JPS5859785A - 柔軟性腕機構 - Google Patents
柔軟性腕機構Info
- Publication number
- JPS5859785A JPS5859785A JP15750381A JP15750381A JPS5859785A JP S5859785 A JPS5859785 A JP S5859785A JP 15750381 A JP15750381 A JP 15750381A JP 15750381 A JP15750381 A JP 15750381A JP S5859785 A JPS5859785 A JP S5859785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical member
- flexible
- arm mechanism
- cylindrical
- members
- 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
Links
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】
本発明はマニピュレータの腕機構に係り、荷に柔軟性を
持ち狭い場所で自在に作業を行うに好適な腕機構に関す
る。
持ち狭い場所で自在に作業を行うに好適な腕機構に関す
る。
従来のマニピュレータアームは１汀線状で剛体のものが
ほとんどであった。この工うな直膨状アームでは狭くて
正面に障害物があるようｌ場Ｑｔにアームを差し込んで
作業をイ１うのＶこは不過当であり、アーム自体に柔軟
性を待たせる必要がある。これらの要求にもとづいて、
抽々の柔軟性腕が提案されているが、前述した狭隘な場
所での作業性が良好でなかった。
ほとんどであった。この工うな直膨状アームでは狭くて
正面に障害物があるようｌ場Ｑｔにアームを差し込んで
作業をイ１うのＶこは不過当であり、アーム自体に柔軟
性を待たせる必要がある。これらの要求にもとづいて、
抽々の柔軟性腕が提案されているが、前述した狭隘な場
所での作業性が良好でなかった。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので狭隘な
場所の作業を容易に実行し得る柔軟性腕機構を提供する
ことを目的とする。
場所の作業を容易に実行し得る柔軟性腕機構を提供する
ことを目的とする。
本発明の特徴とするところは、両端に傾斜面を有する複
数個の円筒部Ｉをその軸線回りに回転可能に交互に槓み
重ね配置し、これらの円筒部材の１つおきの円筒部材を
ねじり変形に対して高い剛性を有する柔軟円筒部材で結
付して構成したものである。
数個の円筒部Ｉをその軸線回りに回転可能に交互に槓み
重ね配置し、これらの円筒部材の１つおきの円筒部材を
ねじり変形に対して高い剛性を有する柔軟円筒部材で結
付して構成したものである。
以下本発明の実施例全図面を参照して説明する。
本発明の詳細な説明するに先立って、本発明の原理を第
１図および第２図について説明する。
１図および第２図について説明する。
第１図に示すように、円筒ｌをその中心軸に対し互に逆
向きに傾斜した２つの傾斜面２お工び３により切断する
と、板厚が不均一な円板４ができる。
向きに傾斜した２つの傾斜面２お工び３により切断する
と、板厚が不均一な円板４ができる。
同様に、傾斜面２と３に平行な多数の傾斜面で円筒を切
υ、円板４が交互に逆向きとなるようにする。すなわち
、第１図上で右側に板厚の大きい方が向いている円板４
ａと、左側に板厚の大きい方が向いている円板４ｂ（！
：が交互に積み重なった状態にする。この状態において
、円板４ａ−１固定しておき、円板４ｂｌ全部同じ角度
だけ図示のように（９）転させると、円筒１は第２図に
示すように折れ線状に曲り、あたかも円弧状になめらか
に折曲げることができる。多数の円板４ａおよび４ｂは
それぞれ同一角度回転するよう何らかの手段で連結しな
ければならないが、これには薄肉金属のベローズを用い
るのが良い。ベローズは軸方向への伸縮と曲げ変形に対
しては柔軟性があるが、ねじり変形については座屈現象
が現れない限り高い剛性を持つからである。
υ、円板４が交互に逆向きとなるようにする。すなわち
、第１図上で右側に板厚の大きい方が向いている円板４
ａと、左側に板厚の大きい方が向いている円板４ｂ（！
：が交互に積み重なった状態にする。この状態において
、円板４ａ−１固定しておき、円板４ｂｌ全部同じ角度
だけ図示のように（９）転させると、円筒１は第２図に
示すように折れ線状に曲り、あたかも円弧状になめらか
に折曲げることができる。多数の円板４ａおよび４ｂは
それぞれ同一角度回転するよう何らかの手段で連結しな
ければならないが、これには薄肉金属のベローズを用い
るのが良い。ベローズは軸方向への伸縮と曲げ変形に対
しては柔軟性があるが、ねじり変形については座屈現象
が現れない限り高い剛性を持つからである。
次に本発明の柔軟性腕機構の一実施例を第３図および第
４図について説明する。円筒部材は内側に配置され、か
つ両端に傾斜面を有する複数個の第１の円筒部材５と、
この第１の円筒部拐５の外側に配置きれ、かつ両端に傾
斜面を有する複数個の第２の円筒部材８とで構成されて
いる。
４図について説明する。円筒部材は内側に配置され、か
つ両端に傾斜面を有する複数個の第１の円筒部材５と、
この第１の円筒部拐５の外側に配置きれ、かつ両端に傾
斜面を有する複数個の第２の円筒部材８とで構成されて
いる。
第１の円筒部材５０両側には軸受６および６′がその内
側レース部分を止め輪７により取り付けられている。こ
の軸受６お↓び６′は第１の円筒部材５における外周の
傾斜した面内に取り付けられている。軸受６お工び６′
を取り付けた多数の第１の円筒部材５は同一方向に回ｕ
ｋそろえて積み重ねられ、互いに薄肉金属で作られたベ
ローズ状の第１の柔軟円筒部材９により結合されている
。
側レース部分を止め輪７により取り付けられている。こ
の軸受６お↓び６′は第１の円筒部材５における外周の
傾斜した面内に取り付けられている。軸受６お工び６′
を取り付けた多数の第１の円筒部材５は同一方向に回ｕ
ｋそろえて積み重ねられ、互いに薄肉金属で作られたベ
ローズ状の第１の柔軟円筒部材９により結合されている
。
第１の円筒部胴５の外側には隣り合う第１の円筒部材５
をはさむようにして第２の円筒部材８が置かれている。
をはさむようにして第２の円筒部材８が置かれている。
この第２の円筒部材８の内周には第１の円筒部材５に取
り付けた軸受６．６′の外側レース部分が止め輪１０に
より固定されている。
り付けた軸受６．６′の外側レース部分が止め輪１０に
より固定されている。
これにより、両隣の第１の円筒部材５は第２の円筒部材
８に回転可能な状態で結合はれている。また、隣り合う
第２の円筒部材８はフランジ８ａを介して外周部に配し
たベローズ状の第２の柔軟円筒部材１１により互に結合
はれている。このようにして組立てられた第１の円筒部
材５の結合体終端部は、第１の円筒部材５その軸線に対
して直角な面で２分割した形を有し、かつ第１の柔軟円
筒部材９に結合し、内輪１２を介してベース１５で保持
され′ｆ？：、２重軸の内側軸１３に結合きれている。
８に回転可能な状態で結合はれている。また、隣り合う
第２の円筒部材８はフランジ８ａを介して外周部に配し
たベローズ状の第２の柔軟円筒部材１１により互に結合
はれている。このようにして組立てられた第１の円筒部
材５の結合体終端部は、第１の円筒部材５その軸線に対
して直角な面で２分割した形を有し、かつ第１の柔軟円
筒部材９に結合し、内輪１２を介してベース１５で保持
され′ｆ？：、２重軸の内側軸１３に結合きれている。
また、第２の円筒部材８の結合体の終端部は第２柔軟円
筒体１１に結合した円筒１４’ｒ介して２重軸の外側軸
１６に結合されている。
筒体１１に結合した円筒１４’ｒ介して２重軸の外側軸
１６に結合されている。
以上述べた本発明の腕機構の動作を説明する。
第３図に示す状態において、内側＠１３と外側＠１６と
を相対的に回転させると、多数の第１の円筒部材５と第
２の円筒部材８とはそれぞれ第１および第２の柔軟円筒
部材９．１１にエリ一体に回転するため、斜めに配置さ
れた軸受６の作用により第４図に示すように全体として
２２１ｉ：４１１の回転軸中心を含む１平面内で円弧状
に曲がる。ｔｍ、内側［１１１１３と外側軸１６とをい
つし裏に回転することにより、任意の方向に曲げ方向を
決めることかでさる。したがって内１ｉｔｌｌｌｌｌ
ｌ ３と外側１１Ｑ１１１６との同転方向と位置を制御
することに工υ、柔軟腕をベース１５に対し任意の方向
に任意の角ＩＷだけ曲げることができる。
を相対的に回転させると、多数の第１の円筒部材５と第
２の円筒部材８とはそれぞれ第１および第２の柔軟円筒
部材９．１１にエリ一体に回転するため、斜めに配置さ
れた軸受６の作用により第４図に示すように全体として
２２１ｉ：４１１の回転軸中心を含む１平面内で円弧状
に曲がる。ｔｍ、内側［１１１１３と外側軸１６とをい
つし裏に回転することにより、任意の方向に曲げ方向を
決めることかでさる。したがって内１ｉｔｌｌｌｌｌ
ｌ ３と外側１１Ｑ１１１６との同転方向と位置を制御
することに工υ、柔軟腕をベース１５に対し任意の方向
に任意の角ＩＷだけ曲げることができる。
上述した本発明の柔軟性腕機構では、すでに外側がベロ
ーズ状の柔軟円筒部材１１で覆われており、機構部分が
露出していない密閉構造のため、機構保護のためゴム製
ベローズ等を施す必要かない。また、腕中心部が中空で
あるため、ここを利用してケーフルやホース類を通した
り、フレキシブルシャ７１４通して先端に回転力全仏え
ることができるので、外観が非常にスマートになる効果
がある。また、回転支持部に軸受６全使用しているので
耐久性が非常に大きい。
ーズ状の柔軟円筒部材１１で覆われており、機構部分が
露出していない密閉構造のため、機構保護のためゴム製
ベローズ等を施す必要かない。また、腕中心部が中空で
あるため、ここを利用してケーフルやホース類を通した
り、フレキシブルシャ７１４通して先端に回転力全仏え
ることができるので、外観が非常にスマートになる効果
がある。また、回転支持部に軸受６全使用しているので
耐久性が非常に大きい。
なお、本発明は腕のみでなく、柔軟性を持つた手首機構
としてロボットにも応用可能である。
としてロボットにも応用可能である。
第５図は本発明の腕機構の他の実施例を示す。
すなわち、この実施例は第３図に示す実施例の軸受６を
スラスト軸受型にしたもので、両端全科めに切断した円
筒部材１７ａ、１７ｂを交互に積み重ね、その間に鋼球
１８をはさんでスラスト軸受けとしたものである。また
円筒部材１７ａ、１７ｂにはその外筒および内周におい
てそれぞれ短いベローズ状の柔軟円筒部材１９ａ、１９
ｂｉ引伸ばして連結したものである。この実施ｆ！ｉｌ
ｌの構造では軸方向伸び力に対しては柔軟円筒部材１９
ａ。
スラスト軸受型にしたもので、両端全科めに切断した円
筒部材１７ａ、１７ｂを交互に積み重ね、その間に鋼球
１８をはさんでスラスト軸受けとしたものである。また
円筒部材１７ａ、１７ｂにはその外筒および内周におい
てそれぞれ短いベローズ状の柔軟円筒部材１９ａ、１９
ｂｉ引伸ばして連結したものである。この実施ｆ！ｉｌ
ｌの構造では軸方向伸び力に対しては柔軟円筒部材１９
ａ。
１９ｂの縮み力により耐えているので、強い刀で引き伸
ばされると、柔軟円筒部材１９ａ、１９ｂが伸びきって
しまう恐れがあるので、軽負荷用である。筐た構造的に
は第３図に示す実施例のものに比べ非常に簡単である。
ばされると、柔軟円筒部材１９ａ、１９ｂが伸びきって
しまう恐れがあるので、軽負荷用である。筐た構造的に
は第３図に示す実施例のものに比べ非常に簡単である。
第６図は本発明の腕機構のさらに他の実施例を示す。こ
の実ｍ例は第３図に示す実施例のものの変形例であり、
円筒部材２０を第１の円筒部材と第２の円筒部材とに分
けず、円筒部材２０の両端の軸方向フランジ２１ｋｉｌ
ｌｌｌ受２２全介１７て結合したものである。この図に
おいて第３図と同符号のものは同一部分である。この模
造でも第３図に示す実施レリと同じ効果が期待できる。
の実ｍ例は第３図に示す実施例のものの変形例であり、
円筒部材２０を第１の円筒部材と第２の円筒部材とに分
けず、円筒部材２０の両端の軸方向フランジ２１ｋｉｌ
ｌｌｌ受２２全介１７て結合したものである。この図に
おいて第３図と同符号のものは同一部分である。この模
造でも第３図に示す実施レリと同じ効果が期待できる。
なお、第３図に示す実施例の８ｒ４２の円筒部材８およ
び第６図に示す実施例の円筒部材２０の軸受６の固定方
法は止め輪ｌＯを用いず、円筒部月２０を縦に２つ割り
構造にして軸受６１；Ｉさむ工うにしても良い。
び第６図に示す実施例の円筒部材２０の軸受６の固定方
法は止め輪ｌＯを用いず、円筒部月２０を縦に２つ割り
構造にして軸受６１；Ｉさむ工うにしても良い。
以上詳述したように本発明によれば腕を任意の方向に自
在に曲げることができるので、狭隘部での作業に好適な
柔軟性マニピュレータアームを提供することができる。
在に曲げることができるので、狭隘部での作業に好適な
柔軟性マニピュレータアームを提供することができる。
第１図および第２図は本発明の腕機構の原理を説明する
斜視図、第３図は本発明の腕機構の一実施例を示す断面
図、第４図は第３図に示す本発明の腕機構の一実施例の
動作を示す断面図、第５図および第６図は本発明の腕機
構の他の実施例を示す断面図である。 （９） ５・・・第１の円筒部材、６．６’・・・軸受、８・・
・第２の円筒部材、９・・・第１の柔軟円筒部材、１１
・・・第２の柔軟円筒部材。 代理人 弁理士 薄田利幸 （ｌＯ） 才 １ 区 １．！Ｉｌ：Ｉ ”：ｉ ５８〜！’ｉ！］７１１！１
（４）；ｌｉ ３ 区 δ １ ＼ δ ｔＯｑ ６ □ ５ ０ ８ａ−、、− 才２の ″””−＜ｉだ隋脅て；
斜視図、第３図は本発明の腕機構の一実施例を示す断面
図、第４図は第３図に示す本発明の腕機構の一実施例の
動作を示す断面図、第５図および第６図は本発明の腕機
構の他の実施例を示す断面図である。 （９） ５・・・第１の円筒部材、６．６’・・・軸受、８・・
・第２の円筒部材、９・・・第１の柔軟円筒部材、１１
・・・第２の柔軟円筒部材。 代理人 弁理士 薄田利幸 （ｌＯ） 才 １ 区 １．！Ｉｌ：Ｉ ”：ｉ ５８〜！’ｉ！］７１１！１
（４）；ｌｉ ３ 区 δ １ ＼ δ ｔＯｑ ６ □ ５ ０ ８ａ−、、− 才２の ″””−＜ｉだ隋脅て；
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、マニピュレータあるいはロボット等の腕機構におい
て、両端に傾斜面を有する複数個の円筒部材を交互に槓
み重ね配置し、これらの円筒部材の１つおきの円筒部材
をねじり変形に対して高い剛性を有する柔軟円筒部材に
て結合し、それぞれの結合された円筒部材組立の端部を
２重駆動軸の一万の軸に結合し、前記隣接する円筒部材
の相接する傾斜面に、これらの相対回転を許容する軸受
を配置したことを特徴とする柔軟性腕機構。 ２、柔軟円筒部材は複数個の円筒部材における１つおき
の円筒部材の周面に設けたフランジに結合されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の柔軟性腕機
構。 ３、柔軟円筒部材は軸受によって相対的に回転可能に結
合した複数個の円筒部材における１つおきの円筒部月の
外周面と内周面とにおいて、これらの１つおきの円筒部
材の外周面と円周面とに設けたフランジにそれぞれ結合
する第１の柔軟円筒部材と第２の柔軟円筒部材とで構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の柔軟
性腕機構。 ４、軸受は円筒部材の両端の相対向する傾斜面に配置し
たこと全特徴とする特許請求の範囲第３項記載の柔軟性
腕機構。 ５、＠受は隣接する円筒部材の両端に設けた軸方向フラ
ンジ間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の柔軟性腕機構。 ６、両端に傾斜面を有する複数個の円筒部材は外側に配
置される複数個の第１の円筒部材と、この第１の円筒部
材内に配置される第２の円筒部材とで構成され、第１の
円筒部材の端部円周に軸受を介して、隣接する第２の円
筒部材の端部外周にそれぞれ結合し、隣接する第１の円
筒部材間および第２の円筒部材間を柔軟円筒部材でそれ
ぞれ結合したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の柔軟性腕機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15750381A JPS5859785A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 柔軟性腕機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15750381A JPS5859785A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 柔軟性腕機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859785A true JPS5859785A (ja) | 1983-04-08 |
Family
ID=15651102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15750381A Pending JPS5859785A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 柔軟性腕機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5859785A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135188A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-18 | 株式会社日立製作所 | 工業用ロボツト |
| JPH08229874A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-10 | Kobe Steel Ltd | 産業用ロボットの手首装置 |
| EP2022609A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-11 | Fanuc Ltd | Industrial robot with conduit for an umbilical-member |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP15750381A patent/JPS5859785A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135188A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-18 | 株式会社日立製作所 | 工業用ロボツト |
| JPH08229874A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-10 | Kobe Steel Ltd | 産業用ロボットの手首装置 |
| US5816108A (en) * | 1995-02-21 | 1998-10-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Assembled wrist for industrial robot including a protective member |
| EP2022609A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-11 | Fanuc Ltd | Industrial robot with conduit for an umbilical-member |
| US8020466B2 (en) | 2007-07-30 | 2011-09-20 | Fanuc Ltd | Umbilical-member processing structure for industrial robot |
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