JPS5824237B2 - マニプレ−タの腕部作動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、マニプレータあるいはロボット等における
腕部作動装置に関するものであり、さらに詳細には、腕
部に適数個の関節を有して、その関節部にて折り曲げや
腕の回動を行なうことができるように構成してなるマニ
プレータ等における腕部作動装置に関するものである。

従来、上記のごときマニプレータ等における腕において
は、油圧等の動力源を利用して関節部にて折り曲げ、回
動作動を行なっていた。

しかしながら、動力源として油圧を用〜・た場合には、
その操作が複雑となり、また保守がきわめて煩わしく操
作性が悪いものであった。

また、マニプレータは通常肩部と腕部および指部等から
構成されているのであるが、この肩部に腕部な作動させ
るためのモーター等の駆動装置を装着して、こρ駆動装
置と腕部とを、歯車やベルト等を介しセ詠動連結した構
成も案出されているが、この場合には、歯車やベルト等
の伝達部材を介して腕部を作動させるために動力の効率
の低下が著しく、また構造が複雑になる等の欠点があり
満足できるものではなかった。

この発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであっ
て、簡単な構造にて上記従来の問題を解決することので
きるマニプレータ等における腕部作動装置を提供しよう
とするものである。

以下、この発明の１実施例について図面を用いて詳細に
説明する。

第１図において総括的に１で示すのはマニプレータで、
このマニプレータ１は、関節２，３，４からなる肩部と
、関節５，６からなる上腕部と、関節７からなる下腕部
と、関節８からなる手首部と、関節９からなる指先部よ
り構成しである。

前記関節２，３，４，５，６，７には、第７図に示すご
とき腕部作動装置１１が内装してあり、そのうち関節２
，３，５．７は、第４図に示すごとき状態で腕部の回動
を、また関節４，６は、第５図に示すごとき状態で腕部
の折曲げを行う。

尚、関節５を例にすると第２図に示す固定外皮管１４に
は、符号５１が、駆動外皮管２５には、符号５２が、ま
た関節６を例にすると第５図で示す固定外皮管１４には
、符号５２が、駆動外皮管２５には、符号６１がそれぞ
れ相当する。

前記腕部作動装置１１はモーター等の駆動装置１２、減
速装置１３、および腕部作動装置１１を上腕部あるいは
下腕部の固定外皮管１４内に内装して支承させるための
ハウジング部１５等より構成して設けである。

駆動装置１２は、支持部１６にボルトのごとき締結具１
７を介して固定されており、支持部１６は固定外皮管１
４の内壁面１８に突設した取付ボス部１９にボルトのご
とき締結具２０を介して取り付けられた取付部材２１に
ボルトのごとき締結具２２を介して固装されている３前
記減速装置１３は、駆動装置１２の駆動軸２３と連動連
結されており、減速装置１３における出力はハウジング
部１５に出るようになっている。

換言すれば、ハウジング部１５は減速装置１３における
出力軸になっているのである。

この種の減速装置１３は、入力軸と出力軸とが同志にな
っている調和駆動装置を使用するものであるが、この調
和駆動装置に限定されるものではなく、入力軸と出力軸
とが同志（同一軸心上にある）である他の減速機構によ
ってもよいことは勿論である。

ハウジング部１５は、支持部１６との間に適数の軸受２
４を介装することにより、支持部１６に対して回動自在
の構成になっている。

したがって、駆動装置１２の駆動軸２３０回転駆動によ
りハウジング部１５が減速されて回転するようになって
いる。

この減速回転駆動されるハウジング部１５は、前記駆動
装置１２を内装して支承する固定外皮管１４とは別体に
て設けた被駆動側の駆動外皮管２５内に内装される。

すなわち、ハウジング部１５は、駆動外皮管２５の内壁
面２６に突設した取付ボス部２７にボルトのごとき締結
具２８を介して固定されるのである。

取付ボス部２７は、第３図において示すごとく、駆動外
皮管２５の内周面２６において略半円形に形成して設け
てあり、したがって、取付ボス部２７のない部分は凹部
２９を形成している。

ハウジング部１５の前部（第２図において右側）におけ
る回転中心部には、ハウジング部１５の回動角度（回動
位置）を検出するための回動位置検出装置（作動位置検
出装置）３０が配設して設けてあり、回動位置検出装置
３０における検出杆３１がハウジング部１５に挿着して
設けである。

回動位置検出装置３０は、取付部材３２を介して管状の
ダクト部材３３に支承されており、このダクト部材３３
はその基部を取付部材２１に固定支持されている。

そして回動位置検出装置３０における信号線の配線は、
前記ダクト部材３３内を挿通して行なわれ、配線は適宜
位置にてダクト部材３３に固定される。

ダクト部材３３は、第３図において示すごとく、駆動外
皮管２５の凹部２９内に配設してあり、したがって、こ
の凹部２９の大きさく角度）とダクト部材３３０幅寸法
とが駆動外皮管２５０回動角度（回動許容量）を規制す
ることになる。

第３図においては、駆動外皮管２５は略１８０°回動可
能の構成になっているが、この回動角度は必要に応じて
変えることができるのは勿論である。

上記構成よりなる腕部作動装置１１は、いわゆる１ユニ
ツトとして組立可能に構成してあり、したがって、腕部
作動装置１１を別体にて１ユニツトとして組立てた後、
これを固定、駆動外皮管１４，２５内に一括して装着す
ることができるのである。

すなわち、駆動装置１２、減速装置１３、出力軸の回動
位置検出装置３０、および配線を保護するためのダクト
部材３３等をユニットとして一括組立てした後、このユ
ニットをマニプレータ１の各関節部に装着するだけの操
作で腕部作動装置１１を装着することができるのである
。

第４図および第５図において示すのは、腕部作動装置１
１をマニプレータ１（第１図参照）の各関節２，３，４
，５，６および７に装着した状態を示すもので、第４図
は上腕部および下腕部等のそれぞれに設けた回動用の関
節２，３，５，７に装着した状態を示し、第５図は旋回
用（折曲げ用）の関節４，６に装着した状態を示すもの
である。

すなわち、腕部な回動作動させる部分の関節２゜３．５
，７には、固定、駆動外皮管１４，２５内にこの外皮管
１４，２５と平行に腕部作動装置１１を内装して構成し
、腕部な折曲げ作動させる部分の関節４，６には、固定
、駆動外皮管１４゜２５と垂直方向に腕部作動装置１１
を外皮管１４゜２５内に内装して構成しであるのである
。

前記回動用の関節２，３，５，７に装着した腕部作動装
置１１における回動位置検出装置３０の信号線３４と、
折曲げ用の関節４，６に装着した腕部作動装置１１にお
ける回動位置検出装置３０の信号線３５とは、第４図お
よび第５図において示すごとく、互の作動に支障が生じ
ないように適宜量のたるみ部３６，３７を設けて各作動
時における信号線３４．３５０変位量を吸収できるよう
に構成しである。

このたるみ部３６，３７は、第４図、第５図において示
すごとく、それぞれの関節の軸心部に位置させて設けて
あり、したがって、それぞれの関節２，３，４，５，６
，７における作動時の変位に対しても最も変位量の少な
い量で配線がねじれることになる。

すなわち、配線の摩耗や損傷が防止できるのである。

なお、第５図において３８．３９で示すのは蓋部材で、
適宜な締結具（図示省略）を介して外皮管１４ 、２５
に固定しである。

以上の構成によれば、腕部作動装置１１がユニットとし
て組立構成する゛ことができ、したがって組立や交換時
における組立作業や保守作業がきわめて容易になる。

また、回転用の関節２ 、３ 、５゜７および折曲げ用
の関節４，６にそれぞれ腕部作動装置１１をユニット組
立てすることにより、回動用あるいは折曲げ用の関節が
標準化され、それぞれの関節が一体交換可能の構成にな
る。

特に、入力と出力とが同窓である減速装置１３を装着し
ているため、腕部が極めて細く構成されかつ軸方向の寸
法も小さくできるコンパクトなマニプレータを得ること
ができる等の著効を奏する。

なお、この発明の作用、効果を逸脱することなく、この
発明の構成に変更を加えたものもこの発明に属するもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の１実施例を示すものであって、第１図
はこの発明に係るマニプレータの全体説明図、第２図お
よび第３図はそれぞれこの発明の要部の縦断面図および
横断面図、第４図、第５図はこの発明の要部の組立状態
および配線状態を示す説明図である。 １１・・・・・・腕部作動装置、１３・・・・・・減速
装置、１４・・・・・・固定外皮管、１５・・・・・・
ハウジング部、１６・・・・・・支持部、２３・・・・
・・駆動軸、２４・・・・・・軸受、２５・・・・・・
駆動外皮管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一１ マニプレータの関節部を回動や折曲げができるよ
   うに構成してなるマニプレータの腕部作動装置において
   、固定外皮管１４に支持部１６を介して着脱自在に装着
   される駆動装置１２と、該駆動装置１２の駆動軸２３と
   連動連結されかつ該駆動軸２３と人、出力が向応の減速
   装置１３と、該減速装置１３の出力側に連結されかつ駆
   動外皮管２５に着脱自在に装着されるハウジング部１５
   と、前記支持部１６とハウジング部１５間に回動自在に
   装着した軸受２４とからなることを特徴とするマニプレ
   ータの腕部作動装置。