JPS614681A - 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〕 本発明は上下方向に配置された刀イド手段に案内されて
移動可能なユニット１０ツクに、ねじ締めユニット、把
持ユニット、圧入ユニツ１〜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
記コニットブロツ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
位置で停止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
、チェーン駆動あるいはピストンシリンダ駆動のものが
ほとんどであり、これらは所望の位置で正確に位置決め
固定しようとしても、正確性及び迅速性に欠ける。。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記チェーン駆動の場合は、チェーンとスプロケットと
の間の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あった。またピストンシリンダ駆
動の場合、高速にすると、その慣性により位置決め精度
が低下し、逆に低速にすると、位置決め精度は比較的に
良くなるが、作業能率が低下する。また所定の位置で長
く停止させようとすると、別に機械的な固定手段を設け
なければ、固定作業が不安定となり、信頼性が乏しい等
の諸々の問題点がある、。

〔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
発明されたものであり、昇降駆動手段により昇降自在な
ユニットブロックをワイヤを介して緊張手段に連結し、
このユニットブロックを常時吊下げ状態に支持するよう
にしたものである。。

〔作用〕

昇降駆動手段が駆動されるど、これと同調している緊張
手段も駆動し、ユニットブロックを上昇あるいは下降さ
せる。この時、緊張手段はワイヤを緩むことなく緊張さ
けているため、ユニットブロックが所定位置で停止する
と、このユニットブロックはその位置で吊下げ状態で停
止することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づき、説
明する。

第１図は水平面上のＸ軸方向にユニット台１２を移動さ
せるＸ軸ユニツト１と、このユニット台１２に垂直に載
置されるとどもにユニットブロック２２を昇降自在にし
たＺ軸ユニット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２図及び第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、１７はＸ軸、ユニット１の駆動モー
タである。この駆動モータ１７には軸心に沿い螺条溝が
形成されたスクリューシャフト１１が回転自在に連結し
てあり、このスクリューシャフト１１にはこの駆動モー
タ１７の正逆回転により前後動を行なうスクリューガイ
ド１３が配置されている３、このスクリューガイド１３
は前記スクリューシャフト１１と平行に配置されたガイ
ド軸１５により案内されるガイドブロック１４に取付け
てあり、このガイドブロック１４にはユニット台１２が
固定されている。またガイドブロック１４には口〜う１
６が転動自在に取付けてあり、このローラ１６はスクリ
ューシャフト１１に平行に配置したＸｌ１ｌＩｌｌフレ
ーム１０の案内面１０ａを転勤して荷重を支えている。

前記ユニット台１２にはＺ軸ユニット２の７軸フレーム
２０が固定してあり、このフレーム２０には上下方向に
もう一つのスクリューシャフト２１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１〜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２２がスクリューガイド２３とガイ
ドブロック２４を介して取付けられており、このユニッ
トブロック２２は前記スクリューシャフト２１に平行に
配置された２本のガイド軸２５に案内されている。スク
リューシャフト２１の下端には従動歯車２６が固定して
あり、この歯車２６は２枚に分割されて駆動モータ２７
に取付けた主動歯車２８に噛合い、これら歯車２６．２
８間のバックラッシュが排除されている。また前記Ｚ軸
フレーム２０の上部には第３図に示すように、大径プー
リ２９ａを中心に小径プーリ２９ｂを夫々両側に一体形
成したプーリ２９が回転自在に軸支してあり、この人径
プーリ２９ａには前記ユニットブロック２２に一端が連
結された第１のワイヤ３０ａの他端が捲回可能に固定さ
れている。この大径プーリ２９ａの両側の小径プーリ２
９ｂには、夫々用２のワイヤ３０ｂの一端がこれまた捲
回、可能に固定してあり、この第１のワイヤ３０ａはユ
ニットブロック２２の上昇時に、第２のワイヤ３０ｂは
ユニットブロック２２の下降時に捲回するようにしであ
る。即ち、これら第１、第２のワイヤ３０ａ　、３０ｂ
は交互に捲回する方向に巻きつけられている。この第２
のワイヤ３０ｂの他端は前記スクリューシャフト２１に
平行に配置したピストンシリンダ３１のピストンロッド
３１ａの先端に固定したジヨイント部材３２に夫々連結
してあり、前記駆動モータ２７とピストンシリンダ３１
は常時同調するように構成されている。また３３は前記
大径プーリ２９ａ１小径プーリ２９ｂに捲回される第１
のワイヤ３０ａ、第２のワイｔ　３０ｂに弛みが生じた
時にこれらプーリ２９ａ　、　２９ｂから夫々ワイヤが
外れることがないようにするワイヤカバーである。

次にこの実施例の動作を説明づ−る。、駆動モータ２７
が回転すると、主動及び従動歯車２８．２６が回転し、
スクリューシャフト２１が回転するため、このスクリュ
ーシャフト２１に噛合っているスクリューガイド２３を
介してユニットブロック２２は上界する。この時、ピス
トンシリンダ３１が縮退するため、第２のワイヤ３０ｂ
によりプーリ２９は第２図の時計方向に回転し、第１の
ワイヤ３０ａは大径プーリ２９ａに捲回される。このＪ
：うにしてユニットブロック２２が所定位置まで上界し
、この位置で停止すると、ユニットブロック２２は第１
、第２のワイヤ３０ａ　、３０ｂで吊下げられた状態と
なり、下降が阻止される。。

次にユニットブロック２２が下降する場合は、駆動モー
タ２７の逆転と同時にピストンシリンダ３１が伸長する
ため、ユニットブロック２２は下降を開始し、プーリ２
９は反時計方向に回転し、第２のワイヤ３０ｂは小径プ
ーリ２９ｂに捲回される。

一方第１のワイＡｙ３０ａは大径プーリ２９ａから解か
れる。このような動作を繰返づことによりユニットブロ
ック２２は昇降動する。

〔発明の効果〕

以上に説明した実施例から明らかなように、本発明は、
ねじ締めユニット、把持ユニット、圧入ユニット等の作
業ユニットを固定するとともに駆動モータ２１、主動及
び従動歯車２８．２６及びスクリューシャフト２１等か
ら構成されている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２２を上下方向に配置したガイド手段
に案内されて昇降動自在に設け、このユニットブロック
２２を上方に配置されて回転自在に軸支されたプーリ２
９を介してワイヤで吊下げ状態に緊張連結し、このプー
リ２９からのワイヤを前記昇降駆動手段と同調してワイ
ヤに緊張力を与える緊張手段に連結したものである。

このため、チェーン駆動の場合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ピス
トンシリンダ駆動で高速にした場合に比べてもバランス
機構全体の慣性が小さいためにユニットブロックは慣性
力を受けることが少なくなる１、またワイＡ７でユニッ
トブロックを吊下げているため、ビス１ヘンシリンダの
作業効率が良くなる１、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、０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
は小さくてリ−み、寿命が長くなるとともに特別な位置
決め固定手段が不要となるから機械全体がコンパクトに
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。

またプーリ２９は前記ユニットブロック２２に連結され
た第１のワイヤ３０ａを固定して時計方向に回転する時
にこれを捲回する大径プーリ２９ａと、前記緊張手段に
連結された第２のワイＡ７３０ｂを反時計方向に回転す
る時にこれを捲回する小径プーリ２９ｂとから一体に構
成されているから緊張手段を構成するピストンシリンダ
のストロークがユニットブロックの昇降距離に比べて短
縮されるとともに機械の高さも低くなる。

更に、緊張手段はピストンシリンダ機構であるからユニ
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（プなので比較的簡単に行なえる等の顕著な効
果が得られる１゜

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は産業用
ロボットの全体外観図、第２図は要部拡大断正面図、第
３図は第２図の断側面図である。 ２はＺ軸ユニット、　１０はＸ軸フレーム、１１はスク
リューシャフト、 １２はユニット台、　　１３はスクリューガイド、１７
は駆動モータ、 ２０はＺ軸フレーム、　２１はスクリューシャツ１〜．
２２はユニットブロック、 ２３はスクリューガイド、 ２４はガイドブロック、２５はガイド軸、２６は従＠歯
車、　　　２７は駆動モータ、２８は主動歯車、　　　
２９はプーリ、２９ａは大径プーリ、　２９１）は小径
プーリ、３０ａは第１のワイＶ、３０１）は第２のワイ
ヤ、３１はピストンシリンダ、 ３１ａはピストンロット、 ３２はジヨイント部材 ３３はワイヤカバー、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上下方向に配置したガイド手段に案内されるととも
   に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２２と、 このユニットブロック２２に連結されるとともに上方に
   配置されて回転自在に軸支されたプーリ２９を介して吊
   下げ状態に緊張するワイヤと、 このプーリ２９からのワイヤを連結して前記昇降駆動手
   段と同調してワイヤに緊張力を与える緊張手段 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）プーリは前記ユニットブロック２２に連結された第
   １のワイヤ３０ａを固定してこれを捲回する大径プーリ
   ２９ａと、 前記緊張手段に連結された第２のワイヤ ３０ｂを捲回する小径プーリ２９ｂ、 とから一体に構成されていることを特徴と する特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボットの昇降
   バランス装置。 ３）緊張手段はピストンシリンダ３１であることを特徴
   とする特許請求の範囲第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。