JP6767132B2 - Posture stabilizer for suspended objects - Google Patents
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Description
本発明は、2〜5本の線条体(ワイヤ、ロープ等)を用いて吊り下げた吊下げ物体(検査機、作業機、作業用箱等)の位置及び姿勢を制御するための吊下げ物体の姿勢安定化装置に関する。 The present invention is a suspension for controlling the position and posture of a suspended object (inspection machine, work machine, work box, etc.) suspended by using 2 to 5 striatum (wire, rope, etc.). The present invention relates to a posture stabilizer for an object.
一般に、検査機や作業機等の物体をワイヤ或いはロープ等の線条体で吊り下げると共に、その吊下げ物体の位置と姿勢を同時に制御するためには、6本乃至8本の線条体が使用されている。
従来の、この種の吊下げ物体の姿勢安定化装置としては、例えば、特許文献1〜3に記載されているようなものがある。
Generally, in order to suspend an object such as an inspection machine or a working machine with a striatum such as a wire or a rope and simultaneously control the position and posture of the suspended object, 6 to 8 striatums are used. It is used.
As a conventional posture stabilizing device for a suspended object of this type, there are, for example, those described in
特許文献1には、6本のケーブルで吊り下げた吊下げ物体(工具や荷重等)を精確に操縦できるケーブル駆動の操縦機に関するものが記載されている。この特許文献1に係る操縦機は、6本のケーブルと、モジュール式の組立て部からなり、ケーブルは、巻上げ機構によって独立に制御され、6自由度すべてにおいて直感的な操縦が可能とされていて、ジョイスティック手動或いはコンピュータ自動制御が可能に構成されている。
特許文献2には、6本のケーブルを用いて荷重を安定状態で持ち上げるための自動平衡装置を有する荷重引上げ装置に関するものが記載されている。この特許文献2に係る荷重引上げ装置は、サスペンションキャリッジと、リフト板と、6本のサスペンションケーブルを具備している。リフト板は、サスペンションキャリッジによってクレーンから吊り下げられ、サスペンションキャリッジは、ケーブルウィンチから6本のケーブルを案内するケーブルガイドを具備している。そして、6本のケーブルをリフト板に固定するため、リフト板は、相互に等間隔に分離される3ヶ所のケーブルアタッチメントフレームを具備している。更に、リフト板は、その質量中心に対する荷重の不均衡を感知し、その不均衡を修正するために荷重を再位置決めすることによって荷重の安定を達成するようにしている。加えて、荷重を精確に位置決めし、荷重に制御された力を加えるため、水平面に対して荷重を360度回転させる装置と、リフト板の水平面に対して最大90度まで荷重の傾斜位置を調整する装置と、荷重固定装置の縦軸周囲で360度荷重を回転させる装置を具備している。
特許文献3には、可撓性を有する8つの腱(テンドン)でプラットホームを支えているロボットに関するものが記載されている。この特許文献3に係るロボットは、8つのプラットホームと、テンドンと、制御系等を備えて構成されている。8つのテンドンで支持されたプラットホームには8つのリールが配置されており、各リールに巻回された8つのテンドンの各遠端は別な位置に固定されていて、モータによって各リールを個別に回転駆動してテンドンの格納、収縮、伸長を調整することにより、作業空間内でプラットホームの位置と配向とを制御するように構成されている。
しかしながら、特許文献1〜3に記載されたいずれの装置においても、6〜8本の線条体(ケーブル、テンドン等)の伸長、収縮を個別に制御して吊下げ物体(サスペンションキャリッジ、プラットホーム等)の位置及び姿勢を制御するものであったため、装置全体が複雑で設置時や回収時に線条体が絡み易い等の問題が起こり易く、更に、その制御を精確に行うためには複雑で面倒な作業を行う必要があるという問題があった。
However, in any of the devices described in
一般に、ロボット工学の分野では、3次元空間において複数のワイヤを用いて物体を一定の位置に保持するためには、4本以上のワイヤが必要となることが知られている。
しかしながら、物体に重さがあり、その物体に重力が働く場合には、その重力が1本のワイヤの機能を果たすため、その物体の位置を保持するためには最低3本のワイヤがあれば行うことができる。
Generally, in the field of robotics, it is known that four or more wires are required to hold an object at a fixed position by using a plurality of wires in a three-dimensional space.
However, when an object is heavy and gravity acts on the object, the gravity functions as one wire, so at least three wires are required to hold the position of the object. It can be carried out.
図1は、3次元空間において、物体100を4本のワイヤ101〜104で吊り下げた状態を説明するものである。4本のワイヤ101〜104の各他端は、それぞれが物体100から離れるように四方に向けて延在され、それぞれの遠端においてリールで固定されている。この状態では、4本のワイヤ101〜104によって1点で支持されている物体100について、4本のワイヤ101〜104の長さを調整することにより、その位置は容易に決定することができるが、物体100の姿勢(傾き)を決定することはできない。物体100が1点で支持されているためである。
FIG. 1 illustrates a state in which an
4本のワイヤで支持される物体の姿勢を、その吊り下げ位置にかかわらずに独立して一定に保持可能な方法の一つが図5に示す機構である。図5において、錘付き物体140を4本のワイヤ101〜104が接続された支持点145から離れた位置に重心のある形態とすることにより、その物体140のヨー軸周りの姿勢以外の2自由度姿勢を垂直に保持することができる。しかしながら、この場合には、物体140の位置を早く移動させる等のように、静的ではなくて動的に動かそうとすると、支持点145を中心として物体140に振り子運動が生じてしまい、物体140の姿勢が不安定になるという問題を有する。
The mechanism shown in FIG. 5 is one of the methods in which the posture of an object supported by four wires can be held independently and constantly regardless of its hanging position. In FIG. 5, by forming the
図2は、同じく3次元空間に吊り下げられる棒状物体110の位置を制御すると同時に、その姿勢も安定に保持しようとする構成である。これは、四角形をなす支持板115の中央部に棒状物体110を垂直に固定し、その支持板115の4つの角部を4本のワイヤ111〜114で支持して、支持板115に固定された棒状物体110を吊り下げたものである。4本のワイヤ111〜114の各他端は、それぞれが物体110から離れるように四方に向けて延在され、それぞれの遠端においてリールで固定されている。この状態では、4本のワイヤ111〜114によって4点で支持されている支持板115と、それに固定されている棒状物体110の姿勢は、吊り下げられる位置に応じたワイヤの張力と吊下げ物体の重心の関係で決まり、吊下げ物体の重心が変動すると姿勢も変わってしまい、それに同期してその位置も変動してしまう。
FIG. 2 shows a configuration in which the position of the rod-
吊り下げる物体の姿勢を、吊下げ物体の重心が変動しても安定して保持可能なような機構としては、図6のように3次元空間で吊り下げられる物体を6本以上のワイヤで支持する方式が考えられる。これは、支えられる棒状をなす物体150の軸方向に隔離した位置に三角形をなす支持板157,158を固定し、各支持板157,158の3つの角部をそれぞれ3本のワイヤ151〜153,154〜156で支持して、2枚の支持板157,158に固定された棒状物体150を吊り下げるものである。上下3本のワイヤ151〜153,154〜156の各他端は、それぞれが棒状物体150から離れるように三方に向けて延在され、それぞれの遠端においてリールに固定されている。この状態では、上下3本のワイヤ151〜153,154〜156によってそれぞれ上下3点で支持されているため、棒状物体150の位置のみならず、棒状物体150の姿勢が安定に保持可能である。
As a mechanism that can stably hold the posture of the suspended object even if the center of gravity of the suspended object fluctuates, as shown in FIG. 6, the object suspended in the three-dimensional space is supported by six or more wires. The method to do is conceivable. This fixes
しかしながら、この手法は、棒状物体150を支持するワイヤの数が6本と多く、その設置や回収時にワイヤが絡まり易く、また、棒状物体150の姿勢制御可能な角度範囲が狭く限定されるという問題を有している。そのため、2本〜5本という少ない数の線条体によって吊り下げる物体の位置と姿勢を独立して制御できるようにするには、新しい方式が必要とされる。
However, this method has a problem that the number of wires supporting the rod-
吊り下げる物体の位置と姿勢を独立に制御できるようにする新しい方式の基本原理を説明するため、図3及び図4に示す2次元平面機構を用いて説明する。
図3は、2次元平面において、3つのリンク121〜123を三角形に配して対応するリンクの両端をそれぞれ回動可能に連結し、その内の1つである第1リンク121を固定したものである。この機構では、第2リンク122と第3リンク123の結合点125は一意に決定され、その結合点125の位置は動かない。
In order to explain the basic principle of the new method that enables the position and orientation of the suspended object to be controlled independently, the two-dimensional plane mechanism shown in FIGS. 3 and 4 will be used.
In FIG. 3, three
図4は、同じく2次元平面において、4節リンク131〜134を四角形に配して対応するリンクの両端節をそれぞれ回動可能に連結し、第1リンク131を固定した4節リンク機構である。この機構では、例えば第2リンク132と第3リンク133の先端間に連結された第4リンク134の重心が変動すると、その姿勢が変化し、それに連動して位置も変化してしまう。このような動きが出てしまうのは、第4リンク134の両端のジョイントが互いに独立に回転できるためである。そのため、これら2つの回転自由度を1自由度に拘束してしまえば、この動きは無くせると考えられる。
FIG. 4 is a four-section link mechanism in which four-
本発明は、このような従来技術に係る装置における問題点に鑑みてなされたものであり、2次元平面又は3次元空間において、物体が支持される吊下げ部材の位置及び/又は姿勢を、比較的簡単な構成によって容易且つ正確に制御することができる吊下げ物体の姿勢安定化装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems in the apparatus according to the prior art, and compares the positions and / or postures of the hanging members on which the objects are supported in a two-dimensional plane or a three-dimensional space. An object of the present invention is to provide a posture stabilizing device for a suspended object that can be easily and accurately controlled by a simple configuration.
本発明の吊下げ物体の姿勢安定化装置は、物体が取り付けられる吊下げ部材と、その吊下げ部材を中心として左右に位置し、垂直方向と直交する水平方向に延びる回動軸を中心として上下方向へ回動自在に取り付けられた一対の連結部材と、一対の連結部材間を回動自在であってそれぞれの回動角の比率を一定に保つように相互を連結する動力伝達角度変更機構と、を設けたことを特徴としている。 The posture stabilizing device for a suspended object of the present invention is located on the left and right with respect to the suspending member to which the object is attached and the suspending member, and up and down around a rotation axis extending in the horizontal direction orthogonal to the vertical direction. A pair of connecting members that are rotatably attached in the direction, and a power transmission angle changing mechanism that is rotatable between the pair of connecting members and connects each other so as to keep the ratio of each rotation angle constant. , Is provided.
また、吊下げ物体の姿勢安定化装置は、物体が取り付けられる吊下げ部材と、その吊下げ部材を吊り下げるための3本乃至5本の線条体と、その吊下げ部材を中心として左右に位置し、垂直方向と直交する水平方向に延びる回動軸を中心として上下方向へ回動自在に取り付けられた一対の連結部材と、一端が線条体に連結され且つ他端が一方の連結部材に対して垂直方向へ延びる軸ピンに連結されて水平方向へ回動自在に支持された1本又は2本の第1アーム部材、及び、一端が線条体に連結され且つ他端が他方の連結部材に対して垂直方向へ延びる軸ピンに連結されて水平方向へ回動自在に支持された2本又は3本の第2アーム部材と、一対の連結部材間を回動自在であってそれぞれの回動角の比率を調節可能に連結する動力伝達角度変更機構と、を設けたことを特徴としている。 In addition, the posture stabilizing device for the suspended object is a hanging member to which the object is attached, three to five strips for suspending the suspending member, and left and right around the suspending member. A pair of connecting members that are located and rotatably attached in the vertical direction around a rotation axis that extends in the horizontal direction that is orthogonal to the vertical direction, and one connecting member that is connected to the striatum at one end and one at the other end. One or two first arm members connected to a shaft pin extending in the vertical direction and rotatably supported in the horizontal direction, and one end connected to the striatum and the other end. Two or three second arm members connected to a shaft pin extending in the direction perpendicular to the connecting member and rotatably supported in the horizontal direction, and two or three second arm members rotatably between the pair of connecting members, respectively. It is characterized by providing a power transmission angle changing mechanism for adjustablely connecting the ratio of the rotation angles of the above.
動力伝達角度変更機構は、吊下げ部材の水平方向に延びる回動軸を中心として上下方向へ回動自在に取り付けられた一対の連結部材に並設された一対のクランクと、一端にスロットと他端に軸を有し、スロットはクランクの枢軸が摺動可能に挿入され且つ他端の軸は一対の連結部材の中間部に設けたスライダに回動自在に嵌合された一対のスロッテドレバーとを備え、一対のスロッテドレバーと一対のクランクとで一対のクランク・スロッテドレバー機構を構成し、スライダに回動自在に取り付けられたスロッテドレバー連結部には、スライダに対してスロッテドレバーの軸回りに互いに逆方向に回転できるようにする運動拘束機構を有し、スライダを一対の連結部材の間の任意の位置に移動させる直動機構で駆動される構成にするとよい。 The power transmission angle changing mechanism includes a pair of cranks arranged side by side with a pair of connecting members rotatably attached in the vertical direction around a rotation axis extending in the horizontal direction of the hanging member, and a slot and others at one end. It has a shaft at the end, and the slot has a pair of slotted levers in which the pivot of the crank is slidably inserted and the shaft at the other end is rotatably fitted to a slider provided in the middle of the pair of connecting members. A pair of crank slotted lever mechanisms are formed by a pair of slotted levers and a pair of cranks, and the slotted lever connecting portion rotatably attached to the slider is attached around the axis of the slotted lever with respect to the slider. It is preferable to have a motion restraining mechanism that allows the sliders to rotate in opposite directions, and to be driven by a linear motion mechanism that moves the slider to an arbitrary position between the pair of connecting members.
動力伝達角度変更機構は、水平方向に延びる回動軸回りに互いに逆向きに回転する一対の連結部材の回転から、それぞれの連結部材の回転運動を受けて回転を行う一対のクランクが互いに同じ方向に回転するようにその回転方向を変換する動力伝達機構を有し、一対の連結部材の間の任意の位置に移動可能であって支持軸を有するスライダと、一対のクランクの先端の枢軸と支持軸の3軸すべてを互いに摺動自在に連結するロッドと、スライダを一対の連結部材の間の任意の位置に移動させるための駆動系を有する構成とすることができる。 In the power transmission angle changing mechanism, from the rotation of a pair of connecting members that rotate in opposite directions around a rotation axis extending in the horizontal direction, the pair of cranks that rotate in response to the rotational movement of each connecting member are in the same direction. A slider that has a power transmission mechanism that changes the direction of rotation so that it rotates to, can move to any position between a pair of connecting members, and has a support shaft, and a pivot and support at the tip of the pair of cranks. It can be configured to have a rod that slidably connects all three axes of the shaft and a drive system for moving the slider to an arbitrary position between the pair of connecting members.
また、吊下げ部材と3本乃至5本の線条体と一対の連結部材と1本又は2本の第1アーム部材及び2本又は3本の第2アーム部材を有する上機構部と、動力伝達角度変更機構を有する下機構部と、を備え、上機構部と下機構部を上下方向に離反させて配置すると共に、上機構部と下機構部を動力伝達可能に連結した構成とすることができる。 Further, a hanging member, three to five striatum, a pair of connecting members, an upper mechanism portion having one or two first arm members and two or three second arm members, and power. It is provided with a lower mechanism portion having a transmission angle changing mechanism, and the upper mechanism portion and the lower mechanism portion are arranged so as to be separated from each other in the vertical direction, and the upper mechanism portion and the lower mechanism portion are connected so as to be able to transmit power. Can be done.
一対の連結部材の回転から、それぞれの連結部材の回転運動を受けて回転を行う一対のクランクがその回転方向を互いに同じ方向になるように変換する動力伝達機構として、水平方向に延びる回動軸に取り付けられる傘歯車を用いた構成にするとよい。 A rotation shaft extending in the horizontal direction as a power transmission mechanism that converts the rotation of a pair of connecting members into a power transmission mechanism in which a pair of cranks that rotate in response to the rotational movement of each connecting member change their rotation directions to the same direction. It is advisable to use a bevel gear that can be attached to.
更に、本発明の吊下げ物体の姿勢安定化装置は、物体が取り付けられる吊下げ部材と、その吊下げ部材を吊り下げるための2本の線条体と、その吊下げ部材を中心として左右に位置し、一端が1本の線条体に連結され且つ他端が水平方向へ延びる軸ピンに連結されて垂直方向へ回動自在に支持された第1アーム部材、及び、一端が残り1本の線条体に連結され且つ他端が水平方向へ延びる軸ピンに連結されて垂直方向へ回動自在に支持された第2アーム部材と、これら第1アーム部材及び第2アーム部材間を、回動自在であってそれぞれの回動角の比率を調節可能に連結する動力伝達角度変更機構と、を設けたことを特徴としている。 Further, the posture stabilizing device for a suspended object of the present invention has a hanging member to which the object is attached, two strips for suspending the hanging member, and left and right around the hanging member. A first arm member that is located, one end connected to one striatum and the other end connected to a horizontally extending shaft pin and rotatably supported in the vertical direction, and one end remaining. The second arm member, which is connected to the striatum and the other end is connected to a shaft pin extending in the horizontal direction and is rotatably supported in the vertical direction, and between the first arm member and the second arm member. It is characterized by providing a power transmission angle changing mechanism that is rotatable and that is connected so that the ratio of each rotation angle can be adjusted.
本発明の吊下げ部材の姿勢安定化装置によれば、2次元平面又は3次元空間において、物体が取り付けられる吊下げ部材の位置及び姿勢を、2本乃至5本という少数の線条体で支持し、これら線条体を選択的に引っ張り操作することにより、比較的簡単な構成の装置によって吊下げ物体の位置及び姿勢の制御を容易且つ正確に行うことができるという効果が得られる。 According to the posture stabilizer of the hanging member of the present invention, the position and posture of the hanging member to which the object is attached are supported by a small number of streaks of 2 to 5 in a two-dimensional plane or a three-dimensional space. However, by selectively pulling these striae, it is possible to easily and accurately control the position and orientation of the suspended object by a device having a relatively simple configuration.
以下に、図7乃至図30を参照して、本発明の吊下げ物体の姿勢安定化装置の実施の例を説明する。 Hereinafter, an example of implementing the posture stabilizing device for a suspended object of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 30.
図7は、本発明に係る吊下げ物体の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の基本原理を説明するもので、図4で説明した4節リンクの第4リンク134の動きの拘束を実現するものである。即ち、図4に示した第4リンク134両端の回転ジョイント相互に2枚のギア162a,163aを取り付けてそれらを噛み合わせることで、これらのジョイントの角度が常に同じになるように拘束し、これらのジョイントの運動自由度を2から1に減らしたものである。具体的には、ギア162aの中心点O1とギア163aの中心点O2を結ぶ中心線OL1と第2リンク162の中心線とがなす第2リンク162の傾き角度θ1と、当該中心線OL1と第3リンク163の中心線とがなす第3リンク163の傾き角度θ2が常に同じ角度になるように拘束されたものであるため、4つのリンク161〜164のすべての動きが固定され、第4リンク164は動かなくなる。ギア162aとギア163aの歯数の比率を変化させれば、第2リンク162の傾き角度θ1と第3リンク163の傾き角度θ2の比率を変化させることができる。
FIG. 7 illustrates the basic principle of the power transmission angle changing mechanism according to the posture stabilizing device for a suspended object according to the present invention, and restrains the movement of the
図8は、本発明に係る吊下げ物体の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第1の実施例を説明するもので、図7で説明した2次元平面における2つのギア162a,163aの替わりに溝付きプーリ172a,173aを設け、両溝付きプーリ172a,173a間をベルト175で動力伝達可能に連結することにより、図7において示した2つのギア162a,163aの噛み合いと同様の効果を生む機構であり、このように構成することにより第4リンク174の姿勢を拘束する角度変更機構170として構成したものである。この場合、溝付きプーリ172aの中心点O1と溝付きプーリ173aの中心点O2を結ぶ直線が第4リンク174の中心線OL2となり、この中心線OL2と第2リンク172の中心線とがなす第2リンク172の傾き角度θ1及び当該中心線OL2と第3リンク173の中心線とがなす第3リンク173の傾き角度θ2が決定される。
FIG. 8 describes a first embodiment of the power transmission angle changing mechanism according to the posture stabilizing device for a suspended object according to the present invention, and shows two
このような構成を有する角度変更機構170においては、2つの溝付きプーリ172a,173aがたすき掛けされたベルト175によって動力伝達可能に連結されているため、第2リンク172及び第3リンク173のいずれか一方を動かすことにより、その動力が一方の溝付きプーリ172a(又は173a)から他方の溝付きプーリ173a(又は172a)に伝達され、それらの傾き角度θ1(又はθ2)を変化させることができる。この場合、2つの溝付きプーリ172a,173aの直径が同一である場合には、それらの傾き角度θ1,θ2 は同一となる。
In the
図9は、本発明に係る吊下げ物体の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第2の実施例を説明するもので、図8の2次元平面における2つの溝付きプーリ172a,173aの直径を異ならせて角度変更機構180を構成したものである。第2リンク182の一端に半径r1の溝付きプーリ182aを設け、第3リンク183の一端に溝付きプーリ182aよりも直径の大きな半径r2の溝付きプーリ183aを設け、両溝付きプーリ182a,183a間にベルト185をたすき掛けして動力伝達可能に連結している。この場合、溝付きプーリ182aの中心点O1と溝付きプーリ183aの中心点O2を結ぶ直線が第4リンク184の中心線OL3となり、第4リンク184の中心線OL3と第2リンク182の中心線とがなす第2リンク182の傾き角度θ1と、第4リンク184の中心線OL3と第3リンク183の中心線とがなす第3リンク183の傾き角度θ2が、それぞれθ1=θ2=0の直線状態から両方上向きに屈曲してゆく場合、それらの角度θ1とθ2は、(θ1/θ2)=(r2/r1)が成り立つようにのみ屈曲できる。
FIG. 9 illustrates a second embodiment of the power transmission angle changing mechanism according to the posture stabilizing device for a suspended object according to the present invention, and shows two
この角度変更機構180では、2つの溝付きプーリ182a,183aの直径が異なるため、第2リンク182及び第3リンク183のいずれか一方を動かすことにより、その動力が一方の溝付きプーリ182a(又は183a)から他方の溝付きプーリ183a(又は182a)に伝達され、それらの傾き角度θ1(又はθ2)を変化させることができるが、それらの傾き角度θ1,θ2は異なるものとなる。このように2つの溝付きプーリ182a,183aの直径を変えることにより、左右リンクの動きによって左右の傾き角度θ1,θ2の変化の比率を可変とすることができる。
In this
図10は、図9Aに示す角度変更機構180を線図によって現わした説明図である。第2リンク182の長さをL1、第3リンク183の長さをL2,第4リンク184の長さをL0とし、第1リンク181と平行をなすように支持された第4リンク184の中心線OL3から第1リンク181までの高さ(距離)をHとすると、L1×sinθ1=L2×sinθ2=Hとなる。
FIG. 10 is an explanatory view showing the
図11〜図13は、本発明の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第3の実施例を示す一対のクランク・スロッテドレバー機構を説明する図である。
図11A,B〜図13A,Bに示すように、一対のクランク・スロッテドレバー機構1は、図示しない物体が取り付けられる吊下げ部材2と、この吊下げ部材2を吊り下げるための線条体がそれぞれ連結される4本のアーム部材3A,3B.3C.3Dと、2本の線条体がそれぞれ連結される一対の連結部材4A,4Bと、一対の連結部材4A,4Bの傾斜角度を変更可能な一対のスロッテドレバー部5A,5Bと、一対のスロッテドレバー部5A,5Bを連結して連動させることにより一対のスロッテドレバー部5A,5Bの各連接部の長さを変更可能なスロッテドレバー連結部6等を備えて構成されている。
11 to 13 are views for explaining a pair of crank slotted lever mechanisms showing a third embodiment of the power transmission angle changing mechanism according to the posture stabilizing device of the present invention.
As shown in FIGS. 11A and 11A and 13A and 13B, the pair of crank slotted
吊下げ部材2は、水平方向に延在された板状の部材からなり、この吊下げ部材2の長手方向の一側には第1連結部材4Aの一側が、これらを水平方向に貫通して吊下げ部材2に片持ち梁状に固定された第1回動軸8Aにより、上下方向へ回動自在に支持されている。また、吊下げ部材2の長手方向の他側には第2連結部材4Bの一側が、これらを水平方向に貫通して吊下げ部材2に片持ち梁状に固定された第2回動軸8Bにより、上下方向へ回動自在に支持されている。
The hanging
第1連結部材4Aの他側には、第1アーム部材3A及び第2アーム部材3Bの一側が、横方向に回動自在に取り付けられている。第1アーム部材3Aと第2アーム部材3Bの一側は、第1連結部材4Aの他側にコ字状に設けた軸受部の凹部内に互いに重ね合せた状態で挿入されており、これらに軸ピン9を貫通させることによりその軸ピン9を中心としてこれと直交する横方向への回動を可能としている。また、第2連結部材4Bの他側には、第3アーム部材3C及び第4アーム部材3Dの一側が、横方向に回動自在に取り付けられている。第3アーム部材3Cと第4アーム部材3Dの一側は、第2連結部材4Bの他側にコ字状に設けた軸受部の凹部内に互いに重ね合せた状態で挿入されており、これらに軸ピン9を貫通させることによりその軸ピン9を中心としてこれと直交する横方向への回動を可能としている。
On the other side of the first connecting
図示しないが、第1アーム部材3A及び第2アーム部材3Bの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示すワイヤが連結される。同様に、第3アーム部材3C及び第4アーム部材3Dの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示すワイヤが連結される。このワイヤの遠端側は、図示しないドラムに巻き取られ、そのドラムから引き出される長さが調節可能とされている。
なお、線条体としては、この実施例で示すワイヤに限定されるものではなく、ケーブル、ロープ、紐その他各種のワイヤ類を適用することができる。
Although not shown, a wire showing a specific example of a striatum for suspending an object is connected to the other side of the
The striatum is not limited to the wires shown in this embodiment, and cables, ropes, strings and various other wires can be applied.
一対の連結部材4A,4Bには、回動軸8A,8Bから偏心した位置に枢軸12A,12Bを有するクランク板(クランク)11A,11Bがそれぞれ一体的に設けられている。そのため、第1クランク板11Aの中心部には第1回動軸8Aが貫通されており、この第1回動軸8Aを回動中心として第1クランク板11Aは第1連結部材4Aと一体に回動される。また、第2クランク板11Bの中心部には第2回動軸8Bが貫通されており、この第2回動軸8Bを回動中心として第2クランク板11Bは第2連結部材4Bと一体に回動される。更に、第1クランク板11Aの第1回動軸8Aの軸心線と偏心した位置には、同方向に突出する第1枢軸12Aが設けられ、第2クランク板11Bの第2回動軸8Bの軸心線と偏心した位置には、同方向に突出する第2枢軸12Bが設けられている。そして、第1枢軸12Aには第1副スライダ13Aが回動自在に取り付けられ、第2枢軸12Bには第2副スライダ13Bが回動自在に取り付けられている。
The pair of connecting
第1副スライダ13Aは第1スロッテドレバー14Aに設けた長穴15Aに摺動可能に嵌合され、第2副スライダ13Bは第2スロッテドレバー14Bに設けた長穴15Bに摺動可能に嵌合されている。第1スロッテドレバー14A及び第2スロッテドレバー14Bは細長い板状の部材からなり、その長手方向へ直線状に延在するように長穴15A,15Bがそれぞれ設けられている。また、第1スロッテドレバー14Aの長手方向の一側には第1回動軸16Aが側方へ突出するように設けられ、第2スロッテドレバー14Bの長手方向の一側には第2回動軸16Bが側方へ突出するように設けられている。更に、第1スロッテドレバー14Aには第1回動軸16Aと同心をなすように第1ギア17Aが固定され、第2スロッテドレバー14Bには第2回動軸16Bと同心をなすように第2ギア17Bが固定されている。
The first
第1回動軸16Aと第2回動軸16Bは、第1ギア17Aと第2ギア17Bを噛み合わせた状態で主スライダ18に回動自在に取り付けられており、これにより一対のスロッテドレバー14A,14Bが回動可能に連結されるスロッテドレバー連結部6が構成されている。主スライダ18は、吊下げ部材2と同方向に延在するように設けられたガイドレール19に摺動可能に係合されている。ガイドレール19は、その長手方向に延びる中心線が第1回動軸8Aの中心と第2回動軸8Bの中心を結ぶ中心線OL4と重なるように第1クランク板11Aと第2クランク板11Bの間に配置されて複数の固定ネジで吊下げ部材2にネジ止めされている。主スライダ18は、図示しない電動モータと減速機等を有する駆動部の作動により、ガイドレール19にガイドされて第1クランク板11Aと第2クランク板11Bの間を進退移動可能に構成されている。
The first
かくして、第1スロッテドレバー部5Aでは、主スライダ18の位置によって第1回動軸8Aから第1支持軸16Aまでの長さが変化し、それに応じて第1支持軸16Aから第1枢軸12Aまでの長さ(連接部の長さ)が変化する。同様に、第2スロッテドレバー部5Bでは、主スライダ18の位置によって第2回動軸8Bから第2支持軸16Bまでの長さが変化し、それに応じて第2支持軸16Bから第2枢軸12Bまでの長さ(連接部の長さ)が変化する。
Thus, in the first slotted
図11A,Bは、ガイドレール19の長手方向の中央部に主スライダ18が位置した状態を表しており、この状態では、一対のスロッテドレバー部5A,5Bと一対の連結部材4A,4Bは左右対称をなすように配置されている。そして、この主スライダ18の位置にかかわらず、中心線OL4に対する第1スロッテドレバー14Aが傾く角度と、中心線OL4に対する第2スロッテドレバー14Bが傾く角度は、それぞれがギアで噛み合った拘束状態で動くため、常に等しい角度αとなるように動く。そして、この状態では、中心線OL4に対する第1連結部材4Aが傾き角度θ1を成す場合には、中心線OL4に対する第2連結部材4Bの傾き角度θ2も第1スロッテドレバー14Aと同じ角度をとろうとする第2スロッテドレバー14Bの効果では等しい値(θ1=θ2)となる。
11A and 11B show a state in which the
図12A,Bは、図11A,Bに示す状態から、図示しない駆動部を動作させることにより、主スライダ18を第1連結部材4A側に移動させた状態を表している。この状態でも、中心線OL4に対する第1スロッテドレバー14Aの傾き角と、中心線OL4に対する第2スロッテドレバー14Bの傾き角は、互いに等しい角度αを保持しようとし、主スライダ18から第1連結部材4Aの枢軸12Aまでの距離が短くて、主スライダ18から第2連結部材4Bの枢軸12Bまでの距離が長いため、中心線OL4に対する第1連結部材4Aの傾き角度θ1は、中心線OL4に対する第2連結部材4Bの傾き角度θ2より小さな値(θ1<θ2)になっている。
12A and 12B show a state in which the
図13A,Bは、図11A,Bに示す状態から、図示しない駆動部を動作させることにより、主スライダ18を第2連結部材4B側に移動させた状態を表している。この状態でも、中心線OL4に対する第1スロッテドレバー14Aの傾き角と、中心線OL4に対する第2スロッテドレバー14Bの傾き角は、互いに等しい角度αを保持しようとし、主スライダ18から第2連結部材4Bの枢軸12Bまでの距離が短くて、主スライダ18から第1連結部材4Aの枢軸12Bまでの距離が長いため、中心線OL4に対する第1連結部材4Aの傾き角度θ1は、中心線OL4に対する第2連結部材4Bの傾き角度θ2より大きな値(θ1>θ2)になっている。
13A and 13B show a state in which the
このように、第3の実施例に係るクランク・スロッテドレバー機構1によれば、主スライダ18の位置を変えることにより、一対のギア17A,17Bを介して互いに等しい角度を保って揺動する一対のスロッテドレバー14A,14Bの効果によって、第1連結部材4Aと第2連結部材4Bの傾き角度θ1,θ2は連続的に変化させることができる。
As described above, according to the crank slotted
このようにすると、第1連結部材4A及び第2連結部材4Bの傾き角度θ1及びθ2の比率は連続的に変化させることができるため、吊下げ部材2を水平状態から傾き角度θ1及びθ2に応じた任意の角度に傾斜した姿勢に保持させることができる。従って、この吊下げ部材2に物体を取り付けて固定支持することにより、その吊下げ物体の位置及び姿勢を任意の状態に制御することが可能となる。
In this way, the ratio of the inclination angles θ 1 and θ 2 of the first connecting
図14〜図16は、本発明の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第4の実施例を示すクランク・ロッドスライド機構21を説明する図である。ここで、第4の実施例に係る動力伝達角度変更機構をクランク・ロッドスライド機構と呼んでいるのは、原理的にはクランク・スロッテドレバー機構に相当するが、その構成要素の一部がスロッテドレバーではなくロッドであるため、この名称を使用したものである。
14 to 16 are views for explaining a crank
図14A,B〜図16A,Bに示すように、クランク・ロッドスライド機構21は、図示しない物体が取り付けられる吊下げ部材22と、この吊下げ部材22を吊り下げるための線条体がそれぞれ連結される4本のアーム部材23A,23B.23C.23Dと、2本の線条体がそれぞれ連結される一対の連結部材24A,24Bと、一対の連結部材24A,24Bの傾斜角度を変更可能な一対のクランクロッド部25A,25Bと、一対のクランクロッド部25A,25Bを連結して連動させることにより一対のクランクロッド部25A,25Bの各連接部の長さを変更可能なロッドスライド支持部26等を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 14A, B to 16A, B, in the crank
吊下げ部材22は、水平方向に延在された四角柱状の部材からなり、この吊下げ部材22の長手方向の一側には第1連結部材24Aの一側が、これらを水平方向に貫通して吊下げ部材22に片持ち梁状に固定された第1支持軸28Aにより上下方向へ回動自在に支持されている。また、吊下げ部材22の長手方向の他側であって第1連結部材24Aと反対側には第2連結部材24Bの一側が、これらを水平方向に貫通して吊下げ部材22に片持ち梁状に固定された第2支持軸28Bにより上下方向へ回動自在に支持されている。
The hanging
第1連結部材24Aの他側には、第1アーム部材23A及び第2アーム部材23Bの一側が、横方向に回動自在に取り付けられている。第1アーム部材23Aと第2アーム部材23Bの一側は、第1連結部材24Aの他側にコ字状に設けた軸受部の凹部内に互いに重ね合せた状態で挿入されており、これらに第1軸ピン29Aを貫通させることによりその第1軸ピン29Aを中心としてこれと直交する横方向への回動を可能としている。また、第2連結部材4Bの他側には、第3アーム部材23C及び第4アーム部材23Dの一側が、横方向に回動自在に取り付けられている。第3アーム部材23Cと第4アーム部材23Dの一側は、第2連結部材24Bの他側にコ字状に設けた軸受部の凹部内に互いに重ね合せた状態で挿入されており、これらに第2軸ピン29Bを貫通させることによりその第2軸ピン29Bを中心としてこれと直交する横方向への回動を可能としている。
On the other side of the first connecting
図示しないが、第1アーム部材23A及び第2アーム部材23Bの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示すワイヤが連結される。同様に、第3アーム部材23C及び第4アーム部材23Dの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示すワイヤが連結される。なお、線条体としては、この実施例で示すワイヤに限定されるものではなく、ケーブル、ロープ、紐その他各種のワイヤ類を適用することができる。
Although not shown, a wire showing a specific example of a striatum for suspending an object is connected to the other side of the
第1連結部材24Aの第1支持軸28A側には第1傘歯車31Aが歯面を吊下げ部材22側へ向けた状態で一体的に設けられ、第2連結部材24Bの第2支持軸28B側には第2傘歯車31Bが歯面を吊下げ部材22側へ向けた状態で一体的に設けられている。第1傘歯車31Aには第3傘歯車31Cが回転力伝達可能に噛合され、第2傘歯車31Bには第4傘歯車31Dが回転力伝達可能に噛合されている。第3傘歯車31Cは、吊下げ部材22の長手方向の一側であって第1支持軸28Aが突出する面と直交する面において、第1支持軸28Aと直交する方向へ突出するように設けられた第1回動軸32Aに回転自在に支持されている。また、第4傘歯車31Dは、吊下げ部材22の長手方向の他側であって第1回動軸32Aが突出する面と同一面において、その第1回動軸32Aと平行するように設けられた第2回動軸32Bに回転自在に支持されている。
A
第3傘歯車31C及び第4傘歯車31Dの背面側には、平板状をなすクランク板33A,33Bがネジ止め等の固定手段によってそれぞれ固定されている。第1クランク板33Aの長手方向の一側には、ロッド35の一端を固定支持する固定軸受36が回動可能に取り付けられている。また、第2クランク板33Bの長手方向の一側には、ロッド35の他側を摺動可能に支持する支持軸受37が回動可能に取り付けられている。更に、ロッド35には摺動軸受38が装着されており、この摺動軸受38は固定軸受36と支持軸受37との間で摺動可能に構成されている。摺動軸受38は、ガイドレール39に摺動自在に支持されたスライダ40に回動自在に支持されている。
Flat plate-shaped crank
ガイドレール39は、吊下げ部材22に設けた第1回動軸32Aの中心と第2回動軸32Bの中心を結んだ中心線OL5に対して傾斜角度φだけ傾斜させて吊下げ部材22の長手方向に延在するように配置されており、その吊下げ部材22に複数の固定ネジでネジ止めされている。このガイドレール39に装着されているスライダ40は、図示しない電動モータと減速機等を有する駆動部の動作により、ガイドレール39にガイドされて第3傘歯車31Cと第4傘歯車31Dとの間を進退移動可能に構成されている。
The
かくして、第1クランクロッド部25A及び第2クランクロッド部25Bでは、スライダ40の位置によって固定軸受36から摺動軸受38までの長さと、その摺動軸受38から支持軸受37までの長さ(一対のクランクロッド部25A,25Bの互いの連接部の長さ)が変化する。
Thus, in the first
図14A,Bは、ガイドレール39の長手方向の中央部にスライダ40が位置した状態を表しており、この状態では、一対のクランクロッド部25A,25Bと一対の連結部材24A,24Bは、スライダ40を中心として点対称をなすように配置されている。このとき、中心線OL5に対する第1連結部材24Aの傾き角度θ1と、中心線OL5に対する第2連結部材24Bの傾き角度θ2は等しい値(θ1=θ2)になっている。また、中心線OL5に対する第1クランク板33Aの傾き角度α1と、中心線OL5に対する第2クランク板33Bの傾き角度α2も等しい値(α1=α2)になっている。そして、図示しない駆動部の作動によりスライダ40が移動すると、そのスライダ40の移動方向と移動位置に応じて、中心線OL5に対する第1連結部材24Aの傾き角度θ1及び第1クランク板33Aの傾斜角度α1と、中心線OL5に対する第2連結部材24Bの傾き角度θ2及び第2クランク板33Bの傾斜角度α2が変化する。
14A and 14B show a state in which the
図15A,Bは、図14A,Bに示す状態から、図示しない駆動部を動作させることにより、スライダ40を第3傘歯車31C側に移動させた状態を表している。この状態では、中心線OL5に対する第1連結部材24Aの傾き角度θ1よりも、中心線OL5に対する第2連結部材24Bの傾き角度θ2の方が大きな値(θ1<θ2)になっている。また、中心線OL5に対する第1クランク板33Aの傾き角度α1よりも、中心線OL5に対する第2クランク板33Bの傾き角度α2が大きな値(α1<α2)になっている。
15A and 15B show a state in which the
図16A,Bは、図14A,Bに示す状態から、図示しない駆動部を動作させることにより、スライダ40を第4傘歯車31D側に移動させた状態を表している。この状態では、中心線OL5に対する第1連結部材24Aの傾き角度θ1の方が、中心線OL5に対する第2連結部材24Bの傾き角度θ2よりも大きな値(θ1>θ2)になっている。また、中心線OL5に対する第1クランク板33Aの傾き角度α1の方が、中心線OL5に対する第2クランク板33Bの傾き角度α2よりも大きな値(α1>α2)になっている。
16A and 16B show a state in which the
この第4の実施例に係るクランク・ロッドスライド機構21によれば、スライダ40の位置を変えることにより、一対のクランクロッド部25A,25Bの連接部の長さをロッド35の長さにおける比率を変えて一対のクランク板33A,33Bの傾斜角度α1、α2を変化させることができる。このときのロッド35における第1クランクロッド部25Aの連接部の長さと第2クランクロッド部25Bの連接部の長さの比率の変化により、第1クランク板33Aの傾き角度α1と第2クランク板33Bの傾き角度α2を変化させて第1連結部材24Aの傾き角度θ1と第2連結部材24Bの傾き角度θ2を変化させることができる。
According to the crank
このように、第1連結部材24A及び第2連結部材24Bの傾き角度θ1及びθ2を変化させることにより、吊下げ部材22を水平状態から傾き角度θ1,θ2に応じた任意の角度に姿勢を変化させることができる。従って、この吊下げ部材22に物体を取り付けて固定支持することにより、その吊下げ物体の位置及び姿勢を任意の状態に制御することが可能となる。
また、この実施例では、吊下げ部材22を挟んで両側に操作側2枚の傘歯車(動力伝達機構)31A,31Bを互いに対向するように配置すると共に、これらの傘歯車31A,31Bにそれぞれ噛合する中間に位置する2枚の傘歯車(動力伝達機構)31C,31Dを同一方向に向けて配置する構成としたため、操作側の一方の傘歯車31A(又は31B)に操作力が入力された場合に、2枚の傘歯車31C,31Dの作動を介して、他方の傘歯車31B(又は31A)に対して同じ方向に向かう回転に変換して回転力を伝達することができる。
In this way, by changing the tilt angles θ 1 and θ 2 of the first connecting
Further, in this embodiment, two operation-side bevel gears (power transmission mechanisms) 31A and 31B are arranged on both sides of the hanging
図17乃至図28は、本発明の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第5の実施例を示すクランク・ロッドスライド機構41を説明する図である。
図17、図18等に示すように、クランク・ロッドスライド機構41は、上下方向Vに所定の距離をあけて配置した上機構部42と下機構部43とで構成されている。
17 to 28 are views for explaining a crank
As shown in FIGS. 17 and 18, the crank
上機構部42は、図17及び図18に示すように、線条体の一具体例を示す4本のワイヤ45A,45B,45C,45Dと、物体が取り付けられる吊下げ部材52と、4本のワイヤ45A〜45Dがそれぞれ連結される4本のアーム部材53A,53B,53C,53Dと、4本のアーム部材53A〜53Dが2本ずつ連結される一対の連結部材54A,54B等を備えている。
As shown in FIGS. 17 and 18, the
吊下げ部材52は、吊り下げる対象となる物体に装着可能な形状を有しており、この第5の実施例では、検査装置の支柱に装着可能なように円筒状の部材として形成されている。この吊下げ部材52には180度回転変位した位置において外側へ突出するように一対の軸部が設けられており、第1の軸部には第1上傘歯車(動力伝達機構)55Aが一体に設けられた第1上プーリ56Aが回転自在に支持され、第2の軸部には第2上傘歯車(動力伝達機構)55Bが一体に設けられた第2上プーリ56Bが回転自在に支持されている。
The hanging
更に、吊下げ部材52の第1の軸部には第1連結部材54Aが、これらを水平方向Hへ貫通する第1支持軸57Aによって上下方向Vへ回動可能に取り付けられている。同様に、第2の軸部には第2連結部材54Bが、これらを水平方向へ貫通する第2支持軸57Bによって上下方向Vへ回動可能に取り付けられている。更に、第1連結部材54Aには、第1支持軸57Aを回転中心とした第1上交差傘歯車(動力伝達機構)58Aが設けられており、この第1上交差傘歯車58Aは第1上傘歯車55Aに噛合されている。これにより、第1上傘歯車55Aが回転すると、その回転力が第1上交差傘歯車58Aを介して第1連結部材54Aに伝達される。その結果、第1上傘歯車55Aの回転方向に応じて、第1支持軸57Aを中心に第1連結部材54Aが上方又は下方へ回動される。
Further, a first connecting
同様に、第2連結部材54Bには、第2支持軸57Bを回転中心とした第2上交差傘歯車(動力伝達機構)58Bが設けられており、この第2上交差傘歯車58Bは第2上傘歯車55Bに噛合されている。これにより、第2上傘歯車55Bが回転すると、その回転力が第2上交差傘歯車58Bを介して第2連結部材54Bに伝達される。その結果、第2上傘歯車55Bの回転方向に応じて、第2支持軸57Bを中心に第2連結部材54Bが上方又は下方へ回動される。
Similarly, the second connecting
更に、第1連結部材54Aの第1上プーリ56Aと反対側には、第1アーム部材53A及び第2アーム部材53Bの一側が、第1軸ピン61Aによって横方向へ回動自在に取り付けられている。第1軸ピン61Aは、第1アーム部材53A及び第2アーム部材53Bの一側を貫通して第1連結部材54Aの棚部に上方から嵌合されている。これにより、軸心線が上下方向に延在された第1軸ピン61Aを中心として、第1アーム部材53A及び第2アーム部材53Bが水平方向へ回動可能に構成されている。また、第2連結部材54Bの第2上プーリ56Bと反対側には、第3アーム部材53C及び第4アーム部材53Dの一側が、第2軸ピン61Bによって横方向へ回動自在に取り付けられている。第2軸ピン61Bは、第3アーム部材53C及び第4アーム部材53Dの一側を貫通して第2連結部材54Bの棚部に上方から嵌合されている。これにより、軸心線が上下方向Vに延在された第2軸ピン61Bを中心として、第3アーム部材53C及び第4アーム部材53Dが水平方向Hへ回動可能に構成されている。
Further, on the side of the first connecting
また、第1アーム部材53A及び第2アーム部材53Bの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示す第1ワイヤ45A及び第2ワイヤ45Bが連結される。同様に、第3アーム部材53C及び第4アーム部材53Dの他側には、物体を吊り下げるための線条体の一具体例を示す第3ワイヤ45C及び第4ワイヤ45Dが連結される。なお、線条体としては、この実施例で示すワイヤに限定されるものではなく、ケーブル、ロープ、紐その他各種のワイヤ類を適用することができることは勿論である。
Further, on the other side of the
下機構部43は、上機構部42の下方に所定距離を離反させて配置されている。下機構部43は、上機構部42と動力伝達可能に連結するための一対の傘歯車付き下プーリ62A,62Bと、一対の連結部材54A,54Bの傾き角度を変更するためのロッドスライド支持部65等を備えて構成されている。一対の傘歯車付き下プーリ62A,62Bは、互いの背面側を所定距離離して対向設置されていて、支持軸77に回転自在に支持されている。そして、第1下プーリ62Aと第1上プーリ56Aとの間には第1伝動ベルト78Aが動力伝達可能に掛け渡され、第2下プーリ62Bと第2上プーリ56Bとの間には第2伝動ベルト78Bが動力伝達可能に掛け渡されている。
The
ロッドスライド支持部65は、図14〜図16に示したロッドスライド支持部26と略同様の構成を備えており、一対のロッドクランク部66A,66Bを有し、この一対のロッドクランク部66A,66Bを連動させることによって一対の連結部材54A,54Bの傾き角度を変更可能に構成している。即ち、ロッドスライド支持部65は、一対の下交差傘歯車(動力伝達機構)67A,67Bと、一対のクランク板69A,69Bと、ロッド70と、固定軸受71と、支持軸受72と、摺動軸受73と、ガイドレール75と、スライダ76等を有している。
The rod
図17、図22等に示すように、第1下交差傘歯車67Aには第1下傘歯車(動力伝達機構)63Aが回転力伝達可能に噛合され、第2下交差傘歯車67Bには第2下傘歯車(動力伝達機構)63Bが回転力伝達可能に噛合されている。第1下傘歯車67A及び第2下交差傘歯車67Bは、吊下げ部材52の一部をなすベース板81によって水平方向Hへ回転自在に支持されている。第1下傘歯車67Aの背面側には平板状をなす第1クランク板69Aがネジ止め等の固定手段によって固定され、第2下傘歯車67Bの背面側には平板状をなす第2クランク板69Bがネジ止め等の固定手段によって固定されている。
As shown in FIGS. 17 and 22, the first lower bevel gear (power transmission mechanism) 63A is meshed with the first
第1クランク板69Aの長手方向の一側には、ロッド70の一端を固定支持する固定軸受71が回動可能に取り付けられている。また、第2クランク板69Bの長手方向の一側には、ロッド70の他側を摺動可能に支持する支持軸受72が回動可能に取り付けられている。更に、ロッド70には摺動軸受73が装着されており、この摺動軸受73は固定軸受71と支持軸受72との間で摺動可能に構成されている。摺動軸受73は、ガイドレール75に摺動自在に支持されたスライダ76に回動自在に支持されている。ガイドレール75は、ベース板81の底面側に固定されており、このガイドレール75に装着されているスライダ76は、図示しない電動モータと減速機等を有する駆動部の動作により、ガイドレール75にガイドされて第1下交差傘歯車67Aと第2下交差傘歯車67Bとの間を進退移動可能に構成されている。
A fixed
かくして、第1ロッドクランク部66A及び第2ロッドクランク部66Bを有するロッドスライド支持部65では、スライダ76の位置により、固定軸受71から摺動軸受73までの長さと、その摺動軸受73から支持軸受72までの長さ(一対のロッドクランク部66A,66Bの互いの連接部の長さ)が変化する。このように、スライダ76の位置を変化させて一対のロッドクランク部66A,66Bの互いの連接部の長さを変えることにより、一対の連結部材54A,54Bの傾き角度を調節することが可能となる。
Thus, in the rod
このような構成を有するクランク・ロッドスライド機構41の動作は、次のようなものである。
図17において、例えば、第1連結部材54Aが吊下げ部材52に設けた軸部を中心として回動されると、第1連結部材54Aと一体をなす第1上傘交差歯車58Aが同方向に回動するため、これと噛合する第1上傘歯車55Aが対応する方向へ回動され、その回転力が第1伝動ベルト78Aを介して第1下傘歯車63Aに伝達され、更に、その回転力が第1下交差傘歯車67Aに伝達される。この第1下交差傘歯車67Aの回転により、第1クランク板69Aが一体に回転し、その回転力が第1クランク板69Aに回転自在に支持されている固定軸受71からロッド70を介して支持軸受72に伝達され、更に、支持軸受72の回動により第2クランク板69Bと第2下交差傘歯車67Bが第1下交差傘歯車67Aの回転方向と反対方向に回転される。
The operation of the crank
In FIG. 17, for example, when the first connecting
この第2下交差傘歯車67Bの回転により、これと噛合する第2下傘歯車63Bが第1下傘歯車63Aと反対方向に回転され、その回転力が第2伝動ベルト78Bを介して第2上プーリ56Bに伝達される。これにより、第2上プーリ56Bと一体的に形成された第2上傘歯車55Bの回転により第2上交差傘歯車58Bが対応する方向に回転されため、これと一体に第2連結部材54Bが同一方向に回動される。
第1〜第4ワイヤ45A〜45Dの長さとスライダ76の位置をコントロールすることにより、物体が支持される吊下げ部材52の空間位置と姿勢を制御することが可能となる。
Due to the rotation of the second lower
By controlling the lengths of the first to
なお、前述した第3〜第5の実施例において、アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dの存在には重要な意義がある。その理由は、アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dを無くして各ワイヤの先端を直に連結部材4A,4B,24A,24B,54A,54Bに取り付けると、ワイヤの連結部材に取り付けられた部分が局所的に曲がってしまうため、連結部材4A,4B,24A,24B,54A,54Bと吊下げ部材2,22,52の間の角度である傾き角度θ1とθ2を制御しても本発明に係る姿勢安定化装置の効果が発揮されないことになるからである。
これに対して、アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dを連結部材4A,4B,24A,24B,54A,54Bに対して垂直な軸回りにしか回転できないように取り付けると、張力のかかったワイヤとアーム部材が直線状になろうとする。その結果、姿勢安定化装置が柔らかいワイヤで支持されていても、ワイヤと吊下げ部材がなす角度を、前述した傾き角度θ1,θ2の関係となるよう確実に制御することが可能となる。
In the third to fifth embodiments described above, the existence of the
On the other hand, when the
これら第1〜第4アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dの腕の長さは、0.5m乃至2.0mの範囲内の値に設定することが好ましい。第1〜第4アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dの腕の長さが0.5m以上であれば、ワイヤ側に加えられた操作力を確実に連結部材4A,4B,24A,24B,54A,54Bに伝達させて、例えば第1上交差傘歯車58A又は第2上交差傘歯車58Bを確実に回転させることができる。また、第1〜第4アーム部材3A〜3D,23A〜23D,53A〜53Dの腕の長さが2.0m以下であれば、連結部材4A,4B,24A,24B,54A,54Bの取り扱いを容易にすることができる。
The arm lengths of the first to
図18乃至図24は、上述したクランク・ロッドスライド機構41に物体の一具体例を示す橋梁点検装置83を取り付けた状態を示す図である。橋梁点検装置83は、橋梁の底面や側面の状態を点検するもので、ひび割れや剥離その他の不具合を点検するものである。この橋梁点検装置83は、入れ子式に伸縮可能な支柱84と、この支柱84をベース板81の上面中央部に固定支持する支持箱85等を備えており、支柱84の上端にはカメラ等の点検具が収納された点検部86が設けられている。支持箱85の上面には支柱受け部材87がネジ止めされており、この支柱受け部材87に支柱84の下端が嵌合されて、固定ネジによって締付固定されている。
18 to 24 are views showing a state in which a
図25乃至図28は、クランク・ロッドスライド機構41を備えた姿勢安定化装置の動作を説明する図である。
図25は、4本のワイヤ45A〜45Dによって橋梁点検装置83を吊り下げた状態を示す正面図、図26は、同じく平面図である。支柱84の軸方向の中途部に吊下げ部材52が固定されていて、その吊下げ部材52の180度回転変位した両側に一対の連結部材54A,54Bが上下方向へ回動可能に支持されている。第1連結部材54Aには2本のアーム部材53A,53Bが横方向へ回動可能に取り付けられ、第2連結部材54Bには2本のアーム部材53C,53Dが横方向へ回動可能に取り付けられている。橋梁点検装置83の下端部は、ベース板81に電動モータその他の重量部材を搭載することによって錘の役割を果たしている。そのため、支柱84の軸方向の中間部を吊下げ部材52で支持することにより、錘の役割を利用して橋梁点検装置83を安定性よく略垂直に吊り下げて支持することができる。
25 to 28 are views for explaining the operation of the posture stabilizing device including the crank /
FIG. 25 is a front view showing a state in which the
図27は、スライダ76を調節して吊下げ部材52を傾斜させ、橋梁点検装置83を一対の連結部材54A,54Bが対向する方向へ傾斜させた状態を示す図である。符号(ア)で示すものは、橋梁点検装置83の姿勢が垂直上方へ向いた状態を示しており、吊下げ部材52は水平になっている。この状態では、第1連結部材54A並びに第1アーム部材53A及び第2アーム部材53Bの傾き角度は等しくθ1であり、第2連結部材54B並びに第3アーム部材53C及び第4アーム部材53Dの傾き角度は等しくθ2である。
FIG. 27 is a diagram showing a state in which the
また、図27において、符号(イ)で示すものは、橋梁点検装置83の点検部86側を第1連結部材54A側に傾斜させた状態を示し、符号(ウ)で示すものは、橋梁点検装置83の点検部86側を第2連結部材54B側に傾斜させた状態を示している。
Further, in FIG. 27, the reference numeral (a) indicates a state in which the
図28は、4本のワイヤ45A〜45Dの引張力を調節して吊下げ部材52を傾斜させ、橋梁点検装置83を一対の連結部材54A,54Bが対向する方向と交差する方向へ傾斜させた状態を示す図である。符号(ア)で示すものは、橋梁点検装置83の姿勢が垂直上方へ向いた状態を示しており、吊下げ部材52は水平になっている。符号(イ)で示すものは、橋梁点検装置83の点検部86側を第1アーム部材53A及び第3アーム部材53C側に傾斜させた状態を示し、符号(ウ)で示すものは、橋梁点検装置83の点検部86側を第2アーム部材53B及び第4アーム部材53D側に傾斜させた状態を示している。
In FIG. 28, the hanging
図29は、3次元空間において、吊下げ物体の姿勢安定化装置90の使用状態を説明するもので、吊下げ物体として橋梁点検装置83を適用し、その橋梁点検装置83で橋梁91の下面の状態を点検する説明図である。橋梁点検装置83を保持した姿勢安定化装置90が4本のワイヤ45A〜45Dにより吊り下げられて橋梁91の下方に配置されている。4本のワイヤ45A〜45Dは、橋梁91の幅方向の両側において、通行方向に所定距離あけて配置された左右2本ずつ合計4本の支持脚体92A,92B,92C,92Dによって支持されている。
FIG. 29 illustrates the usage state of the
4本のワイヤ45A〜45Dの長さを調節することにより、図29に示すように、橋梁91の下面の任意の位置に吊下げ物体の姿勢安定化装置90を配置することができる。そして、橋梁点検装置83の支柱を伸縮させたり、傾斜させたりすることにより、所望の位置において橋梁の状態を点検することができる。
By adjusting the lengths of the four
図17〜図21及び図25〜図29に示した実施例では、3次元空間において、4本のワイヤと4本のアーム部材を用いた例について説明したが、ワイヤ及びアーム部材の数はそれぞれ3本でもよく、また、5本を用いる構成としてもよい。ワイヤ及びアーム部材の数をそれぞれ3本用いる場合には吊下げ部材を安定性良く支持することができ、また、ワイヤ及びアーム部材をそれぞれ5本用いる場合にはワイヤ等の本数が多くなって構造が複雑化するのを防ぐことができる。 In the examples shown in FIGS. 17 to 21 and 25 to 29, an example in which four wires and four arm members are used in a three-dimensional space has been described, but the numbers of the wires and the arm members are different, respectively. Three may be used, or five may be used. When the number of wires and arm members is 3 each, the hanging member can be supported with good stability, and when 5 wires and arm members are used, the number of wires and the like is increased. Can be prevented from becoming complicated.
また、前述した第3〜第5の実施例では、第1連結部材4A,24A,54Aと第2連結部材4B,24B,54Bの傾き角度θ1,θ2を連続的に変更可能な構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その比率を一定値に固定する構成とすることもできる。この場合には、吊下げ部材2,22,52の姿勢を直接的に制御することはできないが、吊下げ部材2,22,52のワイヤの姿勢は固定でき、この点で有効性が高いと考えられる。
Further, in the third to fifth embodiments described above, the inclination angles θ 1 and θ 2 of the first connecting
図30は、本発明の姿勢安定化装置に係る動力伝達角度変更機構の第6の実施例の構成及び使用状態の第2の実施例を説明する図である。
図30に示す動力伝達角度変更機構(クランク・ロッドスライド機構)200は、物体が取り付けられる吊下げ部材201と、この吊下げ部材201を吊り下げるための2本のアーム部材202A,202Bと、これら2本のアーム部材202A,202Bの先端にそれぞれ連結される線条体の一具体例を示す2本のワイヤ203A,203Bと、これら2本のワイヤ203A,203Bが個別に連結される一対の支持アーム204A,204Bと、一対のアーム部材202A,202Bの傾斜角度を変更可能な一対のクランクロッド部205A,205Bと、一対のクランクロッド部205A,205Bを連結して連動させることにより一対のクランクロッド部205,205Bの各連接部の長さを変更可能なロッドスライド支持部206等を備えて構成されている。
FIG. 30 is a diagram illustrating a configuration of a sixth embodiment of the power transmission angle changing mechanism according to the posture stabilizing device of the present invention and a second embodiment of a usage state.
The power transmission angle changing mechanism (crank / rod slide mechanism) 200 shown in FIG. 30 includes a hanging
吊下げ部材201は、吊り下げる対象となる物体が装着可能な形状を有しており、この第6の実施例に係る吊下げ対象の物体としては、例えば、高層ビル300の窓拭き作業に使用される作業用箱(図示しない)等を適用することができ、窓拭き作業等の使用に提供することが可能である。この吊下げ部材201は、水平方向に延在された四角柱状の部材からなり、その長手方向の一側の側面には第1水平支持軸207Aが側方へ突出するように固定され、その長手方向の他側の側面には第2水平支持軸207Bが第1水平支持軸207Aと反対側の側方へ突出するように固定されている。第1水平支持軸207Aには第1交差傘歯車208Aが回転自在に支持されており、第2水平支持軸207Bには第2交差傘歯車208Bが回転自在に支持されている。
The hanging
第1交差傘歯車208Aの歯面と反対側には第1アーム部材202Aの基端が固定され、第2交差傘歯車208Bの歯面と反対側には第2アーム部材202Bの基端が固定されている。第1アーム部材202A及び第2アーム部材202Bは、それぞれが長手方向の中途部において、交差傘歯車側へ折れ曲がるようクランク状に形成されている。そして、第1アーム部材202Aの先端には第1ワイヤ203Aの一端が連結され、第2アーム部材202Bの先端には第2ワイヤ203Bの一端が連結されている。第1ワイヤ203Aの他端は第1ドラム210Aによって巻取り及び繰出し動作可能に支持されており、第2ワイヤ203Bの他端は第2ドラム210Bによって巻取り及び繰出し動作可能に支持されている。
The base end of the
第1ドラム210Aは第1主ブラケット211Aによって回転自在に支持され、第2ドラム210Bは第2主ブラケット211Bによって回転自在に支持されている。そして、第1主ブラケット211Aは、例えば高層ビル300の屋上の一側に設置され、その高層ビル300の屋上の他側に第2主ブラケット211Bが設置される。第1主ブラケット211Aには第1支持アーム204Aの基部が回動自在に支持されていて、この第1支持アーム204Aの先部には第1副ブラケット212Aが取り付けられている。
The
第1ドラム210Aに一側が巻き取られている第1ワイヤ203Aの他側が、第1支持アーム204Aの内部を貫通し、かつ、第1副ブラケット212Aに回転自在に支持されている第1ガイドリール213Aにガイドされて第1アーム部材202Aの先端が連結されている。また、第2ドラム210Bに一側が巻き取られている第2ワイヤ203Bの他側が、第2支持アーム204Bの内部を貫通し、かつ、第2副ブラケット212Bに回転自在に支持されている第2ガイドリール213Bにガイドされて第2アーム部材202Bの先端が連結されている。なお、線条体としては、この実施例で示すワイヤに限定されるものではなく、ケーブル、ロープ、紐その他各種のワイヤ類を適用することができる。
A first guide reel in which the other side of the
更に、吊下げ部材201の長手方向の一側の下面には下方へ突出するように第1垂直支持軸215Aが固定され、その長手方向の他側の下面には下方へ突出するように第2垂直支持軸215Bが固定されている。第1垂直支持軸215Aには第1傘歯車216Aが回転自在に支持されており、第2垂直支持軸215Bには第2傘歯車216Bが回転自在に支持されている。また、第1傘歯車216Aには第1交差傘歯車208Aが動力伝達可能に噛合され、第2傘歯車216Bには第2交差傘歯車208Bが動力伝達可能に噛合されている。そして、第1傘歯車216Aの背面側には、平板状をなす第1クランク板217Aがネジ止め等の固定手段によって固定されている。また、第2傘歯車216Bの背面側には、平板状をなすには第2クランク板217Bがネジ止め等の固定手段によって固定されている。
Further, the first
第1クランク板217Aの長手方向の一側には、ロッド218の一端を固定支持する固定軸受220が回動可能に取り付けられている。また、第2クランク板217Bの長手方向の一側には、ロッド218の他側を摺動可能に支持する支持軸受221が回動可能に取り付けられている。更に、ロッド218には摺動軸受222が装着されており、この摺動軸受222は固定軸受220と支持軸受221との間で摺動可能に構成されている。摺動軸受222は、ガイドレール223に摺動自在に支持されたスライダ224に支持軸225を介して回動自在に支持されている。
A fixed
ガイドレール223は、吊下げ部材201に設けた第1垂直支持軸215Aの中心と第2垂直支持軸215Bの中心を結んだ中心線に対してある傾斜角度だけ傾斜させて吊下げ部材201の長手方向に延在するように配置されており、その吊下げ部材201に複数の固定ネジでネジ止めされている。このガイドレール223に装着されているスライダ224は、図示しない電動モータと減速機等を有する駆動部の動作により、ガイドレール223にガイドされて第1傘歯車216Aと第2傘歯車216Bとの間を進退移動可能に構成されている。かくして、第1クランクロッド部205A及び第2クランクロッド部205Bでは、スライダ224の位置に応じて、固定軸受220から摺動軸受222までの長さと、その摺動軸受222から支持軸受221までの長さ(一対のクランクロッド部205A,205Bの互いの連接部の長さ)が反比例をなすように変化する。
The
図30は、ガイドレール223の長手方向の中央部にスライダ224が位置した状態を表しており、この状態では、一対のクランクロッド部205A,205Bと一対のアーム部材202A,202Bは、スライダ224を中心として点対称をなすように配置されている。このとき、第1垂直支持軸215Aの中心と第2垂直支持軸215Bの中心を結んだ中心線に対する第1アーム部材202Aの傾き角度と、その中心線に対する第2アーム部材202Bの傾き角度は等しい値になっている。そして、図示しない駆動部の作動によりスライダ224を移動させると、そのスライダ224の移動方向と移動位置に応じて、中心線に対する第1アーム部材202Aの傾き角度及び第1クランク板217Aの傾斜角度と、その中心線に対する第2アーム部材202Bの傾き角度及び第2クランク板217Bの傾斜角度が変化する。
このように、スライダ224の位置を変化させて一対のクランクロッド部205A,205Bの互いの連接部の長さを変えることにより、一対のアーム部材202A,202Bの傾き角度を調節することが可能となる。
FIG. 30 shows a state in which the
In this way, by changing the position of the
このような構成を有するクランク・ロッドスライド機構200の動作は、次のようなものである。
図30において、例えば、第1アーム部材202Aが吊下げ部材201に設けた第1水平支持軸207Aを中心として回動されると、第1アーム部材202Aと一体をなす第1交差傘歯車208Aが同方向に回動するため、これと噛合する第1傘歯車216Aが対応する方向へ回動される。この第1傘歯車216Aの回転により、第1クランク板217Aが一体に回転し、その回転力が第1クランク板217Aに回転自在に支持されている固定軸受220からロッド218を介して支持軸受221に伝達され、更に、支持軸受221の回動により第2クランク板217Bと第2傘歯車216Bが第1傘歯車216Aの回転方向と反対方向に回転される。
The operation of the crank
In FIG. 30, for example, when the
これにより、第2傘歯車216Bと噛合する第2交差傘歯車208Bが第1交差傘歯車208Aと反対方向に回転される。その結果、第2交差傘歯車208Bが基部に固定されている第2アーム部材202Bが第1アーム部材202Aと反対方向に回動される。
As a result, the second
また、第1ワイヤ203Aと第2ワイヤ203Bの出し入れ量(長さ)を変えることにより、第1支持アーム204Aの垂直下方から第2支持アーム204Bの垂直下方までの間の領域内において、吊下げ部材201を左右方向及び斜め上方若しくは斜め下向の任意の位置まで移動することができる。即ち、一対のワイヤ203A,203Bの出し入れ量を制御することにより、吊下げ部材201を任意の位置まで移動させることができる。この場合、第1ワイヤ203Aと第2ワイヤ203Bの出し入れ量(長さ)の長さ調節は、第1ドラム210Aと第2ドラム120Bの動作を制御するコントローラのマイクロコンピュータ等に予め所定の計算値を記憶させておくことにより、容易に行うことができる。
Further, by changing the in / out amount (length) of the
そして、吊下げ部材201が任意の位置にある状態において、スライダ224の位置を変化させて一対のクランクロッド部205A,205Bの互いの連接部の長さを変えることにより、一対のアーム部材202A,202Bの傾き角度を任意の角度に調節することができる。これにより、吊下げ部材201の位置を変えることなく、その位置において、吊下げ部材201の傾斜角度を自由に変更することが可能となる。
Then, in a state where the hanging
このようにして、第1ドラム210A及び第2ドラム210Bの回動動作(回動方向及び回動角度)を制御して第1及び第2のワイヤ203A,203Bの出し入れ量(長さ)をコントロールし、スライダ224の位置をコントロールすることにより、2次元平面において、吊下げ部材201の平面位置とその姿勢(傾き)を自由に設定することが可能となる。
従って、この動力伝達角度変更機構(クランク・ロッドスライド機構)200を、例えば、高層ビル300における窓ガラスの清掃作業装置に適用することにより、作業用ゴンドラを比較的簡単な構成によって支持することができる窓拭き作業装置に適用することができる。
In this way, the rotation operation (rotation direction and rotation angle) of the
Therefore, by applying this power transmission angle changing mechanism (crank / rod slide mechanism) 200 to, for example, a window glass cleaning work device in a high-
本発明の適用は、前述した実施例の橋梁の点検に限定されるものではなく、その他にも、船での荷降ろしや荷揚げ作業、倉庫での搬入や搬出作業、高層ビルの外壁塗装、外壁清掃その他各種の装置に適用することができる。 The application of the present invention is not limited to the inspection of the bridge in the above-described embodiment, and in addition, unloading and unloading work on a ship, loading and unloading work in a warehouse, painting the outer wall of a high-rise building, and outer wall. It can be applied to cleaning and various other devices.
以上説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、均等の範囲内で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。 As described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the range of equality, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. It will be easily understood by those skilled in the art.
1…クランク・スロッテドレバー機構(動力伝達角度変更機構)、 2,22,52,201…吊下げ部材、 3A〜3D,23A〜23D,53A〜53D,202A,202B…アーム部材、 4A,4B,24A,24B,54A,54B…連結部材、 5A,5B…スロッテドレバー部、 6…スロッテドレバー連結部、 8A,8B,32A,32B,68A,68B…回動軸、 9,29A,29B,61A,61B…軸ピン、 11A,11B,33A,33B,69A,69B,217A,217B…クランク板(クランク)、 12A,12B…枢軸、 13A,13B…副スライダ、 14A,14B…スロッテドレバー、 15A,15B…長穴、 16A,16B,28A,28B,57A,57B,77…支持軸、 17A,17B…ギア、 18…主スライダ、 19,39,75,223…ガイドレール、 21,200…クランク・ロッドスライド機構(動力伝達角度変更機構)、 25A,25B,66A,66B,205A,205B…クランクロッド部、 26…ロッドスライド支持部、 28A,28B,57A,57B,77,207A,207B,215A,215B,225…支持軸、 31A,31B,31C,31D,208A,208B,216A,216B…傘歯車(動力伝達機構)、 35,70,218…ロッド、 36,71,220…固定軸受、 37,72,221…支持軸受、 38,73,222…摺動軸受、 36a,37a,38a…スライダ支持回転軸、 40,76,224…スライダ、 41…クランク・ロッドスライド機構(動力伝達角度変更機構)、 42…上機構部、 43…下機構部、 45A,45B,45C,45D,203A,203B…ワイヤ(線条体)、 55A,55B…上傘歯車(動力伝達機構)、 56A,56B…上プーリ、 58A,58B…上交差傘歯車(動力伝達機構)、 62A,62B…下プーリ、 63A,63B…下傘歯車(動力伝達機構)、 65…ロッドスライド支持部、 67A,67B…下交差傘歯車(動力伝達機構)、 78A,78B…ベルト、 81…ベース板、 83…橋梁点検装置(物体)、 84…支柱、 86…点検部、 90…姿勢安定化装置、 161〜164,172〜174,182〜184…リンク、 162a,163a…ギア、 170,180,200…動力伝達角度変更機構、 172a,173a,182a,183a…溝付きプーリ、 204A,204B…支持アーム、 210A,210B…ドラム、 O1,O2…中心点、 OL1,OL2,OL3,OL4,OL5…中心線、 θ1、θ2…傾き角度、 α、α1、α2…傾斜角度 1 ... Crank slotted lever mechanism (power transmission angle changing mechanism), 2,22,52,201 ... Suspension member, 3A to 3D, 23A to 23D, 53A to 53D, 202A, 202B ... Arm member, 4A, 4B, 24A, 24B, 54A, 54B ... Connecting member, 5A, 5B ... Slotted lever part, 6 ... Slotted lever connecting part, 8A, 8B, 32A, 32B, 68A, 68B ... Rotating shaft, 9, 29A, 29B, 61A, 61B ... Shaft pin, 11A, 11B, 33A, 33B, 69A, 69B, 217A, 217B ... Crank plate (crank), 12A, 12B ... Axis, 13A, 13B ... Secondary slider, 14A, 14B ... Slotted lever, 15A, 15B … Long hole, 16A, 16B, 28A, 28B, 57A, 57B, 77… Support shaft, 17A, 17B… Gear, 18… Main slider, 19, 39, 75, 223… Guide rail, 21, 200… Crank rod Slide mechanism (power transmission angle changing mechanism), 25A, 25B, 66A, 66B, 205A, 205B ... Crank rod part, 26 ... Rod slide support part, 28A, 28B, 57A, 57B, 77, 207A, 207B, 215A, 215B , 225 ... Support shaft, 31A, 31B, 31C, 31D, 208A, 208B, 216A, 216B ... Bevel gear (power transmission mechanism), 35, 70, 218 ... Rod, 36, 71,220 ... Fixed bearing, 37, 72 , 221 ... Support bearing, 38, 73, 222 ... Sliding bearing, 36a, 37a, 38a ... Slider support rotation shaft, 40, 76, 224 ... Slider, 41 ... Crank rod slide mechanism (power transmission angle changing mechanism), 42 ... Upper mechanism part, 43 ... Lower mechanism part, 45A, 45B, 45C, 45D, 203A, 203B ... Wire (straight body), 55A, 55B ... Upper bearing gear (power transmission mechanism), 56A, 56B ... Upper pulley , 58A, 58B ... Upper cross bearing gear (power transmission mechanism), 62A, 62B ... Lower pulley, 63A, 63B ... Lower cap gear (power transmission mechanism), 65 ... Rod slide support, 67A, 67B ... Lower cross bearing gear (Power transmission mechanism), 78A, 78B ... Belt, 81 ... Base plate, 83 ... Bridge inspection device (object), 84 ... Support, 86 ... Inspection section, 90 ... Attitude stabilizer, 161-164, 172-174 182-184 ... Link, 162a, 163a ... Gear, 170, 180, 20 0 ... Power transmission angle changing mechanism, 172a, 173a, 182a, 183a ... Grooved pulley, 204A, 204B ... Support arm, 210A, 210B ... Drum, O 1 , O 2 ... Center point, OL 1 , OL 2 , OL 3 , OL 4 , OL 5 ... Center line, θ 1 , θ 2 ... Tilt angle, α, α 1 , α 2 ... Tilt angle
Claims (7)
前記吊下げ部材を中心として左右に位置し、垂直方向と直交する水平方向に延びる回動軸を中心として上下方向へ回動自在に取り付けられた一対の連結部材と、
前記一対の連結部材間を回動自在であってそれぞれの回動角は逆向きの回転であり、その回転角の比率を一定に保つように相互を連結する動力伝達角度変更機構と、を設けた
ことを特徴とする吊下げ物体の姿勢安定化装置。 The hanging member to which the object is attached and
A pair of connecting members that are located on the left and right sides of the hanging member and are rotatably attached in the vertical direction around a rotation axis that extends in the horizontal direction orthogonal to the vertical direction.
A power transmission angle changing mechanism that is rotatable between the pair of connecting members, each of which rotates in the opposite direction, and connects the two members so as to keep the ratio of the rotation angles constant is provided. A posture stabilizer for suspended objects.
前記吊下げ部材を吊り下げるための3本乃至5本の線条体と、
前記吊下げ部材を中心として左右に位置し、垂直方向と直交する水平方向に延びる回動軸を中心として上下方向へ回動自在に取り付けられた一対の連結部材と、
一端が前記線条体に連結され且つ他端が一方の前記連結部材に対して垂直方向へ延びる軸ピンに連結されて水平方向へ回動自在に支持された1本又は2本の第1アーム部材、及び、一端が前記線条体に連結され且つ他端が他方の前記連結部材に対して垂直方向へ延びる軸ピンに連結されて水平方向へ回動自在に支持された2本又は3本の第2アーム部材と、
前記一対の連結部材間を回動自在であってそれぞれの回動角は逆向きの回転であり、その回転角の比率を調節可能に連結する動力伝達角度変更機構と、を設けた
ことを特徴とする吊下げ物体の姿勢安定化装置。 The hanging member to which the object is attached and
Three to five striatum for suspending the suspending member, and
A pair of connecting members that are located on the left and right sides of the hanging member and are rotatably attached in the vertical direction around a rotation axis that extends in the horizontal direction orthogonal to the vertical direction.
One or two first arms that are rotatably supported in the horizontal direction, one end connected to the striatum and the other end connected to a shaft pin extending perpendicularly to one of the connecting members. Two or three members and one end connected to the striatum and the other end connected to a shaft pin extending perpendicularly to the other connecting member and rotatably supported in the horizontal direction. 2nd arm member and
It is characterized by providing a power transmission angle changing mechanism that is rotatable between the pair of connecting members, each of which rotates in the opposite direction, and that connects the ratio of the rotation angles in an adjustable manner. A posture stabilizer for suspended objects.
挿入され且つ他端の前記軸は前記一対の連結部材の中間部に設けたスライダに回動自在に嵌合された一対のスロッテドレバーとを備え、
前記一対のスロッテドレバーと前記一対のクランクとで一対のクランク・スロッテドレバー機構を構成し、
前記スライダに回動自在に取り付けられたスロッテドレバー連結部には、スライダに対してスロッテドレバーの軸回りに互いに逆方向に回転できるようにする運動拘束機構を有し、前記スライダを前記一対の連結部材の間の任意の位置に移動させる直動機構で駆動される
ことを特徴とする請求項2記載の吊下げ物体の姿勢安定化装置。 The power transmission angle changing mechanism includes a pair of cranks juxtaposed with the pair of connecting members attached so as to be rotatable in the vertical direction about the rotating shaft extending in the horizontal direction of the hanging member, and one end thereof. The slot has a shaft at the other end and the pivot of the crank is slidably inserted into the slot, and the shaft at the other end is rotatably fitted to a slider provided in the middle of the pair of connecting members. Equipped with a pair of slotted levers
The pair of crank slotted levers and the pair of cranks form a pair of crank slotted lever mechanisms.
The slotted lever connecting portion rotatably attached to the slider has a motion restraining mechanism that allows the slider to rotate in opposite directions around the axis of the slotted lever, and connects the slider to the pair. The posture stabilizing device for a suspended object according to claim 2, wherein the device is driven by a linear motion mechanism that moves the members to an arbitrary position.
前記一対の連結部材の間の任意の位置に移動可能であって支持軸を有するスライダと、前記一対のクランクの先端の枢軸と前記支持軸の3軸すべてを互いに摺動自在に連結するロッドと、前記スライダを前記一対の連結部材の間の任意の位置に移動させるための駆動系を有する
ことを特徴とする請求項2記載の吊下げ物体の姿勢安定化装置。 In the power transmission angle changing mechanism, a pair of cranks that rotate in response to the rotational movement of each connecting member from the rotation of the pair of connecting members that rotate in opposite directions around a rotation axis extending in the horizontal direction, mutually. It has a power transmission mechanism that changes the direction of rotation so that it rotates in the same direction.
A slider that can be moved to an arbitrary position between the pair of connecting members and has a support shaft, and a rod that slidably connects all three axes of the pivot axis at the tip of the pair of cranks and the support shaft. 2. The posture stabilizing device for a suspended object according to claim 2, further comprising a drive system for moving the slider to an arbitrary position between the pair of connecting members.
前記動力伝達角度変更機構を有する下機構部と、を備え、
前記上機構部と前記下機構部を上下方向に離反させて配置すると共に、当該上機構部と下機構部を動力伝達可能に連結した
ことを特徴とする請求項2記載の吊下げ物体の姿勢安定化装置。 An upper mechanism portion having the hanging member, the three to five striatum, the pair of connecting members, the one or two first arm members, and the two or three second arm members. When,
A lower mechanism portion having the power transmission angle changing mechanism is provided.
The posture of the suspended object according to claim 2, wherein the upper mechanism portion and the lower mechanism portion are arranged so as to be separated from each other in the vertical direction, and the upper mechanism portion and the lower mechanism portion are connected so as to be able to transmit power. Stabilizer.
、前記水平方向に延びる回動軸に取り付けられる傘歯車を用いた
ことを特徴とする請求項2記載の吊下げ物体の姿勢安定化装置。 A rotation extending in the horizontal direction as a power transmission mechanism that converts the rotation of the pair of connecting members so that the pair of cranks that rotate in response to the rotational movement of each connecting member change their rotation directions to the same direction. The posture stabilizing device for a suspended object according to claim 2, wherein a bevel gear attached to a moving shaft is used.
前記吊下げ部材を吊り下げるための2本の線条体と、
前記吊下げ部材を中心として左右に位置し、一端が1本の前記線条体に連結され且つ他端が水平方向へ延びる軸ピンに連結されて垂直方向へ回動自在に支持された第1アーム部材、及び、一端が残り1本の前記線条体に連結され且つ他端が水平方向へ延びる軸ピンに連結されて垂直方向へ回動自在に支持された第2アーム部材と、
前記第1アーム部材及び第2アーム部材間を、回動自在であってそれぞれの回動角は逆向きの回転であり、その回転角の比率を調節可能に連結する動力伝達角度変更機構と、を設けた
ことを特徴とする吊下げ物体の姿勢安定化装置。 The hanging member to which the object is attached and
Two striatum for suspending the suspending member and
A first unit located on the left and right sides of the suspension member, one end connected to the one striatum and the other end connected to a shaft pin extending in the horizontal direction and rotatably supported in the vertical direction. An arm member and a second arm member having one end connected to the remaining one striatum and the other end connected to a shaft pin extending in the horizontal direction and rotatably supported in the vertical direction.
A power transmission angle changing mechanism that is rotatable between the first arm member and the second arm member and whose rotation angles are opposite to each other and that can adjustably connect the ratio of the rotation angles . A posture stabilizer for suspended objects, which is characterized by being provided with.
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