JPS61109677A

JPS61109677A - 産業用ロボツトのア−ムバランス装置

Info

Publication number: JPS61109677A
Application number: JP22835984A
Authority: JP
Inventors: 木村　馥; 光善中野
Original assignee: Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-05-28

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、産業用ロボットにおけるアームバランス装置
に関する。

〔従来技術と問題点〕

この種装置の従来例を第５図ないし第８図に表わす。

産業用ロボットの傾動アーム３はへの軸を中心に作動ア
ーム４を伴って左右に約４０°前後傾動できる。

１３はその傾動アーム３の傾動のとき反力をつくるバラ
ンサで、Ｃを軸に傾動アーム３の動きに従って左右に傾
動するロッド１３１と、バネ１３３を収容しバネ受部材
１３４をその内周面を摺動させるシリンダ１３２からな
るバランサである。

このバランサ１３はヘッド２の０点と傾動アーム３の点
１３５をそれぞれ枢軸とするように装着されており、傾
動アーム３の傾動の軸心に対して、バランサ１３の傾動
の軸心が偏心しているため、傾動アーム３が深く傾くほ
ど、バランサ１３を引き伸ばすことになり、したがって
、バランサ１３内のバネ受部材１３４がバネ１３３を下
方に圧縮し、傾動アーム３に反力を生起させる。

しかしながら、このような方法では、１）バランサ１３が傾動アーム３の側面にしか配設でき
ないため、外部との接触等ロボットの作動上の制約を来
すこともあり、また配線コード等も引掛りわずられしい
。

２）バランサ１３の部品（ロッド１３１．シリンダ１３
２．バネ１３３）の特にシリンダ、ロッドの加工費が高
くなり、コストが高くなる。

３）装置として機械部分が大きくなる。たとえば、第８
因に示すＤの幅が大きくなり不具合である。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、傾動用
モータに加わる負荷トルクを部分的に小さくしで、モー
タ容量を極力小さく抑えようとする産業用ロボットのア
ームバランス装置を提供することを、その目的とする。

（発明の概要〕本発明は、モータにより回転され傾動アームを傾動させ
るボールネジナットの移動範囲の両端部、つまり傾動ア
ームの傾動角度が前後において、負荷トルクの大きくな
るところで、バネを設けて、このバネの反発力でボール
ネジナットを支えるこによって、モータに加わる負荷ト
ルクを小さくした産業用ロボットのアームバランス装置
である。

〔実施例〕

本発明の一実施例における一部を切り欠いた側面図を第
１図に示す。　　　　　　　　　　　　　　　　′１１
はロボット全体を支持する本体、２はＳヘッド、３は傾
動アーム、４は作動アーム、５は傾動アーム３の背部に
位置しＳヘッド２の８で枢軸をもって支持されナツトフ
レーム９を介して傾動アーム３を傾動させる補助傾動ア
ーム、６は傾動アーム３を傾動させるモータ、７はモー
タ６により回転するポールネジ、８はボールネジ７に螺
合しその回転により上下に摺動し移動するボールネジナ
ット、９は一端がボールネジナットに固着し他端が傾動
アーム３に軸受を介して枢着されたナツトフレーム、１
ｏ、ｉｉはボールネジ７の両端部でボールネジナット８
により圧縮されそのナツト８、ナツトフレーム９を介し
て傾動アーム３へ反力を与えるように装着されたバネ、
１２はサポータである。

いま、モータ６が回転するとボールネジ７が回転する。

モータ６の正、逆転によりポールナツト８が前進、後退
し、ボールネジナット８に固着しているナツトフレーム
９もともに前進、後退する。

ナツトフレーム９は軸受を介して傾動アーム３に連結さ
れており、ナツトフレーム９．ボールネジナット８が前
進、後退すると、傾動アームがＡ点を中心に傾動する。

ボールネジナット８．ナツトフレーム９が前進するとバ
ネ１０がたわみ、後退するとバネ１１がたわみ、モータ
トルクを援助する方向に力が発生する。

第２図は、この実施例における補助作動アームの詳細を
表わす側断面図である。

１３はサポータ１４に支持されボールネジ７の一端を回
転自在に支承する軸受、１５は一端をサポータ１４に固
定し他端をボールネジナット８に固着されナツト８の前
進・後進により自在に伸縮するジャバラ、１６は一端を
ナツトフレーム９に他端をモータベースに固定しナツト
８の動きにより自在に伸縮するジャバラ、１７はモータ
ベース１８に支持されボールネジ７の他端を回転自在に
支承する軸受、１９はボールネジ７とモータ６の回転軸
を結合するカップリングである。

第３図はこの実施例の外形図を表わし、（ａ）は側面図
、（ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図。

（ｄ）は上面図を示す。

（ａ）の側面図で鎖線で表わしたように傾動アーム３は
、前に４５°、後に４０”傾き、（ｂ）〜（ｄ）でわか
るようにアームバランス装置は補助傾動アームの内部に
完全に収容される。

このアームバランス装置による傾動アーム動作角度と負
荷トルクの特性図を第４図に示す。

直線４１はこの実施例と同じ補助傾動アームの形態でバ
ランス用のバネ１０．１１を装着しないときの特性であ
る。

したがってモータ容量は４４で決る。

しかし、本発明のアームバランス装置を装着することに
より、破線４２のようにバネ１０．１１の反発力により
特性が折れ曲がり、結局４５まで下がる。

直［１４３は第５図の従来例の特性でモータ容量は４６
を必要とする。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、傾動アーム駆動のモータ容量
が小さくできる。

モータトルクとポールネジの推力の関係が、負荷トルク
の大きいところでのボールネジの推力の何割かをアーム
バランス用のバネの力で補っているので、モータトルク
が小さくてすみ、従ってモータ容量を下げることが可能
である。

また、モータ容量が小さくなるため産業用ロボットのコ
ストが安くなる。

さらに、モータ容量が小さくなり、モータ外形寸法が小
さくなるから機械部分も小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における一部を切り欠いた側
面図、第２図はその詳細を表わす側断面図、第３図は外
形図、第４図は傾動アーム動作角度と負荷トルクの特性
図、第５図ないし第８図は従来例の説明図である。１・・・ロボット本体、２・・・Ｓヘッド、３・・・傾
動アーム、４・・・作動アーム、５・・・補助傾動アー
ム、６・・・モータ、７・・・ボールネジ、８・・・ボ
ールネジナット、９・・・ボールネジナットフレーム、
１０゜１１・・・バネ、１２．１４・・・サポータ、１
３．１７・・・軸受、１５．１６・・・ジャバラ、１８
・・・モータベース、１９・・・カップリング。出願人代理人　　猪　　股　　　　清 −４５−。第１図馬２図

Claims

【特許請求の範囲】１、産業用ロボットの固定部を形成する本体に支承され
、作業を行なう作動アームを支持する傾動アームを前後
に傾動させる補助傾動アームにおいて、補助傾動アームの下端部に傾動アームを傾動させるモー
タを設け、モータの駆動により回転するボールネジとその回転から
ネジの長さ方向に摺動するボールネジナットをそなえ、ボールネジナットの動きを傾動フレームへ伝達するナッ
トフレームをボールネジナットと傾動アーム間に配設し
、ボールネジナットの移動範囲の両端部にそれぞれバネを
装着し、傾動アームの傾動角度の前後において、負荷ト
ルクの大きくなるところで、このバネの反発力でボール
ネジナットを支え、モータに加わる負荷トルクを小さく
したことを特徴とする産業用ロボットのアームバランス装置
。