TW201702028A - 機械臂機構 - Google Patents

Abstract

本發明係抑制具備直動伸縮關節之機械臂機構之成本。本實施形態之機械臂機構具備可彎曲地連結之複數個第1連結鏈節(23)及於底面側可彎曲地連結之複數個第2連結鏈節(24)。第2連結鏈節(24)於與底面側相反之表面側接合第1連結鏈節(23)時，第1、第2連結鏈節(23、24)之彎曲被約束而構成硬直之柱狀體，第1、第2連結鏈節(23、24)藉由其分離而恢復成彎曲狀態。支持部(30)將第1、第2連結鏈節(23、24)相互接合，構成柱狀體，且前後移動自如地支持此柱狀體。收納部(11a)收納於支持部(30)之後方恢復成彎曲狀態且均朝底面側彎曲的第1、第2連結鏈節(23、24)。連結之複數個第2連結鏈節(24)之全長短於連結之複數個第1連結鏈節(23)之全長。

Description

機械臂機構

本發明之實施形態係關於一種機械臂機構。

自先前，多關節機械臂機構被使用於產業用機器人等各種領域。此種多關節機械臂機構例如組合裝備有直動伸縮關節。構成直動伸縮關節之臂部係由例如將具有相同形狀之複數個鏈節呈排狀連結之兩種連結鏈節排而構成。藉由將兩種連結鏈節排接合而形成硬直狀態，構成具有一定剛性之柱狀體。若直動伸縮關節之馬達順向旋轉，則成為柱狀體之臂部自射出部送出，若逆向旋轉則臂部被拉回。

該直動伸縮關節之向多關節機械臂機構之採用無需肘關節部，而可容易地消除臨界點，故而為今後非常有益之構造，但需要多數之連結鏈節，且需要將其等連結之構造，故而難以抑制成本。

本發明之目的在於實現抑制具備直動伸縮關節之機械臂機構之成本的構造。

本實施形態之機械臂機構之特徵在於具備：可彎曲地連結之板形狀之複數個第1連結鏈節；於底面側可彎曲地連結之横剖面字或字形狀之複數個第2連結鏈節，於第2連結鏈節在與上述底面側相反之表面側接合第1連結鏈節時，上述第1、第2連結鏈節之彎曲被約束而構成為硬直之柱狀體，且第1、第2連結鏈節藉由分離而恢復成彎曲狀態；支持部，其將第1連結鏈節接合於上述第2連結鏈節構成柱狀體，且支持柱狀體使其前後移動自如；以及收納部，其收納恢復成彎曲狀態之第1、第2連結鏈節；且於支持部之後方恢復成上述彎曲狀態之第1、第2連結鏈節均朝第1、第2連結鏈節之底面側彎曲而被導入收納部，連結之複數個第2連結鏈節之全長較連結之複數個第1連結鏈節之全長短。

4‧‧‧腕部

11a‧‧‧第1支持體(收納部)

21‧‧‧第1連結鏈節排

22‧‧‧第2連結鏈節排

23‧‧‧第1連結鏈節

24‧‧‧第2連結鏈節

27‧‧‧結合鏈節

30‧‧‧射出部(支持部)

圖1係本實施形態之機械臂機構之外觀立體圖。

圖2係自剖面方向觀察圖1之機械臂機構之內部構造之圖。

圖3係表示圖2之臂部之送出停止時之機械臂機構之內部構造的圖。

圖4係藉由圖符號表現而表示圖1之機械臂機構之構成之圖。

圖5係圖1之第1連結鏈節之側視圖。

圖6係自後上方觀察圖5之第1連結鏈節之立體圖。

圖7係表示圖1之第2連結鏈節之側視圖。

圖8係自後下方觀察圖7之第2連結鏈節之立體圖。

圖9係圖1之臂部之側視圖。

圖10係變形例1之機械臂機構之第1連結鏈節之側視圖。

圖11係自後上方觀察圖10之第1連結鏈節之立體圖。

圖12係變形例1之機械臂機構之第2連結鏈節之側視圖。

圖13係自後下方觀察圖12之第2連結鏈節之立體圖。

圖14係變形例1之機械臂機構之臂部之側視圖。

圖15係變形例2之機械臂機構之第1連結鏈節之側視圖。

圖16係自後上方觀察圖15之第1連結鏈節之立體圖。

圖17係變形例2之機械臂機構之第2連結鏈節之側視圖。

圖18係自後下方觀察圖17之第2連結鏈節之立體圖。

圖19係變形例2之機械臂機構之臂部之側視圖。

圖20係自剖面方向觀察本實施形態之變形例3之機械臂機構之內部構造的圖。

圖21係自剖面方向觀察本實施形態之變形例4之機械臂機構之內部構造的圖。

圖22係自剖面方向觀察本實施形態之變形例5之機械臂機構之內部構造的圖。

圖23係自剖面方向觀察本實施形態之變形例6之機械臂機構之內部構造的圖。

以下，一面參照圖式一面對本實施形態之機械臂機構進行說明。於以下之說明中，對具有大致相同功能及構成之構成要素附加相同符号，且僅於必要情形時進行重複說明。

圖1係本實施形態之機械臂機構之外觀立體圖。機械臂機構具有大致圓筒形狀之基部1、連接於基部1之臂部2及安裝於臂部2之前端之腕部4。於腕部4設置有未圖示之轉接器。例如，轉接器係設置於後述之第6旋轉軸RA6之旋轉部。於設置於腕部4之轉接器，安裝有與用途相應的機器人手。

機械臂機構具有複數個、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被稱為改變機器人手之姿勢之腕部3軸。腕部4具有第4、第5、第6關節部J4、J5、J6。構成根部3軸之關節部J1、J2、J3之至少一者為直動伸縮關節。此處，第3關節部J3構成為直動伸縮關節部、尤其係伸縮距離相對較長之關節部。臂部2表示直動伸縮關節部J3(第3關節部J3)之伸縮部分。

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為中心而讓臂部2直線伸縮之關節。

第4關節部J4係以第4旋轉軸RA4為中心之扭轉關節。第4旋轉軸RA4於後述之第7關節部J7不旋轉時、即臂部2之全體為直線形狀時，與第3移動軸RA3大致一致。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垂直地配置之第6旋轉軸RA6為中心的彎曲關節。

形成基部1之臂支持體(第1支持體)11a具有以與第1關節部J1之第1旋轉軸RA1為中心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，臂部2係與第1支持體11a之軸旋轉一併左右迴旋。另，第1支持體11a亦可固定於接 地面。於此情形時，係設為與第1支持體11a分開而臂部2迴旋之構造。於第1支持體11a之上部連接有第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之第2旋轉軸RA2轉動自如地嵌入。第3支持部11c具有包含與第1支持部11a及第2支持部連通之鱗片狀之外裝之中空構造。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至第2支持部11b、或自第2支持部11b送出。構成機械臂機構之直動伸縮關節部J3(第3關節部J3)之臂部2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。

第3支持部11c係其後端下部以第2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，構成作為以第2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以第2旋轉軸RA2為中心而朝垂直方向轉動、即起伏動作。

第4關節部J4係具有與沿著臂部2之伸縮方向之臂中心軸、即第3關節部J3之第3移動軸RA3典型地相接之第4旋轉軸RA4的扭轉關節。若第4關節部J4旋轉則腕部4及安裝於腕部4之機器人手以第4旋轉軸RA4為中心而旋轉。第5關節部J5係具有與第4關節部J4之第 4旋轉軸RA4正交之第5旋轉軸RA5的彎曲關節部。若第5關節部J5旋轉，則自第5關節部J5遍及前端與機器人手一併上下(以第5旋轉軸RA5為中心朝垂直方向)轉動。第6關節部J6係具有與第4關節部J4之第4旋轉軸RA4正交、且與第5關節部J5之第5旋轉軸RA5垂直之第6旋轉軸RA6的彎曲關節。若第6關節部J6旋轉，則機器人手左右迴旋。

如上述般，安裝於腕部4之轉接器之機器人手藉由第1、第2、第3關節部J1、J2、J3而移動至任意位置，藉由第4、第5、第6關節部J4、J5、J6而配置為任意姿勢。尤其是，第3關節部J3之臂部2之伸縮距離之長度可使機器人手到達自基部1之近接位置至遠隔位置之廣範圍之對象。第3關節部J3之特徵為藉由構成其之直動伸縮機構而實現之直線的伸縮動作及其伸縮距離之長度。

圖2係表示圖1之機械臂機構之內部構造之立體圖。圖3係表示圖2之臂部2之送出停止時之機械臂機構之內部構造的圖。直動伸縮機構具有臂部2及射出部30。臂部2具有第1連結鏈節排21及第2連結鏈節排22。第1連結鏈節排21包含複數個第1連結鏈節23。第1連結鏈節23構成為大致平板形。前後之第1連結鏈節23係於相互之端部部位藉由銷而彎曲自如地呈排狀連結。第1連結鏈節排21可朝內側或外側自如地彎曲。另，將接合於第2連結鏈節排22之第1連結鏈節排21之面稱為背面，將其相反側之面稱為表面。以下，將自第1連結鏈節排21 之表面觀察時之背面之側稱為內側，將自其背面觀察時之表面之側稱為外側。第2連結鏈節排22之「內側」、「外側」均相同。

第2連結鏈節排22包含複數個第2連結鏈節24。第2連結鏈節24係構成為横剖面字形狀或字形狀之短槽狀體。前後之第2連結鏈節24係於相互之底板端部部位藉由銷而彎曲自如地呈排狀連結。第2連結鏈節排22可自直線狀體朝內側彎曲。第2連結鏈節排22無法自直線狀體朝外側彎曲。其原因在於，第2連結鏈節24係於底面端部部位藉由銷而連結，且第2連結鏈節24之剖面為字形狀或字形狀，故而第2連結鏈節排22係相鄰之第2連結鏈節24之側板彼此抵接。

第1連結鏈節排21之中最前端之第1連結鏈節23、第2連結鏈節排22之中最前端之第2連結鏈節24係藉由結合鏈節27而連接。第1連結鏈節23與第2連結鏈節24係構成為相同長度。為了使第2連結鏈節排22較第1連結鏈節排21朝前方偏移上述長度之1/2，結合鏈節27構成為L字形。

例如，結合鏈節27具有將第2連結鏈節24與第1連結鏈節23合成後之形狀。

射出部30係由複數個上部輥31及複數個下部輥32支持於角筒形狀之框架35而成。例如，複數個上部輥31係隔開與第1連結鏈節23之長度大致等價之間隔沿著臂中心軸而排列。同樣地，複數個下部輥32隔開與第2連 結鏈節24之長度大致等價之間隔沿著臂中心軸排列。於射出部30之後方，導輥40與驅動齒輪50以隔著第1連結鏈節排21而對向之方式設置。驅動齒輪50係經由未圖示之減速器而連接於步進馬達55。於本實施形態中，搬送機構係由導輥40、驅動齒輪50及步進馬達55構成。如後述之圖6所示，於第1連結鏈節23之背面沿著連結方向形成有線性齒輪239。當複數個第1連結鏈節23直線狀整齊排列時，相互之線性齒輪239直線狀相連，構成較長之線性齒輪239。驅動齒輪50嚙合於直線狀之線性齒輪239。直線狀相連之線性齒輪239係與驅動齒輪50一併構成齒輪齒條機構。

當臂伸長時，馬達55駆動，驅動齒輪50正向旋轉，則第1連結鏈節排21藉由導輥40而變成與臂中心軸平行之姿勢，被引導至上部輥31與下部輥32之間。隨著第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後方之未圖示之導軌而被引導至射出部30之上部輥31與下部輥32之間。被引導至上部輥31與下部輥32之間之第1、第2連結鏈節排21、22相互擠壓。藉此，利用第1、第2連結鏈節排21、22構成柱狀體。射出部30將第1、第2連結鏈節排21、22接合而構成柱狀體，且上下左右地保持此柱狀體。藉由射出部30保持第1、第2連結鏈節排21、22接合形成之柱狀體防止脫出，藉此保持第1、第2連結鏈節排21、22之接合狀態。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之彎曲相互約束。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。所謂柱狀體係指於第2連結鏈節排22接合有第1連結鏈節排21而成之柱狀之棒體。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。所謂筒狀體係定義為上下左右被天板、底板及兩側板包圍，前端部及後端部開放之形狀。第1、第2連結鏈節排21、22接合而成之柱狀體係以結合鏈節27為始端，沿著第3移動軸RA3直線地自第3支持部11c之開口朝外被送出。

當臂收縮時，馬達55駆動，驅動齒輪50逆向旋轉，則與驅動齒輪50卡合之第1連結鏈節排21被拉回至第1支持體11a內。隨著第1連結鏈節排之移動，柱狀體被拉回至第3支持體11c內。拉回之柱狀體於射出部30後方分離。例如，構成柱狀體之第1連結鏈節排21被導輥40及驅動齒輪50夾持，構成柱狀體之第2連結鏈節排22因重力而被拉向下方，藉此第2連結鏈節排22與第1連結鏈節排21相互遠離。遠離後之第1、第2連結鏈節排21、22分別恢復成可彎曲之狀態。於收納時，第2連結鏈節排22自射出部30朝內側彎曲地被搬送至第1支持體11a(基部1)之內部之收納部，第1連結鏈節排21亦朝與第2連結鏈節排22相同之方向(內側)彎曲而被搬送。第1連結鏈節排21係以與第2連結鏈節排22大致平行之狀態被收納。

圖4係藉由圖符號表現來表示圖1之機械臂機構之圖。於機械臂機構中，藉由構成根部3軸之第1關節部J1、第2關節部J2及第3關節部J3，而實現3個位置自由度。又，藉由構成腕部3軸之第4關節部J4、第5關節部J5及第6關節部J6而實現3個姿勢自由度。

機器人座標系Σ b係以第1關節部J1之第1旋轉軸RA1上之任意位置為原点之座標系。於機器人座標系Σ b中，規定有正交3軸(Xb、Yb、Zb)。Zb軸係與第1旋轉軸RA1平行之軸。Xb軸與Yb軸係相互正交、且與Zb軸正交之軸。末端座標系Σ h係以安裝於腕部4之機器人手5之任意位置(末端基準点)為原点之座標系。例如，當機器人手5為2指手時，末端基準点(以下僅稱為末端)之位置係規定於2指尖間中央位置。於末端座標系Σ h中，規定有正交3軸(Xh、Yh、Zh)。Zh軸係與第6旋轉軸RA6平行之軸。Xh軸與Yh軸係相互正交、且與Zh軸正交之軸。例如，Xh軸係與機器人手5之前後方向平行之軸。所謂末端姿勢係設為末端座標系Σ h之相對於機器人座標系Σ b之繞正交3軸各者之旋轉角(繞Xh軸之旋轉角(側傾角)α、繞Yh軸之旋轉角(俯仰角)β、繞Zh軸之旋轉角(擺動角)γ)。

第1關節部J1係配設於第1支持部11a與第2支持部11b之間，構成為以旋轉軸RA1為中心之扭轉關節。旋轉軸RA1係與設置有第1關節部J1之固定部之基座之基準面BP垂直地配置。

第2關節部J2係構成為以旋轉軸RA2為中心之彎曲關節。第2關節部J2之旋轉軸RA2係與空間座標系上之Xb軸平行地設置。第2關節部J2之旋轉軸RA2係設為與第1關節部J1之旋轉軸RA1垂直之朝向。進而，第2關節部J2係相對於第1關節部J1，於第1旋轉軸RA1之方向(Zb軸方向)及與第1旋轉軸RA1垂直之Yb軸方向之2方向偏移。以第2關節部J2相對於第1關節部J1而於上述2方向偏移之方式，將第2支持體11b安裝於第1支持體11a。於第1關節部J1連接第2關節部J2之虛設的臂桿部分(鏈路部分)係具有前端垂直彎曲之2個鈎形狀體組合而成之曲柄形狀。該虛設臂桿部分係由具有中空構造之第1、第2支持體11a、11b構成。

第3關節部J3係構成為以移動軸RA3為中心之直動伸縮關節。第3關節部J3之移動軸RA3係設為與第2關節部J2之旋轉軸RA2垂直之朝向。第2關節部J2之旋轉角為零度、即臂部2之起伏角為零度且臂部2為水平之基準姿勢下，第3關節部J3之移動軸RA3係設為與第2關節部J2之旋轉軸RA2以及第1關節部J1之旋轉軸RA1垂直之方向。於空間座標系上，第3關節部J3之移動軸RA3係與垂直於Xb軸及Zb軸之Yb軸平行地設置。進而，第3關節部J3係相對於第2關節部J2於其旋轉軸RA2之方向(Yb軸方向)、及與移動軸RA3正交之Zb軸之方向之2方向上偏移。以第3關節部J3相對於第2關節部J2於上述2方向偏移的方式，將第3支持體11c 安裝於第2支持體11b。於第2關節部J2連接第3關節部J3之虛設臂桿部分(鏈路部分)具有前端垂直彎曲之鈎形狀體。該虛設臂桿部分係由第2、第3支持體11b、11c構成。

第4關節部J4係構成為以旋轉軸RA4為中心之扭轉關節。第4關節部J4之旋轉軸RA4係以與第3關節部J3之移動軸RA3大致一致的方式配置。

第5關節部J5係構成為以旋轉軸RA5為中心之彎曲關節。第5關節部J5之旋轉軸RA5係以與第3關節部J3之移動軸RA3及第4關節部J4之旋轉軸RA4大致正交的方式配置。

第6關節部J6係構成為以旋轉軸RA6為中心之扭轉關節。第6關節部J6之旋轉軸RA6係以與第4關節部J4之旋轉軸RA4及第5關節部J5之旋轉軸RA5大致正交的方式配置。第6關節部J6係為了使作為末端效應器之機器人手5左右迴旋而設置。另，第6關節部J6亦可構成其旋轉軸RA6與第4關節部J4之旋轉軸RA4及第5關節部J5之旋轉軸RA5大致正交的彎曲關節。

如此，將複數個關節部J1-J6之根部3軸中之一個彎曲關節部更換為直動伸縮關節部，使第2關節部J2於2方向上相對於第1關節部J1偏移，且使第3關節部J3於2方向上相對於第2關節部J2偏移，藉此本實施形態之機械臂機構於構造上消除臨界點姿勢。

以下，參照圖5~圖8，對本實施形態之機械臂機構 之臂部2之構造進行說明。首先，參照圖5、圖6，對構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節23之構造進行說明。圖5係圖1之第1連結鏈節23之側視圖。圖6係自後上方觀察圖5之第1連結鏈節23之立體圖。

第1連結鏈節23構成為大致平板形。於第1連結鏈節23之後方中央設置有銷孔殼體231。於第1連結鏈節23之前方，銷孔殼體232、233係隔開較銷孔殼體231之寬度略短之距離而設置。銷孔殼體231、232、233各者之銷孔係與第1連結鏈節23之寬度方向平行地開設。銷孔殼體232、233係隔開與後方之銷孔殼體231之寬度大致等價之距離而於寬度方向之兩端相隔。於前後之第1連結鏈節23，向後方之第1連結鏈節23之前方之銷孔殼體232、233之間隙，插入前之第1連結鏈節23之後方之銷孔殼體231。於該狀態下前方之銷孔殼體232、233之銷孔與後方之銷孔殼體231之銷孔連續地相連。於連續地相連之銷孔插入有單一之銷。如此，複數個第1連結鏈節23呈排狀連結，構成第1連結鏈節排21。前後之第1連結鏈節23能夠以銷孔為中心相互旋轉。藉此，第1連結鏈節排21可彎曲。第1連結鏈節排21之彎曲角度可藉由第1連結鏈節23之横剖面之形狀、銷孔之位置、銷孔殼體231、232、233之形狀等進行限制。例如，第1連結鏈節排21可構成能夠朝內側彎曲，但不可朝外側彎曲。於第1連結鏈節23之背面之兩側中央分別設置有剖面梯形狀之銷孔塊234、235。於銷孔塊234、235開設有鎖定銷 孔。於第1連結鏈節23之背面之寬度中央形成有沿著連結方向之線性齒輪239。

此處，將第1連結鏈節23之長度設為L11(以下稱為第1連結鏈節長L11)。第1連結鏈節長L11係定義為前方之銷孔殼體232、233之銷孔之中心與後方之銷孔殼體231之銷孔之中心之間的距離。實際上，前方之銷孔殼體232、233之銷孔之中心位置存在於第1連結鏈節23之前端面上，後方之銷孔殼體231之銷孔之中心位置存在於第1連結鏈節23之後端面上。因此，第1連結鏈節長L11係對應於第1連結鏈節23之長度。

其次，參照圖7、圖8對構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之構造進行說明。圖7係圖1之第2連結鏈節24之側視圖。圖8係自後下方觀察圖7之第2連結鏈節24之立體圖。

第2連結鏈節24構成為短槽狀體。第2連結鏈節24具有大致字形狀或大致字形狀之剖面。於第2連結鏈節24一體成形有銷孔殼體241、242、243、卡盤塊244、245、及鎖定銷塊246、247。

於第2連結鏈節24之後方且寬度中央設置有銷孔殼體241。於第2連結鏈節24之前方，銷孔殼體242、243係隔開較銷孔殼體241之寬度略短之距離而設置。銷孔殼體241、242、243各者之銷孔係與第2連結鏈節24之寬度方向平行地開設。前方之銷孔殼體242、243係隔開與後方之銷孔殼體241之寬度大致等價之距離而於寬度方向 之兩端分散。於前後之第2連結鏈節24，向後之第2連結鏈節24之前方之銷孔殼體242、243之間隙插入前之第2連結鏈節24之後方之銷孔殼體241。於該狀態下前方之銷孔殼體242、243之銷孔與後方之銷孔殼體241之銷孔連續地相連。於連續地相連之銷孔插入有單一之銷。如此，複數個第2連結鏈節24呈排狀連結，構成第2連結鏈節排22。前後之第2連結鏈節24能夠以銷孔為中心相互旋轉。藉此，第2連結鏈節排22能夠朝內側或外側彎曲。第2連結鏈節排22之彎曲角度可藉由剖面形狀、銷孔之位置、銷孔殼體241、242、243之形狀等進行限制。本實施形態之第2連結鏈節24為剖面大致字形狀，故而第2連結鏈節排22能夠自直線狀排列之狀態朝內側彎曲，但不可朝外側彎曲。

卡盤塊244、245係形成於第2連結鏈節24之後端且兩側板之上方。鎖定銷塊246、247係形成於第2連結鏈節24之前端且兩側板之上方。鎖定銷塊246、247具有分別插入至上述銷孔塊234、235之銷孔之鎖定銷。鎖定銷具有與第2連結鏈節24之長度方向平行之中心軸。鎖定銷之形狀及軸長係對照銷孔而設計。若第2連結鏈節排22直線狀地整齊排列，則於前之第2連結鏈節24之卡盤塊244、245與後之第2連結鏈節24之鎖定銷塊246、247之間形成有特定形狀之嵌合承載部。卡盤塊244、245與鎖定銷塊246、247係以嵌合承載部成為與第1連結鏈節23之銷孔塊234、235大致一致之形狀的方式，設計其 形狀及位置。

銷孔塊234、235係與卡盤塊244、245及鎖定銷塊246、247一併構成鎖定機構。銷孔塊234、235於第1、第2連結鏈節排21、22直線狀整齊排列而相互擠壓時，分別嵌入至嵌合承載部。此時，於銷孔塊234、235之銷孔分別插入有鎖定銷塊246、247之鎖定銷。藉此，第1連結鏈節23相對於第2連結鏈節24鎖定。此鎖定狀態係藉由銷孔塊234、235嵌入嵌合承載部而得到維持。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字形狀之筒形狀。

將第2連結鏈節24之長度設為L21(以下稱為第2連結鏈節長L21)。第2連結鏈節長L21係以前方之銷孔殼體242、243之銷孔之中心位置與後方之銷孔殼體241之銷孔之中心位置之間的距離而定義。實際上，前方之銷孔殼體242、243之銷孔之中心位置存在於第2連結鏈節24之前端面上，後方之銷孔殼體241之銷孔之中心位置存在於第2連結鏈節24之後端面上。因此，第2連結鏈節長L21表示第2連結鏈節24之長度。第2連結鏈節長L21係與第1連結鏈節長L11相同。

圖9係圖1之臂部2之側視圖。

第1連結鏈節排21之中最前端之第1連結鏈節23、與第2連結鏈節排22之中最前端之第2連結鏈節24係藉由結合鏈節27而連接。結合鏈節27係構成為L字之縦剖 面形狀。最前端之第1連結鏈節23係彎曲自如地連接於朝結合鏈節27之後方突出的部分。結合鏈節27之突出部分之長度係表述為“Lj1”。結合鏈節27之突出部分以外之長度表述為“Lj2”。Lj1與Lj2之差(Lj1-Lj2)係構成為第2連結鏈節24之長度L21(=第1連結鏈節23之長度L11)之1/2。最前端之第2連結鏈節24係於較最前端之第1連結鏈節23以長度L21(=L11)之1/2更靠前方之位置，彎曲自如地連接於結合鏈節27。

直線狀整齊排列之複數個第1連結鏈節23(第1連結鏈節排21)之全長LT1(以下稱為第1連結鏈節排長LT1)，係於第1連結鏈節長L11乘以第1連結鏈節23之鏈節數m1所得之長度。同様地，直線狀整齊排列之複數個第2連結鏈節24(第2連結鏈節排22)之全長LT2(以下稱為第2連結鏈節排長LT2)，係於第2連結鏈節長L21乘以第2連結鏈節24之鏈節數n1所得之長度。

藉由減少連結之複數個第1連結鏈節23之數、連結之複數個第2連結鏈節24之數，而可抑制直動關節部之成本。又，藉由使連結之複數個第2連結鏈節24之數少於連結之複數個第1連結鏈節23之數，與其等設為相同數相比，可抑制直動關節部之成本。

於收納時，第1、第2連結鏈節排21、22自射出部30朝第1支持體11a(基部1)之內部之收納部，朝內側彎曲。較第1連結鏈節排21配置於更內側之第2連結鏈節排22之鏈節數可少於第1連結鏈節排21。

以下說明複數個第2連結鏈節24之數可較複數個第1連結鏈節23之數少何種程度。只要能夠維持用於搬送第1、第2連結鏈節排21、22之搬送機構(驅動齒輪50)及用於支持第1、第2連結鏈節排21、22接合而成之柱狀體之支持機構(射出部30)的功能，第1連結鏈節排長LT1與第2連結鏈節長LT2可並非構成為相同長度，此處第1連結鏈節排長LT1與第2連結鏈節長LT2設為相同長度。

如圖2、圖3所示，於本實施形態中，驅動齒輪50係配置於較射出部30更後方。將驅動齒輪50之旋轉中心軸與射出部30之最末尾之下部輥32之旋轉中心軸之間的距離表述為DLmax。距離DLmax為固定值。

能夠送出且拉回第1、第2連結鏈節排21、22之狀態，需要確保第1連結鏈節排21之線性齒輪239嚙合於驅動齒輪50。因此，當最大拉伸時，以最末尾之第1連結鏈節23之線性齒輪239嚙合於驅動齒輪50為條件(第1條件)，決定第1連結鏈節排21之最小之長度、最小之鏈節數。

另一方面，第2連結鏈節排22之最小之長度、最小之鏈節數，係以臂部2最大拉伸時最末尾之第2連結鏈節24被擠壓至射出部30之最末尾之下部輥32為條件(第2條件)進行決定。

例如，如圖9所示，當第2連結鏈節長L21構成為與第1連結鏈節長L11相同之長度(L21=L11)時，構成 第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之鏈節數n1係設計為較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節23之鏈節數m1少的數(n1<m1)。藉此，第2連結鏈節長LT2必然短於第1連結鏈節排長LT1。第2連結鏈節長LT2之相對於第1連結鏈節長LT1之長度之差(稱為縮短長)Ls為距離DLmax以下，則滿足上述第1、第2條件。

實際上，因結合鏈節27之L字形狀，最前端之第2連結鏈節24較最前端之第1連結鏈節23以長度L21(=L11)之1/2更為於前方，故而縮短長Ls為LT1-LT2+(Lj1-Lj2)。

因此，第2連結鏈節排22之鏈節數n1之相對於第1連結鏈節排21之鏈節數m1之差數D(=m1-n1)係於“D‧L21”不超過“Ls”之範圍內選択，並於此範圍內決定最大數Dmax。即，第2連結鏈節排22之鏈節數n1可為自第1連結鏈節排21之鏈節數m1減去最大Dmax之個數。

根據以上說明之本實施形態之機械臂機構，將第2連結鏈節長L21設為與第1連結鏈節長L11相同長度，使第2連結鏈節24之鏈節數n1少於第1連結鏈節數m1，藉此可使第2連結鏈節排長LT2構成得較第1連結鏈節排長LT1短。藉由以縮短長Ls為距離DLmax以下之方式調整第2連結鏈節24之鏈節數n1，亦可同時滿足第1、第2條件。藉由削減第2連結鏈節24之鏈節數，使第2連結鏈節排長LT2構成得較第1連結鏈節排長LT1短，與第 1、第2連結鏈節排長LT1、LT2為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例1)

於上述本實施形態之機械臂機構中，係藉由將第1、第2連結鏈節長L11、L21構成為相同長度，且使第2連結鏈節24之鏈節數n1少於第1連結鏈節23之鏈節數m1，而使第2連結鏈節排長LT2短於第1連結鏈節排長LT1。然而，用於使第2連結鏈節排長LT2短於第1連結鏈節排長LT1之構成並不限定於此。變形例1、2係與使上述第2連結鏈節排長LT2短於第1連結鏈節排長LT1之其它構成相關者。

圖10係變形例1之機械臂機構之第1連結鏈節23之側視圖。圖11係自後上方觀察圖10之第1連結鏈節23之立體圖。圖10、圖11所示之變形例1之第1連結鏈節23係以與圖5、圖6所示之本實施形態之第1連結鏈節23相同構造、相同尺寸而構成。如圖10、圖11所示，變形例1中將第1連結鏈節23之長度設為L12(以下稱為第1連結鏈節長L12)。

圖12係變形例1之機械臂機構之第2連結鏈節24之側視圖。圖13係自後下方觀察圖12之第2連結鏈節24之立體圖。圖12、圖13所示之變形例1之第2連結鏈節24具有與圖7、圖8所示之本實施形態之第2連結鏈節24相同之構造。將變形例1之第2連結鏈節24之長度設 為L22(以下稱為第2連結鏈節長L22)。第2連結鏈節長L22係構成為第1連結鏈節長L12之1/2之長度(L22=L12/2)。

圖14係變形例1之機械臂機構之臂部2之側視圖。

第1連結鏈節排21之中最前端之第1連結鏈節23、與第2連結鏈節排22之中最前端之第2連結鏈節24係藉由結合鏈節27而連接。變形例1中，第1連結鏈節排長LT1亦定義為直線狀整齊排列時之結合鏈節27之前端至複數個第1連結鏈節23之最末尾之第1連結鏈節23之後端的長度。此時，第1連結鏈節排長LT1係於第1連結鏈節長L12乘以第1連結鏈節23之鏈節數m2而得。同様地，第2連結鏈節排長LT2係定義為直線狀整齊排列時之結合鏈節27之前端至複數個第2連結鏈節24之最末尾之第2連結鏈節24之後端的長度。此時，第2連結鏈節排長LT2係於第2連結鏈節長L22乘以第2連結鏈節24之鏈節數n2而得。

本變形例1中，亦需要滿足上述之第1、第2條件。

如圖14所示，將第2連結鏈節長L22構成為第1連結鏈節長L12之1/2之長度(L22=L12/2)，使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之鏈節數n2，以較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節23之鏈節數m2之2倍少的鏈節數構成(n2<2×m2)，且使第2連結鏈節長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1，藉此第2連結鏈節24之鏈節數n2以縮短長Ls為距離DLmax以下之方式 調整。

根據以上說明之本實施形態之變形例1之機械臂機構，藉由將第2連結鏈節長L22構成為第1連結鏈節長L12之1/2之長度，且使第2連結鏈節24之鏈節數n2較第1連結鏈節23之鏈節數m2之2倍少，而可使第2連結鏈節長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1。此時，藉由以縮短長Ls為距離DLmax以下之方式調整第2連結鏈節24之鏈節數n2，可維持搬送機構與支持機構之功能。如此，藉由使第2連結鏈節長L22短於第1連結鏈節長L12，調整第2連結鏈節24之鏈節數n2，使第2連結鏈節排長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1，而可削減與縮短長Ls對應之第2連結鏈節24之成本。即，變形例1之機械臂機構係與本實施形態之機械臂機構同樣地，與第1、第2連結鏈節排長LT1、LT2為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例2)

於上述變形例1之機械臂機構中，係使第2連結鏈節長L22短於第1連結鏈節長L12、例如構成為一半之長度，調整第2連結鏈節24之鏈節數n2，使第2連結鏈節排長LT2短於第1連結鏈節排長LT1。然而，亦可使第2連結鏈節長L22構成得較第1連結鏈節長L12長。

圖15係變形例2之機械臂機構之第1連結鏈節23之側視圖。圖16係自後上方觀察圖15之第1連結鏈節23 之立體圖。圖15、圖16所示之變形例2之第1連結鏈節23係以與圖5、圖6所示之本實施形態之第1連結鏈節23相同構造、相同尺寸構成。如圖15、圖16所示，變形例2中將第1連結鏈節23之長度設為L13(以下稱為第1連結鏈節長L13)。

圖17係變形例2之機械臂機構之第2連結鏈節24之側視圖。圖18係自後下方觀察圖17之第2連結鏈節24之立體圖。圖17、圖18所示之變形例2之第2連結鏈節24具有與圖7、圖8所示之本實施形態之第2連結鏈節24相同之構造。將變形例2之第2連結鏈節24之長度設為L23(以下稱為第2連結鏈節長L23)。第2連結鏈節長L23係構成為第1連結鏈節長L13之2倍之長度(L23=L13×2)。

圖19係變形例2之機械臂機構之臂部2之側視圖。

第1連結鏈節排21之中最前端之第1連結鏈節23、與第2連結鏈節排22之中最前端之第2連結鏈節24係藉由結合鏈節27而連接。變形例2中，第1連結鏈節排長LT1亦定義為直線狀整齊排列時之結合鏈節27之前端至複數個第1連結鏈節23之最末尾之第1連結鏈節23之後端的長度。第1連結鏈節排長LT1係於第1連結鏈節長L13乘以第1連結鏈節23之鏈節數m3而得。同様地，第2連結鏈節排長LT2係定義為直線狀整齊排列時之結合鏈節27之前端至複數個第2連結鏈節24之最末尾之第2連結鏈節24之後端的長度。第2連結鏈節排長LT2係於第 2連結鏈節長L23乘以第2連結鏈節24之鏈節數n3而得。

如圖19所示，可將第2連結鏈節長L23構成為第1連結鏈節長L13之2倍之長度(L23=L13×2)，使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之鏈節數n3，以較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節23之鏈節數m3之一半少的鏈節數構成(n3<m3/2)，且使第2連結鏈節長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1。第2連結鏈節24之鏈節數n3係以縮短長Ls為距離DLmax以下之方式調整。

根據以上說明之本實施形態之變形例2之機械臂機構，使第2連結鏈節長L23構成為第1連結鏈節長L13之2倍之長度，且使第2連結鏈節24之鏈節數n3較第1連結鏈節23之鏈節數m3之一半少，藉此可使第2連結鏈節長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1。此時，藉由以縮短長Ls為距離DLmax以下之方式調整第2連結鏈節24之鏈節數n3，可維持搬送機構與支持機構之功能。如此，藉由使第2連結鏈節長L23較第1連結鏈節長L13長，調整第2連結鏈節24之鏈節數n3，使第2連結鏈節排長LT2構成得短於第1連結鏈節排長LT1，而可根據與縮短長Ls對應之第2連結鏈節24之個數削減成本。即，變形例2之機械臂機構係與本實施形態之機械臂機構同様地，與第1、第2連結鏈節排長LT1、LT2為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例3)

於上述機械臂機構中，驅動齒輪50係設置於射出部30之後方直線狀整齊排列之第1連結鏈節23之內面所形成的線性齒輪嚙合的位置。然而，線性齒輪及驅動齒輪50之配置並不限定於此。

圖20係自剖面方向觀察本實施形態之變形例3之機械臂機構之內部構造之圖。如圖20所示，導輥40係配置於射出部30之後方、進而配置於驅動齒輪50之後方。導輥40之作用為，隨著臂部2之送出動作，使以與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢被收納之第1連結鏈節排21於第1連結鏈節排21被射出部30支持之位置移位成與臂中心軸平行的臂姿勢。藉由導輥40而變成臂姿勢且直線狀整齊排列之第1連結鏈節排21係沿著臂中心軸而被射出部30引導。

驅動齒輪50具有與第2旋轉軸RA2平行之旋轉軸。驅動齒輪50係配置於射出部30之後方、且與射出部30上於直線狀整齊排列之第2連結鏈節排22之底板表面遍及前後而直線狀形成之線性齒輪嚙合的位置。驅動齒輪50與射出部30之最末尾之下部輥32之間之距離較佳設定為未達第2連結鏈節24之長度。

馬達55之驅動軸係連接於驅動齒輪50。

藉由馬達之正向旋轉，第2連結鏈節排22隨著第1連結鏈節排21而沿著臂中心軸自射出部30朝前方送出。當第2連結鏈節排22自射出部30朝前方送出時，第2連 結鏈節排22藉由驅動齒輪50自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，移位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。同様地，第1連結鏈節排21藉由導輥40而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，移位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。射出部30之輥31、32將第1、第2連結鏈節排21、22接合。藉此構成硬直之具備一定剛性之柱狀體。

藉由馬達55之逆向旋轉，第2連結鏈節排22隨著第1連結鏈節排21而朝射出部30之後方被拉回。當柱狀體被拉回射出部30後方時，第1、第2連結鏈節排21、22自射出部30之輥31、32之擠壓形成之接合開放，恢復成可彎曲之狀態。第2連結鏈節排22藉由驅動齒輪50朝內側彎曲，被收納於支持體11a之內部之收納部。第1連結鏈節排21藉由導輥40而與第2連結鏈節排22同樣地朝內側彎曲，沿著第2連結鏈節排22被收納於支持體11a之內部之收納部。

當接合之第1、第2連結鏈節排21、22、即作為柱狀體之臂部2最大拉伸時，第1連結鏈節排21之最末尾之第1連結鏈節23必須被導輥40支持。同様地，第2連結鏈節排22之最末尾之第2連結鏈節24之線性齒輪必須嚙合於驅動齒輪50。因此，於在圖20所示之位置配置驅動齒輪50之情形時，可依照驅動齒輪50之旋轉中心軸與導輥40之旋轉中心軸之間之距離DLmax，使第2連結鏈節排22之全長短於第1連結鏈節排21之全長。

即，能夠送出且拉回第1、第2連結鏈節排21、22之狀態，必須確保第2連結鏈節排22之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50之狀態。因此，當最大拉伸時，以形成與最末尾之第2連結鏈節24之底板表面之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50為條件(第1條件)，決定第2連結鏈節排22之最小之長度、最小之鏈節數。另一方面，第1連結鏈節排21之最小之長度、最小之鏈節數係以臂部2最大拉伸時，最末尾之第1連結鏈節23保持於導輥40為條件(第2條件)而決定。

複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長的差為距離DLmax以下時，滿足上述第1、第2條件。

因此，根據本實施形態之變形例3之機械臂機構，能夠以複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下之方式，決定相較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節21之數而使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之數減少的數。例如，當第1、第2連結鏈節23、24之長度為相同長度時，藉由用距離DLmax除以第2連結鏈節24之長度，能相對於第1連結鏈節23之數而決定減少第2連結鏈節24之數之數的最大數。例如，若距離DLmax為50mm、第1、第2連結鏈節23、24之長度為23mm，可相對於第1連結鏈節23之鏈節數而將第2連結鏈節24之鏈節數削減2鏈節。另，於相對於第1連結鏈節23之鏈 節數而將第2連結鏈節24之鏈節數削減3鏈節之情形時，最末尾之第1連結鏈節23雖正常支持於導輥40，但最末尾之第2連結鏈節24自驅動齒輪50脫出。

藉此，與連結之第1、第2連結鏈節23、24之全長為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例4)

圖21係自剖面方向觀察本實施形態之變形例4之機械臂機構之內部構造的圖。圖21中雖未圖示，但於第1連結鏈節23各者之側面形成有線性齒輪。當複數個第1連結鏈節23藉由射出部30直線狀整齊排列時，複數個線性齒輪構成為一排較長之線性齒輪。於射出部30之後方配置有驅動齒輪50。驅動齒輪50配置為其旋轉軸與第2旋轉軸RA2及第3移動軸RA3垂直之朝向，且配置於與利用射出部30構成之一排之較長線性齒輪嚙合的位置。

導輥42、43配設為其等之旋轉軸與驅動齒輪50之旋轉中心軸正交之朝向，且隔開第1連結鏈節排21之厚度而配設。藉此，導輥42、43隔著第1連結鏈節排21而對向。藉由導輥42、43，維持形成於第1連結鏈節排21之側面之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50的狀態。

於導輥42、43之後方，導輥40、41係配設為其等之旋轉軸與導輥42、43之旋轉中心軸平行之朝向，且隔開第1連結鏈節排21之厚度而配設。導輥40、41之作用 為，隨著驅動齒輪50對第1連結鏈節排21之送出動作，使第1連結鏈節排21自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，於被射出部30支持之位置移位成與第3移動軸RA3(臂中心軸)平行之臂姿勢，並形成於第1連結鏈節排21之側面的線性齒輪引導至驅動齒輪50。

馬達55之驅動軸係連接於驅動齒輪50。

藉由馬達之正向旋轉，第1連結鏈節排21隨著第2連結鏈節排22而沿著臂中心軸自射出部30朝前方送出。當第1連結鏈節排21自射出部30朝前方送出時，第1連結鏈節排21藉由導輥40、41而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，移位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。同様地，第2連結鏈節排22藉由射出部30之最末尾之下部輥32，而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，移位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。射出部30之輥31、32將第1、第2連結鏈節排21、22接合。藉此，構成硬直且具備一定剛性之柱狀體。

藉由馬達55之逆向旋轉，第1連結鏈節排21隨著第2連結鏈節排22而被拉回射出部30之後方。當柱狀體被拉回射出部30後方時，第1、第2連結鏈節排21、22自射出部30之輥31、32之擠壓形成之接合開放，恢復成可彎曲之狀態。第2連結鏈節排22藉由最末尾之下部輥32而朝內側彎曲，被收納於第1支持體11a之內部之收納部。第1連結鏈節排21藉由導輥40、41而與第2連結鏈節排22同樣朝內側彎曲，沿著第2連結鏈節排22被收納 於支持體11a之內部之收納部。

當接合之第1、第2連結鏈節排21、22、即作為柱狀體之臂部2最大拉伸時，第1連結鏈節排21之最末尾之第1連結鏈節23之線性齒輪必須嚙合於驅動齒輪50。同様地，第2連結鏈節排22之最末尾之第2連結鏈節24必須被射出部30之最末尾之下部輥32支持。當驅動齒輪50配置於圖21所示之位置之情形時，可依照驅動齒輪50之旋轉中心軸與最末尾之下部輥32之旋轉中心軸之間之距離DLmax，使第2連結鏈節排22之全長短於第1連結鏈節排21之全長。

即，能夠送出且拉回第1、第2連結鏈節排21、22之狀態，必須確保第1連結鏈節排21之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50之狀態。因此，當最大拉伸時，以形成於最末尾之第1連結鏈節23之側面的線性齒輪嚙合於驅動齒輪50為條件(第1條件)，決定第1連結鏈節排21之最小之長度、最小之鏈節數。另一方面，第2連結鏈節排22之最小之長度、最小之鏈節數係以當臂部2最大拉伸時，最末尾之第2連結鏈節24被最末尾之下部輥32擠壓為條件(第2條件)而決定。

複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下時，滿足上述第1、第2條件。

因此，根據本實施形態之變形例4之機械臂機構，獲得與變形例3相同之效果。即，能夠以複數個第2連結鏈 節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下的方式，決定相較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節21之數而使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之數減少的數。藉此，與連結之第1、第2連結鏈節23、24之全長為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例5)

圖22係自剖面方向觀察本實施形態之變形例5之機械臂機構之內部構造的圖。如圖22所示，導輥40係配置於射出部30之後方、進而配置於後述驅動齒輪50之後方。導輥40之作用為，隨著臂部2之送出動作，使以與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢被收納之第1連結鏈節排21，於第1連結鏈節排21被射出部30支持之位置變位成與臂中心軸平行之臂姿勢，將第1連結鏈節排21引導至射出部30。藉由導輥40而變成臂姿勢且直線狀整齊排列之第1連結鏈節排21，係沿著臂中心軸(第3移動軸RA3)而被引導至射出部30。

導輥41係配置於後述驅動齒輪50與導輥40之間。導輥41之作用為，隨著臂部2之送出動作，使以與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢被收納之第2連結鏈節排22，於在其側板表面遍及前後形成之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50的位置，變位成與臂中心軸平行之臂姿勢。藉由導輥41而成為臂姿勢且直線狀整齊排列之第2連結鏈節 排22，係沿著臂中心軸被驅動齒輪50引導。

圖22中雖未圖示，但於第2連結鏈節22各者之側面形成有線性齒輪。當複數個第2連結鏈節22藉由射出部30直線狀整齊排列時，複數個線性齒輪構成為一排較長之線性齒輪。於射出部30之後方配置有驅動齒輪50。驅動齒輪50係配置成其旋轉軸與第2旋轉軸RA2及第3移動軸RA3垂直之朝向，且配置於與利用射出部30構成之一排較長之線性齒輪嚙合的位置。驅動齒輪50與射出部30之最末尾之下部輥32之間之距離較佳設定為未達第2連結鏈節24之長度。

馬達55之驅動軸係連接於驅動齒輪50。

藉由馬達之正向旋轉，第2連結鏈節排22隨著第1連結鏈節排21而沿著臂中心軸自射出部30朝前方送出。當第2連結鏈節排22自射出部30朝前方送出時，第2連結鏈節排22藉由驅動齒輪50而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，變位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。同様地，第1連結鏈節排21藉由導輥40而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，變位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。射出部30之輥31、32將第1、第2連結鏈節排21、22接合。藉此，構成硬直且具備一定剛性之柱狀體。

藉由馬達55之逆向旋轉，第2連結鏈節排22隨著第1連結鏈節排21而朝射出部30之後方拉回。當柱狀體被拉回至射出部30後方時，第1、第2連結鏈節排21、22 自射出部30之輥31、32之擠壓形成的接合開放，恢復成可彎曲之狀態。第2連結鏈節排22藉由導輥41而朝內側彎曲，且被收納於支持體11a之內部之收納部。第1連結鏈節排21係藉由導輥40而與第2連結鏈節排22同樣地朝內側彎曲，沿著第2連結鏈節排22而被收納於支持體11a之內部之收納部。

當接合之第1、第2連結鏈節排21、22、即作為柱狀體之臂部2最大拉伸時，第1連結鏈節排21之最末尾之第1連結鏈節23必須被導輥40支持。同様地，第2連結鏈節排22之最末尾之第2連結鏈節24必須其線性齒輪嚙合於驅動齒輪50。因此，於在圖22所示之位置配置有驅動齒輪50之情形時，可依照驅動齒輪50之旋轉中心軸與導輥40之旋轉中心軸之間之距離DLmax，使第2連結鏈節排22之全長短於第1連結鏈節排21之全長。

即，能夠送出且拉回第1、第2連結鏈節排21、22之狀態，必須確保第2連結鏈節排22之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50之狀態。因此，當最大拉伸時，以形成於最末尾之第2連結鏈節24之底板表面之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50為條件(第1條件)，決定第2連結鏈節排22之最小之長度、最小之鏈節數。另一方面，第1連結鏈節排21之最小之長度、最小之鏈節數係以當臂部2最大拉伸時，最末尾之第1連結鏈節23被導輥40保持為條件(第2條件)而決定。

複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1 連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下時，滿足上述第1、第2條件。

因此，根據本實施形態之變形例5之機械臂機構，獲得與變形例3相同之效果。即，複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下之方式，決定相較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節21之數而使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之數減少的數。藉此，與連結之第1、第2連結鏈節23、24之全長為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

(變形例6)

圖23係自剖面方向觀察本實施形態之變形例6之機械臂機構之內部構造的圖。圖23中雖未圖示，但於第1連結鏈節23各者之表面形成有線性齒輪。當複數個第1連結鏈節23藉由射出部30直線狀整齊排列時，複數個線性齒輪構成為一排較長之線性齒輪。於射出部30之後方配置有驅動齒輪50。驅動齒輪50配置成其旋轉軸與第2旋轉軸RA2平行且與第3移動軸RA3垂直之朝向，且配置於與利用射出部30構成之一排較長之線性齒輪嚙合的位置。於驅動齒輪50之下方隔開第1連結鏈節排21之厚度而配置有導輥40。導輥40之作用為，隨著臂部2之送出動作，使以與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢被收納之第1連結鏈節排21，於第1連結鏈節排21藉由驅動齒 輪50嚙合之位置變位成與臂中心軸平行之臂姿勢，且維持線性齒輪與驅動齒輪50之嚙合。藉由導輥40而成為臂姿勢且直線狀整齊排列之第1連結鏈節排21沿著臂中心軸被射出部30引導。

馬達55之驅動軸係連接於驅動齒輪50。

藉由馬達之正向旋轉，第1連結鏈節排21隨著第2連結鏈節排22而沿著臂中心軸自射出部30朝前方送出。當第1連結鏈節排21自射出部30朝前方送出時，第1連結鏈節排21藉由導輥40、41而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，變位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。同様地，第2連結鏈節排22藉由射出部30之最末尾之下部輥32，而自與第1旋轉軸RA1平行之收納姿勢，變位成與射出部30之臂中心軸平行之臂姿勢。射出部30之輥31、32將第1、第2連結鏈節排21、22接合。藉此，構成硬直且具備一定剛性之柱狀體。

藉由馬達55之逆向旋轉，第1連結鏈節排21隨著第2連結鏈節排22而朝射出部30之後方拉回。當柱狀體被拉回射出部30後方時，第1、第2連結鏈節排21、22自射出部30之輥31、32之擠壓形成的接合開放，恢復成可彎曲之狀態。第2連結鏈節排22藉由最末尾之下部輥32而朝內側彎曲，且被收納於第1支持體11a之內部之收納部。第1連結鏈節排21藉由導輥40而與第2連結鏈節排22同樣地朝內側彎曲，沿著第2連結鏈節排22被收納於第1支持體11a之內部之收納部。

當接合之第1、第2連結鏈節排21、22、即作為柱狀體之臂部2最大拉伸時，第1連結鏈節排21之最末尾之第1連結鏈節23必須其線性齒輪嚙合於驅動齒輪50。同様地，第2連結鏈節排22之最末尾之第2連結鏈節24必須被射出部30之最末尾之下部輥32支持。於在圖21所示之位置配置有驅動齒輪50之情形時，可依照驅動齒輪50之旋轉中心軸與最末尾之下部輥32之旋轉中心軸之間之距離DLmax，使第2連結鏈節排22之全長短於第1連結鏈節排21之全長。

即，能夠送出且拉回第1、第2連結鏈節排21、22之狀態，必須確保第1連結鏈節排21之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50之狀態。因此，當最大拉伸時，以形成於最末尾之第1連結鏈節23之側面之線性齒輪嚙合於驅動齒輪50為條件(第1條件)，決定第1連結鏈節排21之最小之長度、最小之鏈節數。另一方面，第2連結鏈節排22之最小之長度、最小之鏈節數係以當臂部2最大拉伸時，最末尾之第2連結鏈節24被最末尾之下部輥32擠壓為條件(第2條件)而決定。

複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差為距離DLmax以下時，滿足上述第1、第2條件。

因此，根據本實施形態之變形例6之機械臂機構，獲得與變形例3相同之效果。即，能夠以複數個第2連結鏈節24之全長之相對於複數個第1連結鏈節23之全長之差 為距離DLmax以下的方式，決定相較構成第1連結鏈節排21之第1連結鏈節21之數使構成第2連結鏈節排22之第2連結鏈節24之數減少的數。藉此，與連結之第1、第2連結鏈節23、24之全長為相同長度之情形相比，可降低機械臂機構之臂部2之成本。

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它各種形態實施，且於不脫離發明主旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形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。

4‧‧‧腕部

21‧‧‧第1連結鏈節排

22‧‧‧第2連結鏈節排

23‧‧‧第1連結鏈節

24‧‧‧第2連結鏈節

27‧‧‧結合鏈節

Claims (7)

1. 一種機械臂機構，其特徵在於具備：可彎曲地連結之板形狀之複數個第1連結鏈節；於底面側可彎曲地連結之横剖面字或字形狀之複數個第2連結鏈節，上述第2連結鏈節於與上述底面側相反之表面側接合上述第1連結鏈節時，上述第1、第2連結鏈節之彎曲被約束而構成為硬直之柱狀體，且上述第1、第2連結鏈節藉由其分離而恢復成彎曲狀態；支持部，其將上述第1連結鏈節接合於上述第2連結鏈節而構成上述柱狀體，且前後移動自如地支持上述柱狀體；以及收納部，其收納恢復成上述彎曲狀態之上述第1、第2連結鏈節；且於上述支持部之後方恢復成上述彎曲狀態之上述第1、第2連結鏈節均朝上述第1、第2連結鏈節之底面側彎曲而被導入上述收納部，上述連結之複數個第2連結鏈節之全長短於上述連結之複數個第1連結鏈節之全長。
2. 如申請專利範圍1之機械臂機構，其進而具備驅動齒輪，其用於使上述第1、第2連結鏈節自上述支持部朝前方送出，將上述第1、第2連結鏈節拉回至上述支持部後方，且於上述支持部與上述收納部之間搬送上述第1、第2連結鏈節，上述驅動齒輪卡合於在上述複數個第1連結鏈節之背面形成的線性齒輪，且配置於上述支持部之後 方，上述支持部具備自上述第2連結鏈節側進行支持之複數個輥，上述連結之複數個第2連結鏈節之全長之相對於上述連結之複數個第1連結鏈節之全長之差，為上述驅動齒輪之旋轉中心軸與上述複數個輥之最末尾之輥之旋轉中心軸之間的軸間距離以下。
3. 如申請專利範圍2之機械臂機構，其中上述第2連結鏈節以與上述第1連結鏈節相同之長度構成，且上述第2連結鏈節之鏈節數少於上述第1連結鏈節之鏈節數。
4. 如申請專利範圍2之機械臂機構，其中上述第2連結鏈節構成為短於上述第1連結鏈節，且上述第2連結鏈節之鏈節數多於上述第1連結鏈節之鏈節數。
5. 如申請專利範圍4之機械臂機構，其中上述第2連結鏈節係以上述第1連結鏈節之長度之1/2構成，上述第2連結鏈節之鏈節數多於上述第1連結鏈節之鏈節數，且少於上述第1連結鏈節之鏈節數之2倍。
6. 如申請專利範圍2之機械臂機構，其中上述第2連結鏈節構成為較上述第1連結鏈節長，且上述第2連結鏈節之鏈節數少於上述第1連結鏈節之鏈節數。
7. 如申請專利範圍6之機械臂機構，其中上述第2連結鏈節以上述第1連結鏈節之長度之2倍構成，上述第2連結鏈節之鏈節數少於上述第1連結鏈節之鏈節數，且少於上述第1連結鏈節之鏈節數之1/2。