JP2714192B2 - マニピュレータ装置用ドライブユニットの取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、複数の関節を有するマニピュレー
タ装置に用いられるドライブユニットの交換を簡単にす
るためのマニピュレータ装置用ドライブユニットの取付
装置に関する。

（従来の技術） 従来、複数の関節を有するマニピュレータ装置のアー
ム機構として、第３図に示すように構成したものがあ
る。図において、１はドライブユニットで、このドライ
ブユニットは、サーボモータ、電磁ブレーキ、減速機、
回転検出器、トルク検出器などを有している。そして、
このようなドライブユニット１の駆動出力を歯車機構２
を介してプーリ３に伝達し、プーリー３に巻き付けられ
たロープ４を介してアーム９、10の関節５、６に直結し
たプーリ７、８に回転力を伝達し、各アーム９、10を駆
動するようにしている。

この場合、ドライブユニット１は、故障した際に新し
いものと交換をできるように、アーム機構の肩部分に取
り外し可能に設けられているが、かかるドライブユニッ
ト１の取り付け構造は、第４図（ａ）（ｂ）に示すよう
になっている。この場合、ドライブユニット１は、アー
ム機構肩部の固定部材11に数本のボルト12により固定
し、さらに、ドライブユニット１より導出されたリード
線13は、上記固定部材11に固定されたレセプタクル14に
プラグ15を介して電気的に接続されるようになってい
る。

このような構造のものでは、ドライブユニット１が故
障して新しいものと交換する場合には、まず、数本の固
定ボルト12を取り外し、次いでレセプタクル14からプラ
グ15を取り外して、交換すべきドライブユニット１を除
去し、次いで、新しいドライブユニット１について、レ
セプタクル14にプラグ15を差し込み、ドライブユニット
１を固定すべき位置に位置決めを行った後、数本の固定
ボルト12を締め付けることで取り付け作業を完了するよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このようにドライブユニット１の交換に
は、固定ボルト12の取り外し、締め付け作業を始め、レ
セプタクル14へのプラグ15の取り外し、取り付け作業が
必要になるため、人手による取替え作業では、作業に手
間がかかり作業能率が悪い欠点があった。また、このよ
うな取替え作業を、他のマニピュレータ装置により行う
場合があるが、この場合も、固定ボルト12の取り外し、
締め付け作業、レセプタクル14へのプラグ15の取り外
し、取り付け作業に手間がかかり、特に、固定ボルト12
の取り外し、締め付け作業には、専用工具が必要になる
など、作業の効率が著しく低下する欠点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ドライ
ブユニットの交換を、人手またはマニピュレータ装置の
作業の場合も簡単にできるマニピュレータ装置用ドライ
ブユニットの取付装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ドライブユニットと、このドライブユニッ
トの取り付け位置を設定する位置決め部を有する固定部
材と、この固定部材に移動自在に設けられ、その移動操
作により前記位置決め部への前記ドライブユニットの固
定・解除を可能にする固定用操作手段と、前記ドライブ
ユニットに一体に設けられ該ドライブユニットに電気的
に接続されるレセプタクルと、前記固定用操作手段の移
動操作に連動して前記レセプタクルへのプラグの着脱を
操作するプラグ着脱操作手段とを具備し、前記固定用操
作手段の移動操作により前記ドライブユニットの前記位
置決め部への固定・解除と同時に前記プラグ着脱操作手
段による前記レセプタクルへのプラグの着脱を可能にし
ている。

（作 用） この発明によれば、固定用操作手段を操作するのみ
で、ドライブユニットの取り外しおよび取り付けを行う
ことができると同時に、レセプタクルへのプラグの着脱
を操作することもでき、ドライブユニットを交換するた
めの作業を簡単におこなうことができるようになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図および第２図において、21はアーム機構肩部側
の固定部材で、この固定部材21は、ドライブユニット22
の取り付け位置を設定する位置決め部211を有するとと
もに、一対の固定用操作棒23の直線移動をガイドするガ
イド孔212、212を有している。

ドライブユニット22は、上述したと同様にアーム機構
を駆動するのに必要なサーボモータ、電磁ブレーキ、減
速機、回転検出器、トルク検出器などを有するもので、
駆動出力を歯車機構24に出力するようにしている。ま
た、ドライブユニット22には、レセプタクル25を一体に
設けている。このレセプタクル25には、ドライブユニッ
ト22より導出されたリード線26を接続している。また、
このレセプタクル25には、外部リード線27を接続したプ
ラグ28を着脱可能にしている。この場合、プラグ28は、
ガイド30に沿って上下方向に移動可能なプレート29に一
体に設けられ、プレート29の移動にしたがってレセプタ
クル25との着脱が行われるようになっている。

一方、ドライブユニット22は、底面に上記固定用操作
棒23が挿通可能な一対の突出部221を有し、これら突出
部221に固定用操作棒23が挿通された状態で、固定部材2
1の位置決め部211に固定されるようになっている。

固定用操作棒23は、それぞれの基端部を操作レバー31
を有する連結部材32により連結され、操作レバー31の操
作により水平移動を可能にしている。また、これら固定
用操作棒23は、中央部にラック231を形成し、このラッ
ク231にそれぞれピニオン33を設けている。

これらピニオン33には、軸34を介して他のピニオン35
を直結している。これらピニオン35には、ラック36を設
けている。このラック36は、上記プレート29の両側に設
けられ、ピニオン35の回転にともない、プレート29を上
下方向に移動させるようにしている。

次に、以上のように構成した実施例の動作を説明す
る。

いま、図示の状態では、アーム機構肩部の固定部材21
のガイド孔212、212にガイドされる固定用操作棒23は、
先端部をドライブユニット22底面の突出部221に挿入さ
れている。これによりドライブユニット22は、固定部材
21の位置決め部211に固定されている。また、この状態
では、ドリブユニット22側のレセプタクル25には、プラ
グ28が接続された状態になっている。

この状態から、ドライブユニット22を交換する場合
は、操作レバー31を図示破線位置まで操作して固定用操
作棒23を図示右方向に水平移動させる。すると、固定用
操作棒23先端部がドライブユニット22底面の突出部221
より引き抜かれる。また、固定用操作棒23の図示右方向
の水平移動によりラック231を介してピニオン33が反時
計方向に回転され、さらにピニオン35の反時計方向の回
転によりラック36が降下方向の駆動力を受けるようにな
り、ラック36と一体のプレート29がガイド30に沿って下
方向に移動されるようになる。この場合、固定用操作棒
23の引き抜き操作により、下方向に移動されるプレート
29端が図示破線位置まで下がって固定部材21底面に突き
当り、これ以上固定用操作棒23が引き抜けない所で、固
定用操作棒23先端部がドライブユニット22底面の突出部
221より完全に抜ける構成としておけば、固定用操作棒2
3のドライブユニット22底面の突出部221からの抜けを確
実に知ることができる。一方、固定用操作棒23の引き抜
き操作により、プレート29が下方向に移動されると、プ
レート29と一体のプラグ28も下方向に図示破線位置まで
後退し、ドライブユニット22側のレセプタクル25より取
り外される。これによりドライブユニット22は、アーム
機構肩部の固定部材21での固定から解除されることにな
り、この状態からドライブユニット22を上方向に持ち上
げることにより取り外すことができる。この場合の操作
順序としては、レセプタクル25よりプラグ28が完全に取
り外された後に、ドライブユニット22底面の突出部221
からの固定用操作棒23の引き抜きが完了するようにな
る。

次に、新しいドライブユニット22を取り付け固定する
場合は、上述した取り外し操作と逆の操作を行うことに
より、ドライブユニット22の固定を始め、ドライブユニ
ット22側レセプタクル25へのプラグ28の接続を行うこと
ができる。この場合、の操作順序としては、固定用操作
棒23先端部をドライブユニット22底面の突出部221に挿
入してドライブユニット22を固定してから、レセプタク
ル25へのプラグ28の接続を行うようにする。こうするこ
とにより、固定用操作棒23がドライブユニット22底面の
突出部221に挿入される前に、レセプタクル25にプラグ2
8が当たることによりドライブユニット22の取り付け位
置がずれるのを防止するとともに、プラグ28がレセプタ
クル25から受ける無理な力による負担をも防止してい
る。

したがって、このようにすれば操作レバー31の操作の
みで、ドライブユニット22の取り外しおよび取り付けを
行うことができると同時に、レセプタクル25へのプラグ
28の着脱も行うことができるので、従来のドライブユニ
ットの交換に、固定ボルトの取り外し、締め付け作業、
レセプタクルへのプラグの取り外し、取り付け作業をそ
れぞれ必要とするものに比べ、人手による取替え作業で
も、作業の手間を大幅に省け、作業能率を著しく高める
ことができる。また、このような取替え作業を、他のマ
ニピュレータ装置により行う場合も、クリッパー部など
により操作レバー31を把持させてスライド操作させるだ
けでよく、従来の、固定ボルトの取り外し、締め付け作
業に専用工具を必要とするのに比べ、作業効率を高める
ことができる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上
述の実施例ではプラグの着脱にピニオンとラックの機構
を用いたが、これ以外のリンク機構などの手段を用いる
こともできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、固定部材の所定位置に取り付け取り
外し可能にドライブユニットを設け、このドライブユニ
ットに、該ドライブユニットに電気的に接続されるレセ
プタクルを一体に設け、上記固定部材に移動自在に設け
た固定用操作手段の操作により上記ドライブユニットを
上記固定部材の所定位置に固定するとともに、固定用操
作手段の移動操作に応動するプラグ着脱操作手段により
上記レセプタクルへのプラグの着脱を操作するようにし
たので、ドライブユニットが故障またはリード線断線な
どで使用不能に陥ったときも固定用操作手段を操作する
のみで、ドライブユニットの取り外しおよび取り付けを
始め、レセプタクルへのプラグの着脱を操作することも
でき、ドライブユニットの交換を人手が行う場合も、作
業の手間を大幅に省け、作業能率を著しく高めることが
でき、また、他のマニピュレータ装置により行う場合
も、固定ボルトの取り外し、締め付け作業のための専用
工具を必要とすることがなく、作業効率を一段と高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す平面図、第２図は、
同実施例を示す側面図、第３図は、複数の関節を有する
マニピュレータ装置のアーム機構を示す構成図、第４図
は、従来のドライブユニットの取付け構造を示す構成図
である。 21……固定部材、22……ドライブユニット、23……固定
用操作棒、24……歯車機構、25……レセプタクル、26、
27……リード線、29……プレート、30……ガイド、31…
…操作レバー、32……連結部材、33、35……ピニオン、
231、36……ラック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松日楽 信人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−26472（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドライブユニットと、 このドライブユニットの取り付け位置を設定する位置決
   め部を有する固定部材と、 この固定部材に移動自在に設けられ、その移動操作によ
   り前記位置決め部への前記ドライブユニットの固定・解
   除を可能にする固定用操作手段と、 前記ドライブユニットに一体に設けられ該ドライブユニ
   ットに電気的に接続されるレセプタクルと、 前記固定用操作手段の移動操作に連動して前記レセプタ
   クルへのプラグの着脱を操作するプラグ着脱操作手段と
   を具備し、 前記固定用操作手段の移動操作により前記ドライブユニ
   ットの前記位置決め部への固定・解除と同時に前記プラ
   グ着脱操作手段による前記レセプタクルへのプラグの着
   脱を可能にしたことを特徴とするマニピュレータ装置用
   ドライブユニットの取付装置。