JP4433166B2 - マニピュレ−タ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フレ−ム内部に容易にアクセスでき、外観上の見栄えを要求される外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置に関するものである。

従来の外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置は、メンテナンスカバの脱着を容易にするためメンテナンスカバ取付け開口部に平面部を設け、メンテナンスカバをネジ止めしている。また、メンテナンス必要箇所のみ最小限にフレ−ムを切り欠いてその部位のみメンテナンスカバで覆ってネジ止めしているものもある（例えば、特許文献１参照）。
図２に従来の外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置を示す。
図２において、外骨格フレ−ム１Ａは、マニピュレ−タを構成する強度メンバとして、減速機と連結したモ−タ２を介して各外骨格フレ−ムと結合される。モ−タ及びセンサ類のケ−ブルに代表される内部構成部品３は、外骨格フレ−ム１Ａに形成された開口部４Ａから外骨格フレ−ム１Ａ内に収められ、フレ−ム外部に露出しないようメンテナンスカバ５Ａで塞がれ、固定ネジ６で取付けられる。
このように、従来の外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置は、メンテナンス実施の際の部品交換や、マニピュレ−タ内部の調整・分解等を行なう際に、固定ネジ６を外すことにより、メンテナンスカバ５Ａを取り外して、前記開口部４Ａから外骨格フレ−ム１Ａ内部の部品類にアクセスするようになされている。
特開２０００−３３４６８９号公報

従来の外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置は、フレ−ム内部へのアクセス開口
部がフレ−ム単面に施され、開口面積も必要最小限の範囲となっているためフレ−ム内部
に配置された構成部品の細部に渡ってアクセスすることが難しく、フレ−ム内部へのアク
セスの度にメンテナンスカバの固定ネジを外す必要がありメンテナンスにおける作業性が
低いという問題があった。また、外観上の見栄えを要求されるような場合はメンテナンス
カバの固定ネジがフレ−ム表面に露出されるため外観上の見栄えを低下させるというよう
な問題もあった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、フレ−ム内部へのアクセ
スを容易にし、作業性を向上させるとともに、外観上の見栄えを低下することなくメンテ
ナンスカバを容易に脱着することができるマニピュレ−タ装置を提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するため、請求項１の発明は、マニピュレータの強度部材である筒形状をした複数の外骨格フレ−ムと、前記複数の外骨格フレームの間に配置されそれぞれの前記外骨格フレームに結合され、前記結合された外骨格フレームの延在方向と同一方向の旋回軸を形成する減速機付きモ−タと、前記結合された外骨格フレームにそれぞれ形成された開口部と、前記開口部を塞ぐ半筒形状のメンテナンスカバと、前記外骨格フレームの内壁側に形成され、前記外骨格フレームの前記延在方向に連続して穿設された溝部と、前記メンテナンスカバの周方向両端にそれぞれ２箇所形成され、それぞれが前記外骨格フレームの前記溝部に噛み込む爪部と、を有し、前記爪部は、メンテナンスカバの端部から前記メンテナンスカバの周方向に突出した突出部と、前記突出部の先端部に形成され、前記メンテナンスカバの径方向外側に突出した爪とを備えるようにしたものである。
また、請求項２の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記減速機付きモータは、前記旋回軸方向に貫通した中空穴を有し、前記外骨格フレームの内部には前記中空穴を貫通するケーブルが収納されるようにしたものである。

本発明によると、フレ−ム内部にアクセスすることが可能でありメンテナンスにおける作業性を向上することができる。
また、メンテナンスカバの固定ネジを必要とすることがなく容易にカバの脱着及び固定が可能となる。しかもフレ−ム表面にメンテナンスカバ固定ネジが露出されることがなくなるため外観上の見栄えを向上することができる。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例における外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置の構成を示す図で、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）はメンテナンスカバの拡大斜視図、（ｃ）は外骨格フレ−ムの拡大斜視図である。
図において、１はマニピュレ−タを構成する強度メンバであり、外皮が１８０°切りかかれた半筒形状となっている外骨格フレ−ムである。また、２は各フレ−ム１間を結合し、マニピュレ−タを駆動する減速機と連結したモ−タである。モ−タ及びセンサ類のケ−ブルに代表される内部構成部品３は、外骨格フレ−ム１に形成された開口部４から外骨格フレ−ム１内に収められ、外部に露出しないように外骨格フレ−ム１内に収められるとともに、薄肉半筒形状のメンテナンスカバ５によって塞がれる。また、外皮が１８０°切りかかれた外骨格フレ−ム内面１には左右軸方向に溝５が施されており、薄肉半筒形状のメンテナンスカバ５の円周端に施された爪７が噛み込むように構成されている。
以下、上記構成の動作を説明する。
減速機と連結したモ−タ２は、各フレ−ム１間に直結して結合されることによりマニピュレ−タの旋回軸を構成してマニピュレ−タを駆動する。モ−タ２を駆動する電源ケ−ブル及びセンサ類の内部構成部品３は、外骨格フレ−ム１内部を這いまわすことによりマニピュレ−タ外部に露出しないように配置される。薄肉半筒形状のメンテナンスカバ５の円周端に施された爪７は、外骨格フレ−ム１内面に施された溝８に噛み込むことにより外骨格フレ−ム１に固定される。この際、薄肉半筒形状のメンテナンスカバ５は半径方向に弾性変形することが可能であり、メンテナンスカバ５の脱着及び固定は、メンテナンスカバ５の弾性変形によって行なわれ、メンテナンス実施の際の部品交換、マニピュレ−タ内部の調整・分解に応じて容易に脱着することができる。
本発明は、外骨格フレ−ム１の外皮が１８０°切りかかれた形状となっており、メンテナンスの実施の際に有効な開口部４が最大限に確保されていることと、切りかかれたフレ−ム外皮と同形状の薄肉半筒形状のメンテナンスカバが弾性変形により脱着容易な爪を有していることに大きな特徴がある。

外観形状がフレ−ムとメンテナンスカバを含めて円柱形を形成することができ、はめ込み式の脱着メンテナンスカバを採用することから外観に突出する部品がなく良好な外観が得られ、見栄えを要求される人間の腕を想定した人型マニピュレ−タ構成という用途にも適用できる。

本発明の実施例における外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置の構成を示す図で、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）はメンテナンスカバの拡大斜視図、（ｃ）は外骨格フレ−ムの拡大斜視図である。 従来技術における外骨格フレ−ム構成多軸マニピュレ−タ装置の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１，１Ａ 外骨格フレ−ム
２ 減速機と連結したモ−タ
３ 内部構成部品
４，４Ａ 開口部
５，５Ａ メンテナンスカバ
６ 固定ネジ
７ 爪
８ 溝

Claims (2)

1. マニピュレータの強度部材である筒形状をした複数の外骨格フレ−ムと、
   前記複数の外骨格フレームの間に配置されそれぞれの前記外骨格フレームに結合され、前記結合された外骨格フレームの延在方向と同一方向の旋回軸を形成する減速機付きモ−タと、
   前記結合された外骨格フレームにそれぞれ形成された開口部と、
   前記開口部を塞ぐ半筒形状のメンテナンスカバと、
   前記外骨格フレームの内壁側に形成され、前記外骨格フレームの前記延在方向に連続して穿設された溝部と、
   前記メンテナンスカバの周方向両端にそれぞれ２箇所形成され、それぞれが前記外骨格フレームの前記溝部に噛み込む爪部と、を有し、
   前記爪部は、メンテナンスカバの端部から前記メンテナンスカバの周方向に突出した突出部と、前記突出部の先端部に形成され、前記メンテナンスカバの径方向外側に突出した爪とを有している
   ことを特徴とする、マニピュレ−タ装置。
2. 前記減速機付きモータは、前記旋回軸方向に貫通した中空穴を有し、
   前記外骨格フレームの内部には前記中空穴を貫通するケーブルが収納されている
   ことを特徴とする請求項１記載のマニピュレ−タ装置。

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