JPS61131894A - 産業用ロボツトの昇降バランス装置 - 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〕 本発明はフレームの上下方向に沿い配置されたガイド手
段に案内されて移動可能なユニットブロックに、ねじ締
めユニット、把持ユニット、圧入ユニット等の作業ユニ
ットを固定して所望の作業をおこなわす産業用ロボット
において、前記ユニットブロックを上下方向の所望の位
置で正確かつ迅速に停止固定するための昇降バランス装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、このようにユニットブロックを上下方向の所望の
位置へ移動させる装置が種々開発されている。しかしな
がら一般に使用されているものはその駆動方式が例えば
、スクリュウシャフトを回転させ、これに噛合うスクリ
ュウカイトを固定したユニットブロックを移動させるよ
うにしたものであり、これはユニットブロックを移動さ
せることはできるが、駆動を停止すると、このユニット
ブロックは自重により下降するため、最近では、この駆
動方式において、ユニットブロック等の自重を支えるた
めにピストンシリンダ等の別の駆動源を配置し、ユニッ
トブロックをワイヤで吊下げてこのワイヤを前記ピスト
ンシリンダのピストンロッドに連結したものがある。ま
た前記ワイヤに代えて、チェーンを使用しているものも
おる。

〔発明か解決しようとする問題点） このように、ユニットブロック等の自車を支えるために
前記のようにワイヤで吊下げる装置を別に配置したもの
は、このワイヤが伸びたり、ユニットブロックやビス１
〜ンシリンダとワイヤとの連結部の処理が難しく、組立
て作業に時間がかかる。またこのワイヤに代えて、チェ
ーンを使用したものは、チェーンとスプロケットとの間
にガタッキや遊びがあるため、所望の位置での正確な位
置決めが不可能でり、位置決め精度が悪く、信頼性が乏
しい。更に、これらは上方にプーリやスプロケットを配
置してユニットブロックを吊下げる構成であるため、機
械の背丈が必要以上に高くなる等の諸々の問題点が必る
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し、構造簡単かつ位置決め精
度の高い昇降バランス装置を提供することを目的として
発明されたものでおり、フレーム１１に取付けられた昇
降駆動手段に作用されるとともにこのフレーム１１の上
下方向に沿い配置したガイド手段に沿って昇降動するユ
ニットブロック１３に、前記ガイド手段と平行でかつ伸
縮自在なピストンシリンダ３０を固定したものである。

〔作用〕

昇降駆動手段が駆動されると、これと同調するとともに
あらかじめユニットブロック等の自重を支えるよう調整
されたピストンシリンダ３０が直ちに働き、ユニットブ
ロック１３は前記昇降駆動手段に作用されて上昇おるい
は下降移動動作する。このように移動して、ユニットブ
ロック１３が所定位置で停止すると、このユニットブロ
ック１３はその位置でビス１ヘンシリンダ３００作用を
受けて下降か阻止されて停止することが可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づき、説
明する。

第５図は水平面上のＸ軸方向にユニツ１一台１０を移動
させるＸ軸ユニツト１と、このユニット台１０に垂直に
載置されるとともにユニットブロック１３を昇降自在に
したＸ軸ユニツト２とから構成された産業用ロボット本
体の外観図である。

第１図乃至第３図は、この産業用ロボット本体の要部を
示す断面図であり、１１はＺ＠ユニット２のフレームで
ある。このフレーム１１は前記ユニット台１０に固定し
てあり、このフレーム１１には上下方向にスクリューシ
ャフト１２が回転自在に支持されている。これにはねじ
締めユニット、把持ユニット、圧入ユニット等の作業ユ
ニット（図示せず）を固定するユニットブロック１３を
構成するカイトブロック１５がスクリューガイド１４を
介して取付けられてあり、このユニットブロック１３は
第２図に示ずよう辷、前記スクリューシャフト１２に平
行に配置されかつ前記フレーム１１に沿い固定された２
本のガイドレール１６に案内されている。スクリューシ
ャフト１２の上端には従動プーリ２２が固定してあり、
このプーリ２２は駆動モータ２０に取付けた主動プーリ
２１との間をベルト２３を介して連結されている。

また前記フレーム１１の後部には第１図及び第３図に示
すように、ピストンシリンダ３０が配置してあり、この
ピストンシリンダ３０はピストンロッド３０ａが前後に
突出した両ロンドシリンダである。このピストンロッド
３０ａの両端は前記フレーム１１の上下に固定されたブ
ラケット３１に取付けられている。前記ピストンシリン
ダ３０には支持部材３２と連結部材３３とを介して前記
ガイドブロック１３の端部が固定されている。前記フレ
ーム１１には前記ガイド・ブロック１５の端部が通過す
る長溝１１ａが形成されている。

次にこの実施例の動作を説明する。駆動モータ２Ｇが回
転すると、主動及び従動プーリ２１．２２が回転し、ス
クリューシャフト１２が共に回転するため、このスクリ
ューシャフト１２に噛合っているスクリューガイド１４
及びガイドブロック１５を介してユニットブロック１３
は上昇する。この時、ピストンシリンダ３０はピストン
ロッド３０ａに沿い上昇する。このようにして、ユニッ
トブロック１３が所定位置まで上昇し、この位置で停止
すると、ユニットブロック１３はピストンシリンダ３０
の作用を受けて下降が阻止される。

次にユニットブロック１３が下降する場合は、駆動モー
タ２０の逆転と同時にピストンシリンダ３０が下降する
ため、ユニットブロック１３は下降を開始する。このよ
うな動作を繰返すことによりユニットブロック１３は昇
降動する。

また、第４図は本発明の他の実施例であり、前記実施例
のピストンシリンダ３０の両ロンドシリンダに代え、こ
れを片ロッドシリンダとし、このピストンシリンダ３０
のピストンロッド３０ａを支持部材３２を介して一端が
ユニットブロック１３のガイドブロック１５に固定され
た連結部材３３に固定したものでおる。またこのガイド
ブロック１５の端部は前記実施例と同様にフレーム１１
に形成された長溝１１ａを貫通している。この実施例は
前記実施例に対してＸ軸ユニット２の有効移動距離が−
短くなるが、前記実施例と同様の作用を有するものでお
る。

〔発明の効果〕

以上説明した実施例から明らかなように、本発明はフレ
ーム１１に取付けられた駆動モータ２０、主動及び従動
プーリ２１．２２及びスクリューシャフト１２等から構
成されている昇降駆動手段に作用されて前記フレーム１
１に沿い配置したガイドレール１６等のガイド手段に沿
って昇降動するとともにねじ締めユニット、把持ユニッ
ト、圧入ユニット等の作業ユニットを固定するユニット
ブロック１３に、前記ガイド手段と平行でかつ伸縮自在
なピストンシリンダ３０を固定したものでおる。

このため、ユニットブロックをワイヤで吊下げたものや
チェーンで吊下げたものに比べて停止位置のばらつきが
なくなり、位置決め精度が向上するとともに作業能率が
向上する。またピストンシリンダでユニットブロックを
常時支持しているため、動作が正確で、寿命が長く、信
頼性が高い。更にユニットブロックの昇降動作のバラン
スを取ることにより、負荷が軽減されるから昇降駆動手
段に無理が生じることがなく、モータの出力は小さくて
すみ、寿命が長くなる。

しかもバランスを取ることにより、作業に応じた加減速
を得ることが可能となり、昇降動作のスピードが向上す
る。

また、ピストンシリンダは両ロンドシリンダで必るので
、ピストンシリンダを案内するためのガイド部材が不要
となり、構造が比較的簡単になる。更に、両ロンドシリ
ンダに代えて片ロッドシリンダを用いた場合は、ユニッ
トブロックの移動距離が比較的短いものに最適である。

その上、バランス装置の駆動手段はピストンシリンダ機
構でおるからユニットブロックのバランスの調整がこの
ピストンシリンダ機構に作用する圧空気あるいは油圧等
の流体の圧力を調整するだけなので比較的簡単に行なえ
る等の顕著な効果がｊｑられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
一実施例を示す要部断面正面図、第２図は第１図の要部
断面左側面図、第３図は第　１図の要部拡大断面平面図
、第４図は本発明の他の実施例を示す要部断面正面図、
第５図は産業用ロボッ［−の全体外観図である。 １はＸ軸ユニット、　２はＺ軸ユニット、１０はユニッ
ト台、　　１１はフレーム、１１ａは長溝、　　　　１
２はスクリューシャフト、１３はユニットブロック、 １４はスクリューガイド、 １５はガイドブロック、１６はガイドレール、２０は駆
動モータ、　　２１主動プーリ、２２は従動プーリ、　
　２３はベルト、３０はピストンシリンダ、 ３０ａはピストンロンド、 ３１はブラケット、　　３２は支持部材、３３は連結部
材、 特許出願人　　　　　　日東精工株式会社第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）フレーム１１の上下方向に沿い配置したガイド手段
   に案内されるとともにこのフレーム１１に取付けられた
   昇降駆動手段に作用されて昇降動するユニットブロック
   １３と、 このユニットブロック１３に固定されるとともに前記ガ
   イド手段に平行に配置されて伸縮自在なピストンシリン
   ダ３０、 とから構成したことを特徴とする産業用ロ ボットの昇降バランス装置。 ２）ピストンシリンダは両ロッドシリンダであることを
   特徴とする請求の範囲第１項記載の産業用ロボットの昇
   降バランス装置。 ３）ピストンシリンダは片ロッドシリンダであることを
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の産業用ロボット
   の昇降バランス装置。