JPH0343037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工業用ロボツトの揺動する腕部のバ
ランス装置に関する。

従来から工業用ロボツトにおいて、揺動する腕
のベース取付部にかかる負荷（ワーク＋手首＋腕
の重さ）によるモーメントの影響を抑えるために
コイルばねを利用したバランス装置が用いられて
おり、例えばロボツト腕の回転軸と同軸にコイル
ばねを取付けたり、負荷モーメントのかかる位置
にコイルばねを取付けていた。

しかしながら、腕の回転軸と同軸にコイルばね
を取付ける構成の場合には、構造が複雑になり、
また大負荷モーメントに対処するためのコイルば
ねは取付けスペースの制限があつて使用できなく
て、小さなコイルばねで間に合わせなくてはなら
ず、十分なバランスがとれないといつた問題があ
つた。また負荷モーメントのかかる位置にコイル
ばねを取付ける構成の場合にも、コイルばねが比
較的大きな部品であるために装置として大型化し
てしまう問題があつた。

この発明は、このような従来の問題に鑑みてな
されたものであり、板ばねにより負荷モーメント
を支持する構成にし、構造を簡単にでき、しかも
ばね力の調整もしやすい工業用ロボツトのバラン
ス装置を提供するものである。

この発明を以下、図に示す実施例と共に詳説す
る。第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示
している。ロボツト腕１は、上腕３とこれに対し
て前後に揺動自在な前腕５とこの前腕５の先端の
手首７とを備えていて、上腕３の下端部が旋回ベ
ース９の軸受部１１にて前後に揺動自在に支持さ
れている。旋回ベース９はロボツトの固定ベース
１３に対し水平回転できるように支持されてい
る。

上記上腕３はブラケツト１５にて支持されてい
る上腕駆動用モータ１７にて駆動されて揺動し、
また前腕５は前腕駆動用モータ１９にて駆動され
て揺動し、旋回ベース９の回転運動との組み合せ
により腕１全体が所望の向きで屈曲し、人の手の
ような動きを実現するのである。

このロボツト腕１において、旋回ベース９上の
上腕３の前後位置にそれぞれ板ばね２１，２３が
取付けられている。各板ばね２１，２３の上端に
はローラ２５，２７が取付けられていて、それぞ
れ上腕３の前後に取付けられたブロツク２９，３
１に当接できるようになつている。このブロツク
２９，３１は第２図に詳しいように例えば調整ね
じ３３，３５に連結されており、調整ねじ３３，
３５により上下に若干スライドさせることがで
き、板ばね２１，２３によるバランスカを調整で
きるようになつている。また各ブロツク２９，３
１の下面は凹面にしてローラ２５，２７が当接し
た時にローラ２５，２７が外れないように配属し
てある。軸受部１１に設けられたストツパ３７，
３９は板ばね２１，２３それぞれの倒れすぎを防
ぐためのものである。

前腕５のバランスについても板ばね４１により
行なわれる。この板ばね４１は上腕３の前面上部
に一端が固定されていて、上端が前腕５のブロツ
ク４３に当接するようになつている。この板ばね
４１の上端にもローラ４５が設けられており、ま
たブロツク４３も調整ねじ４７によりバランスカ
と調整ができるようになつている。

上記構成の工業用ロボツトのバランス装置の動
作を次に説明する。モータ１７により上腕３が旋
回ベース９に対して前後揺動する。いま、第１図
に示すように腕３が前方に揺動した状態を考える
と、この動きにより前側の板ばね２１のローラ２
５がブロツク２９に当接して押し曲げられ、この
時のばね力によりロボツト腕１全体の負荷モーメ
ントを支持し、バランスさせる。このためにモー
タ１７やそのサーボ系にはロボツト腕１全体のモ
ーメントがかかることはなく、板ばね２１のばね
力では足りない分だけを動かせるだけの能力を備
えさせればよいものとなる。

この前方への揺動の時、後側の板ばね２３はス
トツパ３９によつて支えられ、ローラ２７がブロ
ツク３１から外れた状態になる。

逆に後方に上腕３が揺動する時には、後側の板
ばね２３が作用してバランスさせる。

尚、上腕３に対して前腕５が前方へ揺動する時
には板ばね４１が作用し、ローラ４５がブロツク
４３に当接して押し曲げ、その時のばね力により
上腕５の負荷モーメントとバランスさせるのであ
る。第３図及び第４図は他の実施例を示してい
る。この実施例にあつては、上腕３の前後に縦に
スライドガイド４９，５１を取付け、板ばね２
１，２３の上端に設けたスライダ５３，５５をそ
れぞれこのスライドガイド４９，５１に嵌め合わ
せた構成である。

この実施例にあつては、上腕３の揺動により前
後の板ばね２１，２５のスライダ５３，５５がス
ライドガイド４９，５１を上下にスライドし、適
当な位置でスライダ５３，５５が前後から上腕３
のモーメントを支持するのである。そして、この
実施例によつては、第１図及び第２図に示した実
施例のような板バネ２１，２３のストツパ３７，
３９が不要となると共に、前後両方から板ばね２
１，２３が働くので、各板ばねの弾発力は小さく
ともよくなる。

第５図及び第６図はさらに他の実施例であり、
上腕３の左右において旋回ベース９に板ばね５
７，５９を取付け、その各上端部のローラ６１，
６３を上腕３に設けたガイドブロツク６５，６７
のギヤツプ６９，７１内に走行自在に挿入した構
成である。

この実施例にあつては、上腕３が前，後いずれ
の方向に揺動する時にも両板ばね５７，５９が共
に働いて負荷モーメントを支持し、バランスさせ
るのである。

尚、このガイドブロツク６５，６７に代えて第
３図、第４図に示したスライドガイドを用いるこ
とも可能である。

以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本発明は、ベース９に上腕３を前後
方向へ揺動自在に設けてなる工業用ロボツトのバ
ランス装着にして、前記ベース９に対する上腕３
の枢着部の前後あるいは側方に設けた適数の板ば
ねの下端部を前記ベース９に固定して設け、上記
板ばねの上端部を自由端に構成し、この板ばねの
自由端を、上腕３の前後方向への揺動時に上腕３
を垂直状態に復帰せしめるべく上腕３の長手方向
へ移動可能に上腕３に係止して設け、かつ上記板
ばねを上腕３の揺動に追従して撓み自在に設けて
なるものである。

上記構成より明らかなように、本発明は板ばね
を用いた工業用ロボツトのバランス装置に係るも
のであつて、板ばねの下端部はベース９に固定し
てあり、上端部は自由端であつて上腕３に長手方
向へ移動可能に係止してある。したがつて本発明
によれば、ベース９に対する上腕３の枢着部の軸
心と一致した位置を中心として板ばねを湾曲せし
める必要がなく、板ばねを設ける自由度が大き
く、板ばねを容易に採用することができるもので
あり、構成がより簡単になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の側面図、第２図
は同上の板ばね部の正面図、第３図は他の実施例
の側面図、第４図は同上の板ばね部の正面図、第
５図はさらに他の実施例の側面図、第６図は同上
の正面図である。 １……ロボツト腕、３……上腕、９……旋回ベ
ース、２１，２３……板ばね、２５，２７……ロ
ーラ、２９，３１……ブロツク、４９，５１……
スライドガイド、５３，５５……スライダ、５
７，５９……板ばね、６１，６３……ローラ、６
５，６７……ガイドブロツク、６９，７１……ギ
ヤツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベース９に上腕３を前後方向へ揺動自在に設
   けてなる工業用ロボツトのバランス装置にして、
   前記ベース９に対する上腕３の枢着部の前後ある
   いは側方に設けた適数の板ばねの下端部を前記ベ
   ース９に固定して設け、上記板ばねの上端部を自
   由端に構成し、この板ばねの自由端を、上腕３の
   前後方向への揺動時に上腕３を垂直状態に復帰せ
   しめるべく上腕３の長手方向へ移動可能に上腕３
   に係止して設け、かつ上記板ばねを上腕３の揺動
   に追従して撓み自在に設けてなることを特徴とす
   る工業用ロボツトのバランス装置。