TW201632326A - 連結鏈節、直動伸縮機構及機械臂機構 - Google Patents

連結鏈節、直動伸縮機構及機械臂機構 Download PDF

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TW201632326A
TW201632326A TW105102042A TW105102042A TW201632326A TW 201632326 A TW201632326 A TW 201632326A TW 105102042 A TW105102042 A TW 105102042A TW 105102042 A TW105102042 A TW 105102042A TW 201632326 A TW201632326 A TW 201632326A
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尹祐根
佐野光
栗原眞二
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生活機器人學股份有限公司
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Abstract

提高直動伸縮機構中之臂之移動特性。一實施形態之直動伸縮機構具備：第1連結鏈節排(21)，上述第1連結鏈節排(21)係由複數個第1連結鏈節(23)構成，於第1連結鏈節(23)各者之背面設置由複數個齒(240)構成之線性齒輪(239)；第2連結鏈節排(22)，上述第2連結鏈節排(22)係由複數個第2連結鏈節(24)構成，藉由第1、第2連結鏈節排(21)、(22)之接合來限制彎曲，構成柱狀體，藉由第1、第2連結鏈節排(21)、(22)之分離來解除柱狀體；射出部(30)，將第1、第2連結鏈節排(21)、(22)接合起來構成柱狀體，同時支持柱狀體；及驅動齒輪(50)，與線性齒輪(239)齧合，夾持第1連結鏈節排(21)上之連結部分而相鄰之前後齒(240f)、(240e)自柱狀體之中心軸之方向來觀察，以相互不會重合之方式來設置。

Description

連結鏈節、直動伸縮機構及機械臂機構
本發明之實施形態涉及一種連結鏈節、直動伸縮機構及機械臂機構。
一直以來多關節機械臂機構被用於產業用機器人等各種領域。此種多關節機械臂機構安裝有直動伸縮機構。直動伸縮機構例如具備可彎曲地排狀地連結之複數個連結鏈節。當臂伸長時，複數個連結鏈節自收容於支持體內之狀態而限制其彎曲，藉此，成為具有一定之剛性之柱狀體而被送出。另一方面，當臂收縮時，柱狀體被拉回，於支持體內解除其彎曲之限制，可彎曲地收容。
目的在於提高直動伸縮機構中之臂之移動特性。
本實施形態之直動伸縮機構具備：第1連結鏈節排，上述第1連結鏈節排係由可彎曲地排狀地連結之複數個第1連結鏈節構成，於上述第1連結鏈節各者之背面設置由排狀地排列之複數個齒構成之線性齒輪；第2連結鏈節排，上述第2連結鏈節排係由可彎曲地排狀地連結之複數個第2連結鏈節構成，上述複數個第2連結鏈節中前端之第2連結鏈節與上述複數個第1連結鏈節中前端之第1連結鏈節連接，藉由上述第1、第2連結鏈節排之接合來限制彎曲，構成柱狀體，藉由上述第1、第2連結鏈節排之分離來解除上述柱狀體；射出部，將上述第1、第2連結鏈節排接合起來而構成上述柱狀體，同時支持上述柱狀體；驅動齒輪，與上述線性齒輪齧合，夾持上述第1連結鏈節排上之連結部分而相鄰之前後齒自上述柱狀體之中心軸之方向來觀察，以相互不會重合之方式來設置。
1‧‧‧基部
2‧‧‧臂部
3‧‧‧末端效應器
J1、J2、J4、J5、J6‧‧‧旋轉關節部
J3‧‧‧直動關節部
11a‧‧‧第1支持體
11b‧‧‧第2支持體
11c‧‧‧第3支持體
21‧‧‧第1連結鏈節排
22‧‧‧第2連結鏈節排
23‧‧‧第1連結鏈節
239‧‧‧線性齒輪
24‧‧‧第2連結鏈節
240‧‧‧齒
240e‧‧‧前齒(最末尾之齒)
240f‧‧‧後齒(前端之齒)
240m‧‧‧其他齒
241e、241f‧‧‧齒部分
26‧‧‧結合鏈節
30‧‧‧射出部
40‧‧‧導向輥
50‧‧‧驅動齒輪
55‧‧‧馬達
圖1係本實施形態之機械臂機構之外觀立體圖。
圖2係藉由圖記號表現來表示圖1之機械臂機構之圖。
圖3係圖1之機械臂機構之側視圖。
圖4係表示本實施形態之機械臂機構之第1連結鏈節之構造之側視圖。
圖5係表示圖4之第1連結鏈節之後方之構造之立體 圖。
圖6係表示圖4之第1連結鏈節之前方之構造之立體圖。
圖7係表示圖4之第1連結鏈節之內面之特徵性構造之圖。
圖8係表示本實施形態之機械臂機構之第2連結鏈節之構造之側視圖。
圖9係表示圖8之第2連結鏈節之後方之構造之立體圖。
圖10係表示圖8之第2連結鏈節之前方之構造之立體圖。
圖11係表示本實施形態之機械臂機構之臂部之構造之立體圖。
圖12係表示本實施形態之機械臂機構之第1連結鏈節排之線性齒輪之特徵性構造之立體圖。
圖13係表示圖12之第1連結鏈節排彎曲前後之姿勢之側視圖。
圖14係表示圖12之線性齒輪之第1變形例之構造之第1連結鏈節排之立體圖。
圖15係表示圖12之線性齒輪之第2變形例之構造之第1連結鏈節排之立體圖。
圖16係表示圖12之線性齒輪之第3變形例之構造之第1連結鏈節排之立體圖。
圖17係表示圖12之線性齒輪之第4變形例之構造之 第1連結鏈節排之立體圖。
圖18係表示圖12之線性齒輪之第5變形例之構造之第1連結鏈節排之立體圖。
圖19係表示圖12之線性齒輪之第6變形例之構造之第1連結鏈節排之立體圖。
以下、參照圖式，說明本實施形態之直動伸縮機構。再者，本實施形態之直動伸縮機構可以作為單獨之機構(關節)來使用。然而，於以下之說明中，以組裝有本實施形態之直動伸縮機構之多關節機械臂機構為例，說明本實施形態之直動伸縮機構。於以下之說明中，針對具有大致相同之功能及構成之構成要素，添加同一符號，重複說明只在必要時進行。
圖1係本實施形態之機械臂機構之外觀立體圖。圖2係藉由圖記號表現來表示圖1之機械臂機構之圖。機械臂機構具有大致圓筒形狀之基部1及與基部1連接之臂部2。於臂部2之前端安裝有被稱為末端執行器之末端效應器3。圖1圖示可固持對象物之手部作為末端效應器3。末端效應器3並不限定於手部，亦可為其他工具、或相機、顯示器。亦可於臂部2之前端設置可更換為任意種類之末端效應器3之轉接器。
臂部2具有複數個、此處為6個關節部J1、J2、J3、J4、J5、J6。複數個關節部J1、J2、J3、J4、J5、J6係自 基部1依序配設。一般而言，第1、第2、第3關節部J1、J2、J3被稱為根部3軸，第4、第5、第6關節部J4、J5、J6被稱為改變手部3之姿勢之腕部3軸。構成根部3軸之關節部J1、J2、J3之至少一者為直動關節。此處，第3關節部J3構成為直動關節、尤其係伸縮距離相對較長之關節部。
第1關節部J1係以例如被基座面垂直支持之第1旋轉軸RA1為中心之扭轉關節。第2關節部J2係以與第1旋轉軸RA1垂直配置之第2旋轉軸RA2為中心之彎曲關節。第3關節部J3係以與第2旋轉軸RA2垂直配置之第3軸(移動軸)RA3為中心而直線伸縮之關節。第4關節部J4係以與第3移動軸RA3一致之第4旋轉軸RA4為中心之扭轉關節，第5關節部J5係以與第4旋轉軸RA4正交之第5旋轉軸RA5為中心之彎曲關節。第6關節部J6係以與第4旋轉軸RA4正交、且與第5旋轉軸RA5垂直配置之第6旋轉軸RA6為中心之彎曲關節。
形成基部1之臂支持體(第1支持體)11a具有以第1關節部J1之旋轉軸RA1為中心而形成之圓筒形狀之中空構造。第1關節部J1係安裝於未圖示之固定台。當第1關節部J1旋轉時，第1支持體11a伴隨臂部2之迴旋而進行軸旋轉。再者，第1支持體11a亦可固定於接地面。此時，係設置為獨立於第1支持體11a而臂部2進行迴旋之構造。於第1支持體11a之上部連接第2支持部11b。
第2支持部11b具有與第1支持部11a連續之中空構 造。第2支持部11b之一端係安裝於第1關節部J1之旋轉部。第2支持部11b之另一端開放，第3支持部11c係於第2關節部J2之旋轉軸RA2轉動自如地嵌入。第3支持部11c具有由與第1支持部11a及第2支持部連通之鱗片狀之外形構成之中空構造。第3支持部11c係伴隨第2關節部J2之彎曲旋轉而其後部收容或送出至第2支持部11b。構成臂部2之直動關節部之第3關節部J3之後部係藉由其收縮而被收納於第1支持部11a與第2支持部11b連續之中空構造之內部。
形成基部1之臂支持體(第1支持體)11a具有以第1關節部J1之旋轉軸RA1為中心而形成之圓筒形狀之中空構造。第1關節部J1係安裝於未圖示之固定台。當第1關節部J1旋轉時，第1支持體11a伴隨臂部2之迴旋而進行軸旋轉。再者，第1支持體11a亦可固定於接地面。此時，係設置為獨立於第1支持體11a而臂部2進行迴旋之構造。於第1支持體11a之上部連接第2支持部11b。
第3支持部11c係其後端下部以旋轉軸RA2為中心轉動自如地嵌入至第2支持部11b之開放端下部。藉此，構成作為以旋轉軸RA2為中心之彎曲關節部之第2關節部J2。當第2關節部J2轉動時，臂部2與手部3一併以第2關節部J2之旋轉軸RA2為中心朝垂直方向轉動、即起伏動作。
第4關節部J4係具有與沿臂部2之伸縮方向之臂中心軸、即，與第3關節部J3之移動軸RA3典型一致之旋 轉軸RA4之扭轉關節。若第4關節部J4旋轉，則手部3自第4關節部J4朝向前端以旋轉軸RA4為中心進行旋轉。第5關節部J5係具有與第4關節部J4之旋轉軸RA4正交之旋轉軸RA5之彎曲關節部。若第5關節部旋轉，則自第5關節部J5朝向前端與手部3一併上下轉動。第6關節部J6係具有與第4關節部J4之旋轉軸RA4正交，且與第5關節部J5之旋轉軸RA5垂直之旋轉軸RA6之彎曲關節。若第6關節部J6旋轉，則手部3左右迴旋。
如上述般，作為關節部之第3關節部J3構成臂部2之主要構成物。安裝於臂部2之前端之手部3係藉由第1、第2、第3關節部J1、J2、J3移動至任意位置，藉由第4、第5、第6關節部J4、J5、J6配置為任意姿勢。尤其係第3關節部J3之直動伸縮距離之長度可以使手部3到达自基部1之附近位置至遠離位置為止之大範圍之對象。第3關節部J3之特徵在於藉由構成其之直動伸縮機構而實現之直動伸縮距離之長度。
圖3係圖1之機械臂機構之側視圖。如圖3所示，直動伸縮機構係具有第1連結鏈節排21和第2連結鏈節排22。第1連結鏈節排21係由複數個第1連結鏈節23構成。前後之第1連結鏈節23於相互之端部處藉由銷而彎曲自如地排狀地連結。第1連結鏈節排21可以向內側或外側自如地彎曲。
第2連結鏈節排22係由複數個第2連結鏈節24構成。前後之第2連結鏈節24於相互之底面端部處藉由銷 彎曲自如地排狀地連結。第2連結鏈節排22可以向內側彎曲。第2連結鏈節24之剖面為字形狀，因此第2連結鏈節排22相鄰之第2連結鏈節24之側板彼此碰撞，不會向外側彎曲。再者，設朝向第1連結鏈節23(第2連結鏈節24)、第1連結鏈節23(第2連結鏈節24)之第2旋轉軸RA2之面為內面，設其相反側之面為外面。
第1連結鏈節排21中前端之第1連結鏈節23與第2連結鏈節排22中前端之第2連結鏈節24藉由結合鏈節26而連接。例如，結合鏈節26具有將第2連結鏈節24與第1連結鏈節23合成而得到之形狀。
當臂伸長時，結合鏈節26為起始端，第1、第2連結鏈節排21、22自第3支持部11c之開口朝外送出。第1、第2連結鏈節排21、22藉由第3支持體11c之開口附近之射出部30而相互接合。當維持第1、第2連結鏈節排21、22之接合狀態時，第1、第2連結鏈節排21、22之彎曲被相互限制。藉此，第1、第2連結鏈節排21、22構成具備一定剛性之柱狀體。柱狀體係第1連結鏈節排21接合於第2連結鏈節排22而成之柱狀之杆體。該柱狀體係第2連結鏈節24與第1連結鏈節23一併整體構成為各種剖面形狀之筒狀體。筒狀體被定義為上下左右被頂板、底板及兩側板包圍，前端部與後端部開放之形狀。
當臂收縮時，第1、第2連結鏈節排21、22被拉回到第3支持體11c之開口。構成柱狀體之第1、第2連結鏈節排21、22於射出部30之後方相互分離。分離後之第 1、第2連結鏈節排21、22分別恢復至可彎曲之狀態，分別彎曲，且被收容於第1支持體11a之內部。
如圖3所示，第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排22係藉由安裝於第3支持體11c之開口附近之射出部30而接合。
射出部30係複數個上部輥31與複數個下部輥32支持於錐筒形之框架35而成者。例如，複數個上部輥31間隔與第1連結鏈節23之長度大致相等之間隔而沿臂中心軸來排列。同樣地，複數個下部輥32間隔與第2連結鏈節24之長度大致相等之間隔而沿臂中心軸來排列。於射出部30之後方，導向輥40與驅動齒輪50以夾持第1連結鏈節排21而對置之方式來設置。驅動齒輪50藉由未圖示之減速器而連接於馬達55。於第1連結鏈節23之內面沿連結方向形成有線性齒輪239。當複數個第1連結鏈節23直線狀地排列時，相互之線性齒輪239直線狀地連接，構成長的線性齒輪。驅動齒輪50與直線狀之線性齒輪嚙合。直線狀地連接之線性齒輪239與驅動齒輪50一併構成齒條與齒輪機構。
當臂伸長時，若馬達55進行驅動，驅動齒輪50正向旋轉，則第1連結鏈節排21藉由導向輥40，成為與臂中心軸平行之姿勢，被朝上部輥31與下部輥32之間引導。伴隨第1連結鏈節排21之移動，第2連結鏈節排22藉由配置於射出部30之後方之未圖示之導軌而被朝向射出部30之上部輥31與下部輥32之間引導。射出部30藉由上 部輥31與下部輥32相互擠壓第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排22，構成柱狀體，同時上下左右支持其柱狀體。第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排22接合而得到之柱狀體沿第3移動軸RA3而被直線狀地送出。
當臂収縮時，若馬達55進行驅動，驅動齒輪50反向旋轉，則卡合於驅動齒輪50之第1連結鏈節排21被拉回至第1支持體11a內。伴隨第1連結鏈節排之移動，柱狀體被拉回至第3支持體11c內。被拉回之柱狀體係於射出部30之後方分離。例如，構成柱狀體之第1連結鏈節排21被導向輥40與驅動齒輪50夾持，構成柱狀體之第2連結鏈節排22藉由重力而被向下拉，藉此，第2連結鏈節排22與第1連結鏈節排21相互分離。分離後之第2連結鏈節排22與第1連結鏈節排21係被收容於第1支持體11a。
以下，針對本實施形態之機械臂機構之臂部2之構造，參照圖4-13進行說明。首先，針對構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節23之構造，參照圖4-7進行說明。
圖4係表示本實施形態之機械臂機構之第1連結鏈節23之構造之側視圖。圖5係表示圖4之第1連結鏈節23之後方之構造之立體圖。圖6係表示圖4之第1連結鏈節23之前方之構造之立體圖。圖7係表示圖4之第1連結鏈節23之內面之特徵性構造之立體圖。
第1連結鏈節23大致平板形地構成。於第1連結鏈 節23之後方中央設置銷孔箱231。於第1連結鏈節23之前方兩端設置銷孔箱232，233。銷孔箱231，232，233各者之銷孔與第1連結鏈節23之寬度方向平行地空出。銷孔箱232，233間隔與前方之銷孔箱231之寬度大致相等之距離而分散於寬度方向之兩端。於銷孔箱232，233之間插入后方之銷孔箱231。於該狀態下，銷孔箱232，233之銷孔與後方之銷孔箱231之銷孔連續地連接。於連續地連接之銷孔中插入單一之銷、。這樣，複數個第1連結鏈節23排狀地連結，構成第1連結鏈節排21。前後之第1連結鏈節23可以以銷孔為中心相互旋轉。藉此，第1連結鏈節排21可以彎曲。第1連結鏈節排21之彎曲角度可以藉由第1連結鏈節23之剖面形狀、銷孔之位置、銷孔箱231，232，233之形狀等來限制。例如，第1連結鏈節排21係構成為可以向內側彎曲，但無法向外側彎曲。
於第1連結鏈節23之內面(背面)中央沿第1連結鏈節23之中心軸而形成有線性齒輪239。線性齒輪239之细节後述。於線性齒輪239之兩側中央分别設置剖面台形狀之銷孔塊234、235。於銷孔塊234、235之上空出鎖銷孔。
其次，針對構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之構造，參照圖8-10進行說明。再者，針對第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排22之接合狀態，參照圖11進行說明。圖8係表示本實施形態之機械臂機構之第2連結鏈節24之構造之側視圖。圖9係表示圖8之第2連結 鏈節24之後方之構造之立體圖。圖10係表示圖8之第2連結鏈節24之前方之構造之立體圖。圖11係表示本實施形態之機械臂機構之臂部2之構造之立體圖。
於第2連結鏈節24之後方中央設置銷孔箱241。於第2連結鏈節24之前方兩端分别設有銷孔箱242，243。銷孔箱241，242，243各者之銷孔與第2連結鏈節24之寬度方向平行地空出。銷孔箱242，243與後方之銷孔箱241之寬度間隔大致相等之距離而分散於寬度方向之兩端。於前方之銷孔箱242，243之間插入後方之銷孔箱241。於該狀態下，前方之銷孔箱242，243之銷孔與後方之銷孔箱241之銷孔連續地連接。於連續地連接之銷孔中插入單一之銷。這樣，複數個第2連結鏈節24排狀地連接，構成第2連結鏈節排22。前後之第2連結鏈節24可以以銷孔為中心相互旋轉。藉此，第2連結鏈節排22可以向內側或外側彎曲。第2連結鏈節排22之彎曲角度可以藉由剖面形狀、銷孔之位置、銷孔箱241，242，243之形狀等來限制。例如，第2連結鏈節排22係構成為可以向內側彎曲，但無法向外側彎曲。
卡盤架244、245係第2連結鏈節24之後端，分别形成於兩側板之上方。鎖銷塊246、247係第2連結鏈節24之前端，分别形成於兩側板之上方。鎖銷塊246、247具有分别插入上述之銷孔塊234、235之銷孔之鎖銷。鎖銷具有與第2連結鏈節24之長度方向平行之中心軸。鎖銷之形狀和軸長與銷孔相匹配地設計即可。若第2連結鏈節 排22直線狀地排列，則於前第2連結鏈節24之卡盤架244、245與後第2連結鏈節24之鎖銷塊246、247之間形成既定形狀之嵌合接受部。卡盤架244、245與鎖銷塊246、247係以嵌合接受部之形狀與第1連結鏈節23之銷孔塊234、235大致一致之方式，來確定其形狀及其位置。銷孔塊234、235與卡盤架244、245和鎖銷塊246、247一併構成鎖機構。銷孔塊234、235於第1、第2連結鏈節排21、22直線狀地排列，相互擠壓之情形時分別嵌入嵌合接受部。此時，鎖銷塊246、247之鎖銷分別插入銷孔塊234、235之銷孔。藉此，第1連結鏈節23鎖止於第2連結鏈節24。其鎖止狀態藉由銷孔塊234、235嵌入嵌合接受部來維持。如圖11所示，如上述般接合之第1、第2連結鏈節排21、22構成具有一定剛性之柱狀體。該柱狀體具有剖面大致口字形狀之筒形狀。
以下，參照圖7說明線性齒輪239之細節。
如圖7所示，於第1連結鏈節23之內面(背面)形成有線性齒輪239。線性齒輪239係形成於其中心軸c2與第1連結鏈節23之中心軸c1大致一致之位置。再者，第1連結鏈節23之中心軸c1於柱狀體之狀態下與第3關節部J3之第3軸(移動軸)RA3一致。線性齒輪239係由排列為排狀之複數個齒240構成。複數個齒240中，齒240e表示前端之齒，齒240f表示最末尾之齒，齒240m表示前端之齒與最末尾之齒之間之其他齒。複數個齒240具有第1連結鏈節23之寬度W0以下之寬度，較佳為具 有與驅動齒輪50之齒之齒寬大致相等之齒寬W1。前端之齒240e與最末尾之齒240f(以下，稱為前端與最末尾之齒240e、240f)。自第1連結鏈節23之中心軸c1之方向來觀察，係以相互不會重合之方式來設置。典型之情形為前端之齒240e與最末尾之齒240f之齒寬相等，寬度方向相關之中央位置(以下，簡稱為位置)。不同。前端之齒240e與最末尾之齒240f相對於位於前端與最末尾之齒240e、240f之間之其他齒240m，齒寬不同，位置亦不同。如圖7所示，前端與最末尾之齒240e、240f具有其他齒240m之齒寬之大致1/2之齒寬W3、W2。前端之齒240e靠近寬度方向之一方，最末尾之齒240f靠近相反側。即，前端與最末尾之齒240e、240f分散於齒寬方向。較佳為前端之齒240e之一端排列於其他齒240m之一端，最末尾之齒240f之另一端排列於其他齒240m之另一端。
圖12係表示本實施形態之機械臂機構之第1連結鏈節排21之線性齒輪之特徵性構造之立體圖。圖13係表示圖12之第1連結鏈節排21彎曲前後之姿勢之側視圖。圖13(a)表示排列為直線形之狀態之第1連結鏈節排21，圖13(b)分別表示彎曲狀態之第1連結鏈節排21。圖13(c)係將圖13(b)之彎曲部分放大而得到之圖。
於構成第1連結鏈節排21之複數個第1連結鏈節23各者之內面形成有線性齒輪239。如上述般，構成線性齒輪239之複數個齒240中，前端與最末尾之齒240e、240f 自第1連結鏈節23之中心軸c1之方向來觀察，係以相互不會重合之方式來設置。例如，前端與最末尾之齒240e、240f具有其他齒240m之齒寬之大致1/2之齒寬W3、W2。前端之齒240e之一端排列於其他齒240m之一端，最末尾之齒240f之另一端排列於其他齒240m之另一端。
當前後之第1連結鏈節23直線狀地排列時，線性齒輪239相互連結，構成齒條。本實施形態之第1連結鏈節23各者形成同一線性齒輪239。因此，線性齒輪239之前端之齒240e亦可稱為夾持第1連結鏈節排21上之連結部分而相鄰之前後齒中之後齒。同樣地，線性齒輪239之最末尾之齒240f亦可稱為夾持第1連結鏈節排21上之連結部分而相鄰之前後齒中之前齒。以下，將夾持第1連結鏈節排21上之連結部分而相鄰之前後齒240f、240e簡稱為前後齒240f、240e。即，前後齒240f、240e自第1連結鏈節23之中心軸c1之方向來觀察，以相互不會重合之方式來設置。例如，前後齒240f、240e具有其他齒240m之齒寬之大致1/2之齒寬W2、W3。前齒240f之一端排列於其他齒240m之一端，後齒240e之另一端排列於其他齒240m之另一端。即，前後齒240f、240e於齒寬方向相互不同地構成。再者，較佳為其他齒240m具有與驅動齒輪50之齒大致相等之齒寬W1。因此，具有其他齒240m之大致1/2之齒寬W2、W3之前後齒240f、240e可以卡合於驅動齒輪50。
根據以上說明之第1連結鏈節排21之內面之線性齒輪239之構造，自第1連結鏈節23(第1連結鏈節排21)之中心軸c1之方向來觀察，前後齒240f、240e相互不重合。如圖13(b)、(c)所示，當使第1連結鏈節排21向內側彎曲時，前後齒240f、240e相互錯開而不會相互碰撞，因此不會限制向其內側彎曲。前後齒240f、240e以與其他齒240m相同之剖面形狀、齒高、間隔連續地構成，前後齒240f、240e與其他齒240m可以與驅動齒輪50無縫地嚙合。因此，即便係本實施形態之第1連結鏈節排21之內面之線性齒輪239之構造，亦可保持驅動齒輪50進行之第1連結鏈節排21之送出、拉回動作。藉此，如圖3所示，第1連結鏈節排21可以將姿勢自收容於第1支持體11a內之垂直姿勢，變化為向內側彎曲但為水平之姿勢。因此，本實施形態之直動伸縮機構可以提高臂部2之移動特性。
再者，若線性齒輪239之構造係於第1連結鏈節排21彎曲之狀態下，前後齒240f、240e不會相互干涉之構造，則其構造並不限定於本實施形態。具體而言，前後齒240f、240e於可卡合驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不重合之方式來設置即可。針對線性齒輪239之其他之構造，參照圖14-19進行說明。
(第1變形例)
圖14係表示圖12之線性齒輪239之第1變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。若前齒240f之齒寬W4與後齒240e之齒寬W5之合計與其他齒240m之齒寬W1大致相等，則前齒240f之齒寬W4與後齒240e之齒寬W5之間之比亦可不為1：1。例如，如圖14所示，前齒240f之齒寬W4與後齒240e之齒寬W5之間之比亦可為3：1。前齒240f之一端係排列於其他齒240m之一端，後齒240e之另一端係排列於其他齒240m之另一端。根據第1變形例之線性齒輪239，前後齒240f、240e於可卡合驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察係以相互不會重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效果。
(第2變形例)
圖15係表示圖12之線性齒輪239之第2變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。前齒240f之齒寬W6與後齒240e之齒寬W7之合計亦可不與其他齒240m之齒寬W1大致相等。例如，如圖15所示，前後齒240f、240e具有與其他齒240m之齒寬W1大致相等之齒寬W6、W7。即，前齒240f之齒寬W6與後齒240e之齒寬W7之合計與其他齒240m之齒寬W1之2倍大致相等。前後齒240f、240e係設置於與其他齒240m不同之位置。具體而言，前齒240f關於齒寬方向朝一方向偏移地設置，後齒240e關於齒寬方向朝另一方向偏移地設置。偏移之 距離與其他齒240m之齒寬W1之大致1/2相等。根據以上說明之第2變形例之線性齒輪239，前後齒240f、240e於可卡合於驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效果。
(第3變形例)
圖16係表示圖12之線性齒輪239之第3變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。前後之齒240f、240e亦可由複數個齒部分241f、241e構成。例如，如圖16所示，前齒240f為複數個，此處具有兩個齒部分241f。同樣地，後齒240e為複數個，此處具有兩個齒部分241e。複數個齒部分241f各者具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/4之齒寬W8。同樣地，複數個齒部分241e各者具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/4之齒寬W9。構成前後齒240f、240e之複數個，此處為四個齒部分被分散於齒寬方向。具體而言，構成前齒240f之兩個齒部分241f中，一齒部分241f之一端排列於其他齒240m之一端。另一齒部分241f自一齒部分241f之另一端間隔與其他齒240m之齒寬W1之大致1/4相等之距離。構成後齒240e之兩個齒部分241e中，一齒部分241e之另一端排列於其他齒240m之另一端。另一齒部分241e自一齒部分241e之一端間隔與其他齒240m之齒寬W1之大致1/4相等之距離。根據以上說明之第3變形例之線性齒輪239，前後 齒240f、240e於可卡合於驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效果。
(第4變形例)
圖17係表示圖12之線性齒輪239之第4變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。形成於相鄰之兩個第1連結鏈節23之線性齒輪239亦可不同。例如，如圖17所示，相鄰之兩個第1連結鏈節23中，一個第1連結鏈節23之前端與最末尾之齒240e、240f具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/2之齒寬W10。一個第1連結鏈節23a之前端與最末尾之齒240e、240f之一端排列於另一齒240m之一端。相鄰之兩個第1連結鏈節23中，另一個第1連結鏈節23之前端與最末尾之齒240e、240f具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/2之齒寬W11。另一個第1連結鏈節23之前端與最末尾之齒240e、240f之另一端排列於其他齒240m之另一端。根據以上說明之第4變形例之第1連結鏈節排21，夾持第1連結鏈節排21上之連結部分而相鄰之前後齒240f、240e於可卡合於驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不會重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效果。
(第5變形例)
圖18係表示圖12之線性齒輪239之第5變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。此處之前後之齒240f、240e具有與其他齒240m相同之齒橋。然而，若可以與驅動齒輪50卡合，則前後齒240f、240e之齒橋形狀亦可與其他齒240m之齒橋不同。例如，如圖18所示，前後齒240f、240e具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/2之齒寬W12、13。前齒240f之一端排列於其他齒240m之一端，後齒240e之另一端排列於其他齒240m之另一端。前齒240f與後齒240e一併構成與其他齒240m之齒橋相同之剖面形狀。具體而言，前齒240f具有與其他齒240m之齒橋之縱半部分之前部分相同之形狀。後齒240e具有與其他齒240m之齒橋之縱半部分之後部分相同之形狀。前齒240f於單獨使用時不會作為一個齒而發揮作用。同樣地，後齒240e於單獨使用時不會作為一個齒而發揮作用。然而，當組合使用前後齒240f、240e時，前後齒240f、240e可以作為一個齒而發揮作用。例如，當驅動齒輪50正向旋轉時，前齒240f與驅動齒輪50之齒嚙合，第1連結鏈節排21被送出。當驅動齒輪50反向旋轉時，後齒240e與驅動齒輪50之齒嚙合，第1連結鏈節排21被拉回。根據以上說明之第5變形例之線性齒輪239，前後齒240f、240e可以與驅動齒輪50卡合，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不會重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效 果。
(第6變形例)
圖19係表示圖12之線性齒輪239之第6變形例之構造之第1連結鏈節排21之立體圖。前後之齒240f、240e亦可組合於第1變形例-第5變形例中說明之前後齒240f、240e之構造來構成。例如，如圖19所示，僅後齒240e係由複數個齒部分構成，此處係由兩個齒部分241e構成。前齒240f具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/2之齒寬W14。構成後齒240e之複數個齒部分241e具有其他齒240m之齒寬W1之大致1/4之齒寬W15。前齒240f與後齒240e係被分散於齒寬方向。具體而言，前齒240f排列於第1連結鏈節23之寬度中心位置。構成後齒240e之兩個齒部分241e中，一個齒部分241e之一端係排列於其他齒240m之一端。另一個齒部分241e之另一端係排列於其他齒240m之另一端。即，另一個齒部分241e自一個齒部分241e，間隔其他齒240m之齒寬W1之大致1/2之距離。根據以上說明之第6變形例之線性齒輪239，前後齒240f、240e於可卡合於驅動齒輪50之齒之位置，自第1連結鏈節排21之中心軸c1之方向來觀察以相互不會重合之方式來設置。藉此，可以得到與本實施形態相同之效果。
雖對本發明之若干實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為示例而提示者，並不意圖限定發明之範圍。該 等實施形態能以其他各種形態實施，且於不脫離發明主旨之範圍內可進行各種省略，置換，變更。該等實施形態或其變化包含於發明範圍及主旨，同樣包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
23‧‧‧第1連結鏈節
231‧‧‧銷孔箱
232、233‧‧‧銷孔箱
239‧‧‧線性齒輪
240‧‧‧齒
240e‧‧‧前齒(最末尾之齒)
240f‧‧‧後齒(前端之齒)
240m‧‧‧其他齒
c1、c2‧‧‧中心軸
W1‧‧‧齒寬
W3、W2‧‧‧齒寬

Claims (9)

  1. 一種直動伸縮機構，其具備：第1連結鏈節排，上述第1連結鏈節排是由可彎曲地排狀地連結之複數個第1連結鏈節構成，於上述第1連結鏈節各者之背面設置由排狀地排列之複數個齒構成之線性齒輪；第2連結鏈節排，上述第2連結鏈節排係由可彎曲地排狀地連結之複數個第2連結鏈節構成，上述複數個第2連結鏈節中前端之第2連結鏈節與上述複數個第1連結鏈節中前端第1連結鏈節連接，藉由上述第1、第2連結鏈節排之接合來限制彎曲，構成柱狀體，藉由上述第1、第2連結鏈節排之分離來解除上述柱狀體；射出部，將上述第1、第2連結鏈節排接合起來構成上述柱狀體，同時支持上述柱狀體；及驅動齒輪，與上述線性齒輪嚙合，夾持上述第1連結鏈節排上之連結部分而相鄰之前後齒自上述柱狀體之中心軸之方向來觀察，以相互不會重合之方式來設置。
  2. 如申請專利範圍1之直動伸縮機構，其中上述前後齒之齒寬合計與其他齒之齒寬大致相等。
  3. 如申請專利範圍2之直動伸縮機構，其中上述前後齒各者具有上述其他齒之齒寬之大致1/2之齒寬。
  4. 如申請專利範圍1之直動伸縮機構，其中上述前後齒具有與其他齒之齒寬大致相等之齒寬，被設置於與上 述其他齒不同之位置。
  5. 如申請專利範圍1之直動伸縮機構，其中上述前後齒各者係由複數個齒部分構成，上述複數個齒部分被分散於寬度方向。
  6. 如申請專利範圍1之直動伸縮機構，其中上述線性齒輪具有與上述第1連結鏈節之中心軸大致一致之中心軸，且具有較上述第1連結鏈節之寬度小之寬度。
  7. 如申請專利範圍1之直動伸縮機構，其中上述前後齒之一方係與其他齒之前部分之縱半部分對應，上述前後齒之另一方係與上述其他齒之後部分之縱半部分對應。
  8. 一種連結鏈節，其用於直動伸縮機構，其中，上述連結鏈節具有平板形狀，於背面設置線性齒輪，構成上述線性齒輪之複數個齒中，前端之齒與最末尾之齒自上述連結鏈節之中心軸之方向來觀察以不會重合之方式來設置。
  9. 一種機械臂機構，其具備直動伸縮機構，上述直動伸縮機構具備：第1連結鏈節排，上述第1連結鏈節排係由可彎曲地排狀地連結之複數個第1連結鏈節構成，於上述第1連結鏈節各者之背面設置由排狀地排列之複數個齒構成之線性齒輪；第2連結鏈節排，上述第2連結鏈節排係由可彎曲地排狀地連結之複數個第2連結鏈節構成，上述複數個第2 連結鏈節中前端之第2連結鏈節與上述複數個第1連結鏈節在前端之第1連結鏈節連接，藉由上述第1、第2連結鏈節排之接合來限制彎曲，構成柱狀體，藉由上述第1、第2連結鏈節排之分離來解除上述柱狀體；射出部，將上述第1、第2連結鏈節排接合起來構成上述柱狀體，同時支持上述柱狀體；及驅動齒輪，與上述線性齒輪嚙合，夾持上述第1連結鏈節排上之連結部分而相鄰之前後齒自上述柱狀體之中心軸之方向來觀察，以相互不會重合之方式來設置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6468804B2 (ja) * 2014-10-30 2019-02-13 ライフロボティクス株式会社 ロボットアーム機構
JP2016125588A (ja) * 2014-12-29 2016-07-11 ライフロボティクス株式会社 直動伸縮機構及びロボットアーム機構
DE112016005469T5 (de) * 2015-11-30 2018-08-09 Life Robotics Inc. Linearbewegung-Teleskopmechanismus
JP6703091B2 (ja) * 2016-02-29 2020-06-03 ライフロボティクス株式会社 直動伸縮機構及びそれを備えたロボットアーム機構
DE112017001033T5 (de) * 2016-02-29 2019-01-03 Life Robotics Inc. Roboterarmmechanismus und linearer aus- und einfahrmechanismus
JP6773768B2 (ja) * 2016-03-29 2020-10-21 ライフロボティクス株式会社 ねじり回転関節機構及びロボットアーム機構
CN108883539B (zh) * 2016-03-29 2021-11-02 生活机器人学股份有限公司 机械臂机构及旋转关节装置
US10935106B2 (en) * 2018-06-14 2021-03-02 Serapid, Inc. Block chain with monolithic links
JP2020078169A (ja) * 2018-11-07 2020-05-21 矢崎総業株式会社 配索構造
CN111131679B (zh) * 2020-01-02 2021-07-20 福州米鱼信息科技有限公司 一种摄像装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2796452B2 (ja) * 1991-06-28 1998-09-10 三菱重工業株式会社 昇降装置
US6749059B2 (en) * 2001-08-28 2004-06-15 Laitram, L.L.C. Modular conveyor belt with two-part hinge pin
WO2006061017A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 M. Krøger Maskinfabrik A/S Articulated driving mechanism and dispenser comprising such a driving mechanism
US7364038B2 (en) * 2005-09-20 2008-04-29 Uni-Chains A/S Conveyor belt link incorporating one or more rollers
US8678178B2 (en) * 2006-01-30 2014-03-25 Habasit Ag Modular conveyor belt with tight radius in one curve direction
US7261202B1 (en) * 2006-06-08 2007-08-28 Nmc-Wollard, Inc. Conveying device with hollow universal joint
US7395913B1 (en) * 2007-05-23 2008-07-08 Nmc-Wollard, Inc. Conveyor with belt to roller synchronization mechanism
DK2375104T3 (da) * 2008-12-19 2013-05-13 Kawabuchi Mechanical Engineering Lab Inc Mekanisme, som bevæger sig lineært og kan forlænges, og robotarm, der er udstyret med en mekanisme, der bevæger sig lineært og kan forlænges
JP2010216087A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Tsubakimoto Chain Co 開閉装置及び車両用窓の開閉装置
US9248576B2 (en) * 2010-05-31 2016-02-02 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Direct acting extensible and retractable arm mechanism, and robot arm provided with direct acting extensible and retractable arm mechanism
JP2013220919A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Tsubakimoto Chain Co コンベヤベルト
US8845076B2 (en) * 2012-06-27 2014-09-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Chain positioning system
US9108801B2 (en) * 2012-10-02 2015-08-18 Laitram, L.L.C. Conveyor belt having bidirectional stacked rollers
US9908708B1 (en) * 2015-05-13 2018-03-06 Prince Castle LLC Conveyor belt link with coupling mechanism

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