JPS6080588A - 作業ロボット用ア−ム - Google Patents
作業ロボット用ア−ムInfo
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- JPS6080588A JPS6080588A JP18679283A JP18679283A JPS6080588A JP S6080588 A JPS6080588 A JP S6080588A JP 18679283 A JP18679283 A JP 18679283A JP 18679283 A JP18679283 A JP 18679283A JP S6080588 A JPS6080588 A JP S6080588A
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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】
本発明は作業ロボット用アームの改良に係るものであり
、さらに詳言すれは、動作全域にわたって基カバランス
のとれた動きができる作業ロボット用アームに関する。
、さらに詳言すれは、動作全域にわたって基カバランス
のとれた動きができる作業ロボット用アームに関する。
従来の作業ロボット、たとえは塗装ロボットは第１図に
ボすように、基台ｌ上に左右方向（θ方向〕に回動可能
に設置した（口）転ボディ２と＝１転ボディ２上に前後
（ψ方向）に揺動できる垂直アーム３と：垂直アーム３
頂部のピン４を中心軸として上下（φ方向）に揺動でき
る水平アーム５とからなっており、アーム３．５ｕｌＮ
節アーム方式でθ、φ、φ方向に動くように宿成されて
いる。
ボすように、基台ｌ上に左右方向（θ方向〕に回動可能
に設置した（口）転ボディ２と＝１転ボディ２上に前後
（ψ方向）に揺動できる垂直アーム３と：垂直アーム３
頂部のピン４を中心軸として上下（φ方向）に揺動でき
る水平アーム５とからなっており、アーム３．５ｕｌＮ
節アーム方式でθ、φ、φ方向に動くように宿成されて
いる。
しかし作業ロポント、たとｊｃ、は塗装ロボット＃′ｉ
躯ｌｌｌ＋するに当って、ティーチングしなけれになら
ず、大同がアームの先端をもって作業しなけれにならな
り。そのために、アームの重力バランスを動作全域にわ
たってとる必要があり、従来は第２図に示すように、垂
直アーム３社回転ボディ２上の支持架２ａ上の軸部２ｂ
を中心軸としてφ方向に揺動可能に構成されるとともに
、支持架２ａ頂部２Ｃと垂直アーム３のピン４との間に
スプリング６を張架゛しておき、ビン４にはアングル７
を旋回可能に取り付けるとともに、アングル７０辺７ａ
頂部と水平アーム５先端間にスプリング８を張架する。
躯ｌｌｌ＋するに当って、ティーチングしなけれになら
ず、大同がアームの先端をもって作業しなけれにならな
り。そのために、アームの重力バランスを動作全域にわ
たってとる必要があり、従来は第２図に示すように、垂
直アーム３社回転ボディ２上の支持架２ａ上の軸部２ｂ
を中心軸としてφ方向に揺動可能に構成されるとともに
、支持架２ａ頂部２Ｃと垂直アーム３のピン４との間に
スプリング６を張架゛しておき、ビン４にはアングル７
を旋回可能に取り付けるとともに、アングル７０辺７ａ
頂部と水平アーム５先端間にスプリング８を張架する。
また、辺７ｂ先端と、回転ボディ２上７ｂの長さと同じ
距離の位置および軸部２ｂと同じ高さに設けた支点９を
中心ヒし７回転できるようにバランス倖ｌＯを配置し、
アングル７０辺７ｂ、垂直アーム３および辺２ｂ−９間
に平行四辺形のリンクを形成する構造にしていた。
距離の位置および軸部２ｂと同じ高さに設けた支点９を
中心ヒし７回転できるようにバランス倖ｌＯを配置し、
アングル７０辺７ｂ、垂直アーム３および辺２ｂ−９間
に平行四辺形のリンクを形成する構造にしていた。
したがって、水平アーム５をどのような角度Ｑ）に上下
動させても、水平アーム５に対してスプリング８の復元
力が働き、旧位置へもどす力が働く。またａ厘アーム３
は支持架２ａの軸部２ｂを中心としてｍ動するけれども
、スプリング９０回転中心れ支持架２ａの頂部でるるか
ら、垂直アー１３が前後（φ方向）に頷くと％傾斜角に
応じてスプリング６が伸び、同時にスプリング６内に復
元力を生じ、当直アーム３を旧位置にもどそうとする力
が鋤く。
動させても、水平アーム５に対してスプリング８の復元
力が働き、旧位置へもどす力が働く。またａ厘アーム３
は支持架２ａの軸部２ｂを中心としてｍ動するけれども
、スプリング９０回転中心れ支持架２ａの頂部でるるか
ら、垂直アー１３が前後（φ方向）に頷くと％傾斜角に
応じてスプリング６が伸び、同時にスプリング６内に復
元力を生じ、当直アーム３を旧位置にもどそうとする力
が鋤く。
しかじ軛上述した重カバランス招造の場合は、スプリン
グの伸び量の大小により、生ずる復元力も異なり・たと
えある伸び貢でバランスしていても、他の点でバランス
するとは限らず、アームの動作全域にわたってバランス
できる構造にはなっていなかった。また、重力バランス
用スフ” １７ンクｔアーム上に配置した構造になって
いるため、アーム部分の重量が増し、慣性力が増大する
結果、ティーチンク時の操作をやり離くする欠点があっ
た。
グの伸び量の大小により、生ずる復元力も異なり・たと
えある伸び貢でバランスしていても、他の点でバランス
するとは限らず、アームの動作全域にわたってバランス
できる構造にはなっていなかった。また、重力バランス
用スフ” １７ンクｔアーム上に配置した構造になって
いるため、アーム部分の重量が増し、慣性力が増大する
結果、ティーチンク時の操作をやり離くする欠点があっ
た。
木兄ゆ」は従来の作業ロボット用アームの重力バランス
４ｎ造が有しているこのような欠点ｔなくするためにな
されたものであり、アームの動作全域にわたって蚕カバ
ランスの取れた動きのできる作業ロボット用アームを提
供することを目的と′Ｔるものである。
４ｎ造が有しているこのような欠点ｔなくするためにな
されたものであり、アームの動作全域にわたって蚕カバ
ランスの取れた動きのできる作業ロボット用アームを提
供することを目的と′Ｔるものである。
本発明に係る作業ロボント用アーム＃′ｉ−垂直アーム
から一屋の距ｈＩＬに配置した半径ｉｔ□の偏心輪と、
一端を垂直アームの周縁に支持され他端荀偏心輪周翻面
に支持された垂直アームの引張フカｆ１を伝達する手段
ど、ＭＩＪ Ｍ己偏心輪の回転軸と同一の回転軸上に設
けら１１１回転軸と同期して回転する半径Ｒ２の円形輪
と、一端を半径Ｉｔ、の円形輪周１１１１相ｉｋこ支持
され他端を同定端に支持さｉしたスプリング力ｆ２の弾
性中段とからなる垂直アームのバランヌ中段と、一端金
水平アーム周縁に支持され、他端を半径ｋＬｓｏ偏心輪
周側向に叉ゴ寺された水平アームの引彊りカｈｋ伝達す
る手段と、偏心輪の回転４１＋と同一の回転軸上に設け
られ、回転ｑｑｌ］と同期し１回転する半径Ｒ４０円形
輪と、一端を半径Ｒ４の円形輪周側面に支持され他鰯勿
同定端に支持されたスプリング力ｆ４のり１６性手段と
からなる水平アームのバランス＋段を嚇し−別記餉心輪
の回転１１ｈ心から飼七輪ノー四ｕＩＪｒｃ至る半径１
ｈおよび１ｔ３がそれぞれ、ｆ２ Ｒ，Ｈ−Ｘハ２、Ｒ３ζ狂ｘ Ｒ４ ｆｘ ｆ３ で表わされる寸法をＭしていること２％淑とするもので
るる。ただし、本明細蕾におｈて、偏心輪の半径とＬ・
回転軸心から輪周縁までの寸法を怠味するものとする。
から一屋の距ｈＩＬに配置した半径ｉｔ□の偏心輪と、
一端を垂直アームの周縁に支持され他端荀偏心輪周翻面
に支持された垂直アームの引張フカｆ１を伝達する手段
ど、ＭＩＪ Ｍ己偏心輪の回転軸と同一の回転軸上に設
けら１１１回転軸と同期して回転する半径Ｒ２の円形輪
と、一端を半径Ｉｔ、の円形輪周１１１１相ｉｋこ支持
され他端を同定端に支持さｉしたスプリング力ｆ２の弾
性中段とからなる垂直アームのバランヌ中段と、一端金
水平アーム周縁に支持され、他端を半径ｋＬｓｏ偏心輪
周側向に叉ゴ寺された水平アームの引彊りカｈｋ伝達す
る手段と、偏心輪の回転４１＋と同一の回転軸上に設け
られ、回転ｑｑｌ］と同期し１回転する半径Ｒ４０円形
輪と、一端を半径Ｒ４の円形輪周側面に支持され他鰯勿
同定端に支持されたスプリング力ｆ４のり１６性手段と
からなる水平アームのバランス＋段を嚇し−別記餉心輪
の回転１１ｈ心から飼七輪ノー四ｕＩＪｒｃ至る半径１
ｈおよび１ｔ３がそれぞれ、ｆ２ Ｒ，Ｈ−Ｘハ２、Ｒ３ζ狂ｘ Ｒ４ ｆｘ ｆ３ で表わされる寸法をＭしていること２％淑とするもので
るる。ただし、本明細蕾におｈて、偏心輪の半径とＬ・
回転軸心から輪周縁までの寸法を怠味するものとする。
以下、実施例に基づ匹て本発明の作業ロボット用アーム
について胱関スる。
について胱関スる。
第：１図は本発明の作業ロボント用アームを組み込んだ
作菓ロボットの全体構造を示したもので、（ａＪは上向
１、ｅ）は１１０ ｕｉ＋図、（Ｃ）は背向図テロる。
作菓ロボットの全体構造を示したもので、（ａＪは上向
１、ｅ）は１１０ ｕｉ＋図、（Ｃ）は背向図テロる。
本発明に係る作業ロボット用アームは、一般の作業ロボ
ットと同様に、垂直アーム３および水平アーム５の関節
アーム方式となっておムこれらのアーム３．５でθ、φ
、一方向に動くように一転ボディ２上に設けられている
。
ットと同様に、垂直アーム３および水平アーム５の関節
アーム方式となっておムこれらのアーム３．５でθ、φ
、一方向に動くように一転ボディ２上に設けられている
。
回転ボディ２上には、モータユニツ）１１および１２が
自装置されており、モータユニット１１はその出力軸と
直結した駆動レバー１３を回転させることによｐ％遅粘
結レバー１４介して水平アーム５をφ方向に上下させる
。また、モータユニット１２は、その出力軸と直結した
垂直アーム３を傾動しφ方向に揺動動作を行わせる。
自装置されており、モータユニット１１はその出力軸と
直結した駆動レバー１３を回転させることによｐ％遅粘
結レバー１４介して水平アーム５をφ方向に上下させる
。また、モータユニット１２は、その出力軸と直結した
垂直アーム３を傾動しφ方向に揺動動作を行わせる。
さらに、基台ｌ中のモータユニット１５／ｆｉ水平アー
ム５ｔ−左右方向（θ方向〕に駆動させるためのモータ
ユニットで、図示しないビニオンとギアにより回転ボデ
ィ２に旅回運動を行わせる構造になっている。
ム５ｔ−左右方向（θ方向〕に駆動させるためのモータ
ユニットで、図示しないビニオンとギアにより回転ボデ
ィ２に旅回運動を行わせる構造になっている。
さらに、垂直アーム３の後方には、第４図に示すごとく
回転軸ｉｂから一定の距離に半径Ｒ１の偏心輪１７と、
偏心輪１７の回転輪重８と同一の軸上に％ｕ転軸五８と
同期して回転する半径Ｒ２の円形輪１９を配置するとと
もに、垂員アーム３０回転軸２ｂから偏心輪１７Ｉｌｌ
Ｊに距離り。
回転軸ｉｂから一定の距離に半径Ｒ１の偏心輪１７と、
偏心輪１７の回転輪重８と同一の軸上に％ｕ転軸五８と
同期して回転する半径Ｒ２の円形輪１９を配置するとと
もに、垂員アーム３０回転軸２ｂから偏心輪１７Ｉｌｌ
Ｊに距離り。
のアーム？？＆２ｄに一端ケ支持され、他端を偏心輪１
７の周１ｌｌＩ而に支持されたチェーン１６を張り渡す
。また、前述した１転ボデイ２上の固定端２０に一端を
支持し、他端を円形＠１９０周１１！ｌ向に支持するよ
うにスプリング力ｆ２のコイルスプリング２１を取り付
け、垂直アーム３をバランスさせる構造を設ける。
７の周１ｌｌＩ而に支持されたチェーン１６を張り渡す
。また、前述した１転ボデイ２上の固定端２０に一端を
支持し、他端を円形＠１９０周１１！ｌ向に支持するよ
うにスプリング力ｆ２のコイルスプリング２１を取り付
け、垂直アーム３をバランスさせる構造を設ける。
垂直アーム３に、上述のバランス構造を設けておくと、
若し、アーム３をφ方向に傾けたと＠ｔｒｓ、、−ｔｘ
−ン１６と偏心輪１７にアームの傾きに相当する量の引
張シカが生じ、偏心輪１７は引張シカｆ１の方向に回転
する。
若し、アーム３をφ方向に傾けたと＠ｔｒｓ、、−ｔｘ
−ン１６と偏心輪１７にアームの傾きに相当する量の引
張シカが生じ、偏心輪１７は引張シカｆ１の方向に回転
する。
この結果、偏心輪１７と同一の（ロ）転軸１８に固定し
た円形＠】９も回転し、円形輪１９の半径Ｒ，とその傾
きに相当する量だけスズリンク２１社伸縮する。
た円形＠】９も回転し、円形輪１９の半径Ｒ，とその傾
きに相当する量だけスズリンク２１社伸縮する。
したがって、偏心輪１７の半径Ｅｌ□がとなるような形
状のものを用いると％垂直アーム３の傾き角によって、
Ｒ２が変シ、アーム３をどのような角度やφに傾けても
％旧位置に後層する構造を与える仁とができる。
状のものを用いると％垂直アーム３の傾き角によって、
Ｒ２が変シ、アーム３をどのような角度やφに傾けても
％旧位置に後層する構造を与える仁とができる。
また、第５図に示すように、水平アーム５１１の連結レ
バー１４の１転軸２２端部にレバー２３を固足し１回転
軸２２０回転と同期して回転する倦成にし、レバー２３
に、水平アーム５の上下動（φ方向動）を、左右方向動
（φ方向動）に変換する機能を付与する。さらに、レバ
ー２３を回転＃井−２２上に、連結レバー１４と直交位
置に取り付けると共に、レバ−２３後方位置に、半径１
（３の偏心輪２４と、偏心輪２４と同じ回転軸２５上に
、助転軸２５の一転と同期する半径Ｒ４の円形輪２６を
配置する。さらに、レバー２３と偏心＠２４０周側面の
間にＬチェーン２７が、ｔた円形１１１２６）周１ＦＩ
Ｑ ｗＪ（！： 回１ｆｍ ホｆ イ２の固定端２８と
の間にはスプリング力ｆ４のコイルスプリング２作取り
付け、水平アーム５の上下用りをバランスさせる梢逍に
する。
バー１４の１転軸２２端部にレバー２３を固足し１回転
軸２２０回転と同期して回転する倦成にし、レバー２３
に、水平アーム５の上下動（φ方向動）を、左右方向動
（φ方向動）に変換する機能を付与する。さらに、レバ
ー２３を回転＃井−２２上に、連結レバー１４と直交位
置に取り付けると共に、レバ−２３後方位置に、半径１
（３の偏心輪２４と、偏心輪２４と同じ回転軸２５上に
、助転軸２５の一転と同期する半径Ｒ４の円形輪２６を
配置する。さらに、レバー２３と偏心＠２４０周側面の
間にＬチェーン２７が、ｔた円形１１１２６）周１ＦＩ
Ｑ ｗＪ（！： 回１ｆｍ ホｆ イ２の固定端２８と
の間にはスプリング力ｆ４のコイルスプリング２作取り
付け、水平アーム５の上下用りをバランスさせる梢逍に
する。
水平アーム５に、上述のバランス構造を設けておくと、
着し、アーム５を上下させたときは、駆動レバー］３も
上下動し、連結レバー１４は回転され、レバー１３は揺
動し、チェーン２７と偏心輪２４にアーム５の上下動の
移動量に相当する量の引張シカｆ３を生じ、偏’１ｌｌ
ｒ＠２４は引張シカｆ３の作用する方向に回転する。
着し、アーム５を上下させたときは、駆動レバー］３も
上下動し、連結レバー１４は回転され、レバー１３は揺
動し、チェーン２７と偏心輪２４にアーム５の上下動の
移動量に相当する量の引張シカｆ３を生じ、偏’１ｌｌ
ｒ＠２４は引張シカｆ３の作用する方向に回転する。
この結果、偏心ｆ＊２４と同一の回転軸２５に取り付け
られた円形輪２６も回転し、円形＠２６０牛径Ｉｔ４と
その傾きに相当す３畳だけヌプリング２９は伸縮する。
られた円形輪２６も回転し、円形＠２６０牛径Ｉｔ４と
その傾きに相当す３畳だけヌプリング２９は伸縮する。
したがって、前記偏心輪２４の半径１尤３ヲの寸法を有
するように形成したものを用いると、水平アーム５をど
のように上下動させてもバランスのとれた動作を行わせ
ることができる。
するように形成したものを用いると、水平アーム５をど
のように上下動させてもバランスのとれた動作を行わせ
ることができる。
なお、上述の偏心輪１７および２４は、円形板の回転中
心を円の中心からずらしたいわゆる軸外し円形板に限ら
ず、円形板でなく変形三角板等、回転中心が板（輪）の
周縁に至る距離が回転角度によって異なるものをすべて
含む。
心を円の中心からずらしたいわゆる軸外し円形板に限ら
ず、円形板でなく変形三角板等、回転中心が板（輪）の
周縁に至る距離が回転角度によって異なるものをすべて
含む。
以上の記載から明らかなように、本発明の作条ロボット
用アーム位、アームのバランス機構にスプリングの他、
チェーンおよび偏心輪を使用することにより、 （υ 垂直アームの水平アームの傾き量又鉱移動′ＭＫ
よって引張フカや１！縮の大きさによりスプリンシカが
変る性質を過当な半径の偏心輪に吸収させることによっ
て、アームの動作領域全部にわたってバランスさせるこ
とができた。
用アーム位、アームのバランス機構にスプリングの他、
チェーンおよび偏心輪を使用することにより、 （υ 垂直アームの水平アームの傾き量又鉱移動′ＭＫ
よって引張フカや１！縮の大きさによりスプリンシカが
変る性質を過当な半径の偏心輪に吸収させることによっ
て、アームの動作領域全部にわたってバランスさせるこ
とができた。
（２〕 さらに、バランス用スプリングをアーム上に配
置し、アームと共に心動する構造としていないため、ア
ーム部分の重置が減り、慣性力が減り、ティーチング時
にアームを操作しやすくできた。
置し、アームと共に心動する構造としていないため、ア
ーム部分の重置が減り、慣性力が減り、ティーチング時
にアームを操作しやすくできた。
第１図は作業ロボットの全体構成を示す斜視図、第２図
は従来の作業ロボット用アームの重カバランス梠造を示
す要部断面図、第３図は本ポットの外形を示す図で、第
３図（ａＪは七の上面−％（ｂＪは飼面心、 （Ｃ）は
背面図、男４図および第５図はそれぞれ、本発明に係る
作業ロボット用アームの垂直アームおよび水平アームの
バランス構造を示す要部断面図である。 図 中。 ｌ・・・基台、 ２・・・回転ボディ、 ３・−・垂直アーム、 ５−０水平アーム、 １１．１２．１５−・・モータユニット、１３・−会駆
動レバー、 １４・・一連結レバー、 １６．２７・Ｓ・チェーン、 １７．２４−”・偏ＩＬｊ輪− １９，２６−・・円形輪、 １８．２２．２５・・・回転軸、 ２１．２９−・・コイルヌブリング、 ２３１１−・レバー 第１ 図 第２図 第３図 （０） （ｂ） （ｃ） ／−
は従来の作業ロボット用アームの重カバランス梠造を示
す要部断面図、第３図は本ポットの外形を示す図で、第
３図（ａＪは七の上面−％（ｂＪは飼面心、 （Ｃ）は
背面図、男４図および第５図はそれぞれ、本発明に係る
作業ロボット用アームの垂直アームおよび水平アームの
バランス構造を示す要部断面図である。 図 中。 ｌ・・・基台、 ２・・・回転ボディ、 ３・−・垂直アーム、 ５−０水平アーム、 １１．１２．１５−・・モータユニット、１３・−会駆
動レバー、 １４・・一連結レバー、 １６．２７・Ｓ・チェーン、 １７．２４−”・偏ＩＬｊ輪− １９，２６−・・円形輪、 １８．２２．２５・・・回転軸、 ２１．２９−・・コイルヌブリング、 ２３１１−・レバー 第１ 図 第２図 第３図 （０） （ｂ） （ｃ） ／−
Claims (1)
- 垂直アームから一定の距離に配置した半径Ｒ１の偏心輪
と、一端を垂直アームの周縁に支持され他端を偏心輪周
側向に支持された垂直アームの引張タカｆｓｔ−伝達す
る手段と、偏心輪の回転軸と同一の回転軸上に設けられ
回転軸と同期して回転する半径１（２０円形輪と、一端
を半径Ｒ２の円形輪周１ｌＩｌｌＦｋＪに支持され他端
を固定端に支持されたスプリング力ｆ２の弾性手段とか
らなる当直アームのバランス手段と、一端を水平アーム
周縁１彼持され、他端を半径Ｒ３の偏心輪周側面に支持
された水平アームの引張フカｆ３を伝達する手段と、偏
心輪の１転軸と同一の回転軸上に設けられ、回転軸と同
期して回転する半径Ｒ４の円形輪と、一端を半径Ｒ４の
円形輸周仙向に支持され他端を固定端に支持されたスプ
リングカｆ４０弾性手段とからなる水平アームのバラン
ス手段を有し、前記偏心輪の回転軸上から偏心輪周側向
に至る半径Ｒ１およびＲ１がそれぞれ、で表わされる寸
法を有していることを特徴とする作業ロボット用アーム
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18679283A JPS6080588A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 作業ロボット用ア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18679283A JPS6080588A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 作業ロボット用ア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080588A true JPS6080588A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH0369676B2 JPH0369676B2 (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=16194663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18679283A Granted JPS6080588A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 作業ロボット用ア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080588A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155343U (ja) * | 1981-03-26 | 1982-09-29 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP18679283A patent/JPS6080588A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155343U (ja) * | 1981-03-26 | 1982-09-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369676B2 (ja) | 1991-11-01 |
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