平衡器以及机器人系统技术方案

一种平衡器(1)，具备：壳体(2)，其利用第一轴承(21)，以能够围绕与旋转轴线平行的第一安装轴线(X)旋转的方式安装于机器人的第一部件或第二部件中的一个，所述机器人具备所述第一部件、以及相对于所述第一部件围绕所述旋转轴线旋转驱动的所述第二部件；杆(3)，其一端利用第二轴承(22)，以能够围绕与旋转轴线平行的第二安装轴线(Y)旋转的方式安装于第一部件或第二部件中的另一个；力产生单元(5)，其产生将杆(3)拉入壳体(2)内的方向或将杆(3)从壳体(2)推出的方向的力；以及传感器(6)，其检测在与第一安装轴线(X)以及第二安装轴线(Y)正交的方向上的壳体(2)与杆(3)的位置关系。向上的壳体(2)与杆(3)的位置关系。向上的壳体(2)与杆(3)的位置关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平衡器以及机器人系统


[0001]本专利技术涉及平衡器以及机器人系统。

技术介绍

[0002]已知一种平衡器，其配置于机器人的回转体与、围绕水平的第一轴线并相对于回转体旋转驱动的第一臂之间，用于对作用于第一臂的重力负荷进行补偿(例如，参照专利文献1。)。
[0003]在具备该平衡器的机器人中，监测驱动第一臂相对于回转体旋转的马达的电流值，从而检测出平衡器的产生力的下降。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2014－195849号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]平衡器以能够利用轴承围绕与第一轴线平行的轴线旋转的方式分别安装于第一臂以及回转体。平衡器的产生力经由轴承产生传递给第一臂以及回转体的辅助转矩，该转矩用于补偿重力负荷。
[0009]如果机器人的工作时间变长，且支撑平衡器的产生力的轴承发生损伤以及磨损，则存在平衡器的安装零件、回转体或者第一臂损伤的危险，因此需要尽早检测轴承的损伤或者磨损。然而，即使轴承损伤或者磨损，马达的电流值也不会大幅变动，无法通过马达的电流值来检测出轴承的异常。
[0010]因此，希望尽早检测出轴承的损伤或者磨损。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的一个方案是一种平衡器，具备：壳体，其利用第一轴承，以能够围绕与所述旋转轴线平行的第一安装轴线旋转的方式安装于所述机器人的所述第一部件或所述第二部件中的一个，所述机器人具备所述第一部件、以及相对于该第一部件围绕所述旋转轴线旋转驱动的所述第二部件；杆，其一端利用第二轴承，以能够围绕与所述旋转轴线平行的第二安装轴线旋转的方式安装于所述第一部件或所述第二部件中的另一个；力产生单元，其产生将该杆拉入所述壳体内的方向或将该杆从所述壳体推出的方向的力；以及传感器，其检测在与所述第一安装轴线以及所述第二安装轴线正交的方向上的所述第一安装轴线与所述壳体的位置关系以及所述第二安装轴线与所述杆的位置关系中的至少一个。
附图说明
[0013]图1是表示本专利技术的一个实施方式的机器人系统的整体结构图。
[0014]图2是表示本专利技术的一个实施方式的平衡器的纵向剖视图。
[0015]图3是说明因轴承的磨损引起的壳体的移动方向的局部纵向剖视图，所述轴承以能够旋转的方式支撑图2的平衡器的壳体和第一轴。
[0016]图4是说明因轴承的磨损引起的杆的移动方向的局部纵向剖视图，所述轴承以能够旋转的方式支撑图2的平衡器的杆和第二轴。
[0017]图5是说明图2的平衡器中由传感器检测的距离与正常时的距离的差值的纵向剖视图。
[0018]图6是表示图2的平衡器的变形例的纵向剖视图。
[0019]图7是表示图2的平衡器中的传感器的配置的变形例的纵向剖视图。
[0020]图8是表示图2的平衡器中的传感器的变形例的纵向剖视图。
[0021]图9是表示图2的平衡器中的传感器的另一个变形例的纵向剖视图。
[0022]图10是表示图2的平衡器中的传感器的配置的变形例的纵向剖视图。
[0023]图11是表示代替图2的平衡器中的传感器，检测壳体与第一安装轴线之间的距离的传感器的配置例的局部纵向剖视图。
[0024]图12是表示代替图2的平衡器中的传感器，检测杆与第二安装轴线之间的距离的传感器的配置例的局部纵向剖视图。
具体实施方式
[0025]以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式的平衡器1以及机器人系统100进行说明。
[0026]如图1所示，本实施方式的机器人系统100具备机器人110、以及控制机器人110的控制装置120。
[0027]机器人110例如是垂直六轴多关节型的机器人。机器人110具备：基座111，其设置于地面F；回转体(第一部件)112，其能够围绕在竖直方向上延伸的第一轴线A并相对于基座111旋转；第一臂(第二部件)113，其能够围绕水平的第二轴线(旋转轴线)B并相对于回转体112旋转；以及平衡器1。
[0028]如图2所示，平衡器1具备壳体2、杆3、可动板(可动部件)4、压缩螺旋弹簧(力产生单元)5、以及传感器6。
[0029]壳体2具备：圆筒状的主体部7；平板状的前端板(端板)8和后端板(端板)9，该前端板8和后端板9封闭主体部7的轴向的两端；以及轴承12，其配置于前端板8，并以能够在长度方向上移动的方式支撑杆3。
[0030]在主体部7的外周面，在轴向的中途位置设置有隔着轴相反配置的一对安装部10。各安装部10具备横截面为圆形的内孔11，内孔11形成为从主体部7的外周面朝向径向外侧在同一直线上向相反的方向延伸的圆筒状。
[0031]前端板8在中央设置有在板厚方向上贯穿的贯穿孔13，在该贯穿孔13配置有轴承12，杆3利用所插入的轴承12以能够移动的方式支撑于主体部7的轴向。在配置于壳体2外的杆3的一端固定有安装托架14。在安装托架14设置有在与杆3的长度轴C正交的方向上贯穿的贯穿孔15。
[0032]在配置于壳体2内的杆3的另一端，通过形成于杆3的外螺纹3a与螺母16的紧固而固定有可动板4。可动板4形成为外径尺寸比主体部7的内径稍小的圆板状。
[0033]在本实施方式中，在杆3贯穿的前端板8与可动板4之间，以压缩的状态配置有压缩螺旋弹簧5。由此，杆3始终在被拉入壳体2内的方向上受到压缩螺旋弹簧5所产生的力。另外，在使杆3向从壳体2拉出的方向移动时，压缩螺旋弹簧5的压缩量增大，将杆3向壳体2内拉入的力增大。
[0034]传感器6例如是激光位移计等非接触式的距离传感器，其固定于壳体2的后端板9的外侧，透过设置于后端板9的贯穿孔17向杆3的末端照射激光，并检测杆3的末端的反射光。图中，附图标记18是将传感器6安装到壳体2的后端板9的托架。
[0035]由此，能够测量从传感器6的前端到杆3的末端的距离。测量从固定于壳体2的传感器6的前端到杆3的末端的距离，即指检测杆3与壳体2的位置关系。
[0036]如此构成的平衡器1利用固定于回转体112的一对第一轴19以及固定于第一臂113的第二轴20安装到回转体112与第一臂113之间。第一轴19以及第二轴20配置为分别与第二轴线B平行，并相互隔开间隔。
[0037]固定于回转体112的第一轴19插入设置于平衡器1的壳体2的安装部10的内孔11内，并利用配置于第一轴19的外表面与内孔11的内表面之间的轴承、例如滑动轴承(第一轴承)21，以能够围绕第一安装轴线X旋转的方式支撑壳体2。
[0038]固定于第一臂113的第二轴20插入设置于杆3的安装托架14的贯穿孔15内，并利用配置于第二轴20的外表面与贯穿孔15的内表面之间的轴承、例如滚动轴承(第二轴承)22，以能够围绕第二安装轴线Y旋转的方式支撑杆3。
[0039]由此，在使第一臂113相对于回转体112围绕第二轴线B旋转时，固定于第一臂1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种平衡器，其特征在于，具备：壳体，其利用第一轴承，以能够围绕与旋转轴线平行的第一安装轴线旋转的方式安装于机器人的第一部件或第二部件中的一个，所述机器人具备所述第一部件、以及相对于该第一部件围绕所述旋转轴线旋转驱动的所述第二部件；杆，其一端利用第二轴承，以能够围绕与所述旋转轴线平行的第二安装轴线旋转的方式安装于所述第一部件或所述第二部件中的另一个；力产生单元，其产生将该杆拉入所述壳体内的方向或将该杆从所述壳体推出的方向的力；以及传感器，其检测在与所述第一安装轴线以及所述第二安装轴线正交的方向上的所述第一安装轴线与所述壳体的位置关系以及所述第二安装轴线与所述杆的位置关系中的至少一个。2.一种平衡器，其特征在于，具备：壳体，其利用第一轴承，以能够围绕与旋转轴线平行的第一安装轴线旋转的方式安装于机器人的第一部件或第二部件中的一个，所述机器人具备所述第一部件、以及相对于该第一部件围绕所述旋转轴线旋转驱动的所述第二部件；杆，其一端利用第二轴承，以能够围绕与所述旋转轴线平行的第二安装轴线旋转的方式安装于所述第一部件或所述第二部...

【专利技术属性】
技术研发人员：神保亮平，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：