[发明专利]工业用机器人

说明书

技术领域

本发明涉及具有平衡装置的工业用机器人，该平衡装置用于减轻作用于驱动臂的马达、减速器的负荷。

背景技术

为了将臂的质量以及安装在机器人前端的末端执行器的质量仅用马达的动力保持，需要大容量的马达、减速器。特别是越往根部的轴因重力而产生的力矩负荷越增加，因此有需要大的容量的马达、减速器的问题。

因此，在专利文献1中，公开了将弹簧式平衡装置安装在臂侧面，将一端支撑在臂回转轴的上侧将另一端支撑在臂侧。另外，专利文献2的图4、图5公开了安装在臂后方的弹簧式平衡装置。另外，在专利文献3中公开了由液压缸和气体压缩室(压缩空气筒)所形成的平衡装置。另外，在专利文献4中公开了使用了流体作动型执行机构的平衡装置，在专利文献2以及专利文献5中公开了电动驱动式的平衡装置。

但是，在专利文献1、2的装置中，为了得到大的产生力，有弹簧式壳体变粗、变长的问题，存在如下的问题：若将平衡装置安装在臂侧面，则机器人的宽度尺寸变大，若将平衡装置安装在臂后方，则机器人后方的旋转干涉半径变大。另外，存在如下的问题：不仅使用多个弹簧，部件也变多，因此，不仅平衡装置变重，组装上也花费时间，另外成本提高。另外，平衡装置的冲程越伸长，产生力越变大，在压缩侧使用弹簧的方式，结构变得简单，但是由此相对于臂的转动轴心，需要将平衡装置的两端的支点部配置在相同侧。由此，存在平衡装置变长，结果臂变长，或者杆后方的旋转干涉半径还变大的问题。

另外，在专利文献3的装置中，使用压缩空气，因此，与弹簧式平衡装置相比，有缸部的直径变小，并且全长变短的优点，但是需要另行设置气体压缩室，因此作为平衡装置整体变大。另外，由于与弹簧式平衡装置同样地冲程越伸长，产生力越变大地进行使用，因此在缸的杆侧填充油，为了以相同压力得到相同的产生力，与在杆相反侧填充相比，缸径会变大。

另外，在专利文献1至专利文献4的装置中，将一端支撑在臂回转轴的上侧将另一端支撑在臂侧。另外，专利文献5的装置向后方突出(飛び出し)占用较大的地方，因此使得平衡装置的长度或冲程不能设置得较大。因此，在专利文献6中，在由一对部件构成的臂之间配置平衡装置，在将平衡装置的杆前端回转自由地支撑在设置于框架前下方的一对第一支点部之间，在将缸的后端回转自由地支撑在设置于一对臂之间的一对第二支点部之间。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-28690号公报

专利文献2：日本特开2009-262297号公报

专利文献3：日本特开平10-138189号公报

专利文献4：日本特开平5-329792号公报

专利文献5：日本特开2009-50951号公报

专利文献6：日本实公平6-41824号公报

但是，专利文献6的装置存在如下的问题：将平衡装置配置在一对臂主体之间，因此，与臂转动轴相干涉，从而只能向前方回转。因此，虽然只要设置成专利文献1那样的悬臂即可，但是此时臂强度降低。另外，存在如下的问题：由于杆前端配置在框架的下方，因此也会与框架相干涉。

发明内容

本发明的课题是鉴于该问题点，能够提供一边将平衡装置的冲程较长地设置，确保臂强度，一边避开与框架之间的干涉，增大臂回转范围，结构紧凑的工业用机器人。

在本发明中，通过提供如下的工业用机器人解决了上述课题，其具有绕设置在框架上的水平回转轴回转自由地被支撑的臂和用于减轻上述臂的负荷的平衡装置，其中，上述臂具有臂前端部、以悬臂状态回转自由地被支撑在上述水平回转轴的基部、和上述基部侧开口并从上述基部侧朝向上述臂前端地形成的筒状壳体部，上述平衡装置具备在前端具有卡合部的杆和上述杆进出的缸，上述杆前端卡合部回转自由地被支撑在设置于上述水平回转轴的下侧的上述框架上的一对第一支点部之间，上述缸的杆相反侧后端回转自由地被支撑在设置于上述筒状壳体部内部的一对第二支点部之间，在包括上述臂的上述水平回转轴的两侧的回转范围内，上述筒状壳体部与上述平衡装置不相干涉。