JPH0319366Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、多関節マニピユレータとバランサと
が分離して構成され、かつ少くとも主要なる関節
部には電磁ロツク機構を設けてなるレーザメス装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、レーザメスはレーザ発振管を内蔵するレ
ーザヘツドにサージカルアームやこれに連接する
ハンドピースを含む多関節のマニピユレータを固
定又は嵌脱自在に取付けて発振されたレーザビー
ムを該マニピユレータを介して術野に投射せしめ
る構造のものが一般的である。

しかして、この種のマニピユレータは、高い光
学的精度を具備するとともに相等の機械的強度が
必要であり、さらに耐振動性を十分顧慮する必要
があるため比較的頑丈な構造となり、従つて重量
が大となり、これを補償するため該マニピユレー
タの反対側にこれに相等する重錘を設けてバラン
スさせているが、この結果装置が長大化し、ま
た、重量過大となつて操作性が著しく低下し、ま
た、使用に伴つて経時的にレーザヘツドの支持部
分や各関節部にガタを生じることとなり遂にはマ
ニピユレータを経由するレーザビームの光軸のズ
レを生じて、レーザ出力の低下を招きメス機能を
十分発揮できないことともなつた。

また、関節部は、スイツチオンの状態では円滑
に回動又は変動することを要するものであるが、
スイツチオフの状態では、サージカルアーム等が
固定せず揺動することはかえつて術者の邪魔にな
る許りでなく、誤操作やその他なにかの拍子にレ
ーザオンとなつてビームが発射する等により事故
を引おこす等の危険性も存するためレーザメスの
不使用時にはマニピユレータを所望の位置に固定
することが強く要望されていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記の如き従来のレーザメスにおける
ふたつの大きな不具合を一挙に解決すべくなされ
たもので、バランサをマニピユレータから分離せ
しめて、バランサがマニピユレータに及ぼす悪影
響を排除又は、回避してマニピユレータのレーザ
ヘツドにおける支持部分や各関節部におけるビス
等のガタを減少せしめ、最終的に支軸のズレ等に
基づくレーザ出力の低下を防止し、また、操作性
を著しく改善しようとするものであり、さらにレ
ーザメスの不使用時において各関節部のフリーな
所謂ぶらぶら状態を改めて、所望の位置に確実に
固定し、操作の容易性と危険予防に萬全を期しう
るレーザメス装置を提供することをその目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決するために、 ａ 多関節マニピユレータを均衡せしめるバラン
サと該マニピユレータとが分離されていて、 ｂ バランサは該バランサの支持筒及び基台を介
してレーザヘツドに連接され、 ｃ 一方、多関節マニピユレータは該マニピユレ
ータに連接するマニピユレータホルダを着脱カ
ツプリングに嵌入してレーザヘツドに取付けら
れ、 ｄ さらに、前記支持筒に嵌入されるバランサの
取付部の軸心がレーザヘツドから突出するマニ
ピユレータの立ち上り部の光軸線上にあり、バ
ランサの竿部の先端がマニピユレータのアーム
を吊上げて抱持するレーザメス装置であつて、 ｅ 前記多関節マニピユレータ及び前記バランサ
の関節部の全部又は一部に、 ｆ 電磁石の外周に永久磁石を配置し該永久磁石
のＳ極及びＮ極に跨つて着脱自在なシユーを有
してなり、 ｇ 上記電磁石に通電時上記シユーが上記永久磁
石から離脱して関節部又はバランサのハウジン
グと該ハウジングに対設するシヤフトとの拘束
を解いて該関節部又はバランサの動きを自由に
し、 ｈ また、電磁石に対する通電を絶つとシユーが
再び永久磁石に吸着して上記ハウジングとシヤ
フトとを拘束し関節部又はバランサを固定する ｉ 電磁ロツク機構を設ける 以上を要旨として成立するレーザメス装置に係
るものである。以下図面を参照し実施例に基づい
て本考案を説明する。

〔実施例〕

まず第２図は従来のレーザメス装置の側面的説
明図である。レーザヘツド２１から突出する多関
節マニピユレータ２２は該ヘツドの着脱カツプリ
ング２３にマニピユレータホルダ２４を嵌入せし
めることによつて取付けられている。レーザヘツ
ド２１にはレーザ発振管が内蔵され、発振された
レーザビームがマニピユレータ２２内に導かれ、
最終的にハンドピース２５の先端から出射せしめ
られる。マニピユレータ２２はその立ち上り部２
６の先端２６ａにおいて、一端に重錘２７を有す
るバランサ２８を抱持し、該バランサの他端２９
でマニピユレータのアーム部３０を吊り下げてい
る。

従来から使用されてきたこのような多関節マニ
ピユレータを有するレーザメス装置にあつては、
操作性を高めるためそのアーム部に軽合金を使用
する等試みられているが、使用される光学レンズ
その他の部材がかなりの重量のものであり、ま
た、立ち上り部２６の先端２６ａで抱持されるバ
ランサ２８の重量が付加されると、全体の重量が
相当なものとなり経時的に、例えば、レーザヘツ
ドの着脱カツプリング部２３とマニピユレータホ
ルダ２４と間や立ち上り部２６とホルダ２４との
間に或いは各関節部のビス等にガタを生じ、遂に
はレーザヘツドで発振されてマニピユレータを経
由しハンドピースの先端から出射されるレーザビ
ームの光軸にズレを生じてレーザ出力の低下を招
来する等重要な欠点を有していた。

また、これらの各関節部は、スイツチオンの状
態では、円滑に作動することが必要であるが、反
対にスイツチオフの状態では、サージカルアーム
等が固定せずに揺動状態にあることはかえつて術
者の邪魔になつておりその他安全性に欠ける点も
あつてこれが対策を要望されていたものである。

これに対する本考案装置は、第１図に示す如
く、レーザヘツド１から突出する多関節マニピユ
レータ２は該マニピユタに連接するマニピユレー
タホルダ４を該ヘツドの着脱カツプリング３に嵌
入して取付けられ、レーザヘツド１には、レーザ
発振管が内蔵され、発振されたレーザ光がマニピ
ユレータ２に導かれ、最終的にはハンドピース５
の先端から術野に出射せしめられるのは、前述の
従来装置と実質的に同一である。

かかるレーザメス装置において、本考案の従来
装置と異なる重要なる特徴部分は、 (i) マニピユレータ２とバランサ９とが分離され
ている (ii) 関節部の全部又はその一部に電磁ロツク機構
を設けている ことに存する。即ち、重錘８を有するバランサ
９はその取付部１０の下部１０ｂか、レーザヘツ
ド１の端部から立設する基台６上に載置固定され
る支持筒７内に左右方向に回動自在に嵌入されて
いる。また、該取付部１０の上部１０ａは、竿部
１１の端部を回動自在に挾持するとともに重錘８
側の竿部１２の端部を固着している。さらに、竿
部１１の先端部１４はマニピユレータのアーム部
１３を吊上げ抱持している。また、本考案装置で
は、バランサ９の取付部１０の軸心即ち下部１０
ｂの軸心がマニピユレータ２の立ち上り部１５の
光軸線上に存在するようになつている。次に、本
考案にあつては、関節部の全部又は一部について
電磁ロツク機構が適用されている。第１図におい
て、マニピユレータでは関節部Ａ，Ｂ、また、バ
ランサではＣに夫々該機構が適用されうる。さら
に、関節部Ｄにおいても適用される。本例では、
特に重要なメス先端部の関節部Ｄに適用されるも
のについて述べる。第３図においてミラブロツク
３１には、シヤフト３２が固設されて矢印３３方
向から該ブロツクに入射するレーザ光はミラー面
で反転せしめられ中空導光路であるシヤフト３２
の内部を経て更にミラーブロツク３４で反転され
てから、矢印３５方向にハンドピース（第１図の
符号５参照）に出射せしめられる。シヤフト３２
はハウジング３６に対しスライダ３７を介して嵌
合されている。

シヤフト３２には、第４図に示す如きスプリン
グ３８の一端を固定する止め金３９が固設４０さ
れている。また、スプリング３８の他端は、鉄片
から形成されるシユー４１に取付けられている。
シユー４１は、電磁石４２の外周に永久磁石４
３，４４を配置してなりハウジング３６に固設さ
れる電磁ロツク機構４５の永久磁石４３のＳ極と
同４４のＮ極とに跨つて該永久磁石に吸着されて
いる。即ち、第４図に示されている状態ではレー
ザメスの操作スイツチがオフであり、電磁石４２
には通電されてなく、従つてシユー４１は永久磁
石４３，４４に引きつけられている。

いま、ここで操作スイツチをオンにすると、同
期して電磁石４２に通電されるので、永久磁石４
３のＳ極にはＮ極が生じ、また、同４４のＮ極に
はＳ極が生じることになつて、両永久磁石は消磁
し合い、永久磁石に吸着されていたシユー４２は
スプリング３８の反撥力により永久磁石４３，４
４から矢印４６の方向に離脱せしめられる。かく
して、シヤフト３２とハウジング３６とは相互に
フリーとなり関節部におけるロツク拘束が解除さ
れるに至る。

次に、再び操作スイツチがオフになると電磁石
に消磁するので、永久磁石のＮ極及びＳ極の関係
は第４図の状態に戻り、その結果シユー４１は永
久磁石４３，４４に引き寄せられ、シヤフトとハ
ウジングとは膠着状態となり即ち関節部がロツク
されることとなる。かかる電磁ロツク構成はひと
つの関節部に１又は２以上設けることができる。

〔考案の効果〕

本考案は以上の構成に基づくものであつて、ま
ず、バランサの重量がマニピユレータに負荷され
ることがないので、マニピユレータを保持するレ
ーザヘツドの支持部分等における経時的なガタの
発生がなく、従つてレーザビームの光軸のズレを
生ずる等の従来装置の欠点が除去されるものであ
り、また、マニピユレータが全体的に軽量になる
ため、その取扱性、操作性が著しく改善されるこ
ととなる。次に、スイツチオフの状態で関節部を
拘束しうるのでマニピユレータが揺動することが
なく邪魔にならない位置に固定しうるもので、術
者のスイツチオフ時における作業を好都合にする
とともに、たとえ誤操作等に基づくビーム発射が
あつた場合でもビームをあびる危険性を回避して
より安全性が確保される等多くの利点を有するも
ので極めて有用なる考案である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るレーザメス装置の全体
説明図、第２図は従来品の説明図、第３図は関節
部を示す断面図、第４図は第３図の点線円形部を
示す拡大詳細断面図である。 １……レーザヘツド、２……多関節マニピユレ
ータ、６……基台、７……支持筒、８……重錘、
９……バランサ、１０……（バランサの）取付
部、１５……（マニピユレータの）立ち上り部、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……（電磁ロツク機構が適用され
うる）関節部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多関節マニピユレータを均衡せしめるバランサ
   と該マニピユレータとが分離されていて、バラン
   サは該バランサの支持筒及び基台を介してレーザ
   ヘツドに連設され、一方、多関節マニピユレータ
   は該マニピユレータに連接するマニピユレータホ
   ルダを着脱カツプリング嵌入してレーザヘツドに
   取付けられ、さらに、前記支持筒に嵌入されるバ
   ランサの取付部の軸心がレーザヘツドから突出す
   るマニピユレータの立ち上り部の光軸線上にあ
   り、バランサの竿部の先端がマニピユレータのア
   ーム部を吊上げて抱持するレーザメス装置であつ
   て、前記多関節マニピユレータ及び前記バランサ
   の関節部の全部又は一部に、電磁石の外周に永久
   磁石を配置し該永久磁石のＳ極及びＮ極に跨つて
   着脱自在シユーを有してなり、上記電磁石に通電
   時上記シユーが上記永久磁石から離脱して関節部
   又はバランサのハウジングと該ハウジングに対設
   するシヤフトとの拘束を解いて該関節部又はバラ
   ンサの動きを自由にし、また、電磁石に対する通
   電を絶つとシユーが再び永久磁石に吸着して上記
   ハウジングとシヤフトとを拘束し関節部又はバラ
   ンサを固定する電磁ロツク機構を設けて構成され
   ることを特徴とするレーザメス装置。