JPS63127893A - 産業用ロボツト - 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〕 本発明は産業用ロボット、特に、垂直多関節タイプでア
ームの自重による負荷トルクの増大及び姿勢変化による
負荷トルクの変動を軽減するバランス装置を備えた産業
用ロボットに関する。

〔共通的技術〕

一般に、産業用ロボット、特に、垂直多関節タイプは旋
回ベース上に設置した回転軸を第１の関節として垂直面
内で揺動する第１のアームと、この第１のアームの先端
に設けた回転軸を第２の関節として垂直面内で揺動する
第２のアームと、先端に取シ付けたエンドエフェクタの
姿勢を変える手首部よ多構成されている。

このようにアームが垂直面内で揺動する垂直多関節ｑボ
ットは、スカラ形のような水平多関節形ロボットとは違
りてアームが１力の影舎を受けるため、アームの自重に
よる負荷トルクの増大及び姿勢変化による負荷トルクの
変動が生ずる。

このためアームの駆動源たとえば電動機が大型になると
か駆動制御が容易ではないなどの問題が生ずる場合があ
り、負荷トルクの増大及び変動を軽減するバランス装置
を備えたものがある。

〔従来の技術〕

従来のバランス装置を備えた産業用ロボットとしては１
例えば、社団法人日本産業用ロボット工業会発行の昭和
５８年度版産業用ロボ、トカタログ総覧に収録されてい
るトキコ（株）製置装用ロボット８５５や三菱電機（株
）製産業用ロボットＲＶ−２４２形などがある。

第３図は従来のバランス装置を備えた産業用ロボットの
構造の一例を示す正面図で第４図は側面図である。図に
おいて、旋回ベース１上に設置した凹字状の関節基台２
にはアーム５が軸支され。

サーボモータ６と減速機７により矢印の方向に揺動する
ことができる。また、アーム５と関節基台２との間には
アーム５が破線図のように揺動した姿勢でアーム５がそ
の自重によシ回転して朽？とを防ぐ２ケのバランス装置
８がアーム５０両側面に取シ付けられている。このバラ
ンス装置８は筒状のシリンダ９′と、このシリンダ９′
の内部を摺動するピストン１０と、これに連接しシリン
ダの底部１１を貫通しているロッド１２と、ピストン１
０とシリンダの底部１１との間に圧縮保持されたコイル
ばね１３によ多構成されている。ここでシリンダ９′の
上端２１はアーム５側向の外側に植設したピン１５′に
軸支され、これと反対にロッド１２の下端１６は凹字状
の関節基台２の両側の上端部１７に植設したピン２２に
よシ軸支されている。アーム５が破線図のように揺動す
るとピン１５’とピン２２との間の距離が長くなるため
コイルばね１３が圧縮されアーム５を持ち上げる方向に
回転トルクが発生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のバランス装置を備えた産業用ロボットは
、バランス装置をアームの外側に露出して取シ付けてい
るためエンドフェクタ用にアームに沿って配した配線、
配管がひりかかシ破断する恐れがあるという欠点があっ
た。また、関節基台やアームにかかる力が左右均等にな
るようバランス装置はアームの両側面に１ケづつ合計２
ケ配置されているため部品数が多く高価であるという欠
点があった。さらに、ロボット外表面を清掃する際手間
がかかるばかシか、ロボットの外観デザインの向上を著
しく阻害していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の産業用ロボットは、旋回ベース上に設置した凹
字状の関節基台と、この関節基台に軸支され揺動するア
ームと、凹字状の関節基台両側の上端部を連結するシャ
フトと、アームが揺動する時にシャフトと干渉しないよ
う揺動角度分だけアームに形成した円弧状の長穴と、ア
ームの内側面植設したピンによシ開ロ縁部を軸支されて
アームの内部に配置された円筒コツプ状のシリンダと、
シリンダ内を摺動するピストンと、一端がこのピストン
に連接し他端がシリンダの底部を貫通してシャフト中央
に軸支されたロッドと、シリンダの底部とピストンとの
間に圧縮保持したコイルばねとを含んで構成される。

〔実施例〕

次に１本発明の冥施例につめて、図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す正断面図で、第２図は
第１図に示す産業用ロボット側断面図である。

図において旋回ベース１上に設置した凹字状の関節基台
２の両側には軸受３が装着され回転軸４が軸支されてい
る。この回転軸４にアーム５が取シ付けられておシサー
ボモータ６と減速機７によシ矢印の方向に揺動すること
ができる。アーム５にはアーム５が破線図のように揺動
した時にアーム５がその自重で回転して行くことを防ぐ
バランス装置８が内蔵されている。このバランス装置８
は円筒コツプ状のシリンダ９とこのシリンダ９の内部を
摺動するピストン１０と、これに連接しシリンダの底部
１１を貫通しているロッド１２と、ピストン１０とシリ
ンダの底部１１との間に圧縮保持されたコイルはね１３
により構成されている。

ここで円筒コツプ状のシリンダ９の開口縁部１４はアー
ム５の内側面に植設したピン１５によシ軸支され、これ
と反対にロッド１２の下端１６は凹字状の関節基台２両
側の上端部１７を連結するシャフト１８の中央に軸支さ
れている。開口縁部１４をピン１５によシ軸止している
のは、バランス装置８の全長を短かくしてアーム５を内
蔵しやすくするためである。アーム５にはアーム５が破
線図のように揺動する時にシャフト１８と干渉しないよ
う揺動角度分の円弧状の長穴１９があけられている。こ
の長穴１９によジアーム５の強度が低下することを防ぐ
ため長穴１９をあける部分のアーム部材２０ｒ！他の部
分のアーム部材２０′よフも肉厚を厚くしている。アー
ム５が破線図のように揺動するとピン１５とシャフト１
８との間の距離が長くなるためコイルばね１３が圧縮さ
れ、アーム５を持ち上げる方向に回転トルクが発生する
。

このためアーム５の自重による負荷トルクの増大を軽減
することができる。

〔発明の効果〕

本発明の産業用ロボットは従来アームの両側面の外側に
各１ケづつ露出して取シ付けられていたバランス装置を
アームに内蔵化したことによシ、エンドフェクタ用にア
ームに沿りて配した配線。

配管がひりかかる恐れがなくなるという利点がある。ま
た、バランス装＆はロボットの中心線上に１ケだけ配置
されているので部品数が少なくなり安価になるという効
果がある。さらに、ロボット外表面の清掃が容易となる
ばかりかロボットの外観デザインを著しく向上させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正断面図、第２図は第
１図に示す産業用ロボットの側断面図。 第３図は従来の一例を示す正面図、第４図は第３図に示
す産業用ロボットの側面図である。 １・・・・・・旋回ペース、２・・・・・・関節基台、
３・・・・・・軸受、４・・・・・・回転軸、５・・・
・・・アーム、６・・・・・・チーホモ−４１，７・・
・・・・ｗａｓ、ｓ・・・・・・バランス装ｆｔ、９゜
９′・・・・・・シリンダ、１０・・・・・・ピストン
、１１・・・・・・シリンダの底部、１２・・・・・・
ロッド、１３・・・・・・コイルばね、！４・・・・・
・開口縁部、１５・・・・・・ピン、１６・・・・・・
ｏダドの下端、１７・・・・・・関節基台の上端部。 １８・・・・・・シャフト、１９・・・・・・長穴、２
０．２０’・・・・・・アーム部材、２１・・・・・・
シリンダの上端、２２・・・・・・ピン。 箔１回 ￥５２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 旋回ベース上に設置した凹字状の関節基台と、該関節基
   台に軸支され揺動するアームと、前記凹字状の関節基台
   両側の上端部を連結するシャフトと、前記アームが揺動
   する時に前記シャフトと干渉しないよう揺動角度分だけ
   前記アームに形成した円弧状の長穴と、前記アームの内
   側面に植設したピンにより開口縁部を軸支されて前記ア
   ームの内部に配置された円筒コップ状のシリンダと、該
   シリンダ内を摺動するピストンと、一端が前記ピストン
   に連接し他端が前記シリンダの底部を貫通して前記シャ
   フト中央に軸支されたロッドと、前記シリンダの底部と
   前記ピストンとの間に圧縮保持されたコイルばねとを含
   むことを特徴とする産業用ロボット。