JPS62282886A - Module type manipulator - Google Patents
Module type manipulatorInfo
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- JPS62282886A JPS62282886A JP12108686A JP12108686A JPS62282886A JP S62282886 A JPS62282886 A JP S62282886A JP 12108686 A JP12108686 A JP 12108686A JP 12108686 A JP12108686 A JP 12108686A JP S62282886 A JPS62282886 A JP S62282886A
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- flange
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- 239000012636 effector Substances 0.000 description 3
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Landscapes
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マニピュレータに係り、特に人間の接近が困
難な原子力発電プラントの保守・点検作業、海中又は宇
宙空間における作業を遠隔操作で実現するのに好適なモ
ジュール型マニピュレータに関する。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a manipulator, and is particularly applicable to maintenance and inspection work of nuclear power plants that are difficult for humans to access, underwater or in outer space. The present invention relates to a modular manipulator suitable for performing work remotely.
従来のマニピュレータは、特開昭59−214578号
公報に記載のように、回転型駆動ユニットは、2個の連
結ユニットと結合可能な構造となっていた。In the conventional manipulator, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-214578, the rotary drive unit has a structure that can be connected to two connecting units.
このため1回転型駆動ユニットを複数結合して、マニピ
ュレータとするためには、ロー、ル回転型駆動ユニット
とピッチ回転型駆動ユニットの2種類を用意する必要が
あった。しかし、1つの回転型駆動ユニットが、ロール
回転にもピッチ回転にもなるよう、3個以上のユニット
と結合可能な構造にするという点については配慮されて
いなかった。Therefore, in order to combine a plurality of single rotation type drive units to form a manipulator, it was necessary to prepare two types of drive units: a row rotation type drive unit and a pitch rotation type drive unit. However, no consideration was given to creating a structure in which one rotary drive unit can be connected to three or more units so that it can perform both roll rotation and pitch rotation.
上記従来技術は、1つの回転型駆動ユニットがロール回
転又はピッチ回転のどちらかの回転様式しかできなかっ
たため、マニピュレータの保守には各種の回転型駆動ユ
ニットを用意する必要があった。In the above-mentioned conventional technology, one rotary drive unit can only perform either roll rotation or pitch rotation, so it is necessary to prepare various rotary drive units for maintenance of the manipulator.
本発明の目的は、1つの関節モジュールが、ロール回転
又はピッチ回転のどちらにもなる構造にして、マニピュ
レータの保守性を高めることにある。An object of the present invention is to improve the maintainability of a manipulator by making one joint module capable of either roll rotation or pitch rotation.
上記目的は、マニピュレータの関節において、モータの
ロータに連動して回転する関節の回転体の周上と端面の
2ケ所に他の関節と結合できる着脱面を関節に設け、ま
たモータのステータな連動してロータと相対回転運動す
る関節の回転体の周上と端面の2ケ所に他の関節と結合
できる着脱面を関節に設け、そして、これらの関節を複
数連結してマニピュレータとすることにより、達成され
る。The above purpose is to provide the joints of the manipulator with attachment/detachment surfaces that can be connected to other joints at two locations, one on the circumference of the rotating body of the joint that rotates in conjunction with the rotor of the motor, and one on the end surface, and also to provide attachment/detachment surfaces that can be connected to other joints in conjunction with the motor's stator. By providing the joint with attachment/detachment surfaces that can be connected to other joints at two places, one on the circumference of the rotating body and one on the end surface of the rotating body of the joint that rotates relative to the rotor, and by connecting a plurality of these joints to form a manipulator, achieved.
モータのロータに連動して回転する関節の回転体の周上
と端面に設けた2つの着脱面の一方に他の関節を結合し
、モータのステータな連動してロータと相対回転運動す
る関節の回転体の周上と端面に設けた2つの着脱面の一
方に第2の他の関節を結合するこの関節は、ロール回転
、ピッチ回転またはオフセット型ロール回転のいずれか
の回転運動ができる。The other joint is connected to one of the two attachment/detachment surfaces provided on the circumference and the end face of the rotating body of the joint that rotates in conjunction with the rotor of the motor, and the joint that rotates relative to the rotor in conjunction with the stator of the motor is connected to the other joint. This joint, which connects the second other joint to one of the two attachment/detachment surfaces provided on the circumference and on the end face of the rotating body, is capable of any one of roll rotation, pitch rotation, and offset type roll rotation.
〔実施例〕
以下、本発明の第1の実施例を第1図を用いて説明する
。モータ1は、ステータがピッチ回転体B14の内側と
固定していて、ロータがモータ軸2の外側と固定されて
いて、ロータの回転とともにモータ軸2も回転する。モ
ータ軸2は、回転ぶれが生じないようモータ1の外部に
出た両側に、ベアリング4−a、bを入れている。また
、モータ軸2の回転運動をロール回転体A13に直接伝
えるため、モータ軸2とロール回転体A13に直接伝え
るため、モータ軸2とロール回転体A13とは相対回転
運動できないよう固定されている。[Example] A first example of the present invention will be described below with reference to FIG. In the motor 1, the stator is fixed to the inside of the pitch rotating body B14, and the rotor is fixed to the outside of the motor shaft 2, and the motor shaft 2 also rotates as the rotor rotates. The motor shaft 2 has bearings 4-a and 4-b installed on both sides of the motor shaft 2 extending outside the motor 1 to prevent rotational wobbling. In addition, in order to directly transmit the rotational motion of the motor shaft 2 to the roll rotation body A13, the motor shaft 2 and the roll rotation body A13 are fixed so that they cannot make relative rotational movements. .
ベアリング4−a、bは、内軸がモータ軸2と、また外
輪がピッチ回転体B14と各々相対回転運動できないよ
う固定しである。このためモータ軸2とピッチ回転体B
14が相対回転運動できる。The bearings 4-a and 4-b are fixed so that the inner shaft cannot rotate relative to the motor shaft 2, and the outer ring cannot rotate relative to the pitch rotating body B14. Therefore, motor shaft 2 and pitch rotating body B
14 can perform relative rotational movement.
ベアリング5−aは、内輪がピッチ回転体B14と、ま
た外軸がピッチ回転体A12と各々相対回転運動できな
いよう固定しである。ベアリング5−bは、内輪がピッ
チ回転体B14と、また外軸がベアリング止めB7と各
々相対回転運動できないよう固定しである。ベアリング
5−a、bによって、ピッチ回転体B14とピッチ回転
体A12゜ピッチ回転体B14とベアリング止めB7が
各々同軸中心にして相対回転−動できる。ピッチフラン
ジA8は、ピッチ回転体A12の外周に固定しである。The bearing 5-a is fixed so that the inner ring cannot rotate relative to the pitch rotating body B14, and the outer shaft cannot rotate relative to the pitch rotating body A12. The bearing 5-b has an inner ring fixed to the pitch rotating body B14, and an outer shaft fixed to the bearing stop B7 so that they cannot rotate relative to each other. By the bearings 5-a and 5-b, the pitch rotating body B14, the pitch rotating body A12°, the pitch rotating body B14, and the bearing stop B7 can each rotate relative to each other about the same axis. The pitch flange A8 is fixed to the outer periphery of the pitch rotating body A12.
ピッチフランジBIOは、ピッチ回転体B14の外周に
固定しである。ロール回転体A13は、ピッチ回転体A
12に固定されて、同軸中心で回転する。ロール回転体
B15はピッチ回転体B14に固定されて、同軸中心で
回転する。The pitch flange BIO is fixed to the outer periphery of the pitch rotating body B14. The roll rotating body A13 is the pitch rotating body A
12 and rotates around the same axis. The roll rotating body B15 is fixed to the pitch rotating body B14 and rotates coaxially.
ロールフランジA9は、ロール回転体A13に固定され
て、同軸中心で回転する。ロールフランジBllは、ロ
ール回転体B15に固定されて、同軸中心で回転する。The roll flange A9 is fixed to the roll rotating body A13 and rotates coaxially. The roll flange Bll is fixed to the roll rotating body B15 and rotates coaxially.
ベアリング5−aの4角は、ロール回転体A13.ピッ
チ回転体A12.ベアリング止めA6とピッチ回転体B
14で固定されている。ベアリング5−bの4角は、ベ
アリング止めB7.ピッチ回転体A12.ロール回転体
B15とピッチ回転体B14で固定されている。ロール
フランジA9.とロールフランジBllに引張、圧縮力
がかかつてもベアリング5−a、bの4角が定しである
ので、ピッチ回転体A12とピッチ回転体B14が分離
することはない。ベアリング止め八6は、ピッチ回転体
B14の端面に固定して、ベアリング4−a、5−aの
移動を止めている。エンコーダ3は、ピッチフランジA
8とピッチフランジBIO又は、ロールフランジA9と
ロールフランジBllの相対回転角を検出する。The four corners of the bearing 5-a are the roll rotating body A13. Pitch rotating body A12. Bearing stop A6 and pitch rotating body B
It is fixed at 14. The four corners of the bearing 5-b are the bearing stops B7. Pitch rotating body A12. It is fixed by a roll rotating body B15 and a pitch rotating body B14. Roll flange A9. Even if tensile and compressive forces are applied to the roll flange Bll, the four corners of the bearings 5-a and 5-b remain constant, so the pitch rotating body A12 and the pitch rotating body B14 will not separate. The bearing stopper 86 is fixed to the end face of the pitch rotating body B14 to stop movement of the bearings 4-a and 5-a. Encoder 3 has pitch flange A
8 and pitch flange BIO or roll flange A9 and roll flange Bll are detected.
ピッチフランジA8.BIO,ロールフランジA9.B
llの各フランジは、同一形状とする。Pitch flange A8. BIO, roll flange A9. B
Each flange of ll has the same shape.
第2図は、関節モジュール20の外観を示す。FIG. 2 shows the external appearance of the joint module 20.
フランジA8.A9.BIO,Bll上のボルト穴16
,17,18.19は、各々90度毎にある。Flange A8. A9. Bolt hole 16 on BIO, Bll
, 17, 18, and 19 are located every 90 degrees.
第3図は、関節モジュール20のロールフランジA9.
ロールフランジBllに他の関節モジュールをフランジ
結合した場合の関節モジュール20のロール回転の動き
を示している。FIG. 3 shows the roll flange A9. of the joint module 20.
It shows the roll rotation movement of the joint module 20 when another joint module is flange-coupled to the roll flange Bll.
第4図は、関節モジュール2oのピッチフランジA8.
ピッチフランジBIOの他の関節モジュールをフランジ
結合した場合の関節モジュール20のピッチ回転の動き
を示している。FIG. 4 shows the pitch flange A8. of the joint module 2o.
It shows the pitch rotation movement of the joint module 20 when other joint modules of the pitch flange BIO are flange-coupled.
第5図は、ピッチフランジA8.ロールフランジBll
に他の関節モジュールをフランジ結合したか、ピッチフ
ランジBIO,ロールフランジA9に他の関節モジュー
ルをフランジ結合した場合の関節モジュール20のオフ
セット型ロール回転の動きを示す。FIG. 5 shows pitch flange A8. Roll flange Bll
3 shows the offset type roll rotation movement of the joint module 20 when another joint module is flange-coupled to the pitch flange BIO or the roll flange A9.
以上のように1種類の関節モジュール20が、他の関節
モジュールと結合するフランジを変えることにより、ロ
ール回転、ピッチ回転及びオフセット型ロール回転の3
つの機能のうち1つを選択できるという効果がある。As described above, one type of joint module 20 can perform three types of roll rotation, pitch rotation, and offset type roll rotation by changing the flanges that connect with other joint modules.
This has the effect of allowing you to select one of the following functions.
第6図は、本発明の第2の実施例を示す。FIG. 6 shows a second embodiment of the invention.
走行レール23は、作業場までマニピュレータ30をガ
イドする。走行台車22は、走行レール23に従って、
マニピュレータ30を移動させる。The traveling rail 23 guides the manipulator 30 to the work place. The traveling trolley 22 follows the traveling rail 23,
Move the manipulator 30.
走行台車22のフランジと関節モジュール2〇−aのピ
ッチフランジA8を、関節モジュール2〇−aのピッチ
フランジBIOと関節モジュール20−bのロールフラ
ンジBllを、関節モジュール20−bのロールフラン
ジA9と関節モジュール20−cのピッチフランジA8
を、関節モジュール20−cのピッチフランジBIOと
関節モジュール20−dのロールフランジBllを、そ
して、関節モジュール20−dのロールフランジA9と
エンドエフェクタ21のフランジを各々フランジ結合し
て、エンドエフェクタ21の1自由度を含めて、5自由
度を有するマニピュレータ30の例である。The flange of the traveling truck 22 and the pitch flange A8 of the joint module 20-a, the pitch flange BIO of the joint module 20-a and the roll flange Bll of the joint module 20-b, and the roll flange A9 of the joint module 20-b. Pitch flange A8 of joint module 20-c
, the pitch flange BIO of the joint module 20-c, the roll flange Bll of the joint module 20-d, and the roll flange A9 of the joint module 20-d and the flange of the end effector 21 are respectively flange-coupled to form the end effector 21. This is an example of a manipulator 30 having five degrees of freedom, including one degree of freedom.
この例では、関節モジュール20−a、Cはピッチ回転
し、関節モジュール20−d、bはロール回転する。In this example, the joint modules 20-a and 20-C perform pitch rotation, and the joint modules 20-d and 20-b perform roll rotation.
以上のように、関節モジュール20を複数個連結するこ
とにより、任意の位置、姿勢にエンドエフェクタ21を
移動できるマニピュレータ30を構成できる。また、マ
ニピュレータ30を構成する関節モジュール20は同一
構造であるため、1つの関節モジュール20が故障した
場合、その故障した関節モジュール2oのみを交換すれ
ば、正常に動作させることができる。また、予備の関節
モジュールは1種類用意すればよく、経済的である。As described above, by connecting a plurality of joint modules 20, it is possible to configure the manipulator 30 that can move the end effector 21 to any position and posture. Furthermore, since the joint modules 20 that constitute the manipulator 30 have the same structure, if one joint module 20 fails, normal operation can be achieved by replacing only the failed joint module 2o. Furthermore, it is economical to prepare only one type of spare joint module.
第7図に1本発明の第3の実施例を示す。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
この例では、第1図の実施例での、ピッチフランジBI
Oを取り除いた構造になっているため、動作は、ロール
回転とオフセット型ロール回転しかできない。しかし、
第1図の実施例では、ロール回転、オフセット型ロール
回転は、連続的にはできなかったが、この実施例では、
連続的な回転ができる。In this example, the pitch flange BI in the embodiment of FIG.
Since the structure is such that O is removed, only roll rotation and offset type roll rotation are possible. but,
In the embodiment shown in FIG. 1, roll rotation and offset type roll rotation could not be performed continuously, but in this embodiment,
Continuous rotation is possible.
本発明によれば、1種類の関節が、他の関節と連結場所
の変更により、ロール回転又はピッチ回転の機能を付与
することができるので、この関節を複数連結して構成し
たマニピュレータが故障したとき、故障した関節を交換
すれば正常に動作し、保守のために1種類の関節を用意
しておけばよいので、マニピュレータの保守性がよい。According to the present invention, one type of joint can be given the function of roll rotation or pitch rotation by changing the connection location with other joints, so that a manipulator configured by connecting a plurality of joints can malfunction. If the malfunctioning joint is replaced, the manipulator will operate normally, and only one type of joint needs to be prepared for maintenance, so the manipulator is easy to maintain.
第1図は本発明の第1の実施例の縦断面図、第2図は第
1の実施例の斜視図、第3図は第1の実施例のロール回
転の動作を示す説明図、第4図は第1の実施例のピッチ
回転の動作を示す説明図、第5図は第1の実施例のオフ
セット型ロール回転の動作を示す説明図、第6図は第1
の実施例の関節モジュールを複数結合した第2の実施例
の斜視図、第7図は第3の実施例の斜視図である。
1・・・モータ、2・・・モータ軸、3・・・エンコー
ダ、8・・・ピッチフランジA、9・・・ロールフラン
ジA。FIG. 1 is a vertical sectional view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the first embodiment, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the roll rotation operation of the first embodiment, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the pitch rotation operation of the first embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the offset type roll rotation operation of the first embodiment, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the pitch rotation of the first embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of a second embodiment in which a plurality of joint modules of the embodiment are combined, and FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Motor, 2...Motor shaft, 3...Encoder, 8...Pitch flange A, 9...Roll flange A.
Claims (1)
ータのロータに固定して、ロータの回転とともに回転す
る関節の回転体の周上と端面の2ケ所に他の関節と結合
できる着脱面を関節設けたことを特徴とするモジュール
型マニピュレータ。1. In the joints of a manipulator that has multiple joints, detachable surfaces that can be connected to other joints are provided at two locations on the circumference and on the end surface of the rotating body of the joint that is fixed to the rotor of the motor and rotates with the rotation of the rotor. A modular manipulator characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12108686A JPS62282886A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Module type manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12108686A JPS62282886A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Module type manipulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62282886A true JPS62282886A (en) | 1987-12-08 |
Family
ID=14802519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12108686A Pending JPS62282886A (en) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | Module type manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62282886A (en) |
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