致しないように配置させたこと以外は、自重補償リンク機構10と同様に構成されている。
(Structure of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
The self-weight
(自重補償リンク機構の作用効果)
上述したように、Z方向において、合成重心の位置CG3の上方に支点29を配置させることで、重力の働きにより、合成重心の位置CG3が支点29の真下に移動しようとする力(復元力)が発生する。これにより、Z方向に対して回転アーム13が所定角度傾斜した状態が、安定したつり合いの状態となる。
この状態を予めニュートラルポジションとして設定することで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13が支点29を中心に不安定な状態で意図しない方向に回転することを抑制した上で、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
As described above, by arranging the
By setting this state as the neutral position in advance, when the operator releases his / her hand from the supported
<第4の実施形態>
図4を参照して、第4の実施形態の自重補償リンク機構50について説明する。図4において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Fourth Embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の構成)
自重補償リンク機構50は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10の状態からチェーン24を調整し、第1のアーム14と第2のアーム17との平行関係を崩し、合成重心の位置CG3が支点29と異なる位置に配置させたこと以外は、自重補償リンク機構10と同様に構成されている。
(Structure of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
自重補償リンク機構50では、合成重心の位置CG3が支点29の位置とは一致せず、周囲に配置されている。具体的には、回転アーム13がZ方向に対して所定角度傾斜した状態をニュートラルポジションとして設定する際、以下に示すチェーン24および支点29の設定により、ニュートラルポジションにおいて、Z方向において、支点29の下方に合成重心の位置CG3が配置されている。
In the self-weight
自重補償リンク機構50では、チェーン24の上部側を緩めることで第1の角度θ1と第2の角度θ2とを異ならせ、第1のアーム14と第2のアーム17とが平行とならないようにすることで、合成重心の位置CG3を支点29より低い位置に配置させる。
In the self-weight
上記で支点29より低い位置に配置させた合成重心の位置CG3に対し、支点29が鉛直上方に配置されるように、支点29を水平方向に移動させる。これらの設定により、支点29に対して合成重心の位置CG3を鉛直下方に配置することが可能となる。
The
(自重補償リンク機構の作用効果)
上述したように、ニュートラルポジションにおいて、合成重心の位置CG3を支点29の鉛直方向下方に配置させることで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
また、第1のアーム14と第2のアーム17とを安定した釣り合い状態に復帰させることが可能となるので、自重補償リンク機構50が不安定な状態で意図しない動作をすることを抑制でき、自重補償リンク機構50を安定させることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
As described above, by arranging the position CG3 of the synthetic center of gravity downward in the vertical direction of the fulcrum 29 in the neutral position, the
Further, since the
<第5の実施形態>
図5を参照して、第5の実施形態の自重補償リンク機構60について説明する。図5において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Fifth Embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の構成)
自重補償リンク機構60は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10の構成に、さらに第1の弾性変形部材61と、第1のダンパ62と、第2の弾性変形部材64と、第2のダンパ65と、を備えること以外は、自重補償リンク機構10と同様に構成されている。
(Structure of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
(第1の弾性変形部材の構成)
第1の弾性変形部材61は、回転アーム本体26のうち、一方の端部27側に位置する部分と、第1のアーム14のうち、第1のアーム14の一端14A側に位置する部分とを接続するように設けられている。
第1の弾性変形部材61としては、例えば、ばね(例えば、コイルばね)を用いることが可能である。
(Structure of the first elastically deforming member)
The first elastically deforming
As the first elastically deforming
(第1のダンパの構成)
第1のダンパ62は、回転アーム本体26のうち、一方の端部27側に位置する部分と第1のアーム14のうち、第1のアーム14の一端14A側に位置する部分とを接続するように設けられている。第1のダンパ62は、第1の弾性変形部材61と並列接続されている。
第1のダンパ62としては、例えば、オイルダンパや摩擦ダンパまたはこれらの減衰係数を調整可能な可変ダンパ等を用いることが可能である。
(Structure of the first damper)
The
As the
(第1の弾性変形部材及び第1のダンパの作用効果)
上記構成とされた第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62を有することで、回転アーム本体26に対する第1のアーム14および第2のアーム17のニュートラルポジションの角度を設定することが可能になるとともに、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13に対する第1のアーム14の位置が急激に変化することを抑制可能となる。これにより、自重補償リンク機構60の意図しない動作を抑制できるとともに、釣り合い状態での安定性を得ることができる。
また、例えば、第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62の可動域を予め制限することで、回転アーム13と第1のアーム14とが一直線となる状態、すなわち、死点位置の状態に陥ることを回避できるため、第1のアーム14の操作性が低下することを防止できる。
さらに、第1のアーム14が動いている状態で一定の減衰力を付与および調整することが可能となるので、自重補償リンク機構60の操作抵抗を調整することができ、操作性を向上させることができる。
(Action and effect of the first elastically deforming member and the first damper)
By having the first
Further, for example, by limiting the range of motion of the first elastically deforming
Further, since it is possible to apply and adjust a constant damping force while the
(第2の弾性変形部材の構成)
第2の弾性変形部材64は、回転アーム本体26上で支点29から一定の距離離れた部分と固定部材67とを接続するように設けられている。固定部材67は、その位置が規制された部材であり、第1の実施形態で説明した床面等に固定あるいは据付けられた支柱、人力による移動が可能な台車、または、人の操作あるいは自律制御によって自走可能な移動台車等により規制されることが可能である。
第2の弾性変形部材64としては、例えば、ばね(例えば、コイルばね)を用いることが可能である。
(Structure of the second elastically deformable member)
The second
As the second elastically deforming
(第2のダンパの構成)
第2のダンパ65は、回転アーム本体26上で支点29から一定の距離離れた部分と固定部材67とを接続するように配置されている。第2のダンパ65は、第2の弾性変形部材64と並列接続されている。
第2のダンパ65としては、例えば、オイルダンパや摩擦ダンパ、または、これらの減衰係数を調整可能な可変ダンパ等を用いることが可能である。
(Structure of the second damper)
The
As the
(第2の弾性変形部材及び第2のダンパの作用効果)
上記構成とされた第2の弾性変形部材64及び第2のダンパ65を有することで、Z方向に対して回転アーム13が所定角度傾斜した位置を予めニュートラルポジションとして設定することが可能になるとともに、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13が支点を中心に意図しない動作をすることを抑制した上で、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
さらに、回転アーム13が動いている状態で、一定の減衰力を付与および調整することが可能となるので、自重補償リンク機構60の操作抵抗を調整することができ、操作性を向上させることができる。
(Action and effect of the second elastically deforming member and the second damper)
By having the second
Further, since it is possible to apply and adjust a constant damping force while the
(自重補償リンク機構の作用効果)
上述したように、自重補償リンク機構60が意図しない動作をすることを抑制でき、自重補償リンク機構60の安定性および操作性を向上させることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
As described above, it is possible to suppress the self-weight
<第5の実施形態の変形例>
図6を参照して、第5の実施形態の変形例の自重補償リンク機構70について説明する。図6において、図5に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Modified example of the fifth embodiment>
The self-weight
自重補償リンク機構70は、第5の実施形態の自重補償リンク機構60を構成する第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62を設ける位置を異ならせたこと以外は、自重補償リンク機構60と同様に構成されている。
The self-weight compensating
第1の弾性変形部材61は、回転アーム本体26のうち、他方の端部28側に位置する部分と、第2のアーム17のうち、第2のアーム17の一端17A側に位置する部分と、を接続するように設けられている。
The first elastically deforming
第1のダンパ62は、回転アーム13のうち、他方の端部28側に位置する部分と第2のアーム17のうち第2のアーム17の一端17A側に位置する部分とを接続するように設けられている。第1のダンパ62は、第1の弾性変形部材61と並列接続されている。
The
(自重補償リンク機構の作用効果)
このような構成とされた自重補償リンク機構70は、先に説明した第5の実施形態の自重補償リンク機構60と同様な効果を得ることができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
<第6の実施形態>
図7を参照して、第6の実施形態の自重補償リンク機構80について説明する。図7において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Sixth Embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の全体構成)
自重補償リンク機構80は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10の構成に、さらに回転アーム用ブレーキ機構81と、ブレーキ機構82と、を備えること以外は、自重補償リンク機構10と同様に構成されている。
(Overall configuration of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
(回転アーム用ブレーキ機構の構成)
回転アーム用ブレーキ機構81は、回転アーム本体26のうち、支点29に対応する部分に設けられている。回転アーム用ブレーキ機構81は、Z方向に対する回転アーム本体26の傾斜角度が所望の角度になった際に回転アーム13の回動を停止させ、回転アーム13の姿勢を維持させる。即ち、回転アーム用ブレーキ機構81は、回転アーム13の制動機能および角度保持機能を有する。
回転アーム用ブレーキ機構81は、回転アーム13の回動が停止した状態から回転アーム13を回動させたいときにブレーキを解除する。
また、回転アーム用ブレーキ機構81は、その制動力を調整することでダンパとしても機能することから、第2のダンパ65の機能を代替する手段として用いることも可能である。
(Structure of brake mechanism for rotating arm)
The rotary
The rotary
Further, since the rotary
(ブレーキ機構の構成)
ブレーキ機構82は、回転アーム13の一方の端部27と第1のアーム14の一端14Aとが接続された関節部分に設けられている。ブレーキ機構82は、回転アーム13に対する第1のアーム14の回動を停止させ、回転アーム13に対する第1のアーム14の姿勢を維持させる。即ち、ブレーキ機構82は、回転アーム13の一方の端部27と第1のアーム14の一端14Aとの接続部分の回転に関する制動機能および角度保持機能を有する。
ブレーキ機構82は、第1のアーム14の回動が停止した状態から第1のアーム14を回動させたいときにブレーキを解除する。
また、ブレーキ機構82は、その制動力を調整することでダンパとしても機能することから、第1のダンパ62の機能を代替する手段として用いることも可能である。
(Brake mechanism configuration)
The
The
Further, since the
(自重補償リンク機構の作用効果)
上述した回転アーム用ブレーキ機構81を有することで、Z方向に対する回転アーム13の角度が所望の角度になった際、回転アーム13の回動を停止させ、所望の角度で回転アーム13の姿勢を維持することができる。
また、回転アーム用ブレーキ機構81及びブレーキ機構82を有することで、第1のアーム14の他端14Bに設けられた被支持体16が所望の位置まで移動した際、回転アーム13及び第1のアーム14の回動を停止させ、被支持体16の位置を維持することができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
By having the above-described rotary
Further, by having the
<第6の実施形態の変形例>
図8を参照して、第6の実施形態の変形例の自重補償リンク機構90について説明する。図8において、図7に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Modified example of the sixth embodiment>
The self-weight
(自重補償リンク機構の構成)
自重補償リンク機構90は、第6の実施形態の自重補償リンク機構80を構成するブレーキ機構82を設ける位置を異ならせたこと以外は、自重補償リンク機構80と同様に構成されている。
ブレーキ機構82は、回転アーム13の他方の端部28と第2のアーム17の一端17Aとが接続された関節部分に設けられ、回転アーム13に対する第2のアーム17の回動を停止させ、回転アーム13に対する第2のアーム17の姿勢を維持させる。
(Structure of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
The
(自重補償リンク機構の作用効果)
上記構成とされた自重補償リンク機構90は、回転アーム用ブレーキ機構81を有することで、Z方向に対する回転アーム13の角度が所望の角度になった際、回転アーム13の回動を停止させ、所望の角度で回転アーム13の姿勢を維持することができる。
また、回転アーム用ブレーキ機構81及びブレーキ機構82を有することで、第1のアーム14の他端14Bに設けられた被支持体16が所望の位置まで移動した際、回転アーム13及び第2のアーム17の回動を停止させ、被支持体16の位置を維持することができる。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
Further, by having the
<第7の実施形態>
図9を参照して、第7の実施形態の自重補償ロボット100について説明する。図9において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
<7th Embodiment>
The self-
(自重補償ロボットの全体構成)
自重補償ロボット100は、第1の実施形態の自重補償リンク機構10と、第1の回動機構101と、第2の回動機構102と、制御装置103と、を備える。
(Overall configuration of self-weight compensation robot)
The self-
(第1の回動機構の構成)
第1の回動機構101は、回転アーム13に対して第1のアーム14を回動させる。第1の回動機構101としては、例えば、図9に示す回転駆動モータ(または、回転アーム本体26と第1のアーム14とを接続するように配置され、一方向に伸縮可能なアクチュエータ等)を用いることが可能である。
なお、一方向に伸縮可能なアクチュエータを用いる場合、図5で説明した第1の弾性変形部材61と第1のダンパ62とが並列で接続されている先を、一方向に伸縮可能なアクチュエータで置き換えることが可能である。
(Structure of the first rotating mechanism)
The
When an actuator that can be expanded and contracted in one direction is used, the tip where the first elastically deforming
(第2の回動機構の構成)
第2の回動機構102は、Z方向(鉛直方向)に対して回転アーム13を回動させる。第2の回動機構102は、回転アーム本体26上の支点29に配置される。第2の回動機構102としては、例えば、図9に示す回転駆動モータ(または、回転アーム本体26上で支点29から一定距離離れた部分と固定部材67とを接続するように配置され、一方向に伸縮可能なアクチュエータ等)を用いることが可能である。
一方向に伸縮可能なアクチュエータを用いる場合、第2の弾性変形部材64と第2のダンパ65とが並列で接続されている先を、一方向に伸縮可能なアクチュエータで置き換えることが可能である。
(Structure of the second rotation mechanism)
The second
When an actuator that can be expanded and contracted in one direction is used, it is possible to replace the tip where the second
制御装置103は、第1及び第2の回動機構101,102と電気的に接続されている。制御装置103は、第1及び第2の角度θ1,θ2がそれぞれ所望の角度となるように、第1及び第2の回動機構101,102を制御する。
ここで、第1及び第2の回動機構101,102に電動モータを用いる場合、制御装置103は、第1及び第2の回動機構101,102に電力を送り、電気的制御を行う。
また、第1及び第2の回動機構101,102に油圧モータを用いる場合、制御装置103は、第1及び第2の回動機構101,102に油圧を送り、作動流体を用いた回路である油圧回路による制御を行う。
ここで、「油圧」、「油圧モータ」、及び「油圧回路」という用語を用いているが、作動流体として、例えば、水等の他の液体を用いることも可能であり、力伝達可能な流体であればその液の種類は問わない。また、「空気圧」、「空気圧モータ」、及び「空気圧回路」等を用いることも可能である。
The
Here, when an electric motor is used for the first and second
Further, when a hydraulic motor is used for the first and second
Although the terms "flood control", "hydraulic motor", and "hydraulic circuit" are used here, it is also possible to use other liquids such as water as the working fluid, and a fluid capable of transmitting force. If so, the type of the liquid does not matter. It is also possible to use "pneumatic", "pneumatic motor", "pneumatic circuit" and the like.
(自重補償ロボットの作用効果)
上記構成とされた第1の回動機構101、第2の回動機構102、及び制御装置103を有することで、第1及び第2のアーム14,17の動きを自動で制御することができる。
(Effect of self-weight compensation robot)
By having the
なお、第7の実施形態の自重補償ロボット100では、一例として、第1の実施形態の自重補償リンク機構10を備える場合を例に挙げて説明したが、自重補償リンク機構10に替えて、先に説明した自重補償リンク機構30,40,50,60,70,80,90のうち、いずれか1つの自重補償リンク機構を用いて自重補償ロボットを構成してもよい。この場合、第7の実施形態の自重補償ロボット100と同様な効果を得ることができる。
In the self-
また、第7の実施形態では、一例として、第1の回動機構101が回転アーム13に対して第1のアーム14を回動させる場合を例に挙げて説明したが、例えば、第1の回動機構101が回転アーム13に対して第2のアーム17を回動させるように構成してもよい。
この場合、第7の実施形態の自重補償ロボット100と同様な効果を得ることができる。
Further, in the seventh embodiment, as an example, the case where the
In this case, the same effect as that of the self-
<第8の実施形態>
図10を参照して、第8の実施形態の自重補償リンク機構110について説明する。図10において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図10において、Aは軸31Aの中心位置(以下、「中心位置A」という)、Bは第1のアーム14上における第1の油圧シリンダ111と第1のアーム14との接続位置(以下、「接続位置B」という)、Cは回転アーム13上における第1の油圧シリンダ111と回転アーム13との接続位置(以下、「接続位置C」という)をそれぞれ示している。
また、図10において、aは軸31Bの中心位置(以下、「中心位置a」という)、bは第2のアーム17上における第2の油圧シリンダ112と第2のアーム17との接続位置(以下、「接続位置b」という)、cは回転アーム13上における第2の油圧シリンダ112と回転アーム13との接続位置(以下、「接続位置c」という)をそれぞれ示している。
<8th Embodiment>
The self-weight
In FIG. 10, A is the center position of the
Further, in FIG. 10, a is the center position of the
(自重補償ロボットの全体構成)
自重補償リンク機構110は、回転アーム13と、第1のアーム14と、被支持体16と、第2のアーム17と、カウンタウェイト18と、軸31A,31Bと、第1の油圧シリンダ111と、第2の油圧シリンダ112と、油圧回路113と、を備える。
(Overall configuration of self-weight compensation robot)
The self-weight
第1の油圧シリンダ111は、伸縮可能な構成とされており、接続位置Cにおいて回転アーム13と接続されており、接続位置Bにおいて第1のアーム14と接続されている。
第2の油圧シリンダ112は、伸縮可能な構成とされており、接続位置bにおいて第2のアーム17と接続されており、接続位置cにおいて回転アーム13と接続されている。
The first
The second
油圧回路113は、第1及び第2の油圧シリンダ111,112と接続されている。油圧回路113は、第1の油圧シリンダ111の長さと第2の油圧シリンダ112の長さとが等しくなるように調整を行う。
即ち、油圧回路113は、△ABCと△abcとが合同(即ち、AB=ab、BC=bc、CA=ca)、または△ABCと△acbとが合同(即ち、AB=ac、BC=cb、CA=ba)となるように、第1及び第2の油圧シリンダ111,112を制御する(但し、Aは中心位置a,A、接続位置b,B,c,Cである。)。
第1の油圧シリンダ111の長さと第2の油圧シリンダ112の長さとが等しくなるための調整を、より厳密に行うためには、第1の油圧シリンダ111と第2の油圧シリンダ112とは、複動型の油圧シリンダを使う方が望ましい。ただし、単動型の油圧シリンダを使う構成も可能である。
ここで、「油圧回路」、及び「油圧シリンダ」という用語を用いているが、作動流体は、例えば、水等の他の液体にも置き換えることが可能であり、力伝達可能な流体であればその液の種類は問わない。また、空気圧を用いることも可能である。
The
That is, in the
In order to make more precise adjustments so that the length of the first
Here, the terms "hydraulic circuit" and "hydraulic cylinder" are used, but the working fluid can be replaced with another liquid such as water, as long as it is a fluid capable of transmitting force. The type of the liquid does not matter. It is also possible to use air pressure.
(自重補償リンク機構の作用効果)
第8の実施形態の自重補償リンク機構110は、先に説明した第1から第4の実施形態の自重補償リンク機構、および、第7の実施形態の自重補償ロボット100と同様な効果を得ることができる。また、第5及び第6の実施形態が有する機能の一部を代替する効果を得ることができる。
具体的には、第1第3及び第7の実施形態の連動機構11、及び第2の実施形態の連動機構32は、第1及び第2の油圧シリンダ111,112と油圧回路113とで構成される油圧回路に置き換えることで、同じ機能を実現できる。
また、第4の実施形態との比較では、油圧回路113の調整によって第1の油圧シリンダ111の長さと第2の油圧シリンダ112に差を設けることで、第4の実施形態におけるチェーン24の調整と同様の機能を実現できる。
さらに、第5の実施形態における、第1のダンパ62について、油圧回路の一部に流路抵抗を与える(オリフィスを設ける、バルブで流量を制限する)等により、同様の機能を与えることが可能である。
加えて、第6の実施形態におけるブレーキ機構82について、油圧回路113を閉鎖させることにより、第1及び第2の油圧シリンダ111,112の動きを拘束することで、同様の機能を与えることが可能である。
(Effect of self-weight compensation link mechanism)
The self-weight
Specifically, the interlocking
Further, in comparison with the fourth embodiment, the adjustment of the
Further, the
In addition, the
以上、本開示の好ましい実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present disclosure described in the claims. It can be transformed and changed.
例えば、上述した自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110のうち、いずれか1つの自重補償リンク機構と、支点29を回動可能に支持する台車と、を備えた台車付き自重補償リンク機構を構成してもよい。
また、上述した自重補償ロボット100と、支点29を回動可能に支持する台車と、を備えた台車付き自重補償ロボットを構成してもよい。
上記台車としては、人力による移動が可能な台車、または、人の操作あるいは自律制御によって自走可能な台車で、かつ自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90または自重補償ロボット100を回動させることの可能な支柱を備えたものを用いることが可能である。
なお、自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110及び自重補償ロボット100を構成する支点29は、床面等に固定あるいは据付けられた支柱等による回動可能に支持されていてもよい。
For example, one of the above-mentioned self-weight
Further, the self-
The trolley is a trolley that can be moved by human power, or a trolley that can self-propell by human operation or autonomous control, and has its own weight
The self-weight
例えば、連動機構を構成する回転アームとして、かさ歯車とドライブシャフトとを組み合わせたものや、ハイポイドギヤとドライブシャフトとを組み合わせたものなどを用いることにより、第1及び第2のアーム14,17の位置を第1の角度θ1と第2の角度θ2とが常に同じ角度になるように変化させてもよい。
For example, by using a combination of a bevel gear and a drive shaft, a combination of a hypoid gear and a drive shaft, or the like as a rotating arm constituting the interlocking mechanism, the positions of the first and
例えば、第2の実施形態の自重補償リンク機構30に、図5及び図6に示す第1の弾性変形部材61、第1のダンパ62、第2の弾性変形部材64、及び第2のダンパ65よりなる構造体を設けてもよい。
また、第2の実施形態の自重補償リンク機構30に、図7及び図8に示す回転アーム用ブレーキ機構81及びブレーキ機構82を設けてもよい。
For example, in the self-weight
Further, the self-weight
<付記>
各実施形態に記載の自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110、及び自重補償ロボット100は、例えば、以下のように把握される。
<Additional notes>
The self-weight
(1)第1の態様に係る自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110は、一方向に延び、支点29を中心に回動可能に支持された回転アーム13と、一端14Aが回動可能な状態で前記回転アーム13の一方の端部27に設けられた第1のアーム14と、前記第1のアーム14の他端14Bに設けられた被支持体16と、回動可能な状態で一端17Aが前記回転アーム13の他方の端部28に設けられ、前記第1のアーム14が延びる方向と平行で、前記第1のアーム14が延びる側とは逆側に延びる第2のアーム17と、前記第2のアーム17の他端17Bに設けられたカウンタウェイト18と、前記回転アーム13に設けられ、前記第1のアーム14の変位量に基づいて、前記第2のアーム17を変位させる連動機構11と、を備え、前記連動機構11は、前記第1のアーム14の位置を変位させた際、前記被支持体16の重心とカウンタウェイト18の重心とを合成した合成重心の位置CG3が、前記支点29の位置または前記支点29の周囲の所定位置となるように制御する。
(1) The self-weight
このように、第1のアーム14の位置を変位させた際、被支持体16の重心とカウンタウェイト18の重心とを合成した合成重心の位置CG3を、支点29の位置または支点29の周囲の所定位置となるように制御することで、被支持体16の自重を補償することができる。
また、上記自重補償リンク機構10は、シリアルリンク機構であるため、4つのリンクを備えたパンタグラフ型リンク機構と比較して、回転アーム13、第1のアーム14、及び第2のアーム17(3つのリンク)を動作させる際に必要な占有空間を小さくすることができる。
When the position of the
Further, since the self-weight
(2)第2の態様に係る自重補償リンク機構10,30,60,70,80,90,110は、(1)の自重補償リンク機構10,30,60,70,80,90,110であって、前記合成重心の位置CG3と前記被支持体16の重心の位置CG1とを結ぶ直線を第1の直線L1とし、前記合成重心の位置CG3と前記カウンタウェイト18の重心の位置CG2とを結ぶ直線を第2の直線L2とした際、(第1の直線L1の長さ)/(第2の直線L2の長さ)の値が、(カウンタウェイト18の質量M2)/(被支持体16の質量M1)の値と等しくなるように構成されており、前記連動機構11,32は、前記回転アーム13と前記第1のアーム14とが成す第1の角度θ1と前記回転アーム13と前記第2のアーム17とが成す第2の角度θ2との大きさを等しくして、前記第1のアーム14と前記第2のアーム17との平行状態を維持させた上で、前記第2のアーム17を変位させてもよい。
(2) The self-weight
このような構成とすることで、合成重心の位置CG3と第1のアーム14の一端14Aとを結ぶ直線、第1の直線L1、及び第1のアーム14で形成される第1の三角形Tr1と、合成重心の位置CG3と第2のアーム17の一端17Aとを結ぶ直線、第2の直線L2、及び第2のアーム17で形成される第2の三角形Tr2と、の相似を常に一定にすることが可能になるとともに、第1の三角形Tr1と第2の三角形Tr2との相対位置関係が、常に支点29を中心とする回転対称となるようにすることが可能となる。
これにより、作業者が第1のアーム14の位置を変位させた際、合成重心の位置CG3を、常に支点29の位置または支点29の周囲の所定位置にすることが可能となるので、被支持体16の自重を補償することができる。
With such a configuration, a straight line connecting the position CG3 of the synthetic center of gravity and one
As a result, when the operator displaces the position of the
(3)第3の態様に係る自重補償リンク機構10,60,70,80,90,110は、(2)の自重補償リンク機構10,60,70,80,90,110であって、前記連動機構11は、前記回転アーム13の一方の端部27と回転自在に接続されるとともに、前記第1のアーム14の曲げモーメントを介して、前記第1のアーム14が支持する前記被支持体16の重量をトルクとして受ける第1のスプロケット21と、前記回転アーム13の他方の端部28と回転自在に接続されるとともに、前記第1のスプロケット21から離れて配置されるとともに、前記第2のアーム17の曲げモーメントを介して、前記第2のアーム17が支持する前記カウンタウェイト18の重量をトルクとして受ける第2のスプロケット22と、前記第1及び第2のスプロケット21,22が内側に配置されるように、前記第1及び第2のスプロケット21,22に取り付けられたチェーン24と、前記チェーン24の張りの状態を調整可能なチェーン調整機構25と、を有してもよい。
(3) The self-weight
このような構成とすることで、作業者が第1のアーム14の位置を変位させた際、合成重心の位置CG3を、常に支点29の位置または支点29の周囲の所定位置にすることが可能となるので、被支持体16の自重を補償することができる。
また、連動機構11として、チェーン・スプロケット機構を用いることで、作業者が被支持体16から急に手を離した場合でもチェーン24が弛むことを抑制できる。
With such a configuration, when the operator displaces the position of the
Further, by using the chain sprocket mechanism as the interlocking
(4)第4の態様に係る自重補償リンク機構30は、(2)の自重補償リンク機構30であって、前記連動機構32は、前記回転アーム13の一方の端部27と回転自在に接続される第1のプーリ35と、前記回転アーム13の他方の端部28と回転自在に接続され、前記回転アーム13が延びる方向に前記第1のプーリ35から離れて配置された第2のプーリ36と、一端38Aが前記第1のアーム14上で前記第1のプーリ35から離れた部分に接続され、他端38Bが前記第2のアーム17の一端17A側と接続され、前記第1及び第2のプーリ35,36の外周に接触するワイヤ38と、を有してもよい。
(4) The self-weight
このように、第1のプーリ35、第2のプーリ36、及びワイヤ38を用いて連動機構32を構成することで、ワイヤ38を介して、第1のアーム14の変位量を第2のアーム17に伝えて、合成重心の位置CG3を常に支点29の位置または支点29の周囲の所定位置となるように制御することができる。
In this way, by forming the interlocking
また、チェーン・スプロケット機構を用いる場合、第1のスプロケット21と第1のアーム14との間、及び第2のスプロケット22と第2のアーム17との間に、トルクを伝達するためのトルク伝達機構が必要となる。一方、第1及び第2のプーリ35,36は、回転が自由な状態でよい。このため、自重補償リンク機構30では、第1及び第2のプーリ35,36と第1,第2のアーム14,17との間でトルクを伝達するための構造や部品を設ける必要がなく、またトルク伝達機構のための曲げ強度が不要となる。
さらに、チェーン・スプロケット機構を用いる場合よりも簡便な構造とすることができる。
When a chain sprocket mechanism is used, torque is transmitted between the
Further, the structure can be simpler than that when the chain sprocket mechanism is used.
(5)第5の態様に係る自重補償リンク機構40は、(1)から(4)のうち、いずれか1項記載の自重補償リンク機構40であって、前記回転アーム13が鉛直方向に対して所定角度傾斜した状態をニュートラルポジションとして設定する際、前記ニュートラルポジションにおいて、前記支点29は、前記鉛直方向において、前記合成重心の位置CG3の上方に配置されていてもよい。
(5) The self-weight compensating
このように、鉛直方向において、合成重心の位置CG3の上方に支点29を配置させることで、重力の働きにより、合成重心の位置CG3が支点29の真下に移動しようとする力(復元力)が発生する。
これにより、鉛直方向に対して回転アーム13が所定角度傾斜した位置を予めニュートラルポジションに設定することで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13が支点29を中心に不安定な状態で意図しない方向に回転することを抑制した上で、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
In this way, by arranging the
As a result, the position where the
(6)第6の態様に係る自重補償リンク機構60は、(1)から(5)のうち、いずれか1項記載の自重補償リンク機構60であって、前記回転アーム13のうち、一方の端部27側に位置する部分と、前記第1のアーム14のうち、前記第1のアーム14の一端14A側に位置する部分と、を接続する第1の弾性変形部材61と、前記回転アーム13のうち、一方の端部27側に位置する部分と前記第1のアーム14のうち、前記第1のアーム14の一端14A側に位置する部分との間に設けられ、前記第1の弾性変形部材61と並列接続された第1のダンパ62と、前記回転アーム13上で前記支点29から一定の距離離れた位置と固定部材67とを接続する第2の弾性変形部材64と、前記回転アーム13上で前記支点29から前記一定の距離離れた部分と前記固定部材67との間に設けられ、前記第2の弾性変形部材64と並列接続された第2のダンパ65と、を備え、前記固定部材67は、位置が規制された部材であってもよい。
(6) The self-weight compensating
このような構成とされた第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62を有することで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13に対する第1のアーム14の位置が急激に変化することを抑制可能となる。これにより、自重補償リンク機構の意図しない動作を抑制できるとともに、釣り合い状態での安定性を得ることができる。
また、例えば、第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62の可動域を予め制限することで、回転アーム13と第1のアーム14とが一直線となる状態、すなわち、死点位置の状態に陥ることを回避できるため、第1のアーム14の操作性が低下することを防止できる。
さらに、第1のアーム14が動いている状態で、一定の減衰力を付与および調整することが可能となるので、自重補償リンク機構60の操作抵抗を調整することができ、操作性を向上させることができる。
なお、第1及び第2のダンパ62,65として、例えば、減衰係数を調整可能なダンパを用いてもよい。
By having the first elastic deforming
Further, for example, by limiting the range of motion of the first elastically deforming
Further, since it is possible to apply and adjust a constant damping force while the
As the first and
また、第2の弾性変形部材64及び第2のダンパ65を有することで、Z方向に対して回転アーム13が所定角度傾斜した位置を予めニュートラルポジションとして設定することが可能になるとともに、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13が支点を中心に意図しない動作をすることを抑制した上で、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
さらに、回転アーム13が動いている状態で、一定の減衰力を付与および調整することが可能となるので、自重補償リンク機構60の操作抵抗を調整することができ、操作性を向上させることができる。
Further, by having the second
Further, since it is possible to apply and adjust a constant damping force while the
(7)第7の態様に係る自重補償リンク機構70は、(1)から(5)のうち、いずれか1項記載の自重補償リンク機構70であって、前記回転アーム13のうち、他方の端部28側に位置する部分と、前記第2のアーム17のうち、前記第2のアーム17の一端17A側に位置する部分と、を接続する第1の弾性変形部材61と、前記回転アーム13のうち、他方の端部28側に位置する部分と前記第2のアーム17のうち、前記第2のアーム17の一端17A側に位置する部分との間に設けられ、前記第1の弾性変形部材61と並列接続された第1のダンパ62と、前記回転アーム13上で前記支点29から一定の距離離れた部分と固定部材67とを接続する第2の弾性変形部材64と、前記回転アーム13上で前記支点29から前記一定の距離離れた部分と前記固定部材67との間に設けられ、前記第2の弾性変形部材64と並列接続された第2のダンパ65と、を備え、前記固定部材67は、位置が規制された部材であってもよい。
(7) The self-weight compensating
このような構成とされた第1の弾性変形部材61及び第1のダンパ62を有することで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13に対する第1のアーム14の位置が急激に変化することを抑制可能となる。これにより、自重補償リンク機構70が意図しない動作をすることを抑制できるとともに、釣り合い状態での安定性を得ることができる。
また、第2の弾性変形部材64及び第2のダンパ65を有することで、鉛直方向(Z方向)に対して回転アーム13が所定角度傾斜した位置を予めニュートラルポジションとして設定することが可能になるとともに、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13が支点29を中心に意図しない動作をすることを抑制した上で、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
さらに、回転アーム13が動いている状態で、一定の減衰力を付与および調整することが可能となるので、自重補償リンク機構70の操作抵抗を調整することができ、操作性を向上させることができる。
By having the first elastic deforming
Further, by having the second
Further, since it is possible to apply and adjust a constant damping force while the
(8)第8の態様に係る自重補償リンク機構80は、(1)から(7)のうち、いずれか1項記載の自重補償リンク機構80であって、前記回転アーム13のうち、前記支点29に対応する部分に設けられ、前記回転アーム13の回動を停止させ、前記回転アーム13の姿勢を維持させる回転アーム用ブレーキ機構81と、前記回転アーム13の一方の端部27と前記第1のアーム14の一端14Aとが接続された関節部分に設けられ、前記回転アーム13に対する前記第1のアーム14の回動を停止させ、前記回転アーム13に対する前記第1のアーム14の姿勢を維持させるブレーキ機構82と、を備えてもよい。
(8) The self-weight
このような構成とされた回転アーム用ブレーキ機構81を有することで、鉛直方向(Z方向)に対する回転アーム13の角度が所望の角度になった際、回転アーム13の回動を停止させ、所望の角度で回転アーム13の姿勢を維持することができる。
また、回転アーム用ブレーキ機構81及びブレーキ機構82を有することで、第1のアーム14の他端14Bに設けられた被支持体16が所望の位置まで移動した際、回転アーム13及び第1のアーム14の回動を停止させ、被支持体16の位置を維持することができる。
By having the rotary
Further, by having the
(9)第9の態様に係る自重補償リンク機構90は、(1)から(7)のうち、いずれか1項記載の自重補償リンク機構90であって、前記回転アーム13のうち、前記支点29に対応する部分に設けられ、前記回転アーム13の回動を停止させ、前記回転アーム13の姿勢を維持させる回転アーム用ブレーキ機構81と、前記回転アーム13の他方の端部28と前記第2のアーム17の一端17Aとが接続された関節部分に設けられ、前記回転アーム13に対する前記第2のアーム17の回動を停止させ、前記回転アーム13に対する前記第2のアーム17の姿勢を維持させるブレーキ機構82と、を備えてもよい。
(9) The self-weight
このような構成とされた回転アーム用ブレーキ機構81を有することで、鉛直方向(Z方向)に対する回転アーム13の角度が所望の角度になった際、回転アーム13の回動を停止させ、所望の角度で回転アーム13の姿勢を維持することができる。
また、回転アーム用ブレーキ機構81及びブレーキ機構82を有することで、第1のアーム14の他端14Bに設けられた被支持体16が所望の位置まで移動した際、回転アーム13及び第2のアーム17の回動を停止させ、被支持体16の位置を維持することができる。
また、第1のアームの位置が所望の位置になった際、回転アーム用ブレーキ機構及びブレーキ機構を用いて、回転アーム及び第2のアームの回動を停止させ、所望の位置で第1のアーム14の姿勢を維持することができる。
By having the rotary
Further, by having the
Further, when the position of the first arm reaches a desired position, the rotation of the rotating arm and the second arm is stopped by using the rotating arm brake mechanism and the braking mechanism, and the first arm is stopped at the desired position. The posture of the
(10)第10の態様に係る自重補償リンク機構50は、(1)の自重補償リンク機構50であって、前記回転アーム13が鉛直方向に対して所定角度傾斜した状態をニュートラルポジションとして設定する際、前記ニュートラルポジションにおいて、前記合成重心の位置CG3は、前記鉛直方向において、前記支点29の下方に配置させてもよい。
(10) The self-weight
このように、ニュートラルポジションにおいて、合成重心の位置CG3をZ方向において、支点29の下方に配置させることで、作業者が被支持体16から手を離した際、回転アーム13を自動的にニュートラルポジションに復帰させることができる。
また、第1のアーム14と第2のアーム17とが釣り合うようにすることが可能となるので、自重補償リンク機構50が意図しない動作をすることを抑制でき、自重補償リンク機構50を安定させることができる。
In this way, by arranging the position CG3 of the synthetic center of gravity below the fulcrum 29 in the Z direction in the neutral position, the
Further, since the
(11)第11の態様に係る自重補償リンク機構50は、(10)の自重補償リンク機構50であって、前記連動機構11は、前記第1のアーム14の一端14Aが接続される第1のスプロケット21と、前記第2のアーム17の一端17Aが接続され、前記回転アーム13が延びる方向に前記第1のスプロケット21から離れて配置された第2のスプロケット22と、前記第1及び第2のスプロケット21,22が内側に配置されるように、前記第1及び第2のスプロケット21,22に取り付けられたチェーン24と、前記チェーンの張りの状態を調整可能なチェーン調整機構25と、を有し、前記チェーン調整機構25は、前記チェーン24の上部側を緩めることで前記回転アーム13と前記第1のアーム14とが成す第1の角度θ1と前記回転アーム13と前記第2のアーム17とが成す第2の角度θ2とを異ならせ、前記第1のアーム14と前記第2のアーム17とが平行とならないようにすることで、前記合成重心CG3の位置を前記支点29の下方に配置させてもよい。
(11) The self-weight
このように、第1のスプロケット21、第2のスプロケット22、及びチェーン24を用いて連動機構11を構成し、チェーン24の上部側を緩めて、第1の角度θ1と第2の角度θ2とを異ならせて、第1のアーム14と第2のアーム17とが平行とならないようにすることで、合成重心の位置CG3を支点29の下方に配置させることができる。
In this way, the interlocking
(12)第12の態様に係る自重補償リンク機構110は、(1)または(2)の自重補償リンク機構110であって、前記連動機構は、前記回転アーム13に対して前記第2のアーム17を回動させる第1の回動機構101と、鉛直方向(Z方向)に対して前記回転アーム13を回動させる第2の回動機構102と、前記第1及び第2の回動機構101,102と電気的に接続、または作動流体を用いた回路(油圧回路113)と接続され、前記回転アーム13と前記第1のアーム14とが成す第1の角度θ1及び前記回転アーム13と前記第2のアーム17とが成す第2の角度θ2がそれぞれ所望の角度となるように、前記第1及び第2の回動機構101,102を制御する制御装置103と、を備えてもよい。
(12) The self-weight compensating
このような構成とすることで、回転アーム13、および第1及び第2のアーム14,17の動きを、低い駆動力で、自動で制御することができる。
With such a configuration, the movements of the
(13)第13の態様に係る自重補償ロボット100は、(1)から(11)のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90と、前記回転アーム13に対して前記第1のアーム14を回動させる第1の回動機構101と、鉛直方向(Z方向)に対して前記回転アームを回動させる第2の回動機構102と、前記第1及び第2の回動機構101,102と電気的に接続、または作動流体を用いた回路(油圧回路113)と接続され、前記回転アーム13と前記第1のアーム14とが成す第1の角度θ1及び前記回転アーム13と前記第2のアーム17とが成す第2の角度θ2がそれぞれ所望の角度となるように、前記第1及び第2の回動機構101,102を制御する制御装置103と、を備えてもよい。
(13) The self-
このような構成とすることで、回転アーム13、および第1及び第2のアーム14,17の動きを、低い駆動力で、自動で制御することができる。
With such a configuration, the movements of the
(14)第14の態様に係る台車付き自重補償リンク機構は、(1)から(12)のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110と、前記自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110を支持するとともに、移動可能な台車と、を備えてもよい。
(14) The self-weight compensation link mechanism with a trolley according to the 14th aspect is the self-weight
このように、自重補償リンク機構10,30,40,50,60,70,80,90,110は、台車に載せた状態で使用することが可能である。
As described above, the self-weight
(15)第15の態様に係る台車付き自重補償ロボットは、(13)の自重補償ロボット100と、前記自重補償ロボット100を支持するとともに、移動可能な台車と、を備えてもよい。
(15) The self-weight compensating robot with a trolley according to the fifteenth aspect may include the self-
このように、自重補償ロボット100は、台車に載せた状態で使用することが可能である。
In this way, the self-
10,30,40,50,60,70,80,90,110…自重補償リンク機構
11,32…連動機構
13…回転アーム
14…第1のアーム
14A,17A,38A…一端
14B,17B,38B…他端
16…被支持体
17…第2のアーム
18…カウンタウェイト
21…第1のスプロケット
21A,22A…凸部
21B,22B…突出部
22…第2のスプロケット
24…チェーン
25…チェーン調整機構
26…回転アーム本体
27…一方の端部
28…他方の端部
29…支点
31A,31B…軸
35…第1のプーリ
36…第2のプーリ
38…ワイヤ
61…第1の弾性変形部材
62…第1のダンパ
64…第2の弾性変形部材
65…第2のダンパ
67…固定部材
81…回転アーム用ブレーキ機構
82…ブレーキ機構
100…自重補償ロボット
101…第1の回動機構
102…第2の回動機構
103…制御装置
111…第1の油圧シリンダ
112…第2の油圧シリンダ
113…油圧回路
a,A…中心位置
b,B,c,C…接続位置
L1…第1の直線
L1a,L1b,L2a,L2b…直線
L2…第2の直線
CG1、CG2…重心の位置
CG3…合成重心の位置
M1,M2…質量
Tr1,Tr2…三角形
θ1…第1の角度
θ2…第2の角度
10, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 110 ... Self-weight
Claims (15)
一端が回動可能な状態で前記回転アームの一方の端部に設けられた第1のアームと、
前記第1のアームの他端に設けられた被支持体と、
回動可能な状態で一端が前記回転アームの他方の端部に設けられ、前記第1のアームが延びる方向と平行で、前記第1のアームが延びる側とは逆側に延びる第2のアームと、
前記第2のアームの他端に設けられたカウンタウェイトと、
前記回転アームに設けられ、前記第1のアームの変位量に基づいて、前記第2のアームを変位させる連動機構と、
を備え、
前記連動機構は、前記第1のアームの位置を変位させた際、前記被支持体の重心とカウンタウェイトの重心とを合成した合成重心の位置が、前記支点の位置及びまたは前記支点の周囲の所定位置となるように制御する自重補償リンク機構。 A rotating arm that extends in one direction and is rotatably supported around the fulcrum,
A first arm provided at one end of the rotating arm with one end rotatable, and
With the supported body provided at the other end of the first arm,
A second arm that is rotatably provided at one end of the other end of the rotating arm, is parallel to the direction in which the first arm extends, and extends in the direction opposite to the side on which the first arm extends. When,
A counterweight provided at the other end of the second arm and
An interlocking mechanism provided on the rotating arm that displaces the second arm based on the amount of displacement of the first arm.
With
In the interlocking mechanism, when the position of the first arm is displaced, the position of the combined center of gravity obtained by combining the center of gravity of the supported body and the center of gravity of the counter weight is the position of the fulcrum and / or the position around the fulcrum. A self-weight compensation link mechanism that controls the position so that it is in a predetermined position.
前記連動機構は、前記回転アームと前記第1のアームとが成す第1の角度と前記回転アームと前記第2のアームとが成す第2の角度との大きさを等しく保ち、前記第1のアームと前記第2のアームとの平行状態を維持させた上で、前記第2のアームを変位させる請求項1記載の自重補償リンク機構。 When the straight line connecting the position of the composite center of gravity and the position of the center of gravity of the supported body is defined as the first straight line, and the straight line connecting the position of the composite center of gravity and the position of the center of gravity of the counter weight is defined as the second straight line. , The value of (the length of the first straight line) / (the length of the second straight line) is configured to be equal to the value of (the mass of the counter weight) / (the mass of the supported body).
The interlocking mechanism keeps the size of the first angle formed by the rotating arm and the first arm equal to the size of the second angle formed by the rotating arm and the second arm, and the first one. The self-weight compensation link mechanism according to claim 1, wherein the second arm is displaced while maintaining a parallel state between the arm and the second arm.
前記回転アームの他方の端部と回転自在に接続され、前記第1のスプロケットから離れて配置されるとともに、前記第2のアームの曲げモーメントを介して、前記第2のアームが支持する前記カウンタウェイトの重量をトルクとして受ける第2のスプロケットと、
前記第1及び第2のスプロケットが内側に配置されるように、前記第1及び第2のスプロケットに取り付けられたチェーンと、
前記チェーンの張りの状態を調整可能なチェーン調整機構と、
を有する請求項2記載の自重補償リンク機構。 The interlocking mechanism is rotatably connected to one end of the rotating arm and torques the weight of the supported body supported by the first arm via the bending moment of the first arm. The first sprocket you receive as
The counter rotatably connected to the other end of the rotating arm, located away from the first sprocket, and supported by the second arm via the bending moment of the second arm. A second sprocket that receives the weight of the weight as torque,
With the chain attached to the first and second sprockets so that the first and second sprockets are placed inside.
A chain adjustment mechanism that can adjust the tension of the chain,
2. The self-weight compensation link mechanism according to claim 2.
前記回転アームの他方の端部と回転自在に接続され、前記回転アームが延びる方向に前記第1のプーリから離れて配置された第2のプーリと、
一端が前記第1のアーム上でプーリから離れた部分に接続され、他端が前記第2のアームの一端側と接続され、前記第1及び第2のプーリの外周に接触するワイヤと、
を有する請求項2記載の自重補償リンク機構。 The interlocking mechanism includes a first pulley that is rotatably connected to one end of the rotating arm.
A second pulley rotatably connected to the other end of the rotary arm and disposed away from the first pulley in the direction in which the rotary arm extends.
A wire having one end connected to a portion on the first arm away from the pulley and the other end connected to one end side of the second arm and in contact with the outer periphery of the first and second pulleys.
2. The self-weight compensation link mechanism according to claim 2.
前記回転アームのうち、一方の端部側に位置する部分と前記第1のアームのうち、前記第1のアームの一端側に位置する部分との間に設けられ、前記第1の弾性変形部材と並列接続された第1のダンパと、
前記回転アーム上で前記支点から一定の距離離れた部分と固定部材とを接続する第2の弾性変形部材と、
前記回転アーム上で前記支点から一定の距離離れた部分と前記固定部材との間に設けられ、前記第2の弾性変形部材と並列接続された第2のダンパと、
を備え、
前記固定部材は、位置が規制された部材である請求項1から5のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構。 A first elastically deforming member that connects a portion of the rotating arm located on one end side and a portion of the first arm located on one end side of the first arm.
The first elastically deforming member provided between a portion of the rotary arm located on one end side and a portion of the first arm located on one end side of the first arm. With the first damper connected in parallel with
A second elastically deforming member that connects the fixing member to a portion of the rotating arm that is separated from the fulcrum by a certain distance.
A second damper provided between the fixing member and a portion of the rotating arm at a certain distance from the fulcrum and connected in parallel with the second elastically deforming member.
With
The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixing member is a member whose position is regulated.
前記回転アームのうち、他方の端部側に位置する部分と前記第2のアームのうち、前記第2のアームの一端側に位置する部分との間に設けられ、前記第1の弾性変形部材と並列接続された第1のダンパと、
前記回転アームで前記支点から一定の距離離れた部分と固定部材と、を接続する第2の弾性変形部材と、
前記回転アーム上で前記支点から前記一定の距離離れた部分と前記固定部材との間に設けられ、前記第2の弾性変形部材と並列接続された第2のダンパと、
を備え、
前記固定部材は、位置が規制された部材である請求項1から5のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構。 A first elastically deforming member that connects a portion of the rotating arm located on the other end side and a portion of the second arm located on the one end side of the second arm.
The first elastically deforming member provided between a portion of the rotary arm located on the other end side and a portion of the second arm located on the one end side of the second arm. With the first damper connected in parallel with
A second elastically deforming member that connects a portion of the rotating arm that is separated from the fulcrum by a certain distance and a fixing member.
A second damper provided on the rotary arm between the fixing member and a portion separated from the fulcrum by a certain distance and connected in parallel with the second elastically deforming member.
With
The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixing member is a member whose position is regulated.
前記回転アームの一方の端部と前記第1のアームの一端とが接続された関節部分に設けられ、前記回転アームに対する前記第1のアームの回動を停止させ、前記回転アームに対する前記第1のアームの姿勢を維持させるブレーキ機構と、
を備える請求項1から7のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構。 A rotary arm brake mechanism provided in a portion of the rotary arm corresponding to the fulcrum to stop the rotation of the rotary arm and maintain the posture of the rotary arm.
The first arm is provided at a joint portion where one end of the rotary arm and one end of the first arm are connected to stop the rotation of the first arm with respect to the rotary arm, and the first arm with respect to the rotary arm. Brake mechanism that maintains the posture of the arm and
The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 7.
前記回転アームの他方の端部と前記第2のアームの一端とが接続された関節部分に設けられ、前記回転アームに対する前記第2のアームの回動を停止させ、前記回転アームに対する前記第2のアームの姿勢を維持させるブレーキ機構と、
を備える請求項1から7のうち、いずれか一項記載の自重補償リンク機構。 A rotary arm brake mechanism provided in a portion of the rotary arm corresponding to the fulcrum to stop the rotation of the rotary arm and maintain the posture of the rotary arm.
The second end of the rotary arm is provided at a joint portion where the other end of the rotary arm and one end of the second arm are connected to stop the rotation of the second arm with respect to the rotary arm, and the second arm with respect to the rotary arm. Brake mechanism that maintains the posture of the arm and
The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 7.
前記第2のアームの一端が接続され、前記回転アームが延びる方向に前記第1のスプロケットから離れて配置された第2のスプロケットと、
前記第1及び第2のスプロケットが内側に配置されるように、前記第1及び第2のスプロケットに取り付けられたチェーンと、
前記チェーンの張りの状態を調整可能なチェーン調整機構と、
を有し、
前記チェーン調整機構は、前記チェーンの上部側を緩めることで前記回転アームと前記第1のアームとが成す第1の角度と前記回転アームと前記第2のアームとが成す第2の角度とを異ならせ、
前記第1のアームと前記第2のアームとが平行とならないようにすることで、前記合成重心の位置を前記支点の下方に配置させる請求項10記載の自重補償リンク機構。 The interlocking mechanism includes a first sprocket to which one end of the first arm is connected.
A second sprocket to which one end of the second arm is connected and arranged away from the first sprocket in the direction in which the rotating arm extends.
With the chain attached to the first and second sprockets so that the first and second sprockets are placed inside.
A chain adjustment mechanism that can adjust the tension of the chain,
Have,
The chain adjusting mechanism adjusts the first angle formed by the rotating arm and the first arm and the second angle formed by the rotating arm and the second arm by loosening the upper side of the chain. Different,
The self-weight compensation link mechanism according to claim 10, wherein the position of the combined center of gravity is arranged below the fulcrum by preventing the first arm and the second arm from being parallel to each other.
鉛直方向に対して前記回転アームを回動させる第2の回動機構と、
前記第1及び第2の回動機構と電気的に接続、または作動流体を用いた回路と接続され、前記回転アームと前記第1のアームとが成す第1の角度及び前記回転アームと前記第2のアームとが成す第2の角度がそれぞれ所望の角度となるように、前記第1及び第2の回動機構を制御する制御装置と、
を有する請求項1または2記載の自重補償リンク機構。 The interlocking mechanism includes a first rotating mechanism that rotates the second arm with respect to the rotating arm, and a first rotating mechanism.
A second rotating mechanism that rotates the rotating arm in the vertical direction,
The first angle formed by the rotating arm and the first arm, and the rotating arm and the first, which are electrically connected to the first and second rotating mechanisms or connected to a circuit using a working fluid. A control device that controls the first and second rotation mechanisms so that the second angles formed by the two arms are desired angles, respectively.
The self-weight compensation link mechanism according to claim 1 or 2.
前記回転アームに対して前記第1のアームを回動させる第1の回動機構と、
鉛直方向に対して前記回転アームを回動させる第2の回動機構と、
前記第1及び第2の回動機構と電気的に接続、または作動流体を用いた回路と接続され、前記回転アームと前記第1のアームとが成す第1の角度及び前記回転アームと前記第2のアームとが成す第2の角度がそれぞれ所望の角度となるように、前記第1及び第2の回動機構を制御する制御装置と、
を備える自重補償ロボット。 The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 11.
A first rotating mechanism that rotates the first arm with respect to the rotating arm,
A second rotating mechanism that rotates the rotating arm in the vertical direction,
The first angle formed by the rotating arm and the first arm, and the rotating arm and the first, which are electrically connected to the first and second rotating mechanisms or connected to a circuit using a working fluid. A control device that controls the first and second rotation mechanisms so that the second angles formed by the two arms are desired angles, respectively.
Self-weight compensation robot equipped with.
前記自重補償リンク機構を支持するとともに、移動可能な台車と、
を備える台車付き自重補償リンク機構。 The self-weight compensation link mechanism according to any one of claims 1 to 12, and
In addition to supporting the self-weight compensation link mechanism, a movable trolley and
Self-weight compensation link mechanism with trolley.
前記自重補償ロボットを支持するとともに、移動可能な台車と、
を備える台車付き自重補償ロボット。 The self-weight compensation robot according to claim 13 and
In addition to supporting the self-weight compensation robot, a movable trolley and
Self-weight compensation robot with a dolly equipped with.
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JP2020026390A JP7460389B2 (en) | 2020-02-19 | 2020-02-19 | Dead weight compensation link mechanism, dead weight compensation robot, dead weight compensation link mechanism with trolley, and dead weight compensation robot with trolley |
Applications Claiming Priority (1)
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