JPH03221395A - 関節形産業用ロボットの重力補償機構 - Google Patents

関節形産業用ロボットの重力補償機構

Info

Publication number
JPH03221395A
JPH03221395A JP1253082A JP25308289A JPH03221395A JP H03221395 A JPH03221395 A JP H03221395A JP 1253082 A JP1253082 A JP 1253082A JP 25308289 A JP25308289 A JP 25308289A JP H03221395 A JPH03221395 A JP H03221395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
spring
motor
gravity
horizontal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1253082A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Umeda
剛 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP1253082A priority Critical patent/JPH03221395A/ja
Priority to US07/580,643 priority patent/US5115178A/en
Publication of JPH03221395A publication Critical patent/JPH03221395A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices
    • B25J19/0016Balancing devices using springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、関節形産業用ロボ7)の重力補償機構に関す
るものである。
〔発明の概要〕
本発明は関節形産業用ロボットの重力補償機構において
、重力補償機構のハネ装置によりロボットアームの可動
範囲をせばめるという問題点、重力補償機構がロボット
アームの外側に設置され、作業空間に制約を与えるとい
う問題点、および上腕の重力補償機構を設置するのが困
難であるという問題点を解決しようとするものである。
〔従来の技術〕
第3図を参照に従来装置について説明する。
従来から固定基台31に装着された第1モータにより水
平面で旋回駆動される旋回台32に第2モータ及び、第
3モータが装着され、第1水平軸35に回転可能に支持
され前記第2モータにより駆動される重力方向旋回アー
ム(第2アーム)34と、第2アーム34の上端部の第
2水平軸36に回転可能に支持され、前記第3のモータ
により駆動される作業腕アーム(第3アーム)37とを
備えた直接駆動関節形産業用ロボットが知られている。
この種の直接駆動関節形産業用ロボットにおいては、第
3アーム37及び第2アーム34の重力による上記第1
水平軸35PIりのモーメントが第27−ム34駆動用
の第2モータに加わり、第3アーム37の重力による上
記第2水平軸36周りのモーメントが第3アーム駆動用
の第3モータに加わるが、このモーメントは第2アーム
、第3アームの傾斜角度に応して変化するので、第2モ
ータ、第3モータに加わる負荷の大きさが第2アーム、
第3アームの傾斜角度に応じて変化する。
重力によるモーメントは、アームが水平位置にある時に
最大となり、アームが回転するに従ってモーメントはC
O8曲線状に減少し、アームの先端が鉛直上方または、
鉛直下方を向く時にOとなる。このようなモーメントに
釣り合う反対方向のモーメントを与えるために、従来か
らロボットには重力補償機構が備えられている。
第3図における従来の重力補償機構では、一端が旋回台
部32に他端が第3アーム34上方に取り付けられたハ
ネ装置33により重力を補償している。
〔発明が解決しようとする課題〕
この従来の重力補償機構の場合、重力による第1水平軸
35周りのモーメントに対してバネ装置33のハネ力に
よる反対方向のモーメントが第1水平軸35周りに与え
られるが、バネ装置33により第2アーム34の可動範
囲に制限が加えられるという問題点、ハネ装置33の重
力補償機構が第2アーム34の外側に設置され作業空間
に制約を与えるという問題点、重力による第3アーム3
7の第2水平軸36線周りのモーメントを補償できない
ため第3モータが第2軸線周りのモーメントを補償する
ために大型化するという問題点があった。
〔課題を解決するための手段〕
これらの問題点を解決するため本発明は、重力方向に回
動する上腕と下腕を有する産業用ロボットの重力補償機
構において、上記上腕と下腕とのそれぞれにカム機構か
らなる重力補償機構をロボット内部に設けた重力補償機
構であって、固定基台に装着された第1モータにより駆
動される旋回台上に第2モータ及び、第3モータが装着
され、第1水平軸に回転可能に支持され前記第2モータ
により駆動される下腕と、下腕の上端部の第2水平軸に
回転可能に支持され前記第3モータにより駆動される上
腕とを備えた関節形産業用ロボットにおいて、前記旋回
台には前記第1水平軸上に下腕と連動する第1回転板が
回転可能に設けられており、第1回転板には第1水平軸
上から偏心して第1カムフォロアが取り付けられており
、カムフォロアが前記旋回台にリニアガイドによって保
持された第1スライダの上面に接触しており、一方、前
記旋回台内部に第1スプリングが配置されており、第1
スプリングの上端が前記第1スライダの下端と連結され
ており、また、前記旋回台には、前記第1水平軸上に上
腕と連動する第2回転板が回転可能に設けられており、
第2回転板には第1水平軸上から偏心して第2カムフォ
ロアが取り付けられており、カムフォロアが前記旋回台
にリニアガイドによって保持された第2スライダの上面
に接触しており、前記旋回台内部に第2スブリングが第
1スプリングと同軸に配置されており、第2スプリング
の上端が前記第2スライダの下端と連結されていること
を特徴とする重力補償機構を提供するものである。
〔作用〕
本発明による関節形産業用ロボットによれば、重力補償
機構が旋回台部に内蔵され、下腕の重力による第1水平
軸周りのモーメントに対し、第1スプリングのバネ力に
よる反対方向のモーメントが与えられ、上腕の重力によ
る第2水平軸周りのモーメントはリンクを介して第1水
平軸周りのモーメントとなり、第2スプリングのハネ力
による反対方向のモーメントが与えられることになり、
第2軸の動作範囲がバネ機構により制限されることがな
くなり、上腕の重力によるモーメントを補償でき、重力
補償機構が内蔵されているので重力補償機構が第2アー
ムの外側に設置され作業空間に制約を与えることもなく
なる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
、第2図は本発明の一実施例を示すものである。これら
の図において、直接駆動関節形産業用ロボットの固定基
台1には、第1モータ24が取り付けられ、このモータ
のステータ側24aは基台lに固定され、ロータ側(出
力側)24bは基台lの上部に水平方向旋回可能に設置
された旋回台6に連繋されている。従ってモータ24の
回転により旋回台6は水平旋回される。旋回台6の上部
には、軸受12.16が設けられ、第1水平軸7周りに
回転可能に第1シャフト1).第2シヤフト15が支承
されている。そして、この第1シヤフト1)の一端側に
は第1下腕(第1アーム)8が、第2シヤフト15の一
端側には第2下腕(第2アーム)8aが固定され、それ
ぞれ第1.第2アームは重力方向旋回可能に支持されて
いる。第1下腕(第1アーム)8内には、第2モータ2
5が内蔵され、このモータの出力側(ロータ側)25b
に第1下腕8が連繋されて、第2モータ25の回転によ
り第1シャフト軸周りに(重力方向に)第1下腕8は旋
回される。さらに、第1下腕8の上部には第2水平軸2
2を支点に回動自在に上腕(第3アーム)21が設置さ
れている。
一方、第2下腕(第2アーム)8a内には第3モータ1
4が内蔵され、この第3モータの出力側(ロータ側〉1
4bに第2下腕8aが連繋されている。従って第2下腕
8aも第3モータの回転により重力方向に旋回される。
この第2下腕8aと上腕(第3アーム)21の端部近傍
とには、リンク20が回動可能に連結されている。従っ
て上腕(第3アーム)21は、第1下腕8の旋回により
第1水平軸周りに(重力方向に)旋回され、また第2下
腕8aの旋回により第2水平軸を支点に重力方向に揺動
される。
次に重力補償について説明する。第1シヤフト1)と第
2シヤフト15の旋回台6側の端部には、それぞれ第1
回転板18と第2回転板19が固定して設けられている
。第1回転板18には第1水平軸7から偏心した所に第
1カムフォロア13が回転可能に取り付けられている。
更に、旋回台6内には旋回台6に設けられたリニアガイ
ド23にガイドされた第1スライダ10が直動可能なよ
うに取り付けられており、この第1スライダ9の下端に
第1圧縮スプリング4が圧縮される形で連結されており
、第1圧縮スプリング4は第1ナツト2を介して旋回台
部6に取り付けられている。また、前記第1スライダは
前記第1カムフォロア13に上から押されるように配置
されている。
一方、第2回転板19には第1水平軸7から偏心した所
に第2カムフォロア17が回転可能に取り付けられてい
る。更に、旋回台6にはリニアガイド23を介して第2
スライダ9が直動可能なように取り付けられており、こ
の第2スライダ10の下端に第2圧縮スプリング5が圧
縮される形で連結されており、第2圧縮スプリング5は
第2ナツト3を介して第1圧縮スプリング4と同心に旋
回台部6に取り付けられている。また、前記第2スライ
ダ10は前記第2カムフォロア17に上から押されるよ
うに配置されている。
上記構成の直接駆動関節形産業用ロボットにおいて、本
発明による直接駆動関節形産業用ロポントによれば、第
1下腕(第アーム)8の重力による第1水平軸周りのモ
ーメントに対し、第1スプリング4のハ不力が第1スラ
イダ9.第1カムフォロア13.第1回転板18.第1
シヤフト7を介して反対方向のモーメントが与えられ、
上腕(第3アーム)210重力による第2水平軸22周
りのモーメントはリンクを介して第1水平軸周りのモー
メントに対して、第2スプリング5のハ不力が第2スラ
イダ10、第2カムフォロア17.第2回転板19第2
ンヤフ目5を介して反対方向のモーメントが与えられる
ことになり、第3モータが第2軸線周りのモーメントを
補償するために大型化するという問題点が軽減されるこ
とになる。
以上一実施例について説明したが、本発明は上記実施例
の形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載した発明の範囲内において更に種々の偏向を加え
ることができる。
〔発明の効果〕
以上の発明から明らかなように、本発明による直接駆動
関節形産業用ロボットの重力補償機構においては、下腕
、上腕の回転軸線周りに生しるモーメントに対して有効
な重力補償機構であるため、下腕駆動モータ、上腕駆動
モータを小型化できるとともに、下腕の動作範囲がハネ
機構により制限されることがなくなり、重力補償機構が
内蔵されているので重力補償機構がロボットの外側に設
置され作業空間に制約を与えることもなくなるのでロボ
ットの作業空間を増大させることができる直接駆動関節
形産業用ロボットを提供することができることとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す正面図、第2図は第1
図のA−A断面図、第3図は従来装置を示す正面図であ
る。 ・固定基台 ・第1ナツト ・第2ナンド ・第1スプリング 5 ・ ・ 6 ・ ・ 7 ・ ・ 8 ・ 9 ・ ・ IO・ ・ 1)・ ・ 12・ 13・ ・ 14・ ・ 15・ ・ 16・ ・ 17・ ・ 18・ ・ 19・ ・ 20・ ・ 21・ ・ 22・ ・ 23・ ・ 24・ ・ ・第2スプリング 旋回台 ・第1水平軸 ・第1下腕(第1アーム) 第1スライダ 第2スライダ ・第1シヤフト ・軸受 ・第1カムフォロア 第3モータ ・第2シヤフト ・軸受 第2カムフォロア ・第1回転板 ・第2回転板 ・リンク ・上腕(第3アーム) ・第2水平軸 、リニアガイド ・第1モータ 25・ 1 2 33・ 34・ 第2モータ 固定基台 ・旋回台 ・ハネ装置 ・第2アーム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1水平軸回りの重力方向に旋回する下腕と、こ
    の下腕上部に設定された第2水平軸を支点に重力方向に
    旋回する上腕とを有する産業用ロボットにおいて、 上記下腕および上腕を重力補償する弾性材よりなる2系
    統の機構がロボット内部に設けられていることを特徴と
    する関節形産業用ロボット重力補償機構。
  2. (2)固定基台に装着された第1モータにより駆動され
    る旋回台上に第2モータ及び第3モータが装着され、第
    1水平軸に回転可能に支持され前記第2モータにより駆
    動される下腕と、下腕の上端部の第2水平軸に回転可能
    に支持され前記第3のモータにより駆動される上腕とを
    備えた関節形産業用ロボットにおいて、 前記旋回台には前記第1水平軸上に下腕と連動する第1
    回転板が回転可能に設けられており、第1回転板には第
    1水平軸上から偏心して第1カムフォロアが取り付けら
    れており、第1カムフォロアが第1スライダと係合して
    おり、一方、前記旋回台内部に第1スプリングが配置さ
    れており、第1スプリングの上端が前記第1スライダの
    下端と連結されており、また、前記旋回台には、前記第
    1水平軸上に上腕と連動する第2回転板が回転可能に設
    けられており、第2回転板には第1水平軸上から偏心し
    て第2カムウォロアが取り付けられており、第2カムフ
    ォロアが前記旋回台にリニアガイドによって保持された
    第2スライダの上面に接触しており、前記旋回台内部に
    第2スプリングが第1スプリングと同軸に配置されてお
    り、第2スプリングの上端が前記第2スライダの下端と
    連結されている重力補償機構。
JP1253082A 1989-09-27 1989-09-27 関節形産業用ロボットの重力補償機構 Pending JPH03221395A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1253082A JPH03221395A (ja) 1989-09-27 1989-09-27 関節形産業用ロボットの重力補償機構
US07/580,643 US5115178A (en) 1989-09-27 1990-09-10 Gravity compensating mechanism for articulated type industrial robots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1253082A JPH03221395A (ja) 1989-09-27 1989-09-27 関節形産業用ロボットの重力補償機構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03221395A true JPH03221395A (ja) 1991-09-30

Family

ID=17246240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1253082A Pending JPH03221395A (ja) 1989-09-27 1989-09-27 関節形産業用ロボットの重力補償機構

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5115178A (ja)
JP (1) JPH03221395A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142848A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Nabtesco Corp 産業用ロボットの関節構造

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5355064A (en) * 1992-03-04 1994-10-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for legged mobile robot
US5349277A (en) * 1992-03-12 1994-09-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for legged mobile robot
US5389865A (en) * 1992-12-02 1995-02-14 Cybernet Systems Corporation Method and system for providing a tactile virtual reality and manipulator defining an interface device therefor
US5629594A (en) * 1992-12-02 1997-05-13 Cybernet Systems Corporation Force feedback system
US5625576A (en) 1993-10-01 1997-04-29 Massachusetts Institute Of Technology Force reflecting haptic interface
US6985133B1 (en) 1998-07-17 2006-01-10 Sensable Technologies, Inc. Force reflecting haptic interface
JP3292715B2 (ja) * 1999-10-12 2002-06-17 エスエムシー株式会社 緩衝機能付き電動ハンド
US7411576B2 (en) 2003-10-30 2008-08-12 Sensable Technologies, Inc. Force reflecting haptic interface
CN1319703C (zh) * 2004-07-09 2007-06-06 北京理工大学 具有重力补偿和长度可调的6自由度遥操作手臂
KR101190228B1 (ko) 2010-05-06 2012-10-12 한국과학기술연구원 베벨 기어를 이용한 중력 보상 기구 및 방법 및 이를 이용하는 로봇암
CN110948512B (zh) * 2018-09-26 2022-07-26 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种倾摆补偿式直驱真空机器人
CN110948517A (zh) * 2018-09-26 2020-04-03 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种非等距式机器人供料装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2451807A1 (fr) * 1979-03-22 1980-10-17 Renault Manipulateur six axes
SE7905678L (sv) * 1979-06-28 1980-12-29 Esab Ab Stromoverforingsdon
DE3312862A1 (de) * 1983-04-09 1984-10-11 Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg Freiprogrammierbare, mehrachsige betaetigungsarmeinheit, insbesondere industrieroboter
US4661039A (en) * 1983-10-20 1987-04-28 Donaldson Company Flexible-frame robot
US4579558A (en) * 1984-01-10 1986-04-01 Ramer James L Mechanical hip joint
US4884670A (en) * 1988-03-15 1989-12-05 Eoa Systems, Inc. Variable compliance device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142848A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Nabtesco Corp 産業用ロボットの関節構造
JP4628345B2 (ja) * 2006-12-12 2011-02-09 ナブテスコ株式会社 産業用ロボットの関節構造

Also Published As

Publication number Publication date
US5115178A (en) 1992-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03221395A (ja) 関節形産業用ロボットの重力補償機構
US5054332A (en) Articulated robot
EP0829660A2 (en) Apparatus for interconversion of circular and reciprocal motion
JPS6312752B2 (ja)
US4648785A (en) Industrial robot employing direct drive operation
EP0001163B1 (en) A straight-line linkage mechanism for an industrial manipulator
AU2002358901A1 (en) Articulated mechanism comprising a cable reduction gear for use in a robot arm
KR890005092B1 (ko) 다관절 로보트(multi-jointed robot)
US4842474A (en) Vertical multi-articulated robot
US20090003983A1 (en) Articulated Robot
JPS6382220A (ja) 上昇反転装置
JP2589568B2 (ja) 多関節形産業用ロボット
JPS61192486A (ja) 多関節型ア−ム装置
JPS62148187A (ja) ロボツトア−ムのバランス装置
JP2567085B2 (ja) 産業用ロボットのアーム支持構造
JPH01216786A (ja) 水平多関節形ロボット
JPS62193785A (ja) 工業用ロボツト
JPS6246552Y2 (ja)
JP3094680B2 (ja) クランク機構
JPH0746475Y2 (ja) 回動・旋回アーム駆動装置
JPH07148680A (ja) 産業用ロボット
JPH0369676B2 (ja)
JPH0323314B2 (ja)
JPH0512893Y2 (ja)
JPS59110579A (ja) 工業用関節形ロボツト