JPS60242984A - ロボツトア−ムのバランス装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種産業用ロボット、特に平行四辺形リンク
を利用した前後揺動ロボットアームを備えたロボットに
於いて、前記前後揺動ロボットアームを起立させる方向
に付勢するバランス装置に関するものである。

（従来の技術） 前記のような平行四辺形リンクを利用した前後揺動ロボ
ットアーム杏借★たロボ・、ト乙ご訟い１−′前記前後
揺動ロボットアームを起立させる方向に付勢するバラン
ス装置としては、前記前後揺動ロボットアームを構成す
る一対の平行揺動リンク間にシリンダーユニットを介在
させ、このシリンダーユニットに供給される流体圧力に
より前記一対の平行揺動リンクを互いに離間させるよう
に付勢するものが考えられている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のようなシリンダーユニットを利用する方式では、
高価につくばかりでなく、シリンダーの直径が制限され
るためロボットアームを起立方向に付勢する力が弱い。

従って、大荷重を取り扱うロボットに適用する場合には
複数本のシリンダーユニットを並設しなければならず、
極めて高価につく欠点がある。本発明はこのような問題
点を解決するために成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち本発明のバランス装置は、平行四辺形リンクを利用
したロボットアームに於ける一対の平行揺動リンク間に
弾性体から成る密閉袋を介装し、この密閉袋内に供給さ
れる流体圧力により前記ロボットアームを起立させる方
向に付勢するようにしたものでる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図及び第２図に於いて、１は基台、２は当該基台１
上に垂直軸心３の周りで回転可能に軸支された回転台、
４は当該回転台２と中間部材５とを連結する前後揺動ア
ーム、６は中間部材５と先端部材７とを連結する上下揺
動アームである。

前記前後揺動アーム４は前後一対の平行揺動リンク８ａ
、８ｂから成り、中間部材５を姿勢一定に保持した状態
で回転台２に対して前後方向に移動させるものである。

前記上下揺動アーム６は上下一対の平行揺動リンク９ａ
、９ｂから成り、先端部材７を姿勢一定にした状態で中
間部材５に対して上下方向に移動させるものである。ロ
ボットハンドは図示省略しているが、前記先端部材７に
適当なアクチュエーターを介して取り付けられる。１０
は基台１に対して回転台２を所定範囲内で回動させる空
圧作動アクチュエーターであって、基台１に取り付けら
れている。１１は回転台２に取り付けられた前後揺動ア
ーム駆動用空圧作動アクチュエーターであって、リンク
８ａを回転台２側の駆動軸１２を介して所定範囲内で揺
動させる。１３は中間部材５に取り付けられた上下揺動
アーム駆動用空圧作動アクチュエーターであって、リン
ク９ｂを中間部材５例の駆動軸１４を介して所定範囲内
で揺動させる。又、１５は上下揺動アーム６に対して作
用するバランサー用空圧作動アクチュエーターであって
、前記上下揺動アーム駆動用空圧作動アクチュエータ−
１３のある側とは反対側で中間部材５に取り付けられて
おり、上下揺動アーム６のリンク９ｂを前記駆動軸１４
を介して上方へ付勢する。１６は回転台２の回動に連動
するパルスエンコーダーである。１７は前後揺動アーム
４の揺動に連動するパルスエンコーダーであって、前記
リンク駆動軸１２に連動連結されている。１８は上下揺
動ア≠ムロの揺動に連動するパルスエンコーダーであっ
て、前記リンク駆動軸１４に連動連結されている。

１９は前後揺動アーム４に作用するバランス装置であっ
て、第３図にも示すように前後揺動アーム４に於ける一
対の平行揺動リンク８ａ、８ｂ間に弾性体から成る密閉
袋２０を介装し、この密閉袋２０内に配管２１及び圧力
調節手段２２を介して圧力空気を供給するように構成さ
れている。

上記の空圧制御ロボットによれば、各アクチュエーター
１０．１１．１３を空圧作動させ、基台１に対する回転
台２の回動、回転台２に対する前後揺動アーム４の前後
方向揺動、及び中間部材５に対する上下揺動アーム６の
上下方向揺動の組合せから成る所定の運動を先端部材７
に行わせることによって、当該先端部材７に取り付けら
れるロボットハンドを予め設定されている運動軌跡通り
に移動させ、所期の作業を自動的に行わせることが出来
るのである。

一方、前記バランサー用空圧作動アクチュエーター１５
には、上下揺動アーム６に作用する下向。

きモーメントの変化に対応するように圧力調節された圧
力空気を供給し、上下揺動アーム６に上向きのバランス
モーメントを付与する。又、バランス装置１９の密閉袋
２０には、前後揺動アーム４に作用する前後倒伏モーメ
ントの変化に対応するように圧力調節手段２２で圧力調
節された圧力空気を配管２１を通じて供給し、前後揺動
アーム４に起立方向のバランスモーメントを付与する。

即ち、前後揺動アーム４に於ける一対の平行揺動リンク
８ａ、８ｂは、当該アーム４が垂直に起立しているとき
に間隔が最大となり、起立姿勢から前後何れに揺動して
もリンク８ａ、ａｂ間の間隔が縮小する。一方、前記密
閉袋２０に圧力空気が供給されると、当該密閉袋２０と
一対の平行揺動リンク８ａ、８ｂとの間の広い接触面を
通して密閉袋２０内の空気圧が両リンク１３ａ、５ｂに
対して外向きに作用し、両リンク８ａ、８ｂの間隔を・
広げようとするので、当該アーム４が起立姿勢から前後
に揺動した姿勢に於いて前記のように密閉袋２０に適当
な圧力の空気を供給すれば、前後揺動アーム４は起立方
向に付勢される。この起立方向への付勢力が、前後揺動
アーム４に作用している前後倒伏モーメントに平衡する
大きさとなるように密閉袋２０内に供給する空気圧力を
調節することにより、前後揺動アーム４に起立方向のバ
ランスモーメントを与えることが出来る。

尚、前後揺動アーム４の前後揺動時には、密閉袋２０と
一対の平行揺動リンク８ａ、８ｂとの間で相対的な滑り
が生じるので、この滑りを円滑に行わせるために、第４
図に示すように密閉袋２０と一対の平行揺動リンク８ａ
、８ｂとの間に、両リンク１３ａ、１３ｂに対して摺接
可能な滑り板２３ａ、２３ｂを介在させることが出来る
。

（発明の作用及び効果） 以上のように実施し得る本発明のバランス装置によれば
、弾性体から成る密閉袋を従来のシリンダーユニットに
代えて利用するものであるから、構造が極めてシンプル
であって非常に安価に実施し得る。しかも前後揺動アー
ムに於ける一対の平行揺動リンクに対する圧力作用面積
を必要に応じて広くとることが出来、大きなバランスモ
ーメントを容易に得ることが出来るので、大荷重を取り
扱うロボットにも活用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は側面図、第２図は基台下部を省略した背面図、
第３図は要部は縦断側面図、第４図は変形例を示す縦断
側面図である。 １・・・基台、２・・・回転台、４・・・前後揺動アー
ム、５・・・中間部材、６・・・上下揺動アーム、７・
・・先端部材、８ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂ・・・一対の
平行揺動リンク、１０．１１．１３・・・空圧作動アク
チュエーター、１５・・・バランサー用空圧作動アクチ
ュエーター、１９・・・前後揺動アーム用バランス装置
、２０・・・密閉袋、２２・・・圧力調節手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平行四辺形リンクを利用したロボットアームに於ける一
   対の平行揺動リンク間に弾性体から成る密閉袋を介装し
   、この密閉袋内に供給される流体圧力により前記ロボッ
   トアームを起立させる方向に付勢するようにしたロボッ
   トアームのバランス装置。