JPS63180430A - ロボツト用工具 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、マスタースレーブ操作のマニピュレータで使
用するボルト、ナツト等の締結用のロボット用工具に関
するものである。

（従来の技術） 核燃料再処理工場のホットセル等のように作業者の直接
作業が不可能な場所では、電動式のマスタースレーブ操
作のマニピュレータを使用することが多い。

ところで、ラチェットレンチを使用して行うボルト、ナ
ツト等の締結作業には、一般に力感覚が必要であるから
マスタースレーブ操作のマニピュレータにもパイラテラ
ル制御、すなわち、マスターマニピュレータを手で操作
しているときにスレーブマニピュレータが外力を受ける
と、マスターマニピュレータでもこの外力を同じように
感じるカフィードバック制御が必要になる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のパイラテラル制御のマスタースレ
ーブ操作のマニピュレータには、減速機の負荷トルクや
バックラッシュの影響、力センサのゲインの限界により
小ざい力の帰還が不可能となる等の原因で、円滑にロボ
ット用工具を取扱うことがきわめて困難であった。

そこで、本発明の目的は、マスタースレーブ操作でラチ
ェットレンチを取扱う場合に、作業性の向上と作業の容
易化を図ったロボット用工具を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
縦振りと伸縮の各自由度を有する軸と、この軸の一方に
水平方向に回転自在としかつロボットハンド部に把持可
能としたグリップと１、　軸の他方に取付けられたラチ
ェットレンチから構成し、グリップをマニピュレータの
ハンド部で把持し、ラチェットレンチをボルトまたはナ
ツトに挿入した後、マニピュレータのハンド部を平行運
動に近似の動作をさせることにより、ボルトまたはナツ
トの軸に対して円動作させることなく締結作業ができる
ようにしたものでおる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例の構成を一部切断して示す
正面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿って切断
して矢印方向に見た断面図である。

両図において、ロボット用具１は、ラチェットレンチ２
と、このラチェットレンチ２に設けられた全部軸３と、
この前部軸３に継手４を介して回動自在に連結される後
部軸５と、この後部軸５を軸方向の移動および軸心を含
む面内での回動を自在に支持し、マニピュレータに取付
けられたハンド部（第４図に示す）に把持されるグリッ
プ６から構成されている。

しかして、上記した継手４は、前部軸３には止ねじ７で
固定し、後部軸５には第２図に示すようにピン８で回動
自在に連結し、横方向に対向する案内部４ａ、４ａを設
けて後部軸５の面に接触させると共に復帰力を与える板
ばね９，９を上下方向に設けている。なお、板ばね９の
代りに他の形状のばねを用いてもよい。

また、上記したグリップ６は、後部軸５を軸方向に移動
自在に挿入すると共に、止ねじ１０の先端が後部軸５に
設けたキー溝５ａに挿入されて回り止めをし、圧縮ばね
１１で後部軸５に復帰力を与えるようにした挿入部１２
と、この挿入部１２とグリップ軸１３を介して回動自在
に連結しかつ第３図に示すようにハンド部に把持される
平行な面１４ａ、　１４ａを設けた把持部１４から構成
され、この把持面１４ａ。

１４ａと後部軸５の軸方向が平行になった位置をロック
するため、把持部１４に設けた孔１４ｂに鋼球１５を挿
入し圧縮ばね１６で挿入部１１に圧接させるロック機構
を設ける。１７はすべり軸受を示す。

なお、ハンド部１８は、第４図に示すようにマニピュレ
ータへの取付部１９の端部１９ａに、同時に接近したり
離反する一対の爪２０．２０を設けたもので公知のもの
である。

次に、上記した一実施例の作用を明する。

第５図は、スレーブマニピュレータで上記構成のロボッ
ト用工具１をボルト締結作業を行う場合を示す説明図で
ある。同図に示すように上記構成のロボット用工具１を
使用すると、ボルト締結時の動作は、ハンド部１８の平
行運動の繰返しで実現することができる。すなわち、ラ
チットレンチ２をボルトの頭部（図示しない）に挿入し
、ハンド部１８を直線運動すると、ラチットレンチ２と
ハンド部１８間の距離は変化するが、圧縮ばね１１が変
形して後部軸５が軸方向に伸縮してこれに対応し、本来
円弧運動を必要とするグリップ６の軌道を、その円弧２
１を弦２２に相当する直線運動に置き換えることができ
る。

また、グリップ６の方向は、グリップ軸１３を中心とす
る回転自由度により任意で、何ら前部軸３や後部軸５の
軸方向と一致させる必要がない。このため、マニピュー
タのハンド部１８の方向は、作業中拘束されることがな
い。

ざらに、ビン８を中心としてラチェットレンチ２には縦
振りの自由度がおるため、第６図に示すように必ずしも
ボルト２３の軸と後部軸５が垂直である必要がない。

したがって、従来、一般的なラチェットレンチを使用し
たマスタースレーブマニピュレータのボルト締結では、
スレーブのハンド部の姿勢・位置は工具により拘束を受
け、操作者は、マスターマニピュレータを操作しながら
力感覚を頼りに正確にスレーブを取扱う必要があったが
、上記した実施例のロボット用工具は、上記の作用によ
り、ボルト締結作業時にスレーブのハンド部の姿勢・位
置が完全に拘束されることがなく、ある程度の自由度を
有する。このため、操作者は、かなり楽な操作でマスタ
ーマニピュレータを取扱い作業を実施することが可能と
なる。これにより、作業がより迅速にかつ安全に行うこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ボルト締結作業時にハンドの姿勢・位
置の拘束性がなくなり、直線的な往復運動でラチェット
を動作させることが可能でスレーブの動作が単純になり
、マスターの操作がきわめて容易となって作業性の向上
２作業の迅速化、省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た拡大断面図
、第３図は第１図のＢ矢印方向に見た側面図、第４図は
本発明に関連するハンド部を示す斜視図、第５図は本発
明の一実施例の作用を示す説明図、第６図は第５図と異
なる本発明の一実施例の作用を示す説明図である。 ２・・・ラチェットレンチ ３・・・前部軸、　　　　４・・・継手５・・・後部軸
、　　　　６・・・グリップ８・・・ピン、　　　　　
　９・・・板ばね１１、１６・・・圧縮ばね、１３・・
・グリップ軸代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第　１　図 第　２　回　　　　　第　３　図 第　　　乙　　　じ「

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦振りと伸縮の各自由度を有する軸と、この軸の
   一方に水平方向に回転自在としかつロボットハンド部に
   把持可能としたグリップと、前記軸の他方に取付けられ
   たラチェットレンチから構成したことを特徴とするロボ
   ット用工具。
2. （２）縦振りは、軸を分割してピンで回動自在に連結し
   、分割した一方の軸の端部を上下方向から１対の弾性体
   で押圧し、外力が作用したときこの弾性体を変形させる
   機構でできるようにした特許請求の範囲第１項記載のロ
   ボット用工具。
3. （３）伸縮は、すべり軸受と圧縮ばねで構成し、軸に軸
   方向の外力が作用したとき圧縮ばねを変形させる機構で
   できるようにした特許請求の範囲第１項記載のロボット
   用工具。
4. （４）グリップは、ロボットハンド部の把持面を有し、
   軸を伸縮自在に挿入すると共に軸の水平方向の回転を自
   在とし、かつ軸方向と把持面が平行になった位置をロッ
   クするロック機構を設けた特許請求の範囲第１項記載の
   ロボット用工具。