JPS63501779A - ア−ム装置 - 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】 ア　−　ム　装　開 本発明は第２基部に相応して第１基部を移動及び位置決めするようにしたもので 、制御方法にて伸縮可能な少なくとも３本のアームを包含し、該アームが該第２ 基部の取付部にて自由に枢動し、該第１基部の取付部の１つが固定されて、該ア ームの１つがねじれないように固定されていることを特徴とするアーム装置に関 する。かかる装置はノルウェーの許容印刷物第１４８２１６号にて既知である。

かかるアームの使用例としては工業ロボフト、トンネル及び鉱坑用穿孔リグ、空 中線調整装置が記載されている。

既知の技術の更に別の実例として次のものが記載されている。

米国特許第３２１５３９１号は例えば空中線の位１１１Ｆ調節用として使用可能 なアーム装置が記載され、かかる装置は基部の１つを構成し、アームの他端は固 定又は車両に固着可能な例えばプレート又はそれに類するものに固着される。ア ームは各基部にしっかり取付けられ、中央部に自在継手を有する伸縮アームによ って構成される。これにより、基部の１つは、第２基部に相応して自在継手のう ちの２個を中心に枢動可能であり、その枢動運動は自在継手が枢動軸線に沿って 配置されないそのアームの伸縮によって制御される。さらにアームを伸縮するこ とによってその基部を相互に平行に移動することができる。こうして基部を相互 に移動する可能性は非常に制限される。

米国特許第３３７４９７７号は空気調節に適用される同様のアーム装置を示して いる。この装置は２つの基部にその端部を緊締される４個のアームを含む。この ４つのアームは伸縮可能で各端に自在継手を有するが、同じく大きな方形の隅に 取付部を存する。

そして一定の長さを有し、各端に自在継手を有する５番目のアームが基部の方形 の中心に緊締されている。

基部は相互の方向に自由に調節できるが、相互の調節は制限され、５番目のアー ムは基部の中間部の間で一定の距離を維持する。

少なくとも２個のアームはその長さを変えることができるが同時に作動しなけれ ばならない。さらにこのアーム装置は静止状態で不確定であり、アームの長さが 等しいときに曲げに対して強くない。

米国特許第３２８８４２１号もまた１つの基部が他方に対して移動するようにさ れたアーム装置を開示し、両者は相互に角度調節と平行移動が可能である。該装 置は、６本のアームを包含し、２本づつのアームの末端部が同一枢動点にて軸支 され、これによってアームは基部相互間にてジグザグ型に位置する。該装置は、 両方の基部が比較的広い面積を有し、アームの数が比較的多いことを想定してい る。基部の相互運動は非常に限定されている。

該ノルウェー許容印刷物第１４８２１６号にはアーム装置の自由端にある工具が 記載されている。当然のことながら、印刷物に図示されているものとは異なる構 造のものでもよい該工具は、第１基部にしっかり取付けられているので、該基部 の運動によって決定される運動のみを実施可能である。用途によっては工具の運 動の範囲は更に限定される。該基部、従って該工具は１本のアームの末端部とし っかり連結しているので別の基部、すなわち別の基部上の該アームの枢動取付部 を中心とする枢動運動、すなわち別の基部の方向への又は該基部からの運動と組 合わせることの出来る運動のみを実施可能である。言い換えれば、工具は第１基 部の全ての運動に常時追従している。

本発明の目的は、１本又は２木の枢動軸線を中心とする少なくとも傾斜運動にお いて工具が第１基部に対応しても移動可能であるようにすることである。本発明 によれば、これは特許請求の範囲に記載されているようなアーム装置によって実 施可能である。

本発明は、第３基部、従って工具も運動に対して４又は５段階の自由を有するも のである。第３基部をアーム装置に対して回転可能にすることによって第６段階 目の自由が得られる。従って、アーム装置の寸法によって決定される限界内でア ーム及び補助アームの運動の可能性の範囲内であれば工具はいかなる空間位置へ の移動可能であり、該空間において該工具にいかなるようにも方向決定可能であ る。かくて、論理的に位置決め工具に無制限の可能性を与えるアーム装置が得ら れる。

基部を相互に出来るだけ正確に位置決めすることが必要な場合に該アーム装置を 適用させるためには、卓越荷重によるアームの可能な弾性伸縮が測定に含まれる ような方法で該アーム装置にアームの実際の長さを測定するための装置を備えさ せることができる。測定値を所望の値と比較してアームの長さを訂正することが できる。

アームは例えば液圧シリンダでもよ（、既知の型のロボフトのようにプログラム 化した制御法を使用可能である。アームの長さの測定値を制御システムに供給可 能であり、測定値に基づいて連続的に訂正可能である。

アーム装置を３本の主要アームのみで構成してもよく、この場合そのうちの１本 は曲げモーメントを移すものでなければならない。該アーム又は他のアームのう ちの１本はトルクを移すものでなければならない。

従って１本のアームは第１基部としっかり連結し、アームの長さを変えるために 相互に変位可能なアームの２つの部分を相互回転しないようにすることもできる 。アームが第２基部に対して回転させることなくあらゆる平面において枢動可能 なようにアームは第２基部に固着される。代案として、トルクを別のアームを介 して移すようにして該アームは曲げモーメントのみを移すようにしてもよい。

例えばソレノイドの原理に従って、或いはスリーブに対してねじ切りしたねじ切 り棒によって電動アームの如きシリンダ及びピストン棒以外のものをアームに設 けてもよい。

アームの短縮及び伸長が２つの極限内にて制御可能であることは絶対的な必要条 件ではない０本発明によるアーム装置は、１本以上のアームが各々の全行程のみ を実施可能であるように、すなわち運動がいかなる中間位置においても停止可能 なようにも使用可能である。従って本発明のアーム装置は例えば固定点相互間に 品物を移動させるために使用可能で、これにより最長及び最短のアームによって 酸点の相互位置が決定される。

後文にて添附の図面を参照して本発明の実施例を詳述する。該実施例においては 、伸縮可能な該アームをピストン棒を備えるシリンダとして図示しているが、前 述の如く該アームを全く別なように構成することも出来る。

添附の図面は２個の基部相互間の４本のアームを有する実施例を示す、該アーム のうちの３本は伸縮可能であるが、基部の１つとしっかり連結する第４アームは 他の３本のアームによって決定される長さを常に有し、従って長さを強制的に変 化させる装置を備えない、更に第４アームはねじれないように固定されている。

図示のアーム装置は主としてピラミッドの隅縁に３本のアーム１．２．３を備え る。該３本のアームは玉継手又は自在継手５を介して各基部４，６に一端が固定 され、各アームは伸縮可能である。更に、該アーム装置は第４アーム７を包含す る。アーム７は自在継手５を介して基部４に固着され、アーム７の他端は基部６ としっかり連結する。更にアーム７はトルクを伝達可能である。

このことは、アームの棒部はキー止めされているので、キー止め部はシリンダ部 の相応するリセスに案内されることかられかる。

アーム７のみの長さは他のアーム１，２及び３の長さの変化に適応する故に、ア ーム７は長さを強制的に変化させるためのいかなるシステムとも連結していない 。

更に、該アーム装置にはアーム１，２及び３の実際の長さを示す図示しない装置 を設けてもよい。

アーム７は曲げモーメントとトルクとの両方を伝達する。アーム１，２及び３は 張力と圧力のみを受けることが可能であるから、実際のアームの長さの測定又は 表示は、基部４に対する工具の位置又は２個の基部４及び６の相対位置を明確に 表わす。

トルクを伝達可能なアームは基部の相対回転を防止する機能を果すが、基部を制 御して相互回転させるように使用してもよい。

かかる、回転は他のアームの各末端部における継手により可能であり、基部の相 対回転は、アームが相互に阻止されるような範囲（回転角）まで実施可能である 。かくて、該回転角は非常に大きい。

かかる回転中、基部は、継手を有するアームの長さが一定に保持されるという条 件にて、基部相互間の距離が最大である通常位置の両側にて相互に徐々に接近す る。アームが幾分短くなった時回転が始まると、基部相互間の距離は徐々に伸長 するアームによって回転中一定に保持可能である。回転を生じさせるアームはい かなる瞬間においても必要な長さをとる。

かかる回転に必要なトルクを伝達するのに数種類の方法がある。

例えば各基部に対してトルクを伝達可能なアームの末端部を回転させるために基 部の１つに例えばサーボモータを設けてもよい。

同様に正当なるアームに相互回転を生じさせ、２個のアーム部の制御相対回転の ための装置を設ける。

図示の実施例の場合、前述の如き回転は、例えばアーム７の肉厚部がサーボモー タを備え、該サーボモータが肉厚部に対してアームの薄部を回転可能にする故に 基部６が基部４に対して回転するように実施してもよい。回転角はアーム１，２ 及び３相互間を相互に接触させることによって限定される。

前記アーム装置はノルウェー許容印刷物第１４８２１６号に記載されているアー ム装置に相当する。

本実施例では、アーム７と第３基部１５０間に補助アーム１２゜１３を設けであ る。

第３基部１５はシリンダの型式にのみ図示してあり、ヒンジ又は玉継手又は自在 継手である継手１６によって基部６に固着され、図示例において、補助アーム１ ２及び１３は支持体８，９及び１０．１１を介してアーム７及び第３基部１５に それぞれ固着される。補助アーム１２及び１３は伸縮式であり、継手を介して支 持体８，９，１０及び１１と連結し、補助アームの長さは調節可能である。全て の支持体８，９，１０及び１１は、補助アーム１２及び１３が一定の長さを有す る限りアーム７の運動に追従することがわかる。従って第３基部１５の運動はア ーム１，２，３及び７によってのみ決定される。更にアーム１２及び１３の伸縮 によって第３基部が継手１６を中心に傾斜運動する。

第３基部、従って工具は５つの運動の自由度を存する。図面に短形シリンダとし て示す第３基部１５に対して、細長くて薄いシリンダとして示す工具１４が回転 可能な場合に第６の自由度が得られる。

図示の実施例の場合、アーム７はアーム１，２及び３に対して逆になっている。

これは単にアームがピストンとピストン棒を有するシリンダによって構成される 場合の実際の理由によるものである。基部４に最も近いアーム１，２及び３のシ リンダを設けることは、移動部の質量が小さく、シリンダが大部分の空間に渡る 空間を占めることを意味する。支持体８及び９を実質的により細いピストン棒に 取付けるよりもむしろシリンダに取付ける方が適しているので、アーム７は、第 ３基部１５に最も近いシリンダを有する。

本発明は、継手１６が華−枢動軸線のみを存するヒンジ継手を有するものとして 単一の補助アームのみで実現可能である。

あらゆる状況下において、第３基部１５が第１基部６に対して相対的に自由に枢 動可能であってはならない故に継手１６はトルクを伝達可能でなければならない 。

聾 国際調査報告 ｉｌｌ・＋ｎａ＋ｍ−ム―Ｃ−電端”−’１１Ｆ’ニア、’Ｎ○Ｆ１ｇ１０Ｏｎ ６７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．第２基部（４）に対して第１基部（６）を移動かつ位置決めするようにした アーム装置にして、ある制御された方法で伸縮可能なアームを少なくとも３本（ １，２，３，７）を包含し、該アームが該第２基部上の取付部（５）にて自由に 枢動し、該第１基部の取付部の１つが固定され、該アームの１つがねじれないよ うに固定され、第３基部（１５）が継手（１６）を介して該第１基部（６）と連 結し、調節可能な長さの少なくとも１個の補助アーム（１２，１３）が該継手を 介して該アームの１つ（７）と連結し、該補助アームの他端が工具（１４）を保 持するようにした該第３基部（１５）と連結することを特徴とする該アーム装置 。
2. ２．２個の補助アーム（１２，１３）を包含し、該継手（１６）が玉継手又は自 在継手であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアーム装置。
3. ３．１個の補助アームを包含し、該継手が枢動軸線を１本有するヒンジ継手であ ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアーム装置。
4. ４．該工具（１４）又は工具ホルダが該第３基部（１５）に対して回転するよう に軸支されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記 載のアーム装置。