JPS59214592A - 多関節ロボツト - Google Patents
多関節ロボツトInfo
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- JPS59214592A JPS59214592A JP8805183A JP8805183A JPS59214592A JP S59214592 A JPS59214592 A JP S59214592A JP 8805183 A JP8805183 A JP 8805183A JP 8805183 A JP8805183 A JP 8805183A JP S59214592 A JPS59214592 A JP S59214592A
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- Japan
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- arm
- cylinder device
- cylinder
- spring
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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。
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、水平軸支した腕の重量をばねの力により平
衡させるべくした多関節ロボットに関するものである。
衡させるべくした多関節ロボットに関するものである。
近時、ティーチングの容易化のため、油圧式塗装ロボッ
トのようにダイレクトにティーチングする方式が見直さ
れている。
トのようにダイレクトにティーチングする方式が見直さ
れている。
ところで一般に前記多関節ロボットには、前記腕の前記
水平軸まわりの重量を平衡させる装置、例えば引張ジば
ねや圧縮ばねを利用したものが装着されていて、前記腕
を回動させる駆動源に大きな負荷を与えないようにし、
その駆動源を小型とするべく考慮されている。
水平軸まわりの重量を平衡させる装置、例えば引張ジば
ねや圧縮ばねを利用したものが装着されていて、前記腕
を回動させる駆動源に大きな負荷を与えないようにし、
その駆動源を小型とするべく考慮されている。
しかしながら前記腕の任意の回動位置に対して、その腕
の重量による前記水平軸まわりの回転トルクが余弦曲線
を描くのに対し、前記はねの力による前記水平軸まわり
のトルクは傾斜した直線を描の最大値が犬となる。
の重量による前記水平軸まわりの回転トルクが余弦曲線
を描くのに対し、前記はねの力による前記水平軸まわり
のトルクは傾斜した直線を描の最大値が犬となる。
よってこのようなロボットの前記腕をその駆動源と連結
または非連結状態に選択可能として、ダイレクトティー
チング可能としても、オペレータがダイレクトティーチ
ングをしようとすると、前記両トルク（絶対値）差の最
大値が大であるため、その操作に負担がかかる。
または非連結状態に選択可能として、ダイレクトティー
チング可能としても、オペレータがダイレクトティーチ
ングをしようとすると、前記両トルク（絶対値）差の最
大値が大であるため、その操作に負担がかかる。
侍会の任意の回動位置に対してほぼ水平な直線を描くよ
うにすれば、トルク差の最大値は小となりティーチング
操作は楽になるが、実際そのようなばねで前記重量を平
衡させることはばねが大きくなり得策でない。
うにすれば、トルク差の最大値は小となりティーチング
操作は楽になるが、実際そのようなばねで前記重量を平
衡させることはばねが大きくなり得策でない。
この発明は前述事情に鑑みなされたものであり、ばねに
よる重量平衡装置を備えながらも、ダイレクトティーチ
ング操作を楽に行ない得る多関節ロボットを提供せんと
するものである。
よる重量平衡装置を備えながらも、ダイレクトティーチ
ング操作を楽に行ない得る多関節ロボットを提供せんと
するものである。
以下実施例を詳述する。なおこの実施例ではアーク溶接
用の５軸多関節ロボットとして説明するが、この発明を
この実施の形態に限定するものではない。
用の５軸多関節ロボットとして説明するが、この発明を
この実施の形態に限定するものではない。
■は、多関節ロボットの基台であり、その上部には垂直
軸まわり（α１方向）に回動可能に本体２（回動台）が
軸支２ａされている。そのα１軸用の駆動源Ｍ１は、実
施例ではダイレクトドライブモータである。Ｒは、α１
軸用のレゾルバ（位置検出器）である。
軸まわり（α１方向）に回動可能に本体２（回動台）が
軸支２ａされている。そのα１軸用の駆動源Ｍ１は、実
施例ではダイレクトドライブモータである。Ｒは、α１
軸用のレゾルバ（位置検出器）である。
また回動台２上部には、水平軸まわ９（α２方向）に回
動自在に第１腕３が軸支３ａされている。
動自在に第１腕３が軸支３ａされている。
Ｍ２はα２軸用の電動モータであり、回動台２に装着さ
れ、公知の伝達機構４を介して軸３ａに支承したレバー
５に連結されている。そしてそのレバー５先端と腕３先
端との間には第１シリンダ装置Ａが軸支６ａ、６ｂされ
ている。また回動台２には軸２ａ方向に筒体７ａが取付
けられ、この筒体７ａ内にはばね７ｂ（実施例では圧縮
ばね）が設けられている。しかも筒体７ａ内には滑動体
７ｃが挿入され、この滑動体７ｃはばね７ｂ下端の受皿
としても形成されている。そして腕３と滑動体７Ｃとの
間には、軸３ａに支承した巻掛車７ｄ（実施例ではスプ
ロケット）を介して紐状体７ｅ（実施例ではチェーン）
が展張されている。さらには筒体７ａ上端部と滑動体７
ｃとの間には第２シリンダ装置Ｂが設けられ、このシリ
ンダ装置Ｂは、その一端（シリンダ側）が筒体７ａに支
持され、他端（ピストンロンド側）は滑動体７ｃに摺動
自在に支承されている。なお前記ピストンロッド先端に
は、そのシリンダ装置Ｂの収縮時に、ばね７ｂの力に抗
して滑動体７ｃを上昇させる突片Ｂａが設けられている
。なお前記７ａ〜７ｅで腕３の軸３ａｔわυの重量平衡
装置７として構成されている。Ｅ２は、α２軸用のエン
コーダ（位置検出器）である。
れ、公知の伝達機構４を介して軸３ａに支承したレバー
５に連結されている。そしてそのレバー５先端と腕３先
端との間には第１シリンダ装置Ａが軸支６ａ、６ｂされ
ている。また回動台２には軸２ａ方向に筒体７ａが取付
けられ、この筒体７ａ内にはばね７ｂ（実施例では圧縮
ばね）が設けられている。しかも筒体７ａ内には滑動体
７ｃが挿入され、この滑動体７ｃはばね７ｂ下端の受皿
としても形成されている。そして腕３と滑動体７Ｃとの
間には、軸３ａに支承した巻掛車７ｄ（実施例ではスプ
ロケット）を介して紐状体７ｅ（実施例ではチェーン）
が展張されている。さらには筒体７ａ上端部と滑動体７
ｃとの間には第２シリンダ装置Ｂが設けられ、このシリ
ンダ装置Ｂは、その一端（シリンダ側）が筒体７ａに支
持され、他端（ピストンロンド側）は滑動体７ｃに摺動
自在に支承されている。なお前記ピストンロッド先端に
は、そのシリンダ装置Ｂの収縮時に、ばね７ｂの力に抗
して滑動体７ｃを上昇させる突片Ｂａが設けられている
。なお前記７ａ〜７ｅで腕３の軸３ａｔわυの重量平衡
装置７として構成されている。Ｅ２は、α２軸用のエン
コーダ（位置検出器）である。
また腕３先端には、軸３ａと平行な軸８ａによりα３方
向に回動可能に第２腕８の中間（腕８および後述する回
動体１０や保持具１１などを含めた重心位置）が支承さ
れている。Ｍ３はα３軸用の電動モータであり、回動台
２に装着され、その出力軸にはクラッチＣ３が連結され
ている。そしてそのクラッチＣ３は腕８に公知の伝達機
構９により連結されている。Ｅ３は、α３軸用のエンコ
ーダ（位置検出ａによりα４方向に回動可能に回動体１
０が支承されている。Ｍ４はα４軸用の電動モータであ
り、腕８に装着され、その出力軸にはクラッチＣ４が連
結されている。そしてそのクラッチＣ４は回動体１０に
。
向に回動可能に第２腕８の中間（腕８および後述する回
動体１０や保持具１１などを含めた重心位置）が支承さ
れている。Ｍ３はα３軸用の電動モータであり、回動台
２に装着され、その出力軸にはクラッチＣ３が連結され
ている。そしてそのクラッチＣ３は腕８に公知の伝達機
構９により連結されている。Ｅ３は、α３軸用のエンコ
ーダ（位置検出ａによりα４方向に回動可能に回動体１
０が支承されている。Ｍ４はα４軸用の電動モータであ
り、腕８に装着され、その出力軸にはクラッチＣ４が連
結されている。そしてそのクラッチＣ４は回動体１０に
。
図示しない公知の伝達機構により連結されている。
Ｅ４は、α４軸用のエンコーダ（位置検出器）である。
さらにはまた回動体１０には、軸１０ａとは直交する軸
１１ａによりα５方向に回動可能にトーチ保持具１１が
支承されている。Ｍ５はα５軸用の電動モータであり、
腕８に装着され、その出力軸にはより連結されている。
１１ａによりα５方向に回動可能にトーチ保持具１１が
支承されている。Ｍ５はα５軸用の電動モータであり、
腕８に装着され、その出力軸にはより連結されている。
保持具１１には溶接用トーチＴが保持されている。Ｅ５
は、α５軸用のエンコーダ（位置検出器）である。
は、α５軸用のエンコーダ（位置検出器）である。
１２は、シリンダ装置Ａに配管され、そのシリンダ装置
Ａを収縮固縛状態または定圧作用状態に切換える第１切
換弁であり、Ｓ Ｌ、はそのソレノイドである。１３は
、前記定圧作用状態を維持するためのＩＪ ＩＪ−フ弁
である。１４は、シリンダ装置Ｂに配管され、そのシリ
ンダ装置Ａを自由状態または収縮固縛状態に切換える第
２切換弁であり、Ｓ Ｒ２はそのソレノイドである。そ
してシリンダ装置Ａ、Ｂ、切換弁１２．１４、リリーフ
弁１３は、圧力源１５（実施例では空圧源）、チェック
弁１６、フィルタ１７とともに、第３図のように配管さ
れている。
Ａを収縮固縛状態または定圧作用状態に切換える第１切
換弁であり、Ｓ Ｌ、はそのソレノイドである。１３は
、前記定圧作用状態を維持するためのＩＪ ＩＪ−フ弁
である。１４は、シリンダ装置Ｂに配管され、そのシリ
ンダ装置Ａを自由状態または収縮固縛状態に切換える第
２切換弁であり、Ｓ Ｒ２はそのソレノイドである。そ
してシリンダ装置Ａ、Ｂ、切換弁１２．１４、リリーフ
弁１３は、圧力源１５（実施例では空圧源）、チェック
弁１６、フィルタ１７とともに、第３図のように配管さ
れている。
そしてシリンダ装置Ａ１切換弁１２、リリーフ弁１３、
チェック弁１６により、腕３をその駆動源すなわちモー
タＭ２と連結状態または非連結状態に選択するための第
１選択装置Ｓ１として構成されている。またシリンダ装
置Ｂ、切換弁１４により、重量平衡装置７を作動状態ま
たは非作動状態に選択するだめの第２選択装置Ｓ２とし
て構成されている。
チェック弁１６により、腕３をその駆動源すなわちモー
タＭ２と連結状態または非連結状態に選択するための第
１選択装置Ｓ１として構成されている。またシリンダ装
置Ｂ、切換弁１４により、重量平衡装置７を作動状態ま
たは非作動状態に選択するだめの第２選択装置Ｓ２とし
て構成されている。
１８は、中央処理装置ＣＰＵとメモリＭＥＭとを含む制
御装置であり、この制御装置には、モータＭ、〜Ｍ５．
クラッチ０３〜Ｃ５、レゾルバＲ１エンコーダＥ２〜
Ｅ５、ソレノイドＳ Ｌ１＋ Ｓ Ｒ２がパスラインＢ
Ｌを介して接続されている。
御装置であり、この制御装置には、モータＭ、〜Ｍ５．
クラッチ０３〜Ｃ５、レゾルバＲ１エンコーダＥ２〜
Ｅ５、ソレノイドＳ Ｌ１＋ Ｓ Ｒ２がパスラインＢ
Ｌを介して接続されている。
さらにこの実施例の作用を述べる。
まずこのロボットでティーチングしたい場合は、各クラ
ッチ０３〜Ｃ５を断とし、腕８、回動体１０、保持具１
１をモータＭ３〜Ｍ５から非連結状態とし、。
ッチ０３〜Ｃ５を断とし、腕８、回動体１０、保持具１
１をモータＭ３〜Ｍ５から非連結状態とし、。
それらを自由に回動できる状態にする。さらには両切換
弁１２．１４を右位置に切換える。するとシリンダ装置
Ａにあっては、圧力源１５からの高圧空気がリリーフ弁
１３で圧力調節されて、ピストンロッド側に流入し、腕
３の重量による軸３ａまわ９のトルクを圧力バランスさ
せる状態となり、腕３はモータＭ２から非連結状態とさ
れる。丑たシリンダ装置Ｂにあっては、圧力源１５から
の高圧空気が直接そのピストンロッド側に流入し、シリ
ンダ装置Ｂは第５図のようにばね７ｂの力に抗して収縮
し、結局チェーン７ｅがたるんで、重量平衡装置７は非
作動状態となる。
弁１２．１４を右位置に切換える。するとシリンダ装置
Ａにあっては、圧力源１５からの高圧空気がリリーフ弁
１３で圧力調節されて、ピストンロッド側に流入し、腕
３の重量による軸３ａまわ９のトルクを圧力バランスさ
せる状態となり、腕３はモータＭ２から非連結状態とさ
れる。丑たシリンダ装置Ｂにあっては、圧力源１５から
の高圧空気が直接そのピストンロッド側に流入し、シリ
ンダ装置Ｂは第５図のようにばね７ｂの力に抗して収縮
し、結局チェーン７ｅがたるんで、重量平衡装置７は非
作動状態となる。
そこでオペレータは、腕８や保持具１１などを持って、
トーチＴの図示しないワークに対する位置や姿勢をダイ
レクトに決定し、その位置や姿勢の情報をレゾルバＲや
エンコーダＥ３〜Ｅ５からの出力値によシ制御装置１８
に記録させればよい。
トーチＴの図示しないワークに対する位置や姿勢をダイ
レクトに決定し、その位置や姿勢の情報をレゾルバＲや
エンコーダＥ３〜Ｅ５からの出力値によシ制御装置１８
に記録させればよい。
このとき腕３の重量による軸３ａまわシの回転トルクは
第６図Ｔ１曲線であるが、これに対して、シリンダ装置
Ａのピストンロッド側に作用する圧力によるトルクは第
６図Ｔ２直線となり、Ｔ】とＴ２と次に前記ティーチン
グしたプログラムに基づいてロボットを再生したい場合
は、各クラッチＣ３〜Ｃ５を接とし、腕８、回動体１０
、保持具１１をそれらモータＭ３〜Ｍ５と連結状態にす
る。さらには両切換弁１２．１４を左位置に切換える。
第６図Ｔ１曲線であるが、これに対して、シリンダ装置
Ａのピストンロッド側に作用する圧力によるトルクは第
６図Ｔ２直線となり、Ｔ】とＴ２と次に前記ティーチン
グしたプログラムに基づいてロボットを再生したい場合
は、各クラッチＣ３〜Ｃ５を接とし、腕８、回動体１０
、保持具１１をそれらモータＭ３〜Ｍ５と連結状態にす
る。さらには両切換弁１２．１４を左位置に切換える。
するとシリンダ装置Ａにあっては、圧力源１５からの高
圧空気は直接そのピストンロッド側に流入し、そのシリ
ンダ装置Ａは収縮位置で固縛され、結局腕３はモータＭ
２と連結状態となる。寸だシリンダ装置Ｂにあっては、
圧力源１５からの空気はそのシリンダ装置Ｂには流入せ
ず、そのシリンダ装置、Ｂは自由状態となり、よって第
２図のようにチェーン７ｅはばね７ｂの力で引張られて
、重量平衡装置７は作動状態となる。
圧空気は直接そのピストンロッド側に流入し、そのシリ
ンダ装置Ａは収縮位置で固縛され、結局腕３はモータＭ
２と連結状態となる。寸だシリンダ装置Ｂにあっては、
圧力源１５からの空気はそのシリンダ装置Ｂには流入せ
ず、そのシリンダ装置、Ｂは自由状態となり、よって第
２図のようにチェーン７ｅはばね７ｂの力で引張られて
、重量平衡装置７は作動状態となる。
そして前記再生を開始すればよい。このとき腕３０重量
による軸３ａまわりの回転トルクＴ１は、ばね７ｂの力
によるトルクＴ３で平衡させるべくなされ、モータＭ２
に作用する負荷は軽減される。
による軸３ａまわりの回転トルクＴ１は、ばね７ｂの力
によるトルクＴ３で平衡させるべくなされ、モータＭ２
に作用する負荷は軽減される。
前述説明は実施例であり、各構成の均等物との置換もこ
の発明の技術範囲に含まれる。
の発明の技術範囲に含まれる。
この発明は前述したように、ロボットの再生時には、重
量平衡装置７を作動状態として、腕３用の駆動源Ｍ２に
大きな負荷を作用させないようにできることはもちろん
、ティーチング時には重量平衡装置７を非作動状態にす
るとともに、腕３をその駆動源Ｍ２から非連結状態にし
て、腕３の重量によるトルクＴ１を定圧によるトルクＴ
２で支えるべくしているので、腕３の重量による回転ト
ルクＴ１と前記定圧によるトルクＴ２との差（絶対値）
の最大値が、トルクＴ１と重量平衡装置７のばね７ｂの
力によるトルクＴ３との差（絶対値）の最大値よりも小
さくなり、ダイレクトティーチング操作が楽に行なえる
。
量平衡装置７を作動状態として、腕３用の駆動源Ｍ２に
大きな負荷を作用させないようにできることはもちろん
、ティーチング時には重量平衡装置７を非作動状態にす
るとともに、腕３をその駆動源Ｍ２から非連結状態にし
て、腕３の重量によるトルクＴ１を定圧によるトルクＴ
２で支えるべくしているので、腕３の重量による回転ト
ルクＴ１と前記定圧によるトルクＴ２との差（絶対値）
の最大値が、トルクＴ１と重量平衡装置７のばね７ｂの
力によるトルクＴ３との差（絶対値）の最大値よりも小
さくなり、ダイレクトティーチング操作が楽に行なえる
。
図はいずれもこの発明の一実施例を示し、第１＆１１
図は多関節ロボットの一部縦断側面図、第２図は第１図
の主要部説明図、第３図は配管図、第４図は制御装置の
ブロック図、第５図は主要部の作用説明図、第６図はト
ルク線図である。 図において、２・本体（実施例では回動台）、３・・・
腕（第１腕）、３ａ・・・水平軸、Ｍ２・・・駆動源（
実施例では電動モーり）、７・・・重量平衡装置、７ａ
・・筒体、７ｂ・・・ばね、７ｃ・・・滑動体、７ｅ・
・・紐状体（実施例ではチェーン）、Ａ・・・第１シリ
ンダ装置、Ｂ・・第２シリンダ装置、１２・第１切換弁
、１３・ ＩＪ リーフ弁、１４・・・第２切換弁、Ｓ
ｌ・・・第１選択装置、Ｓ２・・・第２選択装置、であ
る。 出願人 新明和工業株式会社 特開昭５９−２１４５９２ （４） 第１図
の主要部説明図、第３図は配管図、第４図は制御装置の
ブロック図、第５図は主要部の作用説明図、第６図はト
ルク線図である。 図において、２・本体（実施例では回動台）、３・・・
腕（第１腕）、３ａ・・・水平軸、Ｍ２・・・駆動源（
実施例では電動モーり）、７・・・重量平衡装置、７ａ
・・筒体、７ｂ・・・ばね、７ｃ・・・滑動体、７ｅ・
・・紐状体（実施例ではチェーン）、Ａ・・・第１シリ
ンダ装置、Ｂ・・第２シリンダ装置、１２・第１切換弁
、１３・ ＩＪ リーフ弁、１４・・・第２切換弁、Ｓ
ｌ・・・第１選択装置、Ｓ２・・・第２選択装置、であ
る。 出願人 新明和工業株式会社 特開昭５９−２１４５９２ （４） 第１図
Claims (1)
- 本体に回動自在に水平軸支した腕と、この腕をその駆動
源と連結状態または非連結状態に選択するための第１選
択装置と、前記本体と前記腕との間に設けられ、前記腕
の前記水子軸まわりの重量をばねの力により平衡させる
装置と、この重量平衡装置を作動状態または非作動状態
に選択するための第２選択装置とを備え、前記第１選択
装置は、前記腕と前記駆動源との間に第１シリンダ装置
を設け、この第１シリンダ装置には、その第１シリンダ
装置を固縛状態または定圧作用状態に切換える第１切換
弁が配管されてなる、多関節ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8805183A JPS59214592A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 多関節ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8805183A JPS59214592A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 多関節ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59214592A true JPS59214592A (ja) | 1984-12-04 |
| JPH0325317B2 JPH0325317B2 (ja) | 1991-04-05 |
Family
ID=13932030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8805183A Granted JPS59214592A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 多関節ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59214592A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01125192U (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | ||
| EP3311962A1 (de) * | 2016-10-20 | 2018-04-25 | Bucher Hydraulics Erding GmbH | Roboter sowie lastausgleichsanordnung für einen roboter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5279468A (en) * | 1975-12-24 | 1977-07-04 | Daikin Ind Ltd | Arm for industrial robot |
| JPS5738398A (en) * | 1980-08-12 | 1982-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Quartz glass crucible for pulling up silicon single crystal |
-
1983
- 1983-05-18 JP JP8805183A patent/JPS59214592A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5279468A (en) * | 1975-12-24 | 1977-07-04 | Daikin Ind Ltd | Arm for industrial robot |
| JPS5738398A (en) * | 1980-08-12 | 1982-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Quartz glass crucible for pulling up silicon single crystal |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01125192U (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | ||
| JPH058068Y2 (ja) * | 1988-02-19 | 1993-03-01 | ||
| EP3311962A1 (de) * | 2016-10-20 | 2018-04-25 | Bucher Hydraulics Erding GmbH | Roboter sowie lastausgleichsanordnung für einen roboter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0325317B2 (ja) | 1991-04-05 |
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