KR19980050504A - Balance of Articulated Robot - Google Patents
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Abstract
본 고안은 다관절로보트의 발란서에 관한 것으로, 로보트의 아암베이스(1)에 발란서(2)가 설치되어, 이 발란서(2)의 스프링(3)을 압축하기 위한 피스톤로드(4)에는 케이블(5)이 연결되고, 이 케이블(5)은 아암베이스(1)에 설치된 케이블누름핀(6)일 지나 하부아암(7) 하단과 연결되어 상기 하부아암(7)의 회동에 따라 상기 케이블(5)이 당겨질 수 있도록 되어 있으며, 상기 케이블누름핀(6)은 아암베이스(1)에 설치된 지지브라켓(8)의 장공(9)을 따라 이동될 수 있도록 설치된 한편, 상기 지지브라켓(8)에는 하부아암(7)의 회동에 따라 상기 누름핀(6)을 이동시켜 케이블(5)의 장력을 조절할 수 있도록 된 조절수단(10)이 설치된 구조로 되어, 하부아암의 작동에 따라 변동되는 부하와 하중에 의한 변동토오크에 맞춰 상기 토오크를 감쇄시키도록 된 스프링의 감쇄토오크를 적절히 변화시켜줌으로써, 감속기 및 모우터에 작용하는 토오크를 일정하게하여 유지하여 로보트 구동에 사용되는 구동모우터의 부하를 최소화할 수 있고 적은 용량의 모우터로도 원하는 구동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.The present invention relates to a balancer of an articulated robot, wherein a balancer (2) is installed in the arm base (1) of the robot, and a piston rod (4) for compressing the spring (3) of the balancer (2) The cable 5 is connected to the cable 5, and the cable 5 is connected to the lower end of the lower arm 7 after passing through the cable push pin 6 installed in the arm base 1, The cable 5 is pulled out, and the cable push pin 6 is installed to be moved along the long hole 9 of the support bracket 8 installed in the arm base 1, while the support bracket 8 ) Is configured to adjust the tension of the cable (5) by moving the push pin (6) in accordance with the rotation of the lower arm (7) is a structure that is changed according to the operation of the lower arm Attenuation torque of spring designed to attenuate the torque according to the load and the variable torque By giving to appropriately change to minimize the load of the driving Motor used in robotic drive kept by a constant torque applied to the speed reducer and the Motor and it is possible also to obtain the desired driving force in Motor small capacity.
Description
본 발명은 다관절 로보트에 관한 것으로, 특히 로보트의 각 아암에 걸리는 부하를 최소화하기 위해 설치되는 다관절 로보트의 발란서에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-joint robot, and more particularly to a balancer of a multi-joint robot that is installed to minimize the load on each arm of the robot.
일반적으로 제품의 생산등에 사용되는 산업용 로보트는 원하는 대로 정확한 동작이 이루어지게 하기 위해, 여러개의 관절이 연결된 다관절 동작이 이루어져 작업을 수행하도록 되어 있는 데, 다관절 동작이 이루어지면서 최선단에서 목적으로 하는 동작이 정확하게 실행되도록 하기 위해서 하나의 동력원이 아닌 다수개의 모우터가 별도로 각각의 관절축에 사용된다.In general, industrial robots used in the production of products are designed to carry out work by connecting multiple joints in order to achieve accurate movements as desired. In order to ensure the correct operation is performed, a plurality of motors are used separately for each joint axis instead of one power source.
상기한 다관절 로보트는 그 전체적인 형상이 통상 하부아암과 상부아암이 직각형태를 이루고 각 관절을 연결하는 결합부분에 힌지점을 이루어 관절되도록 구성되어 있다.The articulated robot is generally configured such that the overall shape is articulated by forming a hinge point at a coupling portion connecting the respective joints to form a right angle with the lower arm and the upper arm.
그러므로 하부아암과 상부아암이 하부아암의 회전 중심에서 길게 뻗어나간 상태에서 로보트가 공작물을 파지하는 등의 동작이 이루어지게 되면 아암 자체의 무게와 공작물의 중량이 한꺼번에 로보트의 전방으로 쏠리게 된다.Therefore, when the lower arm and the upper arm extend from the center of rotation of the lower arm, the robot grasps the workpiece and the like, and the weight of the arm itself and the weight of the workpiece are oriented at the front of the robot at once.
따라서 상기 중량에 대응하여 로보트의 하부아암축을 회동시켜 원상태로 복귀시키려면 관련 모우터가 이러한 과부하를 부담해야 하므로 전력손실은 물론 모우터가 손상되는 우려성도 내재해 있는 것이다.Therefore, in order to rotate the lower arm shaft of the robot to its original state in response to the weight, the related motor must bear such an overload, and thus there is a concern that the motor is damaged as well as power loss.
따라서 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위하여 통상 로보트에는 아암이 전방으로 뻗어나가 공작물을 파지한 후 복귀하고자 할때 관련 모우터의 부하를 최소화할 수 있도록 발란서가 장착되어 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the robot is usually equipped with a balancer so as to minimize the load of the related motor when the arm extends forward to return after grasping the workpiece.
도 4은 종래의 발란서를 도시한 개략적인 단면도로서, 하부아암(102)의 측면과 하부아암(102)이 설치되는 아암베이스(101)의 일측에 각각 발란서 실린더(103)의 양단이 부설되고, 상기 실린더(103)의 내부에는 스프링(도시되지 않음)이 탄설되어 상기 실린더(103)의 인장에 따라 스프링이 압축되는 구조로 되어 있다.4 is a schematic cross-sectional view showing a conventional balancer, wherein both ends of the balance cylinder 103 are attached to one side of the lower arm 102 and the arm base 101 on which the lower arm 102 is installed. A spring (not shown) is installed inside the cylinder 103 to compress the spring according to the tension of the cylinder 103.
따라서 도 5에서 보는 바와 같이 하부아암(102)의 아암드라이브유닛(104) 힌지점으로부터 약간 벗어난 상단부위에 상기 발란서실린더(103)의 일단이 부설되어 있어서 로보트의 하부아암(102)이 전방 또는 후방으로 회전하게 되면 아암드라이브유닛(104)의 힌지점과 발란스실린더(103)의 각각에 대한 회전중심부의 차이에 따른 거리 변화에 의해 상기 실린더(103)가 인장하게 되고, 상기 실린더(103) 내부의 스프링이 실린더(103)의 인장에 따라 압축되게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 5, one end of the balance cylinder 103 is disposed at an upper end portion slightly deviated from the hinge point of the arm drive unit 104 of the lower arm 102 so that the lower arm 102 of the robot is moved forward or backward. When rotated backward, the cylinder 103 is tensioned by a distance change according to the difference between the hinge point of the arm drive unit 104 and the center of rotation for each of the balance cylinders 103, and inside the cylinder 103. The spring of is compressed according to the tension of the cylinder 103.
이 상태에서 상기 로보트의 상부아암(105)이 공작물을 파지한 후 원상태로 복귀하고자 할 때는 관련 구동모터의 구동력 뿐아니라 상기 스프링의 탄성복원력이 작용하여 구동모터에 가해지는 과중한 하중을 보상할 수 있게 되는 것이다.In this state, when the upper arm 105 of the robot is to return to the original state after holding the workpiece, not only the driving force of the associated driving motor but also the elastic restoring force of the spring are applied to compensate for the heavy load applied to the driving motor. Will be.
즉 발란서는 하부아암의 회전과 반대방향의 힘을 작용함으로써, 부가중량과 로보트아암의 무게에 의하여 하부아암축에 작용하는 중력힘을 상쇄하여 보상하는 역할을 하게 되는 것이다.In other words, the balancer acts as a force in the opposite direction to the rotation of the lower arm, thereby to compensate for the gravity force acting on the lower arm axis by the additional weight and the weight of the robot arm.
여기서 중력힘에 의한 하부아암의 회전중심축에 작용하는 중력토오크는 하부아암의 회전각의 증가에 비례하여 커지고, 스프링에 의하여 작용하는 토오크도 초기의 발란서 길이 변화량에 비례하여 커지게 된다.Here, the gravity torque acting on the central axis of rotation of the lower arm by gravity force increases in proportion to the increase in the rotation angle of the lower arm, and the torque acting by the spring also increases in proportion to the initial balance length change.
따라서 실제 감속기와 모타에 작용하는 토오크는 중력토오크와 스프링 토오크의 합이므로 이 값이 작을수록 모타의 과다부하에 의한 발열량이 작아짐과 동시에 빠른 작동속도를 얻을 수 있다.Therefore, the torque acting on the actual reducer and the motor is the sum of the gravity torque and the spring torque, so the smaller this value, the smaller the amount of heat generated by the overload of the motor and the faster the operating speed can be obtained.
그런데 언급한 바와 같은 종래의 발란서구조로는 도 6에서와 같이, 하부아암의 회전 각도에 따른 스프링 변화량이 거의 일정한 비율로 변함에 따라, 하부아암에 걸리는 중력토오크와 스프링 토오크의 합인 합성토오크의 값이 일정하게 유지되지 않는 다는 문제점이 있었다. 따라서 변동량 만큼의 토오크가 구동모터에 과부하로 작용하여 고장이나 수명단축의 원인이 되며, 상기 부하를 고려해 큰 마력의 모터를 사용해야 하므로 원가상승의 원인이 되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.However, as mentioned in the conventional balancer structure, as shown in FIG. 6, as the amount of spring change according to the rotation angle of the lower arm changes at a substantially constant ratio, the value of the combined torque which is the sum of the gravity torque and the spring torque applied to the lower arm There was a problem that this was not kept constant. Therefore, the torque as much as the fluctuation acts as an overload to the driving motor, causing a failure or shortening of the life, and a problem of causing a cost increase occurs because a large horsepower motor must be used in consideration of the load.
이에 본 발명은 상기한 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다관절로보트의 각 아암이 회동됨에 따라 구동모터에 걸리는 부하를 적절히 보상될 수 있도록 한 다관절 로보트의 발란서를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a balancer for an articulated robot that can properly compensate for a load on a driving motor as each arm of the articulated robot is rotated. .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로보트의 아암베이스에 발란서가 설치되어, 이 발란서의 스프링을 압축하기 위한 피스톤로드에는 케이블이 연결되고, 이 케이블은 아암베이스에 설치된 케이블누름핀일 지나 하부아암 하단과 연결되어 상기 하부아암의 회동에 따라 상기 케이블이 당겨질 수 있도록 되어 있으며, 상기 케이블누름핀은 아암베이스에 설치된 지지브라켓의 장공을 따라 이동될 수 있도록 설치된 한편, 상기 지지브라켓에는 하부아암의 회동에 따라 상기 누름핀을 이동시켜 케이블의 장력을 조절할 수 있도록 된 조절수단이 설치된 구조로 되어 있다.In the present invention for achieving the above object, a balancer is installed in the arm base of the robot, a cable is connected to the piston rod for compressing the spring of the balancer, the cable is a cable push pin installed in the arm base It is connected to the lower end of the lower arm so that the cable can be pulled in accordance with the rotation of the lower arm, the cable push pin is installed to be moved along the long hole of the support bracket installed on the arm base, while the lower support bracket According to the rotation of the arm is moved to the pressing pin to adjust the tension of the cable is installed structure.
여기서 상기 조절수단은 지지브라켓의 장공을 따라 케이블누름핀을 이동시킬 수 있도록 된 회동캠과, 이 회동캠을 하부아암의 회동에 따라 회전시킬 수 있도록 된 구동장치로 구성되어 있다.Here, the adjusting means is composed of a rotating cam that can move the cable pressing pin along the long hole of the support bracket, and a driving device that can rotate the rotating cam according to the rotation of the lower arm.
여기서 상기 구동장치는 하부아암의 회전축에 스프로킷이 고정설치되고, 상기 회동캠의 회전축에 스프로킷이 고정설치되어 체인으로 연결된 구조로 되어 있다.Here, the drive device has a structure in which the sprocket is fixed to the rotary shaft of the lower arm, and the sprocket is fixed to the rotary shaft of the pivoting cam and connected to the chain.
이에 따라 로보트의 자세에 따라 발란서의 스프링 변형량을 변경시킴으로써, 아암에 작용하는 부하와 자중에 따른 중력토오크를 상기 스프링 발란서로 상쇄시킬 수 있게 되어 로보트 구동에 사용되는 구동모우터의 부하를 최소화할 수 있고 적은 용량의 모우터로도 원하는 구동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.Accordingly, by changing the spring deformation of the balancer according to the robot's posture, the load applied to the arm and the gravity torque according to its own weight can be offset by the spring balancer, thereby minimizing the load of the driving motor used to drive the robot. It is possible to obtain the desired driving force with a small and small capacity motor.
도 1은 본 발명에 따른 다관절 로보트의 발란서를 개략적으로 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a balancer of the articulated robot according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 발란서의 작동상태를 도시한 개략도,2 is a schematic diagram showing an operating state of a balancer according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따라 하부아암에 작용하는 중력토오크 선도,3 is a gravity torque diagram acting on the lower arm in accordance with the present invention;
도 4은 종래기술에 따른 다관절 로보트의 발란서를 개략적으로 도시한 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a balancer of the articulated robot according to the prior art,
도 5는 종래기술에 따른 발란서의 작동상태를 도시한 개략도,5 is a schematic diagram showing an operating state of a balancer according to the prior art,
도 6는 종래기술에 따라 하부아암에 작용하는 중력토오크 선도이다.6 is a gravity torque diagram acting on the lower arm according to the prior art.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1 : 아암베이스 2 : 발란서1: arm base 2: balancer
3 : 스프링 4 : 피스톤로드3: spring 4: piston rod
5 : 케이블 6 : 케이블누름핀5: Cable 6: Cable Push Pin
7 : 하부아암 8 : 지지브라켓7: lower arm 8: support bracket
9 : 장공 10: 조절수단9: long hole 10: adjusting means
11: 회동캠 12: 구동장치11: Rotating Cam 12: Drive
13: 스프로킷 14: 체인13: sprocket 14: chain
이하 본 발명을 첨부한 예시 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 다관절 로보트의 발란서를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발란서의 작동상태를 도시한 개략도인 바, 즉 로보트의 아암베이스(1)에 발란서(2)가 설치되어, 이 발란서(2)의 스프링(3)을 압축하기 위한 피스톤로드(4)에는 케이블(5)이 연결되고, 이 케이블(5)은 아암베이스(1)에 설치된 케이블누름핀(6)을 지나 하부아암(7) 하단과 연결되어 상기 하부아암(7)의 회동에 따라 상기 케이블(5)이 당겨질 수 있도록 되어 있으며, 상기 케이블누름핀(6)은 아암베이스(1)에 설치된 지지브라켓(8)의 장공(9)을 따라 이동될 수 있도록 설치된 한편, 상기 지지브라켓(8)에는 하부아암(7)의 회동에 따라 상기 누름핀(6)을 이동시켜 케이블(5)의 장력을 조절할 수 있도록 된 조절수단(10)이 설치된 구조로 되어 있다.1 is a cross-sectional view schematically showing the balancer of the articulated robot according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing the operating state of the balancer according to the present invention, that is, the balancer on the arm base (1) of the robot (2) is installed, a cable (5) is connected to the piston rod (4) for compressing the spring (3) of the balancer (2), and the cable (5) is a cable installed in the arm base (1) It is connected to the lower end of the lower arm (7) through the push pin (6) so that the cable (5) can be pulled in accordance with the rotation of the lower arm (7), the cable push pin (6) is the arm base (1) While being installed to move along the long hole (9) of the support bracket (8) installed in the), the support bracket (8) by moving the push pin (6) in accordance with the rotation of the lower arm (7) cable (5) The control means 10 to adjust the tension of the) is installed structure.
여기서 상기 조절수단(10)은 지지브라켓(8)의 장공(9)을 따라 케이블누름핀(6)을 이동시킬 수 있도록 된 회동캠(11)과, 이 회동캠(11)을 하부아암(7)의 회동에 따라 회전시킬 수 있도록 된 구동장치(12)로 구성되어 있다.Here, the adjusting means 10 is a rotating cam (11) to move the cable pressing pin (6) along the long hole (9) of the support bracket (8), and the rotating cam (11) lower arm (7) It is composed of a drive device 12 that can be rotated in accordance with the rotation.
여기서 상기 구동장치(12)는 하부아암(7)의 회전축에 스프로킷(13)이 고정설치되고, 상기 회동캠(11)의 회전축에 스프로킷(13)이 고정설치되어 체인(14)으로 연결된 구조로 되어 있다.Here, the drive device 12 has a structure in which the sprocket 13 is fixed to the rotary shaft of the lower arm 7, and the sprocket 13 is fixed to the rotary shaft of the pivoting cam 11 and connected to the chain 14. It is.
한편, 상기 회동캠(11)의 형상은 아암의 회전각도에 따라 케이블누름핀(6)을 이동시키는 길이의 정도를 변화시킬 수 있도록 형성되어 있어서, 발란서(2)의 스프링(3)을 당겨주는 케이블(5)의 장력을 조절할 수 있다.On the other hand, the shape of the rotating cam 11 is formed so as to change the degree of the length to move the cable pressing pin 6 in accordance with the rotation angle of the arm, pull the spring (3) of the balancer (2) Note can adjust the tension of the cable (5).
따라서 수직아암(7)의 회동각도나 하중이 커져 중력토오크가 커진 경우에는 상기 토오크에 맞춰 발란서(2)의 스프링토오크 또한 크게하도록 하여 항상 상기 하부아암(7)에 걸리는 중력토오크가 발란서(2)에 의해 일정한 값으로 상쇄될 수 있도록하여 감속기나 모우터에 걸리는 부하를 경감할 수 있게 되는 것이다.Therefore, when the rotational angle or load of the vertical arm 7 increases, the gravity torque increases, so that the spring torque of the balancer 2 also increases in accordance with the torque so that the gravity torque that is always applied to the lower arm 7 is balanced. It can be offset by a certain value by 2) to reduce the load on the reducer or motor.
이하 본 고안에 따른 다관절 로보트의 발란서에 대한 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects on the balancer of the articulated robot according to the present invention will be described.
먼저 로보트의 다관절 동작으로 최선단에서 목적으로 하는 동작이 이루어질 수 있도록 하부아암(7)이 회전축을 중심으로 회동하게 되면 상기 하부아암(7)의 선단에 연결되어 있는 케이블(5)이 당겨지게 되고, 따라서 상기 케이블(5)과 연결되어 있는 발란서(2)의 피스톤로드(4)가 당겨지면서 발란서(2) 내의 스프링(3)을 압축시켜주게 된다.First, when the lower arm 7 is rotated about the rotational axis so that the intended operation can be made at the most end by the articulated motion of the robot, the cable 5 connected to the tip of the lower arm 7 is pulled out. Accordingly, the piston rod 4 of the balancer 2 connected to the cable 5 is pulled to compress the spring 3 in the balancer 2.
따라서 상기 스프링(3)의 탄성복원력 만큼 상기 하부아암(7)을 원위치로 회동시키기 위한 모우터의 부하가 경감되게 되는 것이다.Therefore, the load of the motor for rotating the lower arm 7 to the original position by the elastic restoring force of the spring 3 is reduced.
즉, 하부아암(7)이 회동되어 로보트의 선단부에 물건 등을 파지한 후 다시 원위치로 하부아암(7)을 회동시키기 위해서는 상기 하부아암(7)과 물건에 걸리는 중력에 의해 구동모우터에는 부하가 가중되게 되는 바, 언급한 바와 같이 하부아암(7)이 회동하면서 발란서(2)의 스프링(3)을 당김으로써, 스프링(3)에 발생한 탄성복원력에 의해 그만큼 모우터의 부하가 경감되게 되는 것이다.That is, the lower arm 7 is rotated to hold an object at the tip of the robot, and then to rotate the lower arm 7 back to its original position, a load is applied to the driving motor by gravity applied to the lower arm 7 and the object. As mentioned above, by pulling the spring 3 of the balancer 2 while the lower arm 7 rotates, the load of the motor is reduced by the elastic restoring force generated in the spring 3 as mentioned above. Will be.
여기서 상기 발란서(2)의 스프링(3)을 당겨주기 위해 하부아암(7)과 피스톤로드(4)에 연결되어 있는 케이블(5)은 그 중간에 설치된 케이블누름핀(6)에 의해 눌려 지지되어 있어서, 상기 누름핀(6)을 움직이는 회동캠(11)의 형상에 따라 케이블(5)의 장력을 조절함으로써, 하부아암(7)의 회동에 따라 비선형적으로 변하는 중력토오크에 맞춰 상기 스프링(3)에 의한 보상토오크를 비선형적으로 변화시켜 항상 일정한 값으로 상쇄시킬 수 있게 되는 것이다.The cable (5) connected to the lower arm (7) and the piston rod (4) to pull the spring (3) of the balancer (2) is pressed by the cable push pin (6) installed in the middle By adjusting the tension of the cable (5) in accordance with the shape of the rotary cam (11) for moving the push pin (6), according to the gravity torque that changes non-linearly according to the rotation of the lower arm (7) By compensating the torque by 3) nonlinearly, it can always be offset to a certain value.
즉, 상기 케이블누름핀(6)이 지지되어 있는 지지브라켓(8)에는 상기 누름핀(6)이 이동될 수 있도록 장공(9)이 형성되어 있고, 상기 누름핀(6)을 눌러 장공(9)을 따라 이동시키기 위한 회동캠(11)이 설치되어 있는 바, 상기 회동캠(11)이 회동하게 되면 캠(11)의 곡면형상에 따라 누름핀(6)이 장공(9) 사이를 이동하게 되고, 따라서 누름핀(6)에 지지되어 있는 케이블(5)을 누름핀(6)의 이동량만큼 눌러줌으로써, 스프링(3)의 장력을 변화시켜주게 된다.That is, a long hole 9 is formed in the support bracket 8 on which the cable push pin 6 is supported so that the push pin 6 can be moved, and the push pin 6 is pressed to press the long hole 9. Rotating cam 11 is installed to move along the bar, and when the rotating cam 11 is rotated, the push pin 6 moves between the long holes 9 according to the curved shape of the cam 11. Therefore, the tension of the spring 3 is changed by pressing the cable 5 supported by the push pin 6 by the amount of movement of the push pin 6.
여기서 상기 회동캠(11)을 회전시키기 위한 구동장치(12)를 살펴보면 상기 하부아암(7)의 회전축과 상기 지지부라켓(8)에 설치되어 있는 회동캠(11)의 회전축에는 각각 스프로킷(13)이 고정설치되고 서로 체인(14)으로 연결되어 있어서, 상기 하부아암(7)이 회동하게 되면 체인(14)으로 연결된 회동축의 스프로킷(13)이 회전하게 되고, 따라서 상기 스프로킷(13)이 고정설치되어 있는 회동캠(11)이 지지브라켓(8)에 대해 회동되게 된다.Here, referring to the driving device 12 for rotating the pivoting cam 11, the sprocket 13 is respectively disposed on the rotational shaft of the lower arm 7 and the rotational shaft of the rotational cam 11 installed on the support part rack 8. This fixed installation is connected to each other by the chain 14, when the lower arm 7 is rotated, the sprocket 13 of the rotation shaft connected to the chain 14 is rotated, so that the sprocket 13 is fixed Rotating cam 11 is installed is rotated with respect to the support bracket (8).
이와 같이 하부아암(7)이 회동함에 따라 연동되어 회동되는 회동캠(11)으로 케이블(5)의 당김량을 조절하여 발란서(2)내의 스프링(3)의 변화량에 따른 스프링장력을 변화시켜 줌으로써, 하부아암(7)의 회동각도에 따라 비선형적으로 변화하는 중력토오크를 적절히 감쇄시켜 줄 수 있게 되는 것이다.As the lower arm 7 rotates as described above, the tension of the cable 5 is adjusted by the rotation cam 11 which is interlocked and rotated to change the spring tension according to the change amount of the spring 3 in the balancer 2. By virtue of this, the gravity torque which changes nonlinearly according to the rotation angle of the lower arm 7 can be attenuated appropriately.
도 3은 상기와 같은 중력토오크와 스프링토오크의 변화량에 따른 감쇄토오크를 보여주는 선도로써, 하부아암(7)의 회동각도가 크게 되면 회동캠(11)에 의해 당겨지는 스프링(3)의 길이 또한 변화하여 스프링토오크를 변화시켜줌에 따라 하부아암(7)의 회동각도에 관계없이 항상 일정한 합성토오크를 얻을 수 있고 따라서 모우터 및 감속기에 걸리는 부하를 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다.3 is a diagram showing the attenuation torque according to the change amount of the gravity torque and the spring torque as described above, the length of the spring (3) pulled by the rotation cam 11 also changes when the lower angle of rotation of the lower arm (7) By changing the spring torque, it is possible to obtain a constant synthetic torque at all times regardless of the rotation angle of the lower arm 7, and thus to maintain a constant load on the motor and the reducer.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다관절 로보트의 발란서에 의하면, 하부아암의 작동에 따라 변동되는 부하와 하중에 의한 변동토오크에 맞춰 상기 토오크를 감쇄시키도록 된 스프링의 감쇄토오크를 적절히 변화시켜줌으로써, 감속기 및 모우터에 작용하는 토오크를 일정하게하여 유지하여 로보트 구동에 사용되는 구동모우터의 부하를 최소화할 수 있고 적은 용량의 모우터로도 원하는 구동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the balancer of the articulated robot according to the present invention, the attenuation torque of the spring to attenuate the torque in accordance with the load and the fluctuating torque caused by the operation of the lower arm is appropriately changed. By keeping the torque acting on the speed reducer and the motor constant, the load of the driving motor used for the robot driving can be minimized, and the desired driving force can be obtained even with a small capacity motor.
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