(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ベース上に水平面内を旋回する旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに取り付けられ、垂直面内を傾動して作業を行う下部ア−ムを備え、一端が前記下部アームと回転自在に連結され、他方端が前記旋回ヘッドに回転自在に連結されたバランサを備え、
前記バランサは、
油分を吸収するシートおよび前記シートを外部から隔離するカバ
を備え、
前記シートおよび前記カバは、
前記バランサのロッドを挿通する孔部を有する円形状であり、それぞれ複数の扇形状に分割されたこと
を特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記バランサのシリンダは、
前記旋回ヘッドに回転自在に取り付けられ、前記バランサのロッドが前記下部アームに回転自在に取り付けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記バランサは、
前記バランサのロッドが前記バランサの端部から従動するのに抗するばねをシリンダに備え、該ロッドを潤滑するグリースを備え、前記グリースよりも前記端部側にダストシールが備えられ、前記ダストシールよりも前記端部側に前記シートが備えられたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記シートは、
化学繊維または天然繊維の何れかから構成されること
を特徴とする請求項１、２または３に記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記バランサは、
前記カバを取り外すことによって、前記シートが交換されるように構成されたこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランサを備えた産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業用ロボットは下部アーム補助装置として、負荷軽減を目的として圧縮ばねを使用したバランサを配設されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。バランサは下部アームによる回転モ−メントを打ち消す方向に作用して下部アームの傾動を補助するのである。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
産業用ロボットは、組立、溶接、塗装といった工場内で作業するものである。溶接や塗装といった用途で用いられるロボットには、その用途性からクリ−ン度を要求されることはあまりなかった。
ところが、液晶パネルを搬送するといったようなクリ−ンル−ム内に設置される用途で用いられるロボットには、厳しいクリ−ン度がロボットに対し要求され、ロボットを稼動させるためにロボット内部に封入した潤滑用のグリ−スの油分や粉塵が駆動部から外部にもれてはいけないことが要望されている。
従来の産業用ロボットに備えられたバランサは下部ア−ムが傾動して作業を行う時、ロッドが前後に従動するために、バランサの内部にグリ−スを封入し潤滑しており、そのグリ−スをダストシ−ルで封止する構成となっているが、ダストシールでは油分を完全に封止することはできず、ロッドが前後に従動した際、ロッドに付着したグリ−スが外部に漏れるといった問題が生じていた。
また、ダストシ−ルは消耗品であることから交換する必要があるが、バランサ自身をロボットから取り外し、さらにロッドを取り外す必要があり、メンテナンス性についても問題が生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、バランサから外部に漏れようとする油分を封止するとともに、メンテナンスが容易にできるクリ−ン度の高い産業用ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明は、固定ベース上に水平面内を旋回する旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに取り付けられ、垂直面内を傾動して作業を行う下部ア−ムを備え、一端が前記下部アームと回転自在に連結され、他方端が前記旋回ヘッドに回転自在に連結されたバランサを備え、前記バランサが油分を吸収するシ−トを備えたものである。
また、本発明は、前記バランサのシリンダが、前記旋回ヘッドに回転自在に取り付けられ、前記バランサのロッドが前記下部アームに回転自在に取り付けられたものである。
また、本発明は、前記バランサが、ロッドが前記バランサの端部から従動するのに抗するばねをシリンダに備え、前記ロッドを潤滑するグリースを備え、前記グリースよりも前記端部側にダストシールが備えられ、前記ダストシールよりも前記端部側に前記シートが備えられたものである。
また、本発明は、前記シートが複数個の扇形状から構成されたことものである。
また、本発明は、前記シートが化学繊維または天然繊維の何れかから構成されたものである。
また、本発明は、前記バランサが、カバを取り外すことによって、前記シートが交換されるように構成されたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、バランサから外部に漏れようとする油分を容易に封止することができるとともに、ダストシールやシートを容易に交換することが可能になり、クリーン度の高い産業用ロボットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例を示す産業用ロボットの側面図
【図２】本発明の実施例を示すロボットアーム主要部とバランサの動作を示す図
【図３】本発明の実施例を示すバランサの側断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
実施形態の産業用ロボットを図１に示す。産業用ロボット１は、固定ベース２上に水平面内を旋回する旋回ヘッド３が取り付けられており、旋回ヘッド３上に下部アーム４が取り付けられるとともにバランサ８が備えられている。また、上部アーム５は手首軸６を先端に備え、下部アーム４上にＸ軸周り（垂直面内）に回転自在に備えられている。このように、６軸構成の産業用ロボットを用いて説明する。
次に、産業用ロボット１の各部の動作について説明する。産業用ロボット１は、固定ベース２上に旋回ヘッド３が取り付けられ、Ｚ軸まわりに回転する。旋回ヘッド３上に備えられた下部アーム４はＸ軸まわりに回転し、傾動動作する。また、上部アーム５は、Ｘ軸およびＹ軸まわりに回転する手首軸６を先端に備え、上部アーム５自身もＸ軸まわりに回転動作する。
下部アーム４がＸ軸周りに回転する際のバランサ８の動作について、図２を用いて説明する。下部ア−ム４は旋回ヘッド３上に回転可能に取り付けられてサーボモータ等を駆動源として垂直面内で揺動駆動されるようになっている。図２（ａ）の姿勢に示すように下部ア−ム４が直立した状態では下部ア−ム４の回転中心軸に沿って作用する荷重が下部ア−ム４と旋回ヘッド３の枢着点Ｑの半径方向に作用するだけでＱ点の周りに何らの回転モーメントも作用しない状態である。つまり、バランサ８は、下部アーム４に回転自在に取り付けられたロッド８１が枢着点Ｑと水平な姿勢となっている。
次に図２（ｂ）の姿勢に示すように下部ア−ム４が反時計方向に揺動するとＱ点の周りに反時計回りの回転モーメントが作用する。また、図２（Ｃ）の姿勢に示すように下部ア−ム４が時計方向に揺動するとＱ点の周りに時計回りの回転モーメントが作用する。何れの場合にも、これらのモーメントに抗して下部ア−ム４の静止状態を保つために下部アーム４を駆動する不図示のサーボモータ等には大きな負荷が作用する。そのために、回転モ−メントに対してバランサ８はサーボモータの負荷軽減するために、旋回ヘッド３に回転自在に取り付けられたバランサ８と下部アーム４に回転自在に取り付けられたロッド８１は傾動するとともにロッド８１はバランサ８から引き出され、その引き出された移動量分に相当するバランサ８に内包されたばねの反力により、下部アームの傾動を補助するのである。
次に、バランサ８の詳細について図３を用いて説明する。図３（ａ）に示すようにバランサ８は、下部アームの動きに従って前後に従動するロッド８１とばね８２を収容しばね受部材をその内周面を従動させるシリンダ８３、ハウジング８４から構成される。ここでロッド８１は前後に従動するためハウジング８４とロッド８１のすきまにグリ−ス８５を封入して潤滑させ、そのグリ−ス８５を封止するためにダストシ−ル８６を配設している。
また、図３（ｂ）の図３（ａ）のＡ部の部分拡大図に示すように、シ−ト８７は、ロッド８１に近接して半円状に２分割された形状をしており、同半円状に２分割されたカバ８８がボルト８９を介してハウジング８４に取り付けられている。下部ア−ムが傾動して作業を行う時、ロッド８１は前後に従動する。バランサ８の内部にはグリ−ス８５が封入され潤滑しており、そのグリ−スをダストシ−ル８６で封止しているが完全に封止することはできないために、ロッド８１が前後に従動した際、外部に油分が漏れようとする。これを前記シ−ト８７が吸収するのである。
ここで、シ−ト８７とカバ８８は半円状に２分割された形状としているために、カバ８８が締結されているボルト８９が確認されるので、シート８７が油分をためた状態になったら、交換することができ、ロボットからバランサ８自身を取り外すことなく簡単に取り付け、取り外しが可能であり、メンテナンス性が大幅に向上する。
また、シート８７は、油脂成分を吸着するシートであり、たとえば、ポリプロピレンなどの化学繊維を用いたもの、綿や紙、ヤシの繊維などの天然素材を用いたもので形成されている。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
バランサが前後に従動する際、ロッドに付着したグリ−スが外部に漏れようとする油分を吸収するためにシ−トを配設するといった簡略された構造となるため、アームの傾動に補助が必要な垂直多関節ロボットに適用することができる。
【符号の説明】
【００１１】
１  産業用ロボット
２  固定ベース
３  旋回ヘッド
４  下部アーム
５  上部アーム
６  手首部
８  バランサ
８１  ロッド
８２  ばね
８３  シリンダ
８４  ハウジング
８５  グリース
８６  ダストシ−ル
８７  シ−ト
８８  カバ
８９  ボルト
【図１】
0005381854.tif 000002
【図２】
0005381854.tif 000003
【図３】
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