JPH01109088A - Industrial robot - Google Patents
Industrial robotInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、多関節ロボットのティーチング操作の操作性
を向上させることができる工業用ロボット？ご関する。Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention relates to an industrial robot that can improve the operability of teaching operations of an articulated robot. I am concerned.
「従来の技術」
工業用の多関節ロボットには、いわゆるティーチング、
プレイバック操作時における作業者の負担を軽減するた
めのバランス機構が設けられている。"Conventional technology" Industrial articulated robots require so-called teaching,
A balance mechanism is provided to reduce the burden on the operator during playback operations.
第３図及び第４図は、このバランス機構を有する工業用
ロボットの一従来例を示すもので、前記バランス機構は
、駆動装置、制御装置等が内蔵されるとともに装置全体
を支えろベース（ボックス）ｌ上に水平面内で回動する
ターンテーブル２を設け、このターンテーブル２に支点
（軸）３を設け、この支点３に支柱４の下端部を垂直面
内で回動自在に支持させ、この支柱４の上端部に設けた
支持軸５に、先端に手首機構６を介してグリップ、塗装
ガン等の作業具７を有するアーム８の基端部を垂直面内
で回動自在に連結し、さらに、前記ターンテーブル２の
上面に設けたブラケット９に連結ビンＩＯを設けると共
に支柱４の上部に連結ピン１１を設け、これら連結ピン
１０．１１間に引っ張りばね１２を設けた構成となって
いる。Fig. 3 and Fig. 4 show a conventional example of an industrial robot having this balance mechanism. ) A turntable 2 that rotates in a horizontal plane is provided on the turntable 2, a fulcrum (shaft) 3 is provided on the turntable 2, and the lower end of a column 4 is supported on the fulcrum 3 so as to be rotatable in a vertical plane, The base end of an arm 8, which has a grip, a work tool 7 such as a painting gun, etc. at its tip via a wrist mechanism 6, is connected to the support shaft 5 provided at the upper end of the support column 4 so as to be rotatable in a vertical plane. Further, a connecting pin IO is provided on the bracket 9 provided on the upper surface of the turntable 2, a connecting pin 11 is provided on the upper part of the support 4, and a tension spring 12 is provided between these connecting pins 10 and 11. There is.
そして、ティーチングを行う場合には、作業者がアーム
８の先端に設けられたグリップ（図示せず）を握ってこ
のアーム８の先端の作業具７を移動させろようになって
いる。When performing teaching, the operator grasps a grip (not shown) provided at the tip of the arm 8 to move the work tool 7 at the tip of the arm 8.
［発明が解決しようとする問題点」
ところで、前記ティーチングにおいては、作業者の操作
力を小さくしたいという要望があり、この操作力を小さ
くするには、前記引っ張りばね！２のばね定数を小さく
することが必要となるが、これとは逆に、支柱４を垂直
にバランスさせる時には、これに要する力を発生させる
ためには前記引っ張りばね１２を所定のスペースに納め
なければならないためにこの引っ張りばね１２のばね定
数を大きくしなければならない。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the teaching mentioned above, there is a desire to reduce the operating force of the operator, and in order to reduce this operating force, the above-mentioned tension spring! On the other hand, when vertically balancing the column 4, the tension spring 12 must be housed in a predetermined space in order to generate the force required for vertically balancing the column 4. Therefore, the spring constant of this tension spring 12 must be increased.
ところが、このように引っ張りばね１２のばね定数を大
きくした場合、第４図に示すように、垂直状態からの支
柱４の傾斜角が大きいときには引っ張りばね１２が著し
く引き伸ばされることによりばね力が増大する。このば
ね力は、支柱４．アーム８１手首機構１作業具等の支柱
１２及び支柱１２より先の部分の重量から生じるモーメ
ントに対して、支柱１２を引き起こしてバランスさせる
ために必要なモーメントよりも著しく大きなモーメント
を生じさせる大きさとなる。即ち、支柱４を垂直にバラ
ンスさせるために、支柱４を引き起こすためには必要以
上にばね定数が大きい引っ張りばねを使用していること
になる。その結果、作業員がロボットに対してティーチ
ングを行う際に大きな力が必要になり、操作性が悪いと
いう問題があった。However, when the spring constant of the tension spring 12 is increased in this way, as shown in FIG. 4, when the angle of inclination of the support 4 from the vertical position is large, the tension spring 12 is significantly stretched and the spring force increases. . This spring force is applied to the column 4. The arm 81 wrist mechanism 1 has a size that generates a moment significantly larger than the moment required to raise and balance the support column 12 with respect to the moment generated from the weight of the support column 12 such as a work tool and the portion beyond the support column 12. . That is, in order to vertically balance the column 4, a tension spring having a spring constant larger than necessary is used to raise the column 4. As a result, when a worker teaches the robot, a large amount of force is required, resulting in poor operability.
本発明は、従来のものがもつ以上のような問題点を解決
し、ティーチング操作の操作性を向上させることを目的
とする。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the conventional devices and to improve the operability of teaching operations.
「問題点を解決するための手段」
本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、ベースに水平面内で旋回自在に設け
られたターンテーブルと、該ターンテーブルに設けられ
た支点に基端部が垂直面内で回動自在に支持された支柱
と、該支柱の上部に垂直面内で回動自在に支持されたア
ームとを備えた工業用ロボットにおいて、前記支柱の上
部に垂直面内で回動自在に設けられた回転部材と、該回
転部材の一端と前記ベース上に設けられた支持部との間
にそれぞれ両端を回動自在に取り付けられた第１ばねと
、前記回転部材の他端と前記支柱下端の支持部との間に
それぞれ両端を回動自在に取り付けられた第２ばねとを
有する構成としている。"Means for Solving the Problems" The present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, a turntable is provided on a base so as to be rotatable in a horizontal plane, a support whose base end is rotatably supported in a vertical plane by a fulcrum provided on the turntable, and a An industrial robot equipped with an arm rotatably supported in a plane, a rotating member provided on the upper part of the column so as to be rotatable in a vertical plane, and an end of the rotating member and an arm supported on the base. a first spring rotatably attached at both ends between the provided support portion; and a first spring rotatably attached at both ends between the other end of the rotating member and the support portion of the lower end of the column. and a second spring.
「作用」
支柱を垂直状態にバランスさせる場合には、回転部材が
回動して第１ばねを縮めこの第１ばねのばね力を弱める
ことはなく、第１ばねは従来の工業用ロボットの支柱の
両側に設けられた引っ張りばねと同様な力を発生し、支
柱は垂直にバランスする。"Operation" When balancing the support column in a vertical position, the rotating member rotates to compress the first spring without weakening the spring force of the first spring, and the first spring is generates a force similar to that of tension springs on either side of the column, and the column balances vertically.
また、支柱が傾斜した位置に移動した場合には、第１ば
ねが伸びてその力が大きくなろうとするが、第２ばねの
ばね力の方が弱くなるため、回転部材が第１ばねを縮め
る方向に回動して第１ばねの伸びを小さくシ、ばね力を
弱めるため、第１ばねによるモーメントを、支柱を引き
起こしてバランスさせるために必要な最小のものに近く
設定するこ〉ができるようになり、これにより ロボッ
トのティーチング時の操作力を適切な力に軽減し操作性
を向上させる。Also, when the support column moves to an inclined position, the first spring stretches and its force tries to increase, but the spring force of the second spring becomes weaker, so the rotating member compresses the first spring. direction to reduce the extension of the first spring and weaken the spring force, so that the moment due to the first spring can be set close to the minimum required to raise and balance the column. This reduces the operating force during robot teaching to an appropriate level and improves operability.
「実施例」
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。なお、前記従来例と同一部分には同一符号を
付してその一部の説明を省略する。"Example" An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Note that the same parts as in the conventional example are given the same reference numerals, and a description of some of them will be omitted.
図中２１はモータ及びこのモータに接続された減速機か
らなりターンテーブル２の一側面に取り付けられたモー
タユニットであり、このモータユニット２１には連結部
材を介して前記支柱４が接続されている。また、ターン
テーブル２のモータユニット２１と反対側の側面にはモ
ータユニット２１と同様なモータユニットが取り付けら
れており、このモータユニットには支柱４内に納められ
た リンク機構（図示せず）を介して前記アーム８が連
結されている。In the figure, reference numeral 21 denotes a motor unit consisting of a motor and a speed reducer connected to the motor, which is attached to one side of the turntable 2, and the support column 4 is connected to this motor unit 21 via a connecting member. . Further, a motor unit similar to the motor unit 21 is attached to the side of the turntable 2 opposite to the motor unit 21, and this motor unit has a link mechanism (not shown) housed in the support column 4. The arm 8 is connected thereto.
ターンテーブル２の上面には、支柱４の側面後方に位置
してブラケット９が設けられ、このブラケット９には連
結ピン（支持部）ｌＯが固定されている。この連結ピン
１０には、ロッドエンド形球面軸受２２が連結ピンＩＯ
に対して揺動自在に取り付けられている。A bracket 9 is provided on the upper surface of the turntable 2, located behind the side surface of the support column 4, and a connecting pin (supporting portion) IO is fixed to this bracket 9. A rod end type spherical bearing 22 is attached to the connecting pin IO.
It is attached so that it can swing freely.
支柱４の側面下端部の前方部には、第１図における連結
ピン１０と同一高さに位置して固定ピン（支持部）２３
が固定されている。この固定ピン２３には前記ロッドエ
ンド形球面軸受２２と同一構成のロッドエンド形球面軸
受２２が固定ピン２３に対して揺動自在に取り付けられ
ている。固定ピン２３は支点３を通る垂直線Ｃに対し連
結ピンＩＯと対称位置に設けられている。At the front part of the lower end of the side surface of the column 4, there is a fixed pin (supporting part) 23 located at the same height as the connecting pin 10 in FIG.
is fixed. A rod end type spherical bearing 22 having the same configuration as the rod end type spherical bearing 22 is attached to the fixing pin 23 so as to be able to swing freely relative to the fixing pin 23 . The fixing pin 23 is provided at a position symmetrical to the connecting pin IO with respect to a vertical line C passing through the fulcrum 3.
一方、支柱４の側面上部には、支柱４が垂直状態とされ
た第１図に示す状態において、支点３を通る垂直線Ｃ上
に位置し、かつ支持軸５の下方に位置して軸２４及びこ
の軸２４から所定寸法下方に位置して突起状のストッパ
２５が設けられている。軸２４にはレバー（回転部材）
２６が垂直面内において回動自在に取り付けられており
、このレバー２６はその回動範囲をストッパ２５により
規制されるようになされている。On the other hand, on the upper side of the column 4, there is a shaft 24 located on the vertical line C passing through the fulcrum 3 and below the support shaft 5 in the state shown in FIG. A protruding stopper 25 is provided at a predetermined distance below the shaft 24. The shaft 24 has a lever (rotating member)
26 is attached to be rotatable in a vertical plane, and the rotation range of this lever 26 is restricted by the stopper 25.
レバー２６の一端には軸、ロッドエンド形球面軸受２７
を介して第１ばね２８の一端が揺動自在に取り付けられ
、この第１ばね２８の他端は前記連結ピンｌＯに取り付
けられたロッドエンド形球面軸受２２のロッド部分に取
り付けられている。At one end of the lever 26 is a shaft, a rod end type spherical bearing 27.
One end of the first spring 28 is swingably attached via the first spring 28, and the other end of the first spring 28 is attached to the rod portion of the rod end type spherical bearing 22 attached to the connecting pin IO.
また、レバー２６の他端には軸、ロッドエンド形球面軸
受２７を介して第２ばね２９の一端が揺動自在に取り付
けられ、この第２ばね２９の他端は前記固定ピン２３に
取り付けられたロッドエンド形球面軸受２２のロッド部
分に取り付けられている。レバー２６の両端のロッドエ
ンド形球面軸受２７は軸２４から等距離位置に設けられ
た前記軸に取り付けられている。また、第２ばね２９は
第１ばねと同一ばねとされている。Further, one end of a second spring 29 is swingably attached to the other end of the lever 26 via a shaft and a rod end type spherical bearing 27, and the other end of this second spring 29 is attached to the fixing pin 23. The rod end type spherical bearing 22 is attached to the rod portion of the rod end type spherical bearing 22. Rod-end spherical bearings 27 at both ends of the lever 26 are mounted on the shaft 24 equidistant from the shaft 24 . Further, the second spring 29 is the same spring as the first spring.
なお、ブラケット９．連結ピン１０．ロッドエンド形球
面軸受２２．軸２４．ストッパ２５．レバー２６．ロッ
ドエンド形球面軸受２７．第１ばね２８．第２ばね２９
等は支柱４の側面の両側に設けられている。In addition, bracket 9. Connecting pin 10. Rod end type spherical bearing 22. Axis 24. Stopper 25. Lever 26. Rod end type spherical bearing 27. First spring 28. Second spring 29
etc. are provided on both sides of the support column 4.
しかして、支柱４を垂直状態にバランスさせる場合には
、第１ばね２８と第２ばね２９とが長さ強さ等、同一と
され、支柱４を垂直状態としたときに支点３を通る垂直
線Ｃに対し第１−ばね２８と第２ばね２９とが対称状に
設けられているので、レバー２６が回動して第１ばね２
８を縮めこの第１ばね２８のばね力を弱めることはなく
、第１ばね２８は第３図に示す引っ張りばね１２と同様
な力を発生し、支柱４は垂直にバランスする。Therefore, when balancing the support 4 in a vertical state, the first spring 28 and the second spring 29 are the same in length, strength, etc., and when the support 4 is in a vertical state, the vertical Since the first spring 28 and the second spring 29 are provided symmetrically with respect to the line C, the lever 26 rotates and the first spring 29
8 does not weaken the spring force of this first spring 28, the first spring 28 generates a force similar to the tension spring 12 shown in FIG. 3, and the column 4 is balanced vertically.
支柱４が前方（第１図、第２図における左側）に傾斜さ
せられた場合には、第１ばね２８が伸びてその力は大き
くなろうとするが、第２ばね２９のばね力の方が弱くな
るため、レバー２６が第１ばね２８を縮める方向（第１
図、第２図における時計回り方向）にストッパ２５に当
接するまで回動して第１ばね２８のばね力を弱める。こ
のため、第１ばね２８のばね力を、支ｔｆ、４を引き起
こしてバランスさせるために必要なモーメントを得るこ
とができる最小のものに近付けて設定することができる
ようになり、その結果、ロボットのティーチング時の操
作力を適切な力に軽減しロボットのティーチング時の操
作性が向上する。When the support column 4 is tilted forward (to the left in FIGS. 1 and 2), the first spring 28 stretches and its force tends to increase, but the spring force of the second spring 29 is greater. Therefore, the lever 26 moves in the direction in which the first spring 28 is compressed (the first
The spring force of the first spring 28 is weakened by rotating in the clockwise direction in FIG. 2 until it comes into contact with the stopper 25. This makes it possible to set the spring force of the first spring 28 close to the minimum that can obtain the moment necessary to raise and balance the support tf, 4, so that the robot The operating force during robot teaching is reduced to an appropriate force, improving the operability during robot teaching.
なお、前記実施例においては、支柱４の外側に第１ばね
２８．第２ばね２９を設けたが、これに限られることな
く、支柱４を筒状のものとし、この支柱４内に前記第１
ばね２８．第２ばね２９を内蔵してもよく、このように
すれば、前記実施例と同様の機能が得られる上に外観が
よくなる。In the embodiment described above, the first spring 28. Although the second spring 29 is provided, the present invention is not limited to this. The support 4 may be cylindrical, and the first spring 29 may be provided within the support 4.
Spring 28. The second spring 29 may be built-in, and in this case, the same function as in the embodiment described above can be obtained, and the appearance will be improved.
また、前記第１の実施例においては、ターンテーブル２
の上方に第１ばね２８．第２ばね２９を設けたが、これ
に限られることなく、これらのばねにリンク機構を併用
すれば、第！ばね２８．第２ばね２９共にそれらの下端
部をベースｌ上に配置することも可能である。Further, in the first embodiment, the turntable 2
Above the first spring 28. Although the second spring 29 is provided, the invention is not limited to this, and if a link mechanism is used together with these springs, the second spring 29 can be used. Spring 28. It is also possible to arrange both the second springs 29 with their lower ends on the base l.
また、前記第１の実施例においては、第１ばねと第２ば
ねとの２本のばねを用いたが、これに限られることなく
、これら第１．第２ばねと同様の機能を果たす２本以上
のばねを用いてもよい。Further, in the first embodiment, two springs, the first spring and the second spring, are used, but the invention is not limited to this, and the first spring and the second spring are used. Two or more springs may be used that perform the same function as the second spring.
また、前記第１の実施例においては、第１．第２ばねを
レバーに取付けたが、これに限られることなく、第１．
第２ばねをレバーに代わる滑車９回転する円板に取り付
けてもよい。Further, in the first embodiment, the first. Although the second spring is attached to the lever, the first spring is not limited to this.
The second spring may be attached to a disk that rotates nine pulleys instead of the lever.
「発明の効果」
本発明によれば、支柱の上部に垂直面内で回動自在に設
けられた回転部材の一端とベース上に設けられた支持部
との間及び前記回転部材の他端と支柱の下端の支持部と
の間にそれぞれ第１ばね。"Effects of the Invention" According to the present invention, there is a gap between one end of the rotating member provided on the upper part of the column so as to be rotatable in a vertical plane and a supporting part provided on the base, and between the other end of the rotating member and the support part provided on the base. a first spring between each support part at the lower end of the column;
第２ばねを設けたので、
ａ、支柱を垂直状態にバランスさせることができるのは
勿論のこと、
ｂ、支柱が傾斜した位置に移動する場合には、回転部材
が第１ばねを縮める方向に回動して第１ばねのばね力を
弱めるため、ばねのばね力を従来より小さくすることが
でき、
Ｃ１これによりロボットのティーチング時の操作力を適
切な力に軽減し操作性を向上させることが可能となる。Since the second spring is provided, it is possible to (a) balance the column vertically; and (b) when the column moves to an inclined position, the rotating member moves in the direction that compresses the first spring. Since it rotates to weaken the spring force of the first spring, the spring force of the spring can be made smaller than before. C1 This reduces the operating force during robot teaching to an appropriate force and improves operability. becomes possible.
ｄ、また、前記ばね力を小さくすることができることか
ら、第１．第２ばねのコイル径を小径とし得るので設計
の自由度が高まり、
ｅ、ベース上の第１．第２ばねの支持部に加わるばね力
が軽減されこれら支持部の強度上の余裕が生じるためこ
れら支持部を小形化することができる。d. Also, since the spring force can be reduced, the first. Since the coil diameter of the second spring can be made small, the degree of freedom in design increases. Since the spring force applied to the support portions of the second spring is reduced and a margin is created in terms of the strength of these support portions, these support portions can be made smaller.
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は支柱が垂直にバランスしている状態を示す側面図
、第２図はその支柱が傾斜した状態を示す側面図、第３
図及び第４図は従来の工業用ロボットの一例を示すもの
で、第３図は支柱が垂直にバランスしている状態を示す
側面図、第４図は支柱が傾斜している状態を示す側面図
である。
１・・・・・・ベース（ボックス）、２・・・・・・タ
ーンテーブル、３・・・・・・支点（軸）、４・・・・
・・支柱、６・・・・・・アーム、ＩＯ・・・・・・連
結ピン（支持部）、２３・・・・・・固定ピン（支持部
）、２６・・・・・・レバー（回転部材）、２８・・・
・・・第１ばね、２９・・・・・・第２ばね。Figures 1 and 2 show one embodiment of the present invention, with Figure 1 being a side view showing the vertically balanced state of the support, and Figure 2 being a side view showing the support being tilted. Figure, 3rd
Figures 4 and 4 show an example of a conventional industrial robot, with Figure 3 being a side view showing the vertically balanced support, and Figure 4 being a side view showing the support being tilted. It is a diagram. 1... Base (box), 2... Turntable, 3... Fulcrum (axis), 4...
...Strut, 6...Arm, IO...Connecting pin (support part), 23...Fixing pin (support part), 26...Lever ( rotating member), 28...
...First spring, 29...Second spring.
Claims (1)
ルと、該ターンテーブルに設けられた支点に基端部が垂
直面内で回動自在に支持された支柱と、該支柱の上部に
垂直面内で回動自在に支持されたアームとを備えた工業
用ロボットにおいて、前記支柱の上部に垂直面内で回動
自在に設けられた回転部材と、該回転部材の一端と前記
ベース上に設けられた支持部との間にそれぞれ両端を回
動自在に取り付けられた第１ばねと、前記回転部材の他
端と前記支柱下端の支持部との間にそれぞれ両端を回動
自在に取り付けられた第２ばねとを有することを特徴と
する工業用ロボット。A turntable is provided on a base so as to be rotatable in a horizontal plane, a support whose base end is supported by a fulcrum provided on the turntable so as to be rotatable in a vertical plane, and a support is provided on the top of the support in a vertical plane. an industrial robot having an arm rotatably supported by a rotary member, a rotary member rotatably provided on the upper part of the support in a vertical plane; and a rotary member provided on one end of the rotary member and the base a first spring rotatably attached at both ends between the supporting portion of the column, and a first spring rotatably attached at both ends between the other end of the rotating member and the supporting portion of the lower end of the column. An industrial robot characterized by having two springs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421087A JPH01109088A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421087A JPH01109088A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Industrial robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109088A true JPH01109088A (en) | 1989-04-26 |
| JPH0317634B2 JPH0317634B2 (en) | 1991-03-08 |
Family
ID=17400020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26421087A Granted JPH01109088A (en) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | Industrial robot |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH01109088A (en) |
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