JP2016160963A - Warping expansion mechanism and robot arm mechanism - Google Patents

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尹 祐根
Wookeun Yoon
祐根 尹
光 佐野
Hikari Sano
光 佐野
順央 川口
Yorihisa Kawaguchi
順央 川口
眞二 栗原
Shinji Kurihara
眞二 栗原
宗祐 ▲高▼▲瀬▼
宗祐 ▲高▼▲瀬▼
Sosuke Takase
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To relax restrictions on application environment by actualizing rounded motion.SOLUTION: A warping expansion mechanism according to an embodiment comprises: a plurality of first connection units 23 in a plate shape connected to be bendable; a plurality of connection units 24 in a channel cross-sectioned shape connected to be bendable; and an emission part 30 that has a columnar body formed as the first and second connection units 23, 24 are jointed to be restricted from being bent and also has the columnar body released as the first and second connection frames 23, 24 are separated and that constitutes the columnar body by joining the first units 23 to the second connection units 24 and also supports the columnar body. The columnar body is in an arcuately curved columnar shape. The emission part 30 includes a plurality of upper rollers 31 arranged along the columnar body so as to press the columnar body from the side of the first connection units 23, and a plurality of lower rollers 32 arrayed along the columnar body so as to press the columnar body from the side of the second connection units 24, the upper and lower rollers 31 and 32 having their positions fixed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、曲動伸縮機構及びロボットアーム機構に関する。   Embodiments described herein relate generally to a bending expansion / contraction mechanism and a robot arm mechanism.

ロボット装置は製造ライン、医療や介護などさまざまな現場での適用がなされており、今後更なる分野での適用が期待されている。実際の製造ラインではワークの種類も作業内容も多岐にわたっている。また介護の現場においてもその作業内容は様々である。さらに周辺環境の制約も様々である。例えば従来の多関節アーム機構では肘関節の動きが非常に大きく且つその動きは予測性が低いことから、比較的大きな空間を確保できる環境での使用に限定される。また従来の多関節アーム機構であっても直動関節アーム機構であっても直線的な動きの組み合わせであり、障害物が散在しているような曲線的な動きを要求する環境には適用する事ができなかった。   Robot devices are applied in various fields such as production lines, medical care and nursing care, and are expected to be applied in further fields in the future. The actual production line has a wide variety of workpiece types and work contents. In addition, the work contents vary in the field of care. In addition, there are various restrictions on the surrounding environment. For example, in the conventional articulated arm mechanism, the movement of the elbow joint is very large and the movement is not predictable, so that it is limited to use in an environment where a relatively large space can be secured. In addition, the conventional articulated arm mechanism and the linear motion articulated arm mechanism are a combination of linear motions, and are applicable to environments that require curvilinear motions where obstacles are scattered. I could n’t.

国際公開第2011/152265号International Publication No. 2011/152265

目的は、曲線的な動きを実現することで適用環境の制約を緩和できる曲動伸縮機構を提供することにある。   An object is to provide a bending expansion and contraction mechanism that can alleviate restrictions on the application environment by realizing a curved movement.

本実施形態に係る曲動伸縮機構は、屈曲可能に連結された板形状の複数の第1連結コマと、屈曲可能に連結された横断面コ字短溝形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部とを具備し、前記柱状体は円弧状に湾曲した角柱形状を有し、前記支持部は、前記柱状体を前記第1連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第1ローラと、前記柱状体を前記第2連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第2ローラとを有し、前記第1、第2ローラは位置が固定されていることを特徴とする。   The bending expansion and contraction mechanism according to the present embodiment includes a plurality of plate-shaped first connection pieces that are connected so as to be bent, and a plurality of second connection pieces that are connected so as to be able to bend and have a U-shaped short groove in cross section. The first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by being bent, and the first connecting piece is released by separating the first and second connecting pieces. To the second connecting piece to form the columnar body and to support the columnar body, the columnar body has a prismatic shape curved in an arc shape, the support portion, A plurality of first rollers arranged along the columnar body to hold the columnar body from the side of the first connection piece, and a line along the columnar body to hold down the columnar body from the side of the second connection piece. A plurality of second rollers arranged in a row, and the first and second rollers La is characterized in that the position is fixed.

図1は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a robot arm mechanism according to the present embodiment. 図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the robot arm mechanism of FIG. 図3は、図1の第1連結コマの側面図である。FIG. 3 is a side view of the first connecting piece of FIG. 図4は、図1の第1連結コマを前下方から見た斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the first connecting piece of FIG. 1 viewed from the front lower side. 図5は、図1の第2連結コマの側面図である。FIG. 5 is a side view of the second connecting piece of FIG. 図6は、図1の第2連結コマを前上方から見た斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the second connecting piece of FIG. 1 as viewed from the front upper side. 図7は、図1の射出部及びドライブギアを示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the injection unit and the drive gear of FIG. 図8は、図1の射出部及びドライブギアの他の構造を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing another structure of the injection unit and the drive gear of FIG. 図9は、図1の射出部及びドライブギアの他の構造を示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing another structure of the injection unit and the drive gear of FIG. 図10は、図1の射出部及びドライブギアの他の構造を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing another structure of the injection unit and the drive gear of FIG.

以下、図面を参照しながら第1、第2実施形態に係るロボットアーム機構を説明する。第1、第2実施形態に係るロボットアーム機構は曲動伸縮機構を備える。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, the robot arm mechanism according to the first and second embodiments will be described with reference to the drawings. The robot arm mechanism according to the first and second embodiments includes a bending expansion / contraction mechanism. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

(第1実施形態)
第1実施形態に係るロボットアーム機構について図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。ロボットアーム機構は、略円筒形状の基部1と基部1に接続されるアーム部(柱状体ともいう)2とアーム部2の先端に取り付けられる手首部4とを有する。手首部4には図示しないアダプタが設けられている。第1実施形態において、アダプタは後述の第6回転軸RA6の回転部に設けられる。手首部4のアダプタを介して、用途に応じたロボットハンドが取り付けられる。
(First embodiment)
The robot arm mechanism according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external perspective view of the robot arm mechanism according to the first embodiment. The robot arm mechanism has a substantially cylindrical base 1, an arm part (also referred to as a columnar body) 2 connected to the base 1, and a wrist part 4 attached to the tip of the arm part 2. The wrist part 4 is provided with an adapter (not shown). In 1st Embodiment, an adapter is provided in the rotation part of 6th rotating shaft RA6 mentioned later. A robot hand according to the application is attached through the adapter of the wrist part 4.

ロボットアーム機構は、複数、ここでは6つの関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部1から順番に配設される。一般的に、第1、第2、第3関節部J1,J2,J3は根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6関節部J4,J5,J6はロボットハンド3の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。手首部4は第4、第5、第6関節部J4,J5,J6を有する。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは曲動伸縮関節である。ここでは第3関節部J3が曲動伸縮関節部、特に伸縮距離の比較的長い関節部として構成される。アーム部2は曲動伸縮関節部J3(第3関節部J3)の伸縮部分を表している。   The robot arm mechanism has a plurality of, here six, joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6. The plurality of joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6 are sequentially arranged from the base portion 1. In general, the first, second, and third joints J1, J2, and J3 are called the root three axes, and the fourth, fifth, and sixth joints J4, J5, and J6 change the posture of the robot hand 3. Called wrist 3 axis. The wrist 4 has fourth, fifth, and sixth joints J4, J5, and J6. At least one of the joint portions J1, J2, and J3 constituting the base three axes is a bending and expanding joint. Here, the third joint portion J3 is configured as a bending expansion / contraction joint portion, particularly a joint portion having a relatively long expansion / contraction distance. The arm part 2 represents the expansion / contraction part of the bending expansion / contraction joint part J3 (third joint part J3).

第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。   The first joint portion J1 is a torsion joint centered on the first rotation axis RA1 that is supported, for example, perpendicularly to the base surface. The second joint portion J2 is a bending joint centered on the second rotation axis RA2 arranged perpendicular to the first rotation axis RA1.

第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。第1回転軸RA1に平行にZ軸を規定する。Z軸を中心とした直交3軸のロボット座標系(X,Y,Z)を規定する。   The first joint portion J1 is a torsion joint centered on the first rotation axis RA1 that is supported, for example, perpendicularly to the base surface. The second joint portion J2 is a bending joint centered on the second rotation axis RA2 arranged perpendicular to the first rotation axis RA1. A Z axis is defined parallel to the first rotation axis RA1. An orthogonal three-axis robot coordinate system (X, Y, Z) centering on the Z axis is defined.

第3関節部J3は、第3軸(曲動軸)RA3に沿ってアーム部2が伸縮する関節である。第3曲動軸RA3は中心位置C0、半径r0の円弧形状を有する。円の中心位置C0は第1回転軸RA1と第2回転軸RA2との回転とともに移動する移動座標系上の固定点である。半径r0は、中心位置C0から柱状体の厚み方向の中心までの距離で規定される。すなわち、第3関節部J3のアーム部2は、第3曲動軸RA3に沿って円弧状に伸縮する。第3曲動軸RA3は第2回転軸RA2に対して直交して配置される。伸長したときのアーム部2の全体が湾曲することから、曲動伸縮関節部J3は湾曲伸縮関節部J3ともいう。   The third joint portion J3 is a joint in which the arm portion 2 extends and contracts along the third axis (curvature axis) RA3. The third bending axis RA3 has an arc shape with a center position C0 and a radius r0. The center position C0 of the circle is a fixed point on the moving coordinate system that moves with the rotation of the first rotation axis RA1 and the second rotation axis RA2. The radius r0 is defined by the distance from the center position C0 to the center in the thickness direction of the columnar body. That is, the arm portion 2 of the third joint portion J3 expands and contracts in an arc shape along the third bending axis RA3. The third bending axis RA3 is arranged orthogonal to the second rotation axis RA2. Since the entire arm portion 2 is curved when extended, the bending expansion / contraction joint portion J3 is also referred to as a bending expansion / contraction joint portion J3.

第4関節部J4は、第3曲動軸RA3に接する第4回転軸RA4を中心としたねじり関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を中心とした曲げ関節である。第6関節部J6は第4回転軸RA4に対して直交し、第5回転軸RA5に対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ関節である。   The fourth joint portion J4 is a torsional joint centered on the fourth rotation axis RA4 in contact with the third bending axis RA3, and the fifth joint portion J5 is a fifth rotation axis RA5 orthogonal to the fourth rotation axis RA4. It is a bending joint centered around. The sixth joint portion J6 is a bending joint centered on the sixth rotation axis RA6 that is perpendicular to the fourth rotation axis RA4 and perpendicular to the fifth rotation axis RA5.

基部1を成すアーム支持体(第1支持体)11aは、第1関節部J1の第1回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、アーム部2は第1支持体11aの軸回転とともに左右に旋回する。なお、第1支持体11aが接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持体11aとは独立してアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持体11aの上部には第2支持部11bが接続される。   The arm support body (first support body) 11a that forms the base portion 1 has a cylindrical hollow structure formed around the first rotation axis RA1 of the first joint portion J1. The first joint portion J1 is attached to a fixed base (not shown). When the first joint portion J1 rotates, the arm portion 2 pivots left and right along with the shaft rotation of the first support 11a. The first support 11a may be fixed to the ground plane. In that case, the arm part 2 is provided in a structure that turns independently of the first support 11a. A second support part 11b is connected to the upper part of the first support 11a.

第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の第2回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の外装からなる中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。ロボットアーム機構の曲動伸縮関節部J3(第3関節部J3)を構成するアーム部2の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bの連続する中空構造の内部に収納される。   The second support portion 11b has a hollow structure that is continuous with the first support portion 11a. One end of the second support portion 11b is attached to the rotating portion of the first joint portion J1. The other end of the second support portion 11b is opened, and the third support portion 11c is fitted so as to be rotatable on the second rotation axis RA2 of the second joint portion J2. The 3rd support part 11c has a hollow structure which consists of a scale-like exterior which is connected to the 1st support part 11a and the 2nd support part. The third support portion 11c is accommodated in the second support portion 11b and sent out as the second joint portion J2 is bent and rotated. The rear part of the arm part 2 constituting the bending expansion / contraction joint part J3 (third joint part J3) of the robot arm mechanism is housed in a hollow structure in which the first support part 11a and the second support part 11b are continuous by contraction. The

第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して第2回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節部としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動するとき、アーム部2は第2回転軸RA2を中心に垂直方向に回動、つまり起伏動作をする。   The third support portion 11c is fitted to the lower end portion of the second support portion 11b so as to be rotatable about the second rotation axis RA2 with respect to the open end lower portion of the second support portion 11b. Thereby, a second joint portion J2 as a bending joint portion around the second rotation axis RA2 is configured. When the second joint portion J2 rotates, the arm portion 2 rotates in a vertical direction around the second rotation axis RA2, that is, performs a undulation operation.

第4関節部J4は、アーム部2の伸縮方向に沿ったアーム中心軸、つまり第3関節部J3の第3移動軸RA3に典型的には接する第4回転軸RA4を有するねじり関節である。第4関節部J4が回転すると、手首部4及び手首部4に取り付けられたロボットハンドは第4回転軸RA4を中心に回転する。第5関節部J5は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を有する曲げ関節部である。第5関節部J5が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてロボットハンドとともに上下(第5回転軸RA5を中心に垂直方向)に回動する。第6関節部J6は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に直交し、第5関節部J5の第5回転軸RA5に垂直な第6回転軸RA6を有する曲げ関節である。第6関節部J6が回転すると、ロボットハンドは左右に旋回する。   The fourth joint portion J4 is a torsional joint having an arm central axis along the expansion / contraction direction of the arm portion 2, that is, a fourth rotation axis RA4 that typically contacts the third movement axis RA3 of the third joint portion J3. When the fourth joint portion J4 rotates, the wrist portion 4 and the robot hand attached to the wrist portion 4 rotate about the fourth rotation axis RA4. The fifth joint J5 is a bending joint having a fifth rotation axis RA5 orthogonal to the fourth rotation axis RA4 of the fourth joint J4. When the fifth joint portion J5 rotates, the fifth joint portion J5 rotates up and down (vertical direction around the fifth rotation axis RA5) together with the robot hand from the fifth joint portion J5 to the tip. The sixth joint J6 is a bending joint having a sixth rotation axis RA6 perpendicular to the fourth rotation axis RA4 of the fourth joint J4 and perpendicular to the fifth rotation axis RA5 of the fifth joint J5. When the sixth joint portion J6 rotates, the robot hand turns left and right.

上記の通り手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドは、第1、第2、第3関節部J1.J2.J3により任意位置に移動され、第4、第5、第6関節部J4、J5、J6により任意姿勢に配置される。特に第3関節部J3のアーム部2の伸縮距離の長さは、基部1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にロボットハンドを到達させることを可能にする。また、第3関節部J3のアーム部2の曲線的な伸縮動作は、適用環境の制約を緩和させることを可能にする。第3関節部J3はそれを構成する曲動伸縮機構により実現される曲線的な伸縮動作とその伸縮距離の長さとが特徴的である。   As described above, the robot hand attached to the adapter of the wrist portion 4 includes the first, second, and third joint portions J1. J2. It is moved to an arbitrary position by J3, and is arranged in an arbitrary posture by the fourth, fifth, and sixth joint portions J4, J5, and J6. In particular, the length of the extension / contraction distance of the arm part 2 of the third joint part J3 enables the robot hand to reach a wide range of objects from the proximity position of the base 1 to the remote position. Further, the curvilinear expansion / contraction operation of the arm portion 2 of the third joint portion J3 makes it possible to relax the restriction of the application environment. The third joint portion J3 is characterized by a curvilinear expansion / contraction operation realized by a bending expansion / contraction mechanism and a length of the expansion / contraction distance.

図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す断面図である。図2に示すように、アーム部2は第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とで構成される。第1連結コマ列21は複数の第1連結コマ23からなる。前後の第1連結コマ23は、互いの端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第1連結コマ列21は内側や外側に自在に屈曲できる。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the robot arm mechanism of FIG. As shown in FIG. 2, the arm portion 2 is composed of a first connection frame row 21 and a second connection frame row 22. The first connected frame row 21 includes a plurality of first connected frames 23. The front and rear first connecting pieces 23 are connected in a row so as to be freely bent by pins at the end portions of each other. The 1st connection top row | line | column 21 can be bent freely inside and outside.

第2連結コマ列22は複数の第2連結コマ24からなる。前後の第2連結コマ24は、互いの底面端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第2連結コマ列22は内側に屈曲できる。第2連結コマ24の断面はコ字形状であるので、第2連結コマ列22は、隣り合う第2連結コマ24の側板同士が衝突して、外側には屈曲しない。なお、第1連結コマ23(第2連結コマ24)の第2回転軸RA2に向いた面を内面、その反対側の面を外面というものとする。第1連結コマ列21のうち先頭の第1連結コマ23と、第2連結コマ列22のうち先頭の第2連結コマ24とは結合コマ26により接続される。例えば、結合コマ26は第1連結コマ23と第2連結コマ24とを合成した形状を有している。   The second linked frame row 22 includes a plurality of second linked frames 24. The front and rear second connecting pieces 24 are connected in a row so as to be freely bent by pins at the bottom end portions of each other. The second connecting frame row 22 can be bent inward. Since the cross section of the second connecting piece 24 is U-shaped, the second connecting piece row 22 does not bend outward because the side plates of the adjacent second connecting pieces 24 collide with each other. The surface of the first connecting piece 23 (second connecting piece 24) facing the second rotation axis RA2 is referred to as the inner surface, and the opposite surface is referred to as the outer surface. A leading first linked frame 23 in the first linked frame sequence 21 and a leading second linked frame 24 in the second linked frame sequence 22 are connected by a linked frame 26. For example, the connecting piece 26 has a shape obtained by combining the first connecting piece 23 and the second connecting piece 24.

第3支持体11cの開口付近には射出部30が設けられる。射出部30の後方には、ガイドローラ40とドライブギア50とが第1連結コマ列21を挟んで対向するように設けられる。ドライブギア50は図示しない減速器を介してモータ55に接続される。第1連結コマ23の内面には連結方向に沿ってリニアギア239が形成されている。複数の第1連結コマ23が直線状に整列されたときに互いのリニアギア239は直線状につながって、長いリニアギア239を構成する。ドライブギア50は、直線状のリニアギア239にかみ合わされる。直線状につながったリニアギア239はドライブギア50とともにラックアンドピニオン機構を構成する。   An injection unit 30 is provided in the vicinity of the opening of the third support 11c. A guide roller 40 and a drive gear 50 are provided behind the injection unit 30 so as to face each other with the first connecting piece row 21 interposed therebetween. The drive gear 50 is connected to the motor 55 via a speed reducer (not shown). A linear gear 239 is formed on the inner surface of the first connecting piece 23 along the connecting direction. When the plurality of first connecting pieces 23 are aligned in a straight line, the linear gears 239 are connected in a straight line to form a long linear gear 239. The drive gear 50 is engaged with a linear linear gear 239. The linear gear 239 connected in a straight line forms a rack and pinion mechanism together with the drive gear 50.

アーム伸長時、モータ55が駆動し、ドライブギア50が順回転すると、第1連結コマ列21はガイドローラ40により、射出部30に誘導される。第1連結コマ列21の移動に伴い、第2連結コマ列22は射出部30の後方に配置された図示しないガイドレールにより射出部30に誘導される。射出部30は第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とを互いに押圧し、柱状体を構成するとともに、その柱状体を上下左右に支持する。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が維持されているとき、第1、第2連結コマ列21,22の屈曲は互いに拘束される。これにより第1、第2連結コマ列21、22は、一定の剛性を備えた柱状体を構成する。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。この柱状体は第2連結コマ24が第1連結コマ23とともに全体として様々な横断面形状の筒状体に構成される。筒状体とは上下左右が天板、底板及び両側板で囲まれ、前端部と後端部とが開放された形状として定義される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列22との接合による柱状体は、結合コマ26が始端となって第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。   When the arm is extended, when the motor 55 is driven and the drive gear 50 rotates forward, the first connecting piece row 21 is guided to the injection unit 30 by the guide roller 40. As the first connecting piece row 21 moves, the second connecting piece row 22 is guided to the injection unit 30 by a guide rail (not shown) disposed behind the injection unit 30. The injection unit 30 presses the first connection frame row 21 and the second connection frame row 22 to form a columnar body, and supports the columnar body vertically and horizontally. When the joined state of the first and second connection frame rows 21 and 22 is maintained, the bending of the first and second connection frame rows 21 and 22 is constrained to each other. Thereby, the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 comprise the columnar body provided with fixed rigidity. The columnar body refers to a columnar rod body in which the first connection frame row 21 is joined to the second connection frame row 22. In this columnar body, the second connecting piece 24 and the first connecting piece 23 are formed into cylindrical bodies having various cross-sectional shapes as a whole. The cylindrical body is defined as a shape in which the top, bottom, left, and right sides are surrounded by a top plate, a bottom plate, and both side plates, and a front end portion and a rear end portion are opened. The columnar body formed by joining the first connecting piece row 21 and the second connecting piece row 22 is sent out from the opening of the third support portion 11c with the connecting piece 26 as a starting end.

アーム収縮時、モータ55が駆動し、ドライブギア50が逆回転されると、ドライブギア50と係合している第1連結コマ列21が第1支持体11a内に引き戻される。第1連結コマ列の移動に伴って、柱状体が第3支持体11c内に引き戻される。引き戻された柱状体は射出部30後方で第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とに離反される。例えば、柱状体を構成する第1連結コマ列21はガイドローラ40とドライブギア50とに挟まれ、柱状体を構成する第2連結コマ列22は重力により下方に引かれ、それにより第2連結コマ列22と第1連結コマ列21とは互いに離反される。離反された第2連結コマ列22と第1連結コマ列21とは、それぞれ屈曲可能な状態に復帰し、個々に屈曲され、第1支持体11aに格納される。射出部30の詳細は後述する。   When the arm 55 is contracted and the motor 55 is driven and the drive gear 50 is rotated in the reverse direction, the first connecting piece row 21 engaged with the drive gear 50 is pulled back into the first support 11a. The columnar body is pulled back into the third support body 11c with the movement of the first connection frame row. The pulled-back columnar body is separated from the first connection frame row 21 and the second connection frame row 22 behind the injection unit 30. For example, the first connecting piece row 21 constituting the columnar body is sandwiched between the guide roller 40 and the drive gear 50, and the second connecting piece row 22 constituting the columnar body is pulled downward by gravity, whereby the second connecting piece row 22 is drawn. The frame row 22 and the first linked frame row 21 are separated from each other. The separated second connection top row 22 and first connection top row 21 return to a bendable state, are individually bent, and are stored in the first support 11a. Details of the injection unit 30 will be described later.

第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体(アーム部2)は、中心位置C0,半径r0の円弧状に湾曲した柱形状を有する。第1、第2連結コマ列21,22は、接合による柱状体が上記形状となるよう構成される。以下、第1連結コマ列21,22をそれぞれ構成する第1、第2連結コマ23,24の構造の一例について図3−9を参照して説明する。なお、以下の説明では、円弧形状を有する柱状体の中心位置C0を基準に第1連結コマ23と第2連結コマ24との構造を説明する。   The columnar body (arm portion 2) formed by joining the first and second connecting frame rows 21 and 22 has a columnar shape curved in an arc shape with a center position C0 and a radius r0. The first and second connected frame rows 21 and 22 are configured such that the columnar bodies formed by joining have the above-described shape. Hereinafter, an example of the structure of the first and second connection tops 23 and 24 constituting the first connection top row 21 and 22 will be described with reference to FIGS. In the following description, the structure of the first connecting piece 23 and the second connecting piece 24 will be described with reference to the center position C0 of the columnar body having an arc shape.

第1連結コマ23は前後に下向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した厚みt1の矩形板に構成される。第1連結コマ23は、射出部30の下方であって基台1の近傍付近に既定されたロボット座標系上の所定座標位置を中心C0とした所定の半径r1の円における中心角θ1分の円弧形状をその外形として有する。第2連結コマ24は下向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した角溝状体に構成される。第2連結コマ24は中心C0とした半径r1の円における中心角θ2(=θ1)分の円環形状をその外形として有する。   The first connecting piece 23 is configured as a rectangular plate having a thickness t1 that is curved in a circular arc shape (constant curvature) downward in the front-rear direction. The first connecting piece 23 has a central angle θ1 for a circle having a predetermined radius r1 with a predetermined coordinate position on the robot coordinate system defined in the vicinity of the base 1 below the injection unit 30 as the center C0. It has an arc shape as its outer shape. The second connecting piece 24 is configured as a square groove-like body curved downward in a circular arc shape (constant curvature). The second connecting piece 24 has an annular shape corresponding to a central angle θ2 (= θ1) in a circle having a radius r1 with a center C0 as its outer shape.

図3は、図1の第1連結コマ23の側面図である。図4は、図1の第1連結コマ23を前下方から見た斜視図である。図5は、図1の第2連結コマ24の側面図である。図6は、図1の第2連結コマ24を前上方から見た斜視図である。   FIG. 3 is a side view of the first connecting piece 23 of FIG. FIG. 4 is a perspective view of the first connecting piece 23 of FIG. FIG. 5 is a side view of the second connecting piece 24 of FIG. FIG. 6 is a perspective view of the second connecting piece 24 of FIG.

(第1、第2連結コマ23,24の嵌合構造)
第1連結コマ列21は、列状に連結された同一形状を有する複数の第1連結コマ23からなる。第1連結コマ23は前端部から後端部にかけて円弧状に湾曲した矩形板である。第1連結コマ23は横断面が矩形状を有し、縦断面が略円弧形状を有する。第1連結コマ23の両縁部分の縦断面は、半径r1(>r0)、中心角θ1の円弧形状を有する。ロボットアーム機構において、第1連結コマ列21が第2連結コマ列22とともに柱状体を構成したとき、第1連結コマ23の両縁部分の形状を規定する半径r1の円は、柱状体の形状を規定する半径r0の円と同心円(中心位置C0)である。半径r1は、中心位置C0から第1連結コマ23の厚み方向の中心までの距離で規定される。好適には、中心角θ1は、1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択され、好適には、後述の中心角θ2と等価である。第1連結コマ23の両縁部分は厚みt1を有する。厚みt1は、第1連結コマ23の両縁部分が第2連結コマ24の側板の上辺と嵌合するために必要な厚みに設計されている。図3に示すように、厚みt1は2×(r1−r2)の厚みに設計されている。
(Fitting structure of the first and second connecting pieces 23 and 24)
The 1st connection top row | line | column 21 consists of the some 1st connection top | top | piece 23 which has the same shape connected in the line form. The first connecting piece 23 is a rectangular plate that is curved in an arc shape from the front end portion to the rear end portion. The first connecting piece 23 has a rectangular cross section and a substantially arc shape in vertical section. A longitudinal section of both edge portions of the first connecting piece 23 has an arc shape with a radius r1 (> r0) and a central angle θ1. In the robot arm mechanism, when the first connecting piece row 21 and the second connecting piece row 22 form a columnar body, a circle having a radius r1 that defines the shape of both edge portions of the first connecting piece 23 is the shape of the columnar body. And a concentric circle (center position C0) with a radius r0. The radius r1 is defined by the distance from the center position C0 to the center of the first connecting piece 23 in the thickness direction. Preferably, the central angle θ1 is selected from a range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably a range of 2 degrees or more and 5 degrees or less, and is preferably equivalent to a center angle θ2 described later. Both edge portions of the first connecting piece 23 have a thickness t1. The thickness t <b> 1 is designed to a thickness necessary for fitting both edge portions of the first connecting piece 23 with the upper side of the side plate of the second connecting piece 24. As shown in FIG. 3, the thickness t1 is designed to be 2 × (r1-r2).

第2連結コマ列22は、列状に連結された同一形状を有する複数の第2連結コマ24からなる。第2連結コマ24は横断面がコ字形状を有する。第2連結コマ24は円弧状に湾曲した角溝形状に構成される。第2連結コマ24の側板は、第2連結コマ24の前端部から後端部にかけて湾曲した形状を有する。具体的には、第2連結コマ24の側板は、半径の異なる2つの同心円と中心角とで規定される形状を有する。図5に示すように、第2連結コマ24の側板は、半径r2の円と半径r3の円とで規定される円環を中心角θ2で区切った形状を有する。半径r2の円は半径r3の円の同心円である。言い換えると、第2連結コマ24の側板は、半径r2、中心角θ2の扇形から半径r3、中心角θ2の扇形を差し引いた形状を有する。半径r2、中心角θ2の円弧は側板の上辺に対応し、半径r3(<r2)、中心角θ2の円弧は側板の底辺に対応する。中心角θ2は1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択される。ロボットアーム機構において、第2連結コマ列22が第1連結コマ列21とともに柱状体を構成したとき、第2連結コマ24の形状を規定する半径r2、r3の円は、柱状体の形状を規定する半径r0の円と同心円(中心位置C0)である。第2連結コマ24の底板は、第2連結コマ24の側板の底辺の形状に合わせて、前端部から後端部にかけて外側に湾曲した矩形板に構成されている。   The second connection frame row 22 includes a plurality of second connection pieces 24 having the same shape connected in a row. The second connecting piece 24 has a U-shaped cross section. The second connecting piece 24 is formed in a square groove shape curved in an arc shape. The side plate of the second connecting piece 24 has a curved shape from the front end portion to the rear end portion of the second connecting piece 24. Specifically, the side plate of the second connecting piece 24 has a shape defined by two concentric circles having different radii and a central angle. As shown in FIG. 5, the side plate of the second connecting piece 24 has a shape in which an annulus defined by a circle having a radius r2 and a circle having a radius r3 is divided by a central angle θ2. The circle with the radius r2 is a concentric circle of the circle with the radius r3. In other words, the side plate of the second connecting piece 24 has a shape obtained by subtracting a sector having a radius r3 and a central angle θ2 from a sector having a radius r2 and a central angle θ2. An arc with radius r2 and center angle θ2 corresponds to the upper side of the side plate, and an arc with radius r3 (<r2) and center angle θ2 corresponds to the bottom side of the side plate. The central angle θ2 is selected from a range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably a range of 2 degrees or more and 5 degrees or less. In the robot arm mechanism, when the second connecting piece row 22 forms a columnar body together with the first connecting piece row 21, the circles having radii r2 and r3 that define the shape of the second connecting piece 24 define the shape of the columnar body. And a concentric circle (center position C0) with a radius r0. The bottom plate of the second connection piece 24 is configured as a rectangular plate curved outward from the front end portion to the rear end portion in accordance with the shape of the bottom side of the side plate of the second connection piece 24.

上記第1、第2連結コマ23、24の形状により、第1連結コマ23の両縁部分は、前後の第2連結コマ24の側板の上辺に跨って嵌合することができる。これにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体は、中心位置C0,半径r0の円弧状に湾曲した柱形状を構成する。   Due to the shape of the first and second connecting pieces 23, 24, both edge portions of the first connecting piece 23 can be fitted over the upper sides of the side plates of the front and rear second connecting pieces 24. Thereby, the columnar body formed by joining the first and second connecting frame rows 21 and 22 forms a columnar shape curved in an arc shape with the center position C0 and the radius r0.

(第1、第2連結コマ23,24の接合構造)
第1連結コマ23の後方中央にはピンホールケース231が設けられる。第1連結コマ23の前方両端にはそれぞれピンホールケース232,233が設けられる。ピンホールケース231,232,233各々のピンホールは第1連結コマ23の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース232,233は後方のピンホールケース231の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース232,233の間に後方のピンホールケース231が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース232,233のピンホールと後方のピンホールケース231のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第1連結コマ23は列状に連結され、第1連結コマ列21を構成する。前後の第1連結コマ23は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。これにより、第1連結コマ列21は屈曲することができる。第1連結コマ列21の屈曲角度は、第1連結コマ23の断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース231,232,233の形状等により制限することができる。例えば、第1連結コマ列21は内側に屈曲可能であるが、外側に屈曲不可になるように構成することが可能である。第1連結コマ23の内面の両側中央それぞれには、断面台形状のピンホールブロック234,235が設けられる。ピンホールブロック234,235にはロックピンホールが空けられている。
(Junction structure of the first and second connecting pieces 23 and 24)
A pinhole case 231 is provided at the rear center of the first connecting piece 23. Pinhole cases 232 and 233 are provided at both front ends of the first connecting piece 23, respectively. Each pinhole of the pinhole cases 231, 232, 233 is opened in parallel to the width direction of the first connecting piece 23. The pinhole cases 232 and 233 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 231. The rear pinhole case 231 is inserted between the front pinhole cases 232 and 233. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 232 and 233 and the pinholes in the rear pinhole case 231 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of first connecting pieces 23 are connected in a row to form the first connecting piece row 21. The front and rear first connecting pieces 23 can rotate with respect to each other about a pinhole. Thereby, the 1st connection top row | line | column 21 can be bent. The bending angle of the first connecting piece row 21 can be limited by the cross-sectional shape of the first connecting piece 23, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 231, 232, 233, and the like. For example, the first connecting frame row 21 can be bent inward, but cannot be bent outward. Pinhole blocks 234 and 235 having a trapezoidal cross section are provided at the center on both sides of the inner surface of the first connecting piece 23. Lock pinholes are opened in the pinhole blocks 234 and 235.

第2連結コマ24には、ピンホールケース241,242,243、チャックブロック244,245、及びロックピンブロック246,247が一体成型されている。第2連結コマ24の後方中央にはピンホールケース241が設けられる。第2連結コマ24の前方両端にはそれぞれピンホールケース242,243が設けられる。ピンホールケース241,242,243各々のピンホールは第2連結コマ24の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース242,243は後方のピンホールケース241の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース242,243の間に後方のピンホールケース241が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース242,243のピンホールと後方のピンホールケース241のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第2連結コマ24は列状に連結され、第2連結コマ列22を構成する。前後の第2連結コマ24は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。第2連結コマ列22の屈曲角度は、横断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース241,242,243の形状等により制限することができる。第1実施形態において、連結コマ24は横断面略コ字形状を有するため、第2連結コマ列22は外側に屈曲可能であるが、内側に屈曲不可な性質を有する。   Pin hole cases 241, 242, and 243, chuck blocks 244 and 245, and lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed in the second connecting piece 24. A pinhole case 241 is provided at the rear center of the second connecting piece 24. Pinhole cases 242 and 243 are provided at both front ends of the second connecting piece 24, respectively. Each pinhole case 241, 242, 243 has a pinhole parallel to the width direction of the second connecting piece 24. The pinhole cases 242 and 243 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 241. The rear pinhole case 241 is inserted between the front pinhole cases 242 and 243. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 242 and 243 and the pinholes in the rear pinhole case 241 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of second connecting pieces 24 are connected in a row to form a second connecting piece row 22. The front and rear second connecting pieces 24 can rotate with respect to each other about the pinhole. The bending angle of the second connecting piece row 22 can be limited by the cross-sectional shape, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 241, 242, 243, and the like. In the first embodiment, since the connecting piece 24 has a substantially U-shaped cross section, the second connecting piece row 22 can be bent outward, but cannot be bent inward.

第2連結コマ24の両側板の後上方の内側には、チャックブロック244,245がそれぞれ一体成型されている。第2連結コマ24の両側板の前上方の内側には、ロックピンブロック246,247がそれぞれ一体成型されている。ロックピンブロック246,247は、既述のピンホールブロック234,235のピンホールにそれぞれ挿入されるロックピンを有する。ロックピンは、第2連結コマ24の長さ方向に平行な中心軸を有する。ロックピンの形状と軸長とは、ピンホールに合わせて設計されている。第2連結コマ列22が直線状に整列されたとき、前の第2連結コマ24のチャックブロック244,245と後の第2連結コマ24のロックピンブロック246,247とは嵌合受け部を形成する。チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とは、嵌合受け部が第1連結コマ23のピンホールブロック234,235に略一致する形状となるように、その形状と位置とがそれぞれ設計されている。   Chuck blocks 244 and 245 are integrally formed inside the rear upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. Lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed inside the front upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. The lock pin blocks 246 and 247 have lock pins that are respectively inserted into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235 described above. The lock pin has a central axis parallel to the length direction of the second connecting piece 24. The shape and axial length of the lock pin are designed according to the pinhole. When the second connecting piece row 22 is linearly aligned, the chuck blocks 244 and 245 of the front second connecting piece 24 and the lock pin blocks 246 and 247 of the rear second connecting piece 24 serve as fitting receiving portions. Form. The shapes and positions of the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247 are designed so that the fitting receiving portions have shapes substantially matching the pin hole blocks 234 and 235 of the first connecting piece 23. Has been.

ピンホールブロック234,235は、チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とともにロック機構を構成する。ロック機構により、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とは互いに接合される。具体的には、ピンホールブロック234,235のピンホールにロックピンブロック246,247のロックピンがそれぞれ差し込まれることにより、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とは互いに接合される。第1、第2連結コマ列21,22の接合状態は、ピンホールブロック234,235が嵌合受け部に嵌め込まれることにより維持される。   The pinhole blocks 234 and 235 constitute a lock mechanism together with the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247. The first connection frame row 21 and the second connection frame row 22 are joined to each other by the lock mechanism. Specifically, the first connection piece row 21 and the second connection piece row 22 are joined to each other by inserting the lock pins of the lock pin blocks 246 and 247 into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235, respectively. . The joining state of the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 is maintained when the pinhole blocks 234 and 235 are engage | inserted by a fitting receiving part.

(射出部30)
以下、曲動伸縮機構の射出部30の構造について図7を参照して説明する。図7は、図1の射出部30及びドライブギア50を示す側面図である。柱状体は中心位置C0,半径r0の円弧状に湾曲した柱形状を有する。
射出部30は、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とを有する。複数の上部ローラ31は、湾曲した柱状体を第1連結コマ23の側から押さえるために柱状体(第3曲動軸RA3)に沿って配列されている。同様に、複数の下部ローラ32は、湾曲した柱状体を第2連結コマ24の側から押さえるために第3曲動軸RA3に沿って配列されている。複数の上部ローラ31の軸と複数の下部ローラ32の軸とは、図示しない湾曲した角筒形状のフレームにより固定されている。
(Injection part 30)
Hereinafter, the structure of the injection portion 30 of the bending expansion / contraction mechanism will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a side view showing the injection unit 30 and the drive gear 50 of FIG. The columnar body has a columnar shape curved in an arc shape with a center position C0 and a radius r0.
The injection unit 30 includes a plurality of upper rollers 31 and a plurality of lower rollers 32. The plurality of upper rollers 31 are arranged along the columnar body (third curved axis RA3) in order to hold the curved columnar body from the first connecting piece 23 side. Similarly, the plurality of lower rollers 32 are arranged along the third bending axis RA3 in order to hold the curved columnar body from the second connecting piece 24 side. The shafts of the plurality of upper rollers 31 and the shafts of the plurality of lower rollers 32 are fixed by a curved rectangular tube-shaped frame (not shown).

複数の上部ローラ31は柱状体(アーム部)2の円弧形状の中心C0と同心の円に沿って円弧状に互いに平行に配列されている。複数の上部ローラ31の回転軸は、中心位置C0を中心として、柱状体2の外周の半径r7に上部ローラ31のロール半径を加えた距離を半径とする円周に沿って円弧状に配列される。同様に、複数の下部ローラ32は柱状体2の円弧形状の中心C0と同心の円に沿って円弧状に互いに平行に配列されている。複数の下部ローラ32の回転軸は、中心位置C0を中心として、柱状体2の内周の半径r8に下部ローラ32のロール半径を加えた距離を半径とする円周に沿って円弧状に配列される。   The plurality of upper rollers 31 are arranged in parallel with each other in an arc shape along a circle concentric with the arc-shaped center C0 of the columnar body (arm portion) 2. The rotation shafts of the plurality of upper rollers 31 are arranged in a circular arc shape around a circumference whose radius is a distance obtained by adding the roll radius of the upper roller 31 to the radius r7 of the outer periphery of the columnar body 2 around the center position C0. The Similarly, the plurality of lower rollers 32 are arranged in parallel with each other in an arc shape along a circle concentric with the arc-shaped center C0 of the columnar body 2. The rotation shafts of the plurality of lower rollers 32 are arranged in an arc shape along a circumference whose radius is a distance obtained by adding the roll radius of the lower roller 32 to the radius r8 of the inner periphery of the columnar body 2 around the center position C0. Is done.

複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、複数の上部ローラ31で規定される支持面と複数の下部ローラ32で規定される支持面との間の間隔、つまり半径r7と半径r8との差が柱状体2の厚みと略等価になるよう配置されている。これにより、射出部30の中心軸は第3曲動軸RA3に略一致し、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とにより、湾曲した柱状体を上下方向から支持することができる。   The plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are the distances between the support surfaces defined by the plurality of upper rollers 31 and the support surfaces defined by the plurality of lower rollers 32, that is, the radius r7 and the radius r8. These are arranged so that the difference between them is substantially equivalent to the thickness of the columnar body 2. Thereby, the central axis of the injection part 30 substantially coincides with the third bending axis RA3, and the curved columnar body can be supported from above and below by the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32.

なお、以下のように複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とを配置することにより、アーム部2の剛性を高めることができる。
すなわち、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、複数の上部ローラ31で規定される支持面と複数の下部ローラ32で規定される支持面との間の間隔、つまり半径r7と半径r8との差が柱状体の厚みよりもわずかに短くなるよう配置されている。このとき、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、柱状体との間に予圧が加えられた状態で柱状体を支持することができる。射出部30と柱状体との間に適切な予圧がかけられることで、アーム伸縮時のガタツキが減り、ガタツキが減ることにより異音を防止することができる。また、射出部30によるアーム部2の保持精度を高くすることができる。さらに、アーム部2の剛性を向上させることができる。
In addition, the rigidity of the arm part 2 can be improved by arranging a plurality of upper rollers 31 and a plurality of lower rollers 32 as described below.
That is, the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are the distances between the support surfaces defined by the plurality of upper rollers 31 and the support surfaces defined by the plurality of lower rollers 32, that is, the radius r7 and the radius. It arrange | positions so that the difference with r8 may become slightly shorter than the thickness of a columnar body. At this time, the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 can support the columnar body in a state where a preload is applied between the columnar bodies. By applying an appropriate preload between the injection unit 30 and the columnar body, rattling at the time of arm expansion / contraction is reduced, and noise can be prevented by reducing rattling. Moreover, the holding | maintenance precision of the arm part 2 by the injection part 30 can be made high. Furthermore, the rigidity of the arm part 2 can be improved.

また、半径r7の円弧上に配列された複数の上部ローラ31は、隣接する上部ローラ31のうち、一方の上部ローラ31が他方の上部ローラ31から中心角θ7傾いて配列されている。半径r8の円弧上に配列された複数の下部ローラ32は、隣接する下部ローラ32のうち、一方の下部ローラ32が他方の下部ローラ32から中心角θ8傾いて配列されている。好適には、隣接する上部ローラ31は、中心角θ7が、第1連結コマ23の形状を規定する中心角θ1と略等価又は中心角θ1よりも小さい角度になるように配置されている。同様に、好適には、隣接する下部ローラ32は、中心角θ8が、第2連結コマ24の形状を規定する中心角θ2と略等価又は中心角θ2よりも小さい角度になるように配置されている。このように配列されていることで、何らかの要因で第1、2連結コマ列21、22の連結部分が内側又は外側に向かってせり上がるのを防止することができる。   The plurality of upper rollers 31 arranged on the arc having the radius r <b> 7 are arranged such that one of the adjacent upper rollers 31 is inclined with respect to the central angle θ <b> 7 from the other upper roller 31. The plurality of lower rollers 32 arranged on the arc of radius r8 are arranged such that one of the adjacent lower rollers 32 is inclined with respect to the other lower roller 32 by a central angle θ8. Preferably, the adjacent upper rollers 31 are arranged such that the central angle θ7 is substantially equivalent to or smaller than the central angle θ1 that defines the shape of the first connecting piece 23. Similarly, the adjacent lower rollers 32 are preferably arranged such that the central angle θ8 is substantially equivalent to or smaller than the central angle θ2 that defines the shape of the second connecting piece 24. Yes. By arranging in this way, it is possible to prevent the connecting portions of the first and second connecting frame rows 21 and 22 from rising inward or outward due to some factor.

さらに、図7に示すように、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、中心角θ7と中心角θ8とが等価になるように配列されている。これにより、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラとは、互いに対をなすように配置される。つまり、一対の上部ローラ31と下部ローラ32とは、湾曲した柱状体を挟んで互いに対向して配置される。このように配置された一対の上部ローラ31と下部ローラ32とは、柱状体の形状を規定する円(中心位置C0、半径r0)の同一半径上に位置する。これにより、一対の上部ローラ31と下部ローラ32とによる柱状体を支持する方向が一直線上で、且つ第3曲動軸RA3に直交するため、アーム部2の剛性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 7, the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are arranged so that the central angle θ7 and the central angle θ8 are equivalent. Accordingly, the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers are arranged to make a pair with each other. That is, the pair of upper roller 31 and lower roller 32 are arranged to face each other with the curved columnar body interposed therebetween. The pair of upper roller 31 and lower roller 32 arranged in this way are located on the same radius of a circle (center position C0, radius r0) that defines the shape of the columnar body. As a result, the direction in which the columnar body is supported by the pair of upper roller 31 and lower roller 32 is in a straight line and orthogonal to the third bending axis RA3, so that the rigidity of the arm portion 2 can be improved.

以上説明した曲動伸縮機構の射出部30によれば、円弧上に湾曲した柱状体を支持することができる。これにより、第1実施形態に係るロボットアーム機構は、第3曲動軸RA3に沿って曲線的に伸縮するアーム部2を提供することができる。これにより、手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドを曲線的に目標位置に到達させることができる。例えば、第3支持体11cの開口と目標位置とを結ぶ直線上に障害物がある場合であっても、障害物を避けて目標位置に到達させることができる。したがって、第1実施形態に係るロボットアーム機構は、適用環境の制約を緩和できる。   According to the injection part 30 of the bending expansion / contraction mechanism described above, a columnar body curved on an arc can be supported. Thereby, the robot arm mechanism according to the first embodiment can provide the arm portion 2 that expands and contracts along the third bending axis RA3. Thereby, the robot hand attached to the adapter of the wrist part 4 can be made to reach the target position in a curve. For example, even when there is an obstacle on a straight line connecting the opening of the third support 11c and the target position, the obstacle can be avoided and the target position can be reached. Therefore, the robot arm mechanism according to the first embodiment can alleviate restrictions on the application environment.

(第2実施形態)
第2実施形態に係るロボットアーム機構の射出部30は、円弧形状ではないアーム部2、例えば、円弧形状部分と直線形状部分とが組み合わされた複合的な形状を有するアーム部2を支持することを想定している。以下、図8を参照して第2実施形態に係るロボットアーム機構の射出部30の構造について説明する。
図8は、図1の射出部30及びドライブギア50の他の構造を示す側面図である。図8(a)はアーム部2の直線形状部分を支持する射出部30を示し、図8(b)はアーム部2の円弧形状部分を支持する射出部30を示している。アーム部2を構成する第1連結コマ列21は、複数の第1連結コマ23と第3連結コマ25と第5連結コマ27とからなる。複数の第1連結コマ23は、同一の形状、サイズを有する直線状の平板である。第3連結コマ25は、長さ方向の前半分が直線上の平板、後半部分が円弧上に湾曲した板で構成された板である。第5連結コマ27は、長さ方向の前半分が円弧上に湾曲した板、後半分が直線上の平板で構成された板である。第3連結コマ25の後に第5連結コマ27が連結されている。また、アーム部2を構成する第2連結コマ列22は、複数の第2連結コマ24と第4連結コマ26とからなる。第2連結コマ24は、正方形状又は長方形状の側板を有する短溝状体である。第4連結コマ26は前端部から後端部にかけて湾曲した短溝状体である。したがって、第4連結コマ26は、前端部から後端部にかけて湾曲した側板と底板とを有する。第4連結コマ26の側板の上辺に第3連結コマ25の後半分と第5連結コマ27の前半分とが嵌合することができる。これにより、アーム部2は円弧形状部分と直線形状部分とが組み合わされた複合的な形状を構成する。
(Second Embodiment)
The injection unit 30 of the robot arm mechanism according to the second embodiment supports an arm unit 2 that is not an arc shape, for example, an arm unit 2 having a combined shape in which an arc-shaped portion and a linear shape portion are combined. Is assumed. Hereinafter, the structure of the injection unit 30 of the robot arm mechanism according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a side view showing another structure of the injection unit 30 and the drive gear 50 of FIG. FIG. 8A shows the injection unit 30 that supports the linear portion of the arm portion 2, and FIG. 8B shows the injection portion 30 that supports the arc-shaped portion of the arm portion 2. The first connecting piece row 21 constituting the arm unit 2 includes a plurality of first connecting pieces 23, third connecting pieces 25, and fifth connecting pieces 27. The plurality of first connecting pieces 23 are linear flat plates having the same shape and size. The third connecting piece 25 is a plate made up of a plate whose front half in the length direction is a straight plate and whose rear half is curved on an arc. The fifth connecting piece 27 is a plate in which the front half in the length direction is a curved plate and the rear half is a straight plate. A fifth connection piece 27 is connected after the third connection piece 25. Further, the second connection piece row 22 constituting the arm unit 2 includes a plurality of second connection pieces 24 and a fourth connection piece 26. The second connecting piece 24 is a short groove-like body having a square or rectangular side plate. The fourth connecting piece 26 is a short groove-like body curved from the front end portion to the rear end portion. Accordingly, the fourth connecting piece 26 has a side plate and a bottom plate that are curved from the front end portion to the rear end portion. The rear half of the third connection piece 25 and the front half of the fifth connection piece 27 can be fitted to the upper side of the side plate of the fourth connection piece 26. Thereby, the arm part 2 comprises the composite shape with which the circular-arc shaped part and the linear shape part were combined.

射出部30は、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とを有する。複数の上部ローラ31は、部分的に湾曲した柱状体2を第1連結コマ23の側から押さえるために柱状体に沿って配列されている。同様に、複数の下部ローラ32は、部分的に湾曲した柱状体を第2連結コマ24の側から押さえるために柱状体2に沿って配列されている。複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、それぞれ上部フレーム35と下部フレーム36とにより回転可能に支持されている。上部フレーム35と下部フレーム36とは、例えば、第3支持体11cに対して固定されている。   The injection unit 30 includes a plurality of upper rollers 31 and a plurality of lower rollers 32. The plurality of upper rollers 31 are arranged along the columnar body in order to hold the partially curved columnar body 2 from the first connecting piece 23 side. Similarly, the plurality of lower rollers 32 are arranged along the columnar body 2 in order to press the partially curved columnar body from the second connecting piece 24 side. The plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are rotatably supported by an upper frame 35 and a lower frame 36, respectively. The upper frame 35 and the lower frame 36 are fixed to the third support 11c, for example.

複数の上部ローラ31は、柱状体2が送り出される方向(図中+X軸方向)に関して、等間隔に配置されている。同様に、複数の下部ローラ32は、柱状体2が送り出される方向に関して、等間隔に配置されている。隣接する上部ローラ31の回転軸間距離W31は、第1連結コマ23の長さと等価又は第1連結コマ23の長さよりも短く設計される。同様に、隣接する下部ローラ32の回転軸間距離W32は、第2連結コマ24の長さと等価又は第2連結コマ24の長さよりも短く設計されている。このように配列されていることで、第1、2連結コマ列21、22の連結部分が外側に向かってせり上がるのを防止することができる。   The plurality of upper rollers 31 are arranged at equal intervals in the direction (the + X-axis direction in the figure) in which the columnar body 2 is sent out. Similarly, the plurality of lower rollers 32 are arranged at equal intervals in the direction in which the columnar body 2 is sent out. The distance W31 between the rotation axes of the adjacent upper rollers 31 is designed to be equivalent to the length of the first connecting piece 23 or shorter than the length of the first connecting piece 23. Similarly, the distance W32 between the rotation axes of the adjacent lower rollers 32 is designed to be equivalent to the length of the second connecting piece 24 or shorter than the length of the second connecting piece 24. By arranging in this way, it is possible to prevent the connecting portions of the first and second connecting frame rows 21 and 22 from rising outward.

図8に示すように、隣接する上部ローラ31の回転軸間距離W31は、隣接する下部ローラ32の回転軸間距離W32と等価に設計されている。このとき、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、互いに対をなすように配置される。このように配置された一対の上部ローラ31と下部ローラ32とは、柱状体の直線形状部分を挟んで互いに対向する。これにより、射出部30で柱状体の直線形状部分を支持する場合において、一対の上部ローラ31と下部ローラ32とによる柱状体を支持する方向が一直線上になる。そのため、アーム部2の剛性を向上させることができる。   As shown in FIG. 8, the distance W31 between the rotation axes of the adjacent upper rollers 31 is designed to be equivalent to the distance W32 between the rotation axes of the adjacent lower rollers 32. At this time, the plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are arranged to make a pair with each other. The pair of upper roller 31 and lower roller 32 arranged in this manner face each other across the linear portion of the columnar body. Thus, when the linear portion of the columnar body is supported by the injection unit 30, the direction in which the columnar body is supported by the pair of upper roller 31 and lower roller 32 is aligned. Therefore, the rigidity of the arm part 2 can be improved.

複数の上部ローラ31のうち最後尾の上部ローラ31と、複数の下部ローラ32のうち最前の下部ローラ32とはそれぞれ上部フレーム35と下部フレーム36とに固定されている。最後尾の上部ローラ31と最前の下部ローラ32とは、図8(a)のように、射出部30が柱状体の直線形状部分を支持しているときにおいて、柱状体の厚み方向に関して、最後尾の上部ローラ31が柱状体2を支持する支持面と最前の下部ローラ32が柱状体2を支持する支持面との間が、柱状体の厚みに略等価または柱状体の厚みよりも短くなるよう配置されている。最後尾の上部ローラ31が柱状体2を支持する支持面と最前の下部ローラ32が柱状体2を支持する支持面との間が柱状体の厚みよりもわずかに短いとき、最後尾の上部ローラ31と最前の下部ローラ32とは柱状体の直線形状部分との間に予圧が加えられた状態で柱状体2を支持することができる。これによりアーム部2の剛性を向上させることができる。   The rearmost upper roller 31 among the plurality of upper rollers 31 and the foremost lower roller 32 among the plurality of lower rollers 32 are fixed to the upper frame 35 and the lower frame 36, respectively. As shown in FIG. 8A, the rearmost upper roller 31 and the foremost lower roller 32 are the last in the thickness direction of the columnar body when the injection portion 30 supports the linear portion of the columnar body. The distance between the support surface on which the tail upper roller 31 supports the columnar body 2 and the support surface on which the foremost lower roller 32 supports the columnar body 2 is substantially equivalent to the thickness of the columnar body or shorter than the thickness of the columnar body. It is arranged as follows. When the distance between the support surface where the rearmost upper roller 31 supports the columnar body 2 and the frontmost lower roller 32 supports the columnar body 2 is slightly shorter than the thickness of the columnar body, the rearmost upper roller 31 and the foremost lower roller 32 can support the columnar body 2 in a state in which a preload is applied between the linearly shaped portion of the columnar body. Thereby, the rigidity of the arm part 2 can be improved.

複数の上部ローラ31のうち他の上部ローラ31は、上部フレーム35に対して柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持されている。同様に、複数の下部ローラ32のうち他の下部ローラ32とは、下部フレーム36に対して柱状体2に接近離反する方向に移動可能に支持されている。具体的には、他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とは、コイルバネ39を介してそれぞれ上部フレーム35と下部フレーム36とに支持される。他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とは、コイルバネ39により柱状体2に向かって付勢される。コイルバネ39による付勢は、他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とを柱状体の表面に常時押し付ける。コイルバネ39の付勢力により、柱状体の厚みが部分的に異なる場合や柱状体の形状が部分的に異なる場合でも、他の上部ローラ31と柱状体との間、および他の下部ローラ32と柱状体との間に常時予圧をかけることができる。これにより、射出部30は柱状体との間に予圧が加えられた状態で柱状体を支持することができる。これによりアーム部2の剛性を向上させることができる。   The other upper rollers 31 among the plurality of upper rollers 31 are supported so as to be movable in a direction approaching and separating from the columnar body with respect to the upper frame 35. Similarly, the other lower rollers 32 among the plurality of lower rollers 32 are supported so as to be movable in a direction approaching and separating from the columnar body 2 with respect to the lower frame 36. Specifically, the other upper roller 31 and the other lower roller 32 are supported by the upper frame 35 and the lower frame 36 via coil springs 39, respectively. The other upper roller 31 and the other lower roller 32 are urged toward the columnar body 2 by the coil spring 39. The biasing force by the coil spring 39 always presses the other upper roller 31 and the other lower roller 32 against the surface of the columnar body. Even when the thickness of the columnar body is partially different or the shape of the columnar body is partially different due to the urging force of the coil spring 39, it is between the other upper roller 31 and the columnar body and between the other lower roller 32 and the columnar body. Preload can be applied to the body at all times. Thereby, the injection | emission part 30 can support a columnar body in the state in which the preload was applied between columnar bodies. Thereby, the rigidity of the arm part 2 can be improved.

以上説明した曲動伸縮機構の射出部30によれば、円弧形状部分と直線形状部分とが組み合わされた複合的な形状を有するアーム部2を支持することができる。これにより、手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドを直線及び曲線以外の軌道で目標位置に到達させることができる。したがって、第2実施形態に係るロボットアーム機構は、適用環境の制約を緩和できる。   According to the injection part 30 of the bending expansion / contraction mechanism described above, the arm part 2 having a composite shape in which the arc-shaped part and the linear part are combined can be supported. Thereby, the robot hand attached to the adapter of the wrist part 4 can be made to reach the target position in a trajectory other than a straight line and a curved line. Therefore, the robot arm mechanism according to the second embodiment can ease restrictions on the application environment.

(変形例1)
第2実施形態の変形例1に係るロボットアーム機構の射出部30は、円弧形状ではないアーム部2、例えば、多角形状を有するアーム部2を支持することを想定している。以下、図9を参照して第2実施形態の変形例1に係るロボットアーム機構の射出部30の構造について説明する。
図9は、図1の射出部30及びドライブギア50の他の構造を示す側面図である。第2連結コマ24は横断面がコ字形状、側面台形の短溝形状を有する。第2連結コマ24の側板は、その底辺の前端の内角が90度であり、底辺の後端の内角は(90度+θ5)、上辺の前端の内角が90度、上辺の後端の内角が(90度−θ5)に与えられる。第1連結コマ23は、第2連結コマ24の側板の上辺の形状に嵌合する形状を有し、例えば、第1連結コマ23は縦断面がく字の板形状を有する。第1連結コマ23の屈曲角度はθ5と等価である。これにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体(アーム部2)は、内角が180度−θ5の多角形状を有する。言い換えると、曲動伸縮関節部J3は内角が180度−θ5の多角形状の第3曲動軸RA3を有する。第3曲動軸RA3の外接円の中心位置をC0とする。
(Modification 1)
The ejection unit 30 of the robot arm mechanism according to the first modification of the second embodiment is assumed to support an arm unit 2 that is not in an arc shape, for example, an arm unit 2 having a polygonal shape. Hereinafter, the structure of the injection unit 30 of the robot arm mechanism according to Modification 1 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a side view showing another structure of the injection unit 30 and the drive gear 50 of FIG. The second connecting piece 24 has a short groove shape with a U-shaped cross section and a trapezoidal side surface. The side plate of the second connecting piece 24 has an inner angle at the front end of the base of 90 degrees, the inner angle of the rear end of the base is (90 degrees + θ5), the inner angle of the front edge of the upper side is 90 degrees, (90 degrees -θ5). The first connecting piece 23 has a shape that fits into the shape of the upper side of the side plate of the second connecting piece 24. For example, the first connecting piece 23 has a plate shape with a vertical cross section. The bending angle of the first connecting piece 23 is equivalent to θ5. Thereby, the columnar body (arm part 2) by joining the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 has a polygonal shape whose interior angle is 180 degree | times-(theta) 5. In other words, the bending expansion / contraction joint part J3 has a polygonal third bending axis RA3 having an inner angle of 180 degrees −θ5. The center position of the circumscribed circle of the third bending axis RA3 is C0.

射出部30は、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とを有する。複数の上部ローラ31は、多角形状に湾曲した柱状体を第1連結コマ23の側から押さえるために柱状体に沿って配列されている。同様に、複数の下部ローラ32は、多角形状に湾曲した柱状体を第2連結コマ24の側から押さえるために柱状体に沿って配列されている。複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、それぞれ上部フレーム35と下部フレーム36とにより回転可能に支持されている。上部フレーム35と下部フレーム36とは、例えば、第3支持体11cに対して固定されている。   The injection unit 30 includes a plurality of upper rollers 31 and a plurality of lower rollers 32. The plurality of upper rollers 31 are arranged along the columnar body in order to press the columnar body curved in a polygonal shape from the first connecting piece 23 side. Similarly, the plurality of lower rollers 32 are arranged along the columnar body in order to press the columnar body curved in a polygonal shape from the second connecting piece 24 side. The plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are rotatably supported by an upper frame 35 and a lower frame 36, respectively. The upper frame 35 and the lower frame 36 are fixed to the third support 11c, for example.

複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とは、柱状体2の形状に合わせて配列されている。複数の上部ローラ31のうち最後尾の上部ローラ31は上部フレーム35に固定されている。複数の下部ローラ32のうち最前の下部ローラ32は下部フレーム36に固定されている。中心位置C0から最後尾の上部ローラ31が柱状体を支持する支持面までの距離と中心位置C0から最前の下部ローラ32が柱状体を支持する支持面までの距離との差は、柱状体の最も薄い部分に対応する長さ以上、柱状体の最も厚い部分に対応する長さ以下の距離を有する。   The plurality of upper rollers 31 and the plurality of lower rollers 32 are arranged in accordance with the shape of the columnar body 2. The rearmost upper roller 31 among the plurality of upper rollers 31 is fixed to the upper frame 35. The foremost lower roller 32 of the plurality of lower rollers 32 is fixed to the lower frame 36. The difference between the distance from the center position C0 to the support surface on which the rearmost upper roller 31 supports the columnar body and the distance from the center position C0 to the support surface on which the foremost lower roller 32 supports the columnar body is the difference between the columnar body The distance is equal to or greater than the length corresponding to the thinnest portion and equal to or less than the length corresponding to the thickest portion of the columnar body.

複数の上部ローラ31のうち最後尾以外の他の上部ローラ31は、上部フレーム35に対して柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持されている。同様に、複数の下部ローラ32のうち最前以外の他の下部ローラ32は、下部フレーム36に対して柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持されている。具体的には、他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とは、コイルバネ39を介してそれぞれ上部フレーム35と下部フレーム36とに固定される。他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とは、コイルバネ39により柱状体に向かって付勢される。他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とは、中心位置C0を中心とした直線状の向きに付勢される。コイルバネ39による付勢は、他の上部ローラ31と他の下部ローラ32とを柱状体の表面に常時押し付ける。コイルバネ39の付勢力により、柱状体の厚みが部分的に異なる場合や柱状体の形状が部分的に異なる場合でも、他の上部ローラ31と柱状体との間、および他の下部ローラ32と柱状体との間に常時予圧をかけることができる。これにより、射出部30は柱状体との間に予圧が加えられた状態で柱状体を支持することができる。これによりアーム部2の剛性を向上させることができる。   Of the plurality of upper rollers 31, the other upper rollers 31 other than the last are supported so as to be movable in the direction of approaching and separating from the columnar body with respect to the upper frame 35. Similarly, the lower rollers 32 other than the foremost among the plurality of lower rollers 32 are supported so as to be movable in a direction approaching and separating from the columnar body with respect to the lower frame 36. Specifically, the other upper roller 31 and the other lower roller 32 are fixed to the upper frame 35 and the lower frame 36 via coil springs 39, respectively. The other upper roller 31 and the other lower roller 32 are urged toward the columnar body by the coil spring 39. The other upper roller 31 and the other lower roller 32 are urged in a linear direction with the center position C0 as the center. The biasing force by the coil spring 39 always presses the other upper roller 31 and the other lower roller 32 against the surface of the columnar body. Even when the thickness of the columnar body is partially different or the shape of the columnar body is partially different due to the urging force of the coil spring 39, it is between the other upper roller 31 and the columnar body and between the other lower roller 32 and the columnar body. Preload can be applied to the body at all times. Thereby, the injection | emission part 30 can support a columnar body in the state in which the preload was applied between columnar bodies. Thereby, the rigidity of the arm part 2 can be improved.

一対の上部ローラ31と下部ローラ32とは、中心位置C0を通る同一直線上に配置されている。一対の上部ローラ31と下部ローラ32とは、隣接する一対の上部ローラ31と下部ローラ32とから中心角θ9の角度傾いた位置に配置される。好適には、中心角θ9は角度θ5と等価または角度θ5よりも狭い。このように配列されていることで、何らかの要因で第1、2連結コマ列21、22の連結部分が外側に向かってせり上がるのを防止することができる。以上説明した曲動伸縮機構の射出部30によれば、多角形状に湾曲した柱状体を支持することができる。   The pair of upper roller 31 and lower roller 32 are arranged on the same straight line passing through the center position C0. The pair of upper rollers 31 and the lower rollers 32 are disposed at positions inclined by a central angle θ9 from the pair of adjacent upper and lower rollers 31 and 32. Preferably, the central angle θ9 is equivalent to or smaller than the angle θ5. By arranging in this way, it is possible to prevent the connected portions of the first and second connected frame rows 21 and 22 from rising upward due to some factor. According to the injection part 30 of the bending expansion / contraction mechanism described above, the columnar body curved in a polygonal shape can be supported.

(変形例2)
射出部30において、整列後の第1連結コマ23に対して第2連結コマ24が整列しながら接合することにより柱状体が構成される。具体的には、前後の第2連結コマ24のうち、前の第2連結コマ24のチャックブロック244,245と後の第2連結コマ24のロックピンブロック246,247とは、第1連結コマ23のピンホールブロック234,235を挟む。このとき、ロックピンブロック246,247のロックピンがピンホールブロック234,235のピンホールに差し込まれる。これにより、第1、第2連結コマ列21,22は互いに接合し、柱状体を構成する。
(Modification 2)
In the injection unit 30, the second connecting piece 24 is joined to the aligned first connecting piece 23 while being aligned to form a columnar body. Specifically, among the front and rear second connection pieces 24, the chuck blocks 244 and 245 of the front second connection piece 24 and the lock pin blocks 246 and 247 of the rear second connection piece 24 are the first connection pieces. 23 pinhole blocks 234 and 235 are sandwiched. At this time, the lock pins of the lock pin blocks 246 and 247 are inserted into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235. Thereby, the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 are mutually joined, and comprise a columnar body.

図9に示すように、第2連結コマ24が台形状の側板を有する場合、射出部30で第1、第2連結コマ列21,22が互いに接合するときに、第2連結コマ24の側板の前端部が第1連結コマ24の内面に衝突する可能性がある。このような場合、図10に示すようなロック機構で第1、第2連結コマ列21,22を互いに接合してもよい。図10は、図1の射出部及びドライブギアの他の構造を示す側面図である。図10に示すロック機構は、第1連結コマ23に設けられたロックピン61,62が、第2連結コマ24に設けられたピンホール63,64に差し込まれることにより、第1、第2連結コマ列21,22を互いに接合する。具体的には、ロックピン61,62は円柱形状を有する。ロックピン61,62は第1連結コマ23の内面後方の第2連結コマ24の側板に嵌合する両縁部分に前方に向かって斜めに固定されている。ピンホール63,64はロックピン61,62と略一致する形状を有する。ピンホール63、64は第2連結コマ24の側板の前方に前端に向かって斜めに設けられている。   As shown in FIG. 9, when the second connecting piece 24 has a trapezoidal side plate, when the first and second connecting piece rows 21 and 22 are joined to each other at the injection unit 30, the side plate of the second connecting piece 24. May collide with the inner surface of the first connecting piece 24. In such a case, the first and second connecting piece rows 21 and 22 may be joined to each other by a lock mechanism as shown in FIG. FIG. 10 is a side view showing another structure of the injection unit and the drive gear of FIG. The lock mechanism shown in FIG. 10 is configured such that the lock pins 61 and 62 provided on the first connection piece 23 are inserted into the pin holes 63 and 64 provided on the second connection piece 24, thereby The frame rows 21 and 22 are joined to each other. Specifically, the lock pins 61 and 62 have a cylindrical shape. The lock pins 61 and 62 are fixed obliquely toward the front on both edge portions that are fitted to the side plates of the second connection piece 24 at the rear of the inner surface of the first connection piece 23. The pinholes 63 and 64 have shapes that substantially match the lock pins 61 and 62. The pinholes 63 and 64 are provided obliquely toward the front end in front of the side plate of the second connecting piece 24.

図10に示すように、第1連結コマ23が整列する前に第2連結コマ24を整列させるために、射出部30の後方にはガイドローラ42が配置されている。ドライブギア50とガイドローラ40とは、整列後の第2連結コマ24に対して、第1連結コマ23が上方からかぶさるよう配置されている。射出部30に第1連結コマ23と第2連結コマ24とが誘導されると、最後尾の上部ローラ31と最後尾の下部ローラ32とにより第1、第2連結コマ23,24は互いに押圧される。このとき、第2連結コマ24に対して、その上方から第1連結コマ23が覆いかぶされ、第1連結コマ23のロックピン61,62が第2連結コマ24のピンホール63,64に差し込まれる。これにより、第2連結コマ24の側板の前端部が第1連結コマ24の内面に衝突することなく、射出部30で第1、第2連結コマ列21,22を互いに接合させることができる。   As shown in FIG. 10, a guide roller 42 is disposed behind the injection unit 30 in order to align the second connection piece 24 before the first connection piece 23 is aligned. The drive gear 50 and the guide roller 40 are arranged such that the first connection piece 23 covers the second connection piece 24 after alignment from above. When the first connecting piece 23 and the second connecting piece 24 are guided to the injection unit 30, the first and second connecting pieces 23 and 24 are pressed against each other by the rearmost upper roller 31 and the rearmost lower roller 32. Is done. At this time, the first connecting piece 23 is covered with the second connecting piece 24 from above, and the lock pins 61 and 62 of the first connecting piece 23 are inserted into the pin holes 63 and 64 of the second connecting piece 24. It is. Accordingly, the first and second connection piece rows 21 and 22 can be joined to each other by the injection unit 30 without the front end portion of the side plate of the second connection piece 24 colliding with the inner surface of the first connection piece 24.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…基部、2…アーム部、4…手首部、J1,J2,J4,J5,J6…回転関節部、J3…曲動(湾曲)伸縮関節部、11a…第1支持体、11b…第2支持体、11c…第3支持体、21…第1連結コマ列、22…第2連結コマ列、23…第1連結コマ、24…第2連結コマ、26…結合コマ、30…射出部、40、42…ガイドローラ、50…ドライブギア、55…モータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base part, 2 ... Arm part, 4 ... Wrist part, J1, J2, J4, J5, J6 ... Rotary joint part, J3 ... Bending (curvature) expansion-contraction joint part, 11a ... 1st support body, 11b ... 2nd Support body 11c 3rd support body 21 First connection frame row 22 Second connection frame row 23 First connection frame 24 Second connection frame 26 Connection frame 30 Injection unit 40, 42 ... guide roller, 50 ... drive gear, 55 ... motor

Claims (10)

屈曲可能に連結された板形状の複数の第1連結コマと、
屈曲可能に連結された横断面コ字短溝形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部とを具備し、
前記柱状体は円弧状に湾曲した柱形状を有し、
前記支持部は、前記柱状体を前記第1連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第1ローラと、前記柱状体を前記第2連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第2ローラとを有し、
前記第1、第2ローラは位置が固定されていることを特徴とする曲動伸縮機構。
A plurality of plate-shaped first connecting pieces connected to bendable;
A plurality of second connection pieces having a U-shaped short cross-sectional shape that are connected so as to be bendable, and the first and second connection pieces are joined together to form a columnar body by restraining bending. 1. The columnar body is released by the separation of the second connecting piece.
The first connecting piece is joined to the second connecting piece to form the columnar body and support the columnar body,
The columnar body has a columnar shape curved in an arc shape,
The support portion is configured to hold a plurality of first rollers arranged along the columnar body in order to press the columnar body from the first connecting piece side, and to hold the columnar body from the second connecting piece side. A plurality of second rollers arranged along the columnar body,
A bending expansion / contraction mechanism characterized in that the positions of the first and second rollers are fixed.
前記第1ローラ各々は対をなす前記第2ローラと前記柱状体の同一の円弧半径上に位置することを特徴とする請求項1記載の曲動伸縮機構。   2. The bending expansion / contraction mechanism according to claim 1, wherein each of the first rollers is positioned on the same arc radius of the pair of the second roller and the columnar body. 屈曲可能に連結された複数の第1連結コマと、
屈曲可能に連結された複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部とを具備し、
前記第1連結コマの少なくとも二つは円弧状に湾曲した板形状を有し、他の第1連結コマは平板形状を有し、
前記第2連結コマの少なくとも一は円弧状に湾曲した横断面コ字の短溝形状の形状を有し、他の第2連結コマは直線状の横断面コ字短溝形状の形状を有し、
前記支持部は、前記柱状体を前記第1連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第1ローラと、前記柱状体を前記第2連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第2ローラとを有し、
前記複数の第1ローラのうち最後尾の第1ローラは固定され、
前記複数の第2ローラのうち最前の第2ローラは固定されることを特徴とする曲動伸縮機構。
A plurality of first connecting pieces connected to bendable;
Separation of the first and second connecting pieces, wherein a plurality of second connecting pieces connected to bendable and the first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by restraining the bending. The columnar body is released by
The first connecting piece is joined to the second connecting piece to form the columnar body and support the columnar body,
At least two of the first connecting pieces have a plate shape curved in an arc shape, and the other first connecting pieces have a flat plate shape,
At least one of the second connecting pieces has a short groove shape with a U-shaped cross section curved in an arc shape, and the other second connecting piece has a shape of a straight cross section with a U-shaped short groove shape. ,
The support portion is configured to hold a plurality of first rollers arranged along the columnar body in order to press the columnar body from the first connecting piece side, and to hold the columnar body from the second connecting piece side. A plurality of second rollers arranged along the columnar body,
The last first roller of the plurality of first rollers is fixed,
A bending expansion / contraction mechanism, wherein a foremost second roller of the plurality of second rollers is fixed.
前記複数の第1ローラのうち前記最後尾の第1ローラ以外の他の第1ローラは前記柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持され、前記柱状体に接近する方向に付勢され、
前記複数の第2ローラのうち前記最前の第2ローラ以外の他の第2ローラは前記柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持され、前記柱状体に接近する方向に付勢されることを特徴とする請求項3記載の曲動伸縮機構。
The first rollers other than the last first roller among the plurality of first rollers are supported so as to be movable toward and away from the columnar body, and are urged in a direction approaching the columnar body,
Of the plurality of second rollers, the second rollers other than the foremost second roller are supported so as to be movable toward and away from the columnar body, and are urged in a direction approaching the columnar body. The bending and extending / contracting mechanism according to claim 3.
前記第1ローラ各々は対をなす前記第2ローラと前記柱状体の同一の円弧半径上に位置することを特徴とする請求項3記載の曲動伸縮機構。   4. The bending expansion and contraction mechanism according to claim 3, wherein each of the first rollers is located on the same arc radius of the pair of the second roller and the columnar body. 前記他の第1ローラ及び前記他の第2ローラは前記柱状体の同一の円弧半径上を移動可能に支持されることを特徴とする請求項4記載の曲動伸縮機構。   5. The bending expansion / contraction mechanism according to claim 4, wherein the other first roller and the other second roller are supported so as to be movable on the same arc radius of the columnar body. 屈曲可能に連結された板形状の複数の第1連結コマと、
屈曲可能に連結された複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部とを具備し、
前記第1連結コマは縦断面く字形状を有し、
前記第2連結コマは横断面コ字形状、側面台形の短溝形状を有し、
前記支持部は、前記柱状体を前記第1連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第1ローラと、前記柱状体を前記第2連結コマの側から押さえるために前記柱状体に沿って配列される複数の第2ローラとを有し、
前記複数の第1ローラのうち最後尾の第1ローラは固定され、
前記複数の第2ローラのうち最前の第2ローラは固定されることを特徴とする曲動伸縮機構。
A plurality of plate-shaped first connecting pieces connected to bendable;
Separation of the first and second connecting pieces, wherein a plurality of second connecting pieces connected to bendable and the first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by restraining the bending. The columnar body is released by
The first connecting piece is joined to the second connecting piece to form the columnar body and support the columnar body,
The first connecting piece has a vertical cross-sectional shape,
The second connecting piece has a U-shaped cross section, a side-trapezoidal short groove shape,
The support portion is configured to hold a plurality of first rollers arranged along the columnar body in order to press the columnar body from the first connecting piece side, and to hold the columnar body from the second connecting piece side. A plurality of second rollers arranged along the columnar body,
The last first roller of the plurality of first rollers is fixed,
A bending expansion / contraction mechanism, wherein a foremost second roller of the plurality of second rollers is fixed.
前記複数の第1ローラのうち前記最後尾の第1ローラ以外の他の第1ローラは前記柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持され、前記柱状体に接近する方向に付勢され、
前記複数の第2ローラのうち前記最前の第2ローラ以外の他の第2ローラは前記柱状体に接近離反する方向に移動可能に支持され、前記柱状体に接近する方向に付勢されることを特徴とする請求項7記載の曲動伸縮機構。
The first rollers other than the last first roller among the plurality of first rollers are supported so as to be movable toward and away from the columnar body, and are urged in a direction approaching the columnar body,
Of the plurality of second rollers, the second rollers other than the foremost second roller are supported so as to be movable toward and away from the columnar body, and are urged in a direction approaching the columnar body. The bending and extending / contracting mechanism according to claim 7.
前記第1ローラ各々は対をなす前記第2ローラと前記柱状体の同一の円弧半径上に位置することを特徴とする請求項7記載の曲動伸縮機構。   8. The bending expansion / contraction mechanism according to claim 7, wherein each of the first rollers is located on the same arc radius of the pair of second rollers and the columnar body. 前記他の第1ローラ及び前記他の第2ローラは前記柱状体の同一の円弧半径上を移動可能に支持されることを特徴とする請求項8記載の曲動伸縮機構。
9. The bending expansion / contraction mechanism according to claim 8, wherein the other first roller and the other second roller are supported so as to be movable on the same arc radius of the columnar body.
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