JPS5973295A - 産業用ロボツトのバランス装置 - Google Patents
産業用ロボツトのバランス装置Info
- Publication number
- JPS5973295A JPS5973295A JP18440282A JP18440282A JPS5973295A JP S5973295 A JPS5973295 A JP S5973295A JP 18440282 A JP18440282 A JP 18440282A JP 18440282 A JP18440282 A JP 18440282A JP S5973295 A JPS5973295 A JP S5973295A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- pressure
- balance
- actuator
- balance cylinder
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、産業用ロボットσ】バランス装置にＦ４Ｊ
Ａｆる。
Ａｆる。
従来、この種σ）離業用ロボットのバランス≠霞として
例えば軍１図に示す構造のものが知らｊしている。図に
おいて１はロボット本体、２はアクチュエータたる直流
型の駆動七−夕３によってＸ＋ −ｘ２方回に回転駆動
される第１のアーム、４は同シく＠流型の駆動モータｆ
ｉＫよってＹｌ−Ｙ２方向に回転駆動される駆２のアー
ム、６は手Ｍ７に取着さｎたスポット溶接ガン、８は前
記のアクチュエータケアシストするクレビス型のバラン
スシリンダ（エアシリンダ）で、このバランスシリンダ
８は前記のアームケ生体とするロボットの動きによろア
クチュエータ側換算での負荷ケ軽減してアクチュエータ
だろ、駆動モータ３の負担ケ軽くするため０）もので、
シリンダチューブ端のクレビス９がロボット本体＋［、
またピストンロッド１０の先端が軍ｌのアーム２にそ扛
ぞｎＫ連結されているものである。
例えば軍１図に示す構造のものが知らｊしている。図に
おいて１はロボット本体、２はアクチュエータたる直流
型の駆動七−夕３によってＸ＋ −ｘ２方回に回転駆動
される第１のアーム、４は同シく＠流型の駆動モータｆ
ｉＫよってＹｌ−Ｙ２方向に回転駆動される駆２のアー
ム、６は手Ｍ７に取着さｎたスポット溶接ガン、８は前
記のアクチュエータケアシストするクレビス型のバラン
スシリンダ（エアシリンダ）で、このバランスシリンダ
８は前記のアームケ生体とするロボットの動きによろア
クチュエータ側換算での負荷ケ軽減してアクチュエータ
だろ、駆動モータ３の負担ケ軽くするため０）もので、
シリンダチューブ端のクレビス９がロボット本体＋［、
またピストンロッド１０の先端が軍ｌのアーム２にそ扛
ぞｎＫ連結されているものである。
しかしながら、こ０）ような従来の産前用ロボットのバ
ランス装置にあっては、バランスシリンダ８の出すカが
筆１了−ム２の位置、つまり、バランスシリンダ８自体
の状態のみによって一義的に決まってしまうことから、
アクチュエータ側換算での負荷の変動ケ正確に、かつ完
全に補うことができないという問題がある。） この発明は以上σ）ような点ＶＣ鑑み、上述のアクチュ
エータ側換算での負荷の萱動？正確に、かつ完全に補う
ことのできろバランス硲＃夕軸供することを目的として
なされたもので、こσ】目的のため本発明においては、
アームとともに回動して該アームの回動位１ｉ１に応じ
た機械的変位をつくり出すためのカムと、前記アームの
回勅勅作に基づくアクチュエータ側σ〕負荷の変動？油
うべく、前記カムにより掃作さｎて前記アームの回動位
置に応じてバランスシリンダに供給さ１ｒＬ７１作勅流
体の圧カケ制御する変位−圧力変換器とＶ設けたことケ
特徴としている、 以下、この発明の実権例を図面に基づいて詳細に説明す
る。ただし、前記従来例と同一部分には同一符号ケ付す
ものとする１゜ 第２図および藁３図はこの発明の一実施例を示すもので
、１１はバランスシリンダ（エアシリンダ）８のロッド
側の室Ｒ１と９気Ｉ−Ｅカ源１２とを結ぷ躯】の９気王
哄給管路、１３は１σ１じくバランスシリンダ８のヘッ
ド＋１１１１の室Ｒ２とツ気圧７１諒１２とを結ぷボ２
のｑ気圧哄＠省路ケそルぞ几に示し、こｎら＠１．第２
σ）空気圧供＃管路１１．１３ＶＣは各々絨圧弁１４ａ
、１４ｂが弁傳さｎているほか、第１の９気圧供給青路
１１には、與ｌのアーム２の角ｆｆ立θに応じて該ポ１
の空気圧供給管路１１ケ流ｎろ空気圧ケ制御するための
変位−伊気圧変換ユニット】５が介装さＩしている。。
ランス装置にあっては、バランスシリンダ８の出すカが
筆１了−ム２の位置、つまり、バランスシリンダ８自体
の状態のみによって一義的に決まってしまうことから、
アクチュエータ側換算での負荷の変動ケ正確に、かつ完
全に補うことができないという問題がある。） この発明は以上σ）ような点ＶＣ鑑み、上述のアクチュ
エータ側換算での負荷の萱動？正確に、かつ完全に補う
ことのできろバランス硲＃夕軸供することを目的として
なされたもので、こσ】目的のため本発明においては、
アームとともに回動して該アームの回動位１ｉ１に応じ
た機械的変位をつくり出すためのカムと、前記アームの
回勅勅作に基づくアクチュエータ側σ〕負荷の変動？油
うべく、前記カムにより掃作さｎて前記アームの回動位
置に応じてバランスシリンダに供給さ１ｒＬ７１作勅流
体の圧カケ制御する変位−圧力変換器とＶ設けたことケ
特徴としている、 以下、この発明の実権例を図面に基づいて詳細に説明す
る。ただし、前記従来例と同一部分には同一符号ケ付す
ものとする１゜ 第２図および藁３図はこの発明の一実施例を示すもので
、１１はバランスシリンダ（エアシリンダ）８のロッド
側の室Ｒ１と９気Ｉ−Ｅカ源１２とを結ぷ躯】の９気王
哄給管路、１３は１σ１じくバランスシリンダ８のヘッ
ド＋１１１１の室Ｒ２とツ気圧７１諒１２とを結ぷボ２
のｑ気圧哄＠省路ケそルぞ几に示し、こｎら＠１．第２
σ）空気圧供＃管路１１．１３ＶＣは各々絨圧弁１４ａ
、１４ｂが弁傳さｎているほか、第１の９気圧供給青路
１１には、與ｌのアーム２の角ｆｆ立θに応じて該ポ１
の空気圧供給管路１１ケ流ｎろ空気圧ケ制御するための
変位−伊気圧変換ユニット】５が介装さＩしている。。
こσ〕変位−便気圧ｆ卓ユニット１５は第４図に示すよ
うに、厚１の了−ムク０１回転軸１６Ｖにｎと同軸一体
に設げらｎて第５図に示すような特性σ）プロファイル
形状？有するカム１７と、このカム１７に接角虫して上
下１助するプランジャｔｓｖｗしてなる圧力制御弁とし
ての変位−空気出葉換器１９とで構成さｎ、カム１７σ
１１ｉｊＪ転によりその変位Ｋ Ｅ、じて変位−空気圧
変換器１９内の図外の斧体ケ動かすことで第６図に示す
ようにバランスシリンダ８のロッド１目１１の室Ｒ１ｖ
ｒ倶給さ几る圧力Ｐ１ヶ調整するようになっている。、
そして、このロッド側の室Ｒ１の圧力Ｐ１とヘッド側の
室Ｒ２の圧力Ｐ２と？拮抗させ、それら双方の圧力の差
圧に基づくバランスシリンダ８の発生圧力でアクチュエ
ータたるＲＫ駆動モータの負荷トルクｆｌｔ［ｌＪ’−
’ｆ…うようにしである。ここで、バランスシリンダ８
σ）ロッ）” ＋１１１の室Ｒ１の圧７Ｖｐ ＋が変位
−９気圧ｆｌ龜器１９によって可変であるのに対し、ヘ
ッド側の堅Ｒ２の圧力Ｐ２としては、前ｄ己ボ１のアー
ム２がそのｏＴ＠ストロークの中立位置にあるとき（箪
１のアーム２が鉛直状態にあるとき）圧力Ｐ１とＰ２と
を・バランスさせてバランスシリンダ８の出力ＦＴ：、
カケ零とするために常時一定圧ブ］が供給さｎている。
うに、厚１の了−ムク０１回転軸１６Ｖにｎと同軸一体
に設げらｎて第５図に示すような特性σ）プロファイル
形状？有するカム１７と、このカム１７に接角虫して上
下１助するプランジャｔｓｖｗしてなる圧力制御弁とし
ての変位−空気出葉換器１９とで構成さｎ、カム１７σ
１１ｉｊＪ転によりその変位Ｋ Ｅ、じて変位−空気圧
変換器１９内の図外の斧体ケ動かすことで第６図に示す
ようにバランスシリンダ８のロッド１目１１の室Ｒ１ｖ
ｒ倶給さ几る圧力Ｐ１ヶ調整するようになっている。、
そして、このロッド側の室Ｒ１の圧力Ｐ１とヘッド側の
室Ｒ２の圧力Ｐ２と？拮抗させ、それら双方の圧力の差
圧に基づくバランスシリンダ８の発生圧力でアクチュエ
ータたるＲＫ駆動モータの負荷トルクｆｌｔ［ｌＪ’−
’ｆ…うようにしである。ここで、バランスシリンダ８
σ）ロッ）” ＋１１１の室Ｒ１の圧７Ｖｐ ＋が変位
−９気圧ｆｌ龜器１９によって可変であるのに対し、ヘ
ッド側の堅Ｒ２の圧力Ｐ２としては、前ｄ己ボ１のアー
ム２がそのｏＴ＠ストロークの中立位置にあるとき（箪
１のアーム２が鉛直状態にあるとき）圧力Ｐ１とＰ２と
を・バランスさせてバランスシリンダ８の出力ＦＴ：、
カケ零とするために常時一定圧ブ］が供給さｎている。
したがってり上の構成において、合板りＶｒＣｆｆツド
側の稟Ｒ１に供給さねろ圧力Ｐ１が例えば０〜４ ｋｇ
／−〇）範囲内で可変で、ヘッド−〇室Ｒ２に供給さｎ
る圧７′ｌＰ２がｚ ｋｇ ／ ｃばと仮定ｆろと、駆
動モータ３σ）駆動により寥１のアーム２が回動動作す
るき、その回転角度θに応じてパランスジ１１ンダＢＫ
加わる力はＩπ８図の特性と同様な特性のもとｖｃｆ化
する。そして第１のアーム２の回動他作ｆ応じてカム１
７が回転するとアーム回転角−カム紫位量特性が第５図
の特性となるため、丁−ム（ロ）転角とバランスシリン
ダ８σ）発生圧力との関係は、！位−空気田変換器１９
０時性（ｇ６図）が線形であることから軍７図に示ｆ特
性となる。ここで、バランスシリンダ８にはロッド１１
１１＋１の劉１のＥＥ７１Ｐ１のほかにヘッド４ｉ１＋
１の室Ｒ２には了−ム中立点Ｑでのバランスシリンダ８
０発生圧力を零とするための一定圧力Ｐ ２（ｚ ｋｇ
／ｃｒｔｔ １が供給さｎており、最終的に軍１のア
ーム２の（ロ）転角θとバランスシリンダ８の発生圧力
ｐｓとの関係は第８図に示す特性となる。
側の稟Ｒ１に供給さねろ圧力Ｐ１が例えば０〜４ ｋｇ
／−〇）範囲内で可変で、ヘッド−〇室Ｒ２に供給さｎ
る圧７′ｌＰ２がｚ ｋｇ ／ ｃばと仮定ｆろと、駆
動モータ３σ）駆動により寥１のアーム２が回動動作す
るき、その回転角度θに応じてパランスジ１１ンダＢＫ
加わる力はＩπ８図の特性と同様な特性のもとｖｃｆ化
する。そして第１のアーム２の回動他作ｆ応じてカム１
７が回転するとアーム回転角−カム紫位量特性が第５図
の特性となるため、丁−ム（ロ）転角とバランスシリン
ダ８σ）発生圧力との関係は、！位−空気田変換器１９
０時性（ｇ６図）が線形であることから軍７図に示ｆ特
性となる。ここで、バランスシリンダ８にはロッド１１
１１＋１の劉１のＥＥ７１Ｐ１のほかにヘッド４ｉ１＋
１の室Ｒ２には了−ム中立点Ｑでのバランスシリンダ８
０発生圧力を零とするための一定圧力Ｐ ２（ｚ ｋｇ
／ｃｒｔｔ １が供給さｎており、最終的に軍１のア
ーム２の（ロ）転角θとバランスシリンダ８の発生圧力
ｐｓとの関係は第８図に示す特性となる。
すなわち、第１のアーム２の回転角θがその中立位置角
度よりも小さいときにはんの圧力Ｐ１とＰ２の関係はＰ
２）Ｐｌとなってバランスシリンダ８σ）霞の発生圧力
が鷹１の了−五２に作用して同転円０を大きくする方向
にこｒＬ、ｖアシストする一方、第１のアーム２の回転
角σがその中立位置角１隻よりも大きいときには圧力Ｐ
１とＰ２σ）関係はＰＩ）Ｐ２となってパランスジ１）
ンダ８の正の発生ｌ：Ｅ′７″ｌが第１のアーム２に作
用して回転角θヶ小さくする方向にこ′ｎケアシストし
、與１０）アーム２０回転に伴う駆ム）Ｗモータ３σ）
負荷のｆ＠量ケ打ち消すことになろ１．そσ】結果、駆
動モータ３の負荷のｆ動夕忠実に補うことができ、駆動
モータ３ ＋＠ＩＩからみた場合σ〕負荷ン常に一定に
保つことがで診るのである。
度よりも小さいときにはんの圧力Ｐ１とＰ２の関係はＰ
２）Ｐｌとなってバランスシリンダ８σ）霞の発生圧力
が鷹１の了−五２に作用して同転円０を大きくする方向
にこｒＬ、ｖアシストする一方、第１のアーム２の回転
角σがその中立位置角１隻よりも大きいときには圧力Ｐ
１とＰ２σ）関係はＰＩ）Ｐ２となってパランスジ１）
ンダ８の正の発生ｌ：Ｅ′７″ｌが第１のアーム２に作
用して回転角θヶ小さくする方向にこ′ｎケアシストし
、與１０）アーム２０回転に伴う駆ム）Ｗモータ３σ）
負荷のｆ＠量ケ打ち消すことになろ１．そσ】結果、駆
動モータ３の負荷のｆ動夕忠実に補うことができ、駆動
モータ３ ＋＠ＩＩからみた場合σ〕負荷ン常に一定に
保つことがで診るのである。
助士σ）説明から明らかなようにこの発明によｎば、了
−ムの回動Ｑ作によるアクチュエータσ１負荷の変動力
！ケバランスシリンダの出力にて正確にかつ亢奮に袖っ
て、そσ〕アクチュエータ側からみた場合σ１貧荷夕常
に一定に保つことかで詫る効果がある。
−ムの回動Ｑ作によるアクチュエータσ１負荷の変動力
！ケバランスシリンダの出力にて正確にかつ亢奮に袖っ
て、そσ〕アクチュエータ側からみた場合σ１貧荷夕常
に一定に保つことかで詫る効果がある。
第１図は従来Ｑ）産業用ロボットのバランス装置の概略
を示す説明図、第２図はこσ）発明に係ろ産秦用ロボッ
トのバランス装置の一実施例ケ示す説明図１里３図は同
じく第２図の斜視図、駆４図は第２図および第３図にお
ける変位−９気ＦＥ、 ｆ換ユニットの詳ａｌヲ示−′
ｆ説明図、第５図はアーム回転角とカム鷺位量との関係
を示す特性図、雁６図は変位−９気圧ｆ喚器Ｑ）入出力
関係を示す特性図、第７図および駆８図はアーム回転角
とバランスシリンダ出力との関係ケ示す特性図である１
、■・・・ロボット本体、２・・・第１のアーム、３・
・・駆動モータ（アクチュエータ）、８・・・パランス
ジ１１ンダ、１５・・・変位−空気圧変換ユニット、１
７・・・カム、１９・・・変位−苧気圧ｆ換器 第５図 第４図 第６図 ５４７−
を示す説明図、第２図はこσ）発明に係ろ産秦用ロボッ
トのバランス装置の一実施例ケ示す説明図１里３図は同
じく第２図の斜視図、駆４図は第２図および第３図にお
ける変位−９気ＦＥ、 ｆ換ユニットの詳ａｌヲ示−′
ｆ説明図、第５図はアーム回転角とカム鷺位量との関係
を示す特性図、雁６図は変位−９気圧ｆ喚器Ｑ）入出力
関係を示す特性図、第７図および駆８図はアーム回転角
とバランスシリンダ出力との関係ケ示す特性図である１
、■・・・ロボット本体、２・・・第１のアーム、３・
・・駆動モータ（アクチュエータ）、８・・・パランス
ジ１１ンダ、１５・・・変位−空気圧変換ユニット、１
７・・・カム、１９・・・変位−苧気圧ｆ換器 第５図 第４図 第６図 ５４７−
Claims (1)
- Ｉｌｌ ｐｊｒ定ａ］アクチュエータの駆動に基づい
て回・助動作するアームに対し、４１■記アクチユエー
タノ負担夕軽ｌ戚ｆるだめのアシスト用のバランスシリ
ンダの−ｉ４ケ連結してなる離業用ロボットσ）バラン
ス湊＠において、前記アームとともに回動して、信アー
ムσ）回動位ｉ９ Ｋ応じた機械的変位ケつくり出すだ
めのカムと、前記アームσ）回動動作に基づくアクチュ
エータ・ｔｉｌｌの負荷θ）ｆ劾を補うべく、前記カム
により操作さ几て前記アームの回動位１首に応じてバラ
ンスシリンダＶＣ＋＃給される作動流体のＥＥカケ制御
する変位−子方変換器と？設けたことを特徴とｆろ産縞
用ロボットのバランス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18440282A JPS5973295A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 産業用ロボツトのバランス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18440282A JPS5973295A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 産業用ロボツトのバランス装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973295A true JPS5973295A (ja) | 1984-04-25 |
Family
ID=16152536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18440282A Pending JPS5973295A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 産業用ロボツトのバランス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973295A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335595U (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-07 | ||
| JPS63180491A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 | フアナツク株式会社 | 垂直多関節型ロボツトのバランサ機構 |
| JPS63212489A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-05 | オークマ株式会社 | ロボツトア−ムのバランス機構 |
| JPH0266987U (ja) * | 1988-11-05 | 1990-05-21 | ||
| WO1993017839A1 (fr) * | 1992-03-05 | 1993-09-16 | Fanuc Ltd | Compensateur pour bras de robot |
| JP2011062767A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボット |
| WO2019054323A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | Ckd株式会社 | ワーク搬送装置 |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP18440282A patent/JPS5973295A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335595U (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-07 | ||
| JPS63180491A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 | フアナツク株式会社 | 垂直多関節型ロボツトのバランサ機構 |
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| US5415057A (en) * | 1992-03-05 | 1995-05-16 | Fanuc, Ltd. | Balancer device for a robot arm |
| JP2011062767A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボット |
| WO2019054323A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | Ckd株式会社 | ワーク搬送装置 |
| JP2019048364A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | Ckd株式会社 | ワーク搬送装置 |
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