JP2000254887A

JP2000254887A - マニピュレータ

Info

Publication number: JP2000254887A
Application number: JP11059280A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Fujita; 藤田　　淳; Ken Onishi; 献大西
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】マニピュレータにおいて、移設場所を制限さ
れること無く、また、移設作業を容易に行なうことがで
きるようにする。【解決手段】複数の軸が関節により結合されてなるア
ーム本体と、アーム本体に装備され関節を駆動する駆動
装置と、駆動装置の作動を制御するためにアーム本体に
装備された配線又は配管とをそなえたマニピュレータに
おいて、アーム本体のいずれかの軸に、軸及び上記の配
線又は配管を分割する分割部１３が設けられるととも
に、分割部１３に、軸を結合又は分割しうる着脱機構３
０と、着脱機構３０による軸の結合時には上記の配線又
は配管を接続し、着脱機構による軸の分割時には上記の
配線又は配管を切り離すコネクタ４０ａ，４０ｂ，４１
ａ，４１ｂとが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所等を
はじめとするプラントなどにおいて放射性雰囲気等のた
めにメンテナンス等の作業を人手により長時間行なうこ
とのできない場合に用いるのに適したマニピュレータに
関し、特に、狭隘な環境において用いて好適の、マニピ
ュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原子力発電プラントなどでは、
放射性雰囲気において各種作業を行なうことがある。こ
のような場合、環境が人体にとって厳しいため、人間が
長時間にわたってその場で作業を行なうこうとはできな
い。そこで、従来よりマニピュレータが開発されてお
り、人手に代わってマニピュレータによって効率よく作
業を行なうことができるようになっている。

【０００３】従来のマニピュレータとしては、例えば、
図５，図６に示すマニピュレータがある。従来のマニピ
ュレータは、図５，図６に示すように、ベース１，軸
３，５，７及び関節２，４，６から構成されるアーム本
体１０と、後述する複数（ここでは７つ）の回動又は傾
動をアーム本体１０に行なわせるためにアーム本体１０
の内部にそなえられる図示しない電動モータと、アーム
本体１０の先端の図示しない工具（ハンド）を作動させ
る図示しない空水圧（流体圧）アクチュエータと、アー
ム本体１０の内部にそれぞれそなえられる空水圧（流体
圧）用配管，制御信号用の配線，電動モータの駆動電流
供給用の配線（いずれも図示せず）とから構成される。

【０００４】また、ベース１には、これらの空水圧用配
管，制御信号用の配線，電動モータの駆動電流供給用の
配線を接続された中継箱１ａがそなえられている。この
中継箱１ａを介して、外部のコンプレッサ等の空水圧
（流体圧）供給装置（図示略）から空水圧アクチュエー
タに空水圧（流体圧）が供給され、外部の電源（図示
略）から各電動モータに駆動電流が供給され、外部の制
御装置（図示略）と各電動モータ，後述する各関節２，
４，６，工具接続部７ａに付設された回転角度検出装置
との間での制御信号の送受信が行なわれるようになって
いる。

【０００５】図６により、さらにアーム本体１０につい
て詳細に説明すると、アーム本体１０は、ベース１，関
節２，軸３，関節４，軸５，関節６，軸７をこの順に並
べて構成され、ベース１は所定の設置点に固定されアー
ム本体１０を支持する。関節２は、ベース１と軸３との
間に介設され、マニピュレータの軸心線回りに回動する
円板状の回動部２ａと、この回動部２ａの左右両側にそ
れぞれ立設された長円形の軸支部２ｂ，２ｂと、これら
の軸支部２ｂ，２ｂに回動可能に軸支された軸３の軸端
部３ａとから構成されている。回動部２ａは、マニピュ
レータの軸心線（ベース１の軸心線）を中心としてベー
ス１に対して回動（図中に矢印Ａで示す動き）可能に接
続されており、軸３の回転（矢印Ａ参照）が可能になっ
ている。軸支部２ｂ，２ｂは、軸３の軸端部３ａを、回
動（図中に矢印Ｂで示す動き）可能に挟み込むように軸
支しており、軸３の傾動、即ち、関節２の屈曲（矢印Ｂ
参照）が可能になっている。

【０００６】また、関節４は、軸３と軸５との間に介設
され、マニピュレータの軸心線回りに回動する平板状の
回動部４ａと、この回動部４ａの左右両側にそれぞれ立
設された長円形の軸支部４ｂ，４ｂと、これらの軸支部
４ｂ，４ｂに回動可能に軸支された軸５の軸端部５ａと
から構成されている。回動部４ａは、マニピュレータの
軸心線（軸３の軸心線）を中心として軸３に対して回動
可能に接続されており、軸５の回転（矢印Ｃ参照）が可
能になっている。軸支部４ｂ，４ｂは、軸５の軸端部５
ａを、回動（図中に矢印Ｄで示す動き）可能に挟み込む
ように軸支しており、軸５の傾動、即ち、関節４の屈曲
（矢印Ｄ参照）が可能になっている。

【０００７】関節６は、軸５と軸７との間に介設され、
マニピュレータの軸心線回りに回動する円筒状の回動部
６ａと、この回動部６ａの左右両側にそれぞれ立設され
た長円形の軸支部６ｂ，６ｂと、これらの軸支部６ｂ，
６ｂに回動可能に軸支された軸７とから構成されてい
る。回動部６ａは、マニピュレータの軸心線（軸５の軸
心線）を中心として軸５に対して回動可能に接続されて
おり、軸７の回転（矢印Ｅ参照）が可能になっている。
軸支部６ｂ，６ｂは、軸７を回動（図中に矢印Ｆで示す
動き）可能に挟み込むように軸支しており、軸７の傾
動、即ち、関節６の屈曲（矢印Ｆ参照）が可能になって
いる。

【０００８】なお、軸３は、軸端部３ａと、この軸端部
３ａに一体結合された軸本体３ｂとからなり、軸５は、
軸端部５ａと、この軸端部５ａに一体結合された軸本体
５ｂとからなる。そして、軸７の先端には、例えば、塗
装スプレー等の作業工具（ハンド）が接続される工具接
続部７ａが設けられており、工具接続部７ａは、その軸
心線中心に回動（図中に矢印Ｇで示す動き）可能になっ
ている。

【０００９】関節２，４，６及び工具接続部７ａには、
図示しない回転角度検出装置が付設されており、この回
転角度検出装置からの回転角度を示す検出信号は、図示
しない外部の制御装置に出力され、各関節２，４，６，
工具接続部７ａは、この検出信号に基づいて制御装置に
よりフィードバック制御される。なお、軸７の工具接続
部７ａに装着される図示しない作業工具（ハンド）は、
空水圧アクチュエータで作動するが、このアクチュエー
タには、空水圧用配管を通じて外部の圧力供給装置から
空水圧が供給され、制御装置を通じた制御により、この
空水圧を調整することにより工具が所要の作動をする。

【００１０】このようなマニピュレーターの構造によ
り、外部の図示しない制御装置により制御されて、図中
に矢印Ａ〜Ｇで示す７つの動きを、独立して適宜に行な
いながら、アーム本体１０の先端の工具接続部７ａに接
続された作業工具（ハンド）により所要の作業を行なう
ことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】最近では、例えば、原
子力発電プラント等において、マニピュレータにより、
設備のメンテナンスや解体作業等を行なうことも多く、
このような場合には、作業場所が非常に狭かったり、作
業場所までの運搬経路が狭隘であることも少なくない。
また、一定の作業場所に限られることなく様々な場所で
作業を行なう必要があるために、移設作業も繰り返し行
なわれる。

【００１２】しかしながら、上述のような従来のマニピ
ュレータは、その重量が人手による可搬重量よりも非常
に重く、且つ、現状の技術ではその重量を減らすことは
困難であるため、以下のような課題を有している。つま
り、マニピュレータの移設には、クレーンや電源，流体
等の外部動力等の専用の移設設備が必要となるため、こ
のような設備の無い場所への移設は行なうことができ
ず、このためマニピュレータの移設場所（作業場所）が
制限されてしまうという不具合がある。

【００１３】また、移設設備が設置されていたとして
も、作業のしにくい狭隘な環境の元での効率の悪い移設
作業を繰り返し行なわなければならないという虞もあ
る。本発明は、このような課題に鑑み創案されたもの
で、移設場所を制限されること無く、また、移設作業を
容易に行なうことができるようにした、マニピュレータ
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のマニピュレータは、複数の軸が関節により結
合されてなるアーム本体と、該アーム本体に装備され該
関節を駆動する駆動装置と、該駆動装置の作動を制御す
るために該アーム本体に装備された配線又は配管とをそ
なえたマニピュレータにおいて、該アーム本体のいずれ
かの軸に、該軸及び上記の配線又は配管を分割する分割
部が設けられるとともに、該分割部に、該軸を結合又は
分割しうる着脱機構と、該着脱機構による該軸の結合時
には上記の配線又は配管を接続し、該着脱機構による該
軸の分割時には上記の配線又は配管を切り離すコネクタ
とが設けられていることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
形態について説明する。まず、第１実施形態について説
明すると、図１，図２は本発明の第１実施形態としての
マニピュレータについて示すものであり、図１はその分
割部及び着脱機構の構成を示す図であり、図２はその全
体構成を示す図である。

【００１６】本実施形態のマニピュレータは、上述の従
来技術のマニピュレータに分割部１３を設け、この分割
部１３に、着脱機能を設けたものである。つまり、図２
に示すように、本実施形態のマニピュレータは、ベース
１，軸３，５，７及びこれらのベース１，軸３，５，７
の相互間に介設された関節２，４，６から構成されるア
ーム本体１０と、複数（ここでは７つ）の回動又は傾動
をアーム本体１０に行なわせるためにアーム本体１０の
内部にそなえられる電動モータ（図示略）と、アーム本
体１０の先端に取り付けられる図示しない工具（ハン
ド）を作動させる空水圧（流体圧）アクチュエータ（図
示略）と、アーム本体１０の内部にそれぞれそなえられ
る空水圧（流体圧）用配管，制御信号用の配線，駆動電
流供給用の配線（いずれも図示せず）とから構成され
る。

【００１７】また、ベース１には、従来技術と同様に、
空水圧用配管，制御信号用の配線，駆動電流供給用の配
線を接続された中継箱１ａがそなえられている。この中
継箱１ａを介して、マニピュレータに、外部のコンプレ
ッサ等の空水圧（流体圧）供給装置（図示略）から空水
圧（流体圧）が供給され、外部の電源（図示略）から電
動モータの駆動電流が供給され、又、外部の制御装置
（図示略）と各電動モータ，後述する各関節２，４，
６，工具接続部７ａに付設された回転角度検出装置との
間での制御信号の送受信が行なわれるようになってい
る。

【００１８】そして、軸３には図中で示す分割面で分
割可能に分割部１３が設けられており、アーム本体１０
は、この分割部１３において人手により可搬可能な重量
に分割できるようになっている。この分割部１３を除く
と、各軸３，５，７及び各関節部２，４，６は、既に説
明した従来技術と同様に構成されるので、これらについ
ては説明を一部省略する。

【００１９】各関節２，４，６は、上述の電動モータに
より駆動されて、その軸心線を中心にした回動又は接続
された軸の傾動、即ち、関節の屈曲を行なえるようにな
っている。さらに、軸７の先端には工具接続部７ａがそ
なえられ、工具接続部７ａは、関節２，４，６と同様
に、電動モータにより、その軸心線を中心に回動可能に
なっている。

【００２０】なお、関節２，４，６及び工具接続部７ａ
にはそれぞれ回転角度検出装置（図示略）が付設されて
おり、この回転角度検出装置は上述のアーム本体１０内
部の制御信号用配線と接続している。これにより、回転
角度検出装置から回転角度の検出信号が外部の制御装置
に出力され、この検出信号に基づいて、各関節２，４，
６は、制御装置によりフィードバック制御されるように
なっている。

【００２１】したがって、本マニピュレータのアーム本
体１０は、従来技術と同様に、図６中に矢印Ａ〜Ｇで示
す７つの回動又は傾動を独立して行なうことが可能であ
り、外部の図示しない制御装置を介して、こうした動き
を適宜に行なわせることにより、アーム本体１０の先端
の工具接続部７ａに接続された作業工具（ハンド）によ
り所要の作業を行なわせることができるのである。

【００２２】なお、軸７の工具接続部７ａに装着される
図示しない作業工具（ハンド）は、従来のマニピュレー
タと同様に、空水圧アクチュエータで作動し、外部の図
示しない制御装置により、外部の圧力供給装置からこの
空水圧アクチュエータに供給される空水圧を調整するこ
とにより作業工具（ハンド）が所要の作動をするように
なっている。さて、図１（ａ），（ｂ）を参照しなが
ら、アーム本体１０の分割部１３について説明する。

【００２３】分割部１３は、図１（ａ），（ｂ）に示す
ように、アーム本体１０の軸３の一部を形成する１対の
円筒状の分割アーム部２０ａ，２０ｂと、分割アーム部
２０ａ，２０ｂを相互に結合又は分割しうるクランプ
（着脱機構）３０とを同一軸心線上に配設されて構成さ
れる。まず、分割アーム部２０ａ，２０ｂについて説明
する。

【００２４】分割アーム部２０ａは、図１（ａ），
（ｂ）に示すように、一端をボルト２５により軸３の軸
本体３ｂに固定され、他端（分割アーム部２０ｂ側）に
おいては、内周面に全周にわたって凹部２１ａが、外周
面に全周にわたって凸部２２ａがそれぞれ形成されてい
る。凹部２１ａには、円板状の蓋２３ａが面一に嵌め込
まれるとともに、この蓋２３ａは、ネジ２６によって分
割アーム部２０ａに固定されている。ここで、蓋２３ａ
には、位置決め穴２４ａ，２４ａと、図示しない制御信
号用の配線，電気モータの駆動電流用の配線に接続され
る電気コネクタ（コネクタ）４０ａと、図示しない空水
圧用配管に接続される空水圧コネクタ（コネクタ）４１
ａとがそなえられている。

【００２５】一方、分割アーム部２０ｂは、図中にで
示す分割面を中心に、分割アーム部２０ａと略対称に構
成されている。つまり、分割アーム部２０ｂは、一端を
関節２側の軸端部３ａにボルト２５により締結され、他
端（分割アーム部２０ａ側）においては、内周面に全周
にわたって凹部２１ｂが、外周面には全周にわたって凸
部２２ｂが形成され、円板状の蓋２３ｂが、凹部２１ｂ
に面一に嵌め込まれるとともにネジ２６によって固定さ
れている。ここで、蓋２３ｂには、位置決めピン２４
ｂ，２４ｂと、電気コネクタ４０ｂと、空水圧コネクタ
４１ｂとがそれぞれそなえられている。

【００２６】なお、位置決めピン２４ｂ，２４ｂは、分
割アーム部２０ａに設けられた位置決め穴２４ａ，２４
ａと対応するものであり、電気コネクタ４０ｂは、分割
アーム部２０ａに設けられた電気コネクタ４０ａと対応
するものであり、又、空水圧コネクタ４１ｂは、分割ア
ーム部２０ａに設けられた空水圧コネクタ４１ａと対応
するものである。

【００２７】したがって、分割アーム部２０ａ，２０ｂ
を結合させるときは、分割アーム部２０ａの蓋２３ａに
設けられた位置決め穴２４ａ，２４ａに、分割アーム部
２０ｂの蓋２３ｂに設けられた位置決めピン２４ｂ，２
４ｂを差し込むことにより、容易に位置合わせできるよ
うになっており、また、この位置において、電気コネク
タ４０ａと電気コネクタ４０ｂとが接続し、又、空水圧
コネクタ４１ａと空水圧コネクタ４１ｂとが接続するよ
うになっている。

【００２８】なお、位置決めピン２４ｂ，２４ｂは、位
置決めを行なうのに有効なだけでなく、分割アーム部２
０ａ，２０ｂの結合時に、分割面に作用する剪断力に抗
するという機能も持っている。また、分割アーム部２０
ａ，２０ｂの外周面の凸部２２ａ，２２ｂは、分割アー
ム部２０ａ，２０ｂの結合時には、互いに連続するよう
になり、図１（ｂ），図２中にで示す分割面に向かっ
て拡径したテーパ面を有するフランジ部２２を形成す
る。

【００２９】なお、マニピュレータの分割時には、分割
面に図示しないカバーが取り付けられるようになってお
り、分割面、特に電気コネクタ４０ａ，４０ｂを保護し
て電気コネクタ４０ａ，４０ｂの破損を防いで、電気コ
ネクタ４０ａ，４０ｂの破損に起因した漏電及び感電の
発生を防止している。次に、クランプ３０について説明
する。

【００３０】クランプ３０は、図１（ａ）に示すよう
に、３つの円弧状部材３１，３２，３３と、締め付けネ
ジ３４とから構成され、円弧状部材３１，３３は、その
一端をピン３１ｂ，３３ｂによりそれぞれ円弧状部材３
２の各端部に枢着されており、こうして各円弧状部材３
１，３２，３３が結合することで、分割アーム部２０
ａ，２０ｂの結合時に、クランプ３０が略リング状とな
るように構成されている。また、円弧状部材３１，３３
の他端には、外側に向けて突出した突出部３１ａ，３３
ａがそれぞれ形成されており、この突出部３１ａ，３３
ａを貫通するように締め付けネジ３４がそなえられてい
る。

【００３１】ここでは、締め付けネジ３４は、突出部３
３ａに枢着されたボルト３４ａと、このボルト３４ａに
螺合したちょうナット３４ｂとからなり、また突出部３
１ａには、周外方向に開口したボルト穴３１ｃが形成さ
れており、ボルト３４ａをボルト穴３１ｃ内に嵌入させ
てちょうナット３４ｂを回転させることで、手作業でも
容易にクランプ３０の締め付けや、その解除を行なえる
ようになっている。すなわち、締め付けネジ３４を緩め
れば、ピン３１ｂ，３３ｂを中心に円弧状部材３１，３
３が外側に広がり、締め付けネジ３４を締めつければピ
ン３１ｂ，３３ｂを中心に円弧状部材３１，３３が内側
に狭まるようになっている。

【００３２】また、クランプ３０の内周面には、図１
（ｂ）に示すように、分割アーム部２０ａ，２０ｂの凸
部２２ａ，２２ｂにより形成されるフランジ部２２より
も若干幅が狭くしかも同程度の角度のテーパ面を有する
凹部３０ａが形成されている。これにより、上述のよう
に締め付けネジ３４を締め付けると、クランプ３０が内
側に狭まってフランジ部２２を外周側から内周側へ締め
付け、この締め付け力が、凹部３０ａと凸部２２ａ，２
２ｂとの各テーパ面の当接部分で、分割アーム部２０
ａ，２０ｂを結合させる方向に作用するようになってい
るのである。

【００３３】本発明の第１実施形態としてマニピュレー
タは、上述のように構成されるので、以下のようにし
て、その分割や結合を行なうことができる。つまり、結
合状態のマニピュレータを分割するときには、締め付け
ネジ３４を操作して、クランプ３０を緩めてフランジ部
２２から取り外すことにより、分割アーム部２０ａ，２
０ｂを、クランプ３０から開放する。その後、位置決め
ピン２４ｂ，２４ｂを位置決め穴２４ａ，２４ａから引
き抜いて、分割アーム部２０ａ，２０ｂを分割するとと
もに、接続状態の電気コネクタ４０ａ，４０ｂ及び空水
圧コネクタ４１ａ，４１ｂを切り離し、マニピュレータ
の分割が完了する。

【００３４】また、分割された状態のマニピュレータを
結合するときには、位置決めピン２４ｂ，２４ｂを位置
決め穴２４ａ，２４ａに差し込むようにして位置合わせ
しながら分割アーム部２０ａ，２０ｂとを互いに押し付
けるととともに、電気コネクタ４０ａ，４０ｂを接続
し、且つ、空水圧コネクタ４１ａ，４１ｂも接続する。
そして、クランプ３０を、分割アーム部２０ａ，２０ｂ
のフランジ部２２の外周に装着して締め付けネジ３４を
締めつけることにより、分割アーム部２０ａ，２０ｂを
結合させて、マニピュレータの結合が完了する。この締
め付けネジ３４の締めつけ力により、分割アーム部２０
ａ，２０ｂが分割面で接合し、且つ、電気コネクタ４０
ａ，４０ｂ及び空水圧コネクタ４１ａ，４１ｂが接続す
るようになる。

【００３５】したがって、本マニピュレータによれば、
人手により持ち運び可能な重量にまでマニピュレータを
分割することができるので、以下のような効果が得られ
る。つまり、専用の移設設備が不要となるため、移設設
備のない作業場所にまで、人手により分割状態のマニピ
ュレータを移設することができ、このような作業場所に
おいてもマニピュレータにより効率よく所定の作業を行
うことができるようになるという利点がある。

【００３６】また、移設設備を用いることなしに人手に
よりマニピュレータを容易に移設することができるとい
う利点もある。次に、第２実施形態について説明する
と、図３〜図４は本発明の第２実施形態としてのマニピ
ュレータについて示すものであり、図３はその分割部及
び着脱機構の構成を示す図であり、図４はその全体構成
を示す図である。

【００３７】本実施形態にかかるマニピュレータは、図
３（ａ），（ｂ），（ｃ），図４に示すように、上述の
第１実施形態のものと、分割部１３，着脱機構３０の構
成が異なるだけなので、分割部１３，着脱機構３０につ
いてのみ説明する。本実施形態の分割部１３は、分割ア
ーム部２０ａ，２０ｂの分割面の外周上には、第１実施
形態のような凸部が形成されておらず、したがって着脱
機構３０も異なった構造になっているのである。

【００３８】つまり、分割アーム部２０ａは、図３
（ａ），（ｂ）に示すように、一端を軸３の軸本体３ｂ
にボルト２５により固定され、他端には円板状の蓋２３
ａがネジ２６により固定され、この蓋２３ａには、位置
決め穴２４ａ，２４ａと、電気コネクタ４０ａと、空水
圧コネクタ４１ａとがそなえられている。また、分割ア
ーム部２０ｂは、図３（ｂ），図４中にで示す分割面
を中心に、分割アーム部２０ａと略対称に構成されてい
る。つまり、分割アーム部２０ｂは、関節２側の軸端部
３ａにネジ止めされ、他端には円板状の蓋２３ｂがネジ
止めされている。この蓋２３ｂには、位置決めピン２４
ｂ，２４ｂと、電気コネクタ４０ｂと、空水圧コネクタ
４１ｂとがそなえられている。

【００３９】また、マニピュレータの分割時には、分割
面に図示しない保護用のカバーが取り付けられるように
なっており、特に、電気コネクタ４０ａ，４０ｂを保護
して、電気コネクタ４０ａ，４０ｂが破損して漏電及び
感電が発生することを防止している。着脱機構３０は、
図３（ａ），（ｂ），図４に示すように、分割アーム部
２０ａ，２０ｂを結合又は分割しうるように、分割部１
３の外周に複数（ここでは４つ）のクランプ４５をそな
えて構成される。なお、図３（ａ）では、左右に設置さ
れる２つのクランプ４５の図示を略し、図３（ｂ）で
は、下方に設置されるクランプ４５の図示を略してい
る。

【００４０】ここで、クランプ４５は、図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように、中央に垂直に突出する突
出部４６ａをそなえて分割アーム部２０ａにボルトで固
定されるベース板４６と、ベース板４６の突出部４６ａ
にピン４７によって枢着されるレバー４８と、このレバ
ー４８に取り付けられたＵ字型のクランプ連結棒（以
下、単に連結棒と言う）４９と、分割アーム部２０ｂに
ボルトで固定されて連結棒４９が係止されるフック５０
とから構成される。

【００４１】ここで、レバー４８には、ピン５１が幅方
向に貫通して回転可能に装着されており、また、このピ
ン５１の両端には、上記の連結棒４９の両端部が貫通し
てそなえられている。また、連結棒４９の両端には、ピ
ン５１を貫通する付近にネジがそれぞれ切られており
（図示略）、この部分にピン５１を挟むようにナット５
２，５２が設けられている。このナット５２，５２の位
置を調整することにより、連結棒４９をピン５１に固定
するとともに、連結棒４９がピン５１より突出する長さ
を調整できるようにしているのである。

【００４２】これにより、図３（ｂ）に示すように、ク
ランプ４５が固定された状態（レバー４８が水平の姿
勢、且つ、連結棒４９の先端４９ａがフック５０の凹部
５０ａに食い込んで固定された状態）から、クランプ４
５を取り外す時には、レバー４８をピン４７を中心に右
上方に向けて回転させると、このレバー４８の回転に応
じて、レバー４８に装着された連結棒４９の先端４９ａ
は、図３（ｂ）中で右に移動するようになっている。そ
して、この状態から、連結棒４９をピン５１を中心に上
方に引き上げることにより、連結棒４９をフック５０か
ら外して、連結棒４９をそなえる分割アーム部２０ａ
と、フック５０をそなえる分割アーム部２０ｂとの結合
が解除されるようになっている。

【００４３】一方、クランプ４５が取り外された状態か
ら、クランプ４５を固定するときには、取外しと逆の手
順で行なわれる。つまり、連結棒先端４９ａがフック５
０の凹部５０ａから外れている状態から、ピン４７を中
心にレバー４８を水平の姿勢となるまで下方に回転させ
ることにより、連結棒先端４９ａをフック５０の凹部５
０ａに係止させて、連結棒４９をそなえる分割アーム部
２０ａと、フック５０をそなえる分割アーム部２０ｂと
を結合することができるようになっている。

【００４４】ここで、クランプ４５が係止状態のとき、
連結棒４９に所定の引張力（分割アーム部２０ａ，２０
ｂを結合させる力）が作用するように、ナット５２，５
２により、連結棒先端４９ａの位置が所定の位置に調整
されている。また、クランプ４５の固定及び取外しを繰
り返すと、分割アーム部２０ａ，２０ｂを結合させる力
が直接に作用するフック５０の凹部５０ａが少しずつ変
形し、このままでは、この変形により所定の結合力が得
られなくなってしまうが、上述のナット５２，５２によ
る連結棒先端４９ａの位置調整により、この結合力の低
下を吸収できるようになっている。

【００４５】つまり、凹部５０ａは、連結棒４９により
分割アーム部２０ａ側に引っ張られて、徐々に分割アー
ム部２０ａ側に大きく凹んだ形状に変形してしまい、こ
れにより連結棒４９を凹部５０ａによって規制すること
で生じる分割アーム部２０ａ，２０ｂを結合させる力が
低下してしまうので、このような凹部５０ａの変形を相
殺すべく、ナット５２，５２を調整することにより連結
棒４９（連結棒４９の先端４９ａ）を左に移動させるよ
うにしているのである。

【００４６】本発明の第２実施形態としてマニピュレー
タは、上述のように構成されるので、第１実施形態と同
様に、分割部１３の周面に付設される複数のクランプ４
５を固定又は取外すことにより、分割や結合を行なうこ
とができる。つまり、結合状態のマニピュレータを分割
するときには、各クランプ４５のレバー４８を操作し
て、連結棒４９をフック５０の凹部５０ａから外して分
割アーム部２０ａ，２０ｂの結合を解除し、その後、位
置決めピン２４ｂ，２４ｂを位置決め穴２４ａ，２４ａ
から引き抜いて、分割アーム部２０ａ，２０ｂを分割す
るとともに、接続状態の電気コネクタ４０ａ，４０ｂ及
び空水圧コネクタ４１ａ，４１ｂを切り離し、マニピュ
レータの分割が完了する。

【００４７】また、分割された状態のマニピュレータを
結合するときには、位置決めピン２４ｂ，２４ｂを位置
決め穴２４ａ，２４ａに差し込むようにして位置合わせ
しながら分割アーム部２０ａ，２０ｂとを互いに押し付
けるととともに、電気コネクタ４０ａ，４０ｂを接続
し、且つ、空水圧コネクタ４１ａ，４１ｂも接続する。
そして、各クランプ４５のレバー４８を操作して、連結
棒４９とフック５０の凹部５０ａとを係止状態とするこ
とにより、分割アーム部２０ａ，２０ｂを結合させて、
マニピュレータの結合が完了する。

【００４８】このように、本実施形態のマニピュレータ
によれば、第１実施形態のマニピュレータと同様に、人
手により持ち運び可能な重量にまでマニピュレータを分
割することができるので、分割状態のマニピュレータ
を、人手により移設設備のない作業場所に移設して、こ
のマニピュレータにより効率よく所定の作業を行うこと
ができるという利点がある。また、人手によりマニピュ
レータを容易に移設することができるという利点もあ
る。

【００４９】なお、本発明のマニピュレータは、上述の
実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施
することができる。例えば、本実施形態では、マニピュ
レータの各関節２，４，６の駆動は、電動モータにより
行なうようにしているが、例えば空水圧アクチュエータ
のような流体を圧力伝達媒体としたアクチュエータによ
り駆動するようにしてもよい。

【００５０】また、分割部の位置は、分割されたマニピ
ュレータの重量が、人手による可搬重量以下になるよう
な位置であれば良く、また、分割部を二つ以上設けても
良い。したがって、例えば、軸３，５にそれぞれ分割部
を設けるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、
アーム本体１０の先端の工具接続部７ａに接続される作
業工具（ハンド）を、空水圧アクチュエータにより駆動
するようにしているが、電動モータにより駆動するよう
にしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のマニピュ
レータによれば、アーム本体は、着脱機構により結合又
は分割でき、アーム本体に装備された配線又は配管は、
コネクタにより接続又は切り離しができるので、人手に
よる可搬重量以下にマニピュレータを分割することが可
能となるため、専用の移設設備が不要となって移設場所
を制限されることが無く、また、移設作業を人手により
容易に行なうことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるマニピュレータ
の分割部及び着脱機構の構成図であり、（ａ）はその分
割部を示す横断面図〔図１（ｂ）のＡ１矢視図であっ
て、コネクタについては便宜上実線で示す〕、（ｂ）は
側面視に応じた縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかるマニピュレータ
の全体構成を示す側面図である。

【図３】本発明の第２実施形態にかかるマニピュレータ
の分割部及び着脱機構の構成図であり、（ａ）はその分
割部を示す横断面図〔図３（ｂ）のＡ２矢視図であっ
て、コネクタについては便宜上実線で示し、ボルト，ネ
ジについては省略する〕、（ｂ）は側面視に応じた縦断
面図、（ｃ）は着脱機構の平面図である。

【図４】本発明の第２実施形態にかかるマニピュレータ
の全体構成を示す側面図である。

【図５】従来のマニピュレータの全体構成を示す側面図
である。

【図６】従来のマニピュレータの全体構成及び動作を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ベース２，４，６関節１ａ中継箱２ａ，４ａ，６ａ回動部１ｂ，２ｂ，４ｂ，６ｂ軸支部３，５，７軸３ａ，５ａ軸端部３ｂ，５ｂ軸本体７ａ工具接続部１０アーム本体１３分割部２０ａ，２０ｂ分割アーム部２１ａ，２１ｂ分割アーム部の凹部２２分割アーム部のフランジ部２２ａ，２２ｂ分割アーム部の凸部２３ａ，２３ｂ分割アーム部の蓋２４ａ位置決め穴２４ｂ位置決めピン２５ボルト２６ネジ３０クランプ（着脱機構）３０ａクランプの凹部３１，３２，３３クランプの円弧状部材３１ａ，３３ａクランプの突出部３１ｂ，３３ｂクランプのピン３１ｃボルト穴３４締め付けネジ３４ａボルト３４ｂちょうナット４０ａ，４０ｂ電気コネクタ（コネクタ）４１ａ，４１ｂ空水圧コネクタ（コネクタ）４５クランプ４６ベース板４６ａベース板の突出部４７レバーのピン４８レバー４９クランプ連結棒４９ａクランプ連結棒の先端５０フック５０ａフックの凹部５１クランプ連結棒のピン５２ナット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の軸が関節により結合されてなるア
ーム本体と、該アーム本体に装備され該関節を駆動する駆動装置と、該駆動装置の作動を制御するために該アーム本体に装備
された配線又は配管とをそなえたマニピュレータにおい
て、該アーム本体のいずれかの軸に、該軸及び上記の配線又
は配管を分割する分割部が設けられるとともに、該分割部に、該軸を結合又は分割しうる着脱機構と、該
着脱機構による該軸の結合時には上記の配線又は配管を
接続し、該着脱機構による該軸の分割時には上記の配線
又は配管を切り離すコネクタとが設けられていることを
特徴とする、マニピュレータ。