JPH052893U - 産業用ロボツトの重力補償用スプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型特化ロボットにおいて、重荷重となるア
ーム駆動部の重力補償用スプリング装置に関し、上記重
力補償用スプリング装置を含むセンタアームＵの横幅狭
くすべく、前後傾方向に直交する幅寸法が比較的狭いも
のを得る。 【構成】 重力補償用スプリング装置は、複数個のスプ
リング１１５及び複数個のスプリングガイドシャフト１
１６と、一端部に複数のスプリング１１５のストッパ部
１１４ａと、このストッパ部１１４ａに形成された貫通
穴１１４ｂが形成されたロッド１１４と、内側の両端部
に複数のスプリングガイドシャフト１１６の係合部１１
１ａ、１１２ａが形成され、かつ一端部にロッド１１４
の貫通穴１１２ｂが形成されたスプリングケース１１
１、１１２を備え、上記係合部１１１ａ（１１２ａ）及
びロッド１１４の貫通穴１１４ａは複数のスプリングガ
イドシャフト１１６を複列に配設するように形成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車の製造ラインに使用されているようなアームの長さおよび アーム部の重量が大きい大型産業用ロボットの重力補償用スプリング装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

図７は一例として現在市場に出まわっている重力補償用スプリング装置を備え た大型産業用ロボットの斜視図である。また、図８は上記図７に示した大型産業 用ロボットの正面図である。図において、Ｕはセンターアーム、Ｓは本考案の対 象とする一対の重力補償用スプリング装置である。図９は中型クラスの産業用ロ ボットに使用されている代表的な重力補償用スプリング装置を示す断面図である 。図において、１はスプリングケースＡ、２はスプリングケースＢ、３は上記ス プリングケースＡ１とスプリングケースＢ２を連結するネジ、４はその上部につ ば部４ａを有したロッド、５は上記ロッド４の上部のつば部４ａとスプリングケ ースＢ２との間に挿入された圧縮コイルバネである。一般的には上記スプリング ケースＡ１の上端部が産業用ロボットのセンターアームＵと連結し、スプリング ケースＢ２の下端部が産業用ロボットの胴体と連結している。 また、これらの部品をセットした場合における中型クラスの産業用ロボットに 使用されている代表的な重力補償用スプリング装置における外径寸法は一例とし て８６ｍｍのものが使用される。一方、図７および図８に示した大型産業用ロボ ットの重力補償用スプリング装置Ｓの外径は一例として１７８ｍｍと必然的に大 きなものが使用される。

【０００３】 次に動作について説明する。図７に示した産業用ロボットのセンターアームＵ が垂直位置から前傾あるいは後傾すると重力補償用スプリング装置Ｓもそれと連 動して前傾あるいは後傾するが、重力補償用スプリング装置Ｓの回転中心Ａがセ ンターアームＵの回転中心Ｂよりも上方にシフトしているため、結果的に、上記 重力補償用スプリング装置Ｓの中の圧縮コイルバネ５の圧縮力による反力がセン ターアームＵの前後傾時に重力によって生じるモーメントを軽減するようになっ ている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のスプリング装置Ｓは以上のように構成されており、大型産業用ロボット の重力補償用スプリング装置Ｓの外径は、例えば１７８ｍｍと必然的に大きく、 一例として、レーザービーム案内用配管やアーム駆動用としてのボールネジ等を 上記センターアームＵの横側に配設する場合、産業用ロボットの横幅が大幅に大 きくなるという欠点があった。

【０００５】 この考案は上記の欠点を解決するためになされたもので、その重力補償能力に 比較して幅の狭い産業用ロボットの重力補償用スプリング装置を得ることを目的 とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係わる重力補償用スプリング装置は、複数個のスプリング及び複数個 のスプリングガイドシャフトと、一端部に上記複数個のスプリングのストッパ部 が形成され、このストッパ部に上記複数のスプリングガイドシャフトの貫通穴が 形成されたロッドと、内側の両端部に上記複数のスプリングガイドシャフトの係 合部が形成され、かつ、一端部に上記ロッドの貫通穴が形成され、上記複数個の スプリング、上記複数個のスプリングガイドシャフト及び上記ロッドを収納する スプリングケースとを備え、上記スプリングケースにおけるスプリングガイドシ ャフトの係合部及び上記ロッドにおけるスプリングガイドシャフトの貫通穴は上 記スプリングガイドシャフトを複数列に配設するように形成されたものである。

【０００７】

【作用】

本考案における複数個のスプリングはスプリングケース内側の両端部に形成さ れた係合部に一列に係合されて配置されたそれぞれのスプリングガイドシャフト を軸にしてロッドのストッパ部と上記ロッドの貫通穴が形成されたスプリングケ ースの一端部との間に配設され、上記ロッドは上記複数個のスプリングガイドシ ャフト及び上記スプリングケースの一端部に形成された上記ロッドの貫通穴にガ イドされ、上記複数個のスプリングのスプリング圧に抗して摺動する。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図１〜図６について説明する。図１は本考案によ る一実施例としての大型クラスの産業用ロボット用重力補償用スプリング装置の 断面図である。図１において、１１１はスプリングケースＡ、１１２はスプリン グケースＢ、１１３は上記スプリングケースＡ１１１とスプリングケースＢ１１ ２を連結するネジ、１１４はその上部に張り出したつば部１１４ａを有し、さら にそのつば部１１４ａに複数個の貫通穴１１４ｂを有するロッド、１１５は上記 ロッド１１４の上部のつば部１１４ａとスプリングケースＢ１１２との間に複列 に挿入された複数個の圧縮コイルバネ、１１６は上記ロッド１１４の複数個貫通 穴１１４ｂおよび複数個の圧縮コイルバネ１１５の中心部に挿入され、さらにそ の上部が上記スプリングケースＡ１１１の係合部となる穴部１１１ａで位置決め され、また、その下部が上記スプリングケースＢ１１２の係合部となる穴部１１ ２ａで位置決めされた複数個のスプリングガイドシャフト１１６である。１１２ ｂは上記ロッド１１４が挿入され、該ロッド１１４がスプリングケースＢ１１２ に位置決めされる貫通穴である。１１６ａは空気口である。

【０００９】 なお、図１では１列配置による例を示しているが、必要に応じてそれ以上に配 列してもよいことはもちろんである。そして一般的には上記スプリングケースＡ １１１の上端部が産業用ロボットのセンターアームＵと連結しスプリングケース Ｂ１１２の下端部が産業用ロボットの胴体と連結している。

【００１０】 次に、動作について説明する。図７に示した産業用ロボットのセンターアーム Ｕが垂直位置から前傾あるいは後傾すると、図１に示した本考案による重力補償 用スプリング装置ＳＳも連動して前傾あるいは後傾するが重力補償用スプリング 装置の回転中心がセンターアームＵの回転中心Ｂよりも上方にシフトしているた め結果的に上記重力補償用スプリング装置ＳＳの中の複数の圧縮コイルバネ１１ ５の圧縮力による反力がセンターアームＵの前後傾時に重力によって生じるモー メントを軽減するようになっている。上述したごとく、上記構成により参考迄に スプリング力を比較した場合、一例として中型産業用ロボットを１とすると大型 産業用ロボットはその３〜４倍位に設定される。

【００１１】 以上のように、この実施例によれば、センタアームＵの前後傾方向において、 スプリングケースに収納できる。即ち、従来広く用いられている中型産業用ロボ ットの重力補償用スプリング装置Ｓの収納エリア（φ８６ｍｍ用）内に産業用ロ ボットの重力補償用スプリング装置ＳＳがおさまることになり産業用ロボットの 横幅を大きく増加させる必要がない。

【００１２】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、スプリングケースに複数のスプリングガイ ドシャフトの係合部を設け、また、ロッドに上記複数のスプリングガイドシャフ トの貫通穴を形成したので、比較的大きな重力を必要とする重力補償用スプリン グ装置を比較的狭い収納エリア内に収納でき、産業用ロボットの横幅が比較的狭 いにもかかわらず比較的大きな重力補償を可能とするものが得られる効果がある 。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による重力補償用スプリン
グ装置ＳＳを示す断面図である。

【図２】図１におけるスプリングケースＡ１１１の部品
図である。

【図３】図１におけるスプリングケースＢ１１２の部品
図である。

【図４】図１におけるロッド１１４の部品図である。

【図５】図１におけるスプリングガイドシャフト１１６
の部品図である。

【図６】図１における圧縮コイルバネ１１５の部品図で
ある。

【図７】従来の大型産業用ロボットの斜視図である。

【図８】図７に示す大型産業用ロボットの正面図であ
る。

【図９】従来の重力補償用スプリング装置を示す断面図
である。

【符号の説明】

１１１ スプリングケースＡ １１１ａ 穴部 １１２ スプリングケースＢ １１２ａ 穴部 １１２ｂ 貫通穴 １１３ ネジ １１４ ロッド １１４ａ つば部 １１４ｂ 貫通穴 １１５ 圧縮コイルバネ １１６ スプリングガイドシャフト ＳＳ 重力補償用スプリング装置

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 複数個のスプリング及び複数個のスプリ
   ングガイドシャフトと、一端部に上記複数個のスプリン
   グのストッパ部が形成され、このストッパ部に上記複数
   のスプリングガイドシャフトの貫通穴が形成されたロッ
   ドと、内側の両端部に上記複数のスプリングガイドシャ
   フトの係合部が形成され、かつ、一端部に上記ロッドの
   貫通穴が形成され、上記複数個のスプリング、上記複数
   個のスプリングガイドシャフト及び上記ロッドを収納す
   るスプリングケースとを備え、上記スプリングケースに
   おけるスプリングガイドシャフトの係合部及び上記ロッ
   ドにおけるスプリングガイドシャフトの貫通穴は上記ス
   プリングガイドシャフトを複数列に配設するように形成
   されたことを特徴とする産業用ロボットの重力補償用ス
   プリング装置。