JPS6172215A - マニピユレータ - Google Patents
マニピユレータInfo
- Publication number
- JPS6172215A JPS6172215A JP60197482A JP19748285A JPS6172215A JP S6172215 A JPS6172215 A JP S6172215A JP 60197482 A JP60197482 A JP 60197482A JP 19748285 A JP19748285 A JP 19748285A JP S6172215 A JPS6172215 A JP S6172215A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- mirror
- manipulator
- carried
- mirrors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
- B25J17/0291—Three-dimensional joints having axes crossing at an oblique angle, i.e. other than 90 degrees
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
- B25J19/0037—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements comprising a light beam pathway, e.g. laser
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (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】
[産業上の利用分野]
本発明は、マニピュレータ、特に、第1の軸線を中心に
回転するように取付けられた第1の部材と、前記第1の
部材により担持され、前記第1の軸線に対して傾斜した
第2の軸線を中心に回転するように取付けられた第2の
部材と、該第2の部材により担持され、前記第2の@線
に対して傾斜した第3の軸線を中心に回転するように取
付けられた第3の部材とを含み、第1、第2及び第3の
軸線は好ましくは一点を通過する型のマニピュレータに
関する。
回転するように取付けられた第1の部材と、前記第1の
部材により担持され、前記第1の軸線に対して傾斜した
第2の軸線を中心に回転するように取付けられた第2の
部材と、該第2の部材により担持され、前記第2の@線
に対して傾斜した第3の軸線を中心に回転するように取
付けられた第3の部材とを含み、第1、第2及び第3の
軸線は好ましくは一点を通過する型のマニピュレータに
関する。
この型式のマニピュレータは、英国特許第156573
0号において開示されており、一般に「合致3軸線マニ
ピユレータ又はリストJとして知られているa端部作動
子と呼ばれる第3の部材は工具等を担持でき、回転軸線
のうちの1つ又はそれ以上を中心に選択的な回転を行な
うことにより、端部作動子により担持される工具を所望
の位置及び向きにすることができる。斯かるマニピュレ
ータは遠隔操作装置やロボットに使用するのに最適であ
る。
0号において開示されており、一般に「合致3軸線マニ
ピユレータ又はリストJとして知られているa端部作動
子と呼ばれる第3の部材は工具等を担持でき、回転軸線
のうちの1つ又はそれ以上を中心に選択的な回転を行な
うことにより、端部作動子により担持される工具を所望
の位置及び向きにすることができる。斯かるマニピュレ
ータは遠隔操作装置やロボットに使用するのに最適であ
る。
斯かるマニピュレータにより工具を動かすのと同様にし
て、電磁放射ビームを単独で又は工具と共に所望の地点
に制御できることが望まれる場合も多々ある。例えば、
上記した型式のマニピュレータにより担持される工具を
使用しての動作中にレーザービームを用いて工作物を熱
処理又は溶接することが望まれる場合がある。
て、電磁放射ビームを単独で又は工具と共に所望の地点
に制御できることが望まれる場合も多々ある。例えば、
上記した型式のマニピュレータにより担持される工具を
使用しての動作中にレーザービームを用いて工作物を熱
処理又は溶接することが望まれる場合がある。
[発明が解決しようとする問題点]
従って、本発明の目的は、相対的に動き得る部材間の(
目射的向きにかかわりなく、レーザービーム等の電磁放
射ビームをマニピュレータを通し伝達し向きづけること
ができるマニピュレータを提供することである。
目射的向きにかかわりなく、レーザービーム等の電磁放
射ビームをマニピュレータを通し伝達し向きづけること
ができるマニピュレータを提供することである。
[問題点を解決するための手段]
本弁明によると、上記の型式のマニピュレータは、第1
の部材によって担持され且つそれと共に回転するように
取付けられている第1及び第2の鏡を含み、第1の鏡は
第1の’N線上にあって且つ第1の軸線にほぼ平行な電
磁放射ビームを第2の軸線上にある第2の鏡へと反射す
るように配され、更に、第2の部材によって担持され且
つそれと共に回転するように取付けられている第3及び
第4の鏡を含み、第3の鏡はその第2の軸線上にあって
且つ第2の鏡から反則された放射ビームを第4の鏡へと
反射するように配され、第4の鏡は第3の軸線上にあっ
て且つ放射ビームを第3の軸線にほぼ平行に向けるよう
に配されている。
の部材によって担持され且つそれと共に回転するように
取付けられている第1及び第2の鏡を含み、第1の鏡は
第1の’N線上にあって且つ第1の軸線にほぼ平行な電
磁放射ビームを第2の軸線上にある第2の鏡へと反射す
るように配され、更に、第2の部材によって担持され且
つそれと共に回転するように取付けられている第3及び
第4の鏡を含み、第3の鏡はその第2の軸線上にあって
且つ第2の鏡から反則された放射ビームを第4の鏡へと
反射するように配され、第4の鏡は第3の軸線上にあっ
て且つ放射ビームを第3の軸線にほぼ平行に向けるよう
に配されている。
従って、本発明のマニピュレータにおいて、放射ビーム
は第1の軸線に平行に、好ましくはそれに合致して入り
、各部材の相対的角度位置にかかわりなく常に第3の軸
線に平行に、好ましくはそれに合致してマニピュレータ
を出る。
は第1の軸線に平行に、好ましくはそれに合致して入り
、各部材の相対的角度位置にかかわりなく常に第3の軸
線に平行に、好ましくはそれに合致してマニピュレータ
を出る。
第3の部(Δ、即ち端部作動子は、第3の軸線に対し傾
斜しており放射ビームが入射する、鏡等の追加の光学素
子を担持してもよい。あるいは又、端部作動子は工具を
担持してもよく、そうすれば工具が作用する又は作用し
ようとしている工作物を熱処理したり又は溶接するのか
可能となるが、この場合、1つ又は複数の焦点合せレン
ズ又は鏡か放射ビームを所要の領域へ焦点合せするのに
必要となる。
斜しており放射ビームが入射する、鏡等の追加の光学素
子を担持してもよい。あるいは又、端部作動子は工具を
担持してもよく、そうすれば工具が作用する又は作用し
ようとしている工作物を熱処理したり又は溶接するのか
可能となるが、この場合、1つ又は複数の焦点合せレン
ズ又は鏡か放射ビームを所要の領域へ焦点合せするのに
必要となる。
好ましい構成では、第1及び第2の鏡が共通の担持部材
に取付けられ、この担持部材が第1の部材に取外し可能
に担持される。同様に、第3及び第4の鏡が共通の担持
部材に取付けられ、この担持部材が第2の部材に取外し
可能に担持される。このように、マニピュレータは通過
した放射ビームを導くための追加の光学素子を含むよう
にしても勿論よいが、4枚の鏡だけを含み、それらを対
にして2つの共通担持部材に固定し、清掃時又は交換時
には単にそれら2つの担持部材を取外すことによって鏡
全てを取外せるようにするのが好ましい。
に取付けられ、この担持部材が第1の部材に取外し可能
に担持される。同様に、第3及び第4の鏡が共通の担持
部材に取付けられ、この担持部材が第2の部材に取外し
可能に担持される。このように、マニピュレータは通過
した放射ビームを導くための追加の光学素子を含むよう
にしても勿論よいが、4枚の鏡だけを含み、それらを対
にして2つの共通担持部材に固定し、清掃時又は交換時
には単にそれら2つの担持部材を取外すことによって鏡
全てを取外せるようにするのが好ましい。
マニピュレータが行なう予定の正確な動作に対応してマ
ニピュレータの各部材を手動で所要の相対角度位置に動
かしてもよいが、第1、第2及び第3の部材の少なくと
も1つを相応する軸線を中心に回転させるように構成し
た駆動装置をマニピュレータに含めるのが好ましい。駆
動装置としては多々ある適宜の公知駆動装置のうらいず
れを用いてもよい。好適実施例においては、マニピュレ
ータは、回転に対し固定され第1の部材を担持するベー
ス部材と、第1の軸線を中心にベース部材と第1の部材
との間に配され第1の部材を回転させる第1の環状の駆
動装置とを含む。第1の駆動装置はベース部材と第1の
部材とによって画定されるほぼ囲まれた空間内に収容さ
れるのか好ましい。同様に、第2の’l’lll線を中
心に第1及び第2の部材間に配される第2の環状の駆動
装置と、第3の軸線を中心に第2及び第3の部材間に配
される第3の環状の駆動装置のうちいずれか一方又は両
方を含むことが好ましい。いずれの場合も駆動装置は、
f0対的回転を与えるよう構成された2つの部材によっ
て画定されるほぼ囲まれた空間内に収容されることが好
ましい。
ニピュレータの各部材を手動で所要の相対角度位置に動
かしてもよいが、第1、第2及び第3の部材の少なくと
も1つを相応する軸線を中心に回転させるように構成し
た駆動装置をマニピュレータに含めるのが好ましい。駆
動装置としては多々ある適宜の公知駆動装置のうらいず
れを用いてもよい。好適実施例においては、マニピュレ
ータは、回転に対し固定され第1の部材を担持するベー
ス部材と、第1の軸線を中心にベース部材と第1の部材
との間に配され第1の部材を回転させる第1の環状の駆
動装置とを含む。第1の駆動装置はベース部材と第1の
部材とによって画定されるほぼ囲まれた空間内に収容さ
れるのか好ましい。同様に、第2の’l’lll線を中
心に第1及び第2の部材間に配される第2の環状の駆動
装置と、第3の軸線を中心に第2及び第3の部材間に配
される第3の環状の駆動装置のうちいずれか一方又は両
方を含むことが好ましい。いずれの場合も駆動装置は、
f0対的回転を与えるよう構成された2つの部材によっ
て画定されるほぼ囲まれた空間内に収容されることが好
ましい。
[実 施 例1
添付図面を参照しつ以下本発明の詳細な説明するが、本
発明はこれに限定されることなく本発明の要旨の範囲内
で種々変更を加え冑ることは勿論て必る。。
発明はこれに限定されることなく本発明の要旨の範囲内
で種々変更を加え冑ることは勿論て必る。。
マニピュレータは回転に対して固定されたベース部材2
を含み、ベース部材2は第1の部材4を担持し、第1の
部材4は第2の部材6を担持し、第2の部材6は第3の
部材即ち端部作動子8を担持している。ベース部材2と
第1の部材4とで環状の駆動・伝動装置(drive
meansand gearing月Oを収容する円筒
状空間を画定する。駆動・伝動装置10は、ベース部材
2と第1の部材4とを接続し、軸線12を中心に第1の
部材4をベース部材2に対し回転させるように構成され
ている。同様に、第2の部材6は第2の環状の駆動・伝
動装置14により第1の部材4に接続される。駆動・伝
動装置14は第1及び第2の部材4,6によって画定さ
れる円筒状空間に収容され、第1の軸線に対して約12
0′傾斜した第2の@線16を中心に第2の部材6を第
1の部材4に対し回転させるよう構成されている。同様
に、第3の部材8は、第3の環状の駆動・伝動装置18
により第2の部材6に接続される。駆動・伝動装置18
は第2及び第3の部材6,8によって画定される円筒状
空間に収容され、第3の1IIIil線20を中心に第
3の部材8を第2の部材6に対し回転させるよう構成さ
れている。駆動・伝動装置10.14.18は全般に従
来の構成のものであるので、詳細には記述せず、概略的
に示しである。
を含み、ベース部材2は第1の部材4を担持し、第1の
部材4は第2の部材6を担持し、第2の部材6は第3の
部材即ち端部作動子8を担持している。ベース部材2と
第1の部材4とで環状の駆動・伝動装置(drive
meansand gearing月Oを収容する円筒
状空間を画定する。駆動・伝動装置10は、ベース部材
2と第1の部材4とを接続し、軸線12を中心に第1の
部材4をベース部材2に対し回転させるように構成され
ている。同様に、第2の部材6は第2の環状の駆動・伝
動装置14により第1の部材4に接続される。駆動・伝
動装置14は第1及び第2の部材4,6によって画定さ
れる円筒状空間に収容され、第1の軸線に対して約12
0′傾斜した第2の@線16を中心に第2の部材6を第
1の部材4に対し回転させるよう構成されている。同様
に、第3の部材8は、第3の環状の駆動・伝動装置18
により第2の部材6に接続される。駆動・伝動装置18
は第2及び第3の部材6,8によって画定される円筒状
空間に収容され、第3の1IIIil線20を中心に第
3の部材8を第2の部材6に対し回転させるよう構成さ
れている。駆動・伝動装置10.14.18は全般に従
来の構成のものであるので、詳細には記述せず、概略的
に示しである。
複数のねじ22により第1の部材4に共通の担持部材部
らカレット24か取外し可能に接続され、カセット2/
lには第1及び第2の鏡26.28か固定されている。
らカレット24か取外し可能に接続され、カセット2/
lには第1及び第2の鏡26.28か固定されている。
第1の鏡は、第1の軸線12上に位置し、軸線12と合
致した放射ビームを第2の軸線16上に位置した第2の
鏡28へと反射するよう配されでいる。
致した放射ビームを第2の軸線16上に位置した第2の
鏡28へと反射するよう配されでいる。
同様に、第2の部材6は取外し可能の担持部何部らカセ
ット30を担持し、カセット30には第3及び第4の鏡
32.34が固定されている。第3の鏡は第2の鏡28
から受けた放射ビームを第4の窺34へと反則するよう
に配され、第4の鏡34は第3の鏡32かう受けた放射
ビームを第3の軸線20に平行に、好ましくはそれと合
致した方向に反射するように配されている。
ット30を担持し、カセット30には第3及び第4の鏡
32.34が固定されている。第3の鏡は第2の鏡28
から受けた放射ビームを第4の窺34へと反則するよう
に配され、第4の鏡34は第3の鏡32かう受けた放射
ビームを第3の軸線20に平行に、好ましくはそれと合
致した方向に反射するように配されている。
第1図から明らかなように、各部材2,4,6.8とカ
セット24.30には適宜な孔が設けられているので、
軸線か第1の軸線12と合致する放射ビームが第1の鏡
26に入射し、第2、第3及び第4の鏡28.32.3
4へと反射され、そして第3の軸線20に沿ってマニピ
ュレータを出ることになる。
セット24.30には適宜な孔が設けられているので、
軸線か第1の軸線12と合致する放射ビームが第1の鏡
26に入射し、第2、第3及び第4の鏡28.32.3
4へと反射され、そして第3の軸線20に沿ってマニピ
ュレータを出ることになる。
第1、第2及び第3の部材2,4.6を適宜に回転させ
ることにより、放射ビームを所望の方向に向けることが
でき、更に重要なことには、端部作動子8の担持する工
具が作用した又は作用しようとする工作物に向けて、随
意に焦点合せできる。本好適実施例においては各駆動・
伝達装置は電気的に作動・制御するが、各々手動信号に
よって制御してもよいことは言うまでもない。この場合
には、駆動・伝達装置は、放射ビームを所定数の所望場
所へと所望の順序で自動的に向りるように適切にプログ
ラムされたコンピュータ等の共通の論理ユニットに接V
Cされる。
ることにより、放射ビームを所望の方向に向けることが
でき、更に重要なことには、端部作動子8の担持する工
具が作用した又は作用しようとする工作物に向けて、随
意に焦点合せできる。本好適実施例においては各駆動・
伝達装置は電気的に作動・制御するが、各々手動信号に
よって制御してもよいことは言うまでもない。この場合
には、駆動・伝達装置は、放射ビームを所定数の所望場
所へと所望の順序で自動的に向りるように適切にプログ
ラムされたコンピュータ等の共通の論理ユニットに接V
Cされる。
[発明の効果1
以上から明らかなように本発明のマニピュレータによれ
ば、川に4枚の鏡を用い、それらの鏡をリストの各部に
固定したままて各部の(1対的角度位置を補正すること
なしに、レーザービームを合致3 ’Nlリストを通し
て伝達できるので、構造か簡単で、製造するのか簡単で
しかも廉画である。
ば、川に4枚の鏡を用い、それらの鏡をリストの各部に
固定したままて各部の(1対的角度位置を補正すること
なしに、レーザービームを合致3 ’Nlリストを通し
て伝達できるので、構造か簡単で、製造するのか簡単で
しかも廉画である。
第1図は本発明のマニピュレータの縦断面図で第2図の
I=T線断面図、第2図は本発明のマニピュレータの底
面図、第3図は第1図の■−■腺断面断面図4図は第1
図のIV −IV線断面図である。 図中、2はヘース部材、4は第1の部材、6は第2の部
材、8は端部作動子、10は第1の駆動・伝動装置、1
2は第1の軸線、14は第2の駆動・伝動装置、16は
第2の9@線、18は第3の駆動・伝動装置、20は第
3の軸線、24は担持部材即ちカセット、26は第1の
鏡、28は第2の鏡、30は担持部材即ちカセット、3
2は第3の鏡、34は第4の鏡を示す。
I=T線断面図、第2図は本発明のマニピュレータの底
面図、第3図は第1図の■−■腺断面断面図4図は第1
図のIV −IV線断面図である。 図中、2はヘース部材、4は第1の部材、6は第2の部
材、8は端部作動子、10は第1の駆動・伝動装置、1
2は第1の軸線、14は第2の駆動・伝動装置、16は
第2の9@線、18は第3の駆動・伝動装置、20は第
3の軸線、24は担持部材即ちカセット、26は第1の
鏡、28は第2の鏡、30は担持部材即ちカセット、3
2は第3の鏡、34は第4の鏡を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)第1の軸線を中心に回転するように取付けられた第
1の部材と、該第1の部材により担持されて前記第1の
軸線に対して傾斜した第2の軸線を中心に回転するよう
に取付けられた第2の部材と、該第2の部材により担持
されて前記第2の軸線に対して傾斜した第3の軸線を中
心に回転するように取付けられた第3の部材とを含むマ
ニピュレータにおいて、第1及び第2の鏡が前記第1の
部材により担持され且つそれと共に回転するように取付
けられ、前記第1の鏡は前記第1の軸線上にあって且つ
前記第1の軸線に対してほぼ平行な電磁放射ビームを前
記第2の軸線上にある前記第2の鏡上へと反射するよう
に配され、第3及び第4の鏡は前記第2の部材により担
持され且つそれと共に回転するように取付けられ、前記
第3の鏡は前記第2の軸線上にあつてしかも前記第2の
鏡から反射された放射ビームを前記第4の鏡上へと反射
するように配され、前記第4の鏡は前記第3の軸線上に
あって放射ビームを前記第3の軸線に対してほぼ平行に
向けるように配されていることを特徴とするマニピュレ
ータ。 2)第1及び第2の鏡が、第1の部材に取外し可能に担
持されている共通の担持部材に取付けられている特許請
求の範囲第1)項に記載のマニピュレータ。 3)第3及び第4の鏡が、第2の部材に取外し可能に担
持されている共通の担持部材に取付けられている特許請
求の範囲第1)項又は第2)項に記載のマニピュレータ
。 4)駆動装置が、第1、第2及び第3の部材の少なくと
も1つを対応する軸線を中心に回転させるように配され
ている特許請求の範囲第1)項に記載のマニピュレータ
。 5)回転に対し固定されているベース部材が第1の部材
を担持し、該第1の部材を回転させる第1の環状の駆動
装置が前記第1の軸線を中心に前記ベース部材と前記第
1の部材との間に設けられている特許請求の範囲第1)
項乃至第4)項のいずれかに記載のマニピュレータ。 6)第2の部材を回転させる第2の環状の駆動装置が第
2の軸線を中心に第1及び第2の部材間に設けられてい
る特許請求の範囲第1)項乃至第5)項のいずれかに記
載のマニピュレータ。 7)第3の部材を回転させる第3の環状の駆動装置が第
3の軸線を中心に第2及び第3の部材間に設けられてい
る特許請求の範囲第1)項乃至第6)項のいずれかに記
載のマニピュレータ。 8)第1、第2及び第3の軸線が一点を通過する特許請
求の範囲第1)項至第7)項のいずれかに記載のマニピ
ュレータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB08422663A GB2164017B (en) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Manipulator with laser beam mirrors |
GB8422663 | 1984-09-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6172215A true JPS6172215A (ja) | 1986-04-14 |
Family
ID=10566414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60197482A Pending JPS6172215A (ja) | 1984-09-07 | 1985-09-06 | マニピユレータ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4659192A (ja) |
EP (1) | EP0174208B1 (ja) |
JP (1) | JPS6172215A (ja) |
AT (1) | ATE35235T1 (ja) |
DE (1) | DE3563424D1 (ja) |
GB (1) | GB2164017B (ja) |
NO (1) | NO160980C (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4707585A (en) * | 1986-03-17 | 1987-11-17 | Cincinnati Milacron Inc. | Laser wrist with sealed beam pathway |
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