JPH0523992A - 配電線作業用マニピユレータ - Google Patents

配電線作業用マニピユレータ

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JPH0523992A
JPH0523992A JP3178523A JP17852391A JPH0523992A JP H0523992 A JPH0523992 A JP H0523992A JP 3178523 A JP3178523 A JP 3178523A JP 17852391 A JP17852391 A JP 17852391A JP H0523992 A JPH0523992 A JP H0523992A
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manipulator
arm
power transmission
working arm
springs
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JP3178523A
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Tomohiro Murai
友廣 村井
Yukio Kano
幸男 加納
Kozo Kishimoto
公蔵 岸本
Shoji Yokoi
昭二 横井
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NGK Insulators Ltd
Chubu Electric Power Co Inc
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NGK Insulators Ltd
Chubu Electric Power Co Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0084Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
    • B25J9/0087Dual arms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高所で作業を行なう配電用マニピュレータに
おいて、マニピュレータのブームに作用する風圧や作業
時の反動又は他の施設物との接触時の衝撃を吸収緩和
し、安全に作業が行い得るマニピュレータの提供を目的
とする。 【構成】 本願発明は、作業アームを前部と後部に分割
し、分割されたその端部をフランジを重ねたコイルばね
で弾性的挾持して連結するとともに、同じく分割した動
力伝達軸を軸方向に移動可能な継ぎピンを備えた自在継
手により連結し、又他の動力伝達軸を巻き方向の異なる
コイルばねで構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は配電線作業用マニピュ
レータに係り、とくに、マニピュレータに作用する外力
あるいは反力からマニピュレータを保護するための改良
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、架空配電線の工事では、マニピュ
レータを使用している。このマニピュレータは高所作業
車に搭載したブーム上に、制御装置やオペレータを収容
するためのキャビンと、左右一対のマニピュレータ等が
配置されていて、オペレータが高所でマニピュレータを
操作して作業を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記のように配電線工
事は高所で前記マニピュレータを操作して行なうので、
ブームやマニピュレータは風圧を受けたり、マニピュレ
ータの動作の反動によって揺れ易く、不安定である。
【0004】このため、マニピュレータが施設物を把持
している時や工具の操作中に揺れる3反力が作用してマ
ニピュレータに衝撃が加わる。また、工事現場では、他
のマニピュレータや工事機械を使用して作業を並行する
ので、これらの共同作業中に相互の不揃いな動作によっ
てマニピュレータが外力衝撃を受けることがある。
【0005】さらに、配電線は作業スペースが狭いた
め、マニピュレータのアームが電線や他の機材と接触す
ることがある。以上により、マニピュレータやオペレー
タに不慮の損傷や事故を招く惧れがあった。
【0006】この発明は、前記のようにマニピュレータ
に加わる衝撃を吸収あるいは緩和して安全に作業できる
配電線作業用マニピュレータの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明は、作業アームあるいは動力伝達軸に複
数のばねを並列に介装する手段をとり、あわせて、作業
アームを前部と後部とに分割し、その端部のフランジを
重ねたコイルばねの間に挾持することにより、前記作業
アームの前部と後部とを連結するとともに同じく分割し
た動力伝達軸を軸方向に移動可能な継ぎピンを備えた自
在継手により連結して作業アーム内に備える請求項2の
手段と、動力伝達軸を、巻き方向の異なるコイルばねを
もって構成する請求項3の手段とを提供する。
【0008】
【作用】作業アームに接触等による外力が作用すると、
ばねが弾性的に変形してマニピュレータへの衝撃を吸収
あるいは緩和する。
【0009】請求項2の手段により、前項の作用とあわ
せて、作業アームの前部と後部のフランジが、重ねたコ
イルばね間で、それぞれ遊動して曲げモーメントを軽減
するとともに動力伝達軸が作業アームの変位に追従して
動力の負荷や機構部への負担荷重の増大を防止する。
【0010】また、請求項3の手段により、請求項1及
び請求項2の作用とあわせてコイルばねが巻き方向の反
力によりねじり変形が抑制され、トルク伝達が円滑にな
る。
【0011】
【実施例】以下に、この発明を具体化した実施例を図面
にもとづいて詳細に説明する。図1に示すように高所作
業車(図示せず)に搭載したブーム1に制御装置やオペ
レータを収容するためのキャビン2と、左右一対のマニ
ピュレータ3a及び3bが設置されている。
【0012】作業はこのマニピュレータ3a,3bの先
に、適宜に、ハンドや工具を取付けて行われる。次に、
一方のマニピュレータ3aの構成を述べるが、他方のマ
ニピュレータ3bについては構成が同一であるため、同
一の番号を付して説明を省略する。
【0013】マニピュレータ3aは、図2に示すよう
に、前記キャビン2側から、前方に向かって作業アーム
としての第一アーム4、第二アーム5及び工具用動力の
モータを装着した第三アーム6が、それぞれ直交方向に
回転する一対の支軸K1 とK2 ,K3 とK4 及びK5
6 を有する関節部Z1 ,Z2 及びZ3 によって順次に
連結され、前記第一アーム4が関節部Z1 を介して前記
キャビン2の前面に設けた基台7上に支持されている。
【0014】第一実施例では、例えば、前記第二アーム
5を以下のように構成する。筒形の第二アーム5は、図
3及び図4に示すように、前部アーム5aと後部アーム
5bとに分割している。前記両アーム5a,5b内に
は、それぞれ隔壁11あるいは12を設け、前部動力伝
達軸13と後部動力伝達軸14とが、前記両隔壁11,
12を貫通して軸支されている。
【0015】なお、前記両動力伝達軸13,14は、油
圧装置(図示せず)により駆動されて回動する。さら
に、両動力伝達軸13,14は、端部にブロック継手1
6,16を取付け、この両継手間が周知の自在継手15
を構成して両動力伝達軸13,14間を変位自在に連結
している。さらに、前記自在継手15は、中間部で前部
ロッド17と後部ロッド18とに分割して一方の前部ロ
ッド18は先端部をクレビスに形成してその両耳18
a,18a部に前記長孔17aと貫通させた継ぎピン1
9を嵌着して両ロッド17,18間を連結している。
【0016】さらに、前記前部アーム5aの端部には外
向きにフランジ21を突設し、かつ、後部アーム5bの
端部には内向きにフランジ22を突設してこの両フラン
ジ21,22を嵌合させ、それぞれ周縁を突き合わせ状
に配列するとともに座金23を介装して重ねたコイルば
ね24,24の間に挾持して、ボルト25を締め付ける
ことにより両アーム5a,5bがコイルばね24,24
の弾発下に遊動可能に連結される。
【0017】前記ボルト25は、前部アーム5aのフラ
ンジ21に設けた透孔21aを貫通して後部アーム5b
に設けた透孔21aを貫通して後部アーム5bの前記隔
壁12にねじ込み固定される。
【0018】以上のように構成した実施例の作用を述べ
る。このマニピュレータは第二アーム5において前部ア
ーム5aと後部アーム5bとがその両フランジ21,2
2を重ねたコイルばね24,24間に挾持して連結され
ているので、作業アームが機材と接触して外力を受けて
も、あるいは施設物の把持状態や工具による作業中にマ
ニピュレータが揺れて反力が作業アームに作用しても前
記コイルばね24,24がその衝撃を弾力的に吸収ある
いは緩和して、第一、第二及び第三の各アーム4,5,
6がそれぞれ受ける曲げモーメントを軽減する。
【0019】一方、第二アーム5内の前記両動力伝達軸
13,14は、自在継手15によって変位自在に連結さ
れるとともに前記前部ロッド17と、後部ロッド18間
の継ぎピン19が長孔17a内を移動して前記自在継手
15を自在に伸縮させるので、図6に示すように、第二
アーム5の変位に追従して、両動力伝達軸13,14に
は外力が作用せず、したがって、動力の負荷の増大マニ
ピュレータの機構部への負荷荷重の増大を誘発しない。
【0020】次に、第二実施例を述べる。この実施例で
は、例えば前記第三アーム6に装着する工具ユニットの
動力伝達軸として発明を具体化する。
【0021】第三アーム6は、図7及び図8に示すよう
に、工具用動力のモータ(図示せず)を装着したもの
で、モータの動力軸31は円筒形のモータケース32内
にロールベアリング33とシール34とを介して軸支さ
れている。
【0022】前記動力軸31は端部を六角あるいは十二
角のソケット31aに形成している。前記モータケース
32の端部外側にはボルト35を立設し、このボルトに
円筒状の止め具36を嵌装するとともにボルトの頭部3
5aとの間に介装したばね37により前記止め具36を
モータケース32に押圧している。
【0023】第9図及び第10図は工具ユニット40を
示す。工具ユニット40は、L形の基板41の直交する
二面に、それぞれ円筒形のホルダ42及び43をボルト
44により締め付けて固定するとともに両ホルダ42,
43に動力伝達軸45及び46をロールベアリング47
を介して軸支している。
【0024】なお、前記ホルダ42には、前記ボルト3
5が通過可能な切り通し42aを端部から設けるととも
に同じく前記止め具36が嵌入可能な貫通孔42bを切
り通し42aの終端に設けている。
【0025】一方の動力伝達軸45は、一端が前記ソケ
ット31aに嵌着可能な角ドライブ45aを備え、他端
に傘歯車48を装着して他方の動力伝達軸46に装着し
た傘歯車49を介して動力を直交方向に伝達するように
設けている。
【0026】前記動力伝達軸46の他端は、鍔46aを
設けて二条のコイルばね50及び51を固設している。
前記コイルばね50,51は巻き方向を左右異にしてあ
り、一方の小径のコイルばね51は大径のコイルばね5
0の内側に同心状に嵌装している。
【0027】両コイルばね50,51の他端は、同じく
鍔52aを設けた角ドライブ52に固設している。前記
により、モータの出力は、両動力伝達軸45,46及び
動力伝達軸としての両コイルばね50,51を介して角
ドライブ52に伝達され、この角ドライブに装着した回
転工具が駆動される。
【0028】53は前記両傘歯車48,49の保護カバ
ーである。54は角ドライブ52に装着した工具として
のソケットであって、適宜に他の工具と取替え可能であ
るが、例えば前記角ドライブ52に代えて他の専用工具
を設けてユニット化してもよい。
【0029】工具ユニット40を前記第三アーム6に装
着する手順は、先ず、図11に二点鎖線によって示すよ
うに、前記止め具36をばね力に抗して手前方向へ引き
出して保持し、次に、工具ユニト40のホルダ42を第
三アーム6のモータケース32に外側から嵌め込むとと
もに、前記止め具36を放してその端部を前記ホルダ4
2の貫通孔42bにばね37の弾発力を使用して嵌入さ
れる。
【0030】前記により動力伝達軸45の角ドライブ4
5aがモータの動力軸31のソケット31aに嵌合して
動力伝達が可能となり、かつ、工具ユニット40が前記
止め具36にロックされて第三アーム6に固定される。
【0031】以上のように構成した実施例の作用を述べ
る。この実施例では、前記両コイルばね50,51を工
具ユニット40の動力伝達手段としている。
【0032】前記において、コイルばね50,51は、
それぞれ巻き方向を異にしたものを並列して組合わせて
いるので回転工具へのトルク伝達に要する剛性を持たせ
ることができ、両コイルばね50,51は、それぞれ巻
き方向の異なる他方の反力によってねじり変形が抑止さ
れてトルク伝達が円滑になる。
【0033】また、工具ユニット40の先方部に接触に
よる外力がかかっても工具による作業中にマニピュレー
タが揺れて反力が作用しても前記両コイルばね50,5
1がその衝撃を吸収あるいは緩和して、前記各アーム
4,5,6が受ける曲げモーメントを軽減して前例と同
様に作用する。
【0034】なお、前記では、コイルばね50,51を
異径にして同心状に並列した例を示したが、同径のコイ
ルばねを並列させて実施してもよい。
【0035】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
は、作業アームに複数のばねを並列に介装しているの
で、作業中にマニピュレータが他の機材に接触したり、
施設物の把持状態で揺れるようなことがあっても不慮の
障害を招かないのでマニピュレータによる配電線工事の
安全性や作業性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかるマニピュレータの概要を示す
斜視図。
【図2】 同じくマニピュレータの動作を示す概要図。
【図3】 第1実施例における要部断面図。
【図4】 図3の部分拡大図。
【図5】 同じく図3の部分拡大図。
【図6】 図3にかかる動作の説明図。
【図7】 第二実施例にかかる要部断面図。
【図8】 図7の右側面図。
【図9】 第二実施例を示す縦断面図。
【図10】 図9の底面図。
【図11】 工具ユニットの連結状態を示す要部断面
図。
【符号の説明】
3a,3b マニピュレータ、4,5,6 作業アーム
としての第一、第二及び第三アーム、13,14,4
5,46 動力伝達軸、15 自在継手、19継ぎピ
ン、21,22 フランジ、24 コイルばね、40
工具ユニット、50,51 動力伝達軸としてのコイル
ばね。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B66F 11/04 H02G 1/02 N 7161−5G (72)発明者 岸本 公蔵 愛知県名古屋市千種区徳川山町2丁目4番 22号 (72)発明者 横井 昭二 愛知県名古屋市天白区表山3丁目150番地

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業アームあるいは動力伝達軸に複数の
    ばねを並列に介装したことを特徴とする配電線作業用マ
    ニピュレータ。
  2. 【請求項2】 作業アームを前部と後部とに分割し、そ
    の端部のフランジ(21),(22)を重ねたコイルば
    ね(24),(24)間に挾持して前記作業アームの前
    部と後部とを連結するとともに同じく前部と後部とを分
    割した電力伝達軸(13),(14)を、軸方向に移動
    可能な継ぎピン(19)を備えた自在継手により連結し
    て前記作業アーム内に設けた請求項1記載の配電線作業
    用マニピュレータ。
  3. 【請求項3】 巻き方向が異なるコイルばね(50),
    (51)を動力伝達軸とした請求項1記載の配電線作業
    用マニピュレータ。
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