JPH11216697A - バネバランサ構造 - Google Patents
バネバランサ構造Info
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- JPH11216697A JPH11216697A JP3351998A JP3351998A JPH11216697A JP H11216697 A JPH11216697 A JP H11216697A JP 3351998 A JP3351998 A JP 3351998A JP 3351998 A JP3351998 A JP 3351998A JP H11216697 A JPH11216697 A JP H11216697A
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- retainer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 組み立てが容易で、ロッドの先端とシリンダ
との間の回転位置のずれを容易に修正することのできる
バネバランサ構造を提供すること。 【解決手段】 リテーナ６の中央部に貫通孔１７を設け
てロッド５の一端を貫通させ、ロッド５の一端に刻設さ
れた雄ネジ１６にナット１９を緩めに螺合してロッド５
の回転を許容する。または、リテーナ６の中央部に雌ネ
ジ２１を設け、ロッド５の一端に刻設された雄ネジ１６
を緩めに螺合することによってロッド５の回転を許容す
る。ロッド５の先端とシリンダ４との間の回転位置のず
れを組み立て完了後に修正できるので、組み立て時の厳
密な位置合わせが不要となり、製造工程が簡略化され
る。
との間の回転位置のずれを容易に修正することのできる
バネバランサ構造を提供すること。 【解決手段】 リテーナ６の中央部に貫通孔１７を設け
てロッド５の一端を貫通させ、ロッド５の一端に刻設さ
れた雄ネジ１６にナット１９を緩めに螺合してロッド５
の回転を許容する。または、リテーナ６の中央部に雌ネ
ジ２１を設け、ロッド５の一端に刻設された雄ネジ１６
を緩めに螺合することによってロッド５の回転を許容す
る。ロッド５の先端とシリンダ４との間の回転位置のず
れを組み立て完了後に修正できるので、組み立て時の厳
密な位置合わせが不要となり、製造工程が簡略化され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バネバランサ構造
の改良に関する。
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットアーム等を始めとする機械の揺
動可動部の姿勢変化によって生じる重力負荷の変動を相
殺するバネバランサ構造が公知である。図５および図６
に従来のバネバランサ構造を示す。
動可動部の姿勢変化によって生じる重力負荷の変動を相
殺するバネバランサ構造が公知である。図５および図６
に従来のバネバランサ構造を示す。
【０００３】図５は、ロボットアーム１の主要部とバネ
バランサ２の外観を示す側面図であり、ロボットアーム
１はベース３上に揺動可能に取り付けられてサーボモー
タ等を駆動源として垂直面内で揺動駆動されるようにな
っている。姿勢１ａに示すようにロボットアーム１が直
立した状態ではロボットアーム１の中心軸に沿って作用
する荷重がロボットアーム１とベース３の枢着点Ｑの半
径方向に作用するだけでＱ点の周りに何らの回転モーメ
ントも作用しないが、姿勢１ｂに示すようにロボットア
ーム１が反時計方向に揺動するとＱ点の周りに左回りの
回転モーメントが、また、姿勢１ｃに示すようにロボッ
トアーム１が時計方向に揺動するとＱ点の周りに右回り
の回転モーメントが作用し、これらのモーメントに抗し
てロボットアーム１の静止状態を保つためにサーボモー
タ等に大きな負荷が作用して電力の無駄につながる。
バランサ２の外観を示す側面図であり、ロボットアーム
１はベース３上に揺動可能に取り付けられてサーボモー
タ等を駆動源として垂直面内で揺動駆動されるようにな
っている。姿勢１ａに示すようにロボットアーム１が直
立した状態ではロボットアーム１の中心軸に沿って作用
する荷重がロボットアーム１とベース３の枢着点Ｑの半
径方向に作用するだけでＱ点の周りに何らの回転モーメ
ントも作用しないが、姿勢１ｂに示すようにロボットア
ーム１が反時計方向に揺動するとＱ点の周りに左回りの
回転モーメントが、また、姿勢１ｃに示すようにロボッ
トアーム１が時計方向に揺動するとＱ点の周りに右回り
の回転モーメントが作用し、これらのモーメントに抗し
てロボットアーム１の静止状態を保つためにサーボモー
タ等に大きな負荷が作用して電力の無駄につながる。
【０００４】バネバランサ２は、このような姿勢変化で
生じる重力負荷の変動を相殺または軽減するために設け
られたものであり、図６（ａ）に示す通り、概略におい
て、シリンダ４，フロントプレート８，ロッド５，リテ
ーナ６，コイルスプリング７，リアプレート１０によっ
て構成される。
生じる重力負荷の変動を相殺または軽減するために設け
られたものであり、図６（ａ）に示す通り、概略におい
て、シリンダ４，フロントプレート８，ロッド５，リテ
ーナ６，コイルスプリング７，リアプレート１０によっ
て構成される。
【０００５】シリンダ４の先端には、中央部に貫通孔を
備えたフロントプレート８が固設され、その貫通孔に挿
通したロッド５の一端に取り付けられたリテーナ６とフ
ロントプレート８との間に予圧したコイルスプリング７
が介装されて、ロッド５が常にシリンダ４に突入する方
向に付勢されている。なお、スリーブ９はロッド５の直
動性を保持するための補助部材であり、フロントプレー
ト８側にボルト等で固着されてロッド５の直動をガイド
するようになっている。
備えたフロントプレート８が固設され、その貫通孔に挿
通したロッド５の一端に取り付けられたリテーナ６とフ
ロントプレート８との間に予圧したコイルスプリング７
が介装されて、ロッド５が常にシリンダ４に突入する方
向に付勢されている。なお、スリーブ９はロッド５の直
動性を保持するための補助部材であり、フロントプレー
ト８側にボルト等で固着されてロッド５の直動をガイド
するようになっている。
【０００６】シリンダ４の外周部両側には、ベース３上
に一体に立設されたステープル１１のピン１２と嵌合す
るスリーブ１３が一体的に設けられ、図５に示すよう
に、スリーブ１３およびピン１２を介し、シリンダ４が
ステープル１１に対して揺動自在に枢着されている。ま
た、ロッド５の先端には、ロボットアーム１の下端部に
固着されたピン１４と嵌合する貫通孔を備えたクレビス
１５が一体的に設けられ、図４に示すように、ピン１４
を介してロッド５の先端がロボットアーム１の下端部に
揺動自在に枢着されている。
に一体に立設されたステープル１１のピン１２と嵌合す
るスリーブ１３が一体的に設けられ、図５に示すよう
に、スリーブ１３およびピン１２を介し、シリンダ４が
ステープル１１に対して揺動自在に枢着されている。ま
た、ロッド５の先端には、ロボットアーム１の下端部に
固着されたピン１４と嵌合する貫通孔を備えたクレビス
１５が一体的に設けられ、図４に示すように、ピン１４
を介してロッド５の先端がロボットアーム１の下端部に
揺動自在に枢着されている。
【０００７】要するに、図５の姿勢１ｂに示すようにロ
ボットアーム１が反時計方向に揺動すると、バネバラン
サ２の姿勢が２ｂの状態に変化してコイルスプリング７
が圧縮され、クレビス１５がピン１４を引いてロボット
アーム１に時計方向の回転モーメントを与えることによ
りロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷による
反時計方向の回転モーメントを打ち消し、また、姿勢１
ｃに示すようにロボットアーム１が時計方向に揺動する
と、バネバランサ２の姿勢が２ｃの状態に変化してコイ
ルスプリング７が圧縮され、クレビス１５がピン１４を
引いてロボットアーム１に反時計方向の回転モーメント
を与えてロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷
による時計方向の回転モーメントを打ち消す構造であ
る。
ボットアーム１が反時計方向に揺動すると、バネバラン
サ２の姿勢が２ｂの状態に変化してコイルスプリング７
が圧縮され、クレビス１５がピン１４を引いてロボット
アーム１に時計方向の回転モーメントを与えることによ
りロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷による
反時計方向の回転モーメントを打ち消し、また、姿勢１
ｃに示すようにロボットアーム１が時計方向に揺動する
と、バネバランサ２の姿勢が２ｃの状態に変化してコイ
ルスプリング７が圧縮され、クレビス１５がピン１４を
引いてロボットアーム１に反時計方向の回転モーメント
を与えてロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷
による時計方向の回転モーメントを打ち消す構造であ
る。
【０００８】このような構成においては、重力負荷の打
ち消し効果を安定的に維持する必要上、コイルスプリン
グ７が最大限に伸長した状態でも、その内部に或る程度
の弾性エネルギーが蓄圧されるようにする必要がある。
つまり、コイルスプリング７を或る程度予圧した状態で
フロントプレート８とリテーナ６との間に介装しなけれ
ばならないということであって、さもないと、ロボット
アーム１が図５に示す直立姿勢１ａの状態から僅かに傾
いた際に、コイルスプリング７の反力による重力負荷の
打ち消し効果が全く期待できなくなるといった問題が生
じる。
ち消し効果を安定的に維持する必要上、コイルスプリン
グ７が最大限に伸長した状態でも、その内部に或る程度
の弾性エネルギーが蓄圧されるようにする必要がある。
つまり、コイルスプリング７を或る程度予圧した状態で
フロントプレート８とリテーナ６との間に介装しなけれ
ばならないということであって、さもないと、ロボット
アーム１が図５に示す直立姿勢１ａの状態から僅かに傾
いた際に、コイルスプリング７の反力による重力負荷の
打ち消し効果が全く期待できなくなるといった問題が生
じる。
【０００９】また、コイルスプリング７が予圧されてい
ても、リテーナ６がリアプレート１０に底突きしてコイ
ルスプリング７の反力がリアプレート１０で受け止めら
れてしまっては無意味であるから、コイルスプリング７
が最大限に伸長した状態でも、リテーナ６とリアプレー
ト１０との間に或る程度の間隙ΔＤが形成されるように
しなければならない。機械各部の組み立て誤差やバネバ
ランサ２の取り付け誤差を解消してコイルスプリング７
の反力による重力負荷の打ち消し効果を確保するために
も、この間隙ΔＤは重要である。
ても、リテーナ６がリアプレート１０に底突きしてコイ
ルスプリング７の反力がリアプレート１０で受け止めら
れてしまっては無意味であるから、コイルスプリング７
が最大限に伸長した状態でも、リテーナ６とリアプレー
ト１０との間に或る程度の間隙ΔＤが形成されるように
しなければならない。機械各部の組み立て誤差やバネバ
ランサ２の取り付け誤差を解消してコイルスプリング７
の反力による重力負荷の打ち消し効果を確保するために
も、この間隙ΔＤは重要である。
【００１０】一方、ステープル１１のピン１２およびロ
ボットアーム１のピン１４に対しバネバランサ２を円滑
に揺動させるためには、ピン１２とピン１４が平行であ
るのと同様、バネバランサ２の組み立て段階で、スリー
ブ１３の中心軸とクレビス１５の貫通孔の中心軸とが完
全に平行となるようにシリンダ４とクレビス１５の回転
位置の位相を合わせておく必要があり、図６（ｂ）に示
されるようにスリーブ１３の中心軸とクレビス１５の貫
通孔の中心軸との間に捩じれが生じてしまった場合に
は、クレビス１５、即ち、ロッド５を強制的に回転させ
てシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相を修正し
なければならなくなる。
ボットアーム１のピン１４に対しバネバランサ２を円滑
に揺動させるためには、ピン１２とピン１４が平行であ
るのと同様、バネバランサ２の組み立て段階で、スリー
ブ１３の中心軸とクレビス１５の貫通孔の中心軸とが完
全に平行となるようにシリンダ４とクレビス１５の回転
位置の位相を合わせておく必要があり、図６（ｂ）に示
されるようにスリーブ１３の中心軸とクレビス１５の貫
通孔の中心軸との間に捩じれが生じてしまった場合に
は、クレビス１５、即ち、ロッド５を強制的に回転させ
てシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相を修正し
なければならなくなる。
【００１１】しかし、バネバランサ２の組み立て段階で
シリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相を合わせる
ためには専用の治具を利用した複雑な組み立て作業が必
要であり、また、組み立て作業が完了してからシリンダ
４とクレビス１５の回転位置の位相を修正する場合に
は、既に、予圧したコイルスプリング７がリテーナ６と
フロントプレート８との間に介装されており、クレビス
１５とリテーナ６もロッド５に対して溶接されているの
で、クレビス１５を回転させるためには、実質的にこれ
と一体化されているリテーナ６を、リテーナ６とコイル
スプリング７の端面との間に作用する強力な摩擦力に抗
して回転させなければならず、大きな力が必要になると
いう問題が生じる。
シリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相を合わせる
ためには専用の治具を利用した複雑な組み立て作業が必
要であり、また、組み立て作業が完了してからシリンダ
４とクレビス１５の回転位置の位相を修正する場合に
は、既に、予圧したコイルスプリング７がリテーナ６と
フロントプレート８との間に介装されており、クレビス
１５とリテーナ６もロッド５に対して溶接されているの
で、クレビス１５を回転させるためには、実質的にこれ
と一体化されているリテーナ６を、リテーナ６とコイル
スプリング７の端面との間に作用する強力な摩擦力に抗
して回転させなければならず、大きな力が必要になると
いう問題が生じる。
【００１２】更に、このような強制的な作業によってク
レビス１５を回転させることができたとしても、リテー
ナ６とコイルスプリング７の端面との間の摩擦によって
コイルスプリング７が捩られる場合があり、クレビス１
５から力を取り除いたときにこの捩じれが回復し、当初
予定した回転位置にリテーナ６やクレビス１５が静止し
なくなるといった問題もある。
レビス１５を回転させることができたとしても、リテー
ナ６とコイルスプリング７の端面との間の摩擦によって
コイルスプリング７が捩られる場合があり、クレビス１
５から力を取り除いたときにこの捩じれが回復し、当初
予定した回転位置にリテーナ６やクレビス１５が静止し
なくなるといった問題もある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、前記従来技術の欠点を解消し、組み立てが容易で、
しかも、組み立てが完了してからでもロッドの先端とシ
リンダとの間の回転位置のずれを容易に修正することの
できるバネバランサ構造を提供することにある。
は、前記従来技術の欠点を解消し、組み立てが容易で、
しかも、組み立てが完了してからでもロッドの先端とシ
リンダとの間の回転位置のずれを容易に修正することの
できるバネバランサ構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、中央部に貫通
孔を備えたフロントプレートをシリンダの先端に固設
し、前記貫通孔に挿通したロッドの一端に取り付けたリ
テーナと前記フロントプレートとの間に予圧したスプリ
ングを介装し、前記シリンダを機械の固定部に枢着する
と共に前記ロッドの他端を機械の揺動可動部に枢着し
て、前記揺動可動部の姿勢変化によって前記固定部と揺
動可動部との間に生じる重力負荷の変動を、スプリング
の伸縮で生じる反力の変化により相殺するようにしたバ
ネバランサ構造において、リテーナに対しロッドを容易
に回転できるようにしたことを特徴とする構成により前
記課題を達成した。
孔を備えたフロントプレートをシリンダの先端に固設
し、前記貫通孔に挿通したロッドの一端に取り付けたリ
テーナと前記フロントプレートとの間に予圧したスプリ
ングを介装し、前記シリンダを機械の固定部に枢着する
と共に前記ロッドの他端を機械の揺動可動部に枢着し
て、前記揺動可動部の姿勢変化によって前記固定部と揺
動可動部との間に生じる重力負荷の変動を、スプリング
の伸縮で生じる反力の変化により相殺するようにしたバ
ネバランサ構造において、リテーナに対しロッドを容易
に回転できるようにしたことを特徴とする構成により前
記課題を達成した。
【００１５】リテーナに対してロッドを容易に回転させ
るための具体的な手段として、リテーナの中央部に貫通
孔を設けて前記ロッドの一端を貫通させ、該ロッドの一
端に刻設された雄ネジにナットを螺合してリテーナを止
める構成、および、リテーナの中央部に雌ネジを設けて
前記ロッドの一端に刻設された雄ネジを螺合することに
よりリテーナを止める構成を提案する。
るための具体的な手段として、リテーナの中央部に貫通
孔を設けて前記ロッドの一端を貫通させ、該ロッドの一
端に刻設された雄ネジにナットを螺合してリテーナを止
める構成、および、リテーナの中央部に雌ネジを設けて
前記ロッドの一端に刻設された雄ネジを螺合することに
よりリテーナを止める構成を提案する。
【００１６】更に、ロッドの一端に刻設された雄ネジに
ナットを螺合してリテーナを止める場合には、中央部に
開口を有するリアプレートをシリンダの後端に固設し、
ロッドの先端とシリンダとの間の回転位置の位相を修正
した後に、リアプレートの開口から前記ナットを完全に
締結してリテーナとロッドとの間の完全固定作業を行う
ようにする。
ナットを螺合してリテーナを止める場合には、中央部に
開口を有するリアプレートをシリンダの後端に固設し、
ロッドの先端とシリンダとの間の回転位置の位相を修正
した後に、リアプレートの開口から前記ナットを完全に
締結してリテーナとロッドとの間の完全固定作業を行う
ようにする。
【００１７】また、リテーナに対してロッドを容易に回
転させるための別の段として、リテーナの中央部に貫通
孔を設けてロッドを貫通させ、該ロッドの一端に設けた
フランジによってリテーナの抜け止めを形成する構成を
提案する。このような構成においては、シリンダの後端
に固設したリアプレートに孔を設け、この孔から押圧部
材を突入させることによりスプリングの予圧に抗してリ
テーナを前進させ、フランジとリテーナとの当接面に間
隙を形成させることで、前記ロッドの回転を容易に行え
るようにする。
転させるための別の段として、リテーナの中央部に貫通
孔を設けてロッドを貫通させ、該ロッドの一端に設けた
フランジによってリテーナの抜け止めを形成する構成を
提案する。このような構成においては、シリンダの後端
に固設したリアプレートに孔を設け、この孔から押圧部
材を突入させることによりスプリングの予圧に抗してリ
テーナを前進させ、フランジとリテーナとの当接面に間
隙を形成させることで、前記ロッドの回転を容易に行え
るようにする。
【００１８】例えば、前記孔を雌ネジによって形成し、
押圧部材となる雄ネジを捩じ込んで前記リテーナを前進
させるようにすることで、フランジとリテーナとの当接
面に簡単に間隙を形成させることができる。
押圧部材となる雄ネジを捩じ込んで前記リテーナを前進
させるようにすることで、フランジとリテーナとの当接
面に簡単に間隙を形成させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１はリテーナ６の中央部に貫通孔
を設けてロッド５の一端を貫通させ、ロッド５に刻設さ
れた雄ネジ１６にナット１７を螺合することによってリ
テーナ６にロッド５を回転自在に取り付けるようにした
場合の実施形態について示す断面図である。
施形態を説明する。図１はリテーナ６の中央部に貫通孔
を設けてロッド５の一端を貫通させ、ロッド５に刻設さ
れた雄ネジ１６にナット１７を螺合することによってリ
テーナ６にロッド５を回転自在に取り付けるようにした
場合の実施形態について示す断面図である。
【００２０】リテーナ６とロッド５の取り付け構造およ
びリアプレート１０の形状を除く他の構成に関しては図
６の従来例と同様であるので、図１においては図６と重
複する部分の記載は省略している。
びリアプレート１０の形状を除く他の構成に関しては図
６の従来例と同様であるので、図１においては図６と重
複する部分の記載は省略している。
【００２１】図１に示すように、雄ネジ１６は縮径され
たロッド５の一端に刻設され、リテーナ６の中央部には
縮径されたロッド５の一端を通すための貫通孔１７が穿
設されている。
たロッド５の一端に刻設され、リテーナ６の中央部には
縮径されたロッド５の一端を通すための貫通孔１７が穿
設されている。
【００２２】リテーナ６は、最終的に、ロッド５の縮径
部と大径部との間に形成された段差部１８と雄ネジ１６
に螺合されたナット１９とによって表裏を挟まれてロッ
ド５に一体的に固定されるが、バネバランサ２の組み立
ての段階では、段差部１８とリテーナ６の内側端面との
間に２〜３ピッチ分のネジ山を残してナット１９を螺合
するようにし、リテーナ６に対してロッド５が自由に回
転できるようにしておく。
部と大径部との間に形成された段差部１８と雄ネジ１６
に螺合されたナット１９とによって表裏を挟まれてロッ
ド５に一体的に固定されるが、バネバランサ２の組み立
ての段階では、段差部１８とリテーナ６の内側端面との
間に２〜３ピッチ分のネジ山を残してナット１９を螺合
するようにし、リテーナ６に対してロッド５が自由に回
転できるようにしておく。
【００２３】この実施形態の場合、バネバランサ２の組
み立て完了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の
位相のずれが発見された場合であっても、これを後から
容易に修正することができるので、組み立ての段階でシ
リンダ４とクレビス１５の回転位置を正確に合わせる必
要はない。
み立て完了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の
位相のずれが発見された場合であっても、これを後から
容易に修正することができるので、組み立ての段階でシ
リンダ４とクレビス１５の回転位置を正確に合わせる必
要はない。
【００２４】そして、バネバランサ２の組み立て完了後
に図６（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１
５の回転位置の位相のずれが検出された場合には、図４
に示すようにしてクレビス１５を回転させて、実質的な
現物合わせによりロボットアーム１側のピン１４にクレ
ビス１５の貫通孔を差し込めるようにする。
に図６（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１
５の回転位置の位相のずれが検出された場合には、図４
に示すようにしてクレビス１５を回転させて、実質的な
現物合わせによりロボットアーム１側のピン１４にクレ
ビス１５の貫通孔を差し込めるようにする。
【００２５】クレビス１５を固着したロッド５はリテー
ナ６に対して回転自在とされているので、クレビス１５
の回転位置の修正は容易である。また、クレビス１５か
ら手を放しても一旦決めた回転位置にロッド５およびク
レビス１５がそのまま維持されるので、ピン１４とクレ
ビス１５の貫通孔との間に捩じり戻しによる噛りが生じ
ることもない。
ナ６に対して回転自在とされているので、クレビス１５
の回転位置の修正は容易である。また、クレビス１５か
ら手を放しても一旦決めた回転位置にロッド５およびク
レビス１５がそのまま維持されるので、ピン１４とクレ
ビス１５の貫通孔との間に捩じり戻しによる噛りが生じ
ることもない。
【００２６】リテーナ６とロッド５の最終的な固定作業
は、リアプレート１０の中央部に穿設された開口２０か
らボックスレンチ等を差し込み、ナット１９でリテーナ
６をロッド５に完全に締結させることで達成される。ま
た、この作業によりリテーナ６の位置が組み立て段階で
残しておいたネジ山の分だけフロントプレート８側に向
けて前進し、リテーナ６とリアプレート１０との間に必
要とされる間隙ΔＤが確保される。
は、リアプレート１０の中央部に穿設された開口２０か
らボックスレンチ等を差し込み、ナット１９でリテーナ
６をロッド５に完全に締結させることで達成される。ま
た、この作業によりリテーナ６の位置が組み立て段階で
残しておいたネジ山の分だけフロントプレート８側に向
けて前進し、リテーナ６とリアプレート１０との間に必
要とされる間隙ΔＤが確保される。
【００２７】図２はリテーナ６の中央部に雌ネジ２１を
設けてロッド５の一端に刻設した雄ネジ１６を直に螺合
することによってリテーナ６にロッド５を回転自在に取
り付けるようにした場合の実施形態について示す断面図
である。
設けてロッド５の一端に刻設した雄ネジ１６を直に螺合
することによってリテーナ６にロッド５を回転自在に取
り付けるようにした場合の実施形態について示す断面図
である。
【００２８】リテーナ６とロッド５の取り付け構造を除
く他の構成に関しては図５の従来例と同様であるので、
図２においては図６と重複する部分の記載は省略してい
る。
く他の構成に関しては図５の従来例と同様であるので、
図２においては図６と重複する部分の記載は省略してい
る。
【００２９】図２に示すように、雄ネジ１６は縮径され
たロッド５の一端に刻設され、リテーナ６の中央部には
ロッド５の雄ネジ１６を螺合させるための雌ネジ２１が
刻設されている。
たロッド５の一端に刻設され、リテーナ６の中央部には
ロッド５の雄ネジ１６を螺合させるための雌ネジ２１が
刻設されている。
【００３０】バネバランサ２の組み立てに際し、ロッド
５の雄ネジ１６と大径部との間に形成された段差部１８
とリテーナ６の内側端面との間に２〜３ピッチ分のネジ
山を残して雄ネジ１６にリテーナ６を螺合するように
し、リテーナ６に対してロッド５が或る程度回転できる
ようにしておく。
５の雄ネジ１６と大径部との間に形成された段差部１８
とリテーナ６の内側端面との間に２〜３ピッチ分のネジ
山を残して雄ネジ１６にリテーナ６を螺合するように
し、リテーナ６に対してロッド５が或る程度回転できる
ようにしておく。
【００３１】この際、リテーナ６の回り止めとして段差
部１８とリテーナ６の内側端面との間にスプリングワッ
シャ等を介装してもよく、その場合は、ロッド５の回転
を妨げないよう、スプリングワッシャに圧縮される余地
を残して取り付けるようにする。
部１８とリテーナ６の内側端面との間にスプリングワッ
シャ等を介装してもよく、その場合は、ロッド５の回転
を妨げないよう、スプリングワッシャに圧縮される余地
を残して取り付けるようにする。
【００３２】前記と同様、バネバランサ２の組み立て完
了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相のず
れが発見された場合であっても、これを後から容易に修
正することができるので、組み立ての段階でシリンダ４
とクレビス１５の回転位置を正確に合わせる必要はな
い。
了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相のず
れが発見された場合であっても、これを後から容易に修
正することができるので、組み立ての段階でシリンダ４
とクレビス１５の回転位置を正確に合わせる必要はな
い。
【００３３】バネバランサ２の組み立て完了後に図６
（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１５の回
転位置の位相のずれが検出された場合には、クレビス１
５を回転させて、実質的な現物合わせによりロボットア
ーム１側のピン１４にクレビス１５の貫通孔を差し込め
るようにする。
（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１５の回
転位置の位相のずれが検出された場合には、クレビス１
５を回転させて、実質的な現物合わせによりロボットア
ーム１側のピン１４にクレビス１５の貫通孔を差し込め
るようにする。
【００３４】クレビス１５を固着したロッド５はリテー
ナ６に対して回転可能とされているので、クレビス１５
の回転位置の修正は容易である。また、クレビス１５か
ら手を放しても一旦決めた回転位置にロッド５およびク
レビス１５がそのまま維持されるので、ピン１４とクレ
ビス１５の貫通孔との間に捩じり戻しによる噛りが生じ
ることもない。
ナ６に対して回転可能とされているので、クレビス１５
の回転位置の修正は容易である。また、クレビス１５か
ら手を放しても一旦決めた回転位置にロッド５およびク
レビス１５がそのまま維持されるので、ピン１４とクレ
ビス１５の貫通孔との間に捩じり戻しによる噛りが生じ
ることもない。
【００３５】図３はリテーナ６の中央部に貫通孔１７を
設けてロッド５を貫通させ、ロッド５の一端に設けたフ
ランジ２２によってリテーナ６の抜け止めを形成し、更
に、リテーナ６を前進させるための押圧部材を突入させ
るための孔２３をリアプレート１０に設けることで、リ
テーナ６に対してロッド５を回転自在に取り付けるよう
にした場合の実施形態について示す断面図である。
設けてロッド５を貫通させ、ロッド５の一端に設けたフ
ランジ２２によってリテーナ６の抜け止めを形成し、更
に、リテーナ６を前進させるための押圧部材を突入させ
るための孔２３をリアプレート１０に設けることで、リ
テーナ６に対してロッド５を回転自在に取り付けるよう
にした場合の実施形態について示す断面図である。
【００３６】リテーナ６とロッド５の取り付け構造およ
びリアプレート１０の形状を除く他の構成に関しては図
６の従来例と同様であるので、図３においては図６と重
複する部分の記載は省略している。
びリアプレート１０の形状を除く他の構成に関しては図
６の従来例と同様であるので、図３においては図６と重
複する部分の記載は省略している。
【００３７】図３に示すように、ロッド５の一端にはリ
テーナ６の抜け止めとなるフランジ２２が一体に形成さ
れ、ロッド５の全長は、フランジ２２の内側端面の位置
までリテーナ６が後退したときに、リテーナ６とリアプ
レート１０との間に必要とされる間隙ΔＤが形成される
ように調整されている。
テーナ６の抜け止めとなるフランジ２２が一体に形成さ
れ、ロッド５の全長は、フランジ２２の内側端面の位置
までリテーナ６が後退したときに、リテーナ６とリアプ
レート１０との間に必要とされる間隙ΔＤが形成される
ように調整されている。
【００３８】また、孔２３はリアプレート１０を貫通す
る雌ネジによって構成され、この雌ネジ２３に押圧部材
となる雄ネジ２４を螺合してネジジャッキのように突入
させることにより、リテーナ６をコイルスプリング７の
予圧に抗して前進させ、フランジ２２とリテーナ６との
当接面、つまり、フランジ２２の内側端面とリテーナ６
の外側端面との間に間隙を形成させて、リテーナ６と独
立してロッド５を自在に回転させられるようになってい
る。
る雌ネジによって構成され、この雌ネジ２３に押圧部材
となる雄ネジ２４を螺合してネジジャッキのように突入
させることにより、リテーナ６をコイルスプリング７の
予圧に抗して前進させ、フランジ２２とリテーナ６との
当接面、つまり、フランジ２２の内側端面とリテーナ６
の外側端面との間に間隙を形成させて、リテーナ６と独
立してロッド５を自在に回転させられるようになってい
る。
【００３９】なお、リテーナ６をコイルスプリング７の
予圧に抗して前進させる際にリテーナ６とロッド５の摺
動面に不用意な噛りが発生するのを防止する必要上、雌
ネジ２３は、リアプレート１０の周方向に沿って等間隔
に複数配備することが望ましい。図３に示す例では１８
０度ピッチで２ヵ所に配備している。
予圧に抗して前進させる際にリテーナ６とロッド５の摺
動面に不用意な噛りが発生するのを防止する必要上、雌
ネジ２３は、リアプレート１０の周方向に沿って等間隔
に複数配備することが望ましい。図３に示す例では１８
０度ピッチで２ヵ所に配備している。
【００４０】前記と同様、バネバランサ２の組み立て完
了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相のず
れが発見された場合であっても、ロッド５の回転によっ
てこれを後から容易に修正することができるので、組み
立ての段階でシリンダ４とクレビス１５の回転位置を正
確に合わせる必要はない。
了後にシリンダ４とクレビス１５の回転位置の位相のず
れが発見された場合であっても、ロッド５の回転によっ
てこれを後から容易に修正することができるので、組み
立ての段階でシリンダ４とクレビス１５の回転位置を正
確に合わせる必要はない。
【００４１】そして、バネバランサ２の組み立て完了後
に図６（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１
５の回転位置の位相のずれが検出された場合には、図３
に示すようにしてリアプレート１０の孔２３(雌ネジ２
３)に押圧部材となる雄ネジ２４を螺合し、雄ネジ２４
の先端でリテーナ６を押圧して前進させ、フランジ２２
とリテーナ６との当接面に間隙を形成させてロッド５が
自由に回転できるようにしてクレビス１５の回転位置合
わせを行う。
に図６（ｂ）に示されるようなシリンダ４とクレビス１
５の回転位置の位相のずれが検出された場合には、図３
に示すようにしてリアプレート１０の孔２３(雌ネジ２
３)に押圧部材となる雄ネジ２４を螺合し、雄ネジ２４
の先端でリテーナ６を押圧して前進させ、フランジ２２
とリテーナ６との当接面に間隙を形成させてロッド５が
自由に回転できるようにしてクレビス１５の回転位置合
わせを行う。
【００４２】また、押圧部材となる雄ネジ２４として長
めのものを使用してコイルスプリング７を圧縮すれば、
クレビス１５をロッド５の軸方向にも或る程度自由に突
出縮退させることができるので、バネバランサ２の取り
付けに際して軸方向の誤差が生じてロボットアーム１側
のピン１４とクレビス１５の貫通孔の位置にずれが生じ
たような場合にも、この取り付け誤差を解消して簡単に
組立作業を行うことができる。
めのものを使用してコイルスプリング７を圧縮すれば、
クレビス１５をロッド５の軸方向にも或る程度自由に突
出縮退させることができるので、バネバランサ２の取り
付けに際して軸方向の誤差が生じてロボットアーム１側
のピン１４とクレビス１５の貫通孔の位置にずれが生じ
たような場合にも、この取り付け誤差を解消して簡単に
組立作業を行うことができる。
【００４３】その後、押圧部材となる雄ネジ２４の螺合
を解除してリアプレート１０から取り外せば、リテーナ
６とリアプレート１０との間に必要とされる間隙ΔＤが
自動的に形成される。
を解除してリアプレート１０から取り外せば、リテーナ
６とリアプレート１０との間に必要とされる間隙ΔＤが
自動的に形成される。
【００４４】図３の実施形態ではリアプレート１０の孔
２３を雌ネジによって構成し、この孔に雄ネジ２４を螺
合することによってリテーナ６を容易に前進させられる
ようにしているが、リアプレート１０に孔さえ開けてお
けば、そこから押圧部材を突入させてリテーナ６を前進
させることは可能である。
２３を雌ネジによって構成し、この孔に雄ネジ２４を螺
合することによってリテーナ６を容易に前進させられる
ようにしているが、リアプレート１０に孔さえ開けてお
けば、そこから押圧部材を突入させてリテーナ６を前進
させることは可能である。
【００４５】例えば、リアプレート１０に２つの孔を穿
設して一方の孔からロッド材等の押圧部材を突入させて
リテーナ６を前進させておき、その間にもう一方の孔か
らＬ型の六角レンチを突入させてその先端屈曲部をリア
プレート１０の内側に引っ掛けてリテーナ６の戻りを防
止することによっても、最低限必要とされる機能は達成
することができる。
設して一方の孔からロッド材等の押圧部材を突入させて
リテーナ６を前進させておき、その間にもう一方の孔か
らＬ型の六角レンチを突入させてその先端屈曲部をリア
プレート１０の内側に引っ掛けてリテーナ６の戻りを防
止することによっても、最低限必要とされる機能は達成
することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、バネバランサの組み立
てが完了してからでもロッドの先端とシリンダとの間の
回転位置のずれを容易に修正することのできるので、回
転位置を合わせるための専用治具を用いた複雑な組み立
て作業をなくしてバネバランサの製造工程を簡略化する
ことができる。
てが完了してからでもロッドの先端とシリンダとの間の
回転位置のずれを容易に修正することのできるので、回
転位置を合わせるための専用治具を用いた複雑な組み立
て作業をなくしてバネバランサの製造工程を簡略化する
ことができる。
【００４７】また、組み立てが完了してからロッドの先
端とシリンダとの間の回転位置のずれを修正する際に
は、予圧されたコイルスプリングの押圧力によってロッ
ドの回転が阻害されることはないので、僅かな力でロッ
ドを回転させて修正作業を行うことができる。
端とシリンダとの間の回転位置のずれを修正する際に
は、予圧されたコイルスプリングの押圧力によってロッ
ドの回転が阻害されることはないので、僅かな力でロッ
ドを回転させて修正作業を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態のバネバランサの内部構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の他の一実施形態のバネバランサの内部
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図３】本発明の更に他の一実施形態のバネバランサの
内部構造を示す断面図である。
内部構造を示す断面図である。
【図４】一実施形態のバネバランサの取り付け状態を示
す断面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
す断面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図５】従来のバネバランサを示す側面図である。
【図６】従来のバネバランサの内部構造を示す断面図
（ａ）と問題となる回転位置のずれを示す正面図（ｂ）
である。
（ａ）と問題となる回転位置のずれを示す正面図（ｂ）
である。
１ ロボットアーム ２ バネバランサ（従来例） ３ ベース ４ シリンダ ５ ロッド ６ リテーナ ７ コイルスプリング ８ フロントプレート ９ スリーブ １０ リアプレート １１ ステープル １２ ピン １３ スリーブ １４ ピン １５ クレビス １６ 雄ネジ １７ 貫通孔 １８ 段差部 １９ ナット ２０ 開口 ２１ 雌ネジ ２２ フランジ ２３ 孔（雌ネジ） ２４ 押圧部材（雄ネジ）
Claims (6)
- 【請求項１】 中央部に貫通孔を備えたフロントプレー
トをシリンダの先端に固設し、前記貫通孔に挿通したロ
ッドの一端に取り付けたリテーナと前記フロントプレー
トとの間に予圧したスプリングを介装して、前記シリン
ダを機械の固定部に枢着すると共に前記ロッドの他端を
機械の揺動可動部に枢着し、前記揺動可動部の姿勢変化
によって前記固定部と揺動可動部との間に生じる重力負
荷の変動を、スプリングの伸縮で生じる反力の変化によ
り相殺するようにしたバネバランサ構造において、前記
リテーナに対し前記ロッドを容易に回転できるようにし
たことを特徴とするバネバランサ構造。 - 【請求項２】 前記リテーナの中央部に貫通孔を設けて
前記ロッドの一端を貫通させ、該ロッドの一端に刻設さ
れた雄ネジにナットを螺合することにより前記リテーナ
に対し前記ロッドを容易に回転できるようにしたことを
特徴とする請求項１記載のバネバランサ構造。 - 【請求項３】 中央部に開口を有するリアプレートを前
記シリンダの後端に固設し、前記リアプレートの開口か
ら前記ナットを締結できるようにしたことを特徴とする
請求項２記載のバネバランサ構造。 - 【請求項４】 前記リテーナの中央部に雌ネジを設けて
前記ロッドの一端に刻設された雄ネジを螺合することに
より前記リテーナに対し前記ロッドを容易に回転できる
ようにしたことを特徴とする請求項１記載のバネバラン
サ構造。 - 【請求項５】 前記リテーナの中央部に貫通孔を設けて
前記ロッドを貫通させ、該ロッドの一端に設けたフラン
ジによってリテーナの抜け止めを形成すると共に、前記
シリンダの後端にリアプレートを固設し、前記リテーナ
をスプリングの予圧に抗して前進させてフランジとリテ
ーナとの当接面に間隙を形成させるための押圧部材を突
入させるための孔を前記リアプレートに設けたことを特
徴とする請求項１記載のバネバランサ構造。 - 【請求項６】 前記孔を雌ネジによって形成し、押圧部
材となる雄ネジを捩じ込むことによって前記リテーナを
前進させるようにしたことを特徴とする請求項５記載の
バネバランサ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03351998A JP3673390B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | バネバランサ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03351998A JP3673390B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | バネバランサ構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216697A true JPH11216697A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3673390B2 JP3673390B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=12388802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03351998A Expired - Fee Related JP3673390B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | バネバランサ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3673390B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011057990A1 (de) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Kuka Roboter Gmbh | Manipulator mit einer frei tragende arme aufweisenden gewichtsausgleichsvorrichtung |
| CN102990677A (zh) * | 2011-09-13 | 2013-03-27 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 平衡机构及应用该平衡机构的机器人 |
| JP2014195854A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | ファナック株式会社 | バランサ装置を備える産業用ロボット |
| CN104890010A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-09 | 湖北骐通智能科技股份有限公司 | 平衡装置以及具备该平衡装置的机器人 |
| JP2016175142A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社安川電機 | ロボットおよびロボットへのバランサの取り付け方法 |
| JP2019188513A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | ファナック株式会社 | ロボット用重力バランサおよびロボット |
| JP2020037164A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | ファナック株式会社 | ロボットのバランサのメインテナンス用治具 |
| JP2020078858A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-28 | ファナック株式会社 | ばねバランサ装置とその分解方法 |
| WO2023053217A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ファナック株式会社 | 機械の回転要素をバランスさせるバランサユニット、及び機械 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102162928B1 (ko) * | 2014-07-08 | 2020-10-07 | 가부시키가이샤 이와키 | 코일 스프링 고정 구조 및 2연 왕복동 펌프 |
| CN109986598B (zh) * | 2017-12-29 | 2022-04-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种平衡缸及工业机器人 |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP03351998A patent/JP3673390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8528439B2 (en) | 2009-11-12 | 2013-09-10 | Kuka Roboter Gmbh | Manipulator having a counterweight device comprising cantilevered arms |
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| US9545728B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-01-17 | Fanuc Corporation | Industrial robot provided with balancer device |
| US10625431B2 (en) | 2015-03-19 | 2020-04-21 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot and method for mounting balancer to robot |
| JP2016175142A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社安川電機 | ロボットおよびロボットへのバランサの取り付け方法 |
| EP3069831B1 (en) * | 2015-03-19 | 2020-12-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot and method for mounting balancer to robot |
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| US11161256B2 (en) | 2018-04-24 | 2021-11-02 | Fanuc Corporation | Robot gravity balancer and robot |
| JP2019188513A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | ファナック株式会社 | ロボット用重力バランサおよびロボット |
| CN110877308A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 发那科株式会社 | 机器人的平衡器的维护用夹具 |
| JP2020037164A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | ファナック株式会社 | ロボットのバランサのメインテナンス用治具 |
| US10967528B2 (en) | 2018-09-05 | 2021-04-06 | Fanuc Corporation | Maintenance jig for balancer of robot |
| CN110877308B (zh) * | 2018-09-05 | 2022-09-27 | 发那科株式会社 | 机器人的平衡器的维护用夹具 |
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| US11389975B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-07-19 | Fanuc Corporation | Spring balancer apparatus and method for disassembling the same |
| DE102019130064B4 (de) * | 2018-11-14 | 2025-04-17 | Fanuc Corporation | Federzugeinrichtung und Verfahren zu deren Demontage |
| WO2023053217A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ファナック株式会社 | 機械の回転要素をバランスさせるバランサユニット、及び機械 |
| JPWO2023053217A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ||
| DE112021007964T5 (de) | 2021-09-28 | 2024-08-01 | Fanuc Corporation | Ausgleichseinheit zum auswuchten eines drehelements einer maschine, und zugehörige maschine |
| US12508725B2 (en) | 2021-09-28 | 2025-12-30 | Fanuc Corporation | Balancer unit for balancing rotary element of machine, and machine |
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