JPH0847885A - Balancer device for industrial robot - Google Patents

Balancer device for industrial robot

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Publication number
JPH0847885A
JPH0847885A JP20456094A JP20456094A JPH0847885A JP H0847885 A JPH0847885 A JP H0847885A JP 20456094 A JP20456094 A JP 20456094A JP 20456094 A JP20456094 A JP 20456094A JP H0847885 A JPH0847885 A JP H0847885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
wire
industrial robot
wheel
balancer device
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
JP20456094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Motomura
洋一 本村
Kazutoshi Imai
一利 今井
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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 Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP20456094A priority Critical patent/JPH0847885A/en
Publication of JPH0847885A publication Critical patent/JPH0847885A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a balancer device for a multi-joint industrial robot by making the part around an arm of the robot compact so that the operating range of the arm is not limited. CONSTITUTION:In a balancer of an industrial robot, is composed of a wheel 6 associated with a first arm 10 provided to a joint shaft 7a for tilting the first arm 10 and having a groove which receives therein a wire 4 which is secured at its one end to the wheel 6 and which wound with the intermediate part of the wire 4, and a guide 20 for the wire 4, and an unbalance moment compensating mechanism having one end connected to the leading end of the wire and the other end provided a frame on which the first arm 10 is rotatably supported. Multistage weights 3a...3f and a resilient member 21 are used for the balance moment compensating mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多関節形産業用ロボッ
トのバランサ装置に関する。多関節形産業用ロボットの
アームを傾動してゆくと、アームおよびワークの重量に
よりモーメントが変化するので、バランサを設けるのが
一般的である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balancer device for an articulated industrial robot. When the arm of the articulated industrial robot is tilted, the moment changes due to the weight of the arm and the work, so a balancer is generally provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、図3(a)に示すように、フレ
ーム1に設けた関節軸7aに回動自在に設けた第1アー
ム10と、第1アーム10の先端の関節軸7bに回動自
在に設けた第2アーム11と、第1アーム10の側方に
関節軸7aと偏心させてフレーム1に設けた軸14と関
節軸7b間に回動自在にバネシリンダ15設け、ロボッ
トが図2(b)に示すように、(a)の状態から(b)
の状態に傾動させてゆくと、シリンダ15が伸び、内装
したバネの変位によりモーメントの変化を吸収するよう
にしてある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3 (a), a first arm 10 rotatably provided on a joint shaft 7a provided on a frame 1 and a joint shaft 7b at the tip of the first arm 10 are provided. The second arm 11 rotatably provided, and the spring cylinder 15 rotatably provided between the shaft 14 and the joint shaft 7b provided on the frame 1 so as to be eccentric to the joint shaft 7a on the side of the first arm 10, As shown in FIG. 2B, from the state of FIG.
When the cylinder 15 is tilted to the above state, the cylinder 15 extends and the change of the moment is absorbed by the displacement of the spring installed therein.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、次のような問題があった。 (1)ロボットのアームの側方にバランサがあるため、
コンパクトさに欠け、ロボット周辺にある装置やワーク
と干渉しやすい。 (2)シリンダのストロークの制限から、第1アームの
傾動範囲が制限される。 そこで、本発明は、ロボットのアーム付近をコンパクト
化し、アームの傾動範囲を制限しないバランサ装置を提
供することを目的とする。
However, the conventional technique has the following problems. (1) Since there is a balancer on the side of the robot arm,
It lacks compactness and easily interferes with the devices and work around the robot. (2) The tilt range of the first arm is limited due to the limitation of the stroke of the cylinder. Therefore, an object of the present invention is to provide a balancer device in which the vicinity of an arm of a robot is made compact and the tilting range of the arm is not limited.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、産業用ロボットのバランサ装置におい
て、第1アーム傾動用の関節軸に設けた第1アームと連
動する、ワイヤを巻き掛ける溝を有するホイールと、こ
のホイールに一端を固定し、途中をホイールの溝に巻き
掛けれたワイヤと、ワイヤを関節軸の軸心と一致させる
ガイドと、一端を前記ワイヤの先端に、他端を第1アー
ムを回動支持するフレームに固定した可変負荷とでバラ
ンサ装置を構成する。なお、可変負荷として、多段のウ
エイトや弾性体を用いる。
In order to solve the above problems, the present invention relates to a balancer device for an industrial robot, in which a wire that is interlocked with a first arm provided on a joint shaft for tilting the first arm is wound. A wheel having a groove, a wire having one end fixed to the wheel and a wire wound around the groove of the wheel, a guide for aligning the wire with the axis of the joint shaft, one end at the tip of the wire, and the other end at the other end. A balancer device is constituted by a variable load fixed to a frame that rotatably supports the first arm. A multi-stage weight or elastic body is used as the variable load.

【0005】[0005]

【作用】上記手段により、アームの傾動に対応して、可
変負荷により、反モーメントが生じ、アームのモーメン
ト変化を補償する。
With the above-mentioned means, a counter-moment is generated by the variable load in response to the tilting of the arm, and the moment change of the arm is compensated.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1に基づいて説明
する。図1(a)は側断面図、図1(b)は正断面図で
ある。上方に開口するC形のフレーム1の底部には、内
径側に、アンバランス・モーメント補償機構として、円
板状のウエイト3a、3b、3c・・を収納する多段の
棚を設けたホルダ2を固定してある。最下段のウエイト
と最上段のウエイトの設置間隔は、後出のホイール6の
外径と関連付け第1アーム10の傾動範囲に対応させて
ある。ウエイト3a、3b、3c・・3fの中心には、
ワイヤ4が移動自在に貫通する孔をもうけてあり、その
上面には緩衝材30を貼付してある。ワイヤ4の一端に
は、ストッパ5を設け、アーム10が直立したとき、最
下段のウエイト3aの底部に当接するようにしてある。
ワイヤ4は、中央部に溝を有するホイール6に巻掛けら
れており、他端はホイール6に固定してある。最上段の
ウエイト3fとホイール6の下面の間には、ワイヤ4を
両側面からローラで案内しガイド20とし、ウエイト3
a、3b、3c・・3fの中心を関節軸7aの軸心と一
致させるようにしてある。ホイール6の軸心は、フレー
ム1の開口部に設けた関節軸7aに固定してあり、モー
タ8および減速機9により、第1アーム10の傾動に応
じて、回動するようにしてある。モータ8および減速機
9により、第1アーム10を直立状態から傾動させる
と、ホイル6が回転し、ワイヤ4を巻取ってゆき、スト
ッパ5に当接した最下段のウエイト3aを持ち上げる、
さらに、第1アーム10を傾動させると、ウエイト3a
の上に、緩衝材30を開始、ウエイト3b、3c・・が
順次積み重なってゆき、ウエイトが段階的に増加し、反
モーメントが段階的に変化し、アンバランス・モーメン
トを段階的に補償する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1A is a side sectional view, and FIG. 1B is a front sectional view. At the bottom of the C-shaped frame 1 that opens upward, a holder 2 is provided on the inner diameter side, which is provided with a multistage shelf for accommodating disk-shaped weights 3a, 3b, 3c, ... As an unbalanced moment compensation mechanism. It is fixed. The installation interval between the lowermost weight and the uppermost weight is associated with the outer diameter of the wheel 6 described later and corresponds to the tilting range of the first arm 10. At the center of the weights 3a, 3b, 3c ... 3f,
The wire 4 is provided with a hole through which it can move freely, and a cushioning material 30 is attached to the upper surface thereof. A stopper 5 is provided at one end of the wire 4 so that when the arm 10 stands upright, it comes into contact with the bottom of the lowermost weight 3a.
The wire 4 is wound around a wheel 6 having a groove at the center, and the other end is fixed to the wheel 6. Between the uppermost weight 3f and the lower surface of the wheel 6, the wire 4 is guided from both sides by rollers to form a guide 20.
The centers of a, 3b, 3c, ... 3f are made to coincide with the axis of the joint shaft 7a. The axis of the wheel 6 is fixed to a joint shaft 7a provided in the opening of the frame 1, and is rotated by a motor 8 and a speed reducer 9 in response to tilting of the first arm 10. When the first arm 10 is tilted from the upright state by the motor 8 and the speed reducer 9, the wheel 6 rotates, winds the wire 4, and lifts the lowermost weight 3a that abuts the stopper 5.
Further, when the first arm 10 is tilted, the weight 3a
.., the weights 3b, 3c, ... Are sequentially stacked, the weight is gradually increased, the anti-moment is gradually changed, and the unbalanced moment is compensated stepwise.

【0007】図2に他の実施例を示す。フレーム1の底
面には、コイルばね、ゴム、プラスティックス等の筒状
もしくは柱状の弾性体21の一端を固定してあり、弾性
体21の他端はワイヤ4の一端に固定してある。ワイヤ
4の他端は、実施例と同じく、ホイール6に固定してあ
る。ここで、弾性体21のストロークは、ホイール6の
外径と関連付け第1アーム10の傾動範囲に対応させて
ある。この場合、第1アーム10を直立状態から傾動さ
せると、弾性体21が伸びて反モーメントが連続的に生
じ、アンバランス・モーメントを連続的に補償する。
なお、ワイヤ4全体を弾性体21としてもよい。
FIG. 2 shows another embodiment. One end of a cylindrical or columnar elastic body 21 such as a coil spring, rubber, or plastics is fixed to the bottom surface of the frame 1, and the other end of the elastic body 21 is fixed to one end of the wire 4. The other end of the wire 4 is fixed to the wheel 6 as in the embodiment. Here, the stroke of the elastic body 21 is associated with the outer diameter of the wheel 6 and corresponds to the tilting range of the first arm 10. In this case, when the first arm 10 is tilted from the upright state, the elastic body 21 extends to continuously generate an anti-moment and continuously compensate the unbalanced moment.
The entire wire 4 may be the elastic body 21.

【0008】[0008]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のように効果がある。 (1)反モーメント発生機構をフレーム内に収納したの
で、ロボットアーム付近のコンパクト化が計れ、ロボッ
ト作業時に周辺の物(設備、装置、ワークなど)との干
渉が少なくなり、その分、作業範囲を大きく取れる。 (2)可変負荷発生機構のストロークを、ホイールの外
径と第1アームの傾動範囲の関係から自由に設定できる
ので、ロボットアームの傾動範囲の制限を受けないよう
にできる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the anti-moment generating mechanism is housed in the frame, the area around the robot arm can be made compact and interference with surrounding objects (equipment, equipment, work, etc.) during robot work is reduced, and the work range is correspondingly reduced. Can be taken large. (2) Since the stroke of the variable load generating mechanism can be freely set based on the relationship between the outer diameter of the wheel and the tilting range of the first arm, the tilting range of the robot arm is not limited.

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

【図1】(a)は本発明の実施例を示す側断面図、
(b)は正断面図である。
FIG. 1A is a side sectional view showing an embodiment of the present invention,
(B) is a front sectional view.

【図2】本発明の他の実施例を示す部分側断面図FIG. 2 is a partial side sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図3】(a)、(b)は従来の例を示す側面図3A and 3B are side views showing a conventional example.

【符号の説明】 1 フレーム 2 ホルダ 3a、3b、3c・・3f ウエイト 4 ワイヤ 5 ストッパ 6 ホイール 7a、7b 関節軸 8 モータ 9 減速機 10 第1アーム 11 第2アーム 14 軸 15 バネシリンダ 20 ガイド 21 弾性体 30 緩衝材[Explanation of reference numerals] 1 frame 2 holder 3a, 3b, 3c ... 3f weight 4 wire 5 stopper 6 wheel 7a, 7b joint shaft 8 motor 9 reducer 10 first arm 11 second arm 14 shaft 15 spring cylinder 20 guide 21 elasticity Body 30 cushioning material

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 産業用ロボットのバランサ装置におい
て、第1アーム傾動用の関節軸に設けた第1アームと連
動する、溝を有するホイールと、このホイールに一端を
固定し、途中を前記溝に巻き掛けれたワイヤと、ワイヤ
の移動を所定位置に維持するガイドと、一端を前記ワイ
ヤの先端に、他端を第1アームを回動支持するフレーム
に設けたアンバランス・モーメント補償機構を備えたこ
とを特徴とする産業用ロボットのバランサ装置。
1. In a balancer device for an industrial robot, a wheel having a groove, which is interlocked with a first arm provided on a joint shaft for tilting the first arm, and one end of which is fixed to the wheel, and the groove is partway along the groove. A wound wire, a guide for maintaining the movement of the wire at a predetermined position, and an unbalanced / moment compensating mechanism provided at one end of the wire at the tip of the wire and at the other end of the frame for pivotally supporting the first arm A balancer device for an industrial robot, which is characterized in that
【請求項2】 前記可変負荷が、多段のウエイトである
請求項1記載の産業用ロボットのバランサ装置。
2. The balancer device for an industrial robot according to claim 1, wherein the variable load is a multi-stage weight.
【請求項3】 前記可変負荷が、弾性体である請求項1
記載の産業用ロボットのバランサ装置。
3. The variable load is an elastic body.
Balancer device for the described industrial robot.
JP20456094A 1994-08-05 1994-08-05 Balancer device for industrial robot Pending JPH0847885A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20456094A JPH0847885A (en) 1994-08-05 1994-08-05 Balancer device for industrial robot

Applications Claiming Priority (1)

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JP20456094A JPH0847885A (en) 1994-08-05 1994-08-05 Balancer device for industrial robot

Publications (1)

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JPH0847885A true JPH0847885A (en) 1996-02-20

Family

ID=16492502

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JP20456094A Pending JPH0847885A (en) 1994-08-05 1994-08-05 Balancer device for industrial robot

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JP (1) JPH0847885A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010188025A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Nagoya Institute Of Technology Mechanical self-weight compensator
JP2020082247A (en) * 2018-11-20 2020-06-04 川崎重工業株式会社 Articulated robot

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010188025A (en) * 2009-02-20 2010-09-02 Nagoya Institute Of Technology Mechanical self-weight compensator
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