JPH0317634B2 - - Google Patents
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- JPH0317634B2 JPH0317634B2 JP26421087A JP26421087A JPH0317634B2 JP H0317634 B2 JPH0317634 B2 JP H0317634B2 JP 26421087 A JP26421087 A JP 26421087A JP 26421087 A JP26421087 A JP 26421087A JP H0317634 B2 JPH0317634 B2 JP H0317634B2
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- JP
- Japan
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- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、多関節ロボツトのテイーチング操作
の操作性を向上させることができる工業用ロボツ
トに関する。
の操作性を向上させることができる工業用ロボツ
トに関する。
「従来の技術」
工業用の多関節ロボツトには、いわゆるテイー
チング、プレイバツ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。
チング、プレイバツ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。
第3図及び第4図は、このバランス機構を有す
る工業用ロボツ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るベース(ボツク
ス)1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を介してグリツ
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ツト9
に連結ピン10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
に引つ張りばね12を設けた構成となつている。
る工業用ロボツ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るベース(ボツク
ス)1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を介してグリツ
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ツト9
に連結ピン10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
に引つ張りばね12を設けた構成となつている。
そして、テイ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ツプ(図示せ
ず)を握つてこのアーム8の先端の作業具7を移
動させるようになつている。
がアーム8の先端に設けられたグリツプ(図示せ
ず)を握つてこのアーム8の先端の作業具7を移
動させるようになつている。
「発明が解決しようとする問題点」
ところで、前記テイ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、前記引つ張りばね1
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
引つ張りばね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つ張りばね12のばね定
数を大きくしなければならない。
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、前記引つ張りばね1
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
引つ張りばね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つ張りばね12のばね定
数を大きくしなければならない。
ところが、このように引つ張りばね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
つ張りばね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8、手首機構、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つ張
りばねを使用していることになる。その結果、作
業員がロボツトに対してテイ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
があつた。
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
つ張りばね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8、手首機構、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つ張
りばねを使用していることになる。その結果、作
業員がロボツトに対してテイ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
があつた。
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、テイーチング操作の操作性を向上さ
せることを目的とする。
点を解決し、テイーチング操作の操作性を向上さ
せることを目的とする。
「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
た工業用ロボツトにおいて、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。
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
た工業用ロボツトにおいて、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。
「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
業用ロボツトの支柱の両側に設けられた引つ張り
ばねと同様な力を発生し、支柱は垂直にバランス
する。
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
業用ロボツトの支柱の両側に設けられた引つ張り
ばねと同様な力を発生し、支柱は垂直にバランス
する。
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
ねの伸びを小さくし、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
することができるようになり、これによりロボツ
トのテイ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。
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
ねの伸びを小さくし、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
することができるようになり、これによりロボツ
トのテイ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。
「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。
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。
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ツトであり、このモータユ
ニツト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
ユニツト21と反対側の側面にはモータユニツト
21と同様なモータユニツトが取り付けられてお
り、このモータユニツトには支柱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。
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ツトであり、このモータユ
ニツト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
ユニツト21と反対側の側面にはモータユニツト
21と同様なモータユニツトが取り付けられてお
り、このモータユニツトには支柱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。
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ツト9が設けられ、このブラ
ケツト9には連結ピン(支持部)10が固定され
ている。この連結ピン10には、ロツドエンド形
球面軸受22が連結ピン10に対して揺動自在に
取り付けられている。
方に位置してブラケツト9が設けられ、このブラ
ケツト9には連結ピン(支持部)10が固定され
ている。この連結ピン10には、ロツドエンド形
球面軸受22が連結ピン10に対して揺動自在に
取り付けられている。
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には前記ロツドエンド形球面軸受22と同一
構成のロツドエンド形球面軸受22が固定ピン2
3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
10と対称位置に設けられている。
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には前記ロツドエンド形球面軸受22と同一
構成のロツドエンド形球面軸受22が固定ピン2
3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
10と対称位置に設けられている。
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ツパ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ツパ25により
規制されるようになされている。
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ツパ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ツパ25により
規制されるようになされている。
レバー26の一端には軸、ロツドエンド形球面
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10に取り付けられたロツドエンド形球
面軸受22のロツド部分に取り付けられている。
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10に取り付けられたロツドエンド形球
面軸受22のロツド部分に取り付けられている。
また、レバー26の他端には軸、ロツドエンド
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ツドエン
ド形球面軸受22のロツド部分に取り付けられて
いる。レバー26の両端のロツドエンド形球面軸
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。
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ツドエン
ド形球面軸受22のロツド部分に取り付けられて
いる。レバー26の両端のロツドエンド形球面軸
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。
なお、ブラケツト9、連結ピン10、ロツドエ
ンド形球面軸受22、軸24、ストツパ25、レ
バー26、ロツ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。
ンド形球面軸受22、軸24、ストツパ25、レ
バー26、ロツ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。
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2
8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28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図に示す引つ張りばね12と同
様な力を発生し、支柱4は垂直にバランスする。
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2
8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28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図に示す引つ張りばね12と同
様な力を発生し、支柱4は垂直にバランスする。
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)にストツパ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、支柱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、ロボツトのテ
イーチング時の操作力を適切な力に軽減しロボツ
トのテイーチング時の操作性が向上する。
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)にストツパ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、支柱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、ロボツトのテ
イーチング時の操作力を適切な力に軽減しロボツ
トのテイーチング時の操作性が向上する。
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。
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。
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1ばね28、第
2ばね29共にそれらの下端部をベース1上に配
置することも可能である。
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1ばね28、第
2ばね29共にそれらの下端部をベース1上に配
置することも可能である。
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。
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。
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、
回転する円板に取り付けてもよい。
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、
回転する円板に取り付けてもよい。
「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、
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、 c これによりロボツトのテイーチング時の操作
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。
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、
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、 c これによりロボツトのテイーチング時の操作
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。
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。
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。
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
用ロボツ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(ボツクス)、2……ターンテー
ブル、3……支点(軸)、4……支柱、8……ア
ーム、10……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。
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
用ロボツ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(ボツクス)、2……ターンテー
ブル、3……支点(軸)、4……支柱、8……ア
ーム、10……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。
Claims (1)
- 1 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ツトにおい
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ツト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26421087A JPH01109088A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 工業用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26421087A JPH01109088A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 工業用ロボット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01109088A JPH01109088A (ja) | 1989-04-26 |
JPH0317634B2 true JPH0317634B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=17400020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26421087A Granted JPH01109088A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 工業用ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01109088A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011255469A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Toyota Motor Corp | 荷重補償機構及びその設計方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4442464B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-03-31 | 沖電気工業株式会社 | 多関節アーム機構 |
NL2001848C2 (nl) * | 2008-07-23 | 2010-01-26 | Univ Delft Tech | Robotarm. |
JP2016030317A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 株式会社安川電機 | ロボット |
CN104440865B (zh) * | 2014-11-14 | 2016-04-06 | 江苏苏力机械集团有限公司 | 弹簧自平衡助力机械手 |
CN105563523A (zh) * | 2016-02-06 | 2016-05-11 | 先驱智能机械(深圳)有限公司 | 机械手臂及机器人 |
DE102022134749B4 (de) * | 2022-12-23 | 2024-07-18 | Bucher Hydraulics Erding Gmbh | Roboter sowie Lastausgleichsanordnung für einen Roboter |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26421087A patent/JPH01109088A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011255469A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Toyota Motor Corp | 荷重補償機構及びその設計方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01109088A (ja) | 1989-04-26 |
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