JPS6047854B2 - カウンタ−バランス装置 - Google Patents
カウンタ−バランス装置Info
- Publication number
- JPS6047854B2 JPS6047854B2 JP56008610A JP861081A JPS6047854B2 JP S6047854 B2 JPS6047854 B2 JP S6047854B2 JP 56008610 A JP56008610 A JP 56008610A JP 861081 A JP861081 A JP 861081A JP S6047854 B2 JPS6047854 B2 JP S6047854B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- manipulator
- joint
- counterbalance
- axis
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマニピュレーターを有するレーザーメス装置に
おけるカウンターバランス装置に関するものである。
おけるカウンターバランス装置に関するものである。
このようなりウンターバランス装置及びマニピュレータ
ーの構造・機能については本願と同一出願人による特願
昭５４−９１４３７号（特開昭５６−１５７３９号）で
既に詳述した。
ーの構造・機能については本願と同一出願人による特願
昭５４−９１４３７号（特開昭５６−１５７３９号）で
既に詳述した。
また従来公知のマニピュレーターの例は、米国特許第３
９１３５８２号明細書及び特開昭４９−９４１８訝公報
に記述されている。したがつて、この明細書においては
それらの構造・機能を要約するにとどめる。従来公知の
マニピュレーターは通常、７枚の関節ミラーと８個の腕
を有する屈曲自在な関節式導光路から成り、とりわけ長
い水平腕と垂直腕を有するが、これらの腕の垂下を防ぎ
、均衡のとれた操作性を保つためには、カウンターバラ
ンス装置が必要である。
９１３５８２号明細書及び特開昭４９−９４１８訝公報
に記述されている。したがつて、この明細書においては
それらの構造・機能を要約するにとどめる。従来公知の
マニピュレーターは通常、７枚の関節ミラーと８個の腕
を有する屈曲自在な関節式導光路から成り、とりわけ長
い水平腕と垂直腕を有するが、これらの腕の垂下を防ぎ
、均衡のとれた操作性を保つためには、カウンターバラ
ンス装置が必要である。
即ち、マニピュレーターが如何なる姿勢をとろうとも、
手術者の手にその姿勢変動に基づく反作用力が働かず、
またマニピュレーターを任意の姿勢で放置してもその状
態を保持するようなりウンターバランス装置でなければ
ならない。
手術者の手にその姿勢変動に基づく反作用力が働かず、
またマニピュレーターを任意の姿勢で放置してもその状
態を保持するようなりウンターバランス装置でなければ
ならない。
従来のカウンターバランス装置は、マニピュレーター基
部（第１軸）を支点とし、水平腕上部に並行して設けた
天秤棒の先端において水平腕の先端をジンバル機構によ
り懸架し、一方、その反対側にバランサー錘が取付けら
れた構造を有する。
部（第１軸）を支点とし、水平腕上部に並行して設けた
天秤棒の先端において水平腕の先端をジンバル機構によ
り懸架し、一方、その反対側にバランサー錘が取付けら
れた構造を有する。
このような天秤やジンバル機構などはレーザーメス装置
の金高を増し、水平腕を上げると手術用無影灯に接触す
る危険性があり、また不要な突出部に接触・衝突してマ
ニピュレーター光学系の光軸を狂わせることも考えられ
る。さらに、ジンバルにより腕を懸架しているから、水
平腕及び懸架部１より先端の部分の歪曲を生じ易い。本
発明によるカウンターバランス装置においては、これ等
の欠陥を除去する為に、水平腕を覆う支持管の先端にて
垂直腕基部を支持することにより、水平腕などの剛性を
増すと同時に、マニピユ５レーダーの基部第１軸を支点
とする錘の位置を、第１軸に関して水平腕の反対側に設
けることにより、片持ち荷重によるみそすり運動を防ぎ
、又マニピユレーターの上下動に係わる均衡を保つと共
に、この軸廻りの偶力を相殺しうるような機構を採用し
た。
の金高を増し、水平腕を上げると手術用無影灯に接触す
る危険性があり、また不要な突出部に接触・衝突してマ
ニピュレーター光学系の光軸を狂わせることも考えられ
る。さらに、ジンバルにより腕を懸架しているから、水
平腕及び懸架部１より先端の部分の歪曲を生じ易い。本
発明によるカウンターバランス装置においては、これ等
の欠陥を除去する為に、水平腕を覆う支持管の先端にて
垂直腕基部を支持することにより、水平腕などの剛性を
増すと同時に、マニピユ５レーダーの基部第１軸を支点
とする錘の位置を、第１軸に関して水平腕の反対側に設
けることにより、片持ち荷重によるみそすり運動を防ぎ
、又マニピユレーターの上下動に係わる均衡を保つと共
に、この軸廻りの偶力を相殺しうるような機構を採用し
た。
本発明の目的は、第一に第１軸のみそすり運動によるレ
ーザー光軸の安定を保証し、第二にマニピュレーターの
モーメントを相殺するような操作を保証し、第三にマニ
ピュレーターのたわみを除去ないし防止する懸架手段を
有し、第四に突出部をなくしレーザーメスの全高を制限
して接触や衝撃の惧れを除去し、第五に術者等に接触し
ない簡明な外観を有すべき比較的簡単な機構にして廉価
なりウンターバランス装置を提供することにある。
ーザー光軸の安定を保証し、第二にマニピュレーターの
モーメントを相殺するような操作を保証し、第三にマニ
ピュレーターのたわみを除去ないし防止する懸架手段を
有し、第四に突出部をなくしレーザーメスの全高を制限
して接触や衝撃の惧れを除去し、第五に術者等に接触し
ない簡明な外観を有すべき比較的簡単な機構にして廉価
なりウンターバランス装置を提供することにある。
以下、図面に従つて本発明によるカウンターバランス装
置を説明する。
置を説明する。
第１図及び第２図は本発明によるカウンターバランス装
置の一実施例を示す図であり、それぞれ平面図及び立面
図である。
置の一実施例を示す図であり、それぞれ平面図及び立面
図である。
マニピュレーターはレーザーヘッド１の垂直上部にある
第１腕２、第２腕３、水平な第３腕４、第４腕５、垂直
な第５腕６、先端の三つの腕；関節ミラーを含む関節７
，８，９，１０、それに先端関節１１，１２，１３；及
び先端関節１３に着脱可能な集光レンズを含むハンドピ
ース１４より成り、各腕の廻りに回転しうる。
第１腕２、第２腕３、水平な第３腕４、第４腕５、垂直
な第５腕６、先端の三つの腕；関節ミラーを含む関節７
，８，９，１０、それに先端関節１１，１２，１３；及
び先端関節１３に着脱可能な集光レンズを含むハンドピ
ース１４より成り、各腕の廻りに回転しうる。
これらの腕のうち水平な第３腕４と垂直な第５腕６は他
の短腕より相当長く、従つて、第１腕２、第２腕３、第
３腕４のそれぞれの廻りの回転運動の結合により、ハン
ドピース１４を広範囲に亘つて移動することができる。
の短腕より相当長く、従つて、第１腕２、第２腕３、第
３腕４のそれぞれの廻りの回転運動の結合により、ハン
ドピース１４を広範囲に亘つて移動することができる。
第２腕３は第１腕２に設けた軸受１５に嵌合するシャフ
ト１６に取付けられているから第１腕２の軸廻りに回転
する。この第２腕３には関節７が取付けられ、レーザー
ヘッド１から導かれたレーザー光は関節８に向けて偏向
される。この関節８：，はメタル軸受１７により第２腕
３の廻りに回転しうる。一方、関節８に固定された第３
腕４の他端は関節９に固定された軸受１８に嵌合してい
るから、関節９は第３腕４の廻りに回転しうる。ついで
カウンターバランス機構について述べ４る。カウンター
バランスの支持腕１９は第２腕３に取付けたベアリング
２０，２１の外輪に嵌合していて、第２腕３の廻りに回
転しうる。この支持腕１９の一端の軸金２２は関節８の
近くにおいて第３腕４の外周をとりまき、支持管２３を
固定している。この支持管２３は第３腕４を覆い、その
右端は関節９に固定した軸受１８に嵌合している。即ち
、マニピュレーターはこの関節９の軸受１８において支
持管２３に支持されている。支持腕１９の左端にはバイ
ブ２４が固定され、その先端に錘２５がねじ２６により
、マニピュレーターのバランスを調整した後に、固？さ
れている。なお、錘２５の後端にはストッパー゛・・２
７があり、脱）落の危険を防止する為に錘２５をバイブ
２４に固定している。上記より明らかなように、カウン
ターバランス装置全体は第１腕２、第２腕３及び第３腕
４の回転に追随してマニピュレーターと連動する。
ト１６に取付けられているから第１腕２の軸廻りに回転
する。この第２腕３には関節７が取付けられ、レーザー
ヘッド１から導かれたレーザー光は関節８に向けて偏向
される。この関節８：，はメタル軸受１７により第２腕
３の廻りに回転しうる。一方、関節８に固定された第３
腕４の他端は関節９に固定された軸受１８に嵌合してい
るから、関節９は第３腕４の廻りに回転しうる。ついで
カウンターバランス機構について述べ４る。カウンター
バランスの支持腕１９は第２腕３に取付けたベアリング
２０，２１の外輪に嵌合していて、第２腕３の廻りに回
転しうる。この支持腕１９の一端の軸金２２は関節８の
近くにおいて第３腕４の外周をとりまき、支持管２３を
固定している。この支持管２３は第３腕４を覆い、その
右端は関節９に固定した軸受１８に嵌合している。即ち
、マニピュレーターはこの関節９の軸受１８において支
持管２３に支持されている。支持腕１９の左端にはバイ
ブ２４が固定され、その先端に錘２５がねじ２６により
、マニピュレーターのバランスを調整した後に、固？さ
れている。なお、錘２５の後端にはストッパー゛・・２
７があり、脱）落の危険を防止する為に錘２５をバイブ
２４に固定している。上記より明らかなように、カウン
ターバランス装置全体は第１腕２、第２腕３及び第３腕
４の回転に追随してマニピュレーターと連動する。
ところで、錘２５は第１腕２の軸芯に関して第３腕４と
は反対側に設置している。その理由は、もし錘２５が第
３腕４の軸芯の延長線上にあるとすると、マニピュレー
ター及び錘の総重量が一方向に片寄り、第１腕２とシャ
フト１６がたわんでレーザーメス光軸を狂わせること、
さらに、このような片寄り荷重のためにマニピュレータ
ーに第１腕の軸廻りの偶力が働らき、マニピュレーター
のモーメント・フリーな操作が出来ないからである。本
発明のカウンターバランス装置は、このように水平腕を
覆う支持管で関節部を支持しているため、不要な突起が
ないから、人や物からの衝撃の危険性もなく、また水平
腕などのたわみも生じない。
は反対側に設置している。その理由は、もし錘２５が第
３腕４の軸芯の延長線上にあるとすると、マニピュレー
ター及び錘の総重量が一方向に片寄り、第１腕２とシャ
フト１６がたわんでレーザーメス光軸を狂わせること、
さらに、このような片寄り荷重のためにマニピュレータ
ーに第１腕の軸廻りの偶力が働らき、マニピュレーター
のモーメント・フリーな操作が出来ないからである。本
発明のカウンターバランス装置は、このように水平腕を
覆う支持管で関節部を支持しているため、不要な突起が
ないから、人や物からの衝撃の危険性もなく、また水平
腕などのたわみも生じない。
また、天秤やジンバル機構もないため、レーザーメス装
置の全高も低くなり、機構全体が簡単で、デザイン上も
極めて簡明である、などの特長を有する。尚、本発明の
カウンターバランス装置は、レーザーメスのみならず、
他のレーザー加工機器において同種のマニピュレーター
を用いる場合にも採用しうるものである。
置の全高も低くなり、機構全体が簡単で、デザイン上も
極めて簡明である、などの特長を有する。尚、本発明の
カウンターバランス装置は、レーザーメスのみならず、
他のレーザー加工機器において同種のマニピュレーター
を用いる場合にも採用しうるものである。
図面の簡単な説明第１図及び第２図は本発明によるカウ
ンターバランス装置の一実施例を示す図であり、それぞ
れ平面図及び立面図である。
ンターバランス装置の一実施例を示す図であり、それぞ
れ平面図及び立面図である。
１：レーザーヘツド、３：第２腕、４：第３腕、９：関
節、１９：支持腕、２３：支持管、２５：錘。
節、１９：支持腕、２３：支持管、２５：錘。
Claims (1)
- １ マニピュレーターを有するレーザーメス装置におい
て、マニピュレーターの第２腕の廻りを回転しうる支持
腕と、第３腕の外周を覆うように支持腕の一端に固定さ
れ、かつ第３関節の回転を許容するように第３関節を支
持する支持管と、第２腕に関してマニピュレーターとは
反対側の支持腕の部分に固定され、かつ第１腕の軸に関
して第３腕とは逆方向に位置する錘とから成り、マニピ
ュレーターの操作時に生起する回転モーメントの変動を
相殺し、その操作性を向上せしめうることを特徴とする
カウンターバランス装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56008610A JPS6047854B2 (ja) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | カウンタ−バランス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56008610A JPS6047854B2 (ja) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | カウンタ−バランス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57122863A JPS57122863A (en) | 1982-07-30 |
| JPS6047854B2 true JPS6047854B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=11697721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56008610A Expired JPS6047854B2 (ja) | 1981-01-23 | 1981-01-23 | カウンタ−バランス装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047854B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0741432B2 (ja) * | 1986-02-19 | 1995-05-10 | 株式会社アマダ | レ−ザ加工装置 |
-
1981
- 1981-01-23 JP JP56008610A patent/JPS6047854B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57122863A (en) | 1982-07-30 |
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