JPS6034282A - 着脱自在なマニプレ−タ - Google Patents
着脱自在なマニプレ−タInfo
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- JPS6034282A JPS6034282A JP14381183A JP14381183A JPS6034282A JP S6034282 A JPS6034282 A JP S6034282A JP 14381183 A JP14381183 A JP 14381183A JP 14381183 A JP14381183 A JP 14381183A JP S6034282 A JPS6034282 A JP S6034282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- unit
- arm
- pedestal
- transmission shaft
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マニプレータに係如、特に人間の接近が困難
な環境下で使用し、マニプレータ自体の保守を遠隔操作
で実現するマニプレータに関する。
な環境下で使用し、マニプレータ自体の保守を遠隔操作
で実現するマニプレータに関する。
し発明の背景〕
原子力関連m役向の保守作業、海中作業もしくは宇宙空
間における各種作業など、人間が接近困難な環境下にお
ける作業は、ロボットを遠隔操作によシ操縦することで
、夾視しようとする考えかめる。−例として、特開54
−6272r設備点検修理方法および遠隔接近マニピュ
レータ」の公知例がある。しかし、これらの公知例は設
備の修理を実現するものであり、修理に用いるロボット
自体の遠隔操作による保守は考慮されていないため、修
理ロボットが故障した場合には、人間が危険を犯して現
場まで行き、その場で修理する必要がめった。
間における各種作業など、人間が接近困難な環境下にお
ける作業は、ロボットを遠隔操作によシ操縦することで
、夾視しようとする考えかめる。−例として、特開54
−6272r設備点検修理方法および遠隔接近マニピュ
レータ」の公知例がある。しかし、これらの公知例は設
備の修理を実現するものであり、修理に用いるロボット
自体の遠隔操作による保守は考慮されていないため、修
理ロボットが故障した場合には、人間が危険を犯して現
場まで行き、その場で修理する必要がめった。
一方、産業用ロボットの分野では、ロボットのす6の先
端部に各棟の操作伎器を空気圧等の流体圧源によって着
脱させるようにしたものがめる(%開53−10706
1.rロボットの操作機器の持ち変え方法)。しかし、
この方法にはあらたな流体圧源を必要とし、それらの付
属設備を必要とするので、ロボット構造が複雑化、重量
化するという欠点があった。また、着脱可能な操作機器
自体の駆動(例えば、グリッパの指開閉)は流体圧源を
用いる他はなく、精密で高度な制御が困難であるという
問題点がめった。特に、前室の人間が接近困難な#it
s下で使用するロボットとしては、保守の繁雑な流体圧
源は不向きであり、また人間に代って複雑な作業を実現
するための高度な制御機能が要求されるので、前述の問
題点はよシ一層深刻なものになっている。
端部に各棟の操作伎器を空気圧等の流体圧源によって着
脱させるようにしたものがめる(%開53−10706
1.rロボットの操作機器の持ち変え方法)。しかし、
この方法にはあらたな流体圧源を必要とし、それらの付
属設備を必要とするので、ロボット構造が複雑化、重量
化するという欠点があった。また、着脱可能な操作機器
自体の駆動(例えば、グリッパの指開閉)は流体圧源を
用いる他はなく、精密で高度な制御が困難であるという
問題点がめった。特に、前室の人間が接近困難な#it
s下で使用するロボットとしては、保守の繁雑な流体圧
源は不向きであり、また人間に代って複雑な作業を実現
するための高度な制御機能が要求されるので、前述の問
題点はよシ一層深刻なものになっている。
本発明の目的は、上記問題点を解消し、別のロボットも
しくは遠隔操作によって着脱でき、かつ着脱のだめの新
たな流体圧源を必要としないマニプレータを提供し、も
って保守性を高めることにある。
しくは遠隔操作によって着脱でき、かつ着脱のだめの新
たな流体圧源を必要としないマニプレータを提供し、も
って保守性を高めることにある。
し発明の概要〕
本発明は、腕の一部分から一単位を構成し、各単位の両
端もしくは一端に、他の単位の一端と着脱自在な着脱機
構を設け、これらの単位を着脱機構によって順次接続す
ることにより、多関節からなる腕を構成することを特徴
とし、また着脱機構として、各単位の端部に他の単位と
嵌合する凹凸部を設け、この凹凸部の配置によって各単
位の結合すべき位置、方向を合わせ、かつ各単位の端部
に各単位の中心軸の回りに回転する機構を装宥した爪を
設け、さらにこの単位と結合する単位の一端に前記型と
係合する凹部を有した台座を設け、前記型を外部からの
指令で回転させることにより、各単位の着脱を夾現し、
前記着脱機構に、電気信号または、動力もしくはその両
方を伝達する手段金偏えた事を%徴とする。
端もしくは一端に、他の単位の一端と着脱自在な着脱機
構を設け、これらの単位を着脱機構によって順次接続す
ることにより、多関節からなる腕を構成することを特徴
とし、また着脱機構として、各単位の端部に他の単位と
嵌合する凹凸部を設け、この凹凸部の配置によって各単
位の結合すべき位置、方向を合わせ、かつ各単位の端部
に各単位の中心軸の回りに回転する機構を装宥した爪を
設け、さらにこの単位と結合する単位の一端に前記型と
係合する凹部を有した台座を設け、前記型を外部からの
指令で回転させることにより、各単位の着脱を夾現し、
前記着脱機構に、電気信号または、動力もしくはその両
方を伝達する手段金偏えた事を%徴とする。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第1
図はロボットの全体構成を示したもので、走行車12は
、双腕のマニプレータla、lbを塔載し、車輪13に
より走行し、マニプレータla、lbを作業現場まで搬
送する。マニプレータla、lbは全く同一構成である
ので、マニプレータlaの構成を第2図を用いて説明し
、マニプレータ1bの構成の説明は省略する。
図はロボットの全体構成を示したもので、走行車12は
、双腕のマニプレータla、lbを塔載し、車輪13に
より走行し、マニプレータla、lbを作業現場まで搬
送する。マニプレータla、lbは全く同一構成である
ので、マニプレータlaの構成を第2図を用いて説明し
、マニプレータ1bの構成の説明は省略する。
マニプレータlaの架台2は着脱機15a。
15bを介して走行車12に結合されている。ベース3
aは架台2に対し矢印100の方向(架台2の中心を通
る鉛直軸の回りの回転方向)に回転0]′能なように架
台2に結合aれている。ベース3bは、着脱器16a、
16bを介してベース33bと結付されている。上腕5
aは、肩関節4を介して矢印101の方向に回転可能な
ようにベース3bと結合されている。上腕5bは、着脱
器17a、J7bを介して上N5bと結合されている。
aは架台2に対し矢印100の方向(架台2の中心を通
る鉛直軸の回りの回転方向)に回転0]′能なように架
台2に結合aれている。ベース3bは、着脱器16a、
16bを介してベース33bと結付されている。上腕5
aは、肩関節4を介して矢印101の方向に回転可能な
ようにベース3bと結合されている。上腕5bは、着脱
器17a、J7bを介して上N5bと結合されている。
前腕7aは肘関節6を介して、矢印102の方向に回転
可能なように上腕5bと結合されている。前腕7bは、
着脱器18a、181)を介して前腕’1aVc精曾6
れている。手先部9aは、手首関節8を介して、矢印1
03及び104の方向(手首の曲げ、掘シに該当する)
に回転可能なように前腕7bに結合されている。手先9
bは矢印105の方向(+鉢の回転に該当する)に回転
可能なように結合されている。グリッパ10は、着脱器
19a、19bを介して、手先9bと結合されている。
可能なように上腕5bと結合されている。前腕7bは、
着脱器18a、181)を介して前腕’1aVc精曾6
れている。手先部9aは、手首関節8を介して、矢印1
03及び104の方向(手首の曲げ、掘シに該当する)
に回転可能なように前腕7bに結合されている。手先9
bは矢印105の方向(+鉢の回転に該当する)に回転
可能なように結合されている。グリッパ10は、着脱器
19a、19bを介して、手先9bと結合されている。
グリッパ10は物体を把持できるように2本の指11a
、llbを備えている。以上のように、マニプレータの
動作自由度は、グリッパの指11a、llbの開閉を含
めると、合計7である。これらの動作は、ベース3a、
3bに内蔵された図示されていない駆動源を用い、その
駆動力を円筒形の伝達機構によって各関節まで伝達する
ことにより、実現されている。
、llbを備えている。以上のように、マニプレータの
動作自由度は、グリッパの指11a、llbの開閉を含
めると、合計7である。これらの動作は、ベース3a、
3bに内蔵された図示されていない駆動源を用い、その
駆動力を円筒形の伝達機構によって各関節まで伝達する
ことにより、実現されている。
マニプレータlaは、第3図に示すように腕80bと腕
82aと、これら2つの腕を連結する関節81と、腕8
0bの端部に鉄層された着脱器83bと、腕82aの端
部に装着された着脱器84aとからなる腕の一単位85
を基本要素として、これら要素の集合体として構成され
ている。
82aと、これら2つの腕を連結する関節81と、腕8
0bの端部に鉄層された着脱器83bと、腕82aの端
部に装着された着脱器84aとからなる腕の一単位85
を基本要素として、これら要素の集合体として構成され
ている。
すなわち、腕80bは、前述の走行車12、ベース3b
、上腕5b、前列7bに該当し、関節81は、架台2、
肩関節4、肘関節6、手首関節8に該当し、腕82aは
、ベース3a、上腕5a1前腕7a、手先9aに該当す
る。着脱器83b。
、上腕5b、前列7bに該当し、関節81は、架台2、
肩関節4、肘関節6、手首関節8に該当し、腕82aは
、ベース3a、上腕5a1前腕7a、手先9aに該当す
る。着脱器83b。
84aは、それぞれ着脱器15a、15b、16a。
16b、17a、17b、18a、isb、19a。
19bに該当する。
ここで、腕82aは腕80bの内部を通っている伝達軸
31bの回転によって関節軸81に対して、矢印200
の方向に回転する。この伝達軸31bは着脱器83bと
図示していない他の着脱器83aと結合するときに、他
の着脱器83aの内部を通っている伝達軸と結合する。
31bの回転によって関節軸81に対して、矢印200
の方向に回転する。この伝達軸31bは着脱器83bと
図示していない他の着脱器83aと結合するときに、他
の着脱器83aの内部を通っている伝達軸と結合する。
この着脱器83a、83bを腕80a(図示していない
)と腕80b、腕82bと腕82b(図示していない)
に装着する位置は、腕80aと80b(腕82aと腕8
2b)の関節からの長さが等しくなるようにすれば、個
々の腕の単位の重量は、はぼ等しくなる。架台2て走行
車12、ベース3aと3b、上腕5aと5b、前腕7a
と7b、手先9 bとグリッパ10は、外部からの指令
によυ、それぞれの着脱器15aと15b。
)と腕80b、腕82bと腕82b(図示していない)
に装着する位置は、腕80aと80b(腕82aと腕8
2b)の関節からの長さが等しくなるようにすれば、個
々の腕の単位の重量は、はぼ等しくなる。架台2て走行
車12、ベース3aと3b、上腕5aと5b、前腕7a
と7b、手先9 bとグリッパ10は、外部からの指令
によυ、それぞれの着脱器15aと15b。
16aと16b、17aと17b、18aと18b。
19aと19bの部分で分離可能な構造になっている。
ここで、着脱器15aと15bは外部からの指令によシ
、走行車12と架台2を拘束し、かつその拘束を解放す
る機能をもつ。他の着脱器15a、15b、16a、1
6b、17a、17b。
、走行車12と架台2を拘束し、かつその拘束を解放す
る機能をもつ。他の着脱器15a、15b、16a、1
6b、17a、17b。
18a、18b、19a、19bについても全く同様の
機能をもつ。着脱機・調の構造については後で詳しく述
べる。
機能をもつ。着脱機・調の構造については後で詳しく述
べる。
次にマニプレータの分解法について説明する。
ここではマニプレータbbを用いて、マニプレータla
i分解する場合について説明する。マニプレータlbを
遠隔操縦することによシ、マニプレータ1aのグリップ
lOを把持する。次に、外部から漸脱愼構18の拘束を
解放する指令金与える。
i分解する場合について説明する。マニプレータlbを
遠隔操縦することによシ、マニプレータ1aのグリップ
lOを把持する。次に、外部から漸脱愼構18の拘束を
解放する指令金与える。
着脱機構18の拘束解放後、マニプレータibを操縦し
てグリップlOt手先9bから引抜く。この手順を順次
行なうことにより、[グリッパ10]と、し手先9a、
9b、手首関節8、前腕7b)と、し前腕7a、肘関節
6、上腕5b)と、〔上腕5a、屑関角)4.ベース3
b〕、しベース3 B 。
てグリップlOt手先9bから引抜く。この手順を順次
行なうことにより、[グリッパ10]と、し手先9a、
9b、手首関節8、前腕7b)と、し前腕7a、肘関節
6、上腕5b)と、〔上腕5a、屑関角)4.ベース3
b〕、しベース3 B 。
架台2〕の5組からなる腕のコンポーネントに分解でき
る。各コンポーネントの重量r1現在市販されているパ
イラテ2ルサーボマニプレークの可搬殖盪約20Kf以
下に構成しておけば、これらOf「業’(f−実施する
ことは容易でめる。
る。各コンポーネントの重量r1現在市販されているパ
イラテ2ルサーボマニプレークの可搬殖盪約20Kf以
下に構成しておけば、これらOf「業’(f−実施する
ことは容易でめる。
次に、着m機構について詳細に説明する。第4図〜第7
図は、涜脱機構の基本構造を示したもので、図の複雑化
−isけるため、着脱機構で伝達される駆動軸が1本の
場合に、腕の一部14aと池の腕の一部14b會着脱機
@20で結合する構造?示す。着脱機構は、腕の一部1
48に固定された着脱器20aと、他の腕の一部14b
に固定さく9) れた着脱器20bとから構成される。
図は、涜脱機構の基本構造を示したもので、図の複雑化
−isけるため、着脱機構で伝達される駆動軸が1本の
場合に、腕の一部14aと池の腕の一部14b會着脱機
@20で結合する構造?示す。着脱機構は、腕の一部1
48に固定された着脱器20aと、他の腕の一部14b
に固定さく9) れた着脱器20bとから構成される。
着脱器20aは、着脱器20bと結合する端部の外周近
くに3つの四部21a、21b、21cがある。一方、
着脱器20bの端部には、四部21a、21b、21c
とそれぞれ嵌曾する円錐状の凸部22a、22b、22
cがある。台座23は、軸受24a、24bを介して、
着脱器20aの中心軸に関して回転できるように結合さ
れている。
くに3つの四部21a、21b、21cがある。一方、
着脱器20bの端部には、四部21a、21b、21c
とそれぞれ嵌曾する円錐状の凸部22a、22b、22
cがある。台座23は、軸受24a、24bを介して、
着脱器20aの中心軸に関して回転できるように結合さ
れている。
台座23の一端の内面には、3本の爪25a。
25b、25cがある。一方、台座26は、着脱器20
bの端部に固定され、台座23の爪25a。
bの端部に固定され、台座23の爪25a。
25b、25cと保合する3本の爪27a、27b。
27Cをその周囲に有する。腕の一部14aの内部には
、腕の他の一部14bの先にある関節を駆動する伝達軸
28aが通っており、台座23の中心部にあけられた穴
に固定された軸受29a。
、腕の他の一部14bの先にある関節を駆動する伝達軸
28aが通っており、台座23の中心部にあけられた穴
に固定された軸受29a。
29bによって、台座23の回転と独立して回転できる
ように支持されている。伝達軸28aの一端は、ベース
3bに内蔵されたモータ3oと結合され、他の一端には
、伝達軸28aの軸方向に摺(lO) #Ib可能なように結合されたセレーション軸31aヲ
有する。セレーション軸31aと嵌合できるセレーショ
ン穴31bは、着脱機2()bの中心部の穴に固定され
′fi:、軸受33a、33bによってセレーション穴
の中心軸に関して回転できるように着脱器20bに支持
されている。セレーション穴31bの他端には、伝達軸
28bが固定されている。セレーショ/Iti[!13
1aと軸受29aの間には、皿はね33が装着されてい
る。クラッチ34は、着脱器20aの他端に装着はれて
2.!lll、その入力軸には歯車35b1その出力軸
には歯車35cが固定されている。歯車35bは、伝達
軸28aに固定された歯車35aと係合し、歯車35c
は、台座23bの他端に外周に固定された歯車35dと
保合する。台座の他端の・i面には、ストッパ金具36
が固定されており、これと向い合う着脱器20aの面の
2ケ所にストッパ金具37 a、 37bが固定されて
いる。ストッパ金具36には、磁石38が固定されてい
る。着脱器20aの着脱機20bとの結合面には接点3
9 a 、、 39 bが装着(11) されている。着脱器20bの着脱器20aとの結合面に
は接点39C,39dが着脱器20aと20bが密着し
たとき接点39a、39bとそれぞれ電気的に結付する
ような位置に鉄層されている。但し、接点39 a、
39 b、 39 c、39 dは、着脱器20a、2
0bとは電気的絶縁が施されて3す、接点39aと39
bは電気的に結合されている。すなわち、着脱器20a
と20bが密層したことを検出するスイッチ40を構成
している。ストッパ金具37a、37bには台座230
回転限界を検出する図示されていないリミットスイッチ
41a、41bが装着されている。第8図は、着脱機構
の制御回路を示したものである。スイッチ40は、コン
パレータ42に接続され、コンパレータはアンプ43に
破続されている。アンプ43の出力はクラッチ34を制
御する。一方、リミットスイッチ41a、41bはコン
パレータを含む制(iii11回路44に入力され、そ
の出力信号12(1:、アンプ45とコンパレータ43
のストローブ入力となる。また、制御回路44のもう−
(12) つの出力信号121はアンプ45に入力され、モータ3
0を制御する。
ように支持されている。伝達軸28aの一端は、ベース
3bに内蔵されたモータ3oと結合され、他の一端には
、伝達軸28aの軸方向に摺(lO) #Ib可能なように結合されたセレーション軸31aヲ
有する。セレーション軸31aと嵌合できるセレーショ
ン穴31bは、着脱機2()bの中心部の穴に固定され
′fi:、軸受33a、33bによってセレーション穴
の中心軸に関して回転できるように着脱器20bに支持
されている。セレーション穴31bの他端には、伝達軸
28bが固定されている。セレーショ/Iti[!13
1aと軸受29aの間には、皿はね33が装着されてい
る。クラッチ34は、着脱器20aの他端に装着はれて
2.!lll、その入力軸には歯車35b1その出力軸
には歯車35cが固定されている。歯車35bは、伝達
軸28aに固定された歯車35aと係合し、歯車35c
は、台座23bの他端に外周に固定された歯車35dと
保合する。台座の他端の・i面には、ストッパ金具36
が固定されており、これと向い合う着脱器20aの面の
2ケ所にストッパ金具37 a、 37bが固定されて
いる。ストッパ金具36には、磁石38が固定されてい
る。着脱器20aの着脱機20bとの結合面には接点3
9 a 、、 39 bが装着(11) されている。着脱器20bの着脱器20aとの結合面に
は接点39C,39dが着脱器20aと20bが密着し
たとき接点39a、39bとそれぞれ電気的に結付する
ような位置に鉄層されている。但し、接点39 a、
39 b、 39 c、39 dは、着脱器20a、2
0bとは電気的絶縁が施されて3す、接点39aと39
bは電気的に結合されている。すなわち、着脱器20a
と20bが密層したことを検出するスイッチ40を構成
している。ストッパ金具37a、37bには台座230
回転限界を検出する図示されていないリミットスイッチ
41a、41bが装着されている。第8図は、着脱機構
の制御回路を示したものである。スイッチ40は、コン
パレータ42に接続され、コンパレータはアンプ43に
破続されている。アンプ43の出力はクラッチ34を制
御する。一方、リミットスイッチ41a、41bはコン
パレータを含む制(iii11回路44に入力され、そ
の出力信号12(1:、アンプ45とコンパレータ43
のストローブ入力となる。また、制御回路44のもう−
(12) つの出力信号121はアンプ45に入力され、モータ3
0を制御する。
次に着脱機構の動作原理について説明する。
台座23が台座26と互いの爪25 a、 25 b。
25cと27a、27b、27cとが嵌合する回転位置
にめシ、ストッパ金具36がストッパ金具37aと接触
し、磁石38によって吸着されているとき、リミットス
イッチ41aはONとなシ、その位置を離れるとOFF
となる。また、台座23と台座26の爪25a、25b
、25cと27a、27b、27cとが完全に重なシ、
抜けない状態になり、ストッパ金具37bと接触して磁
石38によって吸着されているとき、リミットスイッチ
41bはONとなシ、それ以外の状態ではOFFとなる
。
にめシ、ストッパ金具36がストッパ金具37aと接触
し、磁石38によって吸着されているとき、リミットス
イッチ41aはONとなシ、その位置を離れるとOFF
となる。また、台座23と台座26の爪25a、25b
、25cと27a、27b、27cとが完全に重なシ、
抜けない状態になり、ストッパ金具37bと接触して磁
石38によって吸着されているとき、リミットスイッチ
41bはONとなシ、それ以外の状態ではOFFとなる
。
最初に、リミットスイッチ41at−ONの状態になる
まで、台座23を回転させておく。次に凸部22a、2
2b、22cと凹部21a、21b。
まで、台座23を回転させておく。次に凸部22a、2
2b、22cと凹部21a、21b。
21cとがそれぞれ対応するように位置合わせ後、凸部
22a、22b、22cが凹部21 a、 21b。
22a、22b、22cが凹部21 a、 21b。
(13)
21cに嵌合させ、着脱器20aと20bが密層するま
で押し込む。このとき伝達軸28aは、セレーショ/@
31aとセレーション穴3 l bとが嵌合しfすいよ
うに、非常にゆつくシと、モータによシ回転させておく
。両着脱器20a、20bが密着すると接点39aと3
9c、39bと39dとが接触し、接点39aと39c
とが電気的に結合される。すなわち、スイッチ40がO
N(!:なる。
で押し込む。このとき伝達軸28aは、セレーショ/@
31aとセレーション穴3 l bとが嵌合しfすいよ
うに、非常にゆつくシと、モータによシ回転させておく
。両着脱器20a、20bが密着すると接点39aと3
9c、39bと39dとが接触し、接点39aと39c
とが電気的に結合される。すなわち、スイッチ40がO
N(!:なる。
これをコンパレータ42で検出し、その出力信号によっ
てアンプ43(I−ドライブし、クラッチ34をONに
する。このとき、伝達軸28aの回転に応じて歯車35
a、35b、35c、35dが回転し、台座23が回転
する。台座230回転に伴って爪25a、25b、25
cと爪27 a、 27b。
てアンプ43(I−ドライブし、クラッチ34をONに
する。このとき、伝達軸28aの回転に応じて歯車35
a、35b、35c、35dが回転し、台座23が回転
する。台座230回転に伴って爪25a、25b、25
cと爪27 a、 27b。
27Cとが係合し、ストッパ金436とストッパ金具3
7bとが接触し、リミットスイッチ41bがONとなシ
、制御回路44から停止信号120が発生し、アンプ4
3.45をOFFにする。その結果、モータ30は停止
し、クラッチはOFFとなり、伝達軸28a、台座23
は停止する。こ(14) のとき、台座23はストッパ金具36に装着きれている
磁石38の吸着力によってストツノく金具37bに固層
δれる。以上で、装着が完了する。
7bとが接触し、リミットスイッチ41bがONとなシ
、制御回路44から停止信号120が発生し、アンプ4
3.45をOFFにする。その結果、モータ30は停止
し、クラッチはOFFとなり、伝達軸28a、台座23
は停止する。こ(14) のとき、台座23はストッパ金具36に装着きれている
磁石38の吸着力によってストツノく金具37bに固層
δれる。以上で、装着が完了する。
次に、着脱器20aと20bを離す場合について説明す
る。破初に、台座230回転に伴って、ストッパ金具3
6がストッパ並具37bからストッパ金具37Hの方向
に動くように、制御回路44の出力[ば号izi’i設
建する。次に、停止信号120をリセットし、ア/グ4
3,45をONにする。このとさ、モータ30の回転に
伴って、伝達@28aが回転し、同時にクラッチがON
となるので、台座23が回転する。台座23が回転し、
ストッパ金具36がストッパ金具37Hに接触すると、
リミットスイッチ41aがONとなシ、再び制御回路4
4から停止信号120が発生する。
る。破初に、台座230回転に伴って、ストッパ金具3
6がストッパ並具37bからストッパ金具37Hの方向
に動くように、制御回路44の出力[ば号izi’i設
建する。次に、停止信号120をリセットし、ア/グ4
3,45をONにする。このとさ、モータ30の回転に
伴って、伝達@28aが回転し、同時にクラッチがON
となるので、台座23が回転する。台座23が回転し、
ストッパ金具36がストッパ金具37Hに接触すると、
リミットスイッチ41aがONとなシ、再び制御回路4
4から停止信号120が発生する。
その結果、モータ30は停止し、クラッチはOFFとな
り、伝達@28 at台座23は停止する。このとき、
台座23は磁石38の吸着力によりストッパ金具37a
に固定される。この状態では爪125a、25b、25
cと爪27a、27b。
り、伝達@28 at台座23は停止する。このとき、
台座23は磁石38の吸着力によりストッパ金具37a
に固定される。この状態では爪125a、25b、25
cと爪27a、27b。
(15)
27Cとが重ならないので、着脱器20bを引抜くこと
ができる。以上で、着脱器の分離が完了する。
ができる。以上で、着脱器の分離が完了する。
次に電気信号の結合について第9図〜第11図を用いて
説明する。着脱器20aの端面に、絶縁体50で絶縁さ
れた電気端子50を装着し、着脱器20bの端面には絶
縁体51で絶縁された電気端子53を装着する。電気端
子50と51は着脱器20aと20bが密層したとき、
全ての電気端子51が各々対応する′電気端子50に挿
入できる位置に配置してめる。従って着脱器20aと着
脱器20bとが、四部21a、21b、21Cと凸部2
2a、22b、22cが嵌合することによ如密着すると
き、同時に、電気端子51が電気端子50に嵌合し、電
気信号が請合される。
説明する。着脱器20aの端面に、絶縁体50で絶縁さ
れた電気端子50を装着し、着脱器20bの端面には絶
縁体51で絶縁された電気端子53を装着する。電気端
子50と51は着脱器20aと20bが密層したとき、
全ての電気端子51が各々対応する′電気端子50に挿
入できる位置に配置してめる。従って着脱器20aと着
脱器20bとが、四部21a、21b、21Cと凸部2
2a、22b、22cが嵌合することによ如密着すると
き、同時に、電気端子51が電気端子50に嵌合し、電
気信号が請合される。
以上の例では、動力伝達軸が1軸の場合でめったが、−
力伝達軸が複数の場合には、台座23゜260形状が第
12図に示すように異なる。すなわち、本例では、動力
伝達軸は、31,61゜62の3軸める。伝達軸62a
は、軸受51a。
力伝達軸が複数の場合には、台座23゜260形状が第
12図に示すように異なる。すなわち、本例では、動力
伝達軸は、31,61゜62の3軸める。伝達軸62a
は、軸受51a。
(16)
51bを介して、台座の回転とは独立して回転できるよ
うに支持されている。伝達軸62aの回転には独立して
回転できるように伝達軸62aに支持されている。同様
に伝達軸31aは、軸受53a153bを介して、伝達
軸61aの回転に独立して回転できるように伝達軸61
aに支持されている。同様に、伝達軸62bは、軸受5
4a。
うに支持されている。伝達軸62aの回転には独立して
回転できるように伝達軸62aに支持されている。同様
に伝達軸31aは、軸受53a153bを介して、伝達
軸61aの回転に独立して回転できるように伝達軸61
aに支持されている。同様に、伝達軸62bは、軸受5
4a。
54bを介して、8m26に独立して回転できるように
台座26に支持されている。伝達軸61bは、軸受54
aと図示されていない腕の他の一端14bの近くに伝達
軸62bに連結された軸受を介して、伝達軸62bの回
転に独立して回転できるように、伝達軸62bに支持さ
れている。伝達軸31bに関しても、同様に軸受56a
などを介して、伝達軸61bの回転とは独立して回転で
きるように、伝達軸61bに支持されている。第5図に
該当する平歯車35aは、一番外側の伝達軸62aに結
合されている。本例の場合の着脱機構の動作原理は、第
4図に示した伝達軸が単軸の場合と同様であるので省略
する。また、伝達軸が3(17) 本以外で複数個める場付も、同様である。葦た、−変形
例としてクラッチ300代りに別個モータを設け、これ
によシ台座23を回転させてもよい。
台座26に支持されている。伝達軸61bは、軸受54
aと図示されていない腕の他の一端14bの近くに伝達
軸62bに連結された軸受を介して、伝達軸62bの回
転に独立して回転できるように、伝達軸62bに支持さ
れている。伝達軸31bに関しても、同様に軸受56a
などを介して、伝達軸61bの回転とは独立して回転で
きるように、伝達軸61bに支持されている。第5図に
該当する平歯車35aは、一番外側の伝達軸62aに結
合されている。本例の場合の着脱機構の動作原理は、第
4図に示した伝達軸が単軸の場合と同様であるので省略
する。また、伝達軸が3(17) 本以外で複数個める場付も、同様である。葦た、−変形
例としてクラッチ300代りに別個モータを設け、これ
によシ台座23を回転させてもよい。
本実施例によると歯車35 a、 35 bが不要にな
る効果がある。
る効果がある。
以上詳述し友ように、本実施例によれば、別のマニプレ
ータを遠隔操縦することにより、マニプレータのコンポ
ーネント別分解、組立が可能になシ、組立時に動力軸と
屯気倍号巌を同時に結合するので、組立完了後、直ちに
動作可能となる効果がめる。
ータを遠隔操縦することにより、マニプレータのコンポ
ーネント別分解、組立が可能になシ、組立時に動力軸と
屯気倍号巌を同時に結合するので、組立完了後、直ちに
動作可能となる効果がめる。
第13図〜第15図は、電気信号の他の接続例を示した
ものでめp1100〜第11図に示した例と次の点が異
なる。′電気端子50の代如に電気接点71を使用し、
これを百座23に放射状に配置し、ドーナツ状の絶縁体
52で絶縁した事、かつ電気端子51の代シに電気接点
72で置き換え、電気接点72F111:fi接点71
と同一の放射形状に配置し、ドーナツ状の絶縁体53で
絶縁した事が異なる。′iだ、着脱時に台座23を回転
させる時、(18) 電気接点71に接続される電気信号は、全て0−FOF
Fにして2〈必要かめる。本実施例によれば、電気信号
の接続のときに、微妙な位置決めが不要になる効果がめ
る。
ものでめp1100〜第11図に示した例と次の点が異
なる。′電気端子50の代如に電気接点71を使用し、
これを百座23に放射状に配置し、ドーナツ状の絶縁体
52で絶縁した事、かつ電気端子51の代シに電気接点
72で置き換え、電気接点72F111:fi接点71
と同一の放射形状に配置し、ドーナツ状の絶縁体53で
絶縁した事が異なる。′iだ、着脱時に台座23を回転
させる時、(18) 電気接点71に接続される電気信号は、全て0−FOF
Fにして2〈必要かめる。本実施例によれば、電気信号
の接続のときに、微妙な位置決めが不要になる効果がめ
る。
また、第4図の変形例として、伝達軸継手であるセレー
ション軸31 a、セレーション穴31bの代シに、M
振板を使用してもよい。本実施例によれば、伝達軸の結
合時に、微妙な位置決め及び、バンクラッシュを除去で
きる効果がある。
ション軸31 a、セレーション穴31bの代シに、M
振板を使用してもよい。本実施例によれば、伝達軸の結
合時に、微妙な位置決め及び、バンクラッシュを除去で
きる効果がある。
また、他の実施例として、第2図における着脱機構15
〜19′f:全て同一の形状にし、任意のコンポーネン
トと着脱可能にする。本実施例によれば、一部分のコン
ポーネントが故障しても、故障していないコンポーネン
ト全つなぎあわせることで、マニプレータとしての載能
を維持させることができる効果がるる。
〜19′f:全て同一の形状にし、任意のコンポーネン
トと着脱可能にする。本実施例によれば、一部分のコン
ポーネントが故障しても、故障していないコンポーネン
ト全つなぎあわせることで、マニプレータとしての載能
を維持させることができる効果がるる。
以上詳述した事から明らかなように、本発明によれば、
遠隔操作により、マニプレータのコンポーネント別分解
、組立が可能となシ、マンプレー(19) りの保守性を高める効果がある。
遠隔操作により、マニプレータのコンポーネント別分解
、組立が可能となシ、マンプレー(19) りの保守性を高める効果がある。
第1図は本発明の一実施例の全体の外観図、第2図は第
1図を側面からみた図、第3図は腕の一単位を示す外観
図、第4図は本発明の主要部をなす着脱機構の外観を拡
大した図、第5図は第3図の中心を切った断面図、第6
図は、第5図の左に示した部品を右側面図の右半分を示
した図、第7図は第5図の右側に示される部品の左側面
図の左半分を示した図、第8図は本発明の一実施例を示
す制御ブロック図、第9図は本発明の一変形例を示す断
面図、第10図は第9図の左側に示される部品の右側面
図、第11図は第9図の右側に示される部品の左側面図
、第12図は第4図で示した実施例の一変形例を示す部
か断面図、第13図は本発明の他の一変形例を示す断面
図、第14図は第13図の左側に示される部品の右側面
図、第15図は第13図の右側に示される部品の左側面
図である。 la、lb・・・マニプレータ、3a、3b・・・ベー
ス、(20) 5a、5b・・−上腕、7 a、 7 b−・・前腕、
9a、9b・・・手先部、lO・・・グリッパ、16,
17,18゜19.20a、20b−・・着脱機構、2
3.26−・・台座、25a、25b、25c、27a
、27b。 27 C・・・爪、22a、22b、22c=凸部、2
1g、21b、21cm−−凹部、31a、61a。 62 a ・−・セレーション軸、31b、61b、6
2b・・・セレーション穴、50.51・・・電気端子
、71.72・・・電気接点。 代理人 弁理士 高橋明夫 (21) 第 I 目 6 第 74 口 第 15 口
1図を側面からみた図、第3図は腕の一単位を示す外観
図、第4図は本発明の主要部をなす着脱機構の外観を拡
大した図、第5図は第3図の中心を切った断面図、第6
図は、第5図の左に示した部品を右側面図の右半分を示
した図、第7図は第5図の右側に示される部品の左側面
図の左半分を示した図、第8図は本発明の一実施例を示
す制御ブロック図、第9図は本発明の一変形例を示す断
面図、第10図は第9図の左側に示される部品の右側面
図、第11図は第9図の右側に示される部品の左側面図
、第12図は第4図で示した実施例の一変形例を示す部
か断面図、第13図は本発明の他の一変形例を示す断面
図、第14図は第13図の左側に示される部品の右側面
図、第15図は第13図の右側に示される部品の左側面
図である。 la、lb・・・マニプレータ、3a、3b・・・ベー
ス、(20) 5a、5b・・−上腕、7 a、 7 b−・・前腕、
9a、9b・・・手先部、lO・・・グリッパ、16,
17,18゜19.20a、20b−・・着脱機構、2
3.26−・・台座、25a、25b、25c、27a
、27b。 27 C・・・爪、22a、22b、22c=凸部、2
1g、21b、21cm−−凹部、31a、61a。 62 a ・−・セレーション軸、31b、61b、6
2b・・・セレーション穴、50.51・・・電気端子
、71.72・・・電気接点。 代理人 弁理士 高橋明夫 (21) 第 I 目 6 第 74 口 第 15 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、多関節を有するマニプレータにおいて、腕の一部か
ら1率位を得成し、各単位の一端と他の単位の一端が腕
の端部で着脱する手段を各単位の一端もしくは両端に有
し両端に前記着脱手段をもった単位を少なくとも一つ以
上含んだ前記単位から構成されることを特徴とする着脱
自在なマニプレータ。 2、前記着脱手段において前記単位の一端の断面部に凸
部もしくは四部を有し他の単位の一端には凹部もしくは
凸部を有し前記2つの単位は前記凸部と凹部が嵌合する
ことで結合する構造を有し前記単位のいずれか一方には
前記単位の中心軸の回りに回転可能な爪と前記爪を回転
させる手段とを有し他の一方には前記爪と係合する爪を
有する台座を有し前記両単位の凹凸部の嵌合後に前記回
転可能な爪が前記台座に対し回転し前記両爪が係合する
構造を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の着脱自在なマニプレータ。 3、前記着脱手段において畦気的結合手段又は動力伝達
手段又はその両方を有することを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の着脱自在なマニプレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14381183A JPS6034282A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 着脱自在なマニプレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14381183A JPS6034282A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 着脱自在なマニプレ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6034282A true JPS6034282A (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=15347516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14381183A Pending JPS6034282A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 着脱自在なマニプレ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6034282A (ja) |
Cited By (27)
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---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-08-08 JP JP14381183A patent/JPS6034282A/ja active Pending
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