JPS624583A - ロボツト腕組立体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はドリル、ジヤツキ會ハンプなどのような動力
工具を正確に吊す機械腕すなわちブーム組立体に関する
。さらに詳しく述べれば、この発明は人間の腕の使用機
能をまねる機能を果たして、動力工具を作業現場でその
機能を最も良く果たすように正確に位置ぎめしかつ固定
する携帯台車または地上据置型のロボツ）−アーム組立
体に関する。

１９７８年１２月１９日発行の私の前の米国時８４第４
，１３０，１８８号において、ジヤツキΦハンマまたは
ドリルに下方に押す荷重を加えるように台車の開放り部
ボックス体の上に置くようにされた自立式携帯伸縮腕組
立体が開示されている。ブームは工具が地面を貫いたと
き工具と共に下方に振動するように動かされ、工具が仕
事を通じて振動されたときブームの長さを変えることに
よって工具および動力工具を進めるためにブームに加え
る必要のあった下方に押す荷重は、組立体を高価にする
とともに操作の点で問題を作る機構を要求した。

したがって、この技術の改良は、工具の操作中に移動し
なければならない工具懸吊部材を提供するブームのこれ
まで°に要求された下方に押される振動および伸縮の使
用を回避して、人間の腕の肩、ひじ、および手首の運動
をまねるとともに上腕および前腕の伸展をまねるブーム
組立体を提供し、工具を所望通り下方に押しながら懸吊
された動力工具を仕事に関しその所望操作位置に正確に
保持や固定することである。

この技術のもう１つの改良は、これまでに知られている
ブーム台懸吊装置を簡潔化して、操作者が厳密に観察し
て作業をすぐに変更できる携帯ステーションから全操作
を制御することである。

この発明により、ドリルまたはジヤツキ・ハンマのよう
な動力工具をその組み立てられた作業位置に正確にかつ
固定して吊す一方、この位置を操作者が厳密に操作を観
察して必要に応じ調節したり変更できるように携帯ユニ
ットから制御する、作来の台車または作業現場で在来の
台車または地上に取り付けるようにされた自立、携帯式
の、比較的軽量なロボット・アームすなわちブーム組立
体が提供される。携帯ｆｆｊＬ９１１ユニットはへその
緒を介したり電波を介して機能することができる。した
がって操作者は、ジヤツキ・ハンマまたは駆動工具のす
ぐ隣りに立って、駆動またはドリル操作を厳密に観察し
、駆動工具が進むにつれてモの位置を最良の作業状態に
速やかに変えることができる。

基台に対する直立台の姿勢は直線垂直位置に保たれるよ
うに自動制御することができ、またこの位置から手動制
御することができる。垂直台位置の維持は、組立体が置
かれる台車または台支持の高さをいろいろに変えること
を可能にする０台の傾斜はブームのピボット・アンカを
移動させ、その振動範囲および姿勢を増大させる。

ブーム組立体の吊された前腕は、トルク荷重に−えるよ
うに容易に固定されかつ下方に押す荷重を工具に与える
ように伸展される。

伸縮ブームは上腕の「ひじ」までの伸展に適合する一方
、前腕もひじを越えて伸展可能である。

前腕の端と−Ｌ具との間の「手首」接続は、工具と前腕
の相対位置ぎめの変化の制御に適合する。

この発明の１つの目的は１人間の腕の肩、ひじ、および
手首の運動をまねる運動を有するとともに伸展可能な上
腕および前腕をも有する動力工具用のロボット腕組立体
を提供することである。

本発明の１つの特徴は、操作者が厳密に観察して作業の
進行を制御できるように携帯ステーションから制御され
るブーム組立体の提供である。

本発明のもう１つの目的は、在来の台車に容易に取り付
けられ、横方向に横切って移動し得るピボット肩と、肩
の上の伸展性上腕と、上腕の端のひじと、ひじの上の伸
展性前腕と、動力工具を取り付ける前腕の端の手首とを
備えている動力工具用の自立、携帯、軽量のロボット腕
組立体を提供することである。

この発明のもう１つの目的は、動力工具用の自立、油圧
、携帯式の下方押し装置を提供することである。

この発明のもう１つの目的は、駆動工具を作業現場に取
り付けて、工具を作業位置に相対的に置き、作業の進行
につれて工具を進め、そして工具に加わる下方に押す荷
重を維持する、ロボット腕を提供することである。

この発明の上記以外の目的は、図面および下記の説明か
ら当業者にとって明らかになると思う。

第１図において、参照数字（１０）は全体として。

乗せ台車Ｔの開放上部ボックス体Ｂの側ｇＩＳの上部に
取り付けられる基台（１１）を持つロボット腕組立体を
表わす、基台（１１）は、その上を縦横に移動し得る運
架（１２）を支持する。直立台（１３）は運架（１２）
の全方向における自在運動のために取り付けられ、運架
から上方に出ている。ブームすなわち上腕（１４）は台
（１３）の上部に具備されている。伸縮腕（１５）はブ
ーム（１４）の中で伸縮される。この腕（１５）の前端
にはひじ部材（１８）が取り付けられ、そこから前腕組
立体（１７）が吊されている。＃腕（１７）の手首部材
（１８）はその上にジヤツキ・ハンマＨが取り付けられ
ている。

油圧モータ駆動のウィンチ（１８）がブーム（１４）の
Ｌ部に取り付けられ、プーリ（２ｏ）がその端にｗ！Ｉ
接する伸展腕（１５）の上部に取り付けられている。ウ
ィンチ（１３）からのケーブルＣはプーリ（２ｏ）の上
に引かれている。ケーブルＣの前端には、アイ部材Ｅま
たは上下する荷重に取り付けるためその上に固定される
他の接続部材がある。

第１図および第７図〜第９図に示される通り。

基台（１りは台車Ｂの側壁Ｓの上部に縦方向に伸びる一
対の角管（２１）を有し、かつ側壁Ｓの上部に乗って例
えばポル）　（２３）によりそれに解放自在にボルト止
めされるブラケット（２２）をその端に持つ開放矩形フ
レームである。上横の棒（２０と下横の棒（２５）は、
ブラケッ）　（２２）の間隔にまたが゛す、それに固定
され、それによって開放矩形フレームが完成されている
。垂直板（２８）は棒（２０および（２５）を垂直方向
に一定の間隔を置いて一緒に固定する。

第９図に示される通り、台車Ｂの側壁Ｓの上部に矩形基
台（１１）を取り付ける代わりに、この基台はおのおの
縦フレーム管（２１）の端に出る脚の上部のラグ（２８
ａ）と共に斜支柱（２８）によって接続される一対の脚
（２８）を有する端フレーム（２７）のＬに支持するこ
とができる。各端フレーム（２７）はかくてそれを地上
に支持する基台（１１）に容易に取り付けられ、また脚
の下端は取付板（２８ｂ）を持つことができるので１脚
は例えば台車の下床にポル）　Ｉｈめしたり、地上に固
定したりすることができる。

縦油圧ジヤツキ（３０）は１両端から出てその該盲端で
板（２８）に固定されるピストン棒（３２）を持つシリ
ンダ（３１）を備えているが、板（２８）は例えば第９
図に示される通り横端棒（２０と（２５）との間にわた
っている。シリンダ（３１）は基台の縦鋼管（２１）の
上を滑動し得るスリーブ（３３）から堅く吊されている
。

スリーブ（３３）の端には、スリーブ（３３）の間隔に
またがる角管（３Ｂ）を取り付けるブラケット（３５）
がある、プラットホーム板（３７）は、これらの管部材
（３６）に乗るレール（３８）を備えている。

横油圧ジヤツキ（３８）はプラットホーム（３７）から
吊されたそのシリンダ（４０）を有し、ピストン棒（４
１）はシリンダ（４０）の両端から出てその両端でスリ
ーブ（３３）に固定されている。

かくて基台（１１）はブラケツ）　（２２）によって台
車に固定される開放矩形フレームまたは受け端脚フレー
ム（２７）を持つ、基台（１１）は縦方向に移動し得る
トラック組立体を滑動自在に取り付けるが、この組立体
は順次、横方向に移動可能なプラットホーム（３７）を
滑動自在に取り付ける。縦方向にわたる油圧ジヤツキ（
３０）および横方向にわたる油圧ジヤツキ（３９）はプ
ラットホームを基台（１１）に関し縦横に移動する。

第７図に示される通り、プラットホーム（３７）はボッ
クス（４２）を吊し、このボックスの中には電池（４３
）、電動機（４０および油圧ポンプ（４５）が油圧液の
容器Ｒと共に取り付けられている。電池はモータを付勢
させ、モータはポンプを駆動し、錨圧液はジヤツキおよ
びモータまでポンプされる。エネルギ源として電池を用
いる代わりに１台車Ｔの電気系統からまたは任意な他の
例えば１２Ｖ電源から電流を供給することができる。こ
のボックス（４２）は台車Ｂに沿って縦横の両方向にプ
ラットホーム（３７）と共に移動される。

第７図に示される通り、プラットホーム（３７）は台（
１３）の下部管（４７）にピボット付けされる自在継手
（４Ｂ）を下に取り付けている補強フレーム会ビーム（
３７ａ）を持つ中央開口を備えている。自在継手（４６
）はあらゆる面におけるこの管（４７）の傾斜を可能に
する。

管（４７）の上方端には、管から出るスプロケット（４
３）の下に等間隔に置かれる４個のラグがある。

４個の油圧ジヤツキ（５０）は管（４７）を囲み、かつ
自在継手（５２）を介してラグ（４８）に接続されるピ
ストン棒（５１）を備えている。ジヤツキのシリンダ（
５３）は、自在継手（５４）を介してプラットホーム（
３７）に接続されている。これらのジヤツキ（５０）は
管（４７）をすべての面でプラットホーム（３７）に関
して傾斜・することができる。

管（４７）の上端にはその口に固定されるプラグ（５５
）があり、そこから一体構造の直立した中央管状ステム
（５６）が出ている。プ・ラグは回転式上部管または台
（１３）のスリーブ（５８）を取り付けるローラ中スラ
スト軸受（５７）を支持する。油圧モータ（５８）は°
ブラケット（ｌＯ）の上でそこから放射状に出てスプロ
ケット（８１）を駆動するスリーブ（５８）の上に堅く
取り付けられる。チェーン（６２）はスプロケット（８
１）とスプロケット（４９）とを接続するので、モータ
（５９）が駆動されると、それはスリーブ（５８）を取
り付ける下部管（４７）のまわりを回転するので、台（
１３）は回転する上部を持つようになる。

プラグ・ステム（５６）の上端はスラスト軸受け（６３
）を取り付け、キップ（Ｂ４）はこの軸受けの上に支持
されている。ステム（５Ｂ）の上端に固定されたスタッ
ド（８５）はそのまわりにナラ）　（ｆ１８）を受ける
ので、スリーブ（５Ｂ）はプラグ（５５）およびその直
立ステム（５６）に関して軸方の移動に逆らって保持さ
れるが、このステムのまわりを自由に回転する。

一対の耳すなわちラグ（８７）はスリーブ（５８）の対
向側に固定され、それの上にわたって、ブーム（１４）
の垂下耳（７０）にピン止めされる横ピボット（８８）
を取り付ける。かくてブームは台の上で垂直面内に自由
に振動し、また台（１３）のスリーブ（５８）と共に水
平面内で自由に回転する。

油圧ジヤツキ（７１）はその下端で台のス゛リーブ（５
日）に取り付けられたブラケット（７３）にピボット付
けされたそのシリンダ（７２）を有し、またシリンダ（
７２）から出てピボット・ピン（８θ）から前方にブー
ム（１４）から垂下するブラヶッ）　（７５）にピン１
Ｆめされかつそれと共に整列したピストン棒（７４）を
有している。このシャツＪ＋（７１）は、ブーム（１４
）をそのピボット（６８）のまわりで振動させる。

油圧ジヤツキ（７６）はブーム（１４）の下にあり、そ
の後端で抛ジヤツキ（７１）用のブラヶッ）　（７５）
の前！方にブーム（１０から垂下するブラヶッ）　（７
８）にピボット止めされるそのシリンダ（７７）を有す
る。このジヤツキ（７Ｇ）のシリンダ（７７）は事実上
細長くされて、伸縮腕（！５）から垂下するひじ（１６
）にそのピストン４４（７９）が（８０）でピン止めさ
れるその前端までブーム（１４）の下を平行にわたる、
かくてシリンダ（７６）はブーム（１４）の内外に腕（
１５）を伸縮させる。

第１２図に示される通り、ジヤツキ命シリンダ（７７）
の後端がピボット付けされるブラケツ）　（７８）は、
そこから横方向にわたりかつ伸縮支柱管（８２）の後端
を取り付けるピボット・ピン（８１）を持つ。

この管（８２）はその中で伸縮され、かつそこにわたる
複数個の穴（８５）の１つに選択固定されるピン（８０
によって伸展位置に固定される。伸展性棒部分（８３）
を有している。

第１図に示される通り、この伸展性線（８３）の前端は
（８Ｂ）で前腕（１７）の外部ケーシング（８７）にピ
ン旧めされている。第１１図に示される通り、このケー
シング（８７）は角管であり、横方向に出るピン（８６
）は棒（８５）のアイ端（８５ａ）を振動自在に受ける
。管ケーシング（８７）は油圧ジヤツキ（８８）を囲む
が、そのシリンダ（８９）はケーシング（８７）の隅に
滑り込むようにその対向側に溶接された角度ブラケット
・シュー（８０）を有し、それによってケーシングおよ
びシリンダの相対回転を防止する。シリンダ（８θ）は
ケーシング（８７）の上に出て、（９１）で示される通
りひじ（１６）にピン止めされる。シリンダ（８９）の
側部に沿ってケーシング（８７）の中に空間が備えられ
、それを通ってシリンダの下部に行く液体送りホース（
８９ａ）が自由に固定される。シリンダの上部に行く液
体ホース（８９ｂ）がこれらの空間に入る必要がないの
は、シリンダの上部がケーシング（８７）の上部より上
に保たれるからである。

第１４図およびｗｔｊｌＳ図に示される通り、ジヤツキ
（８Ｂ）のシリンダ（８９）の下端はそこから垂下する
そのピストン棒（８２）を有し、アイ端（８３）は角管
ケーシング（８７）をピストン棒と接続するピン（８４
）を受けるので、ケーシングはジヤツキによってひじ（
１６）に関して下方に押されたり動かされる。

手首マウン）　（１Ｂ）は管（８７）の下端に溶接され
、おのおの動力工具ＨまたはＤｔ−第１図に示される通
り前腕（１７）と垂直に揃えてまたは第４図に示される
通り前腕に直角に吊す３個のピン穴を持つ一対のＬ形う
グを含む、Ｌ形手首（１８）は、上部ピン穴（８６）と
下部ピン穴（８７）とを持つ垂直レグ、および穴（９７
）から横方向に置かれるピン穴（８８）を持つ水平レグ
を備えている。

ジヤツキ９ハンマＨまたはドリルＤのような動力工具は
、工具の上端にポル）ｉｔめするための基板（１００）
を持つ取付部材（８９）によって手首（１８）に取り付
けられる。この板（１００）は第１４図および第１５図
に示される通すステムすなわちラグ（１０１）を有し、
２つの重なった穴（１０２）および（１０３）がそこに
ある、取付ピン（１００および（１０５）はこれらの穴
を通りかつ手首（１８）の垂直脚にある穴（９６）およ
び（８７）を通って出る。かくて工具Ｈは腕（１７）の
下部に堅く固定され、その垂直整列位置から振動するこ
とはできない、しかし、ドリルＤのような工具を腕（１
７）に関して直角に取り付けることが望まれる場合は、
上部ピン（１０５）は除去され、工具マウント（１１９
）は穴（１０３）と穴（９８）とが重なるようにピン（
１００の上で振動される０次にピン（１０５）が挿入し
直され、ドリルＤのような工具は第４図に示される通り
腕（１７）に直角に堅く固定される。

第６図に示される通り１手首（１８）と同様にひじ（１
６）はブーム腕（１５）の端に溶接された一対の隔置さ
れた耳すなわちラグによって構成される。これらのラグ
は腕（１５）に直角な脚と横方向にわたる脚とを持つ、
第１の脚はピン穴（１０Ｇ）および（１０７）を有する
。横方向の脚はピン穴（１０８）を有する。

これらの穴はピン（８０）および（８１）を選択して受
ける。第１図に示される通り、前腕（１７）は下部穴（
１０７）からピン（８１）によって吊され、ピン（８１
）を取り除きかつ伸展性支柱管（８５）をそのピン（８
Ｂ）からはずすことによって、伸縮上腕（１５）から取
りはずすことができる０次に第６図に示される通り、補
助手首アタッチメント（ｌｌＯ）をひじ（１６）の上に
取り付けることができる。このアタッチメントは本体部
材（１１１）を有し、そのピン穴はひじ（１６）の穴（
１０１３，１０８）と重なるようにされ、それによりこ
れらの穴にこれらのピンを入れると本体はブーム腕（１
５）から前方に出るように固定される。４個の油圧ジヤ
ツキ（＋１２）は本体部材（ＩＩＩ）から出る耳（＋１
４）にピボット付けされるそのシリンダ（１１３）を有
し、またジヤツキのピストン棒（１１５）はシリンダの
他端から出て、自在継手（１１７）により本体部材（１
１１）に接続される板（１１Ｂ）にピンでピボット付け
される。油圧ジャ、ツキ（１１２）は本体部材（１１１
）のまわりに円周方向に等間隔に置かれているので、板
（１１Ｂ）はすべての面で傾斜することができる。

板（１１８）は鎖のこぎりのモータ・ケーシング端（１
１９）を受ける前方に突起するボケツ）（１１Ｂ）を備
えている。

かくてブーム腕（１５）は鎖のこぎり（１２０）を所望
の作業現場に提供するように置かれ、油圧ジヤツキ（１
１２）はのこぎりを作業方向に向けるように操作し得る
。

第５図に示される通り、パケット・プラットホーム（１
２１）も例えば下部ピン穴（１０７）を通して挿入され
るピンによってひじ（１６）に取り付けられ、またバケ
ツ）　（１２１）はパケット（２２２）でピン止めされ
るその伸長端（８３）を持つ伸展性支柱（８２）によっ
てブーム腕（１５）に関して振動しないように保持され
る。かくて、この発明のロボット腕は作業員を所望の作
業現場に運ぶのにも役立つ。

第１図に示された通り、ジヤツキ・ハンマＨは前腕（１
７）から軸方向に出るように前腕の手首（１Ｂ）から固
定懸吊されている。前腕は順次、上プーム腕（！５）に
よって取り付けられるひじ（１Ｂ）から固定懸吊されて
いる。伸縮支柱組立体（８２）は前腕（１７）がブーム
腕（１５）に直角となるよう調節される。

第１図の台車Ｔは路床Ｈの上に水平位置にあるように示
されており、台（１３）は垂直位置に、ブーム（１４）
は台車の水平方向に横に伸びている。ジヤツキやハンマ
Ｈはそのとき油圧ジヤツキ（８８）によって路床Ｒに逆
らって働くように下方に押される。かくてジヤツキ争ハ
ンマＨから吊される工具線Ｔ、Ｒ，は作業面に押される
。ジヤツキ９ハンマＨは、工具に往復するハンマの力を
伝えるためにその上端にモータＭを備えている。言うま
でもないと思うが、ひじ（ＩＢ）はブーム（１４）の操
作により正確に位置ぎめされ、ブーム腕（１５）の伸縮
はジヤツキ拳ハンマＨをその作業現場に保持し、次にブ
ームの振動により作業の進行につれて進める。

極めて有効な下方に押す荷重が作られる。

第２図において、台車Ｔは路床Ｒの上で上方に傾斜した
位置に示されており、ロボット・アーム組立体は路床に
穴をあけるようにドリルまたはオーガＤを取り付けて下
方に押すため台車の後端から出るように振動される０台
（１３）は油圧ジヤツキ（５０）の操作により台車に関
してＭＭされるので、それは台車が第１図に示される通
り水平な地面上にあるときと同じ垂直面内にある０台（
１３）のこの垂直姿勢の維持は、ブーム腕（１４）を取
り付けるピボット中ピンを水平面内に保つので、ブーム
の上げ下げは垂直面内で行われる。ひじ（１Ｂ）はかく
てドリルすべき地点のすぐ上に正確に置かれ。

前腕（１７）にある下方に押すシリンダ（８８）はドリ
ル操作の進行につれてドリルＤを地中に押し込む。

ドリル操作によって作られるトルクは、第１１図に示さ
れる通り負腕（１７）の隅に乗るシュー（９０）によっ
て固定され、かくてジヤツキ（８８）が回転するのが防
止され、また支柱管（８２）によって前腕（１７）がね
じれないようにされる。

第３図はロボット・アーム組立体（１０）のもう１つの
使用を示し、この場合台車Ｔは側溝５．Ｄ。

および高イ側圧Ｓ、Ｉ−１，の横にある路床Ｒの上に東
っている。この図において、ブーム（１４）は台車Ｔの
側から横に出ており、いくつかの傾斜位置に示されてい
る。実線で示される通り、ジヤツキ幸ハンマＨは下方に
押す前腕（１７）の手首（１８）から吊されて、側ｎｓ
、Ｄ、に下げられ、路床Ｒより低い勾配に工具ＴＲを駆
動することができる０次に前腕（１７）は上述の通りひ
じ（１８）から取り除くことができ、ジヤツキ・ハンマ
Ｈはひじ（１６）の上に堅く取り付けられて、ブーム（
１４）から前方に出て、工具ＴＲを台（１３）の上部よ
り低い高さで側圧Ｓ、Ｈ。

に提供することができる。ひじ（１６）の上のハンマＨ
の固定取付けに合わせるように、ジヤツキ（７Ｂ）のピ
ストン棒（７８）は下部ひじ穴（１Ｇ？）に接続され←
るので、ピン（８０）および（９１）をピン穴（１０Ｂ
）ならびに（１０８）に固定することができる０次に、
ブームは工具を路床Ｒよりかなり高い圧側Ｓ、Ｈ。

に駆動するためジヤツキ・ハンマＨを台（１３）より高
い位置まで運ぶように持ち上げられる。

ひじ（１６）に直結されるジヤツキ拳ハンマＨの下方に
押す荷重は、ブーム腕（１５）を伸ばすシリング（７Ｂ
）’によって加えられる。

第４図は第１図および第３図と同様に、台車Ｔの横方向
に出るブーム腕（１４）を示すとともに路床Ｒより低い
所で操作するための動力ドリルＤを固定して下方に押す
いくつかの位置を示す、ブーム（１４）の実線位置では
、前腕（１７）はひじ（１Ｂ）から振動自在に吊されて
垂下する。それは支柱管（８２）によって振動しないよ
うに保持される。前腕（１７）の固定して、路床の下に
穴をあける。ドリルＤを進めるために、油圧ジヤツキ（
３１１１）　（第８図）はドリル操作の方向に台運架（
３７）を進めるように作動される。進行中、ドリルＤは
その選択された姿勢に正確に保持・固定される。

第４図の破線に示される通り、ドリルＤは前腕（１７）
から前方で手首（１８）にも固定され、ブーム（１０は
ドリルＤを側溝Ｓ、Ｄ、の所望の地点に提供するように
傾斜される。

第１図、第３図および第４図に示される通り、台車Ｂは
伸展性の管（１２４）の端にピボット付けされるシュー
または足（１２３）によって、特に上下操作の間に伸長
する側に傾斜しながら再び支持され、その上端のボール
・カップ（１２５）は台フレーム（１１）の上にボール
（１２１３）を抱く、ボールはプラットホーム・フレー
ムの中央部に固定される。管（１２４）は管（８２）と
同様に、１行の穴（１２７）を有し、管の長さを制御す
るピン（１２８）を選択して受ける。

第１６図に示される通り、チューブおよびホースの油圧
回路（１３０）は、電動機駆動の油圧ポンプ（４５）を
、プラットホーム（３７）から吊されるボックス（４２
）に収納されるソレノイド作動の３位置弁（１３２〜１
４２）のバンク（１３１）を経てロボット・アーム組立
体のすべてのジヤツキおよび油圧モータに接続する。各
ホ略ヤツキに出入する液体を調節し、電動ソレノイドの
制御の下でそこにある液体を固定する。各弁（１３１〜
１４２）はその弁スプールを駆動するためその対向端に
ソレノイドを有するように図示されている。

図示の通り１台（１３）の傾斜を制御する４個のジヤツ
キ（５０）は２対の対向ジヤツキで作動し、１対は弁（
１３２）から制御され、他の対は弁（１３３）から制御
される。液体が対のジヤツキの片方のピストン棒を伸ば
すように弁（１３２）から向けられると。

対向ジヤツキはそのピストン棒が引っ込むように反対方
向に液体を受けてドレンする。同じ制御は弁（１３３）
によって他の対のジヤツキ（５ｏ）についても行われる
。すべての面における台の傾斜はこうして適合される。

弁（１３４）はジヤツキ（３０）の対に出入する液体の
濠れを制御して、プラットホーム（１３７）を上述の通
り基台（１１）の縦方向に駆動する。弁（１３５）はジ
ヤツキ（３８）に出入する液体の流れを制御して、プラ
ットホーム（３７）の横運動を制御する。弁（１３Ｂ）
は油圧モータ（５８）を回転させる台を通る液体の流れ
を制御する。弁（１３７）はブーム傾斜ジヤツキ（７１
）に出入する液体の流れを制御する。弁（１３８）は伸
縮アーム・ジヤツキ（７Ｂ）に出入する液体の流れを制
御する。弁（１３９）は下方に押すジヤツキ（８日）に
出入する液体の流れを制御する。弁（１４０）はウィン
チ・モータ（１８）を通る流れを制御する。

弁（１４１）は１対の対向手首ジヤツキ（１１２）に出
入する液体の流れを制御する一方、弁（１４２）は対向
対の手首ジヤツキ（＋１２）に出入する液体の流れを制
御する。

弁（１３９）からジヤツキ（８８）の上部に至るライン
は、操作状態に合うようにジヤツキにかかる下方に押す
荷重を制御する調節可能な圧力調整装置（＋３９ａ）を
持つ、この装置は液体をポンプ（４５）のタンクに戻す
ので、ジヤツキ・ハンマエＡＨ１たはドリルＤにかかる
荷重は工具の最良操作用に選択することができる。制御
された液体圧力は計器Ｇによって示される。同様な装置
（１３８ａ）が弁（１３８）からジヤツキ（７８）に至
るライン内に具備されて、動力工具がひじ（１６）の上
に直接置かれるときに下方に押す荷重を調整することが
できる。

第１７図は第１６図の油圧弁（１３２〜１４２）のソレ
ノイドの制御を示す電気図であり、手持式制御箱がへそ
の緒を介して作動し、ポンプ駆動モータ（４４）を始動
させかつ油圧モータおよびジヤツキにその機能を果たさ
せる方法が示されている。

第１７図に示される通り、中央操作式ロッカ・スイッチ
（１５１）の手持式制御箱（１５Ｇ）は電線のへその緒
（１５２）を介して、ブーム組立体（第７図）のプラッ
トホーム（４７）から吊される箱（４２）の中に具合よ
く取り付けられる差込リセプタクル（１５３）に接続さ
れる。水銀傾斜スイッチの一対のブロック（１５０およ
び（１５５）は第１図および第７図に示される通り直角
関係に台（１３）の管（４７）の上の低い高さに置かれ
ている。第７図に示される通りブロック（１５４）は４
個の水銀傾斜スイッチ（１５６〜１５８）を取り付けて
いる。ブロック（１５４）に直角なブロック（１５５）
は４個の水銀傾斜スイッチ（１８０〜ＩＢ３）を取り付
けている。これらの傾斜スイッーチは、台車Ｔの傾斜姿
勢にかかわらず台（１３）を垂直位置に自動的に保つこ
とができる回路内に取り付けられれる。かくて、スイッ
チのブロック（１５４）は一対のジヤツキ（５０）に出
入する油圧流をｅＪ＃する弁のソレノイドを付勢させる
一方、ブロック（１５５）は他の対のジヤツキ（５０）
に出入する油圧液を供給する弁のソレノイドを制御する
水銀スイッチを含む。

台（１３）の自動傾斜は、操作者に台車に関する台（１
３）の任意な傾斜位置を選択させる手動制御によってく
つがえされる。第１７図に示される通り。

自動制御装置は一対の接点（１６５）および（１８Ｂ）
を作動するリレー（ｔｅｔ）を含んでいる０手動制御装
置は１つの接点（ｔｅａ）を作動するリレー（ｌｆ１７
）を含んでいる。

電池（４３）からの電力ライン（１８９）は各リレー接
点（１８５）および（１１３Ｇ）に電力を供給する０分
岐型カライン（１７０）はバンク（１５０）にあるすべ
てのスイッチ（１５１）に電力を供給する。（１５１ａ
）で示されるこれらのスイッチの１個は、ライン（１７
１）によってリレー（１８４）に接続されている。この
スイッチ（＋５１ａ）がライン（１７１）を作動させる
ように手動で押し下げられると、リレー（ｔｅａ）が付
勢されて接点（１８５）および（ｔｓｅ）が閉じられ、
それによりライン（１７２）および（１７３）を介して
水銀スイッチ（１５Ｂ）ならびに（１５７）に電力が供
給される０次に、台（１３）が水銀スイッチ（１５Ｂ）
および（１５７）を閉じる傾斜位置になると、電力はラ
イン（＋７４）を介して弁（１３２）のソレノイドの１
つに進み、その弁を作動させて一対のシリンダ（５０）
にあるピストンの適当な側に油圧液を供給し１台（１３
）の水平化を達成させる０台（１３）の姿勢が水銀スイ
ッチ（１５８）および（１５９）を閉じさせるようにな
っている場合は、回路は弁（１３２）の対向ソレノイド
を付勢させ、同じ対のシリンダ（５０）にあるピストン
の対向側に流れる油圧液を制御する。

水銀スイッチ（１６０〜１６３）の第２ブロツク（１５
５）は、他の対（５０）のシリンダに油圧液を同様に流
す弁（１３３）を制御する同様な回路の中に含まれてい
る。かくて、台（１３）が１つの面における振動だけを
要求するように傾斜されると、スイッチの１つのバンク
（１５０が弁（１３２）を介して作動するが。

台（１３）がその垂直姿勢を達成するために２つの面で
の傾斜を要求するように傾斜されると、両バンク（１５
４）および（１５５）のスイッチが作動して弁（１３２
）と（１３３）を制御する。

リレー接点（ｔＢｅ）の閉止はバンク（１５０および（
１５５）の下部水銀スイッチ（１５７，１５９、１８１
）ならびに（１１１１３）に電力を供給し、これらのス
イッチはライン（１７５）を介してリレー（１７Ｂ）に
電力を供給し、電力ライン（１８９）にある接点（１７
？）を作動させる。この接点（１７７）が閉じられると
、電力はポンプ（４５）を駆動するモータ（，４４）に
供給され、それによって弁バンク（１３１）に油圧液が
供給される。

スイッチ（１５１ａ）が第１７図に示される方向と反対
の方向に傾斜されて、ライン（１７８）に対する接点が
閉じられ、スイッチ（１５１ｃ）および（１５１ｂ）に
電力が供給されると、リレー（１Ｂ？）は接点（１８８
）を閉じるように付勢され、それによってリレー（１７
Ｂ）に電力が供給される０次にスイッチ（１５１ｂ）が
作動されると、電力はライン（１７９）を介してリレー
（１Ｂ？）に供給されて、接点（１１３Ｂ）が閉じられ
、電力は接点（１７？）を介してモータ（４４）に供給
される。またもう１つの回路は、弁（１３２）の１つの
ソレノイドに至るライン（１００）を介して閉じられる
。

その配列は、一方向におけるスイッチ（１５１ａ）の閉
１ヒがリレーを付勢させて自動傾斜スイッチに電力を供
給し、台（１３）の垂直姿勢を維持するようにシリンダ
（５０）に流れる流体を制御し、またスイッチが反対方
向に振られるとき手動回路が付勢されるようになってい
る０図示の通り、隣接スイッチ（１５１ｂ）および（１
５２ｃ）はライフ（１７８）にも接続されるので、その
ロッカ・アームが手動で作動されるとき台（１３）の姿
勢は手動で制御することができる。スイッチ（１５１ｂ
）が反対方向に押し下げられると弁（１３２）の対向ソ
レノイドを付勢させる同様な回路を閉じる。かくて、弁
（１３２）は手動モードで一対のジヤツキ（５０）に液
体を出入させるように作動される。ジヤツキ（５０）の
他の対は、弁（１３３）のソレノイドを付勢させる回路
を介してスイッチ（＋５１ｃ）によって同様に制御され
る。スイッチ（１５１ａ−ｃ）は、弁（＋３２）および
（１３３）を介して台（１３）の姿勢を自動または手動
制御する。

残りの弁（１３４〜１４２）は残りのジヤツキおよび油
圧モータに流れる油圧液を選択制御する弁を開閉するよ
うにそのツレ／イドを付勢させる回路を介して残りのス
イッチ（１５１）により独自に制御される。

上記の説明から当業者にとっては明らかであると思うが
、この発明は１人の操作者が手持式スイッチ箱のような
単一ステーションからすべての操作を観察・制御し得る
ステーションから工具を位置ぎめし、持ち上げ、保持し
、かつ下方に押す動力工具の全範囲に適合する多くの操
作モードを有するロボット・アームを提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は後ろから見た乗せ台車の箱体に取り付けられた
本発明のロポツ）−アーム組立体の正面図である。 第２図は丘の上の傾斜位置にある台車を示す第１図の組
立体の側面図である。 第３図はロボット・アームが路床の横のいろいろな位置
にジヤツキ幸ハンマを吊して下方に押す方法を示す第１
図に似た図である。 第４図はロボット・アーム組立体が動力ドリルを吊して
下方に押す方法を示す第３図に似た図である。 第５図はロポ〜ット・アームが高い作業現場に作業員を
支持するプラットホーム・バスケットを運ぶ方法を示す
第３図および第４図に似た部分図である。 第６図はロボット・アームが鎖のこぎりを支持・管理す
る方法を示す部分正面図である。 第７図は詳細を示すように拡大されかつある部分が垂直
断面で示される第１図に似た部分図である。 第８図は第１図の！！■−■に沿った部分平面図である
。 第９図はロボット・アーム組立体の基台用取付フレーム
の部分斜視図である。 第１０図は第７図の＠Ｘ−Ｘに沿った部分正面の断面図
である。 第１１図は第１図の線ＸＩ−ＸＩに沿った横断面図であ
る。 第１２図は第１図の＠Ｘｆｉ−■に沿った断面図である
。 第１３図は第１図の線■−店に沿った端面図である。 第１４図は第１図の線ｍ−店に沿った垂直断面図である
。 第１５図は第４図の線ＸＶ−ＸＶに沿った端面図である
。 第１６図はロボット・アームのジヤツキおよびモータの
油圧系統の略図である。 第・１７図はロボット・アームの電気系統の略図である
。 ｌＯ・・・・・・ロボット腕組立体、　　１１・・・・
・・ノ＾台。 １３・・・・・・直立回転台、１４・・・・・・ブーム
腕、１５・・・・・・伸縮腕、　　　　１７・・・・・
・前腕、１８・・・・・・手首、　　Ｄ、Ｈ，・・・・
・・動力工具、Ｍ・・・・・・取付台

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. （１）動力工具を保持し、正確に位置ぎめし、下方に押
   すように、携帯ステーションから制御されるブーム組立
   体であつて、地上または台車の上に取り付けるようにさ
   れた基台と、前記基台に支持される直立回転台と、前記
   台にピボット付けされて垂直面内で振動するとともに前
   記台と共に回転して水平面内で振動するブーム腕と、前
   記ブーム腕の中で伸縮される伸縮腕と、前記伸縮腕から
   吊された伸展性前腕と、前記前腕にある動力工具取付台
   と、前記台を回転させ、前記台の上の前記ブーム腕を傾
   斜させ、前記伸縮腕を伸縮させ、動力工具取付台を下方
   に押すように前記前腕を伸展させる液体圧力作動装置と
   、前記液体圧力作動装置に出入する油圧液の流れを選択
   制御する手動ユニットとを含む、ことを特徴とする前記
   ブーム組立体。
2. （２）使用機能を果たすように動力工具を正確に位置ぎ
   めし、保持し、下方に押す携帯ブーム組立体であつて、
   地上または台車の上に取り付けるようにされた基台と、
   前記基台の上を縦横に移動可能な運架と、前記運架の上
   に傾斜自在に取り付けられる直立回転台と、前記台にピ
   ボット付けされて垂直面内で振動するとともに台と共に
   回転して水平面内で駆動するブーム腕と、前記ブーム腕
   の中で伸縮される伸縮腕と、前記伸縮腕から吊された伸
   展性前腕と、前記前腕にある工具取付台と、前記運架を
   駆動し、前記台を回転させ、前記台の上の前記ブーム腕
   を振動させ、前記伸縮腕を伸縮させ、工具取付台を下方
   に押すように前記前腕を伸展させる液体圧力装置と、前
   記液体圧力装置を作動させる単一制御ステーションとを
   含む、ことを特徴とする前記携帯ブーム組立体。
3. （３）動力工具を正確に位置ぎめし、保持し、下方に押
   す、作業現場へ運ぶのに特に便利なロボット腕組立体で
   あつて、基台と、前記基台の上の直立台と、前記台にピ
   ボット付けされる伸縮ブーム組立体と、前記台を回転さ
   せて前記ブーム組立体を振動させる装置と、前記ブーム
   組立体の端にあるひじと、前記ひじから吊された伸展性
   前腕と、前記前腕にある手首と、前記手首から吊された
   動力工具取付台と、前腕をひじに堅く保持する装置と、
   前記台に前記ブームをピボット付けする第１液体圧力ジ
   ャッキと、ブームを伸縮させる第２液体圧力ジャッキと
   、前腕を伸展させる第３液体圧力ジャッキと、吊された
   前腕をブーム腕に接続する支柱とを含む、ことを特徴と
   する前記ロボット腕組立体。
4. （４）伸縮性ブームと、前記ブームの一端の支持と、前
   記支持と前記ブームとの間の回転および振動肩接続と、
   前記ブームの伸展性端にあるひじと、前記ひじに取りは
   ずし自在に取り付けられる伸展性前腕と、前記前腕にあ
   る手首と、前記手首および前記ひじに選択取付けされる
   動力工具取付台と、前記肩を回転させ、前記ブームを傾
   斜させ、前記ブームを伸縮させ、前記前腕を伸展させる
   装置とを含む、ことを特徴とするロボット腕組立体。
5. （５）基台フレームと、前記基台フレームに乗る運架と
   、前記運架に取り付けられてすべての面において傾斜し
   かつ自らの軸のまわりを回転する直立台と、前記台にピ
   ボット取り付けされる伸縮ブームと、前記基台フレーム
   上の前記運架を駆動し、前記運架の上の前記台を傾斜さ
   せ、前記台を回転させ、前記台の上の前記ブームを傾斜
   させ、伸縮ブーム腕を伸縮させる油圧作動装置と、前記
   油圧装置のすべてに出入する油 圧液の流れを制御するソレノイド作動弁と、前記弁を選
   択作動させる電気回路と、前記回路を制御する単一携帯
   スイッチ・ユニットとを備える、ことを特徴とする油圧
   作動式ロボット腕組立体。
6. （６）台車または地上に取り付ける携帯式、自立、油圧
   作動のブーム組立体であつて、基台と、前記基台に取り
   付けられてすべての面で傾斜しかつ回転する直立台と、
   前記台にピボット付けされて垂直面で振動するブームと
   、前記基台に取り付けられて台の傾斜を制御する油圧ジ
   ャッキと、前記台に取り付けられる傾斜スイッチと、前
   記傾斜スイッチにより制御されて基台の姿勢にかかわら
   ず台を垂直立位置に保つ油圧弁とを含む、ことを特徴と
   する前記ブーム組立体。
7. （７）台車または地上に取り付ける携帯式、自立、油圧
   作動のブーム組立体であつて、基台フレームと、前記フ
   レーム上を縦横に移動可能な運架と、電池と、前記電池
   によつて付勢される電動機と、前記電動機によつて駆動
   される油圧ポンプと、前記運架から吊されたソレノイド
   作動の油圧弁の組と、前記弁の組から出るへその緒と、
   前記へその緒にある携帯スイッチ箱と、前記台にピボッ
   ト付けされる伸展性ブームと、前記ブームから吊される
   前腕と、前記運架を駆動する前記弁の組から油圧液を受
   け、前記台を傾斜させ、前記台を回転させ、前記ブーム
   を傾斜させ、伸縮ブーム腕を伸縮させ、前腕を伸展させ
   る油圧装置とを含み、それによつてブーム組立体の全操
   作がスイッチ箱から制御される、ことを特徴とする前記
   ブーム組立体。
8. （８）前記前腕を伸展させる装置の液体圧力を他の液体
   圧力作動装置の液体圧力に関して選択制御する調節式安
   全弁の追加改良を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載によるブーム組立体。
9. （９）動力工具を前腕に接続する手首と、前記手首を固
   定位置に固着させる装置とを含む、ことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載によるブーム組立体。
10. （１０）伸縮腕に取り付けられる手首と、前腕の手首の
    相対位置を制御する油圧作動装置とを含む、ことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載によるブーム組立体。
11. （１１）前記ブーム腕に取り付けられたウインチと、前
    記伸展性の腕に取り付けられて前記ウインチに出入する
    ケーブルを導くケーブル受けプーリとを含む、ことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載によるブーム組立体
    。
12. （１２）前記直立回転台の傾斜を制御する油圧ジャッキ
    を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載に
    よる携帯ブーム組立体。
13. （１３）台の上の傾斜スイッチと、油圧ジャッキに出入
    する液体の流れを制御するソレノイド作動の油圧弁と、
    傾斜スイッチと弁のソレノイドとを接続する回路とを含
    み、それによつて台が運架の姿勢にかかわらず垂直位置
    に保持される、ことを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載による携帯ブーム組立体。
14. （１４）液体圧力ポンプと、前記運架から吊されて前記
    液体圧力装置に出入する液体を供給する液体容器とを含
    む、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載による
    携帯ブーム組立体。
15. （１５）基台を地面から支持する前記基台用の取りはず
    し可能な端脚を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項記載によるブーム組立体。
16. （１６）ブーム腕に取り付けられて伸縮腕の異なる取付
    台に選択ピン止めされるピストン棒を持つ油圧ジャッキ
    を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載に
    よるブーム組立体。
17. （１７）伸展性の前腕は円筒形油圧ジャッキを滑動自在
    に支持する角管と、角管およびジャッキの相対回転を防
    止するために管の非対向隅に乗るジャッキ・シリンダの
    シューとを含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第２
    項記載による携帯ブーム組立体。
18. （１８）ひじは第２液体圧力ジャッキ用の第１および第
    ２ピン取付台を有する、ことを特徴とする特許請求の範
    囲第３項記載によるロボット腕組立体。
19. （１９）支柱は前腕の懸吊角度を変えるように伸展し得
    る、ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載による
    ロボット腕組立体。
20. （２０）前記台を回転させる装置は台の上に取り付けら
    れた油圧モータである、ことを特徴とする特許請求の範
    囲第３項記載によるロボット腕組立体。
21. （２１）基台はフレームに取り付けられた運架であり、
    また油圧ジャッキは前記運架をフレーム上で縦横に移動
    させる、ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載に
    よるロボット腕組立体。
22. （２２）ひじは前腕または動力工具を受ける交互ピン取
    付台を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第４項
    記載によるロボット腕組立体。
23. （２３）前腕にある手首は前腕に関する動力工具の位置
    を制御する交互ピン取付台を有する、ことを特徴とする
    特許請求の範囲第４項記載によるロボット腕組立体。
24. （２４）肩を回転させ、ブームを傾斜させ、ブームを伸
    縮させ、前腕を伸展させる装置は単一制御ステーション
    から操作される液体圧力装置である、ことを特徴とする
    特許請求の範囲第４項記載によるロボット腕組立体。
25. （２５）伸縮ブームから取りはずし自在に吊される伸展
    性前腕を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項
    記載によるロボット腕組立体。
26. （２６）伸縮ブームにあるひじと、前記ひじにあつて伸
    展性前腕および動力工具を選択取付けする装置とを含む
    、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載によるロ
    ボット腕組立体。
27. （２７）傾斜スイッチを制して前記台を傾斜させる交互
    制御装置を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第６
    項記載によるブーム組立体。
28. （２８）前記ポンプ用の液体容器を含む、ことを特徴と
    する特許請求の範囲第７項記載によるブーム組立体。
29. （２９）伸縮腕を伸展させる装置の液体圧力を選択制御
    する調節式弁の追加改良を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載によるブーム組立体。
30. （３０）ひじおよび手首は前腕ならびに動力工具取付け
    用の交互取付台を有する、ことを特徴とする特許請求の
    範囲第１３項記載によるロボット腕組立体。