JPH07267575A - ワイヤ駆動による物体移動制御装置 - Google Patents

ワイヤ駆動による物体移動制御装置

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JPH07267575A
JPH07267575A JP9684494A JP9684494A JPH07267575A JP H07267575 A JPH07267575 A JP H07267575A JP 9684494 A JP9684494 A JP 9684494A JP 9684494 A JP9684494 A JP 9684494A JP H07267575 A JPH07267575 A JP H07267575A
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Sei Mitsuoka
聖 光岡
Sadao Kawamura
貞夫 川村
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
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Abstract

(57)【要約】 【目的】装置全体を小型化できると共に、制御対象物の
近傍に被処理物等を進退させるのに邪魔となるワイヤを
存在させないこと。 【構成】制御対象物13と、固定配置したワイヤ引出引
取装置14の複数組と、各ワイヤ引出引取装置14から
延びて制御対象物13に張架したワイヤ5とを備え、ワ
イヤ5の引出引取量を変化させることにより制御対象物
13を移動制御する装置であり、ワイヤ5と制御対象物
13との複数の連結箇所16を、制御対象物13の一方
側と他方側とに分散させ、この一方側と他方側との間の
領域A内に、各連結箇所16から直線状に延びるワイヤ
5の部分を位置させたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御対象物に複数本の
ワイヤを張架し、該ワイヤの引出引取量を変化させるこ
とにより制御対象物を移動制御するワイヤ駆動による物
体移動制御装置の改良に関するものである。ワイヤ駆動
による物体移動制御装置は、ロボツト用ハンドル等の移
動制御装置等に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ワイヤ駆動による物体移動制御装
置1としては、図11(A)に示すように、アングル材
等の棒材2a,2a…で枠組みしたフレーム2と、フレ
ーム2の内側空間Sに配置した制御対象物3と、フレー
ム2に固定配置したサーボモータ等からなるワイヤ引出
引取装置4の七組と、制御対象3から放射状に延びて各
ワイヤ引出引取装置4に張架したワイヤ5の七本とを備
え、適宜のワイヤ5の引出引取量を変化させることによ
り制御対象物3を移動制御するものがある。該装置1を
ロボツトに用いるときには、制御対象物3にロボツト用
ハンドル(図示省略)が取り付けられる。
【0003】該装置1は、同図(B)に示すように、6
自由度であり、X軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向と、各
軸の回転方向とに移動できるものである。自由度の度数
Fとワイヤ5の本数Nとの関係は、一般に、N=F+1
である。なお、図示は省略したが、自由度が6未満の場
合であつても、従来のワイヤ駆動による物体移動制御装
置は、制御対象3から必要な本数のワイヤを各ワイヤ引
出引取装置4に放射状に張架したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置1は、制御
対象物3から七本のワイヤ5を放射状に張架したもので
あるため、ワイヤ張架に大きな内側空間Sが必要とな
り、装置全体が大型化する問題があつた。自由度が6未
満の場合であつても、制御対象物3から複数本のワイヤ
5を放射状に張架したものであるため、ワイヤ張架に大
きな内側空間Sが必要となり、装置全体が大型化する問
題がある。
【0005】更に、従来の装置1は、制御対象物3にロ
ボツト用ハンドル(図示省略)を取り付け、フレーム2
の外側から制御対象物3の近傍に被処理物を進退させて
ロボツト用ハンドルで処理するとき、フレーム2の内側
空間Sに張架したワイヤ5が邪魔となるため、被処理物
を進退させる通路の位置や被処理物の大きさに制限が加
わる問題を生じる。
【0006】本発明は、上記問題を解決するために、装
置全体を小型化できると共に、制御対象物の近傍に被処
理物等を進退させるのに邪魔となるワイヤが存在しない
ワイヤ駆動による物体移動制御装置の提供を目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引取装置の
複数組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該制御対象
物に張架したワイヤとを備え、ワイヤの引出引取量を変
化させることにより該制御対象物を移動制御するワイヤ
駆動による物体移動制御装置において、前記ワイヤと前
記制御対象物との複数の連結箇所を、前記制御対象物の
一方側と他方側とに分散させ、この一方側と他方側との
間の領域内に、各連結箇所から直線状に延びるワイヤの
部分を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動による物
体移動制御装置である。
【0008】請求項2記載の本発明は、制御対象物と、
固定配置したワイヤ引出引取装置の四組と、各ワイヤ引
出引取装置から延びて該制御対象物に張架した四本のワ
イヤとを備え、ワイヤの引出引取量を変化させることに
より該制御対象物を移動制御するワイヤ駆動による物体
移動制御装置において、前記四本のワイヤと前記制御対
象物との四箇所の連結箇所を同一平面に位置させ、該四
箇所の連結箇所で囲まれた四角形領域内に、各連結箇所
から直線状に延びるワイヤの部分を位置させたことを特
徴とするワイヤ駆動による物体移動制御装置である。
【0009】請求項3記載の本発明は、制御対象物と、
固定配置したワイヤ引出引取装置の三組と、各ワイヤ引
出引取装置から延びて該制御対象物に張架した三本のワ
イヤとを備え、ワイヤの引出引取量を変化させることに
より該制御対象物を移動制御するワイヤ駆動による物体
移動制御装置において、前記三本のワイヤと前記物体と
の三箇所の連結箇所で囲まれた三角形領域内に、各連結
箇所から直線状に延びるワイヤの部分を位置させたこと
を特徴とするワイヤ駆動による物体移動制御装置であ
る。
【0010】請求項4記載の本発明は、制御対象物と、
固定配置したワイヤ引出引取装置の三組と、各ワイヤ引
出引取装置から延びて該制御対象物に張架した三本のワ
イヤとを備え、ワイヤの引出引取量を変化させることに
より該制御対象物を移動制御するワイヤ駆動による物体
移動制御装置において、前記三本のワイヤと前記物体と
の三箇所の連結箇所の内の二箇所を通る仮想直線と、該
仮想直線と平行で他の連結箇所を通る仮想直線との間の
領域内に、各連結箇所から直線状に延びるワイヤの部分
を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動による物体移
動制御装置である。
【0011】請求項5記載の本発明は、制御対象物と、
固定配置したワイヤ引出引取装置の二組と、各ワイヤ引
出引取装置から延びて該制御対象物に張架した二本のワ
イヤとを備え、二本のワイヤの引出引取量を変化させる
ことにより該制御対象物を移動制御するワイヤ駆動によ
る物体移動制御装置において、前記二本のワイヤと前記
物体との二箇所の連結箇所より内側の領域内に、各連結
箇所から直線状に延びるワイヤの部分を位置させたこと
を特徴とするワイヤ駆動による物体移動制御装置であ
る。
【0012】請求項6記載の本発明は、前記ワイヤ引出
引取装置は、ワイヤの引出引取を停止する直前から停止
するまでの間、ワイヤに大きな張力を負荷させてワイヤ
剛性を増大させるものである請求項1,2,3,4又は
5記載のワイヤ駆動による物体移動制御装置である。
【0013】請求項7記載の本発明は、前記制御対象物
は、前記ワイヤが張架される領域より外側に、ロボツト
用ハンドルを取り付けた請求項1,2,3,4,5又は
6記載のワイヤ駆動による物体移動制御装置である。
【0014】
【作用】請求項1記載の本発明にあつては、制御対象物
から直線状に延びるワイヤの部分は、制御対象物の一方
側と他方側との間の領域内に張架される。この領域の外
側には、ワイヤを張架しない空間を制御対象物に接して
確保することができる。
【0015】請求項2記載の本発明にあつては、制御対
象物から直線状に延びるワイヤの部分は、制御対象物の
連結箇所で囲まれた四角形領域内に、張架される。この
四角形領域の外側には、ワイヤを張架しない空間を制御
対象物に接して確保することができる。
【0016】請求項3記載の本発明にあつては、制御対
象物から直線状に延びるワイヤの部分は、制御対象物の
連結箇所で囲まれた三角形領域内に、張架される。この
三角形領域の外側には、ワイヤを張架しない空間を制御
対象物に接して確保することができる。
【0017】請求項4記載の本発明にあつては、制御対
象物から直線状に延びるワイヤの部分は、制御対象物の
連結箇所を通る平行線の間の領域内に、張架される。こ
の領域の外側には、ワイヤを張架しない空間を制御対象
物に接して確保することができる。
【0018】請求項5記載の本発明にあつては、制御対
象物から直線状に延びるワイヤの部分は、制御対象物の
連結箇所より内側の領域内に、張架される。この領域の
外側には、ワイヤを張架しない空間を制御対象物に接し
て確保することができる。
【0019】請求項6記載の本発明にあつては、ワイヤ
の引出引取を停止するとき、ワイヤ剛性が増大するの
で、制御対象物の停止時の振動を非常に小さくできる。
【0020】請求項7記載の本発明にあつては、制御対
象物に取り付けたロボツト用ハンドルに接してワイヤを
張架しない空間を確保することができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明に係るワイヤ駆動による物体移
動制御装置(以下、「本発明装置」という)を図面に示
す実施例に基づいて説明する。
【0022】(第1実施例)図1は本発明装置の第1実
施例を示すものであり、(A)は全体を示す斜視図、
(B)は座標軸を示す立体図である。本実施例は、6自
由度であり、X軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向と、各軸
の回転方向とに移動できるものである点で前記従来装置
1(図9参照)と同一である。本実施例の本発明装置1
1の特徴は、制御対象物13の一方側(上方側)に形成
した四角板13aの四隅にワイヤ5の練結箇所16,1
6,…を設けると共に、制御対象物13の他方側(下方
側)に形成した棒端部13bの三箇所にワイヤ5の連結
箇所16,16,16を設け、この四角板13aと棒端
部13bとの間の領域A内に、各運結箇所16から延び
るワイヤ5の直線状部分を位置させたことである。
【0023】該制御対象物13は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、四角板13aと、四角
板13aの図心位置から垂直に延設した棒状部13cと
からなる。制御対象物13は、固定基盤17の貫通孔1
7aに棒状部13cを貫通させてあり、貫通孔17aに
接触することなく移動するようになつている。制御対象
物13は、棒端部13bにロボツト用ハンドル19を取
り付け、前記領域A外にロボツト用ハンドル19が位置
するようにしてある。なお、制御対象物13は、図示省
略したが、全体を適宜長さの柱状等の形状に成形するこ
ともある。
【0024】前記制御対象物13の各連結箇所16に連
結したワイヤ5は、ガイド18まで直線状に張架され、
ガイド18で方向変換してワイヤ引出引取装置14に連
結してある。ワイヤ5は、鋼線等からなる可撓性のある
単線又は撚線が用いられる。ガイド18は、固定基盤1
7に回転自在に軸支された軸部18aを有する支持具1
8bと、支持具18bに回転自在に軸支された案内コロ
18cとを備えている。ガイド18は、制御対象物13
の連結箇所16が移動しても、各連結箇所16と案内コ
ロ18cとの間でワイヤ5を常に直線状に張架して、ワ
イヤ5を円滑に方向変換するようになつている。なお、
ガイド18は、図示省略したが、固定基盤17に固定し
たリング等を用い、ワイヤ5を方向変換できるようにす
ることも可能である。更に、ワイヤ5は、ガイド18を
省略してワイヤ引出引取装置14へ直接に連結して、連
結箇所16とワイヤ引出引取装置14との間で直線状に
張架することも可能である。
【0025】前記ワイヤ引出引取装置14は、固定基盤
17に固定したサーボモータ14aと、サーボモータ1
4aの出力軸14bに固着した巻出取プーリ14cとか
らなり、巻出取プーリ14cにワイヤ5を巻き付けるよ
うにしてある。ワイヤ引出引取装置14は、巻出取プー
リ14cをサーボモータ14aで適宜角度だけ正逆回転
させることにより、巻出取プーリ14cに巻き付いたワ
イヤ5を適宜長さだけ引き出し又は引き取るようになつ
ている。
【0026】前記ワイヤ引出引取装置14は、ワイヤ5
の引き出し又は引き取りを停止する直前から停止するま
での間、ワイヤ5に大きな張力を負荷させてワイヤ剛性
を増大させ、制御対象物13の停止時に生じる振動を抑
制することもある。これは、ワイヤ5が静的に非線形ば
ねの特性を有するため、大きな張力を負荷させることに
よりをワイヤ剛性を増大させることができるからであ
る。なお、本発明装置11は、7個あるワイヤ引出引取
装置14の内、任意のワイヤ引出引取装置14につい
て、ワイヤ5に対して常に大きな張力を負荷させるよう
にしておくこともある。
【0027】前記ワイヤ引出引取装置14は、領域A内
に配置されているが、領域A外に配置することも可能で
ある。このときワイヤ引出引取装置14は、前記ロボツ
ト用ハンドル19の近傍に被処理物を進退させるのに邪
魔とならない領域A外に配置するればよい。ワイヤ引出
引取装置14の配置する場所によつては、ワイヤ5を複
数個のガイド18で方向変換してワイヤ引出引取装置1
4に連結するようにすることもある。
【0028】上述のように構成された本実施例の本発明
装置11は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物13及びロボット用ハンドル19をX
軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向と各軸の回転方向とに移
動できる。本発明装置11は、制御対象物13の四角板
13aと棒端部13bとの間の領域A内に、ワイヤ5,
5,…の直線部を張架してあるため、上下高さ寸法をコ
ンパクトに構成することができる。更に、本発明装置1
1は、ロボツト用ハンドル19の近傍へ被処理物を進退
させるのに邪魔となるワイヤがないため、被処理物を進
退させる通路の位置や被処理物の大きさに制限を加えな
いようにできる。
【0029】(第2実施例)図2は本発明装置の第2実
施例を示すものであり、(A)は全体を示す斜視図、
(B)は座標軸を示す立体図である。本実施例は、5自
由度であり、X軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向と、X軸
及びY軸の回転方向とに移動できるものである。本実施
例の本発明装置21の特徴は、制御対象物23の一方側
(上方側)に形成した円板23aの仮想正三角形23d
の頂点にワイヤ5の連結箇所16,16,16を設ける
と共に、制御対象物23の他方側(下方側)に形成した
円板23bの仮想正三角形23dの頂点にワイヤ5の連
結箇所16,16,16を設け、両円板23a,23b
の間の領域A内に、各連結箇所16から延びるワイヤ5
の直線状部分を位置させたことである。
【0030】該制御対象物23は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、両円板23a,23b
の中心どうしを棒状部23cで連結したものである。前
記各連結箇所16を決定するための仮想正三角形23
d,23dは、平行で且つ棒状部23に沿って投影され
た位置となるようにしてある。制御対象物23は、固定
基盤17の貫通孔17aに棒状部23cを貫通させてあ
り、貫通孔17aに接触することなく移動するようにな
つている。制御対象物23は、下方の円板23bにロボ
ツト用ハンドル19を取り付け、前記領域A外にロボツ
ト用ハンドル19が位置するようにしてある。なお、制
御対象物23は、図示省略したが、全体を適宜長さの横
断面正三角形の中空柱状に成形することもある。
【0031】前記制御対象物23の各連結箇所16に連
結したワイヤ5は、ガイド18まで直線状に張架され、
ガイド18で方向変換してワイヤ引出引取装置14に連
結してある。ワイヤ5,ガイド18及びワイヤ引出引取
装置14の内容は、前記第1実施例と実質的に同一であ
るため、説明を省略する。
【0032】上述のように構成された本実施例の本発明
装置21は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物23及びロボット用ハンドル19をX
軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向とX軸及びY軸の回転方
向とに移動できる。本実施例の本発明装置21は、制御
対象物23の上下の円板23a,23bの間の領域A内
に、ワイヤ5,5,…の直線部を張架してあるため、上
下高さ寸法をコンパクトに構成することができる。更
に、本発明装置21は、ロボツト用ハンドル19の近傍
へ被処理物を進退させるのに邪魔となるワイヤがないた
め、被処理物を進退させる通路の位置や被処理物の大き
さに制限を加えないようにできる。
【0033】(第3実施例)図3は本発明装置の第3実
施例を示すものであり、(A)は全体を示す斜視図、
(B)は座標軸を示す立体図である。本実施例は、4自
由度であり、X軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向と、X軸
の回転方向とに移動できるものである。本実施例の本発
明装置31の特徴は、制御対象物33の一方側(上方
側)に形成した四角形板33aの中央両端にワイヤ5の
連結箇所16,16を設けると共に、制御対象物33の
他方側(下方側)に形成した棒端部33bに連結箇所1
6を設け、四角形板33aと棒端部33bの間の領域A
内に、各連結箇所16から直線状に延びるワイヤ5の部
分を位置させたことである。
【0034】該制御対象物33は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、四角板33aと、四角
板33aから延設した棒状部33cとからなる。制御対
象物33は、下方の連結箇所16から四角形板33aに
下ろした垂線が、上方の両連結箇所16,16を結ぶ仮
想直線と直交するようになつている。制御対象物33
は、固定基盤17の貫通孔17aに棒状部33cを貫通
させてあり、貫通孔17aに接触することなく移動する
ようになつている。制御対象物33は、棒端部33b又
は四角板33aにロボツト用ハンドル19を取り付け、
前記領域A外にロボツト用ハンドル19が位置するよう
にしてある。
【0035】前記制御対象物33の各連結箇所16に連
結したワイヤ5は、ガイド18まで直線状に張架され、
ガイド18で方向変換してワイヤ引出引取装置14に連
結してある。ワイヤ5,ガイド18及びワイヤ引出引取
装置14の内容は、前記第1実施例と実質的に同一であ
るため、説明を省略する。
【0036】上述のように構成された本実施例の本発明
装置31は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物33及びロボット用ハンドル19をX
軸,Y軸及びZ軸に沿う軸方向とX軸の回転方向とに移
動できる。本実施例の本発明装置31は、制御対象物3
3の四角形板33aと棒端部33bとの間の領域A内
に、ワイヤ5,5,…の直線部を張架してあるため、上
下高さ寸法をコンパクトに構成することができる。更
に、本発明装置31は、棒端部33b又は四角板33a
に取り付けたロボツト用ハンドル19の近傍へ被処理物
を進退させるのに邪魔となるワイヤがないため、被処理
物を進退させる通路の位置や被処理物の大きさに制限を
加えることはない。
【0037】(第4実施例)図4は本発明装置の第4実
施例を示すものであり、(A)は全体を示す一部切欠い
た斜視図、(B)は座標軸を示す立体図である。本実施
例は、3自由度であり、Z軸に沿う軸方向と、X軸及び
Y軸の回転方向とに移動できるものである。本実施例の
本発明装置41の特徴は、制御対象物43の一方側(上
方側)に形成した三角形板43aの頂点部にワイヤ5の
連結箇所16,16,16を設けると共に、制御対象物
43の他方側(下方側)に形成した棒端部43bに連結
箇所16を設け、三角形板43aと棒端部43bの間の
領域A内に、各連結箇所16から直線状に延びるワイヤ
5の部分を位置させたことである。
【0038】該制御対象物43は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、三角板43aと、三角
板43aから延設した棒状部43cとからなる。制御対
象物43は、下方の連結箇所16から三角形板43aへ
下ろした垂線が、三角形板43aの図心を通るようにな
つている。制御対象物43は、固定基盤17の貰通孔1
7aに棒状部43cを貫通させてあり、貫通孔17aに
接触することなく移動するようになつている。制御対象
物43は、棒端部43b又は三角板43aにロボツト用
ハンドル19を取り付け、前記領域A外にロボツト用ハ
ンドル19が位置するようにしてある。
【0039】前記制御対象物43の各連結箇所16に連
結したワイヤ5は、ガイド18まで直線状に張架され、
ガイド18で方向変換してワイヤ引出引取装置14に連
結してある。ワイヤ5,ガイド18及びワイヤ引出引取
装置14の内容は、前記第1実施例と実質的に同一であ
るため、説明を省略する。
【0040】上述のように構成された本実施例の本発明
装置41は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物43及びロボット用ハンドル19をZ軸
に沿う軸方向とX軸及びY軸の回転方向とに移動でき
る。本実施例の本発明装置41は、制御対象物43の三
角形板43aと棒端部43bとの間の領域A内に、ワイ
ヤ5,5,…の直線部を張架してあるため、上下高さ寸
法をコンパクトに構成することができる。更に、本発明
装置41は、棒端部43b又は三角板43aに取り付け
たロボツト用ハンドル19の近傍へ被処理物を進退させ
るのに邪魔となるワイヤがないため、被処理物を進退さ
せる通路の位置や被処理物の大きさに制限を加えること
はない。
【0041】(第5実施例)図5は本発明装置の第5実
施例を示すものであり、(A)は主要部を示す一部切欠
いた平面図、(B)は座標軸を示す平面図、(C)は全
体を示す正面図である。本実施例は、3自由度であり、
X軸及びY軸に沿う軸方向と、Z軸の回転方向とに移動
できるものである。本実施例の本発明装置51の特徴
は、制御対象物53の四隅部に四箇所の連結箇所16,
16,…を設け、四箇所の連結箇所16,16,…で囲
まれた四角形領域B内に、各連結箇所16から延びるワ
イヤ5の直線状部分を位置させ、このワイヤ5,5…の
直線状に延びる部分を同一平面に位置させたことであ
る。
【0042】該制御対象物53は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、平板部53aと、平板
部53aの四隅裏面に設けた脚53b,53b…と、各
脚53bの下端に設けた球面コロ53cとを備えてい
る。脚53bは、ワイヤ5の連結箇所16が形成されて
いる。制御対象物53は、固定基盤57の平坦な上面5
7aに載置され、球面コロ53c,53c…で自在に移
動できるようになつている。制御対象物53は、平板部
53aにロボツト用ハンドル19(同図(C)参照)を
取り付けてある。
【0043】上記固定基盤57は、前記四角形領域B内
に、四組のワイヤ引出引取装置14を配置してある。制
御対象物53の各連結箇所16に連結したワイヤ5は、
対応するワイヤ引出引取装置14の巻出取プーリ14c
に巻き付けられるようにしてあり、連結箇所16とワイ
ヤ引出引取装置14との間で直線状に張架される。ワイ
ヤ5及びワイヤ引出引取装置14の内容は、前記第1実
施例と実質的に同一であるため、説明を省略する。
【0044】なお、図示は省略したが、固定基盤57の
四角形領域B内に四個のガイド(図1に示す第1実施例
のガイド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16
から対応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5
を、ガイドで方向変換して四角形領域B外へ導き、四角
形領域B外に配置した対応するワイヤ引出引取装置14
に連結するようにしてもよい。更に、前記制御対象物5
3を垂直に立てた状態に配置して、四本のワイヤ5,
5,…を同一鉛直面内に位置させることにより、前記球
面コロ53cを省略して、四本のワイヤ5,5,…の張
力のみで制御対象物53を宙吊り状態にして、移動制御
するようにしてもよい。
【0045】上述のように構成された本実施例の本発明
装置51は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物53及びロボット用ハンドル19をX軸
及びY軸に沿う軸方向とZ軸の回転方向とに移動でき
る。本実施例の本発明装置51は、制御対象物53の四
角形領域B内に、ワイヤ5,5,…の直線部を張架して
あるため、全体をコンパクトに構成することができる。
【0046】(第6実施例)図6は本発明装置の第6実
施例を示すものであり、(A)は主要部を示す一部切欠
いた平面図、(B)は座標軸を示す平面図、(C)は全
体を示す正面図である。本実施例は、2自由度であり、
X軸及びY軸に沿う軸方向に移動できるものである。本
実施例の本発明装置61の特徴は、制御対象物63の三
隅部に三箇所の連結箇所16,16,16を設け、三箇
所の連結箇所16,16,16で囲まれた三角形領域C
内に、各連結箇所16から延びるワイヤ5の直線状部分
を位置させ、このワイヤ5,5,5の直線状に延びる部
分を同一平面に位置させたことである。
【0047】該制御対象物63は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、平板部63aと、平板
部63aの三隅裏面に設けた脚63b,63b,63b
と、各脚63bの下端に設けた球面コロ63cとを備え
ている。脚63bは、ワイヤ5の連結箇所16が形成さ
れている。制御対象物63は、固定基盤57の平坦な上
面57aに載置され、球面コロ63c,63c,63c
で自在に移動できるようになつている。制御対象物63
は、平板部63aにロボツト用ハンドル19(同図
(C)参照)を取り付けてある。
【0048】上記固定基盤57は、三組のワイヤ引出引
取装置14を配置してある。制御対象物63の各連結箇
所16に連結したワイヤ5は、対応するワイヤ引出引取
装置14の巻出取プーリ14cに巻き付けられるように
してあり、連結箇所16とワイヤ引出引取装置14との
間で直線状に張架される。ワイヤ5及びワイヤ引出引取
装置14の内容は、前記第1実施例と実質的に同一であ
るため、説明を省略する。
【0049】なお、図示は省略したが、固定基盤57の
三角形領域C内に三個のガイド(図1に示す第1実施例
のガイド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16
から対応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5
を、ガイドで方向変換して三角形領域C外へ導き、三角
形領域C外に配置した対応するワイヤ引出引取装置14
に連結するようにしてもよい。更に、前記制御対象物6
3を垂直に立てた状態に配置して、三本のワイヤ5,
5,5を同一鉛直面内に位置させることにより、前記球
面コロ63cを省略して、三本のワイヤ5,5,5の張
力のみで制御対象物63を宙吊り状態にして、移動制御
するようにしてもよい。
【0050】上述のように構成された本実施例の本発明
装置61は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物63及びロボット用ハンドル19をX軸
及びY軸に沿う軸方向に移動できる。本実施例の本発明
装置61は、制御対象物63の三角形領域C内に、ワイ
ヤ5,5,5の直線部を張架してあるため、全体をコン
パクトに構成することができる。
【0051】(第7実施例)図7は本発明装置の第7実
施例を示すものであり、(A)は主要部を示す一部切欠
いた平面図、(B)は全体を示す正面図である。本実施
例は、2自由度であり、X軸に沿う軸方向と、Z軸の回
転方向とに移動できるものである。本実施例の本発明装
置71の特徴は、制御対象物73に三箇所の連結箇所1
6,16,16を設け、二箇所の連結箇所16,16を
通る仮想直線dと、該仮想直線dと平行で他の連結箇所
16を通る仮想直線eとの間の領域F内に、各連結箇所
16から延びるワイヤ5の直線状部分を位置させ、この
ワイヤ5,5,5の直線状に延びる部分を同一平面に位
置させたことである。
【0052】該制御対象物73は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、平板部73aと、平板
部73aの仮想二等辺三角形の頂点等の適所に設けた脚
73b,73b,73bと、各脚73bの下端に設けた
球面コロ73cとを備えている。脚73bは、ワイヤ5
の連結箇所16が形成されている。制御対象物73は、
固定基盤57の平坦な上面57aに載置され、球面コロ
73c,73c,73cで自在に移動できるようになつ
ている。制御対象物73は、平板部73aにロボツト用
ハンドル19(同図(B)参照)を取り付けてある。
【0053】上記固定基盤57は、前記領域F内に、三
組のワイヤ引出引取装置14を配置してある。制御対象
物73の各連結箇所16に連結したワイヤ5は、対応す
るワイヤ引出引取装置14の巻出取プーリ14cに巻き
付けられるようにしてあり、連結箇所16とワイヤ引出
引取装置14との間で直線状に張架される。ワイヤ5及
びワイヤ引出引取装置14の内容は、前記第1実施例と
実質的に同一であるため、説明を省略する。
【0054】なお、図示は省略したが、固定基盤57の
領域F内に三個のガイド(図1に示す第1実施例のガイ
ド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16から対
応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5を、ガイ
ドで方向変換して領域F外へ導き、領域F外に配置した
対応するワイヤ引出引取装置14に連結するようにして
もよい。更に、前記制御対象物73を垂直に立てた状態
に配置して、三本のワイヤ5,5,5を同一鉛直面内に
位置させることにより、前記球面コロ73cを省略し
て、三本のワイヤ5,5,5の張力のみで制御対象物7
3を宙吊り状態にして、移動制御するようにしてもよ
い。
【0055】上述のように構成された本実施例の本発明
装置71は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物73及びロボット用ハンドル19をX軸
に沿う軸方向及びZ軸の回転方向とに移動できる。本実
施例の本発明装置71は、制御対象物73の領域F内
に、ワイヤ5,5,5の直線部を張架してあるため、全
体をコンパクトに構成することができる。
【0056】(第8実施例)図8は本発明装置の第8実
施例を示すものであり、(A)は主要部を示す一部切欠
いた平面図、(B)は全体を示す正面図である。本実施
例は、1自由度であり、X軸に沿う軸方向に移動できる
ものである。本実施例の本発明装置81の特徴は、制御
対象物83に二箇所の連結箇所16,16を設け、各連
結箇所16を通る仮想直線gと仮想直線hとの間の領域
K内に、各連結箇所16から延びるワイヤ5の直線状部
分を位置させたことである。
【0057】該制御対象物83は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、平板部83aと、平板
部83aの両外側寄りに設けた脚83b,83bと、各
脚83bの下端に設けた球面コロ83cとを備えてい
る。各脚83bは、ワイヤ5の連結箇所16が形成され
ている。制御対象物83は、固定基盤57の平坦な上面
57aに載置され、球面コロ83c,83cで自在に移
動できるようになつている。制御対象物83は、平板部
83aにロボツト用ハンドル19(同図(B)参照)を
取り付けてある。
【0058】上記固定基盤57は、前記領域K内に、二
組のワイヤ引出引取装置14を配置してある。制御対象
物83の各連結箇所16に連結したワイヤ5は、対応す
るワイヤ引出引取装置14の巻出取プーリ14cに巻き
付けられるようにしてあり、連結箇所16とワイヤ引出
引取装置14との間で直線状に張架される。ワイヤ5及
びワイヤ引出引取装置14の内容は、前記第1実施例と
実質的に同一であるため、説明を省略する。
【0059】なお、図示は省略したが、固定基盤57の
領域K内に二個のガイド(図1に示す第1実施例のガイ
ド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16から対
応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5を、ガイ
ドで方向変換して領域K外へ導き、領域K外に配置した
対応するワイヤ引出引取装置14に連結するようにして
もよい。更に、前記制御対象物83を垂直に立てた状態
に配置して、二本のワイヤ5,5を同一鉛直面内に位置
させることにより、前記球面コロ83cを省略して、三
本のワイヤ5,5の張力のみで制御対象物83を宙吊り
状態にして、移動制御するようにしてもよい。
【0060】上述のように構成された本実施例の本発明
装置81は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物83及びロボット用ハンドル19をX軸
に沿う軸方向に移動できる。本実施例の本発明装置81
は、制御対象物83の領域F内に、ワイヤ5,5の直線
部を張架してあるため、全体をコンパクトに構成するこ
とができる。
【0061】(第9実施例)図9は本発明装置の第9実
施例を示すものであり、(A)は平面図、(B)は座標
軸を示す平面図、(C)は全体を示す正面図である。本
実施例は、3自由度であり、X軸及びY軸に沿う軸方向
と、Z軸の回転方向とに移動できるものである。本実施
例の本発明装置91の特徴は、棒状の制御対象物93に
二箇所の連結箇所16,16を設け、制御対象物93の
中心軸mと直交して各連結箇所16を通る仮想直線nと
仮想直線pとの間の領域Q内に、各連結箇所16から延
びるワイヤ5の直線状部分を位置させ、このワイヤ5,
5…の直線状に延びる部分を同一平面に位置させたこと
である。
【0062】該制御対象物93は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、棒状部93aと、棒状
部93aの裏面に適宜間隔を設けて突設した脚93b,
93bと、各脚93bの下端に設けた球面コロ93cと
を備えている。脚93bは、ワイヤ5の連結箇所16が
形成されている。制御対象物93は、固定基盤97の平
坦な上面97aに載置され、球面コロ93c,93cで
自在に移動できるようになつている。制御対象物93
は、棒状部93aの一端にロボツト用ハンドル19を取
り付けてある。
【0063】上記固定基盤97は、前記領域Q内に、四
組のワイヤ引出引取装置14を配置してある。制御対象
物93の各連結箇所16に連結したワイヤ5は、対応す
るワイヤ引出引取装置14の巻出取プーリ14cに巻き
付けられるようにしてあり、連結箇所16とワイヤ引出
引取装置14との間で直線状に張架される。ワイヤ5及
びワイヤ引出引取装置14の内容は、前記第1実施例と
実質的に同一であるため、説明を省略する。
【0064】なお、図示は省略したが、固定基盤97の
領域Q内に四個のガイド(図1に示す第1実施例のガイ
ド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16から対
応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5を、ガイ
ドで方向変換して領域Q外へ導き、領域Q外に配置した
対応するワイヤ引出引取装置14に連結するようにして
もよい。更に、前記制御対象物93を垂直に立てた状態
に配置して、四本のワイヤ5,5,…を同一鉛直面内に
位置させることにより、前記球面コロ93cを省略し
て、四本のワイヤ5,5,…の張力のみで制御対象物9
3を宙吊り状態にして、移動制御するようにしてもよ
い。
【0065】上述のように構成された本実施例の本発明
装置91は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ5
の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物93及びロボット用ハンドル19をX軸
及びY軸に沿う軸方向とZ軸の回転方向とに移動でき
る。本実施例の本発明装置91は、制御対象物93の領
域Q内に、ワイヤ5,5,…の直線部を張架してあるた
め、全体をコンパクトに構成することができる。
【0066】(第10実施例)図10は本発明装置の第
10実施例を示すものであり、(A)は平面図、(B)
は座標軸を示す平面図、(C)は全体を示す正面図であ
る。本実施例は、2自由度であり、X軸及びY軸に沿う
軸方向に移動できるものである。本実施例の本発明装置
101の特徴は、棒状の制御対象物93に二箇所の連結
箇所16,16を設け、制御対象物93の中心軸mと直
交して各連結箇所16を通る仮想直線nと仮想直線pと
の間の領域Q内に、各連結箇所16から延びるワイヤ5
の直線状部分を位置させ、このワイヤ5,5,5の直線
状に延びる部分を同一平面に位置させたことである。
【0067】該制御対象物93は、繊維強化樹脂等の素
材から軽量で高剛性に成形され、棒状部93aと、棒状
部93aの裏面に適宜間隔を設けて突設した脚93b,
93bと、各脚93bの下端に設けた球面コロ93cと
を備えている。脚93bには、ワイヤ5の連結箇所16
が形成されている。制御対象物93は、固定基盤97の
平坦な上面97aに載置され、球面コロ93c,93c
で自在に移動できるようになつている。制御対象物93
は、棒状部93aの一端にロボツト用ハンドル19を取
り付けてある。
【0068】上記固定基盤97は、前記領域Q内に、三
組のワイヤ引出引取装置14を配置してある。制御対象
物93の各連結箇所16に連結したワイヤ5は、対応す
るワイヤ引出引取装置14の巻出取プーリ14cに巻き
付けられるようにしてあり、連結箇所16とワイヤ引出
引取装置14との間で直線状に張架される。ワイヤ5及
びワイヤ引出引取装置14の内容は、前記第1実施例と
実質的に同一であるため、説明を省略する。
【0069】なお、図示は省略したが、固定基盤97の
領域Q内に三個のガイド(図1に示す第1実施例のガイ
ド18と同等なもの)を配置し、各連結箇所16から対
応するガイドまで直線状に張架した各ワイヤ5を、ガイ
ドで方向変換して領域Q外へ導き、領域Q外に配置した
対応するワイヤ引出引取装置14に連結するようにして
もよい。更に、前記制御対象物93を垂直に立てた状態
に配置して、三本のワイヤ5,5,5を同一鉛直面内に
位置させることにより、前記球面コロ93cを省略し
て、三本のワイヤ5,5,5の張力のみで制御対象物9
3を宙吊り状態にして、移動制御するようにしてもよ
い。
【0070】上述のように構成された本実施例の本発明
装置101は、任意のワイヤ引出引取装置14でワイヤ
5の引き出し長さ又は引き取り長さを調節することによ
り、制御対象物93及びロボット用ハンドル19をX軸
及びY軸に沿う軸方向に移動できる。本実施例の本発明
装置101は、制御対象物93の領域Q内に、ワイヤ
5,5,5の直線部を張架してあるため、全体をコンパ
クトに構成することができる。
【0071】
【発明の効果】以上詳述の如く、本発明は、次の如き優
れた効果を有する。 請求項1記載の本発明は、制御対象物から直線状に延
びるワイヤの部分が、制御対象物の一方側と他方側との
間の領域内に張架されるため、全体をコンパクに構成す
ることができる。更に、本発明は、この領域の外側に、
ワイヤを張架しない空間を制御対象物に接して確保する
ことができるため、制御対象物の近傍へ被処理物を進退
させるのに邪魔となるワイヤがなくなり、被処理物を進
退させる通路の位置や被処理物の大きさに制限を加えな
いようにできる。
【0072】請求項2記載の本発明は、制御対象物か
ら直線状に延びるワイヤの部分が、制御対象物の連結箇
所で囲まれた四角形領域内に張架されるため、全体をコ
ンパクに構成することができる。更に、本発明は、この
四角形領域の外側に、ワイヤを張架しない空間を制御対
象物に接して確保することができるため、制御対象物の
近傍へ被処理物を進退させるのに邪魔となるワイヤがな
くなり、被処理物を進退させる通路の位置や被処理物の
大きさに制限を加えないようにできる。
【0073】請求項3記載の本発明は、制御対象物か
ら直線状に延びるワイヤの部分が、制御対象物の連結箇
所で囲まれた三角形領域内に張架されるため、全体をコ
ンパクに構成することができる。更に、本発明は、この
三角形領域の外側に、ワイヤを張架しない空間を制御対
象物に接して確保することができるため、制御対象物の
近傍へ被処理物を進退させるのに邪魔となるワイヤがな
くなり、被処理物を進退させる通路の位置や被処理物の
大きさに制限を加えないようにできる。
【0074】請求項4記載の本発明は、制御対象物か
ら直線状に延びるワイヤの部分が、制御対象物の連結箇
所を通る平行線の間の領域内に張架されため、全体をコ
ンパクに構成することができる。更に、本発明は、この
領域の外側に、ワイヤを張架しない空間を制御対象物に
接して確保することができるため、制御対象物の近傍へ
被処理物を進退させるのに邪魔となるワイヤがなくな
り、被処理物を進退させる通路の位置や被処理物の大き
さに制限を加えないようにできる。
【0075】請求項5記載の本発明は、制御対象物か
ら直線状に延びるワイヤの部分が、制御対象物の両連結
箇所より内側の領域内に張架されため、全体をコンパク
に構成することができる。更に、本発明は、この領域の
外側に、ワイヤを張架しない空間を制御対象物に接して
確保することができるため、制御対象物の近傍へ被処理
物を進退させるのに邪魔となるワイヤがなくなり、被処
理物を進退させる通路の位置や被処理物の大きさに制限
を加えないようにできる。
【0076】請求項6記載の本発明は、ワイヤの引出
引取を停止するとき、ワイヤ剛性が増大するので、制御
対象物の停止時の振動を非常に小さくでき、移動の加速
度を飛躍的に大きくすることができる。
【0077】請求項7記載の本発明は、制御対象物に
取り付けたロボツト用ハンドルに接してワイヤを張架し
ない空間を確保することができるため、ロボツト用ハン
ドルで処理される被処理物を進退させる通路の位置や被
処理物の大きさに制限を加えないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の第1実施例を示すものであり、
(A)は全体を示す斜視図、(B)は座標軸を示す立体
図である。
【図2】本発明装置の第2実施例を示すものであり、
(A)は全体を示す一部切欠いた斜視図、(B)は座標
軸を示す立体図である。
【図3】本発明装置の第3実施例を示すものであり、
(A)は全体を示す斜視図、(B)は座標軸を示す立体
図である。
【図4】本発明装置の第4実施例を示すものであり、
(A)は全体を示す一部切欠いた斜視図、(B)は座標
軸を示す立体図である。
【図5】本発明装置の第5実施例を示すものであり、
(A)は主要部を示す一部切欠いた平面図、(B)は座
標軸を示す平面図、(C)は全体を示す正面図である。
【図6】本発明装置の第6実施例を示すものであり、
(A)は主要部を示す一部切欠いた平面図、(B)は座
標軸を示す平面図、(C)は全体を示す正面図である。
【図7】本発明装置の第7実施例を示すものであり、
(A)は主要部を示す一部切欠いた平面図、(B)は全
体を示す正面図である。
【図8】本発明装置の第8実施例を示すものであり、
(A)は主要部を示す一部切欠いた平面図、(B)は全
体を示す正面図である。
【図9】本発明装置の第9実施例を示すものであり、
(A)は平面図、(B)は座標軸を示す平面図、(C)
は全体を示す正面図である。
【図10】本発明装置の第10実施例を示すものであ
り、(A)は平面図、(B)は座標軸を示す平面図、
(C)は全体を示す正面図である。
【図11】従来のワイヤ駆動による物体移動制御装置を
示すものであり、(A)は装置全体をスケルトンで示す
斜視図、(B)は座標軸を示す立体図である。
【符号の説明】
5…ワイヤ 13,23,33,43,53,63,73,83,9
3…制御対象物 14…ワイヤ引出引取装置 16…連結箇所 A,B,C,F,K,Q…領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 13/62 H

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引
    取装置の複数組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該
    制御対象物に張架したワイヤとを備え、ワイヤの引出引
    取量を変化させることにより該制御対象物を移動制御す
    るワイヤ駆動による物体移動制御装置において、前記ワ
    イヤと前記制御対象物との複数の連結箇所を、前記制御
    対象物の一方側と他方側とに分散させ、この一方側と他
    方側との間の領域内に、各連結箇所から直線状に延びる
    ワイヤの部分を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動
    による物体移動制御装置。
  2. 【請求項2】制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引
    取装置の四組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該制
    御対象物に張架した四本のワイヤとを備え、ワイヤの引
    出引取量を変化させることにより該制御対象物を移動制
    御するワイヤ駆動による物体移動制御装置において、前
    記四本のワイヤと前記制御対象物との四箇所の連結箇所
    を同一平面に位置させ、該四箇所の連結箇所で囲まれた
    四角形領域内に、各連結箇所から直線状に延びるワイヤ
    の部分を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動による
    物体移動制御装置。
  3. 【請求項3】制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引
    取装置の三組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該制
    御対象物に張架した三本のワイヤとを備え、ワイヤの引
    出引取量を変化させることにより該制御対象物を移動制
    御するワイヤ駆動による物体移動制御装置において、前
    記三本のワイヤと前記物体との三箇所の連結箇所で囲ま
    れた三角形領域内に、各連結箇所から直線状に延びるワ
    イヤの部分を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動に
    よる物体移動制御装置。
  4. 【請求項4】制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引
    取装置の三組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該制
    御対象物に張架した三本のワイヤとを備え、ワイヤの引
    出引取量を変化させることにより該制御対象物を移動制
    御するワイヤ駆動による物体移動制御装置において、前
    記三本のワイヤと前記物体との三箇所の連結箇所の内の
    二箇所を通る仮想直線と、該仮想直線と平行で他の連結
    箇所を通る仮想直線との間の領域内に、各連結箇所から
    直線状に延びるワイヤの部分を位置させたことを特徴と
    するワイヤ駆動による物体移動制御装置。
  5. 【請求項5】制御対象物と、固定配置したワイヤ引出引
    取装置の二組と、各ワイヤ引出引取装置から延びて該制
    御対象物に張架した二本のワイヤとを備え、二本のワイ
    ヤの引出引取量を変化させることにより該制御対象物を
    移動制御するワイヤ駆動による物体移動制御装置におい
    て、前記二本のワイヤと前記物体との二箇所の連結箇所
    より内側の領域内に、各連結箇所から直線状に延びるワ
    イヤの部分を位置させたことを特徴とするワイヤ駆動に
    よる物体移動制御装置。
  6. 【請求項6】前記ワイヤ引出引取装置は、ワイヤの引出
    引取を停止する直前から停止するまでの間、ワイヤに大
    きな張力を負荷させてワイヤ剛性を増大させるものであ
    る請求項1,2,3,4又は5記載のワイヤ駆動による
    物体移動制御装置。
  7. 【請求項7】前記制御対象物は、前記ワイヤが張架され
    る領域より外側に、ロボツト用ハンドルを取り付けた請
    求項1,2,3,4,5又は6記載のワイヤ駆動による
    物体移動制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650979B1 (en) * 1999-09-25 2003-11-18 Volkswagen Ag System for controlling motor vehicle components according to the “drive-by-wire” principle
CN106313065A (zh) * 2016-09-12 2017-01-11 哈尔滨工程大学 一种基于张拉整体结构的可移动机器人
US11104526B2 (en) 2018-03-14 2021-08-31 Honda Motor Co., Ltd. Moving device

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