JPH08155877A - Driving device for extension/contraction arm device - Google Patents

Driving device for extension/contraction arm device

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JPH08155877A
JPH08155877A JP32972094A JP32972094A JPH08155877A JP H08155877 A JPH08155877 A JP H08155877A JP 32972094 A JP32972094 A JP 32972094A JP 32972094 A JP32972094 A JP 32972094A JP H08155877 A JPH08155877 A JP H08155877A
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JP
Japan
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arm
wire
arms
extension
telescopic
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Application number
JP32972094A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Watanabe
好郎 渡辺
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a driving device for an extension/contraction arm device capable of carrying out specific work while avoiding danger by rotating arms in a contracted state as far as possible and not rotating arms of given length. CONSTITUTION: A device comprises an extension/contraction arm device 1 provided with at least three arms A1-A5 mutually superimposed slidably and arm extension/contraction means 2 for extending/contracting arms. Further, it includes wire 40 for extension by extending plural arms in turn, wire 50 for contracting by returning plural arms in turn to be contained, and a wire handing means 60 for winding/unwinding the wire 40 for extension and the wire 50 for contraction. A rotating driving means 3 is provided for rotating the arm extension/contraction means 2 and the extension contraction arm device on horizontal plane.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば工場において
成形品を取り出す作業や、ゲーム場で自動的にサイコロ
を収納する等の定形作業に用いて最適な伸縮アーム装置
の駆動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for an extendable arm device, which is optimal for use in a fixed work such as a work for taking out a molded product in a factory or automatically storing dice in a game place. .

【0002】[0002]

【従来の技術】産業用の簡易型ロボットの基本構造とし
ては、X−Y直交動作型ロボットや、垂直面での回転お
よび水平面での回転を行う回転動作型の関節ロボットが
採用されている。これらの簡易型ロボットは、構造が簡
単でしかも精度が出し易く強度保持も容易であるため
に、作業力と作業精度を必要とする作業に多用されてい
る。またこのような簡易型ロボットは、構造が簡単でコ
ストが安くできるので、工場での成形品等の取り出し作
業等の定形作業に用いられている。
2. Description of the Related Art As a basic structure of a simple industrial robot, an XY orthogonal motion type robot or a rotary motion type joint robot which rotates in a vertical plane and in a horizontal plane is adopted. Since these simple robots have a simple structure, can easily provide accuracy, and can easily maintain strength, they are often used for work requiring work force and work accuracy. Further, since such a simple robot has a simple structure and can be manufactured at a low cost, it is used for a fixed work such as a work for taking out a molded product in a factory.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従
来の簡易型ロボットは、次のような問題がある。従来の
ロボットのアームはこれ以上短縮できないある長さを有
し、アームが回転する際にはアームの回転動作用の空間
が必要である。つまりこのアームの動作空間を十分にと
らないと、アームが作業者に当たって危険である。従っ
て、産業用ロボットを製造工場の現場で使用する場合
や、あるいは大勢の作業者を必要とする作業環境で従来
のロボットのアームを旋回あるいは回転あるいは上下動
をする場合としてたとえばゲーム場においてこの種のア
ームを有するロボットを用いて自動的にサイコロの収納
を行うなどの作業を行う場合には、アームの動作に伴な
う危険が大きい。
However, these conventional simple robots have the following problems. The arm of the conventional robot has a certain length that cannot be shortened any more, and when the arm rotates, a space for the rotating operation of the arm is necessary. In other words, if the operating space of this arm is not enough, the arm hits the worker and is dangerous. Therefore, when an industrial robot is used in the field of a manufacturing factory, or when the arm of a conventional robot is swung, rotated, or moved up and down in a work environment requiring a large number of workers, for example, in a game field, this type of robot is used. When a robot having an arm is used to perform work such as automatically storing dice, there is a great risk associated with the operation of the arm.

【0004】本発明は上記課題を解消するためになされ
たものであり、定まった長さのアームを回転するのでは
なくアームをできる限り収縮した状態で回転することに
より、危険性を回避して所定の作業を行うことができる
伸縮アーム装置の駆動装置を提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and avoids the danger by rotating an arm of a fixed length instead of rotating an arm of a fixed length. It is an object of the present invention to provide a drive device for a telescopic arm device that can perform a predetermined work.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1に
記載の発明にあっては、重ね合されて相互にスライド可
能にかみ合された少なくとも3つのアームを備えた伸縮
アーム装置と、前記複数のアームを伸縮するためのアー
ム伸縮手段であって、前記複数のアームを順次繰り出し
て伸長するための伸長用のワイヤーと、前記複数のアー
ムを順次戻して収納するための収縮用のワイヤーと、前
記伸長用のワイヤーと前記収縮用のワイヤーの巻き取り
と巻き戻し操作をするためのワイヤー操作手段と、を備
える前記アーム伸縮手段と、前記アーム伸縮手段と前記
伸縮アーム装置を水平面内において回転させる回転駆動
手段と、を備える伸縮アーム装置の駆動装置により、達
成される。請求項2に記載の発明にあっては、好ましく
はさらに、前記アーム伸縮手段と前記伸縮アーム装置
を、垂直面内において回転させるための上下駆動手段を
備える。請求項3に記載の発明にあっては、好ましくは
前記ワイヤー操作手段は、回転軸と、前記回転軸に固定
されて前記収縮用のワイヤーの巻き取りと巻き戻し操作
を行うための第1のプーリと、前記回転軸に固定されて
前記伸長用のワイヤーの巻き取りと巻き戻し操作を行う
ための第2のプーリと、前記回転軸を正逆回転可能なア
クチュエータと、を備える。請求項4に記載の発明にあ
っては、好ましくは前記アームは、スライド板である。
上記目的は、請求項5に記載の重ね合されて相互にスラ
イド可能にかみ合された少なくとも3つのほぼ同じ板状
のアームを備えた伸縮アーム装置と、前記複数の板アー
ムを伸縮するためのアーム伸縮手段であって、前記複数
の板状のアームを順次繰り出して伸長するための伸長用
のワイヤーと、前記複数の板状のアームを順次戻して収
納するための収縮用のワイヤーと、前記伸長用のワイヤ
ーと前記収縮用のワイヤーの巻き取りと巻き戻し操作を
するためのワイヤー操作手段と、を備える前記アーム伸
縮手段と、前記アーム伸縮手段と前記伸縮アーム装置を
水平面内において回転させる回転駆動手段と、を備える
伸縮アーム装置の駆動装置により、達成される。
The above object is, in the invention described in claim 1, a telescopic arm device provided with at least three arms which are superposed on each other and are slidably engaged with each other. An arm expanding / contracting means for expanding / contracting the plurality of arms, an extension wire for sequentially feeding and extending the plurality of arms, and a contraction wire for returning the plurality of arms to be housed in order. In the horizontal plane, the arm extending / contracting means, and the arm extending / contracting means and the extending / contracting arm device, each including the extension wire and the wire operating means for winding and unwinding the contraction wire. This is achieved by a drive device for the telescopic arm device, which comprises a rotation drive means for rotating. In the invention according to claim 2, preferably further provided is a vertical drive means for rotating the arm extending / contracting means and the extendable / contractible arm device in a vertical plane. In the invention according to claim 3, preferably, the wire operating means is a rotating shaft and a first part fixed to the rotating shaft for performing winding and unwinding operations of the contracting wire. A pulley, a second pulley that is fixed to the rotation shaft and that winds and rewinds the extension wire, and an actuator that can rotate the rotation shaft in the forward and reverse directions are provided. In the invention according to claim 4, preferably, the arm is a slide plate.
The above-mentioned object is a telescopic arm device comprising at least three substantially identical plate-like arms that are superposed and slidably engaged with each other according to claim 5, and a telescopic arm device for expanding and contracting the plurality of plate arms. An arm expanding / contracting means, a wire for extension for successively feeding out and extending the plurality of plate-like arms, and a wire for contraction for sequentially returning and accommodating the plurality of plate-like arms, The arm extending / contracting means having a wire for extension and a wire operating means for winding and unwinding the wire for contraction, and a rotation for rotating the arm extending / contracting means and the expandable arm device in a horizontal plane. And a drive unit of the telescopic arm device.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば、請求項1に記載の発明で
は、伸縮アーム装置の少なくとも3つのアームが相互に
スライド可能にかみ合されていて、アーム伸縮手段によ
りこれらのアームがスライドされて所定の長さに伸ばす
ことができるとともに、逆に1つのアームに長さまで縮
めることができる。つまり、アーム伸縮手段の伸長用の
ワイヤーが、これらのアームを順次繰り出して伸長し、
逆にアーム伸縮手段の収縮用のワイヤーがアームを順次
戻して収納する。これらの伸長用のワイヤーと収縮用の
ワイヤーは、ワイヤー操作手段により巻き取りと巻き戻
し操作が行われる。しかも、アーム伸縮手段と伸縮アー
ム装置は、回転駆動手段により、水平面内において回転
することができる。これにより、アームをできる限り収
縮した状態で回転することにより、危険性を回避して所
定の方向に水平面内で回転して所定の作業を行うことが
できる。請求項2に記載の発明では、好ましくはさら
に、アーム伸縮手段と前記伸縮アーム装置は、水平面内
だけでなく垂直面内において回転させることができる。
請求項3に記載の発明では、好ましくはワイヤー操作手
段の伸長用のワイヤーと収縮用のワイヤーは、第1のプ
ーリと第2のプーリにより、巻き取りと巻き戻しを行え
る。請求項5に記載の発明では、伸縮アーム装置の少な
くとも3つのほぼ同じ板状のアームが相互にスライド可
能にかみ合されていて、アーム伸縮手段によりこれらの
板状のアームがスライドされて所定の長さに伸ばすこと
ができるとともに、逆に1つのアームに長さまで縮める
ことができる。つまり、アーム伸縮手段の伸長用のワイ
ヤーが、これらの板状のアームを順次繰り出して伸長
し、逆にアーム伸縮手段の収縮用のワイヤーが板状のア
ームを順次戻して収納する。これらの伸長用のワイヤー
と収縮用のワイヤーは、ワイヤー操作手段により巻き取
りと巻き戻し操作が行われる。しかも、アーム伸縮手段
と伸縮アーム装置は、回転駆動手段により、水平面内に
おいて回転することができる。これにより、アームをで
きる限り収縮した状態で回転することにより、危険性を
回避して所定の方向に水平面内で回転して所定の作業を
行うことができる。
According to the above construction, in the invention described in claim 1, at least three arms of the telescopic arm device are slidably engaged with each other, and these arms are slid by the arm telescopic means so as to be predetermined. Can be extended to the length of the arm, and conversely can be shortened to the length of one arm. In other words, the wire for extension of the arm expansion and contraction means sequentially extends and extends these arms,
On the contrary, the wire for contraction of the arm expansion / contraction means sequentially returns the arms and stores them. The extension wire and the contraction wire are wound and unwound by the wire operating means. Moreover, the arm extension / contraction means and the extension / contraction arm device can be rotated in the horizontal plane by the rotation drive means. Thus, by rotating the arm in the contracted state as much as possible, it is possible to avoid the danger and rotate in the predetermined direction in the horizontal plane to perform the predetermined work. In the invention according to claim 2, preferably, further, the arm expanding / contracting means and the expanding / contracting arm device can be rotated not only in a horizontal plane but also in a vertical plane.
In the invention described in claim 3, preferably, the extension wire and the contraction wire of the wire operating means can be wound and unwound by the first pulley and the second pulley. In the invention according to claim 5, at least three substantially same plate-like arms of the telescopic arm device are slidably engaged with each other, and these plate-like arms are slid by the arm telescopic means so as to be predetermined. It can be extended to length and conversely can be reduced to length in one arm. That is, the wire for extension of the arm expanding / contracting means sequentially extends and expands these plate-like arms, and conversely, the wire for expanding / contracting of the arm expanding / contracting means returns the plate-like arms in sequence and stores them. The extension wire and the contraction wire are wound and unwound by the wire operating means. Moreover, the arm extension / contraction means and the extension / contraction arm device can be rotated in the horizontal plane by the rotation drive means. Thus, by rotating the arm in the contracted state as much as possible, it is possible to avoid the danger and rotate in the predetermined direction in the horizontal plane to perform the predetermined work.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The examples described below are
Since it is a preferred specific example of the present invention, various technically preferable limitations are attached, but the scope of the present invention is, unless otherwise stated to limit the present invention, in the following description.
It is not limited to these modes.

【0008】好ましい実施例の説明 図1は、本発明の伸縮アーム装置の駆動装置を示す側面
図であり、図2は、図1の駆動装置の平面図である。図
3は図1のW−W線における断面を有する駆動装置の正
面図である。図1と図2において、伸縮アーム装置の駆
動装置は、伸縮アーム装置1、伸縮アーム装置1の好ま
しくはほぼ板状の各アームを伸縮するためのアーム伸縮
手段2、伸縮アーム装置1の回転駆動手段3、伸縮アー
ム装置1の上下駆動手段4、コントローラ5、およびロ
ボット基台6を有している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 is a side view showing a drive unit for a telescopic arm device of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the drive unit shown in FIG. FIG. 3 is a front view of the drive unit having a cross section taken along the line WW of FIG. In FIGS. 1 and 2, a drive device for the telescopic arm device includes a telescopic arm device 1, an arm telescopic means 2 for telescopically extending each of the preferably plate-like arms of the telescopic arm device 1, and a rotational drive of the telescopic arm device 1. It has a means 3, a vertical drive means 4 for the telescopic arm device 1, a controller 5, and a robot base 6.

【0009】まず伸縮アーム装置1の構造を、図3ない
し図5により説明する。伸縮アーム装置1は、図3と図
4に示すように、5枚のアームA1ないしA5を重ね合
せて構成したものである。この伸縮アーム装置1の各ア
ームA1ないしA5は、重ね合されて相互にスライド可
能にかみ合されている。図示の伸縮アーム装置1は、5
枚のアームA1ないしA5を備えているが、少なくとも
3枚のアームを備えていれば伸縮機能を果たすことがで
きる。アームA1は、最下段のアームであり、アームA
5は最上段のアームである。
First, the structure of the telescopic arm device 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, the telescopic arm device 1 is configured by stacking five arms A1 to A5. The arms A1 to A5 of the telescopic arm device 1 are overlapped with each other and are slidably engaged with each other. The telescopic arm device 1 shown in FIG.
Although it has a plurality of arms A1 to A5, if it has at least three arms, it can perform a telescopic function. The arm A1 is the lowermost arm, and the arm A
Reference numeral 5 is the uppermost arm.

【0010】図5と図6に示すように、最上段のアーム
A5は、最先端まで伸長されるアームであり、最下段の
アームA1は、これ自体は図1の基台6側に固定したま
まである。アームA1ないしA5の構造は、図3に示す
ように基本的には同じ断面形状を有している。アームA
1ないしA5は、それぞれ第1係合部10、第2係合部
12、中央曲げ部14、第3係合部16、端部曲げ部1
8を有している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the uppermost arm A5 is an arm extended to the leading edge, and the lowermost arm A1 itself is fixed to the base 6 side in FIG. There is. The arms A1 to A5 have basically the same sectional shape as shown in FIG. Arm A
1 to A5 are the first engaging portion 10, the second engaging portion 12, the central bending portion 14, the third engaging portion 16, and the end bending portion 1, respectively.
Eight.

【0011】一例として、第2段目のアームA2と第1
段目のアームA1における相互の連結状態を説明する。
アームA2の第2係合部12は、アームA1の第1係合
部10との間において関わっており、これらの間にはア
ームA1とA2をスムーズにスライドするための手段2
0,20が回転可能に配置されている。このスライドさ
せるための手段20はたとえばコロである。同様にして
アームA2ないしA5の間でもスライドさせるための手
段20により相互にスムーズにスライドができるように
なっている。アームA1の第3係合部16とアームA2
の端部曲げ部18の間にもスライドさせるための手段2
2が配置されている。このスライドさせるための手段2
2もコロである。これらのころ20,22は、図5にお
いて示している。
As an example, the second-stage arm A2 and the first arm
The mutual connection state of the arms A1 of the tier will be described.
The second engaging portion 12 of the arm A2 is related to the first engaging portion 10 of the arm A1, and means 2 for smoothly sliding the arms A1 and A2 therebetween.
0 and 20 are rotatably arranged. The sliding means 20 is, for example, a roller. Similarly, the means 20 for sliding between the arms A2 to A5 can smoothly slide the arms. The third engaging portion 16 of the arm A1 and the arm A2
Means 2 for sliding also between the end bends 18 of the
2 are arranged. This means for sliding 2
2 is also a roller. These rollers 20, 22 are shown in FIG.

【0012】図3の第1段目のアームA1から第4段目
のアームA4には、それぞれ2つずつプーリ26,26
が回転可能に取り付けられている。このプーリ26,2
6は、図5においてその位置が示されている。図3のケ
ース28の内部には、上述したアームA1ないしA5が
収納されている。最下段のアームA1は、ケース28に
対して固定されている。しかし最下段のアームA1に対
して伸縮移動する第2段目のアームA2ないし最上段の
アームA5には、それぞれカバー30,32,34,3
6が取り付けられている。つまりアームA2ないしA5
は、カバー30,36によりそれぞれ保護されている。
Two pulleys 26, 26 are provided in each of the first-stage arm A1 to the fourth-stage arm A4 in FIG.
Is rotatably attached. This pulley 26, 2
The position of 6 is shown in FIG. Inside the case 28 of FIG. 3, the above-mentioned arms A1 to A5 are housed. The lowermost arm A1 is fixed to the case 28. However, the covers 30, 32, 34, 3 are respectively attached to the second stage arm A2 to the uppermost stage arm A5 which extend and retract with respect to the lowermost stage arm A1.
6 is attached. That is, arms A2 to A5
Are protected by covers 30 and 36, respectively.

【0013】図5に示すように、上述したプーリ26,
26に対して後で述べるワイヤーをかけた時に、ワイヤ
ーの両側が中央曲げ部14を跨ぐようになっている。中
央曲げ部14はアームの補強をしている。図3のアーム
A1ないしA5は、第1係合部10、第2係合部12お
よびコロ20を備えているので、下段のアームと上段の
アームが互いに浮かないように相互にスライドすること
ができ、しかも図3において紙面垂直方向に相互にずれ
ない。しかもアームA1ないしA5は、第3係合部16
と端部曲げ部18およびコロ22を有しているので、下
段のアームと上段のアームは相互に浮かないように相互
にスライドすることができ、図3の紙面において垂直方
向にずれない。
As shown in FIG. 5, the pulley 26,
When a wire, which will be described later, is applied to the wire 26, both sides of the wire straddle the central bent portion 14. The central bent portion 14 reinforces the arm. Since the arms A1 to A5 of FIG. 3 are provided with the first engaging portion 10, the second engaging portion 12, and the roller 20, the lower arm and the upper arm can slide relative to each other so as not to float on each other. This is possible, and in FIG. 3, they do not shift in the direction perpendicular to the plane of the drawing. Moreover, the arms A1 to A5 are provided with the third engaging portion 16
Since it has the end bent portion 18 and the roller 22, the lower arm and the upper arm can slide relative to each other so as not to float with each other, and do not shift in the vertical direction on the paper surface of FIG.

【0014】コロ20,22はローラともいい、重なっ
たアームA1ないしA5の摺動の負荷を軽減するための
ものである。このローラ20,22には、この他にボー
ル状のものであっても構わない。上述した構造の伸縮ア
ーム装置1は、図5に示すように、矢印X1方向に伸長
することができ、矢印X2の方向に伸縮もしくは収納す
ることができるようになっている。
The rollers 20 and 22 are also called rollers, and are for reducing the load of sliding of the overlapping arms A1 to A5. The rollers 20 and 22 may be ball-shaped in addition to the above. As shown in FIG. 5, the telescopic arm device 1 having the above-described structure can be extended in the arrow X1 direction and can be extended or retracted in the arrow X2 direction or housed.

【0015】次に、上述した伸縮アーム装置1の各アー
ムA1ないしA5を伸長および収縮動作させるためのア
ーム伸縮手段2について、図4により説明する。アーム
伸縮手段2は、図4に示すように、2本の伸長用のワイ
ヤー40,40、1本の収縮用のワイヤー50、および
ワイヤー操作手段60を有している。収縮用のワイヤー
50は、アームA1ないしA5を矢印X2の方向に引張
って収縮するためのワイヤーである。収縮用のワイヤー
50の一端50aは、最上段のアームA5の後端部に固
定されている。収縮用のワイヤー50の他端は、中間プ
ーリ50bを介してワイヤー操作手段60の大プーリ
(第1のプーリ)61に固定されている。
Next, the arm expanding / contracting means 2 for expanding and contracting the respective arms A1 to A5 of the above-described expandable arm device 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the arm extension / contraction unit 2 has two extension wires 40, 40, one contraction wire 50, and a wire operation unit 60. The contracting wire 50 is a wire for contracting by pulling the arms A1 to A5 in the direction of the arrow X2. One end 50a of the shrinking wire 50 is fixed to the rear end of the uppermost arm A5. The other end of the shrinking wire 50 is fixed to a large pulley (first pulley) 61 of the wire operating means 60 via an intermediate pulley 50b.

【0016】これに対して、伸長用のワイヤー40,4
0の一端40aが、図5に示すように最下段のアームA
1の中央曲げ部14の中を通って、プーリ26,26を
介して矢印X2の方向に戻りそして第2段目のアームA
2の後端部40bに固定されている。図4の伸長用のワ
イヤー40の他端40cは、それぞれ小プーリ(第2の
プーリ)62,62にそれぞれ取り付けられている。
On the other hand, the extension wires 40, 4
As shown in FIG. 5, one end 40a of 0 is the arm A at the bottom.
1 through the central bent portion 14 and returns in the direction of the arrow X2 via the pulleys 26, 26, and the second-stage arm A
2 is fixed to the rear end portion 40b. The other end 40c of the extension wire 40 of FIG. 4 is attached to each of small pulleys (second pulleys) 62, 62.

【0017】図4において1つの小プーリ62は実線で
示し、もう1つの小プーリ62は、大プーリ61の向こ
う側に位置していて破線で示されている。伸長用のワイ
ヤーとしては、1組目の伸長用ワイヤー40の他に、図
5に示すようにあと3組あり、伸長用のワイヤー41,
42,43がある。2組目の伸長用のワイヤー41の一
端41aは、2段目のアームA2の中央曲げ部14の中
を通って2つのプーリ26を介して3段目のアームA3
の後端部の取り付け部41bに固定されている。伸長用
のワイヤー41の他端41cは、1段目のアームA1の
後端部に固定されている。
In FIG. 4, one small pulley 62 is shown by a solid line, and the other small pulley 62 is located on the other side of the large pulley 61 and is shown by a broken line. As the extension wire, in addition to the first extension wire 40, there are three additional pairs as shown in FIG.
There are 42 and 43. One end 41a of the wire 41 for extension of the second set passes through the central bent portion 14 of the arm A2 of the second stage and the two pulleys 26, and the arm A3 of the third stage.
It is fixed to the mounting portion 41b at the rear end. The other end 41c of the extension wire 41 is fixed to the rear end of the first-stage arm A1.

【0018】同様にして、3組目の伸長用のワイヤー4
2,42の一端42aは、4段目のアームA4の後端部
の取り付け部42bに固定されている。伸長用のワイヤ
ー42の他端42cは、2段目のアームA2の後端部4
2dに固定されている。
Similarly, the third set of extension wires 4
One ends 42a of the second and the second 42 are fixed to a mounting portion 42b at the rear end of the fourth-stage arm A4. The other end 42c of the extension wire 42 is located at the rear end 4 of the second-stage arm A2.
It is fixed at 2d.

【0019】4組目の伸長用のワイヤー43の一端43
aは、4段目のアームA4の中央曲げ部14の中を通っ
て、ころ20を介して、最上段のアームA5の後端部の
取り付け部43bに固定されている。伸長用のワイヤー
43の他端43cは3段目のアームA3の取り付け部4
3dに固定されている。なお、図5の収縮用のワイヤー
50の一端部は、既に述べたように、最上段のアームA
5の取り付け部50aに固定されいる。
One end 43 of the fourth extension wire 43
The a is passed through the central bending portion 14 of the fourth-stage arm A4, and is fixed to the mounting portion 43b at the rear end of the uppermost arm A5 via the roller 20. The other end 43c of the extension wire 43 is attached to the attachment portion 4 of the third-stage arm A3.
It is fixed to 3d. In addition, as described above, one end of the contracting wire 50 of FIG.
5 is fixed to the mounting portion 50a.

【0020】図1と図4では、伸縮アーム装置1の各ア
ームA1ないしA5は完全に収縮して収納された状態に
ある。つまり図1のケース28内に全てのアームA1な
いしA5が収納されている。図4において、上述した大
プーリ61と小プーリ62,62は、回転軸63により
同軸上に固定されている。回転軸63は、アクチュエー
タであるモータ64の出力軸64aからの出力に応じて
ギア65,66を介して駆動力が伝達される。これによ
り回転軸63は、モータ64の駆動により、矢印R1方
向の正回転と矢印R2方向の逆回転を行うことができ
る。アームA2ないしアームA5を、図4の収納状態か
らアームA1に対して伸長する場合には、回転軸63と
ともに大プーリ61と小プーリ62を矢印R1の方向に
回転する。これにより収縮用のワイヤー50は、大プー
リ61から巻き戻されると共に伸長用のワイヤー40,
40は、小プーリ62,62に対して巻き取られる。
1 and 4, the arms A1 to A5 of the telescopic arm device 1 are completely retracted and housed. That is, all the arms A1 to A5 are housed in the case 28 of FIG. In FIG. 4, the large pulley 61 and the small pulleys 62, 62 described above are coaxially fixed by a rotating shaft 63. A driving force is transmitted to the rotating shaft 63 via gears 65 and 66 according to an output from an output shaft 64a of a motor 64 which is an actuator. As a result, the rotation shaft 63 can perform normal rotation in the arrow R1 direction and reverse rotation in the arrow R2 direction by driving the motor 64. When the arms A2 to A5 are extended with respect to the arm A1 from the stored state in FIG. 4, the large pulley 61 and the small pulley 62 are rotated together with the rotation shaft 63 in the direction of arrow R1. As a result, the contracting wire 50 is rewound from the large pulley 61, and the expanding wire 40,
40 is wound around the small pulleys 62, 62.

【0021】逆に、アームA2ないしA5を、固定のア
ームA1に対して収縮して図4に示すような収納状態に
する場合には、回転軸63と共に大プーリ61と小プー
リ62,62を矢印R2の方向に回転する。これによ
り、収縮用のワイヤー50は大プーリ61により巻き取
られると共に、伸長用のワイヤー40,40は小プーリ
62から巻き戻される。このようにして、収縮用のワイ
ヤー50と伸長用のワイヤー40,40を相互に緊張す
るようにして、アームA2ないしA5を固定のアームA
1に対して伸長させたり収縮させることができるように
なっている。
On the contrary, when the arms A2 to A5 are contracted with respect to the fixed arm A1 so as to be stored as shown in FIG. 4, the large pulley 61 and the small pulleys 62, 62 together with the rotary shaft 63 are arranged. It rotates in the direction of arrow R2. As a result, the contracting wire 50 is wound up by the large pulley 61, and the expanding wires 40, 40 are unwound from the small pulley 62. In this way, the contracting wire 50 and the expanding wires 40, 40 are tensioned with each other so that the arms A2 to A5 are fixed.
It can be expanded or contracted with respect to 1.

【0022】次に、図1と図2の回転駆動手段3につい
て説明する。回転駆動手段3は、アーム伸縮手段2、伸
縮アーム装置1およびケース28を、水平面内において
矢印θ方向に回転させて、伸縮アーム装置1を所望の方
向に向けるための手段である。この回転駆動手段3は、
図6と図7にさらに詳しく示している。回転駆動手段3
は、図6と図7に示すように、モータ80とそのモータ
80の出力ギア81により回転されるリング型のギア8
3を有している。このリング型のギア83はロボット基
台6に対して回転可能に設けられている。ロボット基台
6は、図1に示すようにベース接地面Fに対してねじに
より固定できるようになっている。モータ80を駆動す
ることにより、リング型のギア83は、図7のθ方向に
所定角度回転して、アーム伸縮手段2、伸縮アーム装置
1およびケース28をインデックスできるようになって
いる。
Next, the rotation driving means 3 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. The rotation drive means 3 is a means for rotating the arm extension / contraction means 2, the extension / contraction arm device 1 and the case 28 in the direction of the arrow θ in the horizontal plane to orient the extension / contraction arm device 1 in a desired direction. This rotation driving means 3 is
This is shown in more detail in FIGS. 6 and 7. Rotation drive means 3
As shown in FIGS. 6 and 7, is a ring type gear 8 rotated by a motor 80 and an output gear 81 of the motor 80.
Three. The ring-shaped gear 83 is rotatably provided with respect to the robot base 6. The robot base 6 can be fixed to the base ground plane F with screws as shown in FIG. By driving the motor 80, the ring-shaped gear 83 is rotated in the θ direction of FIG.

【0023】次に図1の上下駆動手段4について説明す
る。上下駆動手段4は、アーム収縮手段2と伸縮アーム
装置1およびケース28をγ方向に回転して、伸縮アー
ム装置1の上下方向の向きを設定するためのものであ
る。ケース28は、図1と図6に示すように、断面半円
形部分90を有している。この半円形状の部分90は、
リング状のギア83側の凹部92に嵌め込まれている。
図1に示すように、モータ93のギア94は、γ方向上
下用の扇形のギア95にかみ合っていて、モータ93を
正逆方向に回転することにより、ケース28、伸縮アー
ム装置1およびアーム伸縮手段2を、所定角度γ、ピン
96を中心として垂直面内において上下動可能になって
いる。これらの上述したモータ64,80および93
は、図1のコントローラ(制御手段)5によりその動作
が制御できるようになっている。
Next, the vertical drive means 4 of FIG. 1 will be described. The vertical drive means 4 is for rotating the arm contracting means 2, the telescopic arm device 1 and the case 28 in the γ direction to set the vertical direction of the telescopic arm device 1. The case 28 has a semicircular portion 90 in cross section, as shown in FIGS. 1 and 6. This semicircular portion 90 is
It is fitted into the ring-shaped gear 83 side recess 92.
As shown in FIG. 1, the gear 94 of the motor 93 is engaged with a fan-shaped gear 95 for up and down in the γ direction, and by rotating the motor 93 in the forward and reverse directions, the case 28, the telescopic arm device 1 and the arm telescopic unit. The means 2 can be moved up and down in a vertical plane about the pin 96 at a predetermined angle γ. These aforementioned motors 64, 80 and 93
The operation can be controlled by the controller (control means) 5 in FIG.

【0024】動作の説明 次に、上述した伸縮アーム装置の駆動装置の動作を説明
する。図1のモータ80を作動して、伸縮アーム装置1
をθ方向の所定の方向に向ける。そして必要に応じてモ
ータ93を作動して、ケース28の傾きを矢印γ方向に
おいて所定の角度に設定する。図4のモータ64を作動
して、図4に示す回転軸63を矢印R1の方向に回転す
る。これにより、図4の収縮用のワイヤー50は矢印X
1方向に巻き戻されると共に、伸長用のワイヤー40,
40は矢印X2方向に巻き取られる。つまり、図5で示
す収縮用のワイヤー50が矢印X1方向に繰り出される
ので、最上段のアームA5は矢印X1方向に動けるよう
になる。これと同時に伸長用のワイヤー40,40が矢
印X2の方向に巻き取られる。つまり伸長用のワイヤー
40,40が矢印X2の方向に巻き取られると、図5の
ローラ26,26を介して張られている伸長用のワイヤ
ー40,40の一端40aと一体となった2段目のアー
ムA2が矢印X1方向に移動する。つまり伸長用のワイ
ヤー40,40が方向X2に移動するのに対して、固定
の最下段のアームA1に関して、2段目のアームA2が
伸長方向X1方向に相対的に移動する。
Description of Operation Next, the operation of the drive device for the above-described telescopic arm device will be described. By operating the motor 80 of FIG. 1, the telescopic arm device 1
To a predetermined direction in the θ direction. Then, the motor 93 is operated as necessary to set the inclination of the case 28 to a predetermined angle in the arrow γ direction. The motor 64 of FIG. 4 is operated to rotate the rotary shaft 63 shown in FIG. 4 in the direction of arrow R1. As a result, the contracting wire 50 in FIG.
The wire 40 for rewinding in one direction and for extension,
40 is wound in the direction of arrow X2. That is, since the contracting wire 50 shown in FIG. 5 is paid out in the arrow X1 direction, the uppermost arm A5 can move in the arrow X1 direction. At the same time, the extension wires 40, 40 are wound in the direction of arrow X2. That is, when the extension wires 40, 40 are wound in the direction of the arrow X2, a two-stage structure integrated with one end 40a of the extension wires 40, 40 stretched via the rollers 26, 26 of FIG. The arm A2 of the eye moves in the direction of the arrow X1. That is, while the extension wires 40, 40 move in the direction X2, the second-stage arm A2 relatively moves in the extension direction X1 with respect to the fixed lowermost arm A1.

【0025】同様にして、図5の伸長用のワイヤー4
1,41は、2段目のアームA2が矢印X1方向移動す
るに伴ない、その一端41aと一体となった3段目のア
ームA3が2段目のアームA2に対して矢印X1方向に
伸長する。同様にして、図5の4段目のアームA4は、
3段目のアームA3に対して矢印X1方向に伸長する。
最上段のアームA5は、4段目のアームA4に対して矢
印X1方向に伸長する。このようにして、固定のアーム
A1に対して、2段目ないし最上段のアームA2ないし
A5は、矢印X1方向に同時に伸長していき、所定のス
トロークまで伸びる。ただし、伸長用のワイヤー40,
40と収縮用のワイヤー50の張力のバランスをとるこ
とにより、アームA2ないしA5の伸長ストロークを所
望の値に維持することができる。つまり、最下段のアー
ムA1からの最上段のアームA5のストロークを、所定
の値に維持することができる。
Similarly, the wire 4 for extension shown in FIG.
1, 41, as the second-stage arm A2 moves in the arrow X1 direction, the third-stage arm A3 integrated with one end 41a thereof extends in the arrow X1 direction with respect to the second-stage arm A2. To do. Similarly, the fourth-stage arm A4 in FIG.
It extends in the direction of arrow X1 with respect to the third-stage arm A3.
The uppermost arm A5 extends in the direction of arrow X1 with respect to the fourth arm A4. In this way, with respect to the fixed arm A1, the second to the uppermost arms A2 to A5 simultaneously extend in the direction of arrow X1 and extend to a predetermined stroke. However, the extension wire 40,
By balancing the tensions of 40 and the wire 50 for contraction, the extension stroke of the arms A2 to A5 can be maintained at a desired value. That is, the stroke of the uppermost arm A5 from the lowermost arm A1 can be maintained at a predetermined value.

【0026】図5の実施例では、伸長用のワイヤー4
0,41,42,43を2本ずつ用いている。このよう
に2本ずつ用いているのは、各アームA1ないしA5に
おける左右の張力バランスをとることができるためであ
り、これによりアームA2ないしA5が伸長する時に、
その先端が左右に捻られてしまうようなことがなくな
る。次に、図4のモータ64を逆回転して回転軸63を
矢印R2の方向に回転すると、収縮用のワイヤー50は
巻き取られると共に、伸長用のワイヤー40,40は巻
き戻される。これにより、上述したアームの伸長動作と
は逆に固定のアームA1に対して2段目のアームA2が
収縮方向X2方向に戻されると同時にアームA3、アー
ムA4および最上段のアームA5がそれぞれ矢印X2方
向に引き戻される。このようにして、図4に示すように
アームA1ないしA5は、収縮状態に戻る。
In the embodiment shown in FIG. 5, the extension wire 4 is used.
Two of 0, 41, 42 and 43 are used. The reason why the two arms are used in this manner is that the left and right tensions in the respective arms A1 to A5 can be balanced, so that when the arms A2 to A5 extend,
The tip will not be twisted left or right. Next, when the motor 64 of FIG. 4 is rotated in the reverse direction to rotate the rotary shaft 63 in the direction of the arrow R2, the contracting wire 50 is wound and the extending wires 40, 40 are rewound. As a result, contrary to the above-described arm extension operation, the second-stage arm A2 is returned to the contracted direction X2 with respect to the fixed arm A1, and at the same time, the arms A3, A4 and the uppermost arm A5 are respectively indicated by arrows. It is pulled back in the X2 direction. In this way, the arms A1 to A5 return to the contracted state as shown in FIG.

【0027】ところで、アームA1ないしA4におい
て、ワイヤーのストローク関係は次のようになってい
る。1つのアームA1ないしA5のストロークをLと
し、アームの部材数をn(図5の実施例ではアームA1
は基台6側に固定されているので、伸縮可能なアーム数
はn−1)とすると、ワイヤー40,41,42,43
のストロークはLであり、収縮用のワイヤー50のスト
ロークは(n−1)×Lである。図5の実施例の方式で
は、先のアームストロークは、もとのアームストローク
より大きくすることはできない。今ワイヤーの伸びが1
つのアーム当たりにΔLであるとすると、伸縮アーム装
置1の全ストロークは、(n−1)×(L−ΔL)とな
る。従って、伸長用のワイヤー40,40を2本にする
と、ΔLが半分になり、伸長用ワイヤー40を1本だけ
用いるのに比べて、上述した伸縮動作でのバランス効果
と合せて、ワイヤーの伸びを小さくする効果がある。
By the way, in the arms A1 to A4, the stroke relationships of the wires are as follows. The stroke of one arm A1 to A5 is L, and the number of arm members is n (the arm A1 in the embodiment of FIG. 5).
Is fixed to the side of the base 6, so if the number of expandable arms is n-1), the wires 40, 41, 42, 43
Is L, and the stroke of the contracting wire 50 is (n-1) * L. In the method of the embodiment of FIG. 5, the previous arm stroke cannot be larger than the original arm stroke. Now the wire elongation is 1
If ΔL per one arm, the total stroke of the telescopic arm device 1 is (n−1) × (L−ΔL). Therefore, if the number of the extension wires 40, 40 is reduced to two, ΔL is halved, and in comparison with the case where only one extension wire 40 is used, the extension of the wires is combined with the balance effect in the expansion and contraction operation described above. Has the effect of reducing.

【0028】ワイヤーの数を多くするとワイヤーの伸び
が小さくなる原理を利用して、1段目のアームA1に対
応する伸長用のワイヤー40,40を二重巻きにする
と、伸長用のワイヤー40,40のストロークは、伸長
用のワイヤー40をアームA2の先端側で固定したとす
れば2倍であり、後端側(図5に示すような例)で固定
すると3倍となる。この意味は、それだけワイヤーの張
力が減らせると同時に、図4に示すワイヤー巻き取り用
のプーリ61,62の減速比が小さくなることになる。
従って特に減速機構が必要ではなく、プーリ61,62
の減速比でプーリ61,62の口径比での減速で充分で
ある。
If the extension wires 40, 40 corresponding to the first-stage arm A1 are double-wound by utilizing the principle that the extension of the wires is reduced as the number of wires is increased, the extension wires 40, 40 The stroke of 40 is doubled if the extension wire 40 is fixed on the distal end side of the arm A2, and tripled if it is fixed on the rear end side (an example as shown in FIG. 5). This means that the tension of the wire can be reduced, and at the same time, the reduction ratio of the wire winding pulleys 61 and 62 shown in FIG. 4 can be reduced.
Therefore, a reduction mechanism is not particularly required, and the pulleys 61, 62
It is sufficient to reduce the speed reduction ratio of the pulleys 61 and 62 with the diameter ratio of the pulleys 61 and 62.

【0029】伸長用のワイヤー40,41,42,43
の数は、可動するアーム×nだけ設定することができ
る。図5の例ではそのnは2である。伸長用のワイヤー
40と収縮用のワイヤー50の移動方向は、反対方向に
なっている。図4のプーリ61とプーリ62は、減速比
が一定の比になっており、これにより伸長用のワイヤー
40と収縮用のワイヤー50の張力を一定に維持する。
図5の伸長用のワイヤー40,41,42,43は、好
ましくは同一種類のワイヤーを用いている。図5の実施
例では、各アームを重ね合せてしかも相互にスライドで
きるようにかみ合わせたものになっている。各アームは
平板をプレスで折り曲げたような形状になっているが、
これに限らず棒状態のアームを用いても勿論構わない。
Extension wires 40, 41, 42, 43
The number of can be set by the number of movable arms × n. In the example of FIG. 5, n is 2. The movement directions of the extension wire 40 and the contraction wire 50 are opposite to each other. The pulley 61 and the pulley 62 shown in FIG. 4 have a constant reduction ratio, whereby the tensions of the extension wire 40 and the contraction wire 50 are maintained constant.
The extension wires 40, 41, 42, 43 in FIG. 5 are preferably the same type of wires. In the embodiment shown in FIG. 5, the arms are overlapped with each other and are engaged with each other so that they can slide with respect to each other. Each arm is shaped like a flat plate bent by a press,
Not limited to this, it is of course possible to use a bar-shaped arm.

【0030】図5の実施例では、5枚のアームを用いて
伸縮させている例を示しているが、これに限らず任意の
数の要素、すなわち少なくとも3枚以上のもしくは3枚
以上のアームを同時に伸縮駆動させることができる。図
3と図5に示す実施例では、複数のアームを集中的に駆
動して伸縮作動でき、その駆動機構はシンプルである。
実施例の伸縮アーム装置1では、各アームの撓みによる
側圧を低減することができる。すなわち図3の第1係合
部10、第2係合部12、第3係合部16および端部曲
げ部18、そしてローラ26,22により各アーム間の
撓みによる側圧を低減して、スムーズに相互にスライド
させることができる。しかも同じ形状のアームを用いる
ことができるので、コンパクトに収縮状態で収納するこ
とができる。複数のアームをコンパクトに収縮して収納
することができ、必要に応じて所望のストローク位置で
伸長状態を維持することができるので、回転動作時にお
いて、従来の収縮しない関節を有するタイプのアームに
比べて、回転空間を必要としない。しかも伸縮アーム装
置による作業員に対するパンチング等の危険をなくする
ことができる。
In the embodiment shown in FIG. 5, an example in which five arms are used for expansion and contraction is shown, but the number of elements is not limited to this, that is, at least three or more arms or three or more arms. Can be driven to expand and contract at the same time. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 5, a plurality of arms can be intensively driven to perform expansion / contraction operation, and the drive mechanism thereof is simple.
In the telescopic arm device 1 of the embodiment, the lateral pressure due to the bending of each arm can be reduced. That is, the first engaging portion 10, the second engaging portion 12, the third engaging portion 16 and the end bending portion 18, and the rollers 26 and 22 of FIG. Can be slid on each other. Moreover, since the arms having the same shape can be used, the arms can be compactly stored in a contracted state. Multiple arms can be compactly retracted and stored, and the extended state can be maintained at the desired stroke position if necessary, so it is possible to use a conventional arm that does not contract when rotating. In comparison, it does not require a rotating space. Moreover, it is possible to eliminate the danger of punching or the like for the worker due to the telescopic arm device.

【0031】なお図1の上下駆動手段4は、マニュアル
式の上下操作方法を採用することも可能である。つまり
本発明の実施例におけるアクチュエータを用いずに、マ
ニュアル式の調整機構により、γ方向の回転を行うこと
は可能である。図1に示すように、最上段のアームA5
には、図1に示すように、ヘッドブロック100が設け
られている。このヘッドブロック100には、必要なア
クチュエータやセンサを設定することができる。その場
合においてヘッドブロック100に対して通電用のケー
ブルが必要である。この通電用のケーブルは、アームの
伸縮に応じて、ケーブルが弛まないように巻き取るため
のプーリが必要となる。そこでそのケーブルは、伸長用
のワイヤー40ないし43と同様な動作をさせることに
より、アームA2ないしA5が伸長収縮しても弛むこと
がない。
The vertical drive means 4 shown in FIG. 1 can employ a manual vertical operation method. That is, it is possible to rotate in the γ direction by the manual adjustment mechanism without using the actuator in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the uppermost arm A5
1 is provided with a head block 100. Necessary actuators and sensors can be set in the head block 100. In that case, a cable for energizing the head block 100 is required. This energizing cable requires a pulley for winding the cable so that the cable does not loosen as the arm expands and contracts. Therefore, the cable does not loosen even if the arms A2 to A5 extend and contract by performing the same operation as the extension wires 40 to 43.

【0032】図3のカバー30,32,34,36は、
アームA1ないしA5のプーリやワイヤーを保護するこ
とができると同時に、外観的に各アームA2ないしA5
がラダー状に突出してくるように見せる効果がある。図
5に示すように、伸縮アーム装置1は、伸長した状態で
は最上段のアームA5が最も外側に伸長する先細り形状
になる。しかし、これに限らず最上段のアームを固定し
て最下段のアームを最先端に伸長するようにアームを構
成しても勿論構わない。特にアームの数を増やして、ア
ーム値を次第に長くするような場合には、最下段のアー
ムを最先端アームとして用いる方が好ましい。この場合
には最先端アームに対してキャスターをつけて固定側に
対してこのキャスターを介して移動することが考えられ
る。図1においては、ガイドプーリ55の位置の例を示
している。つまりアームの数が増減する場合には、ガイ
ドプーリ55の位置を変更する必要がある。図1におい
てはこのガイドプーリ55がアームの数に対応して変え
ることを、概念的にプロフィールで示している。アーム
数を変更する場合に、このガイドプーリ55の位置の変
更とワイヤ25の長さの変更をする必要があるが、これ
らの変更だけで済むので、比較的に簡単にアーム数の変
更に対応することができる。
The covers 30, 32, 34 and 36 shown in FIG.
The pulleys and wires of the arms A1 to A5 can be protected, and at the same time, the appearance of each arm A2 to A5 can be improved.
Has the effect of making it look like it is protruding like a ladder. As shown in FIG. 5, the telescopic arm device 1 has a tapered shape in which the uppermost arm A5 extends to the outermost side in the extended state. However, not limited to this, it is of course possible to fix the uppermost arm and extend the lowermost arm to the tip. Particularly, when the number of arms is increased and the arm value is gradually lengthened, it is preferable to use the lowermost arm as the most advanced arm. In this case, it is conceivable to attach a caster to the most advanced arm and move the fixed side via this caster. In FIG. 1, an example of the position of the guide pulley 55 is shown. That is, when the number of arms increases or decreases, it is necessary to change the position of the guide pulley 55. In FIG. 1, it is conceptually shown by a profile that the guide pulley 55 changes according to the number of arms. When changing the number of arms, it is necessary to change the position of the guide pulley 55 and the length of the wire 25. However, since only these changes are necessary, it is relatively easy to change the number of arms. can do.

【0033】図8は、伸縮アーム装置1の伸長および収
縮状態を上から見た図である。図8(A)は、完全に各
アームが収縮した状態にある。図8(B)では、最上段
のアームA5が矢印X1方向に移動し始めた状態を示し
ている。図8(C)は、各アームA5ないしA2が所定
ストローク完全に伸長した状態を示している。図8
(D)は、逆にアームA5ないしA2が矢印X2の方向
に収縮を始めた状態を示し、図8(E)は完全に各アー
ムが収縮した状態を示している。
FIG. 8 is a view of the extending and contracting states of the telescopic arm device 1 as seen from above. FIG. 8A shows a state in which each arm is completely contracted. FIG. 8B shows a state in which the uppermost arm A5 starts moving in the arrow X1 direction. FIG. 8C shows a state in which the arms A5 to A2 are completely extended by a predetermined stroke. FIG.
On the contrary, (D) shows a state in which the arms A5 to A2 start contracting in the direction of the arrow X2, and FIG. 8 (E) shows a state in which each arm is completely contracted.

【0034】図9は、図5の実施例と異なり、伸長用の
ワイヤー40ないし43が1本ずつである。収縮用のワ
イヤー50は図5の実施例と同様である。収縮用のワイ
ヤー50はプーリ61に巻き取りおよび巻き戻しされる
ようになっている。伸長用のワイヤー40はプーリ62
に巻き取りおよび巻き戻しされるようになっている。回
転軸63には大形のプーリ61と小形のプーリ62が同
軸上に固定されている。回転軸63をR1方向に回転す
ると、プーリ61は収縮用のワイヤー50を図4と同様
に巻き戻すと同時に、プーリ62は伸長用のワイヤー4
0を巻き取るようになっている。逆に回転軸63を矢印
R2方向に回転すると、プーリ61は収縮用のワイヤー
50を巻き取ると同時に、プーリ62は伸長用のワイヤ
ー40を巻き戻すことができるようになっている。
FIG. 9 differs from the embodiment of FIG. 5 in that there is one extension wire 40 to 43. The shrinking wire 50 is similar to that of the embodiment shown in FIG. The shrinking wire 50 is wound around and unwound on the pulley 61. Pulling wire 40 is pulley 62
It is designed to be wound and unwound. A large pulley 61 and a small pulley 62 are coaxially fixed to the rotating shaft 63. When the rotary shaft 63 is rotated in the R1 direction, the pulley 61 rewinds the contracting wire 50 in the same manner as in FIG.
It is designed to wind up 0. Conversely, when the rotary shaft 63 is rotated in the direction of arrow R2, the pulley 61 can wind the contracting wire 50 and the pulley 62 can rewind the expanding wire 40.

【0035】伸長用のワイヤー40はプーリ26を介し
て2段目のアームA2に固定されている。同様にして伸
長用のワイヤー41の一端はプーリ26を介して3段目
のアームA3に固定されている。伸長用のワイヤー42
の一端は、プーリ26を介して4段目のアームA4に固
定されている。伸長用のワイヤー43の一端は、プーリ
26を介して5段目のアームA5に固定されている。
The extension wire 40 is fixed to the second-stage arm A2 via the pulley 26. Similarly, one end of the extending wire 41 is fixed to the third-stage arm A3 via the pulley 26. Wire 42 for extension
One end of is fixed to the fourth-stage arm A4 via the pulley 26. One end of the extension wire 43 is fixed to the fifth-stage arm A5 via the pulley 26.

【0036】図10ないし図16は、図3に示したアー
ムA1ないしA5とは別のアームの断面形状を示してい
る。図10に示すアーム構造では、たとえば1段目のア
ームA1と2段目のアームA2の係合部分の基本的な構
造を示している。各アームA1,A2にはほぼT字型の
突起120が形成されており、相対するアームにはこの
突起120をかみ合せるかみ合い部130が形成されて
いる。図11は、さらに別の係合部の基本構造を示して
いる。図11において、1段目のアームA1には第1係
合部10が形成されており、2段目のアームA2には第
2係合部12が形成されている。この間にはローラもし
くはボール140が配置されている。同様に厚肉部15
0,150の間にもローラもしくはボール140が配置
されている。図12は、図10の実施例での厚肉部15
0を曲げる場合の曲げ角度の例を示している。図13
は、たとえば1段目のアームA1と2段目のアームA2
間の係合部の状態を示している。アームA1の突起16
0とアームA2の突起170の間にはボール180が配
置されている。さらにアームA2の突起170とアーム
A1の突起190の間にもボール200が配置されてい
る。図13のアームは、サッシ材等で簡単に構成する場
合の例である。
10 to 16 show sectional shapes of arms different from the arms A1 to A5 shown in FIG. In the arm structure shown in FIG. 10, for example, the basic structure of the engaging portion of the first-stage arm A1 and the second-stage arm A2 is shown. A substantially T-shaped projection 120 is formed on each of the arms A1 and A2, and a meshing portion 130 for meshing the projection 120 is formed on the opposing arm. FIG. 11 shows a basic structure of still another engaging portion. In FIG. 11, the first engaging portion 10 is formed on the first-stage arm A1, and the second engaging portion 12 is formed on the second-stage arm A2. A roller or a ball 140 is arranged between them. Similarly, the thick part 15
A roller or ball 140 is also arranged between 0 and 150. FIG. 12 shows the thick portion 15 in the embodiment of FIG.
The example of the bending angle at the time of bending 0 is shown. FIG.
Is, for example, the first-stage arm A1 and the second-stage arm A2.
The state of the engaging part between is shown. Protrusion 16 of arm A1
A ball 180 is arranged between 0 and the protrusion 170 of the arm A2. Further, the ball 200 is also arranged between the protrusion 170 of the arm A2 and the protrusion 190 of the arm A1. The arm shown in FIG. 13 is an example in the case of being simply configured with a sash material or the like.

【0037】図14は、アームA1ないしA5を交互に
反転して配置することにより、平均ピッチDを小さくす
ることができることを示している。この平均ピッチD
は、たとえば4.5mmである。間隔D1は、たとえば
6mmであり、間隔D2は3mmである。図15は、最
下段の部材アームが最も突出する場合の例を示してい
る。図16は、最上段のアームが最も突出する場合の例
を示している。以上説明したように本発明の実施例で
は、アームの部品種類が少なく、安価に作ることができ
る。部品の種類が少ないので組立精度を出し易い。作業
範囲の用用なニーズに応えて、同じアームを複数用い
て、伸長ストロークを任意に設定することができる。ア
ーム間の摺動部においてコロやローラあるいはボール等
を用いることが可能である。各アームでは、少なくとも
1個以上のプーリを取り付けて、そのプーリの両サイド
のワイヤー端が、アームを跨いで上下にて自然な引張方
向が形成されるように中央部に曲げ構造を設けている。
本発明の実施例では、固定側のアームに対して伸縮する
アームを完全に収納することができ、その収納状態での
突出長さを極力短くすることができるので、伸縮アーム
装置がロボット基台に対して回転する場合に、作業者に
対してパンチングや肘鉄などの事故をなくすことがで
き、しかも設置スペースを小さくできる。固定側のアー
ムに対して伸縮するアームを伸長することにより、広い
作業範囲で所望の作業が行える。アームの伸縮動作が簡
単であり、その制御が容易である。固定側のアームに対
して伸縮するアームを完全に収納することができ、小型
であり、回転する際に伸縮アーム装置は障害物を避ける
ことができる。
FIG. 14 shows that the average pitch D can be reduced by alternately arranging the arms A1 to A5. This average pitch D
Is, for example, 4.5 mm. The distance D1 is, for example, 6 mm, and the distance D2 is 3 mm. FIG. 15 shows an example in which the lowermost member arm projects most. FIG. 16 shows an example in which the uppermost arm projects most. As described above, in the embodiment of the present invention, the number of kinds of parts of the arm is small, and the arm can be manufactured at low cost. Since there are few types of parts, it is easy to obtain assembly accuracy. The extension stroke can be arbitrarily set by using a plurality of the same arms to meet the needs of the working range. Rollers, rollers, balls, or the like can be used in the sliding portion between the arms. In each arm, at least one or more pulleys are attached, and a bending structure is provided in the central portion so that the wire ends on both sides of the pulley straddle the arms and a natural pulling direction is formed vertically. ..
In the embodiment of the present invention, since the arm that expands and contracts with respect to the fixed side arm can be completely housed and the protruding length in the housed state can be shortened as much as possible, the telescopic arm device can be used as the robot base. When rotating, the operator can avoid accidents such as punching and elbow iron, and the installation space can be reduced. By extending the telescopic arm with respect to the fixed arm, desired work can be performed in a wide work range. The extension / contraction operation of the arm is simple, and its control is easy. The telescopic arm device can completely accommodate the telescopic arm with respect to the fixed side arm, and the telescopic arm device can avoid obstacles when rotating.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
まった長さのアームを回転するのではなくアームをでき
る限り収縮した状態で回転することにより、危険性を回
避して所定の作業を行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to avoid a danger and perform a predetermined work by rotating the arm in a contracted state as much as possible rather than rotating the arm of a fixed length. It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の伸縮アーム装置の駆動装置の好ましい
実施例を示す側面図。
FIG. 1 is a side view showing a preferred embodiment of a drive device for an expandable arm device according to the present invention.

【図2】図1の駆動装置の平面図。FIG. 2 is a plan view of the driving device shown in FIG.

【図3】図1のW−W線における断面を有する正面図。FIG. 3 is a front view having a cross section taken along the line WW of FIG.

【図4】本発明の伸縮アーム装置、そのアーム伸縮手
段、ワイヤー操作手段を示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a telescopic arm device, an arm telescopic means, and a wire operating means of the present invention.

【図5】図4のアーム装置の各アームの駆動関係を示す
分解斜視図。
5 is an exploded perspective view showing a drive relationship of each arm of the arm device of FIG.

【図6】アーム装置の回転駆動手段を示す分解斜視図。FIG. 6 is an exploded perspective view showing a rotation driving means of the arm device.

【図7】回転駆動手段のリング状のギアとロータを示す
斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing a ring-shaped gear and a rotor of the rotation driving means.

【図8】各アームの伸縮動作を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing an extension / contraction operation of each arm.

【図9】図5とは異なる別の実施例を示す実施例のアー
ムの駆動方式を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an arm drive system of an embodiment showing another embodiment different from FIG.

【図10】アームの係合構造の別の実施例を示す図。FIG. 10 is a view showing another embodiment of the arm engagement structure.

【図11】アームの係合構造のさらに別の実施例を示す
図。
FIG. 11 is a view showing still another embodiment of the engaging structure of the arm.

【図12】アームの厚肉部の曲げ角度の例を示す図。FIG. 12 is a diagram showing an example of a bending angle of a thick portion of an arm.

【図13】アームの係合部分のさらに別の実施例を示す
図。
FIG. 13 is a view showing still another embodiment of the engaging portion of the arm.

【図14】アームの重なり状態の例を示す図。FIG. 14 is a diagram showing an example of an overlapping state of arms.

【図15】最上段のアームが最先端に突出する場合の例
を示す図。
FIG. 15 is a view showing an example in which the uppermost arm projects to the extreme end.

【図16】最下段のアームが最先端に突出する場合の例
を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing an example in which the lowermost arm projects to the extreme end.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 伸縮アーム装置 2 アーム伸縮手段 3 回転駆動手段 4 上下駆動手段 28 ケース 40 伸長用のワイヤー 50 収縮用のワイヤー 50b,55 プーリ 60 ワイヤー操作手段 61 第1のプーリ(大プーリ) 62 第2のプーリ(小プーリ) 63 回転軸 64,80,93 モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Telescopic arm device 2 Arm telescopic means 3 Rotation drive means 4 Vertical drive means 28 Case 40 Wire for extension 50 Wire for contraction 50b, 55 Pulley 60 Wire operation means 61 First pulley (large pulley) 62 Second pulley (Small pulley) 63 Rotating shaft 64, 80, 93 Motor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重ね合されて相互にスライド可能にかみ
合された少なくとも3つのアームを備えた伸縮アーム装
置と、 前記複数のアームを伸縮するためのアーム伸縮手段であ
って、 前記複数のアームを順次繰り出して伸長するための伸長
用のワイヤーと、 前記複数のアームを順次戻して収納するための収縮用の
ワイヤーと、 前記伸長用のワイヤーと前記収縮用のワイヤーの巻き取
りと巻き戻し操作をするためのワイヤー操作手段と、を
備える前記アーム伸縮手段と、 前記アーム伸縮手段と前記伸縮アーム装置を水平面内に
おいて回転させる回転駆動手段と、を備えることを特徴
とする伸縮アーム装置の駆動装置。
1. An expansion / contraction arm device including at least three arms that are overlapped with each other and are slidably engaged with each other, and an arm expansion / contraction means for expanding / contracting the plurality of arms. Wire for extending and sequentially extending, and a retracting wire for sequentially returning and accommodating the plurality of arms, winding and rewinding operation for the extending wire and the retracting wire. A drive device for the telescopic arm device, the arm telescopic device including: a wire operating unit for operating the telescopic arm device; and a rotation driving unit that rotates the arm telescopic device and the telescopic arm device in a horizontal plane. .
【請求項2】 さらに、前記アーム伸縮手段と前記伸縮
アーム装置を、垂直面内において回転させるための上下
駆動手段を備える請求項1に記載の伸縮アーム装置の駆
動装置。
2. The drive device for the telescopic arm device according to claim 1, further comprising vertical drive means for rotating the arm telescopic device and the telescopic arm device in a vertical plane.
【請求項3】 前記ワイヤー操作手段は、 回転軸と、 前記回転軸に固定されて前記収縮用のワイヤーの巻き取
りと巻き戻し操作を行うための第1のプーリと、 前記回転軸に固定されて前記伸長用のワイヤーの巻き取
りと巻き戻し操作を行うための第2のプーリと、 前記回転軸を正逆回転可能なアクチュエータと、を備え
る請求項1または請求項2に記載の伸縮アーム装置の駆
動装置。
3. The wire operating means includes a rotary shaft, a first pulley fixed to the rotary shaft for performing winding and rewinding operations of the contracting wire, and fixed to the rotary shaft. The telescopic arm device according to claim 1 or 2, further comprising: a second pulley for performing a winding operation and a rewinding operation of the extension wire, and an actuator capable of rotating the rotation shaft forward and backward. Drive.
【請求項4】 前記アームは、スライド板である請求項
1ないし請求項3のいずれかに記載の伸縮アーム装置の
駆動装置。
4. The drive device for the telescopic arm device according to claim 1, wherein the arm is a slide plate.
【請求項5】 重ね合されて相互にスライド可能にかみ
合された少なくとも3つのほぼ同じ板状のアームを備え
た伸縮アーム装置と、 前記複数の板アームを伸縮するためのアーム伸縮手段で
あって、 前記複数の板状のアームを順次繰り出して伸長するため
の伸長用のワイヤーと、 前記複数の板状のアームを順次戻して収納するための収
縮用のワイヤーと、 前記伸長用のワイヤーと前記収縮用のワイヤーの巻き取
りと巻き戻し操作をするためのワイヤー操作手段と、を
備える前記アーム伸縮手段と、 前記アーム伸縮手段と前記伸縮アーム装置を水平面内に
おいて回転させる回転駆動手段と、を備えることを特徴
とする伸縮アーム装置の駆動装置。
5. An extendable / contractible arm device including at least three plate-like arms that are superposed on each other and are slidably engaged with each other, and an arm extend / contract unit for extending and contracting the plurality of plate arms. A wire for extension for sequentially extending and extending the plurality of plate-like arms, a wire for contraction for storing the plurality of plate-like arms in order, and the wire for extension. A wire operating means for winding and unwinding the contracting wire; and an arm extending / contracting means, and a rotation driving means for rotating the arm extending / contracting means and the extendable / contractible arm device in a horizontal plane. A drive device for a telescopic arm device, comprising:
JP32972094A 1994-12-02 1994-12-02 Driving device for extension/contraction arm device Pending JPH08155877A (en)

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