JP3238254B2 - Joint - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子力設備内など人が
立入ることができない場所などに適用される継手に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joint for use in places where humans cannot access, such as in nuclear facilities.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図５および図６は原子力設備内など人が
立入ることができない場所などで使用されている従来の
継手の説明図である。図において、本継手は直接人手で
取扱うことにより着脱、および交換が可能になってお
り、基部側アダプタ５０と先端側アダプタ５１とを結合
させることにより、部材間を継ぐ機械的剛性を有すると
ともに電気コネクタも同時に連結させる機能を有してい
る。基部側アダプタ５０にはピストン５６、ピストンロ
ッド５７を有するシリンダ５５とその動作を利用して、
ピン５８，５９を支点として揺動する２組のレバー６０
が設けられており、相手の先端側アダプタ５１に固定さ
れたロックピン５４を引き寄せ、または押し出すように
なっている。また、基部側アダプタ５０、先端側アダプ
タ５１それぞれに２組の位置決めピン５２、ガイド穴５
３が設けられている。2. Description of the Related Art FIGS. 5 and 6 are explanatory views of a conventional joint used in places where humans cannot access, such as in nuclear facilities. In the figure, this joint is detachable and replaceable by directly handling it manually. By connecting the base adapter 50 and the distal adapter 51, the joint has the mechanical rigidity to connect the members and the electrical connection. The connector also has a function of connecting at the same time. The base side adapter 50 utilizes a piston 56 and a cylinder 55 having a piston rod 57 and the operation thereof,
Two sets of levers 60 that swing about pins 58 and 59 as fulcrums
The lock pin 54 fixed to the distal end side adapter 51 of the partner is drawn or pushed out. Also, two sets of positioning pins 52 and guide holes 5 are provided for the base side adapter 50 and the tip side adapter 51, respectively.
3 are provided.

【０００３】図６は機械的剛性に対するＸ軸方向、Ｙ軸
方向のモーメント、Ｚ軸を中心とするトルク負荷を示し
ており、このように１８０°対向して配置された２組の
レバー６０とロックピン５４とによる着脱機構では、ト
ルク負荷に対しては２本の位置決めピン５２により剛性
が得られ、またＹ軸方向のモーメント負荷に対しては最
も遠い位置で力を受けることができて有利であるが、レ
バー６０の配置方向を軸心とするＸ軸方向のモーメント
負荷に対しては力を受けるレバー６０が回転軸心にある
ために大きな負荷を支えることができず、機械的剛性の
面で劣っている。FIG. 6 shows moments in the X-axis and Y-axis directions with respect to mechanical rigidity, and a torque load around the Z-axis. In the attachment / detachment mechanism using the lock pin 54, rigidity is obtained by the two positioning pins 52 against a torque load, and a force can be received at a position farthest from a moment load in the Y-axis direction, which is advantageous. However, since the lever 60 receiving the force is located at the rotation axis, it cannot support a large load with respect to the moment load in the X-axis direction with the arrangement direction of the lever 60 as the axis. Inferior in aspect.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、人が立
入ることができない場所などで使用される継手において
は、遠隔操作により着脱、或いは交換が容易にでき、特
に部材間の機械的な継手、配管、ホース類の継手、電気
配線のコネクタなど総ての系統を統括的に一つに纏めた
継手が必要であり、またどのような姿勢においてもモー
メント、トルク負荷に対する機械的剛性が得られるとと
もに、遠隔操作で欠かすことのできない着脱動作の確認
機能が必要であるが、現在このような継手は見当らな
い。As described above, joints used in places where humans cannot access can be easily detached or replaced by remote control, and especially mechanical joints between members. Joints that integrate all systems, such as joints, pipes, hose joints, and electrical wiring connectors, are required, and mechanical rigidity against moment and torque loads can be obtained in any posture. At the same time, it is necessary to have a function of confirming the detaching operation which is indispensable by remote control, but such a joint is not found at present.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】（１）本願発明は上記の
課題を解決するためになされたものであり、その第１ の
手段として、基部側アダプタと先端側アダプタとが互い
の接続面に嵌合可能に設けられた複数組の位置決めピン
とガイド穴とを介して結合および分離し部材または系統
の着脱を行う継手において、上記両アダプタの周方向に
均等に配設され、上記基部側アダプタ内に設けられた流
体圧シリンダにより作動して上記両アダプタの結合およ
び分離を行うロック機構を備え、同ロック機構は同基部
側アダプタの端部に円周方向に均等に配置され回転自由
に支持された複数のロックレバーと、上記先端側アダプ
タ内に上記ロックレバーに対向して設けられた複数のロ
ックピンとを有し、上記ロックレバーの一端を上記流体
圧シリンダのピストンロッド端に設けられた開閉軸に接
続するとともに同ロックレバーの他端に上記ロックピン
の受取り、引き込み、押し出しが可能な切欠き溝を設け
てなることを特徴とする継手を提供するものである。Means for Solving the Problems (1) The present invention relates to the above-mentioned invention.
Has been made to solve the problems, first the
As means, the base side adapter and the distal side adapter are coupled and separated via a plurality of sets of positioning pins and guide holes provided so as to be fittable to each other's connection surfaces, and a joint for detaching a member or a system is provided. are evenly arranged in the circumferential direction of both the adapter, a locking mechanism for coupling and decoupling of both adapter operates by flow <br/> body pressure cylinder provided in the base portion-side adapter, the locking mechanism Is the same base
It is arranged evenly in the circumferential direction at the end of the side adapter and is free to rotate.
Lock levers supported by the
A plurality of locks provided in the
A lock pin, and one end of the lock lever is connected to the fluid
To the open / close shaft provided at the piston rod end of the pressure cylinder.
The lock pin is connected to the other end of the lock lever.
Notch groove for receiving, pulling in and pushing out
It is Te and provides a joint characterized by.

【０００６】（２）また、第２の手段として、第１の手
段の継手において、上記両アダプタに組み込まれ上記両
アダプタの結合および分離を検知するセンサを備えたこ
とを特徴とする継手を提供する。 (2) As a second means, a first hand
In stage of joint, with a sensor for detecting the binding and separation of both adapter built into the both adapters this
And a joint characterized by the following .

【０００７】（３）第３の手段として、第１の手段の継
手において、上記複数の位置決めピンの長さが互いに異
なることを特徴とする継手を提供する。 (3) As a third means, a connection of the first means
In the hand, it provides a joint characterized in that the length of the plurality of positioning pins are different from each other.

【０００８】（４）第４の手段として、第１の手段の継
手において、上記流体圧シリンダに併設され上記流体圧
シリンダの機能喪失時に上記両アダプタの結合を維持す
るスプリングを備えたことを特徴とする継手を提供す
る。 (4) As a fourth means, a connection of the first means is provided.
Be provided in the hand, the joint is characterized by comprising a spring that maintains the binding of both adapters when loss of function features by the fluid pressure cylinder to the fluid pressure cylinder
You .

【０００９】[0009]

【作用】即ち、上記の第１の手段の継手においては、基
部側アダプタと先端側アダプタとが互いの接続面に嵌合
可能に設けられた複数組の位置決めピンとガイド穴とを
介して結合および分離し部材または系統の着脱を行う継
手における両アダプタの周方向にロック機構が均等に配
設され、基部側アダプタ内に設けられた流体圧シリンダ
により作動して両アダプタの結合および分離を行うよう
になっており、ロ ック機構は基部側アダプタの端部に円
周方向に均等に配置され回転自由に支持された複数のロ
ックレバーと、先端側アダプタ内にロックレバーに対向
して設けられた複数のロックピンとを有し、ロックレバ
ーの一端を流体圧シリンダのピストンロッド端に設けら
れた開閉軸に接続するとともにロックレバーの他端にロ
ックピンの受取り、引き込み、押し出しが可能な切欠き
溝を設けたものであるので、流体圧シリンダにより周方
向に均等に配置された複数のロック機構を開閉すること
により１つの流体圧シリンダによりそれぞれのロック機
構に均一な力が発生して姿勢に関係なく何れの方向から
の負荷に対しても均一な機械的剛性が得られるとともに
外部からの一方向のモーメント負荷に対しても最大の力
が得られて片当たりしない。なお、外部からの負荷トル
クに対しては位置決めピンとガイド穴との強度で剛性が
維持される。また、負荷モーメントに対してはロックレ
バーの切欠き溝にロックピンを引き込む構造の機械的な
ロック機構の強度により剛性が得られる。That is, in the joint of the first means , the base adapter and the distal adapter are connected to each other via a plurality of sets of positioning pins and guide holes which are provided so as to be fitted to each other's connection surfaces. A locking mechanism is equally arranged in the circumferential direction of the two adapters in the joint for detaching and attaching the separating member or the system. The locking mechanism is operated by a fluid pressure cylinder provided in the base side adapter to connect and disconnect the two adapters. since is, lock mechanism circle on the end of the proximal adapter
A plurality of rollers that are evenly arranged in the circumferential direction and are
Lock lever and lock lever inside the adapter on the tip side
And a plurality of lock pins provided
-One end of the piston rod end of the hydraulic cylinder
Connected to the open / closed shaft, and
Notch for receiving, pulling in and pushing out pin
Since a plurality of lock mechanisms arranged evenly in the circumferential direction are opened and closed by the fluid pressure cylinder, a uniform force is generated in each lock mechanism by one fluid pressure cylinder and the Irrespective of the load, uniform mechanical rigidity is obtained for loads from any direction, and the maximum force is obtained for one-way moment load from the outside. The rigidity is maintained by the strength of the positioning pin and the guide hole against an external load torque. In addition, the lock moment
The rigidity is obtained by the strength of the mechanical lock mechanism having a structure in which the lock pin is drawn into the cutout groove of the bar .

【００１０】また、上記の第２の手段の継手において
は、両アダプタにセンサが組み込まれ両アダプタの結合
および分離を検知するようになっており、上記の第１の
手段の継手と同様の作用および効果が得られるとともに
両アダプタの結合および分離など各動作の確認が行われ
る。In the above-mentioned joint of the second means ,
Is adapted to the sensor is incorporated in both the adapter to detect the binding and separation of the two adapters, a first of said
The same operation and effect as the joint of the means can be obtained, and each operation such as connection and disconnection of both adapters is confirmed.

【００１１】また、上記の第３の手段の継手において
は、複数の位置決めピンの長さが互いに異なっており、
前記の第１の手段の継手と同様の作用および効果が得ら
れるとともに遠隔操作による位置決めを容易に行うこと
ができる。Further, in the above-mentioned joint of the third means ,
Are different from each other the length of the positioning pins of the multiple,
The same operation and effect as those of the joint of the first means can be obtained, and positioning by remote control can be easily performed.

【００１２】上記の第４の手段の継手においては、流体
圧シリンダにスプリングが併設され流体圧シリンダの機
能喪失時に両アダプタの結合を維持するようになってお
り、前記の第１の手段の継手と同様の作用および効果が
得られるとともに流体圧シリンダに供給される流体圧源
が何らかの原因で喪失した場合でも継手としての機能が
維持される。[0012] In the joint of the fourth means described above are adapted to spring into the flow body pressure cylinder to maintain the coupling of the two adapters when loss of function of the fluid pressure cylinder juxtaposed, the first means of the The same operations and effects as those of the joint are obtained, and the function as the joint is maintained even if the fluid pressure source supplied to the hydraulic cylinder is lost for some reason.

【００１３】[0013]

【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例に係る継手
の説明図である。図において、本実施例に係る継手は原
子力設備内など人が立入ることができない場所などで使
用されるもので、図１に示すようにマニピュレータ４３
の関節軸間、或いはマニピュレータ４３の先端と工具と
の間に用いることにより、特に人が立入ることができな
い放射線区域内でも原子力設備のメンテナンスのために
遠隔操作によりマニピュレータ４３の関節軸、或いはマ
ニピュレータ４３の工具の着脱、交換が容易に行えるよ
うになっており、本継手４６ａ，４６ｂを内蔵した関節
軸を交換する場合には、遮蔽壁４５の外部からグリーン
ハウス４０内に設けられている揚重装置４１及び着脱、
交換用の架台４２、グリーンハウス４０内外を貫通して
設けられているハンドリング用のマニピュレータ４３及
び遮蔽窓４４などを介して行うことができる。1 to 3 are explanatory views of a joint according to an embodiment of the present invention. In the figure, the joint according to the present embodiment is used in places where humans cannot access, such as in nuclear facilities, and as shown in FIG.
Between the joint axes of the manipulators 43 or between the tip of the manipulator 43 and the tool, so that the joint axes of the manipulators 43 or the manipulators can be remotely operated for maintenance of nuclear facilities even in a radiation area where no human can enter. 43 can be easily attached and detached and exchanged. When exchanging a joint shaft incorporating the joints 46a and 46b, a lift provided in the green house 40 from outside the shielding wall 45 is used. Heavy equipment 41 and detachable,
The replacement can be performed through a replacement gantry 42, a handling manipulator 43, a shielding window 44 provided through the inside and outside of the green house 40, and the like.

【００１４】即ち、本継手は図２に示すようにロボット
側の基部側アダプタ１、アダプタプレート３とツール側
の先端側アダプタ２とに区分されており、基部側アダプ
タ１と先端側アダプタ２との間の接続面で互いに接続さ
れるようになっている。基部側アダプタ１には中央部に
ピストン５、ピストンロッド７、ピストン５のシリンダ
４内に空圧の供給、排出を行う経路とその連結時空圧供
給口２７、分離時空圧供給口２６などの空圧口とがそれ
ぞれ設けられており、気密維持のために摺動面、接合面
等にそれぞれシール１４〜１９が組み込まれている。ピ
ストンロッド７には球面軸受９が軸８を介して一体に固
定され、球面軸受９を介して開閉軸１０がピストンロッ
ド７の軸心延長上に取付けられている。基部側アダプタ
１の端部には円周方向に均等に配置されそれぞれピン１
２を介して回転自由に支持された３組のロックレバー１
１が配設されており、その一端側である先端を開閉軸１
０の凹部に嵌め込まれている。ロックレバー１１それぞ
れの他端側である基端には、後述する先端側アダプタ２
におけるロックピン１３の受取り、引き込み、押し出し
を行う切欠き溝３２が設けられている。先端側アダプタ
２には複数のロックレバー１１それぞれの切欠き溝３２
に見合うロックピン１３が設けられている。ロボット側
のアダプタプレート３とピストン５との間には、スプリ
ング６が内蔵されている。このスプリング６は先端側ア
ダプタ２を含む先端側総ての自重以上の反力を発生する
ようになっている。That is, as shown in FIG. 2, the joint is divided into a base adapter 1 on the robot side, an adapter plate 3 and a distal adapter 2 on the tool side. Are connected to each other at a connection surface between them. The base side adapter 1 has a central part in which a piston 5, a piston rod 7, a path for supplying and discharging pneumatic pressure into the cylinder 4 of the piston 5, and a pneumatic supply port 27 for connection and a pneumatic supply port 26 for separation. A pressure port is provided, and seals 14 to 19 are respectively incorporated in sliding surfaces, joint surfaces, and the like to maintain airtightness. A spherical bearing 9 is integrally fixed to the piston rod 7 via a shaft 8, and an opening / closing shaft 10 is mounted on the axial extension of the piston rod 7 via the spherical bearing 9. At the end of the base-side adapter 1, the pins 1
3 lock levers 1 rotatably supported via 2
The opening and closing shaft 1 is provided at one end thereof.
0 recess. A proximal end, which is the other end of each of the lock levers 11, has a distal end adapter 2 to be described later.
Is provided with a notch groove 32 for receiving, pulling in, and pushing out the lock pin 13. A notch groove 32 of each of the plurality of lock levers 11 is provided in the distal end side adapter 2.
Is provided. A spring 6 is provided between the adapter plate 3 on the robot side and the piston 5. The spring 6 generates a reaction force equal to or greater than its own weight on all distal ends including the distal adapter 2.

【００１５】先端側アダプタ２には図３（ａ）、（ｂ）
に示すように２ヶ所のガイド穴２３，２４が設けられて
おり、基部側アダプタ１にはそのガイド穴２３，２４に
嵌まり合うように位置決めピン２０，２１が取付けられ
ている。この位置決めピン２０，２１はガイドを容易に
するために先端にテーパー部を有しているとともに、位
置決めピン２１の長い方を１ヶ所のガイド穴２４に位置
決めした後、周方向に廻して次のガイド穴２３に短い方
の位置決めピン２０を楽に挿入することができるように
それぞれの長さを変えてアクセス位置決めを容易に行う
ことができる構造になっている。この２組の位置決めピ
ン２０，２１、ガイド穴２３，２４の配置は、図２
（ｂ）に示すように１８０°の対称位置を避け、基部側
アダプタ１と先端側アダプタ２とが１種類の結合しか得
られないように配慮されている。[0015] The distal end side adapter 2 FIG 3 (a), (b)
As shown in FIG. 2, two guide holes 23 and 24 are provided, and positioning pins 20 and 21 are attached to the base-side adapter 1 so as to fit into the guide holes 23 and 24. The positioning pins 20 and 21 have a tapered portion at the tip for easy guiding, and after positioning the longer one of the positioning pins 21 in one guide hole 24, the positioning pins 21 and 21 are turned in the circumferential direction to turn to the next. The length of each pin is changed so that the shorter positioning pin 20 can be easily inserted into the guide hole 23 so that access positioning can be easily performed. The arrangement of these two sets of positioning pins 20, 21 and guide holes 23, 24 is shown in FIG.
As shown in (b) , a symmetrical position of 180 ° is avoided, and care is taken so that only one type of coupling is obtained between the base adapter 1 and the distal adapter 2.

【００１６】本継手にはシリンダ４への空圧供給とは別
に基部側アダプタ１から先端側アダプタ２へ送る空圧ラ
インの継手及び動力、信号線など電気配線のコネクタも
互いの接続面に設けられており、図３（ｃ）に示すよう
に空圧ラインの継手として基部側アダプタ１の接続面に
複数のニップル２２及びシール１７を設置し、そのニッ
プル２２に嵌め合う穴が先端側アダプタ２に設けられて
いる。また、電気配線についても図２に示すように基部
側アダプタ１に電気コネクタ（リセプタクル）２８を取
付け、この電気コネクタ（リセプタクル）２８に見合う
電気コネクタ（プラグ）３１を先端側アダプタ２に設け
ている。また、着脱を遠隔操作で行うため、着脱動作の
確認が得られるように本継手内に３組の非接触センサ２
９ａ，２９ｂ，２９ｃ及びマグネット３０ａ，３０ｂ，
３０ｃが内蔵されており、図４に示すようにシリンダ４
の両ストローク端のアダプタプレート３及び基部側アダ
プタ１、基部側アダプタ１と先端側アダプタ２との間に
アクセス位置決めした状態を検知できるようにそれぞれ
１組づつ設けられている。In addition to the pneumatic supply to the cylinder 4, the joint of the pneumatic line sent from the base side adapter 1 to the distal end side adapter 2 and connectors of electric wiring such as power and signal lines are provided on the joint surfaces of the joints. As shown in FIG. 3 (c) , a plurality of nipples 22 and seals 17 are installed on the connection surface of the base side adapter 1 as a joint of the pneumatic line, and a hole that fits into the nipple 22 has It is provided in. As for the electric wiring, as shown in FIG. 2 , an electric connector (receptacle) 28 is attached to the base adapter 1, and an electric connector (plug) 31 corresponding to the electric connector (receptacle) 28 is provided on the distal adapter 2. . In addition, since the attachment and detachment are performed by remote control, three sets of non-contact sensors 2
9a, 29b, 29c and magnets 30a, 30b,
30c is built, the cylinder 4 as shown in FIG. 4
The adapter plate 3 and the base-side adapter 1 at both stroke ends are provided one by one so that the state of access positioning between the base-side adapter 1 and the distal-side adapter 2 can be detected.

【００１７】本継手を図４に示すように着脱することに
より、ロボット側とツール側との連結、分離が行われ
る。即ち、ロボット側の基部側アダプタ１にツール側の
先端側アダプタ２を連結する場合は（図４（ａ））、シ
リンダ４が分離時空圧供給口２６からのエアー圧でピス
トン５を押し下げている状態で開閉軸１０が下方に位置
しており、ロックレバー１１の切欠き溝３２が斜め上方
を向いて先端側アダプタ２のロックピン１３を受取る状
態になっている（図４（ｂ））。基部側アダプタ１と先
端側アダプタ２との位置決めは、基部側アダプタ１の接
続面上へ先端側アダプタ２を送り込み、２組の位置決め
ピン２０，２１とがガイド穴２３，２４とにより先端側
アダプタ２を機械的に誘い込む。そして、先端側アダプ
タ２に固定されているロックピン１３をロックレバー１
１の切欠き溝３２で受け取る（図４（ｃ））。このと
き、基部側アダプタ１に設けられた非接触センサ２９ｃ
と先端側アダプタ２に設けられたマグネット３０ｃとの
組合わせにより、先端側アダプタ２の位置決めピン２
０，２１が正常に挿入されたか否かが検知され、位置決
め状態の確認が得られる。空圧口は図示しない電磁弁等
で切換え可能になっており、シリンダ４内へ空圧を送り
込む空圧口を入れ換えて連結時空圧供給口２７からシリ
ンダ４内へ空圧用エアーを送り、ピストン５を開閉軸１
０などとともに持上げることによりロックレバー１１を
廻し、ロックピン１３と一体の先端側アダプタ２を引き
寄せてシリンダ４の力で強固に結合させる（図４
（ｄ））。この結合状態は非接触センサ２９ｂ、マグネ
ット３０ｂによる検知信号で確認される。なお、この結
合状態における空圧の喪失等異常時でも継手の機能が失
なわれないように、スプリング６の力でこの姿勢が維持
される構造になっている。ロボット側の基部側アダプタ
１とツール側の先端側アダプタ２とを分離させる場合
は、上記の手順と逆の手順で操作を行う。即ち、連結時
空圧供給口２７を開放し、分離時空圧供給口２６から空
圧用のエアーを供給してロックレバー１１の切欠き溝３
２を持ち上げ、ロックピン１３を押し上げる（図４
（ｅ））。このとき、非接触センサ２９ａ、マグネット
３０ａからの信号で先端側アダプタ２が分離したことを
検知して分離状態を確認する。By attaching and detaching this joint as shown in FIG. 4, connection and separation between the robot side and the tool side are performed. That is, when the tip-side adapter 2 on the tool side is connected to the base-side adapter 1 on the robot side (FIG. 4A) , the cylinder 4 pushes down the piston 5 by air pressure from the pneumatic supply port 26 at the time of separation. In this state, the opening / closing shaft 10 is located below, and the notch groove 32 of the lock lever 11 faces obliquely upward to receive the lock pin 13 of the distal end adapter 2 (FIG . 4B) . The positioning of the base-side adapter 1 and the tip-side adapter 2 is performed by sending the tip-side adapter 2 onto the connection surface of the base-side adapter 1 and the two sets of positioning pins 20, 21 are guided by the guide holes 23, 24. 2 is mechanically invited. Then, the lock pin 13 fixed to the distal end side adapter 2 is moved to the lock lever 1.
It is received by one notch groove 32 (FIG. 4 (c)) . At this time, the non-contact sensor 29c provided on the base side adapter 1
The positioning pin 2 of the distal end adapter 2 is combined with the magnet 30 c provided on the distal end adapter 2.
It is detected whether 0, 21 has been inserted normally, and confirmation of the positioning state is obtained. The pneumatic port can be switched by an electromagnetic valve or the like (not shown). The pneumatic port for supplying pneumatic pressure into the cylinder 4 is exchanged to send pneumatic air from the pneumatic supply port 27 into the cylinder 4 at the time of connection. Opening and closing axis 1
By rotating the lock lever 11 together with the lock pin 13, the leading end adapter 2 integrated with the lock pin 13 is pulled and firmly connected by the force of the cylinder 4 (FIG. 4).
(D)) . This coupling state is confirmed by detection signals from the non-contact sensor 29b and the magnet 30b. It should be noted that the structure is such that the posture of the joint 6 is maintained by the force of the spring 6 so that the function of the joint is not lost even in the event of an abnormality such as a loss of air pressure in this coupled state. When separating the base-side adapter 1 on the robot side and the tip-side adapter 2 on the tool side, the operation is performed in a procedure reverse to the above procedure. That is, the pneumatic supply port 27 at the time of connection is opened, and pneumatic air is supplied from the pneumatic supply port 26 at the time of separation so that the notch groove 3 of the lock lever 11 is formed.
2 and push up the lock pin 13 (FIG. 4).
(E)) . At this time, the signal from the non-contact sensor 29a and the magnet 30a detects that the distal end adapter 2 has been separated, and confirms the separated state.

【００１８】人が立入ることができない場所などで使用
される継手においては、遠隔操作により着脱、或いは交
換が容易にでき、特に部材間の機械的な継手、配管、ホ
ース類の継手、電気配線のコネクタなど総ての系統を統
括的に一つに纏めた継手が必要であり、またどのような
姿勢においてもモーメント、トルク負荷に対する機械的
剛性が得られるとともに、遠隔操作で欠かすことのでき
ない着脱動作の確認機能が必要であるが、本継手におい
ては遠隔操作により基部側アダプタ１と先端側アダプタ
２との位置合わせが可能なように、基部側アダプタ１と
先端側アダプタ２との接続面にそれぞれ２組の位置決め
ピン２０，２１とそのガイド穴２３，２４を対向して設
け、位置決めピン２０，２１は先端にテーパー部を設け
るとともに互いに長さの異なるものにして挿入および、
位置決めを容易にしている。また、基部側アダプタ１内
にシリンダ４とシリンダ４のピストンロッド７端に球面
軸受９を介して開閉軸１０とを設け、また同基部側アダ
プタ１の端部に回転自由に支持された３組のロックレバ
ー１１を円周方向に均等に配置して開閉軸１０に接続し
ている。このロックレバー１１の基端にはそれぞれ後述
するロックピン１３の受取り、引き込み、押し出しが可
能なように切欠き溝３２を設けている。また、先端側ア
ダプタ２内にはロックピン１３がロックレバー１１の基
端に対向して設けられており、シリンダ４の動作により
基部側アダプタ１と先端側アダプタ２との連結、分離が
可能になっている。また、基部側アダプタ１から先端側
アダプタ２に連結される他の複数の配管、ホース類の継
手、電気配線等のコネクタも接続面に配置されており、
同時に着脱される構造としている。また、基部側アダプ
タ１と先端側アダプタ２との位置決めの確認を行う非接
触センサ２９ｃを、またシリンダ４の上、下限でそれぞ
れ着脱を検知する非接触センサ２９ａ，２９ｂを、合計
３個設けて各動作を確認することができる構造としてい
る。また、シリンダ４に供給する空圧源が何らかの原因
で喪失した場合でも継手の機能が維持されるようにシリ
ンダ４内にスプリング６を内蔵している。また、このよ
うな構造の継手をマニピュレータ４３の関節軸間に、或
いは関節と工具との間などに用いることにより遠隔操作
で容易に、姿勢に関係なく均一な剛性が得られ、同時に
他の系統の継手も含めて連結、或いは分離して交換する
ことができる。シリンダ４のピストンロッド７端で球面
軸受９を介して円周方向に均等に配置した３組のロック
レバー１１を開閉する機構は、１つのシリンダ４により
それぞれのロックレバー１１に均一な力が発生し、また
外部からの一方向のモーメント負荷に対しても最大の力
が得られ、片当たりしない。これは、中央に配置した球
面軸受９を有する開閉軸１０が力の掛からないロックレ
バー１１側に傾いて総てのロックレバー１１に力が均一
に作用することにより、姿勢に関係なく何れの方向から
の負荷に対しても有利な剛性が得られる。また、外部か
らの負荷トルクに対しては基部側アダプタ１の位置決め
ピン２０，２１と先端側アダプタ２のガイド穴２３，２
４との強度により剛性を維持、また負荷モーメントに対
しては基部側アダプタ１のロックレバー１１と先端側ア
ダプタ２のロックピン１３との強度により剛性が得られ
る。なお、このロックレバー１１とロックピン１３との
数が２組以下、或いは配置が不均等であるとバランスが
崩れる。Joints used in places where humans cannot access can be easily detached or replaced by remote control. In particular, mechanical joints between members, joints of pipes, hoses, electric wiring, etc. It is necessary to have a joint that integrates all the systems such as the connector of one, and provides mechanical rigidity against moment and torque load in any posture, and detachment that is indispensable by remote control Although an operation confirmation function is required, in this joint, the connection surface between the base-side adapter 1 and the distal-side adapter 2 is provided so that the position of the base-side adapter 1 and the distal-side adapter 2 can be adjusted by remote control. Two sets of positioning pins 20, 21 and their guide holes 23, 24 are provided to face each other. Insertion and in the different ones of of,
Positioning is easy. Further, a cylinder 4 and an opening / closing shaft 10 provided at the end of a piston rod 7 of the cylinder 4 via a spherical bearing 9 in the base side adapter 1, and three sets rotatably supported by the end of the base side adapter 1. The lock levers 11 are uniformly arranged in the circumferential direction and connected to the opening / closing shaft 10. Notch grooves 32 are provided at the base end of the lock lever 11 so that a lock pin 13 described later can be received, pulled in, and pushed out. A lock pin 13 is provided in the distal end adapter 2 so as to face the proximal end of the lock lever 11, and the operation of the cylinder 4 enables connection and disconnection of the base adapter 1 and the distal end adapter 2. Has become. In addition, connectors such as a plurality of other pipes, hose joints, and electric wires connected from the base-side adapter 1 to the distal-side adapter 2 are also arranged on the connection surface.
It is structured to be detachable at the same time. Further, a total of three non-contact sensors 29c for checking the positioning of the base-side adapter 1 and the distal-side adapter 2 and non-contact sensors 29a and 29b for detecting attachment and detachment at the upper and lower limits of the cylinder 4, respectively, are provided. The structure is such that each operation can be confirmed. Also, a spring 6 is built in the cylinder 4 so that the function of the joint is maintained even if the air pressure source supplied to the cylinder 4 is lost for some reason. Further, by using the joint having such a structure between the joint axes of the manipulator 43 or between the joint and the tool, uniform rigidity can be easily obtained by remote control regardless of the posture, and at the same time, other systems can be used. Can be connected or separated including the joints described above. The mechanism that opens and closes three sets of lock levers 11 arranged uniformly in the circumferential direction at the end of the piston rod 7 of the cylinder 4 via the spherical bearing 9 generates a uniform force on each lock lever 11 by one cylinder 4. In addition, the maximum force can be obtained even in response to a one-way moment load from the outside, and there is no one-sided hit. This is because the opening / closing shaft 10 having the spherical bearing 9 disposed at the center is tilted toward the lock lever 11 side where no force is applied, and the force acts uniformly on all the lock levers 11, so that any direction can be applied regardless of the posture. Advantageous rigidity can be obtained even when a load is applied. Also, with respect to external load torque, the positioning pins 20 and 21 of the base-side adapter 1 and the guide holes 23 and 2 of the distal-side adapter 2 are used.
4, the rigidity is maintained by the strength of the lock lever 11 of the base-side adapter 1 and the lock pin 13 of the distal-side adapter 2 against the load moment. If the number of the lock levers 11 and the lock pins 13 is two or less, or the arrangement is uneven, the balance is lost.

【００１９】このように、基部側アダプタ１と先端側ア
ダプタ２との接続面にそれぞれ２組の位置決めピン２
０，２１とそのガイド穴２３，２４とを対向して設け、
位置決めピン２０，２１には先端にテーパー部を設ける
とともに互いに長さが異なるものにしたことにより、遠
隔操作による位置決めピン２０，２１の位置決め、挿入
が容易にできる。また、基部側アダプタ１内にシリンダ
４とそのシリンダ４のピストンロッド７端に球面軸受９
を介して開閉軸１０とを設け、また同基部側アダプタ１
の端部に回転自由に支持された３組のロックレバー１１
を円周方向に均等に配置して開閉軸１０に接続し、ロッ
クレバー１１の基端に先端側アダプタ２のロックピン１
３の受取り、引き込み、押し出しが可能な切欠き溝３２
を設けたことにより、シリンダ４の動作により基部側ア
ダプタ１と先端側アダプタ２との連結、或いは分離が可
能になっている。また、基部側アダプタ１から先端側ア
ダプタ２に連結する配管、ホース類の継手、電気配線の
コネクタ２８，３１を接続面に配置したことにより、こ
れらの継手、コネクタ２８，３１も同時に着脱が可能に
なっている。また、基部側アダプタ１と先端側アダプタ
２との間、シリンダ４の上、下限でそれぞれの動作を検
知する非接触センサ２９を合計３個設けたことにより、
各作動状態の確認が得られる。また、シリンダ４内にス
プリング６を内蔵したことにより、シリンダ４に供給す
る空圧源が何らかの原因で喪失した場合でも継手として
の機能が維持される。また、このような構造の継手をマ
ニピュレータ４３の関節軸間に、或いは関節軸と工具と
の間などに組込むことにより、何れの方向からも均一な
剛性が得られ、また遠隔操作により容易に部材および他
の系統の継手も含めて連結、分離、交換ができるととも
に、マニピュレータアームの長さ、軸構成などの変更が
可能になってメンテナンス範囲の拡大が計られる。な
お、狭隘な場所で使用されるマニピュレータ４３が何ら
かの原因でトラブルが生じる場合を予想して基部側アダ
プタ１と先端側アダプタ２とを予めワイヤ等で接続して
おくことにより、シリンダ４の空圧のみにより継手の自
己分離が可能になって非常時の回収に有利である。As described above, two sets of positioning pins 2 are provided on the connecting surface of the base side adapter 1 and the distal side adapter 2 respectively.
0, 21 and their guide holes 23, 24 are provided facing each other,
The positioning pins 20, 21 are provided with tapered portions at the ends and have different lengths, so that positioning and insertion of the positioning pins 20, 21 by remote control can be easily performed. Further, the cylinder 4 and the spherical bearing 9 at the end of the piston rod 7 of the cylinder 4 are provided in the base side adapter 1.
The opening and closing shaft 10 is provided through the
3 sets which is rotatably supported on the end portion of the lock lever 11
Are uniformly arranged in the circumferential direction, connected to the opening / closing shaft 10, and the lock pin 1 of the distal end side adapter 2 is attached to the base end of the lock lever 11.
Notch groove 32 capable of receiving, pulling in and pushing out 3
Is provided, the base-side adapter 1 and the distal-side adapter 2 can be connected or separated by the operation of the cylinder 4. In addition, by arranging the pipes, hose joints, and electrical wiring connectors 28 and 31 on the connection surface from the base side adapter 1 to the distal end adapter 2, these joints and connectors 28 and 31 can be simultaneously attached and detached. It has become. In addition, by providing a total of three non-contact sensors 29 between the base-side adapter 1 and the tip-side adapter 2, which detect upper and lower movements of the cylinder 4, respectively.
Confirmation of each operating state is obtained. In addition, by incorporating the spring 6 in the cylinder 4, even if the pneumatic source supplied to the cylinder 4 is lost for some reason, the function as a joint is maintained. In addition, by incorporating the joint having such a structure between the joint axes of the manipulator 43 or between the joint axis and the tool, uniform rigidity can be obtained from any direction, and the members can be easily controlled by remote control. In addition to connecting, separating, and exchanging, including the joints of other systems, the length of the manipulator arm and the shaft configuration can be changed, and the maintenance range can be expanded. It is to be noted that the manipulator 43 used in a narrow space may be connected to the base side adapter 1 and the front end side adapter 2 in advance by a wire or the like in anticipation of a trouble occurring for some reason. Only by this means that the joint can be self-separated, which is advantageous for emergency recovery.

【００２０】[0020]

【発明の効果】本発明に係る継手はそれぞれ前記のよう
に構成されており、姿勢に関係なく何れの方向からの負
荷に対しても均一な機械的剛性が得られるので、本継手
を例えばマニピュレータなどに用いることにより遠隔操
作で容易に部材または系統の連結、分離、交換を行うこ
とができる。The joints according to the present invention are constructed as described above, and can provide uniform mechanical rigidity to a load from any direction regardless of the posture. For example, the connection, separation, and replacement of members or systems can be easily performed by remote control by using such a device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は本発明の一実施例に係る継手の正面図で
ある。FIG. 1 is a front view of a joint according to an embodiment of the present invention.

【図２】図２（ａ）は断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
におけるｂ矢視図である。2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B is FIG.
FIG.

【図３】図３（ａ）は図２（ｂ）におけるａ−ａ断面
図、同図（ｂ）はｂ−ｂ断面図、同図（ｃ）はｃ−ｃ断
面図である。3A is a sectional view taken along line aa in FIG. 2B, FIG. 3B is a sectional view taken along line bb, and FIG. 3C is a sectional view taken along line cc in FIG.

【図４】図４はこれらの作用説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of these operations.

【図５】図５（ａ）は従来の継手の側面図、同図（ｂ）
はその先端側アダプタの上面図、同図（ｃ）は正面図、
同図（ｄ）は基部側アダプタの正面図、同図（ｅ）は下
面図である。[5] FIG. 5 (a) is a side sectional view of a conventional joint, Fig (b)
Is a top view of the distal end adapter, FIG.
FIG. 4D is a front view of the base-side adapter, and FIG. 4E is a bottom view.

【図６】図６はその作用説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基部側アダプタ ２ 先端側アダプタ ３ アダプタプレート ４ シリンダ ５ ピストン ６ スプリング ７ ピストンロッド ８ 軸 ９ 球面軸受 １０ 開閉軸 １１ ロックレバー １２ ピン １３ ロックピン １４ シール １５ シール １６ シール １７ シール １８ シール １９ シール ２０ 位置決めピン ２１ 位置決めピン ２２ ニップル ２３ ガイド穴 ２４ ガイド穴 ２５ａ 空圧ポート ２５ｂ 空圧ポート ２５ｃ 空圧ポート ２６ 分離時空圧供給口 ２７ 連結時空圧供給口 ２８ 電気コネクタ（リセプタクル） ２９ａ 非接触センサ ２９ｂ 非接触センサ ２９ｃ 非接触センサ ３０ａ マグネット ３０ｂ マグネット ３０ｃ マグネット ３１ 電気コネクタ（プラグ） ３２ 切欠き溝 ４０ グリーンハウス ４１ 揚重装置 ４２ 架台 ４３ マニピュレータ ４４ 遮蔽窓 ４５ 遮蔽壁 ４６ａ 継手（基部側） ４６ｂ 継手（先端側） Reference Signs List 1 base side adapter 2 tip side adapter 3 adapter plate 4 cylinder 5 piston 6 spring 7 piston rod 8 shaft 9 spherical bearing 10 opening and closing shaft 11 lock lever 12 pin 13 lock pin 14 seal 15 seal 16 seal 17 seal 18 seal 19 seal 20 positioning Pin 21 Positioning pin 22 Nipple 23 Guide hole 24 Guide hole 25a Pneumatic port 25b Pneumatic port 25c Pneumatic port 26 Pneumatic supply port for separation 27 Pneumatic supply port for connection 28 Electric connector (receptacle) 29a Non-contact sensor 29b Non-contact sensor 29c Non-contact sensor 30a Magnet 30b Magnet 30c Magnet 31 Electric connector (plug) 32 Notch groove 40 Greenhouse 41 Lifting device 42 Mount 43 Manipulator 44 Shield Shielding window 45 Shielding wall 46a Joint (base side) 46b Joint (tip side)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石坂 保 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目８番25号 高菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−94602（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−137375（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16B 1/00 - 7/22 G21C 7/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tamotsu Ishizaka 2-8-25 Shinhama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Takahashi Engineering Co., Ltd. (56) References Open-ended 1-94602 (JP, U) Opened Hei 4-137375 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) F16B 1/00-7/22 G21C 7/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 基部側アダプタと先端側アダプタとが互
いの接続面に嵌合可能に設けられた複数組の位置決めピ
ンとガイド穴とを介して結合および分離し部材または系
統の着脱を行う継手において、上記両アダプタの周方向
に均等に配設され、上記基部側アダプタ内に設けられた
流体圧シリンダにより作動して上記両アダプタの結合お
よび分離を行うロック機構を備え、同ロック機構は同基
部側アダプタの端部に円周方向に均等に配置され回転自
由に支持された複数のロックレバーと、上記先端側アダ
プタ内に上記ロックレバーに対向して設けられた複数の
ロックピンとを有し、上記ロックレバーの一端を上記流
体圧シリンダのピストンロッド端に設けられた開閉軸に
接続するとともに同ロックレバーの他端に上記ロックピ
ンの受取り、引き込み、押し出しが可能な切欠き溝を設
けてなることを特徴とする継手。1. A joint for connecting and separating a base member and a distal end adapter via a plurality of sets of positioning pins and guide holes provided so as to be fitted to each other's connection surfaces, and for attaching and detaching members or systems. , it is evenly arranged in the circumferential direction of both adapters, a locking mechanism for coupling and decoupling of both adapters actuated by <br/> fluid pressure cylinder provided in the base portion-side adapter, the locking The mechanism is the same group
Is evenly arranged in the circumferential direction at the end of the
Lock levers supported by the
A plurality of lock levers are provided in the
A lock pin, and one end of the lock lever is
On the open / close shaft provided at the end of the piston rod of the body pressure cylinder
Connect the lock pin to the other end of the lock lever.
Notches for receiving, pulling in and pushing out
Joint, characterized in that only composed. 【請求項２】 上記両アダプタに組み込まれ上記両アダ
プタの結合および分離を検知するセンサを備えたことを
特徴とする請求項１に記載の継手。2. The joint according to claim 1, further comprising a sensor that is incorporated in each of the adapters and that detects connection and disconnection of the adapters. 【請求項３】 上記複数の位置決めピンの長さが互いに
異なることを特徴とする請求項１に記載の継手。3. The joint according to claim 1, wherein the plurality of positioning pins have different lengths. 【請求項４】 上記流体圧シリンダに併設され上記流体
圧シリンダの機能喪失時に上記両アダプタの結合を維持
するスプリングを備えたことを特徴とする請求項１に記
載の継手。4. The coupling according to claim 1, further comprising a spring provided adjacent to the hydraulic cylinder to maintain the connection between the two adapters when the function of the hydraulic cylinder is lost.