JPH01281883A - Lift differential device for manipulator device - Google Patents
Lift differential device for manipulator deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば、原子力発電プラントにおける放射化
した資材等を把持して移送作業をするマニピュレータ装
置の差動昇降装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a differential lifting device for a manipulator device that grasps and transfers radioactive materials, etc. in a nuclear power plant, for example. .
（従来の技術）
一般に、この種のマニピュレータ装置の差動昇降装置は
、例えば、テレスコ−ビックチューブのように、収納空
間（スペース）が小さく構成されているにも拘らず、動
作ストロークを大きく取れる関係上、資材（ワーク）等
を把持して昇降する移送作業に採用されている。(Prior Art) In general, the differential lifting device of this type of manipulator device, such as a telescopic tube, can have a large operating stroke even though the storage space is small. For this reason, it is used for transport work that involves lifting and lowering materials (workpieces), etc.
既に提案されているこの種のマニピュレータ装置のと動
昇降装置は、第３図乃至第５図に示されように構成され
ている。The movable lifting device of this type of manipulator device that has already been proposed is constructed as shown in FIGS. 3 to 5.
即ち、第３図乃至第５図におい°Ｃ１機枠と一体をなす
基板ａには、外筒体すが垂直にして設けられており、こ
の外筒体すの上部に（す、外プーリＣや外ストッパｄが
設けられている。又、この外筒体すの内側には、中筒体
ｅが間隔を存して同心的に設けられており、この中筒体
ｅの上部には、中プーリｆや中ストッパｇが設けられて
おり、この中筒体ｅの下部には、輪板状をなす中板スト
ッパｈが敷設されている。さらに、この中筒体ｅの内側
には、内筒体ｉが間隔を存して同心的に設けられており
、この内筒体ｉの上部には、ロボットのアームｊを構成
するマニピュレータにの基部が取付けられている。さら
に又、この内筒体ｉの下部には、内筒ストッパΩが上記
中板ストッパｈへ当接して敷設されている。又、この中
板ストッパｈの一部には、中間滑車ｍが付設されている
。さらに、上記外プーリＣ１中間滑車ｍ及び上記内プー
リｆには、吊りワイヤーローブｎが巻装されており、こ
の吊りワイヤーローブｎの一端部は上記内筒ストッパｇ
に接続されており、この吊りワイヤーローブｎの他端部
は図示されない駆動装置に接続されている。That is, in FIGS. 3 to 5, an outer cylindrical body is vertically provided on the board a that is integral with the C1 machine frame, and an outer pulley C is installed on the top of this outer cylindrical body. A middle cylinder body e is provided concentrically with an interval on the inside of this outer cylinder body, and an upper part of this middle cylinder body e is provided with an outer stopper d. A middle pulley f and a middle stopper g are provided, and a ring-shaped middle plate stopper h is provided at the bottom of the middle cylinder e.Furthermore, inside the middle cylinder e, An inner cylindrical body i is provided concentrically with an interval, and a base of a manipulator constituting an arm j of the robot is attached to the upper part of the inner cylindrical body i. At the bottom of the cylinder i, an inner cylinder stopper Ω is laid in contact with the middle plate stopper h. Also, an intermediate pulley m is attached to a part of the middle plate stopper h. , a hanging wire lobe n is wound around the outer pulley C1 intermediate pulley m and the inner pulley f, and one end of this hanging wire lobe n is connected to the inner cylinder stopper g.
The other end of this hanging wire lobe n is connected to a drive device (not shown).
従って、上述したマニピュレータ装置の差動昇降装置は
、ロボットのアームｊを構成するマニピュレータｋを上
昇する場合、第４図及び第５図に示されるように、図示
されない駆動装置を駆動すると、上記吊りワイヤーロー
ブｎが引張られるので、これに接続した上記内筒体ｉと
上記中筒体ｅとが同時に上昇を開始する。すると、この
中筒体ｅと一体の上記中板ストッパｈが上記外筒体すの
外ストッパｄに係合するので、この中筒体ｅの上昇動作
は停止する。さらに、上記吊りワイヤーローブｎが引張
られると、これに接続した上記内筒体ｉのみが上昇する
ので、この内筒体ｉと一体の上記内筒ストッパｇが上記
中筒体ｅの外ストッパｇに係合するから、この内筒体ｉ
の上昇動作が停止する（第５図参照）。Therefore, when the above-mentioned differential lifting device of the manipulator device raises the manipulator k constituting the arm j of the robot, as shown in FIGS. 4 and 5, when the drive device (not shown) is driven, the lifting device Since the wire lobe n is pulled, the inner cylindrical body i and the middle cylindrical body e connected thereto begin to rise at the same time. Then, the middle plate stopper h, which is integral with the middle cylindrical body e, engages with the outer stopper d of the outer cylindrical body, so that the upward movement of the middle cylindrical body e is stopped. Furthermore, when the hanging wire lobe n is pulled, only the inner cylindrical body i connected thereto rises, so that the inner cylindrical stopper g integrated with the inner cylindrical body i becomes the outer stop g of the middle cylindrical body e. This inner cylindrical body i
The upward movement of the unit stops (see Figure 5).
又一方、ロボットのアームｊを構成するマニピュレータ
ｋを下降する場合には、上述した逆の動作が行われる。On the other hand, when lowering the manipulator k constituting the arm j of the robot, the reverse operation described above is performed.
このようにして、上述したマニピュレータ装置の差動昇
降装置は、収納空間（スペース）が小さく構成されてい
るにも拘らず、動作ストロークを大きく取れる関係上、
ロボットのアームｊを構成するマニピュレータにの動作
ストロークを大きくして昇降するようになっている。In this way, although the differential lifting device of the manipulator device described above has a small storage space, it can have a large operating stroke.
The robot moves up and down by increasing the stroke of the manipulator that makes up arm j of the robot.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述したマニピュレータ装置の差動昇降
装置は、ロボットのアームｊを構成するマニピュレータ
ｋが下降する場合には、口重以上の力を発生させること
は困難であり、下降動作が不安定な動作になり、さらに
、吊りワイヤーローブｎを使用している関係上、下降時
、マニピュレータ装置の一部に何等かの原因により、障
害物が挟まり停止Ｆ、シたとき、上記中筒体ｅのみが降
下し、機枠ａに当接した後も吊りワイヤーローブｎが繰
り出されるため、この吊りワイヤーローブｎが弛みを生
じて上記各プーリｃＳ ｆから外れるおそれがあるばか
りでなく、この帛すワイヤーローブｎの弛み防止装置と
して弛み検知装置を付設する必要があり、さらに、上記
吊りワイヤーローブｎの使用による摩耗に起因して切断
することも予測される。(Problem to be Solved by the Invention) However, with the differential lifting device of the manipulator device described above, when the manipulator k that constitutes the arm j of the robot descends, it is difficult to generate a force greater than the weight of the mouth. The lowering operation becomes unstable, and furthermore, due to the use of a hanging wire lobe, an obstacle may get caught in a part of the manipulator device during the lowering, causing it to stop. At this time, only the middle cylindrical body e descends and the hanging wire lobe n is paid out even after contacting the machine frame a, so there is a risk that the hanging wire lobe n may become slack and come off from each of the pulleys cS f. In addition, it is necessary to attach a slack detection device to prevent the suspended wire lobe n from loosening, and furthermore, it is predicted that the hanging wire lobe n will break due to wear due to use.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたちのであって
、吊りワイヤーローブによる伝動機構の代りに、マニピ
ュレータ装置の昇降動作機構を差動ラック形昇降機構と
し、これにより、下降動作の不安定な動作を解消し、マ
ニピュレータ装置の昇降動作の安定性や信頼性の向上を
図るようにしたマニピュレータ装置の差動昇降装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and instead of the transmission mechanism using hanging wire lobes, the elevating mechanism of the manipulator device is a differential rack type elevating mechanism. It is an object of the present invention to provide a differential lifting device for a manipulator device that eliminates the movement and improves the stability and reliability of the lifting and lowering operations of the manipulator device.
（課題を解決するための手段とその作用）本発明は、機
枠に外筒体を固定し、この外筒体内に第１ラックを軸方
向にして付設し、上記外筒体内に中筒体を嵌装し、この
中筒体に上記第１ラックと噛合するようにしたピニオン
を軸装し、上記中筒体内にマニピュレータを備えた内筒
体を嵌装し、この内筒体の外側に上記ピニオンに噛合す
るようにした第２ラックを設け、上記中筒体に駆動機構
を連結し、あたかも、テレスコ−ピックチューブのよう
に、収納空間（スペース）を小さく構成すると共に１、
動作ストロークを大きく取れるようにして、上記マニピ
ュレータでワーク等を把持して円滑に昇降して移送作業
をし、下降動作の不安定な動作を解消してマニピュレー
タ装置の昇降動作の安定性や信頼性の向上を図るように
したものである。(Means for Solving the Problems and Their Effects) The present invention fixes an outer cylinder to a machine frame, attaches a first rack to the outer cylinder in the axial direction, and a middle cylinder in the outer cylinder. A pinion that engages with the first rack is mounted on the middle cylinder, an inner cylinder equipped with a manipulator is fitted in the middle cylinder, and a pinion is fitted on the outside of the inner cylinder. A second rack is provided that meshes with the pinion, and a drive mechanism is connected to the middle cylinder, making the storage space small as if it were a telescopic tube.
The manipulator is designed to have a large operating stroke, and the above-mentioned manipulator grasps the workpiece and smoothly raises and lowers it to perform transfer work, eliminating unstable lowering motion and improving the stability and reliability of the manipulator device's ascending and descending motion. The aim is to improve the
（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例について説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to an illustrated embodiment.
即ち、第１図及び第２図において、符号１は、マニピュ
レータ装置の差動昇降装置における機枠と一体をなす基
板であって、この基板１には、外筒体２が垂直にして設
けられており、この外筒体２内には、複数の第１ラック
３が軸方向にして付設されている。又、上記外筒体２内
には、有底円筒状をなす中筒体４が間隔を存１７て同心
的に嵌装されており、この中筒体４の中程には、複数の
ピニオン５が上記各第１ラック３に噛合うようにして軸
装されている。さらに、上記中筒体４内には、円筒状を
なす内筒体６か間隔を存して同心的に嵌装されており、
この内筒体６の外側には、複数の各第２ラック７が上記
各ピニオン５に噛合うようにして軸方向に付設されてい
る。さらに又、上記内筒体６の上部６ａには、ロボット
のアーム８ａを備えたマニピュレータ８が取付けられて
おり、このマニピュレータ８のアーム８ａは図示されな
いワークを把持するようになっている。That is, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a board that is integrated with the machine frame in the differential lifting device of the manipulator device, and the outer cylinder 2 is vertically provided on this board 1. A plurality of first racks 3 are attached in the axial direction within this outer cylinder body 2. A middle cylinder 4 having a bottomed cylindrical shape is fitted concentrically within the outer cylinder 2 with a gap of 17, and a plurality of pinions are disposed in the middle of the middle cylinder 4. 5 is shaft-mounted so as to mesh with each of the first racks 3. Furthermore, an inner cylinder 6 having a cylindrical shape is fitted concentrically within the middle cylinder 4 with a gap therebetween,
A plurality of second racks 7 are attached to the outside of the inner cylindrical body 6 in the axial direction so as to mesh with each of the pinions 5. Furthermore, a manipulator 8 having a robot arm 8a is attached to the upper part 6a of the inner cylindrical body 6, and the arm 8a of the manipulator 8 is adapted to grip a workpiece (not shown).
他ｈ゛、上記中筒体４の底部４ａには、駆動モータ９ａ
と伝動機構９ｂとで構成される駆動機構９が連結されて
おり、この駆動機構９は上記中筒体４を昇降し得るよう
になっている。In addition, a drive motor 9a is mounted on the bottom 4a of the middle cylinder 4.
A drive mechanism 9 consisting of a transmission mechanism 9b and a transmission mechanism 9b is connected to each other, and this drive mechanism 9 can move the inner cylinder 4 up and down.
従って、今、上記駆動モータ９ａと伝動機構９ｂとで構
成される駆動機構９を駆動すると、この駆動機構９に連
結した中筒体４が、第２図に示されるように、上昇する
ので、この中筒体４と一体をなす各ピニオン５は固定さ
れている第１ラック３に噛合いながら転勤する。他方、
この各ピニオン５に噛合う上記第２ラック７は２倍の上
昇速度で持ちＬげられる。即ち、上記中筒体４が上昇距
離ｇだけ上昇すると、上記内筒体６は上昇距離２Ωだけ
上昇するようになる。Therefore, when the drive mechanism 9 composed of the drive motor 9a and the transmission mechanism 9b is now driven, the middle cylinder 4 connected to the drive mechanism 9 will rise as shown in FIG. Each pinion 5, which is integral with the middle cylinder 4, is transferred while meshing with the fixed first rack 3. On the other hand,
The second rack 7 that meshes with each pinion 5 is lifted at twice the lifting speed. That is, when the middle cylindrical body 4 rises by a rising distance g, the inner cylindrical body 6 rises by a rising distance of 2Ω.
このようにして、上記内筒体６の上部６ａに設けられた
ロボットのアーム８ａを備えたマニピュレータ８は所定
の位置まで急速度で上昇して停止ヒする。In this way, the manipulator 8 equipped with the robot arm 8a provided on the upper part 6a of the inner cylindrical body 6 rises rapidly to a predetermined position and stops.
次に、ロボットのアーム８ａを備えたマニピュレータ８
が降下する場合には、上記駆動機構９に連結した中筒体
４が、第１図に示されるように、下降距離ｇたけ下降す
るので、上記内筒体６は下降限ｉｉｆ２ｇだけ下降して
上記外筒体２内に収納される。Next, a manipulator 8 equipped with a robot arm 8a
When the inner cylinder 4 is lowered, the inner cylinder 4 connected to the drive mechanism 9 is lowered by a descending distance g as shown in FIG. 1, so the inner cylinder 6 is lowered by the lowering limit iif2g. It is housed within the outer cylindrical body 2.
以上述べたよ・うに本発明によれば、機枠１に外筒体２
を固定し、この外筒体２内に第１ラック３を軸方向にし
て付設し、」二記外筒体２内に中筒体４を嵌装し、この
中筒体４に上記第１ラック′３と噛合するようにしたピ
ニオン５を軸装し、ｋＡａ中筒体４内にマニピュレータ
８を備えた内筒体６を嵌装し、この内口１体６の外側に
上記ピニオン５に＠合するようにした第２ラック７を設
け、上記中筒体４に駆動機構９を連結しであるので、あ
たかも、テレスコ−ビックチューブのように、収納空間
（スペース）を小さく構成すると共に、動作ストローク
を大きく取れるばかりでなく、上記マニピュレータ８で
ワーク等を把持して円滑に移送作業ができると共に、下
降動作の不安定な動作も解消できるし、さらに、本発明
は、降下時、自重以上の力を発生して、確実な昇降動作
をするから、マニピュレータ８の昇降動作の安定性や信
頼性の向上を図ることができるし、前述した吊りワイヤ
ーロープのように弛みを生じて上記各ブーりから外れる
おそれもなくなり、この吊りワイヤーローブの弛み検知
装置を付設する必要もなくなるために安価に提供できる
等の優れた効果を有する。As described above, according to the present invention, the outer cylindrical body 2 is attached to the machine frame 1.
is fixed, the first rack 3 is attached in the axial direction inside this outer cylinder 2, the middle cylinder 4 is fitted inside the outer cylinder 2, and the first rack 3 is attached to the middle cylinder 4. A pinion 5 that meshes with the rack '3 is mounted on the shaft, an inner cylinder body 6 equipped with a manipulator 8 is fitted inside the kAa middle cylinder body 4, and the pinion 5 is fitted on the outside of the inner opening 1 body 6. Since the second rack 7 is provided and the drive mechanism 9 is connected to the middle cylinder 4, the storage space is small, just like a telescopic tube. Not only can a large operating stroke be obtained, but the manipulator 8 can grasp the workpiece and transfer it smoothly, and can also eliminate unstable descending motion. Since the force is generated and the lifting and lowering operations are performed reliably, the stability and reliability of the lifting and lowering operations of the manipulator 8 can be improved. There is no fear that the hanging wire lobe will come off, and there is no need to attach a device for detecting the slackness of the hanging wire lobe, so it has excellent effects such as being able to be provided at a low cost.
第１図は、本発明のマニピュレータ装置の差動Ｈ降装置
の線図、第２図は、本発明の詳細な説明するための図、
第３図は、既に提案されているマニピュレータ装置の差
動昇降装置の線図、第４図及び第５図は、既に提案され
ているマニピュレータ装置の差動昇降装置の作用を説明
するための各図である。
２・・・外筒体、３・・・第１う・ツク、４・・・中筒
体、５・・・ピニオン、６・・・内筒体、７・・・第２
う・ツク、８・・・マニピュレータ、９・・・駆動機構
。
出願人代理人 佐 藤 −雄FIG. 1 is a diagram of the differential H lowering device of the manipulator device of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention in detail,
FIG. 3 is a diagram of the differential lifting device of the manipulator device that has already been proposed, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the operation of the differential lifting device of the manipulator device that has already been proposed It is a diagram. 2... Outer cylinder body, 3... First tube, 4... Middle cylinder body, 5... Pinion, 6... Inner cylinder body, 7... Second
U・Tsuku, 8... Manipulator, 9... Drive mechanism. Applicant's agent Mr. Sato
Claims (1)
して付設された第１ラックと、上記外筒体内に嵌装され
た中筒体と、この中筒体に上記第１ラックと噛合するよ
うにして軸装されたピニオンと、上記中筒体内に嵌装さ
れたマニピュレータを備えた内筒体と、この内筒体の外
側に上記ピニオンに噛合するようにして設けられた第２
ラックと、上記中筒体に連結された駆動機構とを具備し
たことを特徴とするマニピュレータ装置の差動昇降装置
。an outer cylinder fixed to the machine frame, a first rack attached in the axial direction inside the outer cylinder, a middle cylinder fitted in the outer cylinder, and a first rack attached to the middle cylinder. an inner cylindrical body including a pinion shaft-mounted so as to mesh with the rack; a manipulator fitted in the middle cylinder; and an inner cylindrical body provided outside the inner cylindrical body so as to mesh with the pinion. Second
A differential lifting device for a manipulator device, comprising a rack and a drive mechanism connected to the middle cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10732688A JPH01281883A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Lift differential device for manipulator device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10732688A JPH01281883A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Lift differential device for manipulator device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01281883A true JPH01281883A (en) | 1989-11-13 |
Family
ID=14456221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10732688A Pending JPH01281883A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Lift differential device for manipulator device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01281883A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2014252A3 (en) * | 2007-06-18 | 2011-08-24 | Hitachi Ltd. | Manipulator and manipulation device equipped with it |
| WO2016125326A1 (en) * | 2015-02-08 | 2016-08-11 | 学校法人塚本学院 大阪芸術大学 | Extendable robot for assisted living |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10732688A patent/JPH01281883A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2014252A3 (en) * | 2007-06-18 | 2011-08-24 | Hitachi Ltd. | Manipulator and manipulation device equipped with it |
| WO2016125326A1 (en) * | 2015-02-08 | 2016-08-11 | 学校法人塚本学院 大阪芸術大学 | Extendable robot for assisted living |
| JP2016144545A (en) * | 2015-02-08 | 2016-08-12 | 学校法人塚本学院 大阪芸術大学 | Life support elastic robot |
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