JPS6186192A - マニピユレ−タ、産業用ロボツト及び義手要素用のモ−シヨンユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は特にマニピュレータ、産業用ロゲット及び義手
などに用いられるモーションユニットニ関し、位置決め
配向部材からなる少なくとも一つの回転及び／又は直線
運動する運動対、駆動ユニット、及び駆動ユニットから
運動対の配向部材へ運動を伝達するための手段全具備す
るものである。

〈従来技術〉 従来公知のモーションユニットには駆動ユニ。

トから一つ又は複数の運動対の配向部材に運動を伝達す
るために歯車、運動ねじ、連結ロッド、カム、ビーデン
ケーゾル等の普通の機構要素が用イられていた。

これらのモーションユニットヲ用いた場合の欠点はその
重量が相当に増加することと多くのスペースを要するこ
と及び特に微妙な運動をさせるために複数の運動対を用
いた場合にはその構造が複雑になり従って高価になる点
に存する。

運動伝達手段の複雑性を減少するために、モーションユ
ニットは複数の駆動ユニットを具えている。しかしこの
ことはこのような付加的な駆動ユニット’を設置するた
めに必要な初期コストの増加をもたらす。これとは別に
、限定されたスペース内に複数の駆動ユニットを用いる
ことはこれらを簡単な構造形態にまとめることを不可能
にする。

運動対の配向部材に運動を伝達するためにボーデンケー
ブルが用いられたモーションユニットの場合にはその重
量とスペース上の問題を減少することができるが、一方
では比較的低い出力回転数を得るためには補助の運動伝
達手段を駆動ユニ。

トに連携させないと駆動ユニットに負荷される要求が増
加する。

〈発明の目的〉 本発明の目的は叙上の従来技術の欠点を解消し、そして
比較的軽量の、所要スペースの少ない、構造的に簡単な
且つ安価なモーシ、ンユニッＩｆ提供すること′にある
。これらの利点は複数の運動対と協働するモーションユ
ニットにおいても確実に達成される。

く問題点を解決するための手段〉 叙上の目的を達成するために本発明のモーションユニッ
トは運動伝達子・段が第１端と第２端とを有する少なく
とも二本のフィラメントからなっており、該第１端は共
通回転支持体に固定的に取付けられ、一方第２端は運動
対の配向部材と接続されている点に特徴を有する。

フィラメントの第２喝は直接に又は補償要素を介しての
いずれかによって運動対の少なくとも二つの配向部材に
固定されている。

フィラメントは運動対の配向部材に固定的に取付け−ら
れたアイレット等の案内手段を通じて導かれている。

運動対の位置決め部材は弾性要素に取付けられていても
よい。

本発明のモーションユニットの基本的な利点はその構造
的な簡単さ、軽量、スペースの経済性及び安い初期コス
）Ｋある。

他の利点は出力回転数を減少するための特別な伝達手段
全要しない単一の又は最小の数の駆動ユニ、トラ用い得
る点に存する。

本発明のモーションユニットのもう一つの利点は運動伝
達手段の複雑性やその要素の数を増加しなくても運動対
の複数の、即ち少なくとも二つの配向部材を制御するこ
とができることである。従って位置補償器を用いなくて
も複合体としての又はその出力側の運動対のみの運動手
段の自動案内を行なうことが可能である。

最後にもう一つの利点としてはモーションユニットは運
動対の配向部材を内部抵抗の選択に応じて順次に作動せ
しめることができることである。

この内部抵抗の順序と大きさはプログラムによって設定
され、限定されたスペース内でのユニットの連続的な運
動を可能にする。本発明のモーションユニ、トによれば
たとえば溶接用あと、ノサンチ用ダイ等によって柔かい
材料を供給する工程においてセンナによって与えられた
遮断信号の後で制御動力を修正するのに駆動ユニットの
慣性能率を直接に利用することができる。

図面に示された本発明のいくつかの実施例によって更に
詳しく説明する。

第１，２図は位置決め部材２と配向部材３とからなる複
数の回転運動対を有するモーションユニットを示す。先
行する運動対の配向部材３は同時に次の運動対の位置決
め部材２を構成している。

最後の運動対は位置決め部材２′及び二つの配向部材３
’　、　３＃からなっている更にモーションユニットは
この実施例においては第１運動対の位置決め部材２に取
付けられた駆動ユニット１を具備し、共通の回転支持体
を形成するこの駆動ユニ、ト１のロータはフィラメント
４の第１端に接続されている。少なくとも二本あるフィ
ラメント４は駆動ユニット１から個々の運動対に運動を
伝達する手段を構成している。フィラメント４０反対側
の端部即ち第２端は運動対の配向部材３，３′に取付け
られている。二本のフィラメントを具えたこの例におい
ては一方のフィラメント４の第２端は配向部材３′に固
定され、他方のフィラメントの第２端は配向部材３１に
固定されている。両方のフィラメント４は駆動ユニット
１から直接に又は第１図に示されるように運動対の配向
部材に固定された案内手段５を介して配向部材３，３′
に達している。案内手段５はアイレット、ロール等によ
って具体化されている。モーションユニ、トはスゲリン
グ、重錘等の逆行手段によってその初期位置に復帰せし
められる。これらの手段は図示されていない。

別の例としてこの目的のために図に示された方向と反対
方向に作動するように駆動ユニットに取付ケラれた補助
フィラメントシステムを用いることもできる。

直線方向運動対の使用が第３図に示されておシ、位置決
め部材１２が配向部材１３に達している。

配向部材３’、３１に達しているフィラメント４とは別
に案内手段５に達してこの例においてはこれに固定され
たフィラメント４′が用いられている。

第４図に示されたように位置決め部材２と配向部材３は
共にフィラメント４′によって制御される運動対を形成
している。配向部材３は同時にこれに続く運動対のため
の位置決め部材の機能を果たし、次の運動対の配向部材
３’、３＃は補償要素６を介してフィラメント４によっ
て制御される。

第５図〜第８図は別々の位相にあるモーシヨンユニ、ト
を示し個々の運動対は駆動ユニット１の動力に対抗して
作動する内部抵抗の選択に応じて順次に動かされる。フ
ィラメントの第２端は最後の運動対の配向部材の案内手
段５に固定的に取付けられ、一方フィラメントは先行す
る運動対の案内手段を自由に通過する。

第９，１０図に示されるように、一方のフィラメント４
の第２端は第１運動対の案内手段に取付けられ、又他方
のフィラメント４の第２端は対称化部−材７を介して次
の運動対の案内手段５に固定されている。

第１１．１２図は弾性要素９に取付けられた位置決め部
材２を示している。フィラメント４は配向部材３’、３
１の案内手段５に取付けられ、一方のフィラメント４は
リンク８を介して配向部材３１に接続されている。この
リンク８と案内手段５の間の接続にはフィラメント４は
不要であシ、可撓性の要素によって行なわれる。義手装
置の個々の部材は可変回転軸を有する個々の運動対によ
って構成されている。

第１３図に見られるように、配向部材３’、３＃は補償
要素６を介してフィラメントによって制御される。

運動対の別の実施例が第１４．１５図に示され、位置決
め部材２はフレームによシ、配向部材３は歯車又はラッ
クによって構成されている。別の運動対は一対の歯車の
間又は歯車とう、りの間に形成されている。

既にいくつかの実施例について述べたモータ。

ンユニットは作動の際各運動対はその第１端がモータの
ロータに接続されているフィラメント４によって牽引さ
れ、それによってフィラメントは−しょに加熱されその
結果短かくなる。フィラメント４の長さの短縮によりて
配向部材３，３〆、３Ｉ。

１３は夫々位置決め部材２．２’、１２に対して回転又
は直線運動せしめられる。このようにしてモーション二
二、トは一方ではその位置を変じ、又他方では、特に把
持あとなどに用いられる最終の、出力側の運動対に機能
運動を与える。第３図に示されるような複数のフィラメ
ント４，４′の系を用いれば最後の運動対の機能運動は
フィラメント４０作用によって与えられ、又先行する運
動対を再調節することによって得られる前記最後の運動
対の位置はフィラメント４′の作用によって生じる。

第４図に示されるように、互いに対称的な運動をする把
持あと全構成する配向部材３’　、　３Ｎの機能的運動
は補償要素６に取付けられたフィラメント４全加熱する
ことによって達成される。モーションユニット位置の順
次の変化は第５〜８図に示されたように個々の運動対の
任意の動作を提供することが可能なように作られたグロ
ダラムに従って調節可能な運動対の内部抵抗に依拠して
いる。

第９，１０図並びに第３図に見られるように運動対の他
方の配向部材３は常に少なくとも二本のフィラメント４
が−しよに加熱されるときにその各々によって制御され
る。対称化部材７はフィラメント４が取付けられた個々
の案内手段５の間の距離を均一化するために用いられる
。

第１１．１２図に模式的に図示されたようにフィラメン
ト４の結合はリンク８を用いることによって単純化され
ている。フィラメント４の第２端を解撚し、これらを異
なった配向部材３’、３＃　　に取付けることによって
、モーションユニ、トノ出力側を上昇させ把持されるべ
き物体に対してモーションユニットヲ自動的に調節する
ことができる。

同様の効果は第１３図に示されたモーションユニ、トに
よっても達成することができ、この場合にはフィラメン
ト４は補償要素６を介して配向部材３／、ｙを制御して
いる・ モータ、ンユニットの初期位置への復帰はたとえば反対
方向に作用する加熱フィラメントを用いることによシ、
モーシヨンユニツトの重量に基〈重力によシ、又はスプ
リング、緩衝器等を用いて集積された作動する運動体の
エネルギを利用することによりて発生せしめられた積極
運動によってもたらされる。

本発明の基本的な特色はフィラメントの第１端がたとえ
ばモータのロータによって構成された共通の回転支持体
に固定的に取付けられていることに存する。

最後の運動対によって形成された把持要素の把持を柔ら
げるためにスゲリング等の弾性手段を用いてもよい。こ
れらの手段はフィラメント４の第２端と運動対の配向部
材又は該配向部材に取付けられた案内手段との間に介在
せしめられることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数の回転運動対を有するモーシヨンユニツト
を示す。 第一２図は別の位置にある第１図に示されたモーション
ユニッ）を示ｔ。 第３図は回転及び直線運動し得る運動対である。 第４図は二つの運動伝達手段を有するモーションユニッ
トの一部を示す。 第５図〜第８図は回転する運動対を有するモーションユ
ニットの個々の運動位相を示す。 第９図、＄１０図は別のモーションユニットの個々の運
動位相を示す。 第１１図、第１２図は更に別のモーションユニットの個
々の運動位相を示す。 第１３図は組込まれた補償手段を有するモーシヨンユニ
ツトの一部を示す。 第１４図、第、１５図は別の運動対金具えたモーシヨン
ユニツトの一部を夫々示す。 １・・・駆動ユニット、２，２′・・・位置決め部材、
３．３’、３’・・・配向部材、４．４′・・・フィラ
メント、５・・・案内手段、６・・・補償要素、７・・
・対称化部材、８・・・リンク、９・・・弾性要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、位置決め及び配向部材を具備した少なくとも一つの
   回転及び／又は直線運動する運動対、駆動ユニット及び
   該駆動ユニットから運動を前記運動対の配向部材に伝達
   するための手段を有するマニピュレータ、産業用ロボッ
   ト及び義手要素用のモーションユニットであって、モー
   ション伝達手段が第１、第２端を有する少なくとも二本
   のフィラメント（４）からなり、該第１端は共通の回転
   支持体に固定的に取付けられ、又第２端は運動対の配向
   部材（３）に接続されていることを特徴とするモーショ
   ンユニット ２、フィラメント（４）の第２端が運動対の少なくとも
   二つの配向部材に固定されている特許請求の範囲第１項
   に記載されたモーションユニット３、フィラメント（４
   ）の第２端が補償要素（６）を介して運動対の配向部材
   に接続されている特許請求の範囲第２項に記載されたモ
   ーションユニット ４、フィラメント（４）が固定的に取付けられた案内手
   段（５）を介して運動対の配向部材（３）に達している
   特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一項に
   記載されたモーションユニット ５、運動対の位置決め部材（２）が弾性要素に取付けら
   れている特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか一
   項に記載されたモーションユニット