JPS5828490A - ロボツトにおける腕のバランス機構 - Google Patents

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】 この発明は、ロボット（二おける腕のバランス機構に関
する。

重力の作用する方向に旋回する腕を有するロボットにお
いては、腕の旋回軸まわりの重力負荷、すなわち腕の駆
動源に対する負荷を軽減する場合、通常、腕の旋回軸側
の一端部にバランスウェイトを取り付けるようにしてい
る。

しかしながら、そのようにするとロボットの重量が増し
てしまうため、ロボットの軽量化を計る上で問題があっ
た。

この発明は、上記のような問題のないロボットにおける
腕のバランス機構を提供することを目的とする。

そのため、この発明（二よるロボットにおける腕のバラ
ンス機構においては、前述のようなロボット（二おいて
、腕とロボットの他の部位との間に］（ネを腕の自重に
よる旋回方向の旋回量に応じて弾性エネルギが蓄勢され
るよう（二介装して、その弾性エネルギＣ：よって腕の
旋回軸まわりの重力負荷を軽減する。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明の第１実施例を示す概略側面図であ
る。

同図において、ロボットの腕１は、基部２のブラケット
乙に横架した旋回軸４のまわりを矢示Ａ又はＢ方向に旋
回し得るようになっており、その駆動機構は次のように
なっている。

すなわち、駆動源としての減速機付モータ５を回転させ
ると、その回転軸５ａｔ＝固着したピニオン６が回転し
、それによってピニオン６に噛み合ったラック７が矢示
Ｃ又はＤ方向に直線運動する。

このラック７が矢示Ｃ又はＤ方向（二値線運動すると、
このラック７の一端と腕１の端部に固着した補助板８の
先端との間を連結するリンクレバー９によって、腕１が
矢示Ａ又はＢ方向に旋回される。

このように構成したロボットの腕において、腕１の動き
と連動するラック７の一端に固着したフランジ板１０と
、腕１の動きに連動しないロボットの部位であるギヤハ
ウジング１１との間のラック７のまわりに、腕１が矢示
Ｂ方向に最大に旋回した時（図示の状態）にフリー状態
となる＝コイルバネ１２を介装する。

このようにすれば、腕１が矢示Ａ方向（自重じよる旋回
方向）（二旋回する（＝従って、その旋回量に応じてコ
イルバネ１２が圧縮されてその弾性エネルギが蓄勢され
、その旋回力に抗する力によって腕１の矢示Ａ方向の旋
回に応じて大きくなる旋回軸４まわりの重力負荷を軽減
でき、それ（二よってモータ５の負荷を略一定に保てる
。

なお、腕１の他端に取り付けた腕１６の駆動機構を上記
のよう（二構成した場合（二は、そのバランス機構も上
記と同様に構成できる。

第２図は、この発明の第２実施例を示す概略側面図であ
り、第１図と対応する部分には同一符号を付しである。

なお、第２図においては、腕の駆動機構の図示を省略し
である。

第２図１−示す第２実施例では、腕１に固定した旋回軸
１４とブラケット６の基部２への取付部３ａとの間に、
ゼンマイバネ１５を図示のように介装しである。

このようにしても、腕１が図示の状態から矢示Ｅ方向（
自重による旋回方向）（二旋回するに従って、ゼンマイ
バネ１５が巻き込まれてその弾性エネルギが蓄勢されて
その旋回力に抗する力が大きくなるので、腕１の旋回軸
１４まわりの重力負荷を軽減でき、それによって第１実
施例と同様な効果を奏する。

第６図は、この発明の第３実施例を示す要部断面図であ
り、第１，２図と対応する部分には同一符号を付しであ
る。

なお、第６図（−おいても、腕の駆動機構の図示を省略
しである。

第３図において、腕１はブラケット６．３間に横架固定
した旋回軸１６のまわりな矢示Ｆ又はＧ方向に旋回する
よう（ニなっている。　なお、図示の状態を腕１の矢示
Ｇ方向の最大旋回位置とする。

そして、旋回軸１６のまわり；−図示のようなコイルバ
ネ２０を介装して、コイルバネ２０の一端を腕１の動き
に連動しないロボットの部位である旋回軸１６に設けた
ビン１８に係着すると共に、他端を腕１の内壁面に設け
たピン１９に係着する。

このようにすれば、腕１が図示の状態から矢示Ｆ方向（
自重による旋回方向）に旋回するに従って、コイルバネ
２０が捩り上げられてその弾性エネルギが蓄勢されてそ
の旋回力に抗する力が太きくなるので、やはり腕１の旋
回軸１６まわりの重力負荷を軽減でき、それによって第
１．第２実施例と同様な効果を奏する。

なお、上記第１実施例のように・バネの圧縮による反撥
力を利用する構造のものであれば、バネの代りにエアス
プリングや弾性ゴム等を用いることもできる。

以上説明したように、この発明（二よるロボットにおけ
る腕のバランス機構（二あっては、バネの弾性エネルギ
によって腕の旋回軸まわりの重力負荷を軽減するように
しているので、従来のバランス機構のようｔニロボット
の重量が増すことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、夫々この発明の第１．第２実施例
を示す概略側面図、 第３図は、この発明の第３実施例を示す要部断面図であ
る。 １．１６・・・・腕　　　　４．１４．１６・・・・旋
回軸１２．２０・・・・コイルバネ １５・・・・ゼンマイパネ 第１図 ｔｚ　　　　　　　７　　　　　　６ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　重力の作用する方向に旋回する腕を有するロボット
   において、該腕とロボットの他の部位との間にバネを前
   記腕の自重による旋回方向の旋回量に応じて弾性エネル
   ギが蓄勢、されるように介装して、このバネの弾性エネ
   ルギによって前記腕の旋回軸まわりの重力負荷を軽減す
   るようにしたことを特徴とするロボットにおける腕のバ
   ランス機構。