JPH0318154Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は産業用ロボツトにおいて水平軸まわり
の重量補償の機能を有するバランス手段を有する
多関節型ロボツトに関するものである。

「従来技術」 ロボツトの重量を補償するための従来のばねバ
ランス装置の構造および動作を第３図にしたがつ
て説明すると、ロボツトの基部に基部筐体１が設
けられ、この基部筐体１が作業床面や台車の上面
などに据え付けられる。この基部筐体１の上部に
旋回台２が設置されて基部筐体１に鉛直の回転軸
のまわりに矢印S₁で示す旋回運動を行う。この旋
回台２の上に水平に設けられた回転軸３に、第１
アーム４の下部が取り付けられて矢印S₂で示すよ
うに垂直の揺動面内における回動運動を行う。第
１アーム４の先端部に水平に設けられた回転軸５
に第２アーム６の下端が取り付けられて上記揺動
面内における回動運動を行う（矢印S₂）。

したがつて第２アーム６の先端に設けられた手
首部７をロボツト周辺の空間内の所望位置に位置
決めすることができる。

このようなロボツトを手動（マニアル）により
教示する場合には、手首部７が極めて僅かの外力
で容易に動きうるものであることが必要である。
従つて第１アーム４、第２アーム６等の可動部の
水平軸まわりの自重による回動力を消去するよう
に、バランスの補償をしなければならない。その
ための手段として従来、ばねによるバランス装置
が装備されている。

すなわち、旋回台２に固定された定点８と第１
アーム４の先端部に設けられた回転軸５との間に
第１アームバランス用ばね９が設けられて、第１
アーム４の姿勢を垂直方向に保つように付勢して
いる。又第１アーム４の下部にある回転軸３と旋
回台２に固定された支点１０並びに第１アーム４
の先端部に設けられた回転軸５との間に平行リン
ク６を形成し、そのもう１個の接合点１１と第１
アーム４の先端部にある回転軸５とを連結した直
線を底辺とする三角形状のリンクプレート１２が
第１アーム４の上部に設けられている。このリン
クプレート１２の頂点１３と第２アーム６の先端
部に設けられた支点１４との間に第２アームバラ
ンス用ばね１５が設けられて、第２アーム６姿勢
を水平方向に保つように付勢している。

「考案が解決しようとする問題点」 このようにしてロボツトの第１アーム、第２ア
ーム等の可動部の重量を補償するためのばねバラ
ンス装置は、矢印S₂で示す第１アーム４の俯抑運
動、およびS₃で示す第２アーム６の回動運動に対
するものであるから、基部筐体１の下面を水平面
とするように据え付けたときは、旋回台２の回転
中心軸が垂直方向で、この軸まわりのバランスを
取る必要がない。

しかし第４図に示すように基部筐体１の下面を
垂直面とするようにロボツトを据え付ける場合、
例えば自動車の車体底板の下面の塗装をする塗装
ロボツトに対しては、第１アーム４、第２アーム
６等の可動部の重心を旋回台の回転中心軸を含む
鉛直面内に保つように、矢印S₁で示す水平軸まわ
りの旋回運動に対して重量の補償をしなければな
らないが、従来このような重力バランス装置は開
発されていなかつた。

「考案の目的」 本考案はかかる従来の欠点を解消するためにな
されたもので、旋回台の横にねかされた旋回軸ま
わりの旋回運動に対する重量の補償をすることが
できるようなばねバランス装置を提供することを
目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために本考案が採用する主
たる手段は旋回台上にこの旋回台の旋回軸を含む
揺動面内で揺動運動する第１アームを取り付け、
この第１アームに上記揺動面内で揺動運動する第
２アームを取り付け、上記第２アームの先端に屈
曲動作をする手首部を取り付けた多関節型ロボツ
トのバランス装置において、上記旋回台をその軸
芯を水平方向に配置すると共に、旋回台とその基
部との間に、上記揺動面が鉛直方向となるように
上記旋回台を常時付勢するばねによるバランス手
段を設けたことを特徴とする多関節型ロボツトの
バランス装置である。

「考案の作用」 上記のように構成したので、第１アーム、第２
アームその他の可動部の重心が旋回台の回転中心
軸を含む鉛直面内にあるようにバランス手段によ
つて付勢される。

「実施例」 以下、本考案の実施例を第１図および第２図に
したがつて説明し、本考案の理解に供する。尚、
以下の実施例は本考案の具体的一例にすぎず、本
考案の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。

ここに第１図は本考案の一実施例に係るばねバ
ランス装置の正面図、第２図は第１図の−線
に沿つた断面図である。

第１図に示すロボツトは、第３図にしたがつて
説明したものと同様に、基部筐体２１の側部に設
けられ、水平の回転軸２２のまわりに旋回する旋
回台２３、この旋回台２３に取り付けられ、回転
軸２２の軸芯を含む揺動面内で揺動する第１アー
ム２４、上記第１アーム２４と同じ揺動面内で揺
動する第２アーム２５および手首部２６によつて
構成されている。その重量補償のためのばねバラ
ンス装置も第１アーム２４の俯抑運動S₂および第
２アーム２５の回転運動S₃に対して第３図におけ
るばねバランス装置と同様の装置が設けられてい
る。

以下、第１図に示すように基部筐体２１の下面
が垂直になるように（旋回台２３の旋回軸が水
平）ロボツトを据え付けた場合に矢印S₁で示す旋
回運動に対して設けるばねバランス装置について
説明する。

ロボツトの第１アーム２４、第２アーム２５、
その他の可動部の重心位置は、旋回台２３の旋回
に伴つて移動するが、可動部の重心が回転軸２２
を含む鉛直面内にあるような回転軸２２の回転位
置を基準位置として、この状態に旋回軸２２を常
時弾性付勢するようなばねバランス装置を設け
た。

回転軸２２の中間部には上部つば２７および下
部つば２８が形成されたばね取付部材３０がキー
２９を介して固着されている。このばね取付部材
３０の上記上部つば２７と下部つば２８を貫通し
て設けたピン３２と基部筐体２１に固設したばね
固定部材３３に設けたピン３４との間にバランス
手段の一例である旋回台用ばねが張着（常時引張
り状態で係着）されている。上記旋回台用ばね３
５は第２図に示す如く鉛直面を挟んで左右に対称
に各１個取り付けられ、第１アーム２４、第２ア
ーム２５の揺動面が鉛直となる方向へ常時付勢し
ている。

ここに旋回台用ばねの総所要ばね力をＰとし、
ばね本数をｎとすると、複数本のばねを設置した
ときの各ばねに必要な力Ｆは次式で示される。

Ｆ＝Ｐ／ｎ したがつて、ばねの本数ｎを多くするとＦが小
さくなつてばねの設置長さを短くすることができ
るので、之に応じて基部筐体を小さくすることが
できる。本実施例のものはｎ＝２としているがば
ねの本数ｎをもつと多くできることは言うまでも
ない。

また、上記実施例では旋回台２３の旋回軸を水
平に設置した場合について説明したが、本考案は
これに限らず、要するに旋回軸を横向きにねかせ
た場合に適用される。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案によれば、旋回台
上にこの旋回台の旋回軸を含む揺動面内で揺動運
動する第１アームを取り付け、この第１アームに
上記揺動面内で揺動運動する第２アームを取り付
け、上記第２アームの先端に屈曲動作をする手首
部を取り付けた多関節型ロボツトのバランス装置
において、上記旋回台をその軸芯を水平方向に配
置すると共に、旋回台とその基部との間に、上記
揺動面が鉛直方向となるように上記旋回台を常時
付勢するばねによるバランス手段を設けたことを
特徴とする多関節型ロボツトのバランス装置にお
いて、上記旋回台をその軸芯が横向きとなる方向
に配置すると共に、旋回台とその基部との間に、
上記揺動面が鉛直方向となるように付勢するバラ
ンス手段を設けたことを特徴とする多関節型ロボ
ツトのバランス装置であるから、旋回台の軸芯を
水平に設けた多関節型ロボツトの旋回台軸芯まわ
りの重力バランスが可能となり、マニユアル教示
作業を軽快に行いうるという勝れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るばねバランス
装置の正面図、第２図は第１図の−線に沿つ
た断面図、第３図は従来の多関節ロボツトの構造
および動作の説明図、第４図は据付面が垂直の場
合のロボツトの取付図である。 符号の説明、２１……基部筐体、２２……回転
軸、２３……旋回台、２４……第１アーム、２５
……第２アーム、３５，３５′……旋回台用ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 旋回台上にこの旋回台の旋回軸を含む揺動面内
   で揺動運動する第１アームを取り付け、この第１
   アームに上記揺動面内で揺動運動する第２アーム
   を取り付け、上記第２アームの先端に屈曲動作を
   する手首部を取り付けた多関節型ロボツトのバラ
   ンス装置において、 上記旋回台をその軸芯を水平方向に配置すると
   共に、旋回台とその基部との間に、上記揺動面が
   鉛直方向となるように上記旋回台を常時付勢する
   ばねによるバランス手段を設けたことを特徴とす
   る多関節型ロボツトのバランス装置。