JP2000198093A - マニプレ―タ用ブ―ツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸縮自在のスレーブアームを備えたＭ／Ｓマ
ニプレータにおいて、その操作性に優れたマニプレータ
用ブーツを提供する。 【解決手段】 マニプレータ用ブーツ３の手動上下部３
３をその伸縮方向に沿って上部位３３ａ、中部位３３ｂ
および下部位３３ｃに仮想的に分割する。これら上部位
３３ａ、中部位３３ｂ、下部位３３ｃの材料硬さをその
順で柔らかくなるようにする。これにより、手動上下部
３３が伸びるときには、最も剛性が小さい下部位３３ｃ
から順に伸び、スレーブアーム２の動作が円滑かつ軽快
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の化学加工施
設などに設置されるＭ／Ｓマニプレータ（マスターアー
ムの動きに対応してスレーブアームが動くマニプレー
タ）やパワーマニプレータ（アームが電動で動くマニプ
レータ）等のマニプレータに適用するに好適なマニプレ
ータ用ブーツに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のＭ／Ｓマニプレータのスレ
ーブアームの一例を示す正面図である。

【０００３】従来、Ｍ／Ｓマニプレータのスレーブアー
ム２は、図４に示すように、セル内雰囲気からの汚染を
防ぐため、ポリ塩化ビニル等の軟質合成樹脂からなるマ
ニプレータ用ブーツ３で覆われており、このマニプレー
タ用ブーツ３は固定部３１、電動上下部３２および手動
上下部３３等から構成されている。このうち電動上下部
３２と手動上下部３３は、スレーブアーム２の各種の動
作（電動上下動、手動上下動、揺動）に追従できるよう
に伸縮自在な蛇腹構造となっており、電動上下部３２の
下端部はスレーブアーム２のブーツリング２ａに係合し
て支えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、マ
ニプレータ用ブーツ３の手動上下部３３はスレーブアー
ム２のブーツリング２ａにぶら下がる形で支持された状
態となっているので、この手動上下部３３が上下方向に
伸びるときは、水平方向に伸びる場合と違って、自重に
よる下向きの外力を受ける。そして、この外力は手動上
下部３３の各部位で異なり、上の部位ほど大きいので、
図４に示すように、手動上下部３３の上部が大きく伸
び、下部はほとんど伸びずに垂れ下がってしまう。その
ため、手動上下部３３の重量がスレーブアーム２の下端
部に集中することに加えて、手動上下部３３の下部がス
レーブハンド５に当接することから、スレーブアーム２
やスレーブハンド５が円滑・軽快に動作せず、Ｍ／Ｓマ
ニプレータの操作性が悪化するという不都合があった。

【０００５】このことは、Ｍ／Ｓマニプレータに限らず
パワーマニプレータ等についても同様である。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、マニプ
レータの操作性を改善することが可能なマニプレータ用
ブーツを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上下
方向に伸縮自在のアーム（２）に装着され、そのアーム
の伸縮動作に追従して伸縮する伸縮部（３３）を備えた
マニプレータ用ブーツ（３）において、前記伸縮部をそ
の伸縮方向に沿って複数の部位（３３ａ、３３ｂ、３３
ｃ）に仮想的に分割し、前記伸縮部の各部位の材料硬さ
をその上側の部位の材料硬さより柔らかくして構成され
る。こうした構成を採用することにより、伸縮部は最下
の部位で最も剛性が小さく、下から上へ行くほど剛性が
大きくなるため、この伸縮部が伸びるときには下側の部
位から順に伸びるように作用する。

【０００８】また本発明は、上下方向に伸縮自在のアー
ム（２）に装着され、そのアームの伸縮動作に追従して
伸縮する伸縮部（３３）を備えたマニプレータ用ブーツ
（３）において、前記伸縮部をその伸縮方向に沿って複
数の部位（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）に仮想的に分割
し、前記伸縮部の各部位の材料厚さをその上側の部位の
材料厚さより薄くして構成される。かかる構成により、
伸縮部は最下の部位で最も剛性が小さく、下から上へ行
くほど剛性が大きくなるため、この伸縮部が伸びるとき
には下側の部位から順に伸びるように作用する。

【０００９】なお、括弧内の符号は図面において対応す
る要素を表す便宜的なものであり、従って、本発明は図
面上の記載に限定拘束されるものではない。このことは
「特許請求の範囲」の欄についても同様である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明に係るマニプレータ用ブーツ
の一実施形態が装着されたＭ／Ｓマニプレータの正断面
図、図２は図１に示すＭ／Ｓマニプレータのスレーブア
ームの動きを示す正面図であり、（ａ）はスレーブアー
ムが縮んだ状態図、（ｂ）はスレーブアームが伸びた状
態図、図３は図２（ｂ）に示すマニプレータ用ブーツの
拡大詳細図である。

【００１２】化学加工施設１０には、図１に示すよう
に、操作室とセル内とを隔離するように遮蔽壁１１が立
設されており、遮蔽壁１１には遮蔽窓１２がはめ込まれ
ている。また、遮蔽壁１１にはＭ／Ｓマニプレータ１が
取り付けられており、このＭ／Ｓマニプレータ１はスル
ウォールチューブ６、マスターアーム７、マスターハン
ドル８、スレーブアーム２、スレーブハンド５およびマ
ニプレータ用ブーツ３等から構成されている。

【００１３】すなわち、遮蔽壁１１にはスルウォールチ
ューブ６が水平に貫通設置されており、スルウォールチ
ューブ６の一方（操作室側）にはマスターアーム７およ
びマスターハンドル８等が設けられている。また、スル
ウォールチューブ６の他方（セル内）には、図２に示す
ように、スレーブアーム２が連結されて上下方向に伸縮
自在に吊り下げられており、スレーブアーム２の先端に
はスレーブハンド５が揺動自在に取り付けられている。
そして、スレーブアーム２にはポリ塩化ビニル製のマニ
プレータ用ブーツ３が被覆されており、マニプレータ用
ブーツ３は、図２（ｂ）に示すように、固定部３１、電
動上下部３２、手動上下部３３および揺動部３４から構
成されている。このうち電動上下部３２、手動上下部３
３および揺動部３４は伸縮自在な蛇腹構造を有してお
り、電動上下部３２の下端部は、図３に示すように、ス
レーブアーム２のブーツリング２ａに係合して支持され
ている。さらに、手動上下部３３は上部位３３ａ、中部
位３３ｂおよび下部位３３ｃから構成されており、これ
らの材料硬さは上部位３３ａが最大、下部位３３ｃが最
小で、中部位３３ｂが両者の中間となっている。

【００１４】Ｍ／Ｓマニプレータ１は以上のような構成
を有するので、このＭ／Ｓマニプレータ１を操作する際
には、操作室から遮蔽窓１２を通してセル内を見なが
ら、スレーブアーム２とスレーブハンド５を電動または
手動で動かす。スレーブアーム２を電動で動かして下向
きに伸ばしたとき、マニプレータ用ブーツ３の電動上下
部３２は、その下端部がスレーブアーム２のブーツリン
グ２ａに係合しているので、このスレーブアーム２が伸
びる動作に追従して下向きに伸びる。

【００１５】一方、マスターアーム７を適宜操作するこ
とにより、手動でスレーブアーム２を動かして下向きに
伸ばすとともに、マスターハンドル８を前後に動かすこ
とにより、手動でスレーブハンド５を揺動させると、ス
レーブアーム２が伸びる動作に追従してマニプレータ用
ブーツ３の手動上下部３３が下向きに伸びるとともに、
スレーブハンド５の揺動動作に追従してマニプレータ用
ブーツ３の揺動部３４が変形する。

【００１６】この際、この手動上下部３３においては下
部位３３ｃで最も材料硬さが柔らかくて剛性が小さいの
で、図３に示すように、手動上下部３３が伸びるときに
は下部位３３ｃ、中部位３３ｂ、上部位３３ａの順で伸
びるようになる。そのため、手動上下部３３の重量がス
レーブアーム２の下端部に集中したり、手動上下部３３
の下部がスレーブハンド５に当接したりする事態を回避
することができる。したがって、スレーブアーム２とス
レーブハンド５の動作が円滑かつ軽快になり、Ｍ／Ｓマ
ニプレータ１の操作性が良好となる。

【００１７】なお、上述の実施形態においては、マニプ
レータ用ブーツ３の手動上下部３３を３個の部位（上部
位３３ａ、中部位３３ｂおよび下部位３３ｃ）に仮想的
に分割し、各部位の剛性を変えるべく材料硬さを変更し
た場合について説明したが、各部位の材料厚さを変更す
ることにより、それらの剛性を変えることもできる。す
なわち、手動上下部３３の材料厚さが上部位３３ａで最
も厚く、中部位３３ｂがその次に厚く、下部位３３ｃが
最も薄くなるようにすることで、これら上部位３３ａ、
中部位３３ｂ、下部位３３ｃの剛性をその順で小さくな
るようにすることも可能である。

【００１８】また、上述の実施形態では、マニプレータ
用ブーツ３の手動上下部３３を３個の部位（上部位３３
ａ、中部位３３ｂおよび下部位３３ｃ）に仮想的に分割
した場合について説明したが、この分割個数は複数（２
個以上）であれば何個でも構わない。

【００１９】さらに、上述の実施形態では、上下方向に
伸縮自在のスレーブアーム２を有するＭ／Ｓマニプレー
タ１について説明したが、上下方向に伸縮自在のアーム
を備えている限り、Ｍ／Ｓマニプレータ１以外のマニプ
レータ（例えば、パワーマニプレータ等）に本発明を適
用することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
下方向に伸縮自在のアーム（スレーブアーム２等）に装
着され、そのアームの伸縮動作に追従して伸縮する伸縮
部（手動上下部３３等）を備えたマニプレータ用ブーツ
３において、前記伸縮部をその伸縮方向に沿って複数の
部位（上部位３３ａ、中部位３３ｂ、下部位３３ｃ等）
に仮想的に分割し、前記伸縮部の各部位の材料硬さをそ
の上側の部位の材料硬さより柔らかくして構成したの
で、伸縮部は最下の部位で最も剛性が小さく、下から上
へ行くほど剛性が大きくなるため、この伸縮部が伸びる
ときには下側の部位から順に伸びることから、アームの
動作が円滑かつ軽快になり、マニプレータ（Ｍ／Ｓマニ
プレータ１、パワーマニプレータ等）の操作性が向上す
る。

【００２１】また本発明によれば、上下方向に伸縮自在
のアーム（スレーブアーム２等）に装着され、そのアー
ムの伸縮動作に追従して伸縮する伸縮部（手動上下部３
３等）を備えたマニプレータ用ブーツ３において、前記
伸縮部をその伸縮方向に沿って複数の部位（上部位３３
ａ、中部位３３ｂ、下部位３３ｃ等）に仮想的に分割
し、前記伸縮部の各部位の材料厚さをその上側の部位の
材料厚さより薄くして構成したので、伸縮部は最下の部
位で最も剛性が小さく、下から上へ行くほど剛性が大き
くなるため、この伸縮部が伸びるときには下側の部位か
ら順に伸びることから、アームの動作が円滑かつ軽快に
なり、マニプレータ（Ｍ／Ｓマニプレータ１、パワーマ
ニプレータ等）の操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマニプレータ用ブーツの一実施形
態が装着されたＭ／Ｓマニプレータの正断面図である。

【図２】図１に示すＭ／Ｓマニプレータのスレーブアー
ムの動きを示す正面図であり、（ａ）はスレーブアーム
が縮んだ状態図、（ｂ）はスレーブアームが伸びた状態
図である。

【図３】図２（ｂ）に示すマニプレータ用ブーツの拡大
詳細図である。

【図４】従来のＭ／Ｓマニプレータのスレーブアームの
一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１……マニプレータ（Ｍ／Ｓマニプレータ） ２……アーム（スレーブアーム） ３……マニプレータ用ブーツ ３３……伸縮部（手動上下部） ３３ａ……部位（上部位） ３３ｂ……部位（中部位） ３３ｃ……部位（下部位）

フロントページの続き (72)発明者 川崎 康裕 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核 燃料サイクル開発機構 東海事業所内 検 査開発株式会社所属 Ｆターム(参考） 3F060 BA09 EB03 HA30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に伸縮自在のアーム（２）に装
   着され、そのアームの伸縮動作に追従して伸縮する伸縮
   部（３３）を備えたマニプレータ用ブーツ（３）におい
   て、 前記伸縮部をその伸縮方向に沿って複数の部位（３３
   ａ、３３ｂ、３３ｃ）に仮想的に分割し、 前記伸縮部の各部位の材料硬さをその上側の部位の材料
   硬さより柔らかくしたことを特徴とするマニプレータ用
   ブーツ。
2. 【請求項２】 上下方向に伸縮自在のアーム（２）に装
   着され、そのアームの伸縮動作に追従して伸縮する伸縮
   部（３３）を備えたマニプレータ用ブーツ（３）におい
   て、 前記伸縮部をその伸縮方向に沿って複数の部位（３３
   ａ、３３ｂ、３３ｃ）に仮想的に分割し、 前記伸縮部の各部位の材料厚さをその上側の部位の材料
   厚さより薄くしたことを特徴とするマニプレータ用ブー
   ツ。