JPS63150180A - モジユ−ル型マニピユレ−タの着脱機構 - 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、マニピュレータに係り、特に関節配置の変更
や関節数の増減の際、アーム及びハンドの交換に好適な
着脱機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５９−１７５９８４号公報に記載
のように、ハンドの交換装置は多数あるが、モジュール
型マニピュレータのアーム、ハンドの交換に関連するも
のはない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、結合しあう部分の形状がそゎぞれ異っ
ており、この機構をアームモジュール。

ハンドに付加し着脱機構として用いた場合、アームモジ
ュールの端部の形状が２種類となり、結合は異ったもの
どうしのみで行われるため、関節配置の変更が制約され
るという問題があった。

本発明の目的は、アームの関節配置の変更操作、アーム
の交換操作及びハンドの交換操作を片手あるいは１本の
マニピュレータでできる着脱機構を堤供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、アームモジュールの両端部及びハンドの一
端部に有する案内ピン、案内孔、電気コネクタの電極ピ
ン、電極ピン穴をアームまたはハンドの中心軸と垂直に
交わる軸に対し、案内ピンと案内孔とが対応し、電極ピ
ンと電極ピン穴とが対応するように配置すること、さら
に、アームモジュールどうしの結合部、及びアームモジ
ュールとハンドの結合部がはずれることを阻止する回転
リングをアームモジュールのピッチ関節部、及びハンド
の把持動作部以外の外周全体に回転可能に設けることに
より、達成される。

〔作用〕

着脱機構はそれぞれ案内ピン、案内孔、電極ピン、電極
ピン穴を有しているので、一方の案内ピン、案内孔に他
方の案内孔、案内ピンがはめ合い、一方の電極ピンＪ電
極ピン穴に他方の電極ピン穴。

電極ピンがはめ合う。これらのはめ合い部材を取り付け
たアームモジュール及びハンドと、結合のはずれ止めを
する回転リングを相対回転させることにより、着脱機構
どうしは固定され一体となる。

なお、回転リングはアームモジュールのピッチ関節部、
及びハンドの把持動作部以外の外周全体をおおっている
ので、人あるいはマニピュレータによる把持がしやすい
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。第１図はモジュール型マニピュレータに本発明の着
脱機構を付加した構造を示す。複数個のアームモジュー
ル１はピッチ軸３とロール軸４の２関節から構成されて
いる。複数個のアームモジュールの最先端にはハンド２
が取り付けられている。着脱機構１０はアームモジュー
ル１の両端部と、ハンド２の一端部に有し、ピッチ軸３
とロール軸４の関節の自由度配置や関節数の変更に対応
できる構造となっている。着脱機構１０を第２図、第３
図により説明する。ロール軸４の端面には案内ピン１１
．案内孔］、２．電極ピン１３゜電極ピン穴］、４が一
体に取り付けられている。案内ピン１１には結合部がは
ずれることを阻止する回転リング１６のキー２０が入る
キー溝１９がある。案内孔１２は案内ピン１１が入れや
すい形状となっている。電気結合部は複数の電極ピン１
３と複数の電極ピン穴１４で構成されている。アームモ
ジュール、及びハンドと回転リング１６とは軸受１５で
相対回転が自由である。回転リング１６の内周にはキー
２０が付けられ、案内ピンのキー溝１９とはめ合う形状
となっている。

回転リング１６の端面ば突起部１７．溝１８があり、結
合する相手側の回転リング１６とかみ合う形状となって
いる。回転リング１６はアームモジュール１のピッチ関
節部３．及びハンド２の把持動作部以外の外周全体を包
んでいる。アームモジュール１の両端部の着脱機構１０
及びハンド２の一端部の着脱機構１０に有する案内ピン
１１゜案内孔１２．電極ピン１３．電極ピン穴１４の配
置は、アームモジュール１またはハンド２の中心軸と垂
直に交わる対称軸３ｏに対し、案内ピン１１と案内孔１
２とが対応し、電極ピン１３と電極ピン穴１４とが対応
するように設けである。

第１図はアームモジュール１どうし及びアームモジュー
ル１とハンド２の結合付近の状態を示している。関節の
自由度配置はマニピュレータの根本方向から、ロール軸
４．ピッチ軸３．ロール軸（＋；） ４となっている。着脱機構１０どうしは根本方向から順
に結合する。着脱機構１０の結合過程を第１図ないし第
３図により説明する。すでに固定状態にあるアームモジ
ュール１の端面に有する着脱機構１０に、結合する着脱
機構１０を移動すると一方の案内ピン１１．案内孔１２
及び他方の案内ピン１１．案内孔１２に案内され位置決
めされていく。この際、電気的結合の電極ピン１３．電
極ピン穴１４は結合方向に垂直な方向に対しては位置決
めされてから、はめ合いされていく。はめ合いが進み、
終了間近になると、回転リング１６の端面に設けられた
突起部１７．溝１８が互いにかみ合い双方の回転リング
１６は一体に回転可能となり、一方の回転リング１６を
回すだけでよいようになる。案内ピン１１と案内孔１２
．電極ピン１３と電極ピン穴１４とのはめ合いは着脱機
構１０の端面がすべて接触する位置で終了し、この位置
で結合方向への位置決めも行われる。この状態でアーム
モジュール及びハンドに対し、回転リング１６を人が回
転させると、アームモジュール及びハンドの端面に一体
に取り付けられた案内ピン１１のキー溝１９へ、回転リ
ング１６に一体に取り付けられたキー２０がはめ合う。

この作用により、外力による結合方向へのはずれを阻止
することができる。アームモジュール１または、ハンド
２を装着すべき位置まで移動する際、人は回転リング１
６のどの位置を持ってもよいが、アームモジュール１あ
るいはハンド２を安定して保持するには重心付近を持ち
、移動させたほうがよい。

なお、着脱機構１ｏへの挿入、固定を人手によって行う
動作を説明したか、ロボツｌ−によって行うことも可能
である。この動作を簡単に説明する。

任意位置に置かれたアームモジュール１あるいはハンド
２の回転リング１６の重心付近をマニピュレータのハン
ドで把持し、これにより回転力も拘束し、結合位置へマ
ニピュレータで移動する。結合が終了した位置でアーム
モジュール１のロール軸４を回転させ、着脱機構１０ど
うしを固定させる。以上、アームをアームあるいはハン
ドに取り付ける動作を説明したが、取りはずす動作はこ
れと逆の過程をたどれば、実行できる。

本実施例によれば、アームモジュール２及びハンド２の
重心位置付近を持てるので、人手あるいはロボットによ
り安定した移動ができる。また、回転リング１６を把持
しているので、そのままで着脱機構１０へ挿入、固定が
できるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によ九ば、アームの関節配置の変更、アームの交
換、及びハンドの交換を片手あるいは１本のマニピュレ
ータでできるので、交換操作が容易になるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の着脱機構をモジュール型
マニピュレータに付加した構成図、第２図は第１図で示
した着脱機構部の側面図、第３図は第１−図で示した着
脱機構部の拡大図である。 １・・アームモジュール、２・・・ハンド、３・・・ピ
ッチ軸、４・・・ロール軸、１０・・着脱機構、１１・
・・案内ピン、」、２・・・案内孔、１３・・・電極ピ
ン、１４・・・電極ヒン穴、１６・・・回転リング、１
９・・・キー溝、２０・・・キー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロール関節とピツチ関節で構成されたアームモジユ
   ールと、これらのアームモジユールとハンドとを複数個
   連結したマニピユレータにおいて、前記アームモジユー
   ルの両端面及び前記ハンドの一端面に有する案内ピン、
   案内孔、電極ピン、電極ピン穴をアームまたはハンドの
   中心軸と垂直に交わる軸に対し、案内ピンと案内孔とが
   対応し、電極ピンと電極ピン穴とが対応するように配置
   し、これらの端面を同一形状としたことを特徴とするモ
   ジユール型マニピユレータの着脱機構。