JPH01310885A - Industrial robot device - Google Patents
Industrial robot deviceInfo
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- JPH01310885A JPH01310885A JP13991088A JP13991088A JPH01310885A JP H01310885 A JPH01310885 A JP H01310885A JP 13991088 A JP13991088 A JP 13991088A JP 13991088 A JP13991088 A JP 13991088A JP H01310885 A JPH01310885 A JP H01310885A
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- balancer
- robot
- driving
- shaft
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- Pending
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0008—Balancing devices
- B25J19/0012—Balancing devices using fluidic devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は産業用ロボット装置のアームの駆動部の改良に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement of an arm drive unit of an industrial robot device.
[従来の技術]
産業用ロボット、特に垂直関節形ロボットは、アームの
姿勢により駆動モータにかかる負荷が大幅に変動する。[Prior Art] In industrial robots, especially vertically articulated robots, the load applied to the drive motor varies significantly depending on the posture of the arm.
〔発明が解決しようとする課題)
そのため、一般には、アームに最も大きい負荷のかかっ
た時においても充分な駆動がでとるような大きな容量の
駆動モータが装備されており、そのため、ロボット全体
として高価になるばかりか、大形化、大重量化して、大
きな設置スペースを必要としたり、ロボットを設置する
基礎の強化を必要とするという課題があった。[Problem to be solved by the invention] Therefore, the robot is generally equipped with a large capacity drive motor that can provide sufficient drive even when the heaviest load is applied to the arm, which makes the robot as a whole expensive. Not only that, but it also became larger and heavier, requiring a larger installation space and requiring a stronger foundation for installing the robot.
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、小
形の駆動装置でもロボットのアームを充分駆動すること
のできる産業用ロボット装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an industrial robot device that can sufficiently drive a robot arm even with a small drive device.
本発明に係る産業用ロボット装置は、垂直関節形ロボッ
トのアームと、このアームを揺動させる駆動軸との間に
油圧又は空気圧式のバランサを連結し、このバランサが
上記アームに所定の回転トルクを付与可能にしたもので
ある。An industrial robot device according to the present invention includes a hydraulic or pneumatic balancer connected between an arm of a vertically articulated robot and a drive shaft that swings the arm, and this balancer applies a predetermined rotational torque to the arm. This makes it possible to grant the following.
〔作用]
本発明においては、アームと駆動軸との間に連結された
バランサに油圧又は空気圧を加えると、このバランサの
軸か回転してこの回転力がアームを回転させるから、駆
動装置からアームに加えるベき駆動トルクを小さくする
ことかできる。[Operation] In the present invention, when hydraulic or pneumatic pressure is applied to the balancer connected between the arm and the drive shaft, the shaft of the balancer rotates and this rotational force rotates the arm. It is possible to reduce the drive torque that must be applied to the
本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する
。まず第1図、第2図により、本発明を適用した産業用
ロボット装置の全体構成を説明すると、図示するように
、基礎(1)上に設置された垂直関節形ロボットの本体
(2)の一方側には、第1アーム (3)駆動用の第
1アーム駆動モータ(4)と、このモータ(4)用の減
速機 (5)とが配設され、本体 (2)の他方側には
、第2アーム (6)駆動用の第2アーム駆動モータ
(7)と、このモータ(7)用の減速機 (8)とが配
設されている。アームとしての第1アーム (3)は、
この本体 (2)に下部を支持されて中心 (9)まわ
りを揺動するが、この第1アーム (3)と、該第1ア
ーム (3)を揺動させる駆動軸としての減速機 (5
)の出力軸との間には、油圧又は空気圧式のバランサ(
lO)が連結されている。このバランサ(10)は、後
述するように、第1アーム (3)に所定の回転トルク
を付与可能に構成されている。第1アーム (3)の上
部には第2アーム (6)か支持されて、中心(11)
まわりを揺動できるようになっており、この第2アーム
(6)の一端部に負荷(12)がかかることになる。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of an industrial robot device to which the present invention is applied will be explained with reference to FIGS. A first arm drive motor (4) for driving the first arm (3) and a reducer (5) for this motor (4) are arranged on one side, and on the other side of the main body (2). is the second arm (6) Second arm drive motor for driving
(7) and a reducer (8) for this motor (7). The first arm (3) as an arm is
The lower part is supported by this main body (2) and swings around the center (9), but this first arm (3) and a reducer (5) serving as a drive shaft that swings the first arm (3)
) between the output shaft of the hydraulic or pneumatic balancer (
lO) are connected. This balancer (10) is configured to be able to apply a predetermined rotational torque to the first arm (3), as will be described later. The second arm (6) is supported on the upper part of the first arm (3), and the center (11)
A load (12) is applied to one end of this second arm (6).
この第2アーム (6)は、減速機 (8)の出力軸に
固定されて揺動駆動されるレバー(13)と、レバー(
13)及び第2アーム (6)に連結して第2アーム駆
動リンク(14)を構成するレバー(15)とを介して
第2アーム駆動モータ (7)により揺動される。This second arm (6) includes a lever (13) fixed to the output shaft of the reducer (8) and driven to swing, and a lever (
13) and a lever (15) which is connected to the second arm (6) and forms a second arm drive link (14), and is swung by the second arm drive motor (7).
第3図は第1図中のIII −III線断面図であって
、バランサ(10)の内部構造を示しており、図示する
ように、パランサ本体(21)の中心には回動軸(22
)が設けられており、この軸(22)の一端は減速機(
5)の出力軸に固定され、他端は第1アーム (3)に
固定されている。この回動軸(22)には、この軸(2
2)とともに揺動するロータリー形ピストン(23)が
固定され、このピストン(23)により、本体(21)
内の空間が右室(24)と左室(25)とに仕切られて
いる。右室(24)と左室(25)にはそれぞれ油又は
空気の送り込み又は排出用のパイプ(26) 、 (2
7)が接続されている。したかって左室(25)に油圧
又は空気圧が加えられるとピストン(23)は時計方向
に揺動し、右室(24)に油圧又は空気圧が加えられる
とピストン(23)は反時計方向に揺動する。これによ
り回動軸(22)も時計方向又は反時計方向に回動する
。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III--III in FIG. 1, showing the internal structure of the balancer (10).
) is provided, and one end of this shaft (22) is connected to a reducer (
5), and the other end is fixed to the first arm (3). This rotation axis (22) has a
A rotary piston (23) that swings together with the main body (21) is fixed.
The space inside is divided into a right ventricle (24) and a left ventricle (25). The right ventricle (24) and left ventricle (25) are provided with pipes (26) and (2) for supplying or discharging oil or air, respectively.
7) is connected. Therefore, when hydraulic pressure or pneumatic pressure is applied to the left ventricle (25), the piston (23) swings clockwise, and when hydraulic pressure or pneumatic pressure is applied to the right ventricle (24), the piston (23) swings counterclockwise. move. As a result, the rotation shaft (22) also rotates clockwise or counterclockwise.
次に第4図、第5図により、第1アーム (3)にかか
る負荷トルクの変動について説明すると、第4図に示す
ように、第1アーム (3)が最も負荷(12)側に倒
れて負荷(12)が第1アーム駆動モータ(4)の中心
位置(A)から最も遠くに位置した時に、第1アーム駆
動モータ(4)の負荷トルクが最大になり、第5図に示
すように、中心位置(A)に対して左右の負荷がバラン
スした時に、上記負荷トルクが最小になる。この負荷ト
ルクの変動は、第1アーム (3)の他、第2アーム
(6)についても生じるが、第1アーム (3)の方が
変動率は一般に大きい。そのためこの実施例では第1ア
ーム (3)にバランサ(10)が所定の回転トルクを
付与する場合を示している。Next, referring to Figures 4 and 5, we will explain the fluctuations in the load torque applied to the first arm (3). As shown in Figure 4, the first arm (3) is most tilted towards the load (12) side. When the load (12) is located farthest from the center position (A) of the first arm drive motor (4), the load torque of the first arm drive motor (4) becomes maximum, as shown in FIG. In addition, when the loads on the left and right sides of the center position (A) are balanced, the load torque becomes the minimum. This variation in load torque is caused by not only the first arm (3) but also the second arm (3).
(6) also occurs, but the fluctuation rate is generally larger in the first arm (3). Therefore, this embodiment shows a case where the balancer (10) applies a predetermined rotational torque to the first arm (3).
次にバランサ (3)の制御について第6〜8図に基づ
いて説明する。第1アーム (3)の揺動角度を01、
第2アーム (6)の揺動角度をθうとすれば、木実流
側では、角度θ1、θ2及び負荷(12)の三条性を常
時監視して駆動モータ(4)への負荷を計算し、その結
果を油圧又は空気圧の吐出量制御にフィードバックして
、小形の駆動モータ(4)でもロボットを充分駆動でき
るようにしている。Next, control of the balancer (3) will be explained based on FIGS. 6 to 8. The swing angle of the first arm (3) is 01,
If the swing angle of the second arm (6) is θ, then on the wood flow side, the load on the drive motor (4) is calculated by constantly monitoring the angles θ1, θ2 and the three-line nature of the load (12). The results are fed back to hydraulic or pneumatic discharge amount control, so that even a small drive motor (4) can sufficiently drive the robot.
即ち、第6図に示すように、まず、第1アーム駆動モー
タ(4)に駆動されるロボット部品の負荷トルクを角度
θ1、θ2対応で算出するとともに(ST−31) 、
負荷(12)による第1アーム駆動モータ(4)への負
荷トルクを角度θ1、θ2対応で算出する(ST−32
)。次いで各算出値に基づいて第1アーム駆動モータ(
4)の総合負荷トルクを角度θ1、θ2対応て算出しく
5T−33) 、第1アーム駆動モータ(4)の能力と
の能力差を算出しく5T−34) 、第1アーム駆動モ
ータ(4)の能力か不足した分のみバランサ(10)を
駆動して補う(ST−351゜ところで、一般にロボッ
ト作業は同一作業の繰返しであることが多いため、上記
演算をロボット動作中に行なうためには大容量のコンピ
ュータを必要とするので、上記演算は事前に計算して各
動作点での指令値−覧表を作っておき、ロボットの演算
部に予め記憶させておいてもよい。第7図は本実施例に
係るグラフ図てあり、θ1、θ2の角度対応でモータ能
力Bとモータ能力不足分C(図中斜線部)を示している
。このモータ能力不足分をバランサ能力で補うことにな
る。θ1A〜θ3.はθ1の刻々と変化する値を、θ2
A〜θ2Eはθ2の刻々と変化する値をそれぞれ示して
いる。第8図は本実施例についてのブロック図であり、
ロボットの駆動装置(41)はロボットの制御装置(4
2)とI10ポート(43)とを介して、またバランサ
(lO)の駆動装置(48)はバランサの制御装置(4
9)とI10ポート(43)を介して、RAM(44)
、ROM (45)及びCP U (46)を備えた演
算部(47)からの指令によりそれぞれ駆動される。ま
た、I10ボート(43)にはアーム角度θ1、θ2情
報(50)と、負荷情報(51)とが人力されるように
なっている。That is, as shown in FIG. 6, first, the load torque of the robot parts driven by the first arm drive motor (4) is calculated corresponding to the angles θ1 and θ2 (ST-31),
Calculate the load torque on the first arm drive motor (4) due to the load (12) corresponding to angles θ1 and θ2 (ST-32
). Next, the first arm drive motor (
Calculate the total load torque of 4) corresponding to the angles θ1 and θ2. 5T-33) Calculate the difference in capacity with the capacity of the first arm drive motor (4) 5T-34) The first arm drive motor (4) Drive the balancer (10) to compensate for the lack of capacity (ST-351) By the way, since robot work generally involves repeating the same work, it takes a lot of effort to perform the above calculations while the robot is operating. Since a large-capacity computer is required, the above calculation may be calculated in advance and a list of command values at each operating point may be created and stored in the robot's calculation unit in advance. This is a graph related to this embodiment, which shows motor capacity B and motor capacity deficiency C (hatched area in the figure) in relation to the angles θ1 and θ2.This motor capacity deficiency will be compensated for by the balancer capacity. .θ1A to θ3. are the ever-changing values of θ1, and θ2
A to θ2E each indicate the ever-changing value of θ2. FIG. 8 is a block diagram of this embodiment,
The robot drive device (41) is the robot control device (4
2) and the I10 port (43), and the drive (48) of the balancer (lO) is connected to the control device (4) of the balancer.
9) and the RAM (44) via the I10 port (43)
, a ROM (45), and a CPU (46). Further, arm angle θ1, θ2 information (50) and load information (51) are input manually to the I10 boat (43).
したがフて本実施例では、垂直関節形ロボットの回動軸
においてロボットの姿勢によって、可動部の負荷が駆動
モータの能力を越える場合、減速機と駆動すべき部材の
間に油圧又は空気式のバランサを設け、ロボット動作時
に刻々と変化するモータへの負荷トルクとモータ能力の
差を検出してモータ能力を越えた分のみバランサて補う
ようにしているが、既述のように、ロボット動作時に刻
々と変化するモータへの負荷トルクを事前に計算してお
き、各動作点てのバランサ動作指令値−覧表をロボット
に記憶させておき、ロボットの姿勢に対応したバランサ
動作指令を発するようにしてもよい。Therefore, in this embodiment, if the load on the movable part exceeds the capacity of the drive motor due to the robot's posture at the rotation axis of the vertically articulated robot, a hydraulic or pneumatic system is installed between the reducer and the member to be driven. A balancer is installed to detect the difference between the load torque on the motor and the motor capacity, which changes moment by moment during robot operation, and only compensate for the excess motor capacity using the balancer. The load torque on the motor, which changes from moment to moment, is calculated in advance, and a list of balancer operation command values at each operating point is stored in the robot, so that the balancer operation command corresponding to the robot's posture can be issued. You may also do so.
なお、上記実施例は第1アーム駆動モータ(4)につい
て述べたが、他の駆動モータについても同様に本発明を
適用し効果を得ることができる。Although the above embodiment has been described with respect to the first arm drive motor (4), the present invention can be similarly applied to other drive motors and the effects can be obtained.
〔発明の効果)
本発明は上記のように構成したため、駆動装置を小形化
でき、全体としてコンパクトで安価な産業用ロボット装
置とすることができる。[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, the drive device can be downsized, and the industrial robot device can be made compact and inexpensive as a whole.
第1〜8図は本発明の一実施例を示す図であり、第1図
は産業用ロボット装置の全体構成図て、第2図のI−I
線断面図、第2図は全体を示す正面図、第3図は第1図
のIII −III線断面図、第4図、第5図はそれぞ
れロボットの動作を示す正面図、第6図はフローチャー
ト、第7図はグラフ図、第8図はブロック図である。
(3)・・・アーム(第1アーム)、
(6)・・・アーム(第2アーム)、
(10)・・・バランサ。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。1 to 8 are diagrams showing one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of an industrial robot device, and FIG.
2 is a front view showing the whole, FIG. 3 is a sectional view taken along line III--III of FIG. 1, FIGS. 4 and 5 are front views showing the robot's operation, and FIG. FIG. 7 is a flowchart, FIG. 7 is a graph diagram, and FIG. 8 is a block diagram. (3) Arm (first arm), (6) Arm (second arm), (10) Balancer. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
る駆動軸との間に油圧又は空気圧式のバランサを連結し
、このバランサが上記アームに所定の回転トルクを付与
可能にしたことを特徴とする産業用ロボット装置。A hydraulic or pneumatic balancer is connected between the arm of the vertically articulated robot and a drive shaft for swinging the arm, and the balancer is capable of applying a predetermined rotational torque to the arm. Industrial robot equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13991088A JPH01310885A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Industrial robot device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13991088A JPH01310885A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Industrial robot device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01310885A true JPH01310885A (en) | 1989-12-14 |
Family
ID=15256482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13991088A Pending JPH01310885A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Industrial robot device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01310885A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0901888A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-03-17 | Fanuc Ltd | Rotary balancer and robot with the rotary balancer |
JP2011062767A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Yaskawa Electric Corp | Industrial robot |
CN113167671A (en) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | 川崎重工业株式会社 | Air pressure detection device, robot equipped with air pressure detection device, and air pressure detection method |
JPWO2021256375A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6044286A (en) * | 1983-08-22 | 1985-03-09 | 株式会社ダイフク | Hydraulically controlled robot with balancer |
JPS60255383A (en) * | 1984-05-28 | 1985-12-17 | 株式会社ダイフク | Robot with air-actuated balancer |
JPS6335595B2 (en) * | 1981-12-28 | 1988-07-15 | Sumitomo Metal Mining Co |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP13991088A patent/JPH01310885A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6335595B2 (en) * | 1981-12-28 | 1988-07-15 | Sumitomo Metal Mining Co | |
JPS6044286A (en) * | 1983-08-22 | 1985-03-09 | 株式会社ダイフク | Hydraulically controlled robot with balancer |
JPS60255383A (en) * | 1984-05-28 | 1985-12-17 | 株式会社ダイフク | Robot with air-actuated balancer |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0901888A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-03-17 | Fanuc Ltd | Rotary balancer and robot with the rotary balancer |
EP0901888A4 (en) * | 1997-01-07 | 2000-01-12 | Fanuc Ltd | Rotary balancer and robot with the rotary balancer |
JP2011062767A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Yaskawa Electric Corp | Industrial robot |
CN113167671A (en) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | 川崎重工业株式会社 | Air pressure detection device, robot equipped with air pressure detection device, and air pressure detection method |
JPWO2021256375A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | ||
WO2021256375A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | ファナック株式会社 | Robot device |
US12049005B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-07-30 | Fanuc Corporation | Robot device |
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