机器人用重力平衡器以及机器人制造技术

本发明专利技术提供一种机器人用重力平衡器以及机器人，机器人用重力平衡器用于落地式和吊顶式两种机器人，能够容易地改变所产生的力的方向。机器人用重力平衡器具备：筒状的壳体，其利用具有贯穿孔(TH1、TH2)的端板堵塞长轴(OL1)方向的两端；可动部件，其以能够在长轴方向上移动的方式容纳于壳体内；压缩弹簧，其配置于可动部件与一个端板之间；长条的杆，其能够贯穿两个端板的贯穿孔，且无论贯穿哪一个贯穿孔，均配置为，一端能够装卸地安装于可动部件且另一端向壳体的外部突出的状态，机器人用重力平衡器配置于具有第一部件和第二部件的机器人的第一部件与第二部件之间，第二部件以相对于第一部件能够围绕预定的摆动轴线摆动的方式设置。

Gravity balancer and robot for robot

【技术实现步骤摘要】
机器人用重力平衡器以及机器人
本专利技术涉及机器人用重力平衡器以及机器人。
技术介绍
在垂直多关节型机器人中，已知一种重力平衡器，其利用弹簧、压缩空气的力来降低由重力所产生的负荷力矩(例如，参照专利文献1。)。在具备专利文献1所记载的重力平衡器的机器人中，根据落地式的配置和吊顶式的配置，因重力而产生于机器人上的负荷力矩的朝向相反。因此，通过改变容纳于重力平衡器的弹簧、与作用有弹簧的力的杆之间的位置关系，从而根据机器人的配置，切换将弹簧用作压缩弹簧的情况与用作拉伸弹簧的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4281195号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在专利文献1的重力平衡器中，为了改变容纳于箱体的弹簧与杆之间的位置关系，需要拆下在箱体内部中被压缩的弹簧。弹簧在压缩的状态下容纳的情况较多，为了从箱体取出弹簧，需要充分去除弹簧的弹性变形的作业，并且需要进行箱体的拆卸、弹簧以及杆从箱体的取出以及重新组装，作业比较繁杂。本专利技术是鉴于上述情况而做出，提供一种机器人用重力平衡器以及机器人，该机器人用重力平衡器能够容易地改变所产生的力的方向。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术提供以下方案。本专利技术的一个方案提供一种机器人用重力平衡器，其具备：筒状的壳体，其利用具有贯穿孔的端板堵塞长轴方向的两端；可动部件，其以能够在所述长轴方向上移动的方式容纳于该壳体内；压缩弹簧，其配置于该可动部件与一个所述端板之间；以及长条的杆，其能够贯穿两个所述端板的所述贯穿孔，并且无论贯穿哪一个所述贯穿孔，均配置为，一端能够装卸地安装于所述可动部件且另一端向所述壳体的外部突出的状态，该机器人用重力平衡器配置于具有第一部件和第二部件的机器人的所述第一部件与所述第二部件之间，其中，所述第二部件以相对于所述第一部件能够围绕预定的摆动轴线摆动的方式设置。本方案的机器人用重力平衡器以如下状态使用：向壳体的外部突出的杆的另一端安装于机器人的第一部件或第二部件中的一个上，且壳体安装于第一部件或第二部件的另一个上的状态。机器人用重力平衡器利用压缩弹簧的弹性恢复力，产生使第二部件相对于第一部件围绕摆动轴线旋转的旋转力矩。以该旋转力矩的朝向与由重力所产生的围绕摆动轴线的负荷力矩的朝向相反的状态配置机器人用重力平衡器，从而能够降低围绕摆动轴线而作用的负荷力矩。根据本方案，在杆以可动部件为基准而贯穿压缩弹簧侧的端板的贯穿孔的情况下，杆上作用有拉入壳体的方向的力。相反地，在杆贯穿另一个端板的贯穿孔的情况下，杆上作用有从壳体推出的方向的力。因此，通过将杆从可动部件拆下并从一方的贯穿孔拔出到壳体外，然后插入另一方的贯穿孔，并安装可动部件和杆，从而能够容易地切换机器人用重力平衡器所产生的力的方向。由此，在力的方向的切换作业中，不用将压缩弹簧以及可动部件从壳体取出。在上述方案中，所述机器人用重力平衡器可以具备安装机构，所述安装机构将所述杆的所述一端能够装卸地安装于所述可动部件，该安装机构具备：外螺纹部，其设置于所述杆的所述一端；台阶部，其配置于该外螺纹部的基端侧；安装孔，其设置于所述可动部件且使所述外螺纹部贯穿；以及螺母，其与所述外螺纹部紧固，且在所述螺母与所述台阶部之间夹持有所述可动部件。根据该结构，能够利用简单的安装机构装卸可动部件与杆，从而能够更容易地改变由机器人用重力平衡器所产生的力的方向。在上述方案中，所述机器人用重力平衡器可以具备筒状的杆支撑，该筒状的杆支撑能够装卸地安装于使所述杆贯穿的所述贯穿孔中，并且以能够在所述长轴方向上移动的方式支撑所述杆。根据该结构，能够利用杆支撑顺滑地支撑杆在长轴方向上的移动。由于杆支撑的外径大于杆的外径，因此能够增大设置于端板的贯穿孔，从而能够使杆向可动部件的装卸作业变得容易。在上述方案中，所述可动部件可以具备：圆筒部，其具有小于所述压缩弹簧的内径的外径、和能够插入所述杆支撑的内径；凸缘状的法兰部，其在该圆筒部的一端向径向外方延伸且与所述压缩弹簧的一端紧贴；以及安装面，其配置于所述圆筒部的另一端且能够装卸所述杆的所述一端。根据该结构，能够将圆筒部插入压缩弹簧的内侧，并将安装面配置于压缩弹簧的长轴方向的中途位置。即，在使压缩弹簧伸长到最大限度的状态下，也能够在可动部件的圆筒部内设置容纳杆支撑的空间，并且能够从壳体容易地拆下杆支撑。在上述方案中，所述机器人用重力平衡器可以具备临时固定机构，所述临时固定机构在压缩所述压缩弹簧的状态下，临时固定沿着所述长轴的所述可动部件的位置。根据该结构，由于通过利用临时固定机构而使可动部件不动，因此能够容易地装卸可动部件和杆。在上述方案中，所述壳体可以具备第一支点部，该第一支点部以能够围绕与所述摆动轴线平行的第一轴线摆动的方式安装于所述第一部件以及所述第二部件中的一个上，在所述杆的所述另一端具备第二支点部，该第二支点部以能够围绕与所述摆动轴线平行的第二轴线摆动的方式安装于所述第一部件以及所述第二部件中的另一个上。根据该结构，根据第二部件相对于第一部件围绕摆动轴线的摆动，机器人用重力平衡器围绕第一轴线摆动而改变姿态。由此，无论第二部件相对于第一部件的姿态如何，都能够通过压缩弹簧围绕摆动轴线产生旋转力矩。另外，本专利技术的另一个方案提供具备上述机器人用重力平衡器的机器人。根据本方案，由于能够容易地改变杆的另一端作用于第一部件或第二部件的力的朝向，因此能够容易地应对机器人的落地式与吊顶式这两种配置。专利技术效果根据本专利技术，起到如下效果：用于落地式和吊顶式两种机器人，能够容易地改变所产生的力的方向。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的机器人以及机器人用重力平衡器的立体示意图。图2是图1所示的机器人用重力平衡器的剖视示意图。图3是图1所示的机器人以及机器人用重力平衡器的侧视示意图。图4是在吊顶式的配置中所使用的机器人以及机器人用重力平衡器的侧视示意图。图5是杆的配置发生变化的机器人用重力平衡器的剖视示意图。图6是可动部件被固定的状态的机器人用重力平衡器的剖视示意图。图7是图1所示的机器人用重力平衡器的变形例的剖视示意图。附图标记说明2：旋转体(第一部件)3：第一臂(第二部件)50：机器人用重力平衡器51：第一支点用孔52：第二支点用孔53：壳体55、55a、56：端板55H：螺纹孔(临时固定机构)58A：台阶部58B：外螺纹部59：杆61：螺母62：压缩螺旋弹簧(压缩弹簧)63、63b：可动部件63H：安装孔64：杆支撑636：圆筒部637：安装面638：法兰部100、110：机器人J2：第二轴(摆动轴线)J11：第一支撑轴(第一轴线)J12：第二支撑轴(第二轴线)OL1：长轴TH1、TH2：贯穿孔具体实施方式以下参照附图，对本专利技术的实施方式的机器人100、110以及机器人用重力平衡器50进行说明。图1是本实施方式的落地式机器人100以及机器人用重力平衡器(以下，简称为平衡器。)50的立体图。本实施方式的机器人100是具有六个关节的垂直多关节型机器人。机器人100作为固定于地面的落地式机器人而使用，但还作为从天花板悬挂而使用的后述的吊顶式机器人110而使用。机器人100具备：基座1，其固定于地面；旋转体(第一部件)2，其被支撑为能够相对于基座1围绕竖直的第一轴J1旋转；第一臂(第二部件)3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人用重力平衡器，其特征在于，具备：筒状的壳体，其利用具有贯穿孔的端板堵塞长轴方向的两端；可动部件，其以能够在所述长轴方向上移动的方式容纳于该壳体内；压缩弹簧，其配置于该可动部件与一个所述端板之间；以及长条的杆，其能够贯穿两个所述端板的所述贯穿孔，并且无论贯穿哪一个所述贯穿孔，均配置为，一端能够装卸地安装于所述可动部件且另一端向所述壳体的外部突出的状态，该机器人用重力平衡器配置于具有第一部件和第二部件的机器人的所述第一部件与所述第二部件之间，所述第二部件以相对于所述第一部件能够围绕预定的摆动轴线摆动的方式设置。

【技术特征摘要】
2018.04.24 JP 2018-0828951.一种机器人用重力平衡器，其特征在于，具备：筒状的壳体，其利用具有贯穿孔的端板堵塞长轴方向的两端；可动部件，其以能够在所述长轴方向上移动的方式容纳于该壳体内；压缩弹簧，其配置于该可动部件与一个所述端板之间；以及长条的杆，其能够贯穿两个所述端板的所述贯穿孔，并且无论贯穿哪一个所述贯穿孔，均配置为，一端能够装卸地安装于所述可动部件且另一端向所述壳体的外部突出的状态，该机器人用重力平衡器配置于具有第一部件和第二部件的机器人的所述第一部件与所述第二部件之间，所述第二部件以相对于所述第一部件能够围绕预定的摆动轴线摆动的方式设置。2.根据权利要求1所述的机器人用重力平衡器，其特征在于，所述机器人用重力平衡器具备安装机构，所述安装机构将所述杆的所述一端能够装卸地安装于所述可动部件，该安装机构具备：外螺纹部，其设置于所述杆的所述一端；台阶部，其配置于该外螺纹部的基端侧；安装孔，其设置于所述可动部件且使所述外螺纹部贯穿；以及螺母，其与所述外螺纹部紧固，且在所述螺母与所述台阶部之间夹持有所述可动部件。3.根据权利要求1或2所述的机器人用重力平衡器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹野善博，大桥俊伯，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP