JPS5823595Y2 - マニピユレ−タにおける手先部等の着脱機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、マニピュレータにおける手先部等の着脱機
構に関するものである。

一般に、マニピュレータは、第１図において示すごとく
構成されている。

すなわち、図において１で示すのはマニピュレータにお
ける肩部、２で示すのは肩部１と連動連結して設けた腕
支持部で、その先端部において上腕部３を折曲げ自在に
支承している。

上腕部３の先端部には、その先端部に手先部４を装備し
た下腕部５が連動連結して設けである。

上記のごとき構成よりなるマニピュレータにおいては、
手先部４により保守作業等各種の作業を遠隔操作により
行なうものである。

しかしながら、このマニピュレータで各種の作業を行な
う場合には、作業の種類あるいは対象物により手先部４
の形状等をそれらに適応したものに交換しなければなら
ない。

しかし、この交換は、マニピュレータを遠隔操作するこ
とにより、マニピュレータ自身で行なえる程度に簡単な
機構でなければならない。

従来、マニピュレータの手先部４等（工具等でも良い）
は、マニピュレータ自身で着脱操作できるものではなく
、その機構が複雑な構成であった。

そのために人手によって着脱操作しなければならず、し
かもその操作も面倒なものであった。

この考案は、上記従来の欠点に鑑みなされたものであっ
て、人手によって直接着脱操作することができるのは勿
論のこと、マニピュレータ自身によっても遠隔操作によ
り手先部を着脱操作可能に構威したマニピュレータにお
ける手先部等の着脱機構を提供しようとするものである
。

以下、図面を用いてこの考案の１実施例について詳細に
説明する。

第２図において６で示すのは、マニピュレータにおける
手首等の支持本体で、適宜位置には後述の着脱装置７を
装着するための孔８が貫通して設けである。

孔８内には、工具や手先部等の被支持部材９を着脱自在
にして支承するための着脱装置７が内装して設けである
。

この着脱装置７は、被支持部材９における挿着部１０を
案内するための案内部材１１、案内部材１１に移動自在
に装着した複数の鋼球１２、案内部材１１の外周に嵌装
して設けた鋼球保持部材１３、および圧縮コイルスプリ
ングのごとき複数の弾機１４，１５．１６等より構威し
である。

前記案内部材１１は、孔８の内径より小径の円筒状に形
成しｔ設けてあり、孔８の一端（入口）側（第２図にお
いて右側）に同心状に配置するとともに、その外端（一
端）に形成したフランジを介しボルトのごとき締結具（
図示省略）により支持本体６に固定して設けである。

案内部材１１には、孔８の軸線方向と直交する方向へ貫
通する複数の孔１７が円周方向へ適宜に離隔して設けて
あり、このそれぞれの孔１Ｔには、案内部材１１の厚さ
より僅かに大径の鋼球１２を収納して設けである。

この鋼球１２は、孔１Ｔ内を滑動して案内部材１１の内
周面および外周面から適宜量突出することができるよう
になっている。

すなわち、孔１１の内周面側は、第３図において示すご
とく鋼球１２の直径寸法よりも小径に形成して設けてあ
り、鋼球１２の脱落を防止するとともに鋼球１２が内周
面側から一定量以上突出するのを規制している。

普た、案内部材１１の外周面側と支持本体６の孔８の内
周面との間に形成される環状の空間１８には、円筒状の
鋼球保持部材１３が収納されており、この鋼球保持部材
１３は、案内部材１１に軸方向へ摺動自在に嵌装しであ
る。

したがって、鋼球１２は、鋼球保持部材１３の内周面に
規制されて案内部材１１の外周面からは突出できないよ
うになっているが、鋼球保持部材１３の内周面Ｉこは、
この鋼球保持部材１３の一端（第２図において右端）が
案内部材１１のフランジと当接した際に、鋼球１２を一
定量突出可能とする凹部１９を孔１１と対応させて設け
である。

すなわち、鋼球１２が凹部１９と対応する位置にきたと
きにのみ、鋼球１２が案内部材１１の外周面から一定量
（凹部１９の量）突出することができるようになってい
るのである。

鋼球支持部材１３の他端には、この鋼球保持部材１３の
外径より適宜小外径にしてかつ案内部材１１の内径より
適宜大内径に形成した有底円筒状の弾機収納部２０を連
設しである。

そして、この弾機収納部２０の底部内面と案内部材１１
の内端面に当接自在に配設した座板２１との間には、圧
縮コイルスプリングのごとき第１弾機１６を弾撥付勢し
て設けである。

したがって、鋼球保持部材１３は常時後方（第２図にお
いて左方）に移動せしめられるように弾機１６により押
圧付勢されている。

捷た、支持本体６には、その孔８の他端側に位置せしめ
て弾機係止部材２３を付設してあり、この弾機係止部材
２３と鋼球保持部材１３の径違い段部２２との間には、
圧縮コイルスプリングのごとき第２弾機１４．１５を弾
撥付勢して設けである。

弾機係止部材２３は、ボルトのごとき締結具（図示省略
）を介して支持本体６に固定して設けてあり、また、第
２弾機１４．１５は、弾機収納部２０の外周面と本体６
の孔８の内周面との間に形成される空間部２４内に複数
個配設して設けである。

第２弾機１４，１５の鋼球保持部材１３を前方に押す付
勢力は、第１弾機１６が鋼球保持部材１３を後方に押す
付勢力よりも常態においては強くなるように設定して構
成しである。

なお、弾機係止部材２３には、鋼球部材１３の弾機収納
部２０が後方に移動する際の逃げ孔２５が穿設して設け
である。

前記案内部材１１の内径寸法は、被支持部材９の挿着部
１０が嵌合的に挿入できるように形成して設けである。

また、被支持部材９の挿着部１０には、案内部材１１の
内部に挿入したときに、鋼球１２と係合する溝２６が設
けである。

なお、挿着部１０は、径違い段部２７により被支持部材
９本体側よりも小径に形成して設けである。

被支持部材９は、例えば、キーや角軸部等を介して案内
部材１１内に着脱自在の構成になっており、案内部材１
１内に装着されたときには、被支持部材９自体の自由回
動は規制されるようになっている。

なお、第６図において２８で示すのは、被支持部材９を
離脱させる際に使用する抑圧部材で、作業者の指でもよ
いしマニピュレータの指部でもよい。

以上の構成において、この考案の作用について説明する
。

先ず、被支持部材９を支持本体６側に装着する場合の動
作を、第４図、第５図を用いて説明する。

被支持部材９の挿着部１０を案内部材１１内に挿入する
と、挿着部１０の先端部が鋼球１２を鋼球部材１３の凹
部１９方向に押圧しながら進入する。

したがって、この際には、鋼球１２と四部１９とが係合
し、第１弾機１６が座板２１を介して押圧されても、こ
の第１弾機１６の付勢力により鋼球保持部材１３が後方
（第４図において左方）に移動することはない。

被支持部材９を、第１弾機１６に抗してさらに挿入する
と、挿着部１０の溝２６が鋼球１２の位置に至り、鋼球
１２が凹部１９との係合から解放されて溝２６と係合す
る。

鋼球１２との保合から解放された鋼球保持部材１３は、
第１弾機１６の蓄勢された付勢力により第２弾機１４．
１５に抗して後方に移動せしめられる（第５図巻層）。

この状態においては、被支持部材９の径違い段部２１が
案内部材１１と当接するので、これ以上の挿入は阻止さ
れる。

普た、鋼球１２を介して挿着部１０と案内部材１１とが
係合することになるので、被支持部材９はいわゆる進退
できない状態となり、装着が完了する。

被支持部材９を支持本体６から離脱（分離）させる際に
は、作業者の指かあるいは凸形状に形成した工具等の押
圧部材２８を孔２５内に挿入して弾機収納部２０の底部
外面を押圧する。

すると、鋼球保持部材１３が第１弾機１６に抗して前方
に移動し、凹部１９が鋼球１２の位置に至ると鋼球１２
が自由状態（こなる。

このとき、第１弾機１６の作用により被支持部材９の挿
着部１０が前方向に押圧されるので、鋼球１２は凹部１
９方向に移動せしめられ、溝２６との保合が解放される
。

鋼球１２と溝２６との係合が解除されると同時に、被支
持部材９は第１弾機１６の作用により前方に押し出され
、支持本体６から離脱する。

そして、着脱装置Ｔは第２図の最初の状態に復元するの
である。

以上の操作を任意に行なうことにより、被支持部材９を
支持本体６Ｉこ対してきわめて容易に着脱することがで
きる。

したがって、例えば、マニピュレータの手先都各種の着
脱機構に前記機構を適用すれば、自動工具交換等の操作
がきわめて容易かつ確実に行なうことができる。

しかも、必要に応じて作業者が直接的に着脱操作を行な
うことも可能である。

特に、この考案では、押し込むだけの簡単な操作で、被
支持部材９を着脱操作できるので、被支持部材９の交換
作業がきわめて容易になるものである。

なお、この考案の作用、効果を逸脱することなくこの考
案の構成に変更を加えたものもこの考案に属するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なマニピュレータの説明図、第２図はこ
の考案の要部の側断面説明図、第３図はこの考案の要部
の一部拡大断面図、第４図、第５図および第６図はこの
考案の要部の作用説明図である。 ６・・・・・・支持本体、８・・・・・・孔、９・・・
・・・被支持部材、１０・・・・・・挿着部、１１・・
・・・・案内部材、１２・・・・・・鋼球、１３・・・
・・・鋼球保持部材、１４．１５・・・・・・第２弾機
、１６・・・・・・第１弾機、１１・・・・・・孔、１
９・・・・・・凹部、２２・・・・・・径違い段部、２
３・・・・・・弾機係止部材、２５・・・・・・逃げ孔
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持本体６に貫設した孔８の一端側にこの孔８より小径
   にしてかつ筒状の案内部材１１を同心配置するとともに
   、この案内部材１１をその外端のフランジを介し支持本
   体６に固定し、前記案内部材１１にその軸線方向と直交
   する方向へ貫通する複数の孔１Ｔを周方向へ離隔して設
   けるとともに、それぞれの孔１１における案内部材１１
   の内周面徊“を適宜小径に形成し、前記案内部材１１の
   各孔１７にこの案内部材１１の厚さより僅かに大径の鋼
   球１２をそれぞれ移動自在に収態し、前記案内部材１１
   に筒状の鋼球保持部材１３を軸方向へ摺動自在に嵌装す
   るとともに、この鋼球保持部材１３の内周面に前記各鋼
   球１２と係合自在の凹部１９を形放し、前記鋼球保持部
   材１３にこの鋼球保持部材１３より小径にしてかつ有底
   筒状の弾機収納部２０を連設するとともに、この弾機収
   納部２０の底部と案内部材１１の内端面との間に第１弾
   機１６を弾撥付勢して設け、前記支持体６にその孔８の
   他端側に位置せしめて前記弾機収納部２０が挿通される
   逃げ孔２５を備えた弾機係止部材２３を付設するととも
   に、この弾機係止部材２３と前記鋼球保持部材１３の径
   違い段部２２との間に第１弾機１６より付勢力の大きい
   第２弾機１４゜１５を弾撥付勢して設け、前記案内部材
   １１に摺動自在に挿抜される被支持部材９の挿着部１０
   に前記各鋼球１２と係合自在の溝２６を設けてなるマニ
   ピュレータにおける手先部等の着脱機構。