JPS6085860A - 3次元操作装置 - Google Patents
3次元操作装置Info
- Publication number
- JPS6085860A JPS6085860A JP19053383A JP19053383A JPS6085860A JP S6085860 A JPS6085860 A JP S6085860A JP 19053383 A JP19053383 A JP 19053383A JP 19053383 A JP19053383 A JP 19053383A JP S6085860 A JPS6085860 A JP S6085860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- axis
- shaft
- support
- operating
- Prior art date
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- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
- B24B5/36—Single-purpose machines or devices
- B24B5/40—Single-purpose machines or devices for grinding tubes internally
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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】
本発明は操作量を被制御系へ伝達し、或いは制御系から
受けた信号によって相応する動作を行わしめる等の用途
に使用される3次元の変位伝達装置及びこれを用いた3
次元の操作装置を提案するものである。
受けた信号によって相応する動作を行わしめる等の用途
に使用される3次元の変位伝達装置及びこれを用いた3
次元の操作装置を提案するものである。
一般に金属管はその製管後探傷検査を行い管内。
外面の有疵部分にマークを施し、次いでこのマーク位置
について手入を行うこととしている。
について手入を行うこととしている。
そして、管内面の手入は、従来、長尺棒の先端に手入用
グラインダを装着し、該長尺棒を管内に挿入して手探り
で行うものであった。
グラインダを装着し、該長尺棒を管内に挿入して手探り
で行うものであった。
しかしながら、上述の様な手入は無駄が多く、また、精
度の良い手入が行えないという欠点があった。
度の良い手入が行えないという欠点があった。
そこで、近年上述の如き欠点を解消し、管内面疵の手入
(研削)を自動的に且つ能率よく正確に行える手入装置
の開発が進められている。第1図はその一例を示すもの
であるが、この例は後述する本発明を適用した管内面手
入装置全体の模式図と外観上同一である。この装置は、
有疵部分にペイントマークを施された管P内に挿入され
た手入装置本体1と、管P外にあって手入装置本体1に
装備された手入用グラインダ1aの図示しない駆動制御
回路に操作入力を与える3次元操作装置Aと、手入装置
本体1に装備されたテレビカメラ(図示せず)に電気的
に連なるモニタテレビ3等で構成されている。
(研削)を自動的に且つ能率よく正確に行える手入装置
の開発が進められている。第1図はその一例を示すもの
であるが、この例は後述する本発明を適用した管内面手
入装置全体の模式図と外観上同一である。この装置は、
有疵部分にペイントマークを施された管P内に挿入され
た手入装置本体1と、管P外にあって手入装置本体1に
装備された手入用グラインダ1aの図示しない駆動制御
回路に操作入力を与える3次元操作装置Aと、手入装置
本体1に装備されたテレビカメラ(図示せず)に電気的
に連なるモニタテレビ3等で構成されている。
操作装置へに備えられた操作軸2は前後方向への移動並
びに左右及び上下方向への揺動が可能になされており、
操作軸2のこれら各方向への移動に追随して手入装置本
体lが管P内を軸長方向(以下Y軸方向といい、前記操
作軸2の前後方向と対応している)に往復移動し、また
、手入用グラインダlaが左右、上下方向(以下同様に
X軸。
びに左右及び上下方向への揺動が可能になされており、
操作軸2のこれら各方向への移動に追随して手入装置本
体lが管P内を軸長方向(以下Y軸方向といい、前記操
作軸2の前後方向と対応している)に往復移動し、また
、手入用グラインダlaが左右、上下方向(以下同様に
X軸。
X軸方向といい夫々操作軸2の左右、上下方向と対応し
ている)に移動するように構成されている。
ている)に移動するように構成されている。
従って、この装置による管Pの内面疵の手入は、作業者
がモニタテレビ3に表示される疵位置に手入用グライン
ダ1aを位置せしめるべく操作軸2を前記各方向に操作
して両者を位置合せし、然る後に手入用グラインダ1a
を回転せしめ、内面疵を研削除去せんとするものであり
、疵取り手入が無駄な(正確に行えるという特徴を有す
る。
がモニタテレビ3に表示される疵位置に手入用グライン
ダ1aを位置せしめるべく操作軸2を前記各方向に操作
して両者を位置合せし、然る後に手入用グラインダ1a
を回転せしめ、内面疵を研削除去せんとするものであり
、疵取り手入が無駄な(正確に行えるという特徴を有す
る。
そして、上述の様な管内面手入装置に用い得る3次元操
作装置の機構それ自体としては第2図に示すようなもの
が公知である。
作装置の機構それ自体としては第2図に示すようなもの
が公知である。
この機構について説明すると、中空箱体状の支承体4の
底面中央にはX軸方向の力逆送用のサーボモーフ9の出
力軸9bが軸長方向をX軸方向として固着されており、
支承体4と共にZ軸回りに水平面内で回動可能となって
いる。該サーボモータ9のケーシング9cは固定台8上
に固定されている。
底面中央にはX軸方向の力逆送用のサーボモーフ9の出
力軸9bが軸長方向をX軸方向として固着されており、
支承体4と共にZ軸回りに水平面内で回動可能となって
いる。該サーボモータ9のケーシング9cは固定台8上
に固定されている。
支承体4内にはY軸方向に長い円筒状のスライド軸受5
が取付jJられている。スライド軸受5の長手方向中央
部両側にはこれと直交してX軸方向に延びる支持軸6a
、 6bが固着されている。両支持軸6a、 6bの他
端側は、支承体4のX軸方向両側壁中央部に軸心方向を
両支持軸6a、 6bと同一にして嵌合された図示しな
いベアリングにて回動自在に枢支されている。従って、
スライド軸受5はX軸回りに鉛直面内で回動可能となっ
ている。
が取付jJられている。スライド軸受5の長手方向中央
部両側にはこれと直交してX軸方向に延びる支持軸6a
、 6bが固着されている。両支持軸6a、 6bの他
端側は、支承体4のX軸方向両側壁中央部に軸心方向を
両支持軸6a、 6bと同一にして嵌合された図示しな
いベアリングにて回動自在に枢支されている。従って、
スライド軸受5はX軸回りに鉛直面内で回動可能となっ
ている。
X軸方向の一例に位置する支持軸6bの端末は支承体4
から外方に突出しZ軸方向の力逆送用のサーボモータ1
0の出力軸10bに連結されている。サーボモータ10
のケーシング10cは連結板7に取付けられている。連
結板7の下部は後述する操作軸2′の手前方向へ延在し
ており、延在端にて前記モータ9の出力軸9bに固着さ
れている。連結板7は支承体4に固定してもよい。
から外方に突出しZ軸方向の力逆送用のサーボモータ1
0の出力軸10bに連結されている。サーボモータ10
のケーシング10cは連結板7に取付けられている。連
結板7の下部は後述する操作軸2′の手前方向へ延在し
ており、延在端にて前記モータ9の出力軸9bに固着さ
れている。連結板7は支承体4に固定してもよい。
スライ[軸受5にはこれと同心的に操作軸2′がスプラ
イン結合されており、Y軸方向への押し引き操作が可能
となっている。
イン結合されており、Y軸方向への押し引き操作が可能
となっている。
このような機構により操作軸2′は3次元方向に移動さ
せることができ、この移動量又は操作量をロータリエン
コーダ9a(X軸方向)、位置センサ2’a(Y軸方向
)、ロークリエンコーダ10a(Z軸方向)にて夫々検
知し、検知量を制御情報として前記手入用グラインダ1
aの駆動制御回路に入力する。
せることができ、この移動量又は操作量をロータリエン
コーダ9a(X軸方向)、位置センサ2’a(Y軸方向
)、ロークリエンコーダ10a(Z軸方向)にて夫々検
知し、検知量を制御情報として前記手入用グラインダ1
aの駆動制御回路に入力する。
そして、手入用グラインダ1aが管Pから受けるL Z
軸方向への反力は該グラインダ1aに連結された図示し
ない歪計にて検知され、その検知信号は両モータ9,1
0の駆動制御回路(図示せず)に入力され、操作軸2′
をX、Z軸方向へ手動操作するとき、これに所定の抗力
を与えるべく機能する。
軸方向への反力は該グラインダ1aに連結された図示し
ない歪計にて検知され、その検知信号は両モータ9,1
0の駆動制御回路(図示せず)に入力され、操作軸2′
をX、Z軸方向へ手動操作するとき、これに所定の抗力
を与えるべく機能する。
しかしながら、このような機構による場合は、操作軸2
′をX軸方向へ操作するとき、即ちX軸回りに回動させ
るときには支承体4.モータ9と共に連結板7及びモー
タ10を回動せしめる必要があるため、慣性モーメント
が大きく操作性が悪い。
′をX軸方向へ操作するとき、即ちX軸回りに回動させ
るときには支承体4.モータ9と共に連結板7及びモー
タ10を回動せしめる必要があるため、慣性モーメント
が大きく操作性が悪い。
また、同様の理由により、モータ9に前記抗力を与える
ときにも応答性が悪いという難点があった。
ときにも応答性が悪いという難点があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、前
述のモータ10の如き重量の部分を固定部材に支持させ
ることによつ゛て操作力又は駆動エネルギーの軽減を図
った変位伝達装置、及びこれを用いた3次元操作装置を
提供することを目的とする。
述のモータ10の如き重量の部分を固定部材に支持させ
ることによつ゛て操作力又は駆動エネルギーの軽減を図
った変位伝達装置、及びこれを用いた3次元操作装置を
提供することを目的とする。
以下本発明をパイラテラル・サーボ方式を採用した管内
面手入装置の操作側に適用した場合を示す実施例に基づ
き詳述する。第1図は管内面手入装置全体の模式図、第
3図は本発明に係る3次元操作装置と手入用グラインダ
1aとの駆動制御系を示す模式図である。
面手入装置の操作側に適用した場合を示す実施例に基づ
き詳述する。第1図は管内面手入装置全体の模式図、第
3図は本発明に係る3次元操作装置と手入用グラインダ
1aとの駆動制御系を示す模式図である。
管Pは既に検査工程を経ており、有疵部分にはペイント
マーク等が施された状態となっている。
マーク等が施された状態となっている。
手入装置本体1と本発明装置Aとは途中に制御盤lbを
介在させて保護管IC内に配したケーブルにて連結され
ており、手入装置本体1は管P内に挿入位置せしめられ
、また、本発明装置A、モニタテレビ3及び制御盤1b
は管Pの外部に配置されている。
介在させて保護管IC内に配したケーブルにて連結され
ており、手入装置本体1は管P内に挿入位置せしめられ
、また、本発明装置A、モニタテレビ3及び制御盤1b
は管Pの外部に配置されている。
本発明装置Aの操作軸2ば既述の3次元操作装置と同様
にY軸方向に往復移動可能に、また、X。
にY軸方向に往復移動可能に、また、X。
Z軸方向への揺動つまりX軸廻り、X軸廻りの回動が夫
々可能になされており、各方向への移動量又は操作量に
相応した駆動信号を手入装置本体1の駆動制御回路55
に与えるようになっており、また、手入装置本体1の手
入用グラインダlaに作用する反力が操作軸2に伝えら
れるようになっている。
々可能になされており、各方向への移動量又は操作量に
相応した駆動信号を手入装置本体1の駆動制御回路55
に与えるようになっており、また、手入装置本体1の手
入用グラインダlaに作用する反力が操作軸2に伝えら
れるようになっている。
作業者は手入装置本体1に備えられたテレビカメラ(図
示せず)にて撮像され、これに連結されたモニタテレビ
3の画面上に表示される疵の位置にグラインダ1aを位
置せしめるべく操作軸2をX。
示せず)にて撮像され、これに連結されたモニタテレビ
3の画面上に表示される疵の位置にグラインダ1aを位
置せしめるべく操作軸2をX。
y、z軸方向へ各操作する。
操作軸2を上記3方向のいずれかに移動せしめると、こ
れに対応して本体1に備えた、グラインダ1aの姿勢制
御用の各モータM x + M y l M zに駆動
信号が発せられるようになっている。
れに対応して本体1に備えた、グラインダ1aの姿勢制
御用の各モータM x + M y l M zに駆動
信号が発せられるようになっている。
即ち、操作軸2の操作方向及び操作量に応じて後述する
X、X軸方向操作量検知用のパルスジェネレータ23.
40及びY軸方向操作量検知用の位置センサ41から信
号が発せられ、位置偏差検知器54に人力される。位置
偏差検知器54には、前記各モータMx、My+Mzに
付設されている位置検出器Mx’、M)T’、M2’か
らグラインダ1aのX。
X、X軸方向操作量検知用のパルスジェネレータ23.
40及びY軸方向操作量検知用の位置センサ41から信
号が発せられ、位置偏差検知器54に人力される。位置
偏差検知器54には、前記各モータMx、My+Mzに
付設されている位置検出器Mx’、M)T’、M2’か
らグラインダ1aのX。
Y、Z方向の位置を示す信号が入力せしめられており、
この位置信号と前記位置センサ41.パルスジェネレー
タ23.40から入力される操作軸2の操作量が比較さ
れ、その偏差を解消すべ(その偏差に応じた信号Δχ、
Δy、Δ2を各モータM X、 M y、 M zの駆
動制御回路55に出力する。駆動制御回路55からは各
モータMに、My、Mzに駆動信号が発せられ:グライ
ンダ1aを操作軸2の操作方向にその操作量に相応する
寸法だけ変位せしめるようにしであるq一方、上述した
如くグラインダ1aが変位した結果管Pの内周面に転接
してその反力がグラインダ取イ」用のアームldに作用
すると、これによって生ずる歪量がストレーンゲージS
x、Szにて検出される。ストレーンゲージSx、Sz
は夫々アーム1dに作用するX、Z方向の歪量を検出す
るためのものである。
この位置信号と前記位置センサ41.パルスジェネレー
タ23.40から入力される操作軸2の操作量が比較さ
れ、その偏差を解消すべ(その偏差に応じた信号Δχ、
Δy、Δ2を各モータM X、 M y、 M zの駆
動制御回路55に出力する。駆動制御回路55からは各
モータMに、My、Mzに駆動信号が発せられ:グライ
ンダ1aを操作軸2の操作方向にその操作量に相応する
寸法だけ変位せしめるようにしであるq一方、上述した
如くグラインダ1aが変位した結果管Pの内周面に転接
してその反力がグラインダ取イ」用のアームldに作用
すると、これによって生ずる歪量がストレーンゲージS
x、Szにて検出される。ストレーンゲージSx、Sz
は夫々アーム1dに作用するX、Z方向の歪量を検出す
るためのものである。
各ストレーンゲージSx、Szの検出信号は増幅器56
にて増幅された後、操作軸2駆動用の駆動制御回路57
に入力される。各モータ18.32は操作軸2を夫々X
、Z方向に移動するようこれに連繋されており、操作軸
2を手動操作するとき、これに所定の抗力を与えるべく
機能する。
にて増幅された後、操作軸2駆動用の駆動制御回路57
に入力される。各モータ18.32は操作軸2を夫々X
、Z方向に移動するようこれに連繋されており、操作軸
2を手動操作するとき、これに所定の抗力を与えるべく
機能する。
即ち、操作軸2とグラインダ1aとはマスター側である
操作軸2の操作に際し、管Pがらスレーブ側であるグラ
インダ1aが受ける反力を力感覚として操作軸2を通じ
て感得し得る力逆送形のパイラテラル方式のマスター・
スレーブ制御を行いうるように構成されている。
操作軸2の操作に際し、管Pがらスレーブ側であるグラ
インダ1aが受ける反力を力感覚として操作軸2を通じ
て感得し得る力逆送形のパイラテラル方式のマスター・
スレーブ制御を行いうるように構成されている。
次に本発明装置への機構につき、該機構を略示的に示す
模式図である第4図に基づき説明する。
模式図である第4図に基づき説明する。
操作軸2とスライド軸受38はスプライン嵌合されてお
り、操作軸2はY軸方向に往復移動可能となっており、
その移動量は位置センサ41にて検出され、検出信号が
前記モータMyの駆動のために与えられる。また、スラ
イド軸受38の軸方向両側には割り構造の軸受カバー3
6が同心的に外嵌固着されている。該軸受カバー36の
対向側端部のX軸。
り、操作軸2はY軸方向に往復移動可能となっており、
その移動量は位置センサ41にて検出され、検出信号が
前記モータMyの駆動のために与えられる。また、スラ
イド軸受38の軸方向両側には割り構造の軸受カバー3
6が同心的に外嵌固着されている。該軸受カバー36の
対向側端部のX軸。
X軸方向両側の4個所には通径の半円の切欠く第5図、
第6図参照)が各形成されていて、これら各切欠にて夫
々形成される円穴には軸心方向が夫々X、Z軸方向を向
くようにして該円穴と等径の軸径を有する4個の支持ピ
ン35a、35a、39a、39aが内嵌され、スライ
ド軸受38側端末はスライド軸受38の外周面に固着さ
れている。これら4個の支持ピン35a 、 35a
、 39a 、 39aはその他端側にて夫々アンギュ
ラ形のヘアリング35.35.39.39にて各回動可
能に支持されている。
第6図参照)が各形成されていて、これら各切欠にて夫
々形成される円穴には軸心方向が夫々X、Z軸方向を向
くようにして該円穴と等径の軸径を有する4個の支持ピ
ン35a、35a、39a、39aが内嵌され、スライ
ド軸受38側端末はスライド軸受38の外周面に固着さ
れている。これら4個の支持ピン35a 、 35a
、 39a 、 39aはその他端側にて夫々アンギュ
ラ形のヘアリング35.35.39.39にて各回動可
能に支持されている。
従って、操作軸2をX軸方向に揺動するとスライド軸受
38及び軸受カバー36はX軸方向に対設したヘアリン
グ35.35に支承された支持ピン35a、 35a回
りに回動する。また、操作軸2をX軸方向に揺動すると
スライド軸受38及び軸受カバー36.36はX軸方向
に対設したベアリング39.39に支承された支持ピン
39a、39a回りに回動する。
38及び軸受カバー36はX軸方向に対設したヘアリン
グ35.35に支承された支持ピン35a、 35a回
りに回動する。また、操作軸2をX軸方向に揺動すると
スライド軸受38及び軸受カバー36.36はX軸方向
に対設したベアリング39.39に支承された支持ピン
39a、39a回りに回動する。
X軸方向に対設したベアリング35.35は水平回動体
16のベアリング嵌合部16b(第5図参照)に嵌合支
持されている。水平回動体16はY軸方向からみてU字
状をなし、その上部両側にY軸の正方向に延在する前記
ベアリング嵌合部16bを備え、また、その下部中央に
嵌合部16bと同寸法にてY軸の正方向に延在し、延在
端からX軸方向に垂下する回動軸部16aを備えている
。
16のベアリング嵌合部16b(第5図参照)に嵌合支
持されている。水平回動体16はY軸方向からみてU字
状をなし、その上部両側にY軸の正方向に延在する前記
ベアリング嵌合部16bを備え、また、その下部中央に
嵌合部16bと同寸法にてY軸の正方向に延在し、延在
端からX軸方向に垂下する回動軸部16aを備えている
。
該軸部16aば支承体15の水平回動体支承部15aに
てZ軸回りの回動が自在に枢支されている。回動体16
は操作軸2のX軸方向への操作1t(Z軸回りの回動量
)に応じて回動し、これに連結されたプーリ17と連動
する歯付ベル1−20.プーリ19を介してザーボモー
タ1Bの出力軸を回動せしめる。
てZ軸回りの回動が自在に枢支されている。回動体16
は操作軸2のX軸方向への操作1t(Z軸回りの回動量
)に応じて回動し、これに連結されたプーリ17と連動
する歯付ベル1−20.プーリ19を介してザーボモー
タ1Bの出力軸を回動せしめる。
モータ18の出力軸の回動量は該出力軸の他端側に連結
されたブーIJ21を介して連結されたパルスジェネレ
ータ23にて検知され、検知信号が前記位置偏差検知器
54に与えられる。また、プーリ21を介して連結され
たタコジェネレータ22にて検知された速度信号が操作
軸駆動制御回路57に与えられ速度制御を行う。これは
回動に液体粘性を与えることにより発振等の現象を抑制
することを目的としている。
されたブーIJ21を介して連結されたパルスジェネレ
ータ23にて検知され、検知信号が前記位置偏差検知器
54に与えられる。また、プーリ21を介して連結され
たタコジェネレータ22にて検知された速度信号が操作
軸駆動制御回路57に与えられ速度制御を行う。これは
回動に液体粘性を与えることにより発振等の現象を抑制
することを目的としている。
一方、X軸方向に対設されたベアリング39.39はベ
アリングホルダ34.34に嵌合されており、該ホルダ
34.34は虫メガネ状の鉛直回動体30の内周に嵌合
されたアンギュラ形のベアリング33.33の内輪に支
持されて、鉛直回動体30の周方向への回動を可能とし
である。回動体30のX軸方向の正方向に延在する回動
軸部30aは支承体15の鉛直回動体支承部15bにて
X軸回りの回動が自在に枢支されている。
アリングホルダ34.34に嵌合されており、該ホルダ
34.34は虫メガネ状の鉛直回動体30の内周に嵌合
されたアンギュラ形のベアリング33.33の内輪に支
持されて、鉛直回動体30の周方向への回動を可能とし
である。回動体30のX軸方向の正方向に延在する回動
軸部30aは支承体15の鉛直回動体支承部15bにて
X軸回りの回動が自在に枢支されている。
回動体30は操作軸2のX軸方向への操作量(X軸回り
の回動量)に応じて回動し、これに連結されたプーリ3
1と連動する歯付ベルト42.プーリ43を介してサー
ボモータ32の出力軸を回動せしめる。
の回動量)に応じて回動し、これに連結されたプーリ3
1と連動する歯付ベルト42.プーリ43を介してサー
ボモータ32の出力軸を回動せしめる。
モータ32の出力軸の回動量は同様にパルスジェネレー
タ40にて検知され、前記位置偏差検知器54に与えら
れる。また、ブー931等によって連結されたタコジェ
ネレータ44にて検知された速度信号は操作軸駆動制御
回路57に与えられ、タコジェネレータ22同様に発振
等を抑制する。
タ40にて検知され、前記位置偏差検知器54に与えら
れる。また、ブー931等によって連結されたタコジェ
ネレータ44にて検知された速度信号は操作軸駆動制御
回路57に与えられ、タコジェネレータ22同様に発振
等を抑制する。
さて前述のようにベアリングホルダ34.34はベアリ
ンク33,33の内輪に支持されているのでヘアリング
ホルダ34.34は支持ピン39a、39a 、35a
、35a及びスライド軸受38更には操作軸2等と共に
回動体30の周方向に回動する。
ンク33,33の内輪に支持されているのでヘアリング
ホルダ34.34は支持ピン39a、39a 、35a
、35a及びスライド軸受38更には操作軸2等と共に
回動体30の周方向に回動する。
斯かる回動機構を備えたことにより、操作軸をX軸又は
X軸方向ではない方向、つまり上、下。
X軸方向ではない方向、つまり上、下。
左、右ではない斜めの方向に揺動させんと力を加えた場
合にはベアリングホルダ34.34が操作軸2と共にそ
の揺動方向へ周回しくこれに伴い回動体16ば前記揺動
のX軸方向成分の分だけX軸回りに回動する)、その操
作を円滑に行わしめる。なおこの操作により回動体30
は前記揺動のX軸方向成分の分だけX軸回りに回動する
。
合にはベアリングホルダ34.34が操作軸2と共にそ
の揺動方向へ周回しくこれに伴い回動体16ば前記揺動
のX軸方向成分の分だけX軸回りに回動する)、その操
作を円滑に行わしめる。なおこの操作により回動体30
は前記揺動のX軸方向成分の分だけX軸回りに回動する
。
次に本発明装置の各部の具体的構造について説明する。
第5図は本発明装置の正面断面図、第6図は左側断面図
である。
である。
図中11はゲージングであって、本発明装置Aを周囲雰
囲気から保護している。ケーシング11の底面にはY軸
方向に延在するように取付板12が立設しである。取付
板12の高5方向中央部の一側面には、ケーシング11
の底面と平行に載置板13が固着されている。載置板1
3のY軸方向寸法は取付板12のそれよりも長く選定さ
れており、手前側に適長付突出している。取付板12の
Y軸方向両端部には下部が上部よりも広幅の補強板14
a、14bが固定されている。手前側に位置する?+f
i強板14bの上端は載置板13の下紐に固着されてい
る。
囲気から保護している。ケーシング11の底面にはY軸
方向に延在するように取付板12が立設しである。取付
板12の高5方向中央部の一側面には、ケーシング11
の底面と平行に載置板13が固着されている。載置板1
3のY軸方向寸法は取付板12のそれよりも長く選定さ
れており、手前側に適長付突出している。取付板12の
Y軸方向両端部には下部が上部よりも広幅の補強板14
a、14bが固定されている。手前側に位置する?+f
i強板14bの上端は載置板13の下紐に固着されてい
る。
補強板14bの固定位置から後方に少し偏位した載置板
13上の位置には前記回動体1B、 30枢支用の支承
体15が角柱状に形成された基部15c、を取付板12
に当接−uしめて固着されている。支承体15は、この
基部15cと、該基部15cからX軸の負方向(第5図
左方)に載置板13と平行に延在する水平回動体枢支部
15a、及び取付板12と平行に上方に延在する鉛直回
動体枢支部15bとからなっている。
13上の位置には前記回動体1B、 30枢支用の支承
体15が角柱状に形成された基部15c、を取付板12
に当接−uしめて固着されている。支承体15は、この
基部15cと、該基部15cからX軸の負方向(第5図
左方)に載置板13と平行に延在する水平回動体枢支部
15a、及び取付板12と平行に上方に延在する鉛直回
動体枢支部15bとからなっている。
基部15cの正面視右端面中央部はY軸方向に切欠いて
おり、前記プーリ17の回動の障害とならないようにし
てあり、また、基部15cの上面中央部もY軸方向に切
欠いており、プーリ31の回動の障害とならないように
しである。
おり、前記プーリ17の回動の障害とならないようにし
てあり、また、基部15cの上面中央部もY軸方向に切
欠いており、プーリ31の回動の障害とならないように
しである。
枢支部15aには回動体16の軸部16aが鉛直軸回り
の回動自在に枢支してあり、既述した如く操作軸2のX
軸方向への操作量に応じ回動する。回動体16の軸部1
6aの下端に連結されたブー1月7は支承体15固着位
置から後方に適長離隔した蔵置板13の下面に取り付け
られたモータ18の、載置板13の上方に突出した出力
軸の先端に取付げられたプーリ19と両者間に張掛けさ
れた歯付ベルト20を介して連動するようになっている
。このようにして操作軸2のX軸方向操作量(X軸回り
の回動量)はモータ18に与えられる。
の回動自在に枢支してあり、既述した如く操作軸2のX
軸方向への操作量に応じ回動する。回動体16の軸部1
6aの下端に連結されたブー1月7は支承体15固着位
置から後方に適長離隔した蔵置板13の下面に取り付け
られたモータ18の、載置板13の上方に突出した出力
軸の先端に取付げられたプーリ19と両者間に張掛けさ
れた歯付ベルト20を介して連動するようになっている
。このようにして操作軸2のX軸方向操作量(X軸回り
の回動量)はモータ18に与えられる。
一方、枢支部15bには前記回動体30の軸部30aが
水平軸回りの回動自在に枢支さ′れている。回動体30
には前記アンギュラ形のベアリング33.33がY軸方
向に僅かに離隔して同心的に内嵌されている。該ヘアリ
ング33.33の内輪の上、下部には回動体30と同厚
の断面形状蒲鉾形のベアリングホルダ34.34が係合
されている。上部に位置するホルダ34の下面及び下8
15に位置するホルダ34の上面には前記ヘアリング3
9.39が嵌合しており、既述した如く支持ピン39a
、 39aを支承する。
水平軸回りの回動自在に枢支さ′れている。回動体30
には前記アンギュラ形のベアリング33.33がY軸方
向に僅かに離隔して同心的に内嵌されている。該ヘアリ
ング33.33の内輪の上、下部には回動体30と同厚
の断面形状蒲鉾形のベアリングホルダ34.34が係合
されている。上部に位置するホルダ34の下面及び下8
15に位置するホルダ34の上面には前記ヘアリング3
9.39が嵌合しており、既述した如く支持ピン39a
、 39aを支承する。
操作軸2をz軸方向に操作すると、回動体30はこれと
一体的にX軸回りに回動し、その回動量は該回動体30
の枢支部15bから手前側に突出してなる軸端に取イ1
けられたプーリ31等を介してモータ32に与えられる
。
一体的にX軸回りに回動し、その回動量は該回動体30
の枢支部15bから手前側に突出してなる軸端に取イ1
けられたプーリ31等を介してモータ32に与えられる
。
操作軸2はY軸方向に長い中実棒であって、軸長方向の
所定部位の外周にはスプライン2aが刻設されており、
Y軸方向に長い円筒状のスライド軸受38の内周に刻設
したスプライン溝38aに係合し、Y軸方向への移動の
みが許容されている。なお、スプライン長は操作軸2a
の先端側所定位置に外嵌された最大退入位置決め用スI
・ソバ45とその基端側所定の位置に外嵌された最大進
出位置決め用ストッパ46と軸受カバー36の前面との
間で決定される操作軸2のストローク量に応して選定さ
れている。
所定部位の外周にはスプライン2aが刻設されており、
Y軸方向に長い円筒状のスライド軸受38の内周に刻設
したスプライン溝38aに係合し、Y軸方向への移動の
みが許容されている。なお、スプライン長は操作軸2a
の先端側所定位置に外嵌された最大退入位置決め用スI
・ソバ45とその基端側所定の位置に外嵌された最大進
出位置決め用ストッパ46と軸受カバー36の前面との
間で決定される操作軸2のストローク量に応して選定さ
れている。
軸受カバー36は軸長方向の一側に正方形状のフランジ
部を備えた薄肉円筒状であって、筒部の内径はスライド
軸受38の外径と等しく、また、フランジ部の中央には
操作軸2のスプライン2aの大径部寸法よりも少し大き
い穴が形成されている。
部を備えた薄肉円筒状であって、筒部の内径はスライド
軸受38の外径と等しく、また、フランジ部の中央には
操作軸2のスプライン2aの大径部寸法よりも少し大き
い穴が形成されている。
なお上述の実施例では力逆送用のモータを2個設けたが
必要に応して1個又は3個としてもよい。
必要に応して1個又は3個としてもよい。
また3個設ける場合、即ち操作軸2の押し引きに対して
力を逆送するためのモータはこの装置の可動部の回動中
心に近い位置、即ち支持ピン39a。
力を逆送するためのモータはこの装置の可動部の回動中
心に近い位置、即ち支持ピン39a。
39aの軸心と支持ピン35’a、35aの軸心との交
点に近い位置(例えば軸受はカバー36の周面の前記交
点に近い位置)に設けることにより操作軸2の操作力の
負担を少くすることができる。
点に近い位置(例えば軸受はカバー36の周面の前記交
点に近い位置)に設けることにより操作軸2の操作力の
負担を少くすることができる。
また上述の実施例では操作軸2とスライド軸受38とを
スプライン嵌合することとしたが、これに限らず、操作
軸がこれを挿通させた軸受中で回動できるように、単な
るすべり軸受による結合としても・またヘリカルスプラ
インによる結合としてもよい。このように操作軸をその
軸心回りに回動できるようにする場合はこの回動量も検
出して制御情報として利用することが可能である。例え
ばiif述の実施例ではグライジダ1aをアーム1dへ
の取付点回りに首振りさせるだめの操作入力として利用
することができる。
スプライン嵌合することとしたが、これに限らず、操作
軸がこれを挿通させた軸受中で回動できるように、単な
るすべり軸受による結合としても・またヘリカルスプラ
インによる結合としてもよい。このように操作軸をその
軸心回りに回動できるようにする場合はこの回動量も検
出して制御情報として利用することが可能である。例え
ばiif述の実施例ではグライジダ1aをアーム1dへ
の取付点回りに首振りさせるだめの操作入力として利用
することができる。
なお、本発明は上述した如き力逆送形に限らず、従来知
られている対象形、即ちスレーブ側であるグラインダ1
aの位置変更量を操作軸2にフィードバックする構成、
或いば力帰還形、即ちマスター側である操作軸2の操作
力を軽減して操作性を高める構成等を適宜採用してもよ
いことは勿論である。
られている対象形、即ちスレーブ側であるグラインダ1
aの位置変更量を操作軸2にフィードバックする構成、
或いば力帰還形、即ちマスター側である操作軸2の操作
力を軽減して操作性を高める構成等を適宜採用してもよ
いことは勿論である。
また、パイラテラル・サーボ方式を採らず、従って、ハ
イラテシル用のザーボモータを設けず、操作軸のx、y
、z軸方向への操作量を直接位置センサにて検出し、手
入装置本体の駆動制御回路に入力する構成としてもよい
ことば勿論である。
イラテシル用のザーボモータを設けず、操作軸のx、y
、z軸方向への操作量を直接位置センサにて検出し、手
入装置本体の駆動制御回路に入力する構成としてもよい
ことば勿論である。
そしてこの発明の偏位伝達装置は上述の実施例の操作装
置とは逆に、スレーブ側装置となる場合、つまり操作軸
2に相当する軸体が駆動制御されて仕事をするものとな
る場合にも、適用できる。そしてこの場合においても、
前記軸体をその軸心回りに回動させる構成とすることも
可能である。
置とは逆に、スレーブ側装置となる場合、つまり操作軸
2に相当する軸体が駆動制御されて仕事をするものとな
る場合にも、適用できる。そしてこの場合においても、
前記軸体をその軸心回りに回動させる構成とすることも
可能である。
以上詳述した如く、本発明に係る変位伝達装置は、支承
体に、第1方向の軸回りに回動可能に枢支されており、
その軸方向が第1方向と直交する円環部を備えた第1回
動体と、前記支承体に、第1方向と直交する第2方向の
軸回りに回動可能に枢支された第2回動体と、前記円環
部に周回可能に支持され、また円環部の半径方向の軸回
りに回動可能に支持された1対の第1支持軸と、第2回
動体に第2方向と直交する方向の軸回りに回動可能に支
持された1対の第2支持軸と、第1.第2の支持軸が固
定されている軸受と、該軸受に前記円環部の軸方向へ移
動可能に内嵌された変位伝達軸とを具備するものである
ので、変位伝達軸が円/hに移動し、そのための操作力
または駆動力が僅かで済む。また前述の如く力逆送形の
3次元操作装置に用いる場合はサーボモータを固定部に
設けているので操作力が過大にならず操作性に優れた燥
作装置が実現できる。
体に、第1方向の軸回りに回動可能に枢支されており、
その軸方向が第1方向と直交する円環部を備えた第1回
動体と、前記支承体に、第1方向と直交する第2方向の
軸回りに回動可能に枢支された第2回動体と、前記円環
部に周回可能に支持され、また円環部の半径方向の軸回
りに回動可能に支持された1対の第1支持軸と、第2回
動体に第2方向と直交する方向の軸回りに回動可能に支
持された1対の第2支持軸と、第1.第2の支持軸が固
定されている軸受と、該軸受に前記円環部の軸方向へ移
動可能に内嵌された変位伝達軸とを具備するものである
ので、変位伝達軸が円/hに移動し、そのための操作力
または駆動力が僅かで済む。また前述の如く力逆送形の
3次元操作装置に用いる場合はサーボモータを固定部に
設けているので操作力が過大にならず操作性に優れた燥
作装置が実現できる。
第1図は管内面手入装置゛全体を示す模式図、第2図は
従来の3次元操作装置の機構を示す斜視図、第3図は本
発明装置と手入用グラインダとの駆動制御系を示す模式
図、第4図は本発明装置の機構を略示的に示す斜視図、
第5図は本発明装置の正面断面図、第6図はその左側断
面図である。 2・・・操作軸 1′5・・・支承体 16・・・水平
回動体 18゜32・・・サーボモータ 23.40・
・・パルスジェネレータ30・・・鉛直回動体 33.
33・・・アンギュラ形ベアリング 35.35.39
.39・・・アンギュラ形ベアリング35a 、 35
a 、 39a 、 39a・・・支持ピン特 許 出
願人 住友金属工業株式会社 外1名代理人 弁理士
河 野 登 夫
従来の3次元操作装置の機構を示す斜視図、第3図は本
発明装置と手入用グラインダとの駆動制御系を示す模式
図、第4図は本発明装置の機構を略示的に示す斜視図、
第5図は本発明装置の正面断面図、第6図はその左側断
面図である。 2・・・操作軸 1′5・・・支承体 16・・・水平
回動体 18゜32・・・サーボモータ 23.40・
・・パルスジェネレータ30・・・鉛直回動体 33.
33・・・アンギュラ形ベアリング 35.35.39
.39・・・アンギュラ形ベアリング35a 、 35
a 、 39a 、 39a・・・支持ピン特 許 出
願人 住友金属工業株式会社 外1名代理人 弁理士
河 野 登 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、支承体に、第1方向の軸回りに回動可能に枢支され
ており、その、軸方向が第1方向と直交する円環部を備
えた第1回動体と、 前記支承体に、第1方向と直交する第2方向の軸回りに
回動可能に枢支された第2回動体と、 前記円環部に周回可能に支持され、また円環部の半径方
向の軸回りに回動可能に支持された1対の第1支持軸と
、 第2回動体に第2方向と直交する方向の軸回りに回動可
能に支持された1対の第2支持軸と、 第1.第2の支持軸が固定されている軸受と、 咳軸受に前記円環部の軸方向へ移動可能に内嵌された変
位伝達軸と を具備することを特徴とする変位伝達装置。 2、支承体に、第1方向の軸回りに回動可能に枢支され
ており、その軸方向が第1方向と直交する円環部を備え
た第1回動体と、 前記支承体に、第1方向と直交する第2方向の軸回りに
回動可能に枢支された第2回動体と・ 前記円環部に周回可能に支持され、また円環部の半径方
向の軸回りに回動可能に支持された1対の第1支持軸と
、 第2回動体に第2方向と直交する方向の軸回りに回動可
能に支持された1対の第2支持軸と、 第1.第2の支持軸が固定されている軸受と、 該軸受に前記円環部の軸方向へ移動可能に内嵌された変
位伝達軸と、 前記第1.第2回動体又は変位伝達軸に連結してあり、
第1.第2回動体を回動駆動し、又は変位伝達軸を移動
駆動する少なくとも1つのモータと を具備することを特徴とする変位伝達装置。 3、操作軸を3次元的に操作することにより、3次元位
置変更可能な***作部材を被加工物に接触させて移動せ
しめるべき操作入力を与える3次元操作装置において、 支承体に、第1方向の軸回りに回動可能に枢支されてお
り、その軸方向が第1方向と直交する円環部を備えた第
1回動体と、 前記支承体に、第1方向と直交する第2方向の軸回りに
回動可能に枢支された第2回動体と、 前記円環部に周回可能に支持され、また円環部の半径方
向の軸回りに回動可能に支持された1対の第1支持軸と
、 第2回動体に第2方向と直交する方向の軸回りに回動可
能に支持された1対の第2支持軸と、 第1.第2の支持軸が固定されている軸受と、 該軸受に前記円環部の軸方向への移動可能に内嵌された
操作軸と、 前記第1.第2回動体又は操作軸に連結してあり、前記
***作部材が被加工物から受ける反力に応じて第1.第
2回動体を回動駆動し、又は操作軸を移動駆動する少な
くとも1つのモータと を具備することを特徴とする3次元操作装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58190533A JPH0661695B2 (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 3次元操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58190533A JPH0661695B2 (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 3次元操作装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6085860A true JPS6085860A (ja) | 1985-05-15 |
JPH0661695B2 JPH0661695B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=16259666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58190533A Expired - Lifetime JPH0661695B2 (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 3次元操作装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0661695B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105563286A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 芜湖杰诺科技有限公司 | 一种阀体内口径除锈装置 |
CN107825263A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-23 | 石家庄铁道大学 | 打磨除尘机械手和含有该机械手的检测设备安装*** |
CN116330064A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-06-27 | 费赛恩流体技术(合肥)有限公司 | 一种用于自吸泵的自动化制造设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4996998A (ja) * | 1973-01-20 | 1974-09-13 | ||
JPS53148093A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Profiling method of griding machine and apparatus therefor |
JPS57189779A (en) * | 1981-05-16 | 1982-11-22 | Kobe Steel Ltd | Method of controlling manipulator |
JPS58104048A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-21 | 青木 政義 | 粒状消石灰の製造方法 |
-
1983
- 1983-10-12 JP JP58190533A patent/JPH0661695B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4996998A (ja) * | 1973-01-20 | 1974-09-13 | ||
JPS53148093A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Profiling method of griding machine and apparatus therefor |
JPS57189779A (en) * | 1981-05-16 | 1982-11-22 | Kobe Steel Ltd | Method of controlling manipulator |
JPS58104048A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-21 | 青木 政義 | 粒状消石灰の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105563286A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-11 | 芜湖杰诺科技有限公司 | 一种阀体内口径除锈装置 |
CN107825263A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-23 | 石家庄铁道大学 | 打磨除尘机械手和含有该机械手的检测设备安装*** |
CN116330064A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-06-27 | 费赛恩流体技术(合肥)有限公司 | 一种用于自吸泵的自动化制造设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0661695B2 (ja) | 1994-08-17 |
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