JPH0631983U - マニピュレータアームの先端部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉グリッパを支持する部分において電気絶
縁性を確保することができるようなマニピュレータアー
ムの先端部構造を得る。 【構成】 マニピュレータアームのアーム本体部材３ｅ
の先端に電気絶縁材料製の回転アーム部材１１を取り付
け、この回転アーム部材１１の先端に開閉グリッパ２０
を取り付けてマニピュレータアームの先端部を構成して
おり、アーム本体部材３ｅに取り付けられた開閉駆動用
シリンダ３５によりロッド部材３０を介して開閉グリッ
パ２０を開閉作動させるようになっている。なお、ロッ
ド部材３０は回転アーム部材１１内に回転軸線に沿って
形成された貫通孔１２内に配設され、このロッド部材３
０の少なくとも一部が電気絶縁材料から作られている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は先端に開閉グリッパを有したマニピュレータアームの構造に関し、特 に、この先端部における開閉グリッパを取り付ける部分の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

マニピュレータアームは、例えば、高所作業車のブーム先端等に配設され、オ ペレータによってその作動制御がなされる。この場合、オペレータはマニピュレ ータアームの作動制御を行うだけであり、実際の作業はオペレータに代わってマ ニピュレータアームに行わせることができるため、オペレータが直接作業を行う のが危険な作業、例えば、高圧電線の張り替え作業、修理点検作業等に従来から 用いられている。なお、このような作業を行わせるためにマニピュレータアーム の先端には開閉グリッパが取り付けられ、この開閉グリッパにより電線の把持等 が行われる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようにマニピュレータアームの先端の開閉グリッパにより電線を把持して 上記のような作業を行うのであるが、このとき、開閉グリッパが把持する電線が 通電された状態であるとき、すなわち活線であるときには、マニピュレータアー ムを介して電流が高所作業車側に流れ、オペレータが感電するおそれがあるとい う問題がある。特に、マニピュレータアームの作動が電動モータを用いて行われ るような場合には、電動モータ駆動用の電気配線が必要であり、マニピュレータ アーム本体を絶縁するのが難しいため、このような問題が生じ易い。

【０００４】 本考案はこのような問題に鑑みたもので、開閉グリッパを支持する部分におい て電気絶縁性を確保することができ、開閉グリッパにより活線を把持して作業す るような場合でも安全に作業を行うことができるようなマニピュレータアームの 先端部構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】

このような目的達成のため、本考案においては、マニピュレータアームのアー ム本体部材の先端に電気絶縁材料製の回転アーム部材を取り付け、この回転アー ム部材の先端に開閉グリッパを取り付けてマニピュレータアームの先端部を構成 しており、アーム本体部材に取り付けられた開閉駆動用シリンダによりロッド部 材を介して開閉グリッパを開閉作動させるようになっている。なお、ロッド部材 は回転アーム部材内に回転軸線に沿って形成された貫通孔内に配設され、このロ ッド部材の少なくとも一部が電気絶縁材料から作られている。

【０００６】 このような先端部構造においては、開閉グリッパとアーム本体部材とは回転ア ーム部材およびロッド部材のみを介して繋がっており、両部材は電気絶縁材料か ら作られているため、開閉グリッパが活線を把持したような場合でも、この活線 からアーム本体部材に電流が流れることがない。このため、この先端部構造を有 したマニピュレータアームを用いれば安全に活線作業等を行うことができる。な お、回転アーム部材はアーム本体部材に対して回転自在であり、この回転により 開閉グリッパの向きを調整できるので、開閉グリッパによる対象物（例えば電線 ）の把持が行い易い。

【０００７】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好ましい実施例について説明する。 本考案に係る先端部構造を有したマニピュレータアーム１を図１に示している 。マニピュレータアーム１は、高所作業車の作業台（図示せず）の前部等に取り 付けられるベース２と、このベース２に取り付けられた４本のアーム本体部材３ ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを有し、最も先端側の第４アーム本体部材３ｄの先端に 本考案に係る先端部構造１０が設けられている。

【０００８】 このマニピュレータアーム１において、最も基端側に位置する第１アーム本体 部材３ａはベース２に水平旋回自在に取り付けられ、第２アーム本体部材３ｂは 第１アーム本体部材３ａに軸４ａを中心に揺動自在に取り付けられ、第３アーム 本体部材３ｃは第２アーム本体部材３ｂに軸４ｂを中心に揺動自在に取り付けら れ、第４アーム本体部材３ｄは第３アーム本体部材３ｃに軸４ｃを中心に揺動自 在に取り付けられている。このため、これら各アーム部材３ａ〜３ｄの旋回およ び揺動制御を行うことにより、先端部構造１０を構成する部分を三次元運動させ ることができる。

【０００９】 この先端部構造１０は、第４アーム本体部材３ｄの先端に固設されこの第４ア ーム本体部材３ｄの一部を構成するボックス部材３ｅに取り付けられ、図２に示 すように、回転アーム部材１１と開閉グリッパ２０とを有して構成される。 回転アーム部材１１は電気絶縁性を有した材料（例えば、セラミック、ＦＲＰ 等）から作られ、その両端部に基端側フランジ１１ａおよび先端側フランジ１１ ｂを有する。基端側フランジ１１ａは連結フランジ１３に結合され、連結フラン ジ１３はローラーベアリング１４を介してボックス部材３ｅ（第４アーム本体部 材３ｄ）に回転自在に取り付けられている。このため、回転アーム部材１１はボ ックス部材３ｅに対して回転自在となっている。

【００１０】 連結フランジ１３の中心部には回転アーム部材１１の回転軸に沿って延びる円 筒シャフト１５が結合されており、この円筒シャフト１５はボックス部材３ｅ内 に延びる。円筒シャフト１５にはウォームホイール１６が取り付けられており、 ボックス部材３ｅ内に配設された電気モータ１７（図１参照）により駆動される ウォーム（図示せず）がウォームホイール１６と噛合している。このため、電気 モータ１７により円筒シャフト１５を介して回転アーム部材１１を回転駆動する ことができる。

【００１１】 回転アーム部材１１の先端側フランジ１１ｂには開閉グリッパ２０が取り付け られる。開閉グリッパ２０は、先端側フランジ１１ｂに固定されたベース部材２ １と、このベース部材２１にピン２５ａを介して回動自在に連結された左右一対 の外側リンク２２と、ベース部材２１にピン２５ｄを介して回動自在に連結され た左右一対の内側リンク２４と、外側リンク２２および内側リンク２４にそれぞ れピン２５ｂ，２５ｃを介して回動自在に連結された左右一対のグリッパ片２３ とから構成される。なお、各グリッパ片２３には互いに対向して把持部２３ａが 形成されている。この構成から分かるように、ベース部材１１、内側リンク２４ ，外側リンク２２およびグリッパ片２３により左右一対の平行リンク機構が形成 されており、このため、ベース部材１１が固定された状態で、両グリッパ片２３ は互いに近づき、遠ざかる方向に平行移動可能である。

【００１２】 一方、回転アーム部材１１内にその回転軸に沿って貫通孔１２が形成されてお り、この貫通孔１２を通るとともにベース部材１１を貫通してロッド部材３０が 配設されている。ロッド部材３０の先端には連結部材３１が取り付けられ、この 連結部材３１にピン２５ｅを介して内側リンク２４の内端が連結されている。ロ ッド部材３０は先端側に位置しＦＲＰのような電気絶縁性を有する材料から作ら れた先端ロッド３２と、先端ロッド３２より細く円筒シャフト１５の内部空間を 通って第４アーム本体部材３ｄの方に延びた基端ロッド３３とから構成される。 基端ロッド３３の基端側端部は、第４アーム本体部材３ｄ内に取り付けられた 開閉駆動油圧シリンダ３５のピストン３６に接続されており、このシリンダ３５ のシリンダチューブ３７内に供給される作動油圧によりピストン３６が左右に移 動されると、基端ロッド３３すなわちロッド部材３０が一緒に左右に移動される ようになっている。

【００１３】 このため、開閉駆動油圧シリンダ３５によりロッド部材３０を図２において右 側（矢印Ａ方向）に引っ張ると、連結部材３１に連結された内側リンク２４の内 端が右側に引っ張られ、平行リンク機構を介して左右のグリッパ片２３が互いに 近づく方向（矢印Ｂ方向）に平行移動される。これにより、左右一対のグリッパ 片２３により対象物（例えば、電線）を把持することができる。このように対象 物を把持するときに、電気モータ１７により回転アーム部材１１を回転させれば グリッパ片２３の向きを調整することができるので、対象物の把持操作制御が行 い易い。

【００１４】 ここで、開閉グリッパ２０と第４アーム本体部材３ｄとは回転アーム部材１１ とロッド部材３０のみを介して繋がるだけであり、回転アーム部材１１は電気絶 縁材料から作られ、ロッド部材３０を構成する先端ロッド３２も電気絶縁材料か ら作られている。このため、開閉グリッパ２０と第４アーム本体部材３ｄとは互 いに電気絶縁されており、開閉グリッパ２０により活線を把持した場合でも、こ の活線から第４アーム本体部３ｄの方に（すなわち、このマニピュレータアーム １が取り付けられる高所作業車の方に）電流が流れることがなく、安全な作業を 行うことができる。

【００１５】 なお、回転アーム部材１１の貫通孔１２には２個のシールリング４０が配設さ れており、両シールリング４０の間において貫通孔１２の内周面と先端ロッド３ ２の外周面とに囲まれた空間を密封している。これにより、この部分において貫 通孔１２の内周面と先端ロッド３２の外周面とにゴミ、水分等が付着して電気絶 縁性が低下するのを防止している。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、マニピュレータアームのアーム本体部 材の先端に電気絶縁材料製の回転アーム部材を取り付けるとともにこの回転アー ム部材の先端に開閉グリッパを取り付けて、アーム本体部材に取り付けられた開 閉駆動用シリンダによりロッド部材を介して開閉グリッパを開閉作動させるよう になっており、ロッド部材は回転アーム部材内に回転軸線に沿って形成された貫 通孔内に配設され、このロッド部材の少なくとも一部が電気絶縁材料から作られ ている。このように、開閉グリッパとアーム本体部材とは回転アーム部材および ロッド部材のみを介して繋がり、上記のように両部材は電気絶縁材料から作られ ているため、開閉グリッパが活線を把持したような場合でも、この活線からアー ム本体部材に電流が流れることがなく、本考案に係る先端部構造を有したマニピ ュレータアームを用いれば安全に活線作業等を行うことができる。 なお、本考案の先端部構造によれば、回転アーム部材はアーム本体部材に対し て回転自在であり、この回転により開閉グリッパの向きを調整できるので、開閉 グリッパによる対象物（例えば電線）の把持が行い易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る先端部構造を有したマニピュレー
タアームを示す斜視図である。

【図２】この先端部構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ マニピュレータアーム ３ａ〜３ｄ アーム本体部材 １１ 回転アーム部材 １５ 円筒シャフト ２０ 開閉グリッパ ２３ グリッパ片 ３０ ロッド部材 ３５ 開閉駆動油圧シリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニピュレータアームのアーム本体部材
   の先端に回転自在に取り付けられた電気絶縁材料製の回
   転アーム部材と、この回転アーム部材の先端に取り付け
   られた開閉グリッパと、この開閉グリッパに開閉駆動力
   を伝達するためのロッド部材と、前記アーム本体部材に
   取り付けられ前記ロッド部材を介して前記開閉グリッパ
   に開閉駆動力を伝達して前記開閉グリッパを開閉作動さ
   せる開閉駆動用シリンダとからなり、 前記ロッド部材が前記回転アーム部材内に回転軸線に沿
   って形成された貫通孔内に配設され、前記ロッド部材の
   少なくとも一部が電気絶縁材料から作られていることを
   特徴とするマニピュレータアームの先端部構造。