JP2562551B2 - 配電工事用ロボットアーム - Google Patents

配電工事用ロボットアーム

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JP2562551B2
JP2562551B2 JP26060192A JP26060192A JP2562551B2 JP 2562551 B2 JP2562551 B2 JP 2562551B2 JP 26060192 A JP26060192 A JP 26060192A JP 26060192 A JP26060192 A JP 26060192A JP 2562551 B2 JP2562551 B2 JP 2562551B2
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雄一 高橋
康男 岩永
博史 渡辺
浄 竹内
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Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、高圧配電線の分岐接続
の如く各種配電工事に用いられる配電工事用ロボットア
ームの改良に関するものである。 【0002】 【従来の技術】高圧配電線の分岐接続の如き配電工事中
に、高電圧からの危険を回避するために、作業者が高圧
配電線から離れた地上で作業することができるように、
配電工事用ロボットが用いられている。この種の配電工
事用ロボットは、関節接続された複数のアーム本体から
成るアームと、このアームの最先端のアーム本体に設け
られた手首機構と、この手首機構の先に取付けられた工
具把持部と、アームの最先端のアーム本体内に取付けら
れ手首機構を駆動する複数の駆動杆と、これらの駆動杆
にそれぞれ接続された複数の駆動モータとを備えてお
り、工具を把持した工具把持部は、複数のアーム本体の
駆動によって所定の作業位置に達した後、手首機構を駆
動モータによって駆動して所定の姿勢にされ、その後工
具を空気アクチュエータによって駆動するようにしてい
る。従来技術のロボットアームは、作業者が直接触れる
地上側の装置部分を配電線から絶縁するためにアーム全
体を絶縁している。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この種のロボ
ットアームで機械的動力が伝達される駆動杆を全体的に
絶縁物で形成すると、特に駆動杆から大きな動力を受け
る手首機構や駆動杆に大きな動力を伝達すべき駆動モー
タからの動力伝達部分に連結する駆動杆部分も絶縁物と
なるため、機械的動力が伝達される連結部分の機械的強
度が小さくなる欠点があった。 【0004】本発明の1つの目的は、上記の欠点を回避
し、機械的動力が伝達される駆動杆の連結部分の機械的
強度を損なうことなく作業を安全に行うことができる信
頼性の高い配電工事用ロボットアームを提供することに
ある。 【0005】本発明の他の目的は、駆動モータから手首
機構までの動力伝動部分を短くして手首機構の駆動を大
きなトルクで確実に行なうことができ、また絶縁長さが
少なくて済む配電工事用ロボットアームを提供すること
にある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、関節接続された複数のアーム本体から成
るアームとこのアームの最先端のアーム本体に設けられ
た手首機構とこの手首機構の先に取付けられた工具把持
部とアームの最先端のアーム本体内に取付けられ手首機
構を駆動する複数の駆動杆とこれらの複数の駆動杆にそ
れぞれ接続された複数の駆動モータとを備えた配電工事
用ロボットアームにおいて、複数の駆動モータは最先端
のアーム本体内に配置され、駆動杆はその両端を除く一
部に設けられた絶縁杆部分を有して非絶縁部分である両
端部分で手首機構及び駆動モータの相応する動力伝達部
分に接続され、且つ最先端のアーム本体は、駆動杆及び
駆動モータを囲む絶縁アームカバーを有することを特徴
とする配電工事用ロボットアームを提供することにあ
る。 【0007】 【作用】このようにすると、最先端のアーム本体を手首
機構より先の充電部から絶縁することができるので活線
作業を安全に行うことができ、また駆動杆は、その両端
を除く一部に絶縁杆部分を設けたので、手首機構及び駆
動モータに連結される両端の連結部分は金属等の機械的
強度が高い非絶縁部分となり、従って動力が伝達される
連結部分の機械的強度を低下することがなく、工具把持
部に動力を確実に伝達することができる。 【0008】また、最先端のアーム本体内に駆動杆と共
に駆動モータが配置されていてこれらのを絶縁アームカ
バーで囲んでいるので、駆動モータから手首機構までの
動力伝動部分が短くて手首機構に大きなトルクで動力を
伝達して手首機構を確実に駆動することができる上に、
絶縁長さも短くて済むので最先端のアーム本体の強度を
低下することがない。 【0009】 【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細にのべ
ると、図1は、本発明に係る配電工事用ロボットアーム
10を示し、この配電工事用ロボットアーム10は、関
節接続された複数のアーム本体12から成るアーム14
と、このアーム14の最先端のアーム本体12Aに設け
られた手首機構16と、この手首機構16の先に取付け
られた工具把持部18とを備えている。アーム本体12
、アクチュエータ22によって工具把持部18が所定
の作業位置となるように駆動される。 【0010】図2に示すように、アーム14の最先端の
アーム本体12A内には支持骨24を介して取付けられ
手首機構16を駆動する複数の駆動杆、図示の実施例で
は、3つの駆動杆26A、26B、26Cと、これらの
駆動杆26A、26B、26Cにそれぞれ接続された複
数の駆動モータ28A、28B、28Cとが配置されて
いる。 【0011】本発明の配電工事用ロボットアーム10で
は、図2に示すように、駆動杆26A、26B、26C
は、その両端を除く一部に設けられた絶縁杆部分26
a、26b、26cを有する。尚、図示の実施例では、
支持骨24は、その途中に絶縁物24aが介在され、且
つ最先端のアーム本体12Aは、駆動杆26A、26
B、26C、駆動モータ28A、28B、28C及び支
持骨24を囲む絶縁アームカバー30を有するが、絶縁
アームカバー30を機械的強度が大きい絶縁材料、例え
ば肉厚の大きい繊維強化プラスチック(FRP)から作
って支持骨24を省略することができる。 【0012】絶縁杆部分26A、26B、26C及び絶
縁物24aは、例えば、繊維強化プラスチック(FR
P)から作られ、また絶縁アームカバー30は、例え
ば、アクリル変性高衝撃塩化ビニル樹脂から作られる。
尚、図2において符号32A、32A’、32B、32
B’、32C、32C’は、それぞれ駆動杆26A、2
6B、26Cと駆動モータ28A、28B、28C及び
手首機構16とを連結するユニバーサルジョイントであ
る。 【0013】手首機構16は、図3に示すように、駆動
モータ28A、28B、28Cから手首機構16を駆動
して工具把持部18が所定の姿勢になるように工具把持
部18を三次元的に駆動する駆動系統34を備えてい
る。この駆動系統34は、アーム本体12Aに取付けら
れた固定ケース36と、この固定ケース36に軸線aを
中心に揺動するように取付けられた第1の可動ケース3
8と、この第1の可動ケース38に対して軸線bを中心
に揺動するように取付けられた第2の可動ケース40と
から成り、工具把持部18は、第2の可動ケース40に
対して軸線cを中心に揺動するように取付けられてい
る。 【0014】また、この駆動系統34は、駆動杆26
A、26B、26Cにそれぞれ接続されたベベルギヤ4
2A、42B、42Cにそれぞれ噛合うベベルギヤ44
A、44B、44Cを有し、ベベルギヤ44Aは、第1
の可動ケース38に取付けられており、ベベルギヤ44
Bは、第2の可動ケース40を中心に揺動するように同
軸のベベルギヤ46Bを介してこのベベルギヤ46Bに
噛合って第2の可動ケース40の延長部40aに接続さ
れているベベルギヤ48Bに連結されており、またベベ
ルギヤ44Cは、工具把持部18を軸線cを中心に揺動
するように、それと同軸のベベルギヤ46C、このベベ
ルギヤ46Cに噛合うベベルギヤ48C及びこれに同軸
のベベルギヤ50C、これに噛み合うベベルギヤ52C
を介して工具把持部18に接続されている。従って、工
具把持部18は、これらの可動ケース38、40の揺動
と可動ケース40に対する工具把持部18の揺動とによ
って三次元的に駆動されて所定の姿勢とされる。 【0015】このように、最先端のアーム本体12Aの
中の駆動杆26A、26B、26Cが絶縁されている
と、最先端のアーム本体12Aは、手首機構16より先
の充電部から絶縁することができるが、駆動杆26A、
26B、26Cは、その両端を除く一部に絶縁杆部分2
6a、26b、26cを設けたので、手首機構16及び
駆動モータ28A、28B、28Cに連結されて動力が
伝達される駆動杆の両端の連結部分は金属等の非絶縁杆
部分となり、従ってこの連結部分の機械的強度を低下す
ることがない。 【0016】また、駆動モータ28A、28B、28C
の充電部からも絶縁することができるので、これらの駆
動モータの制御信号線とかこれらの駆動モータに接続さ
れた図示しない回転計の出力信号線を通して作業者が感
電することがない。尚、工具把持部18に把持されて手
首機構16によって所定の姿勢にされた図示しない工具
は、同様に図示しないアクチュエータによって駆動され
て所定の作業を行う。 【0017】 【発明の効果】本発明によれば、上記のように、手首機
構を駆動する駆動杆に絶縁杆部分を有するので、アーム
を充電部から絶縁することができるが、特にこの絶縁杆
部分は両端を除いた部分としたので、手首機構及び駆動
モータの動力伝達部分に連結される両端の連結部分は金
属等の機械的強度が高い非絶縁部分となり、従って駆動
杆の動力が伝達される連結部分の機械的強度を低下する
ことがなく、工具把持部に動力を確実に伝達することが
できる。 【0018】また、最先端のアーム本体内に駆動杆と共
に駆動モータが配置されていてこれらを絶縁アームカバ
ーで囲んでいるので、駆動モータから手首機構までの動
力伝動部分が短くて手首機構に大きなトルクで動力を伝
達して手首機構を確実に駆動することができる上に、絶
縁長さも短くて済むので最先端のアーム本体の強度を低
下することがない。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る配電工事用ロボットアームの概略
側面図である。 【図2】本発明に係る配電工事用ロボットアームの要部
の拡大断面図である。 【図3】本発明のロボトアームの手首機構の駆動系統図
である。 【符号の説明】 10 配電工事用ロボットアーム 12 アーム本体 12A 最先端のアーム本体 14 アーム 16 手首機構 18 工具把持部 22 アクチュエータ 24 支持骨 26A 駆動杆 26B 駆動杆 26C 駆動杆 26a 絶縁杆部分 26b 絶縁杆部分 26c 絶縁杆部分 28A 駆動モータ 28B 駆動モータ 28C 駆動モータ 30 アームカバー 32A ユニバーサルジョイント 32A’ ユニバーサルジョイント 32B ユニバーサルジョイント 32B’ ユニバーサルジョイント 32C ユニバーサルジョイント 32C’ ユニバーサルジョイント 34 駆動系統 36 固定ケース 38 第1の可動ケース 40 第 2の可動ケース 42A ベベルギヤ 42B ベベルギヤ 42C ベベルギヤ 44A ベベルギヤ 44B ベベルギヤ 44C ベベルギヤ 46B ベベルギヤ 46C ベベルギヤ 48C ベベルギヤ 50C ベベルギヤ 52C ベベルギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 康男 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1 号 東京電力株式会社内 (72)発明者 渡辺 博史 千葉県市原市八幡海岸通6 古河電気工 業株式会社千葉電線製造所内 (72)発明者 竹内 浄 千葉県市原市八幡海岸通6 古河電気工 業株式会社千葉電線製造所内

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 (1)関節接続された複数のアーム本体から成るアーム
    と前記アームの最先端のアーム本体に設けられた手首機
    構と前記手首機構の先に取付けられた工具把持部と前記
    アームの最先端のアーム本体内に取付けられ前記手首機
    構を駆動する複数の駆動杆と前記複数の駆動杆にそれぞ
    れ接続された複数の駆動モータとを備えた配電工事用ロ
    ボットアームにおいて、前記複数の駆動モータは前記最
    先端のアーム本体内に配置され、前記駆動杆はその両端
    を除く一部に設けられた絶縁杆部分を有して非絶縁部分
    であるその両端部分で前記手首機構及び前記駆動モータ
    の相応する動力伝達部分にそれぞれ接続され、且つ前記
    最先端のアーム本体は、前記駆動杆及び駆動モータを囲
    む絶縁アームカバーを有することを特徴とする配電工事
    用ロボットアーム。 (2) 前記絶縁杆部分は繊維強化プラスチックから成
    っている特許請求の範囲第1項に記載の配電工事用ロボ
    ットアーム。
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