JPS63207582A - Robot with arm for reinforcing - Google Patents
Robot with arm for reinforcingInfo
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- JPS63207582A JPS63207582A JP3802587A JP3802587A JPS63207582A JP S63207582 A JPS63207582 A JP S63207582A JP 3802587 A JP3802587 A JP 3802587A JP 3802587 A JP3802587 A JP 3802587A JP S63207582 A JPS63207582 A JP S63207582A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はロボットアームの軽量化に伴う剛性の低下を補
うために補強用アームを備えたロボットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a robot equipped with a reinforcing arm to compensate for a decrease in rigidity due to a reduction in the weight of the robot arm.
(従来技術)
従来のロボットアームは、荷重に対して撓まないように
剛性を持たせるため、太くかつ重いものであった。しか
しながら、ロボットの可搬重量対自重比の向上および、
狭い場合での作業性を考慮するとき、ロボットアームの
軽量化および寸法の縮小は必須条件である。そこで、例
えば特開昭61−125786号公報に開示されたロボ
ットアームでは、負荷を受は持たないサブアームを主ア
ームに並設し、主アームの撓みによるサブアームとの相
対位置の変化を検出し、この検出量を主アーム駆動装置
の制御信号に補正信号として入力して、主アーム先端の
位置決めを行なっている。(Prior Art) Conventional robot arms are thick and heavy in order to have rigidity so as not to bend under load. However, improvements in the robot's payload to dead weight ratio and
When considering workability in narrow spaces, it is essential to reduce the weight and size of the robot arm. Therefore, for example, in the robot arm disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 125786/1986, a sub-arm that does not have a load bearing is installed in parallel with the main arm, and changes in relative position with the sub-arm due to deflection of the main arm are detected. This detected amount is input as a correction signal to the control signal of the main arm drive device to position the main arm tip.
このようにすれば、原理的には主アームの剛性を高める
ことなしに、主アーム先端の位置決めを精度良く行なう
ことができるというものの、実際にはアーム剛性の低下
に伴ってアーム変形量が増大して補正が困難になるため
、位置精度の低下および振動問題等を惹起するのを免れ
なかった。Although in principle it is possible to accurately position the tip of the main arm without increasing the rigidity of the main arm in this way, in reality the amount of arm deformation increases as the arm rigidity decreases. As a result, correction becomes difficult, which inevitably causes problems such as a decrease in positional accuracy and vibrations.
(発明の目的)
そこで本発明はアームを軽量化したにもががねらず所要
の剛性を保つことができるロボットアームを擢供するこ
とを目的とする。(Objective of the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a robot arm that is lightweight and can maintain a required rigidity without writhing.
(発明の構成)
本発明によるロボットは、主アームの撓みを抑制するた
めに主アームに並設された補強用アームと、この補強用
アームを主アームとほぼ平行に保持する保持部材とを有
し、この保持部材は、主アームの外周に、この主アーム
に対して同軸的に回動可能に設けられている。さらに主
アームの撓み方向を検出するための撓み方向検出手段と
、この検出手段で検出された主アームの撓み方向に対応
して保持部材を回動し、補強用アームをそれが主アーム
の撓みを抑制しうる位置まで主アームの外周に沿って移
動させる駆動手段上を備えている6(発明の効果)
本発明によれば、主アームの撓み方向に対応して補強用
アームが直ちに主アームの撓みを抑制しうる位置に移動
するように構成され7ているから、軽量かう高剛性のロ
ボットアームを得ることができる。(Structure of the Invention) The robot according to the present invention includes a reinforcing arm arranged in parallel with the main arm in order to suppress deflection of the main arm, and a holding member that holds the reinforcing arm substantially parallel to the main arm. However, this holding member is provided on the outer periphery of the main arm so as to be rotatable coaxially with respect to the main arm. Furthermore, there is a deflection direction detecting means for detecting the deflection direction of the main arm, and a holding member is rotated in accordance with the deflection direction of the main arm detected by this detection means, and the reinforcing arm is rotated so as to detect the deflection direction of the main arm. 6. (Effects of the Invention) According to the present invention, the reinforcing arm immediately moves the main arm in response to the direction of deflection of the main arm. Since the robot arm is configured to move to a position where the deflection of the robot arm can be suppressed, a lightweight and highly rigid robot arm can be obtained.
(実 施 例)
以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。(Example) An example of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図はロボットの全体図、第2図はそのアーム部を示
す。1は主アーム、2はアームハンド、3はアームハン
ド駆動軸を兼ねる補強用アームである。この補強用アー
ム3は、主アーム1の外周にその軸線方向に所定の間隔
をおいて設けられためがね型保持部材4a、4bに保持
されて主アーム1とほぼ平行に設けられているが、保持
部材4a、4bは、第3図に示すように、ヘアリング5
を介して主アーム1の外周に同軸的に回動可能に設けら
れ、かつ円錐形ベアリング6を介して補強用アーム3を
回動可能に支持している。そしてこの保持部材4a、4
bの外周には所定の角度範囲に亘ってそれぞれギア7a
、7bが形成され、これらギア7a、7bに、モータ8
によって回転駆動される方向制御用駆動軸9に設けられ
たギア10a、10bがそれぞれ噛み合わされて、保持
部材4a、4bはモータ8によって主アーム1と同軸的
に回動されるように構成され、この保持部材4a、4b
の回動に伴って補強用アーム3の主アーム1に対する方
向が制御されるように構成されている。上記方向制御用
駆動軸9は主アーム1に固定された軸受11a、llb
に支承されている。FIG. 1 is an overall view of the robot, and FIG. 2 shows its arm. 1 is a main arm, 2 is an arm hand, and 3 is a reinforcing arm that also serves as an arm hand drive shaft. This reinforcing arm 3 is provided on the outer periphery of the main arm 1 at a predetermined interval in the axial direction thereof, is held by glasses-shaped holding members 4a and 4b, and is provided almost parallel to the main arm 1. As shown in FIG. 3, the holding members 4a and 4b are
The reinforcing arm 3 is rotatably provided coaxially on the outer periphery of the main arm 1 via a conical bearing 6 . And these holding members 4a, 4
A gear 7a is provided on the outer periphery of each gear 7a over a predetermined angular range.
, 7b are formed, and a motor 8 is connected to these gears 7a, 7b.
Gears 10a and 10b provided on a direction control drive shaft 9 that is rotationally driven by are engaged with each other, and the holding members 4a and 4b are configured to be rotated coaxially with the main arm 1 by a motor 8, These holding members 4a, 4b
The direction of the reinforcing arm 3 with respect to the main arm 1 is controlled as the reinforcing arm 3 rotates. The direction control drive shaft 9 has bearings 11a and llb fixed to the main arm 1.
is supported by.
一方、アームハンド駆動軸を兼ねる補強用アーム3には
、その両端位置にギア12a、12bが取付けられてお
り、先端側のギア12aはアームハンド駆動用ギアであ
り、アームハンド2に取付けられたギア13に噛み合っ
ている。また基端例のギア12bは、第4図に示すよう
にベアリング14を介して主アーム1の外周に回転可能
に設けられたアイドラギア15に噛み合っている。この
アイドラギア15にはアームハンド駆動軸16に取付け
られたギア17が噛み合っている。したがってアームハ
ンド駆動軸16の回転は、ギア17→アイドラギア15
→ギア12b→補強用アーム3→ギア12a−ギア13
を介してアームハンド2に伝達されるようになっている
。On the other hand, gears 12a and 12b are attached to the reinforcing arm 3 which also serves as the arm hand drive shaft, and gears 12a and 12b are attached to both ends of the reinforcing arm 3. It meshes with gear 13. Further, the gear 12b in the base end example meshes with an idler gear 15 rotatably provided on the outer periphery of the main arm 1 via a bearing 14, as shown in FIG. A gear 17 attached to an arm hand drive shaft 16 meshes with this idler gear 15. Therefore, the rotation of the arm hand drive shaft 16 is from gear 17 to idler gear 15.
→ Gear 12b → Reinforcement arm 3 → Gear 12a - Gear 13
The information is transmitted to the arm hand 2 via.
さらに主アーム1の外周面には、ストレンゲージのよう
な歪センサ18が複数個取付けられており、これら歪セ
ンサ18の出力信号は増幅器19で増幅された後モータ
制御回路20に送られる。Furthermore, a plurality of strain sensors 18 such as strain gauges are attached to the outer peripheral surface of the main arm 1 , and the output signals of these strain sensors 18 are amplified by an amplifier 19 and then sent to a motor control circuit 20 .
モータ制御回路20では、複数個の歪センサ18から送
られる信号を解析し、主アーム1に対し荷重の加わって
いる方向を検出する。そしてその荷重の加わっている方
向と主アーム1からみた補強用アーム3の方向とが一致
するようにモータ8を駆動して保持部材12a、12b
を回動し、補強用アーム3を主アーム1の外周に沿って
移動させる。これにより主アーム1、補強用アーム3お
よび保持部材12aまたは12bのなす長方形が荷重方
向と平行になり、断面2次モーメントが増大してアーム
強度が向上し、主アーム1の撓みが抑制される。なお補
強用アーム3が主アーム1の外周の何れの位置に移動し
ても、ギア17とギア13との相対座標は変化すること
がないから、アームハンド駆動用モータの位置補正をす
る必要はない。The motor control circuit 20 analyzes the signals sent from the plurality of strain sensors 18 and detects the direction in which the load is applied to the main arm 1. Then, the motor 8 is driven so that the direction in which the load is applied matches the direction of the reinforcing arm 3 seen from the main arm 1, and the holding members 12a, 12b are
is rotated to move the reinforcing arm 3 along the outer periphery of the main arm 1. As a result, the rectangle formed by the main arm 1, the reinforcing arm 3, and the holding member 12a or 12b becomes parallel to the load direction, increasing the moment of inertia of the area, improving the arm strength, and suppressing the deflection of the main arm 1. . Note that even if the reinforcing arm 3 moves to any position on the outer circumference of the main arm 1, the relative coordinates between the gear 17 and the gear 13 do not change, so there is no need to correct the position of the arm hand drive motor. do not have.
次に第5図は方向制御用モータ8の制御回路を示すブロ
ック図で、第6図はその制御の流れを示すフローチャー
トである。Next, FIG. 5 is a block diagram showing a control circuit for the direction control motor 8, and FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the control.
第6図のステップS1においては、歪センサ18の出力
にもとづいて主アーム1に加わっている主応力方向を決
定する。次のステップS2において、モータ8の回動位
置を示すエンコーダ21の出力から補強用アーム3の現
在位置を参照し、次のステップS3において、補強用ア
ーム3の移動方向と移動角度を決定し、記憶装置22に
記憶する。In step S1 in FIG. 6, the direction of the principal stress applied to the main arm 1 is determined based on the output of the strain sensor 18. In the next step S2, the current position of the reinforcing arm 3 is referred to from the output of the encoder 21 indicating the rotational position of the motor 8, and in the next step S3, the moving direction and moving angle of the reinforcing arm 3 are determined, It is stored in the storage device 22.
次のステップS4で記憶装置22に記憶された補強用ア
ームの移動方向と移動角度を読み出してモータ8を駆動
する。モータ8の回動位置はエンコーダ21でコード化
される。次のステップS5では、歪センサ18の出力か
ら、現在の主応力方向を決定し、この主応力方向と補強
用アーム3の位置とが一致したか否かをステップS6で
判定し、この判定がY E Sであれば制御を終了し、
NOであればステップS1に戻り、上述のフローを反復
する。In the next step S4, the moving direction and moving angle of the reinforcing arm stored in the storage device 22 are read out and the motor 8 is driven. The rotational position of the motor 8 is encoded by an encoder 21. In the next step S5, the current principal stress direction is determined from the output of the strain sensor 18, and in step S6 it is determined whether or not this principal stress direction coincides with the position of the reinforcing arm 3. If YES, end the control,
If NO, the process returns to step S1 and the above-described flow is repeated.
以上が本発明による補強用アームを有するロボットの一
例構成およびその動作の説明であるが、木実施例によれ
ば、アームハンド駆動軸を効果的に補強用アームとして
機能させることができ、軽量かつ高剛性のロボットアー
ムを得ることができる。The above is an explanation of the configuration and operation of an example of a robot having a reinforcing arm according to the present invention. According to the wooden embodiment, the arm hand drive shaft can effectively function as a reinforcing arm, and it is lightweight and A highly rigid robot arm can be obtained.
第1図は本発明を実施したロボットの全体図、第2図は
そのロボットアームの斜視図、第3図および第4図はそ
れぞれ第2図のm−m線および■−TV線に沿った縦断
面図、第5図は制御回路のブロック図、第6図はフロー
チャートである。
1−主アーム 2−アームハンド3−補強用ア
ーム 4a、4b−保持部材7a、7b、10a、
10b、
12a、12b、13、I 7−一−−−−−−−ギア
8−モータ 9一方向制御用駆動軸15−ア
イドラギア
16−アームハンド駆動軸Fig. 1 is an overall view of a robot implementing the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the robot arm, and Figs. 3 and 4 are taken along the mm line and -TV line of Fig. 2, respectively. 5 is a block diagram of the control circuit, and FIG. 6 is a flowchart. 1-Main arm 2-Arm hand 3-Reinforcement arm 4a, 4b-Holding members 7a, 7b, 10a,
10b, 12a, 12b, 13, I 7--Gear 8-Motor 9 One-way control drive shaft 15-Idler gear 16-Arm hand drive shaft
Claims (1)
並設された補強用アームと、 上記主アームの外周に、この主アームに対して同軸的に
回動可能に設けられて、上記補強用アームを上記主アー
ムとほぼ平行に保持する保持部材と、 上記主アームの撓み方向を検出するための撓み方向検出
手段と、 この検出手段で検出された上記主アームの撓み方向に対
応して上記保持部材を回動し、上記補強用アームを、こ
の補強用アームが上記主アームの撓みを抑制しうる位置
まで上記主アームの外周に沿って移動させる駆動手段と
を備えていることを特徴とする補強用アームを有するロ
ボット。[Scope of Claims] A reinforcing arm installed in parallel with the main arm in order to suppress the deflection of the main arm of the robot; a holding member that holds the reinforcing arm substantially parallel to the main arm; a deflection direction detection means for detecting a deflection direction of the main arm; and a deflection direction detection means for detecting the deflection direction of the main arm detected by the detection means. drive means for rotating the holding member in accordance with the direction and moving the reinforcing arm along the outer periphery of the main arm to a position where the reinforcing arm can suppress deflection of the main arm; A robot with a reinforcing arm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3802587A JPH0811381B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Robot with reinforcing arm |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3802587A JPH0811381B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Robot with reinforcing arm |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207582A true JPS63207582A (en) | 1988-08-26 |
| JPH0811381B2 JPH0811381B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=12514026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3802587A Expired - Lifetime JPH0811381B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Robot with reinforcing arm |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811381B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020044612A (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社東芝 | Holding mechanism, transfer device, and handling robot system |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3802587A patent/JPH0811381B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020044612A (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社東芝 | Holding mechanism, transfer device, and handling robot system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0811381B2 (en) | 1996-02-07 |
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