JP2016160962A - Warping expansion mechanism and robot arm mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、曲動伸縮機構及びロボットアーム機構に関する。 Embodiments described herein relate generally to a bending expansion / contraction mechanism and a robot arm mechanism.
ロボット装置は製造ライン、医療や介護などさまざまな現場での適用がなされており、今後更なる分野での適用が期待されている。実際の製造ラインではワークの種類も作業内容も多岐にわたっている。また介護の現場においてもその作業内容は様々である。さらに周辺環境の制約も様々である。例えば従来の多関節アーム機構では肘関節の動きが非常に大きく且つその動きは予測性が低いことから、比較的大きな空間を確保できる環境での使用に限定される。また従来の多関節アーム機構であっても直動関節アーム機構であっても直線的な動きの組み合わせであり、障害物が散在しているような曲線的な動きを要求する環境には適用する事ができなかった。 Robot devices are applied in various fields such as production lines, medical care and nursing care, and are expected to be applied in further fields in the future. The actual production line has a wide variety of workpiece types and work contents. In addition, the work contents vary in the field of care. In addition, there are various restrictions on the surrounding environment. For example, in the conventional articulated arm mechanism, the movement of the elbow joint is very large and the movement is not predictable, so that it is limited to use in an environment where a relatively large space can be secured. In addition, the conventional articulated arm mechanism and the linear motion articulated arm mechanism are a combination of linear motions, and are applicable to environments that require curvilinear motions where obstacles are scattered. I could n’t.
目的は、曲線的な動きを実現することで適用環境の制約を緩和できる曲動伸縮機構及びロボットアーム機構を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bending and expanding / contracting mechanism and a robot arm mechanism that can alleviate restrictions on the application environment by realizing a curved movement.
本実施形態に係る曲動伸縮機構は、屈曲可能に連結された板形状の複数の第1連結コマと、屈曲可能に連結された横断面コ字形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部と、前記柱状体を前記支持部から送り出し、前記柱状体を前記支持部に引き戻す伸縮部とを具備し、前記柱状体は円弧状に湾曲した柱形状を有する。 The bending expansion and contraction mechanism according to the present embodiment includes a plurality of plate-shaped first connection pieces connected to bendable, a plurality of second connection pieces having a U-shaped cross-section connected to bendable, 1. A columnar body is formed by constraining bending by joining a second connecting piece, and the columnar body is released by separation of the first and second connecting pieces. A support part configured to join the second connecting piece to form the columnar body and support the columnar body; and an expansion / contraction part that sends the columnar body out of the support part and pulls the columnar body back to the support part; The columnar body has a columnar shape curved in an arc shape.
以下、図面を参照しながら第1、第2実施形態に係るロボットアーム機構を説明する。第1、第2実施形態に係るロボットアーム機構は曲動伸縮機構を備える。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, the robot arm mechanism according to the first and second embodiments will be described with reference to the drawings. The robot arm mechanism according to the first and second embodiments includes a bending expansion / contraction mechanism. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
(第1実施形態)
第1実施形態に係るロボットアーム機構について図1と図2とを参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す断面図である。ロボットアーム機構は、略円筒形状の基部1と基部1に接続されるアーム部2とアーム部2の先端に取り付けられる手首部4とを有する。手首部4には図示しないアダプタが設けられている。第1実施形態において、アダプタは後述の第6回転軸RA6の回転部に設けられる。手首部4のアダプタには、用途に応じたロボットハンドが取り付けられる。
(First embodiment)
The robot arm mechanism according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view of the robot arm mechanism according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the robot arm mechanism of FIG. The robot arm mechanism has a substantially cylindrical base 1, an arm 2 connected to the base 1, and a wrist 4 attached to the tip of the arm 2. The wrist part 4 is provided with an adapter (not shown). In 1st Embodiment, an adapter is provided in the rotation part of 6th rotating shaft RA6 mentioned later. A robot hand corresponding to the application is attached to the adapter of the wrist part 4.
ロボットアーム機構は、複数、ここでは6つの関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部1から順番に配設される。一般的に、第1、第2、第3関節部J1,J2,J3は根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6関節部J4,J5,J6はロボットハンド3の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。手首部4は第4、第5、第6関節部J4,J5,J6を有する。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは曲動伸縮関節である。ここでは第3関節部J3が曲動伸縮関節部、特に伸縮距離の比較的長い関節部として構成される。アーム部2は曲動伸縮関節部J3(第3関節部J3)の伸縮部分を表している。 The robot arm mechanism has a plurality of, here six, joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6. The plurality of joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6 are sequentially arranged from the base portion 1. In general, the first, second, and third joints J1, J2, and J3 are called the root three axes, and the fourth, fifth, and sixth joints J4, J5, and J6 change the posture of the robot hand 3. Called wrist 3 axis. The wrist 4 has fourth, fifth, and sixth joints J4, J5, and J6. At least one of the joint portions J1, J2, and J3 constituting the base three axes is a bending and expanding joint. Here, the third joint portion J3 is configured as a bending expansion / contraction joint portion, particularly a joint portion having a relatively long expansion / contraction distance. The arm part 2 represents the expansion / contraction part of the bending expansion / contraction joint part J3 (third joint part J3).
第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。第1回転軸RA1に平行にZ軸を規定する。Z軸を中心とした直交3軸のロボット座標系(X,Y,Z)を規定する。 The first joint portion J1 is a torsion joint centered on the first rotation axis RA1 that is supported, for example, perpendicularly to the base surface. The second joint portion J2 is a bending joint centered on the second rotation axis RA2 arranged perpendicular to the first rotation axis RA1. A Z axis is defined parallel to the first rotation axis RA1. An orthogonal three-axis robot coordinate system (X, Y, Z) centering on the Z axis is defined.
第3関節部J3は、第3軸(曲動軸)RA3に沿ってアーム部2が伸縮する関節である。第3曲動軸RA3は中心位置C0、半径r0の円弧形状を有する。円の中心位置C0は第1回転軸RA1と第2回転軸RA2との回転とともに移動する移動座標系上の固定点である。半径r0は、中心位置C0から柱状体の厚み方向の中心までの距離で規定される。すなわち、第3関節部J3のアーム部2は、第3曲動軸RA3に沿って円弧状に伸縮する。第3曲動軸RA3は、アーム部2を構成する第1、第2連結コマ23,24の形状により実現される。第1、第2連結コマ23,24の構造については後述する。第3曲動軸RA3は第2回転軸RA2に対して直交して配置される。伸長したときのアーム部2の全体が湾曲することから、曲動伸縮関節部J3は湾曲伸縮関節部J3ともいう。 The third joint portion J3 is a joint in which the arm portion 2 extends and contracts along the third axis (curvature axis) RA3. The third bending axis RA3 has an arc shape with a center position C0 and a radius r0. The center position C0 of the circle is a fixed point on the moving coordinate system that moves with the rotation of the first rotation axis RA1 and the second rotation axis RA2. The radius r0 is defined by the distance from the center position C0 to the center in the thickness direction of the columnar body. That is, the arm portion 2 of the third joint portion J3 expands and contracts in an arc shape along the third bending axis RA3. The third bending axis RA3 is realized by the shapes of the first and second connecting pieces 23 and 24 that constitute the arm portion 2. The structure of the first and second connecting pieces 23 and 24 will be described later. The third bending axis RA3 is arranged orthogonal to the second rotation axis RA2. Since the entire arm portion 2 is curved when extended, the bending expansion / contraction joint portion J3 is also referred to as a bending expansion / contraction joint portion J3.
第4関節部J4は、第3曲動軸RA3に接する第4回転軸RA4を中心としたねじり関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を中心とした曲げ関節である。第6関節部J6は第4回転軸RA4に対して直交し、第5回転軸RA5に対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ関節である。 The fourth joint portion J4 is a torsional joint centered on the fourth rotation axis RA4 in contact with the third bending axis RA3, and the fifth joint portion J5 is a fifth rotation axis RA5 orthogonal to the fourth rotation axis RA4. It is a bending joint centered around. The sixth joint portion J6 is a bending joint centered on the sixth rotation axis RA6 that is perpendicular to the fourth rotation axis RA4 and perpendicular to the fifth rotation axis RA5.
基部1を成すアーム支持体(第1支持体)11aは、第1関節部J1の第1回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、アーム部2は第1支持体11aの軸回転とともに左右に旋回する。なお、第1支持体11aが接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持体11aとは独立してアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持体11aの上部には第2支持部11bが接続される。 The arm support body (first support body) 11a that forms the base portion 1 has a cylindrical hollow structure formed around the first rotation axis RA1 of the first joint portion J1. The first joint portion J1 is attached to a fixed base (not shown). When the first joint portion J1 rotates, the arm portion 2 pivots left and right along with the shaft rotation of the first support 11a. The first support 11a may be fixed to the ground plane. In that case, the arm part 2 is provided in a structure that turns independently of the first support 11a. A second support part 11b is connected to the upper part of the first support 11a.
第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の第2回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の外装からなる中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。ロボットアーム機構の曲動伸縮関節部J3(第3関節部J3)を構成するアーム部2の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bの連続する中空構造の内部に収納される。 The second support portion 11b has a hollow structure that is continuous with the first support portion 11a. One end of the second support portion 11b is attached to the rotating portion of the first joint portion J1. The other end of the second support portion 11b is opened, and the third support portion 11c is fitted so as to be rotatable on the second rotation axis RA2 of the second joint portion J2. The 3rd support part 11c has a hollow structure which consists of a scale-like exterior which is connected to the 1st support part 11a and the 2nd support part. The third support portion 11c is accommodated in the second support portion 11b and sent out as the second joint portion J2 is bent and rotated. The rear part of the arm part 2 constituting the bending expansion / contraction joint part J3 (third joint part J3) of the robot arm mechanism is housed in a hollow structure in which the first support part 11a and the second support part 11b are continuous by contraction. The
第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して第2回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節部としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動するとき、アーム部2は第2回転軸RA2を中心に垂直方向に回動、つまり起伏動作をする。 The third support portion 11c is fitted to the lower end portion of the second support portion 11b so as to be rotatable about the second rotation axis RA2 with respect to the open end lower portion of the second support portion 11b. Thereby, a second joint portion J2 as a bending joint portion around the second rotation axis RA2 is configured. When the second joint portion J2 rotates, the arm portion 2 rotates in a vertical direction around the second rotation axis RA2, that is, performs a undulation operation.
第4関節部J4は、アーム部2の伸縮方向に沿ったアーム中心軸、つまり第3関節部J3の第3移動軸RA3に典型的には接する第4回転軸RA4を有するねじり関節である。第4関節部J4が回転すると、手首部4及び手首部4に取り付けられたロボットハンドは第4回転軸RA4を中心に回転する。第5関節部J5は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を有する曲げ関節部である。第5関節部J5が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてロボットハンドとともに上下(第5回転軸RA5を中心に垂直方向)に回動する。第6関節部J6は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に直交し、第5関節部J5の第5回転軸RA5に垂直な第6回転軸RA6を有する曲げ関節である。第6関節部J6が回転すると、ロボットハンドは左右に旋回する。 The fourth joint portion J4 is a torsional joint having an arm central axis along the expansion / contraction direction of the arm portion 2, that is, a fourth rotation axis RA4 that typically contacts the third movement axis RA3 of the third joint portion J3. When the fourth joint portion J4 rotates, the wrist portion 4 and the robot hand attached to the wrist portion 4 rotate about the fourth rotation axis RA4. The fifth joint J5 is a bending joint having a fifth rotation axis RA5 orthogonal to the fourth rotation axis RA4 of the fourth joint J4. When the fifth joint portion J5 rotates, the fifth joint portion J5 rotates up and down (vertical direction around the fifth rotation axis RA5) together with the robot hand from the fifth joint portion J5 to the tip. The sixth joint J6 is a bending joint having a sixth rotation axis RA6 perpendicular to the fourth rotation axis RA4 of the fourth joint J4 and perpendicular to the fifth rotation axis RA5 of the fifth joint J5. When the sixth joint portion J6 rotates, the robot hand turns left and right.
上記の通り手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドは、第1、第2、第3関節部J1.J2.J3により任意位置に移動され、第4、第5、第6関節部J4、J5、J6により任意姿勢に配置される。特に第3関節部J3のアーム部2の伸縮距離の長さは、基部1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にロボットハンドを到達させることを可能にする。また、第3関節部J3のアーム部2の曲線的な伸縮動作は、適用環境の制約を緩和させることを可能にする。第3関節部J3はそれを構成する曲動伸縮機構により実現される曲線的な伸縮動作とその伸縮距離の長さとが特徴的である。 As described above, the robot hand attached to the adapter of the wrist portion 4 includes the first, second, and third joint portions J1. J2. It is moved to an arbitrary position by J3, and is arranged in an arbitrary posture by the fourth, fifth, and sixth joint portions J4, J5, and J6. In particular, the length of the extension / contraction distance of the arm part 2 of the third joint part J3 enables the robot hand to reach a wide range of objects from the proximity position of the base 1 to the remote position. Further, the curvilinear expansion / contraction operation of the arm portion 2 of the third joint portion J3 makes it possible to relax the restriction of the application environment. The third joint portion J3 is characterized by a curvilinear expansion / contraction operation realized by a bending expansion / contraction mechanism and a length of the expansion / contraction distance.
図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す断面図である。曲動伸縮機構はアーム部2と射出部30とを有する。図2に示すように、アーム部2は第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とで構成される。第1連結コマ列21は複数の第1連結コマ23からなる。前後の第1連結コマ23は、互いの端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第1連結コマ列21は内側や外側に自在に屈曲できる。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the robot arm mechanism of FIG. The bending expansion / contraction mechanism has an arm part 2 and an injection part 30. As shown in FIG. 2, the arm portion 2 is composed of a first connection frame row 21 and a second connection frame row 22. The first connected frame row 21 includes a plurality of first connected frames 23. The front and rear first connecting pieces 23 are connected in a row so as to be freely bent by pins at the end portions of each other. The 1st connection top row | line | column 21 can be bent freely inside and outside.
第2連結コマ列22は複数の第2連結コマ24からなる。前後の第2連結コマ24は、互いの底面端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第2連結コマ列22は内側に屈曲できる。第2連結コマ24の横断面はコ字形状であるので、第2連結コマ列22は、隣り合う第2連結コマ24の側板同士が衝突して、外側には屈曲しない。なお、第1連結コマ23と第2連結コマ24との第2回転軸RA2に向いた面を内面、その反対側の面を外面というものとする。 The second linked frame row 22 includes a plurality of second linked frames 24. The front and rear second connecting pieces 24 are connected in a row so as to be freely bent by pins at the bottom end portions of each other. The second connecting frame row 22 can be bent inward. Since the cross section of the second connecting piece 24 is U-shaped, the second connecting piece row 22 does not bend outward because the side plates of the adjacent second connecting pieces 24 collide with each other. Note that the surface of the first connecting piece 23 and the second connecting piece 24 facing the second rotation axis RA2 is referred to as an inner surface, and the opposite surface is referred to as an outer surface.
第1連結コマ列21のうち先頭の第1連結コマ23と、第2連結コマ列22のうち先頭の第2連結コマ24とは結合コマ26により接続される。例えば、結合コマ26は第1連結コマ23と第2連結コマ24とを合成した形状を有している。 A leading first linked frame 23 in the first linked frame sequence 21 and a leading second linked frame 24 in the second linked frame sequence 22 are connected by a linked frame 26. For example, the connecting piece 26 has a shape obtained by combining the first connecting piece 23 and the second connecting piece 24.
射出部30は、複数の上部ローラ31と複数の下部ローラ32とを有する。射出部30の後方には、ガイドローラ40とドライブギア50とが第1連結コマ列21を挟んで対向するように設けられる。ドライブギア50は図示しない減速器を介してモータ55に接続される。第1連結コマ23の内面には連結方向に沿ってリニアギア239が形成されている。複数の第1連結コマ23が直線状に整列されたときに互いのリニアギア239は直線状につながって、長いリニアギアを構成する。ドライブギア50は、直線状のリニアギアにかみ合わされる。直線状につながったリニアギア239はドライブギア50とともにラックアンドピニオン機構を構成する。 The injection unit 30 includes a plurality of upper rollers 31 and a plurality of lower rollers 32. A guide roller 40 and a drive gear 50 are provided behind the injection unit 30 so as to face each other with the first connecting piece row 21 interposed therebetween. The drive gear 50 is connected to the motor 55 via a speed reducer (not shown). A linear gear 239 is formed on the inner surface of the first connecting piece 23 along the connecting direction. When the plurality of first connecting pieces 23 are aligned in a straight line, the linear gears 239 are connected in a straight line to form a long linear gear. The drive gear 50 is meshed with a linear linear gear. The linear gear 239 connected in a straight line forms a rack and pinion mechanism together with the drive gear 50.
アーム伸長時、モータ55が駆動し、ドライブギア50が順回転すると、第1連結コマ列21はガイドローラ40により、上部ローラ31と下部ローラ32との間に誘導される。第1連結コマ列21の移動に伴い、第2連結コマ列22は射出部30の後方に配置された図示しないガイドレールにより射出部30の上部ローラ31と下部ローラ32との間に誘導される。射出部30は、上部ローラ31と下部ローラ32とにより第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とを互いに押圧し、柱状体を構成するとともに、その柱状体を上下左右に支持する。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が維持されているとき、第1、第2連結コマ列21,22の屈曲は互いに拘束される。これにより第1、第2連結コマ列21、22は、一定の剛性を備えた柱状体を構成する。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。この柱状体は第2連結コマ24が第1連結コマ23とともに全体として様々な横断面形状の筒状体に構成される。筒状体とは上下左右が天板、底板及び両側板で囲まれ、前端部と後端部とが開放された形状として定義される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列22との接合による柱状体は、結合コマ26が始端となって第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。 When the arm is extended and the motor 55 is driven and the drive gear 50 rotates in the forward direction, the first connecting top row 21 is guided between the upper roller 31 and the lower roller 32 by the guide roller 40. Along with the movement of the first connection piece row 21, the second connection piece row 22 is guided between the upper roller 31 and the lower roller 32 of the injection unit 30 by a guide rail (not shown) disposed behind the injection unit 30. . The injection unit 30 presses the first connecting piece row 21 and the second connecting piece row 22 with each other by the upper roller 31 and the lower roller 32 to form a columnar body, and supports the columnar body vertically and horizontally. When the joined state of the first and second connection frame rows 21 and 22 is maintained, the bending of the first and second connection frame rows 21 and 22 is constrained to each other. Thereby, the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 comprise the columnar body provided with fixed rigidity. The columnar body refers to a columnar rod body in which the first connection frame row 21 is joined to the second connection frame row 22. In this columnar body, the second connecting piece 24 and the first connecting piece 23 are formed into cylindrical bodies having various cross-sectional shapes as a whole. The cylindrical body is defined as a shape in which the top, bottom, left, and right sides are surrounded by a top plate, a bottom plate, and both side plates, and a front end portion and a rear end portion are opened. The columnar body formed by joining the first connecting piece row 21 and the second connecting piece row 22 is sent out from the opening of the third support portion 11c with the connecting piece 26 as a starting end.
アーム収縮時、モータ55が駆動し、ドライブギア50が逆回転されると、ドライブギア50と係合している第1連結コマ列21が第1支持体11a内に引き戻される。第1連結コマ列の移動に伴って、柱状体が第3支持体11c内に引き戻される。引き戻された柱状体は射出部30の後方で第1連結コマ列21と第2連結コマ列とに離反される。例えば、柱状体を構成する第1連結コマ列21はガイドローラ40とドライブギア50とに挟まれ、柱状体を構成する第2連結コマ列22は重力により下方に引かれ、それにより第2連結コマ列22と第1連結コマ列21とは互いに離反される。離反された第2連結コマ列22と第1連結コマ列21とは、それぞれ屈曲可能な状態に復帰し、個々に屈曲され、第1支持体11aに格納される。 When the arm 55 is contracted and the motor 55 is driven and the drive gear 50 is rotated in the reverse direction, the first connecting piece row 21 engaged with the drive gear 50 is pulled back into the first support 11a. The columnar body is pulled back into the third support body 11c with the movement of the first connection frame row. The pulled-back columnar body is separated from the first connection frame row 21 and the second connection frame row behind the injection unit 30. For example, the first connecting piece row 21 constituting the columnar body is sandwiched between the guide roller 40 and the drive gear 50, and the second connecting piece row 22 constituting the columnar body is pulled downward by gravity, whereby the second connecting piece row 22 is drawn. The frame row 22 and the first linked frame row 21 are separated from each other. The separated second connection top row 22 and first connection top row 21 return to a bendable state, are individually bent, and are stored in the first support 11a.
第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体(アーム部2)は、中心位置C0,半径r0の円弧状に湾曲した柱形状を有する。第1、第2連結コマ列21,22は、接合による柱状体が上記形状となるよう構成される。以下、第1連結コマ列21,22をそれぞれ構成する第1、第2連結コマ23,24の構造の一例について図3−9を参照して説明する。 The columnar body (arm portion 2) formed by joining the first and second connecting frame rows 21 and 22 has a columnar shape curved in an arc shape with a center position C0 and a radius r0. The first and second connected frame rows 21 and 22 are configured such that the columnar bodies formed by joining have the above-described shape. Hereinafter, an example of the structure of the first and second connection tops 23 and 24 constituting the first connection top row 21 and 22 will be described with reference to FIGS.
(第1連結コマ23)
第1連結コマ列21を構成する第1連結コマ23の構造について図3−5を参照して説明する。図3は、図1の第1連結コマ23の側面図である。図4は、図1の第1連結コマ23を前下方から見た斜視図である。図5は、図1の第1連結コマ23を後下方から見た斜視図である。
(First connection piece 23)
The structure of the 1st connection top 23 which comprises the 1st connection top row | line | column 21 is demonstrated with reference to FIGS. 3-5. FIG. 3 is a side view of the first connecting piece 23 of FIG. FIG. 4 is a perspective view of the first connecting piece 23 of FIG. FIG. 5 is a perspective view of the first connecting piece 23 of FIG.
第1連結コマ列21は、列状に連結された複数の第1連結コマ23からなる。複数の第1連結コマ23は同一の形状、サイズを有する。第1連結コマ23は、その前端部から後端部にかけて円弧状に湾曲した矩形板に構成される。第1連結コマ23は横断面が略矩形状を有し、縦断面が略円弧形状を有する。第1連結コマ23の両縁部分の底辺は、第2連結コマ24の側板に嵌合するための形状を有する。具体的には、第1連結コマ23の両縁部分の縦断面は、半径r1(>r0)、中心角θ1の円弧形状を有する。第1連結コマ23の両縁部分は厚みt1を有する。半径r1は、中心位置C0から第1連結コマ23の厚み方向の中心までの距離で規定される。中心角θ1は1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択される。したがって、第1連結コマ23の両縁部分の底辺は、半径(r1−t1/2)、中心角θ1の円弧形状を有する。ロボットアーム機構において、第1連結コマ列21が第2連結コマ列22とともに柱状体を構成したとき、第1連結コマ23の両縁部分の形状を規定する半径r1の円は、柱状体の形状を規定する半径r0の円と同心円(中心位置C0)である。 The 1st connection top row | line | column 21 consists of the some 1st connection top | top | piece 23 connected in the line form. The plurality of first connecting pieces 23 have the same shape and size. The 1st connection piece 23 is comprised by the rectangular board curved in the circular arc shape from the front-end part to the rear-end part. The first connecting piece 23 has a substantially rectangular cross section and a substantially arcuate vertical cross section. The bottom sides of both edge portions of the first connection piece 23 have a shape for fitting into the side plate of the second connection piece 24. Specifically, the longitudinal section of both edge portions of the first connecting piece 23 has an arc shape with a radius r1 (> r0) and a central angle θ1. Both edge portions of the first connecting piece 23 have a thickness t1. The radius r1 is defined by the distance from the center position C0 to the center of the first connecting piece 23 in the thickness direction. The central angle θ1 is selected from a range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably a range of 2 degrees or more and 5 degrees or less. Accordingly, the bottom sides of both edge portions of the first connecting piece 23 have an arc shape with a radius (r1-t1 / 2) and a central angle θ1. In the robot arm mechanism, when the first connecting piece row 21 and the second connecting piece row 22 form a columnar body, a circle having a radius r1 that defines the shape of both edge portions of the first connecting piece 23 is the shape of the columnar body. And a concentric circle (center position C0) with a radius r0.
第1連結コマ23の後方中央にはピンホールケース231が設けられる。第1連結コマ23の前方両端にはそれぞれピンホールケース232,233が設けられる。ピンホールケース231,232,233各々のピンホールは第1連結コマ23の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース232,233は後方のピンホールケース231の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース232,233の間に後方のピンホールケース231が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース232,233のピンホールと後方のピンホールケース231のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第1連結コマ23は列状に連結され、第1連結コマ列21を構成する。前後の第1連結コマ23は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。これにより、第1連結コマ列21は屈曲することができる。第1連結コマ列21の屈曲角度は、第1連結コマ23の断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース231,232,233の形状等により制限することができる。例えば、第1連結コマ列21は内側に屈曲可能であるが、外側に屈曲不可になるように構成することが可能である。第1連結コマ23の内面の両側中央それぞれには、断面台形状のピンホールブロック234,235が設けられる。ピンホールブロック234,235にはロックピンホールが空けられている。 A pinhole case 231 is provided at the rear center of the first connecting piece 23. Pinhole cases 232 and 233 are provided at both front ends of the first connecting piece 23, respectively. Each pinhole of the pinhole cases 231, 232, 233 is opened in parallel to the width direction of the first connecting piece 23. The pinhole cases 232 and 233 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 231. The rear pinhole case 231 is inserted between the front pinhole cases 232 and 233. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 232 and 233 and the pinholes in the rear pinhole case 231 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of first connecting pieces 23 are connected in a row to form the first connecting piece row 21. The front and rear first connecting pieces 23 can rotate with respect to each other about a pinhole. Thereby, the 1st connection top row | line | column 21 can be bent. The bending angle of the first connecting piece row 21 can be limited by the cross-sectional shape of the first connecting piece 23, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 231, 232, 233, and the like. For example, the first connecting frame row 21 can be bent inward, but cannot be bent outward. Pinhole blocks 234 and 235 having a trapezoidal cross section are provided at the center on both sides of the inner surface of the first connecting piece 23. Lock pinholes are opened in the pinhole blocks 234 and 235.
(第2連結コマ24)
第2連結コマ列22を構成する第2連結コマ24の構造について図6−8を参照して説明する。図6は、図1の第2連結コマ24の側面図である。図7は、図1の第2連結コマ24を前上方から見た斜視図である。図8は、図1の第2連結コマ24を後上方から見た斜視図である。
(Second connection piece 24)
The structure of the 2nd connection top 24 which comprises the 2nd connection top row | line | column 22 is demonstrated with reference to FIGS. 6-8. FIG. 6 is a side view of the second connecting piece 24 of FIG. FIG. 7 is a perspective view of the second connecting piece 24 of FIG. FIG. 8 is a perspective view of the second connecting piece 24 of FIG.
第2連結コマ列22は、列状に連結された複数の第2連結コマ24からなる。複数の第2連結コマ24は、同一の形状、サイズを有する。第2連結コマ24は円弧状に湾曲した角溝状体に構成される。第2連結コマ24は横断面がコ字形状を有する。第2連結コマ24の側板は、前端部から後端部にかけて湾曲した形状を有する。第2連結コマ24の側板の形状は、半径の異なる2つの同心円と中心角とで規定される。図6に示すように、第2連結コマ24の側板は、半径r2の円と半径r3(<r2)の円とで規定される円環を中心角θ2で区切った形状を有する。言い換えると、第2連結コマ24の側板は、半径r2、中心角θ2の扇形から半径r3(<r2)、中心角θ2の扇形を差し引いた形状を有する。半径r2、中心角θ2の円弧は側板の上辺に対応し、半径r3(<r2)、中心角θ2の円弧は側板の底辺に対応する。中心角θ2は1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択される。第2連結コマ24の底板は、第2連結コマ24の側板の底辺の形状に合わせて、前端部から後端部にかけて外側に湾曲した矩形板に構成されている。ロボットアーム機構において、第2連結コマ列22が第1連結コマ列21とともに柱状体を構成したとき、第2連結コマ24の形状を規定する半径r2、r3の円は、柱状体の形状を規定する半径r0の円と同心円(中心位置C0)である。 The 2nd connection top row 22 consists of a plurality of 2nd connection top 24 connected in the shape of a line. The plurality of second connecting pieces 24 have the same shape and size. The second connecting piece 24 is configured as a rectangular groove-like body curved in an arc shape. The second connecting piece 24 has a U-shaped cross section. The side plate of the second connecting piece 24 has a curved shape from the front end portion to the rear end portion. The shape of the side plate of the second connecting piece 24 is defined by two concentric circles having different radii and a central angle. As shown in FIG. 6, the side plate of the second connecting piece 24 has a shape in which a ring defined by a circle with a radius r2 and a circle with a radius r3 (<r2) is divided by a central angle θ2. In other words, the side plate of the second connecting piece 24 has a shape obtained by subtracting a sector having a radius r3 (<r2) and a central angle θ2 from a sector having a radius r2 and a central angle θ2. An arc with radius r2 and center angle θ2 corresponds to the upper side of the side plate, and an arc with radius r3 (<r2) and center angle θ2 corresponds to the bottom side of the side plate. The central angle θ2 is selected from a range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably a range of 2 degrees or more and 5 degrees or less. The bottom plate of the second connection piece 24 is configured as a rectangular plate curved outward from the front end portion to the rear end portion in accordance with the shape of the bottom side of the side plate of the second connection piece 24. In the robot arm mechanism, when the second connecting piece row 22 forms a columnar body together with the first connecting piece row 21, the circles having radii r2 and r3 that define the shape of the second connecting piece 24 define the shape of the columnar body. And a concentric circle (center position C0) with a radius r0.
第2連結コマ24には、ピンホールケース241,242,243、チャックブロック244,245、及びロックピンブロック246,247が一体成型されている。第2連結コマ24の後方中央にはピンホールケース241が設けられる。第2連結コマ24の前方両端にはそれぞれピンホールケース242,243が設けられる。ピンホールケース241,242,243各々のピンホールは第2連結コマ24の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース242,243は後方のピンホールケース241の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース242,243の間に後方のピンホールケース241が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース242,243のピンホールと後方のピンホールケース241のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第2連結コマ24は列状に連結され、第2連結コマ列22を構成する。前後の第2連結コマ24は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。第2連結コマ列22の屈曲角度は、横断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース241,242,243の形状等により制限することができる。第1実施形態において、連結コマ24は横断面略コ字形状を有するため、第2連結コマ列22は外側に屈曲可能であるが、内側に屈曲不可な性質を有する。 Pin hole cases 241, 242, and 243, chuck blocks 244 and 245, and lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed in the second connecting piece 24. A pinhole case 241 is provided at the rear center of the second connecting piece 24. Pinhole cases 242 and 243 are provided at both front ends of the second connecting piece 24, respectively. Each pinhole case 241, 242, 243 has a pinhole parallel to the width direction of the second connecting piece 24. The pinhole cases 242 and 243 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 241. The rear pinhole case 241 is inserted between the front pinhole cases 242 and 243. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 242 and 243 and the pinholes in the rear pinhole case 241 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of second connecting pieces 24 are connected in a row to form a second connecting piece row 22. The front and rear second connecting pieces 24 can rotate with respect to each other about the pinhole. The bending angle of the second connecting piece row 22 can be limited by the cross-sectional shape, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 241, 242, 243, and the like. In the first embodiment, since the connecting piece 24 has a substantially U-shaped cross section, the second connecting piece row 22 can be bent outward, but cannot be bent inward.
第2連結コマ24の両側板の後上方の内側には、チャックブロック244,245がそれぞれ一体成型されている。第2連結コマ24の両側板の前上方の内側には、ロックピンブロック246,247がそれぞれ一体成型されている。ロックピンブロック246,247は、既述のピンホールブロック234,235のピンホールにそれぞれ挿入されるロックピンを有する。ロックピンは、第2連結コマ24の長さ方向に平行な中心軸を有する。ロックピンの形状と軸長とは、ピンホールに合わせて設計されている。第2連結コマ列22が直線状に整列されたとき、前の第2連結コマ24のチャックブロック244,245と後の第2連結コマ24のロックピンブロック246,247とは嵌合受け部を形成する。チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とは、嵌合受け部が第1連結コマ23のピンホールブロック234,235に略一致する形状となるように、その形状と位置とがそれぞれ設計されている。 Chuck blocks 244 and 245 are integrally formed inside the rear upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. Lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed inside the front upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. The lock pin blocks 246 and 247 have lock pins that are respectively inserted into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235 described above. The lock pin has a central axis parallel to the length direction of the second connecting piece 24. The shape and axial length of the lock pin are designed according to the pinhole. When the second connecting piece row 22 is linearly aligned, the chuck blocks 244 and 245 of the front second connecting piece 24 and the lock pin blocks 246 and 247 of the rear second connecting piece 24 serve as fitting receiving portions. Form. The shapes and positions of the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247 are designed so that the fitting receiving portions have shapes substantially matching the pin hole blocks 234 and 235 of the first connecting piece 23. Has been.
ピンホールブロック234,235は、チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とともにロック機構を構成する。ロック機構により、第1、第2連結コマ列21,22は互いに接合され、その接合状態が保持される。具体的には、ピンホールブロック234,235のピンホールにロックピンブロック246,247のロックピンがそれぞれ差し込まれることにより、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とは互いに接合される。第1、第2連結コマ列21,22の接合状態は、ピンホールブロック234,235が嵌合受け部に嵌め込まれることにより維持される。 The pinhole blocks 234 and 235 constitute a lock mechanism together with the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247. The first and second connecting frame rows 21 and 22 are joined to each other by the locking mechanism, and the joined state is maintained. Specifically, the first connection piece row 21 and the second connection piece row 22 are joined to each other by inserting the lock pins of the lock pin blocks 246 and 247 into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235, respectively. . The joining state of the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 is maintained when the pinhole blocks 234 and 235 are engage | inserted by a fitting receiving part.
図9は、図1の第1、第2連結コマ列21,22の接合部分の側面図である。第1連結コマ23は前後に下向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した厚みt1の矩形板に構成される。第1連結コマ23は、射出部30の下方であって基台1の近傍付近に既定されたロボット座標系上の所定座標位置を中心C0とした半径r1の円における中心角θ1分の円弧形状をその外形として有する。第2連結コマ24は下向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した角溝状体に構成される。第2連結コマ24は中心C0とした半径r1の円における中心角θ2(=θ1)分の円環形状をその外形として有する。第2連結コマ24の側板の上辺は、半径r2(>r3)、中心角θ2の円弧に対応する。第2連結コマ24の側板の底辺は、半径r3(<r2)、中心角θ2の円弧に対応する。第1連結コマ23の両縁部分の厚みt1は、第1連結コマ23の両縁部分の底辺が第2連結コマ24の側板の上辺と嵌合するために必要な厚みに設計されている。例えば、図9に示すように、厚みt1は2×(r1−r2)の厚みに設計されている。また、第1、第2連結コマ23,24は、半径r1、r2、r3(r1>r2>r3)の円が、中心位置C0を中心とした同心円となるように構成されている。また、第1連結コマ23の両縁部分を規定する中心角θ1は、好適には、第2連結コマ24の側板の形状を規定する中心角θ2と等価である。上記第1、第2連結コマ23、24の形状により、第1連結コマ23の両縁部分は、前後の第2連結コマ24の側板の上辺に跨って嵌合することができる。これにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体を、中心位置C0,半径r0の円弧状に湾曲した柱形状に構成することができる。 FIG. 9 is a side view of a joint portion of the first and second connecting frame rows 21 and 22 in FIG. The first connecting piece 23 is configured as a rectangular plate having a thickness t1 that is curved in a circular arc shape (constant curvature) downward in the front-rear direction. The first connecting piece 23 has an arc shape corresponding to a central angle θ1 in a circle having a radius r1 with a predetermined coordinate position on the robot coordinate system defined in the vicinity of the base 1 and near the base 1 as the center C0. As its outer shape. The second connecting piece 24 is configured as a square groove-like body curved downward in a circular arc shape (constant curvature). The second connecting piece 24 has an annular shape corresponding to a central angle θ2 (= θ1) in a circle having a radius r1 with a center C0 as its outer shape. The upper side of the side plate of the second connecting piece 24 corresponds to an arc having a radius r2 (> r3) and a central angle θ2. The bottom side of the side plate of the second connecting piece 24 corresponds to an arc having a radius r3 (<r2) and a central angle θ2. The thickness t1 of both edge portions of the first connecting piece 23 is designed to a thickness necessary for fitting the bottom sides of both edge portions of the first connecting piece 23 to the upper side of the side plate of the second connecting piece 24. For example, as shown in FIG. 9, the thickness t1 is designed to be 2 × (r1-r2). The first and second connecting pieces 23 and 24 are configured such that the circles having radii r1, r2, and r3 (r1> r2> r3) are concentric circles centered on the center position C0. Further, the central angle θ1 that defines both edge portions of the first connecting piece 23 is preferably equivalent to the central angle θ2 that defines the shape of the side plate of the second connecting piece 24. Due to the shape of the first and second connecting pieces 23, 24, both edge portions of the first connecting piece 23 can be fitted over the upper sides of the side plates of the front and rear second connecting pieces 24. Thereby, the columnar body formed by joining the first and second connecting frame rows 21 and 22 can be formed into a columnar shape curved in an arc shape with the center position C0 and the radius r0.
以上説明した曲動伸縮機構によれば、射出部30の下方の位置C0を中心とした半径r0の円弧形状を有する第3曲動軸RA3に沿って下方に曲線的に伸縮するアーム部2を提供することができる。これにより、手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドを曲線的に目標位置に到達させることができる。例えば、第3支持体11cの開口と目標位置とを結ぶ直線上に障害物がある場合であっても、障害物を避けてロボットハンドを目標位置に到達させることができる。したがって、第1実施形態に係るロボットアーム機構は、適用環境の制約を緩和できる。 According to the bending expansion / contraction mechanism described above, the arm portion 2 that extends and contracts downward along the third bending axis RA3 having an arc shape with a radius r0 centered on the position C0 below the injection portion 30 is provided. Can be provided. Thereby, the robot hand attached to the adapter of the wrist part 4 can be made to reach the target position in a curve. For example, even if there is an obstacle on a straight line connecting the opening of the third support 11c and the target position, the robot hand can reach the target position while avoiding the obstacle. Therefore, the robot arm mechanism according to the first embodiment can alleviate restrictions on the application environment.
なお、第1実施形態において、第1連結コマ23は前後に上向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した矩形板に構成されてもよい。例えば、第1連結コマ23は、射出部30の上方の位置C0を中心とした半径r0の円における中心角θ1分の円弧形状をその外形として有する。このとき、第2連結コマ24は上向きに円弧状(一定曲率)に湾曲した角溝状体に構成される。第2連結コマ24は中心C0とした半径r1の円における中心角θ2(=θ1)分の円環形状をその外形として有する。第2連結コマ24の側板の上辺は、半径r2(>r1)、中心角θ2の円弧に対応する。第2連結コマ24の側板の底辺は、半径r3(>r2>r1)、中心角θ2の円弧に対応する。これにより、射出部30の上方の位置C0を中心とした円弧形状を有する第3曲動軸RA3に沿って上方に曲線的に伸縮するアーム部2を提供することができる。 In the first embodiment, the first connecting piece 23 may be configured as a rectangular plate curved in an arc shape (constant curvature) upward and backward. For example, the first connecting piece 23 has, as its outer shape, an arc shape corresponding to the central angle θ1 in a circle having a radius r0 centered on the position C0 above the injection unit 30. At this time, the second connecting piece 24 is formed in a square groove-like body that is curved upward in a circular arc shape (constant curvature). The second connecting piece 24 has an annular shape corresponding to a central angle θ2 (= θ1) in a circle having a radius r1 with a center C0 as its outer shape. The upper side of the side plate of the second connecting piece 24 corresponds to an arc having a radius r2 (> r1) and a central angle θ2. The bottom side of the side plate of the second connecting piece 24 corresponds to an arc having a radius r3 (> r2> r1) and a central angle θ2. As a result, it is possible to provide the arm portion 2 that is curved upward and downward along the third bending axis RA3 having an arc shape centered on the position C0 above the injection portion 30.
また、第3曲動軸RA3は、主に第1連結コマ23の外面形状と第2連結コマ24の内面形状とにより実現される。したがって、第1、第2連結コマ23,24の互いの嵌合面の形状、第2連結コマ24の側板同士の互いの嵌合面の形状は、直線形状、円弧形状、及び階段形状等いずれの形状であってもよい。 The third bending axis RA3 is realized mainly by the outer shape of the first connecting piece 23 and the inner shape of the second connecting piece 24. Accordingly, the shape of the mating surfaces of the first and second connecting pieces 23 and 24 and the shape of the mating surfaces of the side plates of the second connecting piece 24 are any of a linear shape, an arc shape, a staircase shape, etc. The shape may also be
(変形例)
第1実施形態において、第2連結コマ列22を構成する複数の第2連結コマ24は同一の形状、同一のサイズと説明したが、第1実施形態はそれに限定されることはない。例えば、第2連結コマ列22を構成する複数の第2連結コマ24のうち少なくとも一の側板が半径の異なる2つの同心円と中心角とで規定される形状で構成されてもよい。
(Modification)
In the first embodiment, the plurality of second connection pieces 24 constituting the second connection piece row 22 have been described as having the same shape and the same size, but the first embodiment is not limited thereto. For example, at least one side plate of the plurality of second connection pieces 24 constituting the second connection piece row 22 may be formed in a shape defined by two concentric circles having different radii and a central angle.
図10は、第1実施形態の変形例に係るアーム部2の側面図である。図10に示すように、第2連結コマ列22は、列状に連結された第2連結コマ24と複数の第4連結コマ26とからなる。第2連結コマ24と第4連結コマ26とは横断面がコ字形状を有する。第2連結コマ24は、前端部から後端部にかけて円弧状に湾曲した溝状体である。第2連結コマ24の側板は、互いに同心円である半径r5の円と半径r6(<r5)の円とで規定される円環を中心角θ6で区切った形状を有する。半径r5、中心角θ6の円弧は側板の上辺に対応し、半径r6(<r5)、中心角θ6の円弧は側板の底辺に対応する。第2連結コマ24の底板は、第2連結コマ24の側板の底辺の形状に合わせて、前端部から後端部にかけて外側に湾曲した矩形板に構成されている。第4連結コマ26は角溝状体に構成される。第4連結コマ26の側板は長方形状又は正方形状を有する。 FIG. 10 is a side view of the arm unit 2 according to a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 10, the second connection frame row 22 includes a second connection frame 24 and a plurality of fourth connection frames 26 connected in a row. The second connecting piece 24 and the fourth connecting piece 26 have a U-shaped cross section. The second connecting piece 24 is a groove-like body that is curved in an arc shape from the front end portion to the rear end portion. The side plate of the second connecting piece 24 has a shape in which a ring defined by a circle having a radius r5 and a circle having a radius r6 (<r5), which are concentric with each other, is divided by a central angle θ6. An arc having a radius r5 and a central angle θ6 corresponds to the upper side of the side plate, and an arc having a radius r6 (<r5) and the central angle θ6 corresponds to the bottom side of the side plate. The bottom plate of the second connection piece 24 is configured as a rectangular plate curved outward from the front end portion to the rear end portion in accordance with the shape of the bottom side of the side plate of the second connection piece 24. The fourth connecting piece 26 is configured as a rectangular groove. The side plate of the fourth connection piece 26 has a rectangular shape or a square shape.
第1連結コマ列21は、第1連結コマ23と、第3連結コマ25と、複数の第5連結コマ27とからなる。第1、第3、第5連結コマ23,25,27は厚みt1を有する。第1連結コマ23は、前端部から中央部にかけて直線状であって、中央部から後端部にかけて円弧状に湾曲した矩形板である。第3連結コマ25は、前端部から中央部にかけて円弧状に湾曲し、中央部から後端部にかけて直線状の矩形板である。第1連結コマ23の後半分と第3連結コマ25の前半分とは、半径r4、中心角θ6/2の円弧形状を有する。第1連結コマ23の後方に第3連結コマ25が連結されたとき、第1連結コマ23の後半分と第3連結コマ25の前半分とは、半径r4、中心角θ6の連続した円弧を形成する。第5連結コマ27は、直線状の矩形板である。厚みt1は、第2連結コマ24の側板の上辺が第1連結コマ23の後半分と第3連結コマ25の前半分とに跨って嵌合するために必要な厚みに設計されている。 The first linked frame row 21 includes a first linked frame 23, a third linked frame 25, and a plurality of fifth linked frames 27. The first, third, and fifth connecting pieces 23, 25, and 27 have a thickness t1. The first connecting piece 23 is a rectangular plate that is linear from the front end to the center and curved in an arc shape from the center to the rear end. The third connecting piece 25 is a linear rectangular plate that is curved in an arc shape from the front end portion to the center portion and from the center portion to the rear end portion. The rear half of the first connecting piece 23 and the front half of the third connecting piece 25 have an arc shape with a radius r4 and a central angle θ6 / 2. When the third connecting piece 25 is connected to the rear of the first connecting piece 23, the rear half of the first connecting piece 23 and the front half of the third connecting piece 25 form a continuous arc having a radius r4 and a central angle θ6. Form. The fifth connection piece 27 is a linear rectangular plate. The thickness t1 is designed to a thickness necessary for the upper side of the side plate of the second connection piece 24 to fit over the rear half of the first connection piece 23 and the front half of the third connection piece 25.
上記第1、第3連結コマ23,25の形状により、第2連結コマ24の側板に対して、第1連結コマ23の後半分と第3連結コマ25の前半分とが嵌合することができる。これにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合による柱状体は、一定の曲率で円弧状に伸縮するのではなく、円弧形状部分と直線形状部分とが組み合わされた複合的な形態で伸縮することができる。 Due to the shape of the first and third connecting pieces 23 and 25, the rear half of the first connecting piece 23 and the front half of the third connecting piece 25 can be fitted to the side plate of the second connecting piece 24. it can. Thereby, the columnar body formed by joining the first and second connecting frame rows 21 and 22 does not expand and contract in an arc shape with a constant curvature, but a combined form in which the arc-shaped portion and the linear shape portion are combined. Can be expanded and contracted.
以上説明した曲動伸縮機構によれば、部分的に下方に湾曲したアーム部2を提供することができる。これにより、手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドを直線軌道以外の軌道に沿って目標位置に到達させることができる。したがって、第1実施形態の変形例に係るロボットアーム機構は、適用環境の制約を緩和できる。 According to the bending expansion / contraction mechanism described above, it is possible to provide the arm portion 2 that is partially curved downward. Thereby, the robot hand attached to the adapter of the wrist part 4 can be made to reach the target position along a track other than the straight track. Therefore, the robot arm mechanism according to the modified example of the first embodiment can ease restrictions on the application environment.
(第2実施形態)
アーム部2が直線軌道以外の軌道に沿って伸縮できるのであれば、柱状体の形状は円弧状に湾曲した形状だけに限定されない。第2実施形態に係るロボットアーム機構の曲動伸縮機構は、多角状に湾曲したアーム部2を有する。以下、第2実施形態に係る曲動伸縮機構のアーム部2を構成する第1連結コマ列21と第2連結コマ列22との構造について図12−18を参照して説明する。
(Second Embodiment)
As long as the arm part 2 can expand and contract along a track other than the straight track, the shape of the columnar body is not limited to a curved shape. The bending expansion / contraction mechanism of the robot arm mechanism according to the second embodiment has an arm portion 2 curved in a polygonal shape. Hereinafter, the structure of the 1st connection top row | line | column 21 and the 2nd connection top row | line | column 22 which comprise the arm part 2 of the bending expansion-contraction mechanism which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. 12-18.
(第1連結コマ23)
第1連結コマ列21を構成する第1連結コマ23の構造について図11−13を参照して説明する。図11は、第2実施形態に係り、第1連結コマ23の側面図である。図12は、図11の第1連結コマ23を前下方から見た斜視図である。図13は、図11の第1連結コマ23を後下方から見た斜視図である。
第1連結コマ列21は、列状に連結された複数の第1連結コマ23からなる。複数の第1連結コマ23は同一の形状、サイズを有する。両縁部分は、第2連結コマ24の長手方向の略中央の位置で屈曲した縦断面がく字形状を有する。屈曲角θ3は、1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択される。屈曲角θ3は第1連結コマ23の後方部分と前方部分とが交差する角度、換言すると第1連結コマ23の前方部分に対して後方部分が傾斜する角度をいう。第1連結コマ23の内面に関して、前方のピンホールのホール中心から頂点までの長さW13は、頂点から後方のピンホールのホール中心までの長さW14と同一の長さを有する。第1連結コマ23は、その両縁部分の縦断面形状に合わせて、例えば、その前後が内側に屈曲した板形に構成される。
(First connection piece 23)
The structure of the 1st connection top 23 which comprises the 1st connection top row | line | column 21 is demonstrated with reference to FIGS. 11-13. FIG. 11 is a side view of the first connecting piece 23 according to the second embodiment. FIG. 12 is a perspective view of the first connecting piece 23 of FIG. 11 viewed from the front lower side. FIG. 13 is a perspective view of the first connecting piece 23 of FIG.
The 1st connection top row | line | column 21 consists of the some 1st connection top | top | piece 23 connected in the line form. The plurality of first connecting pieces 23 have the same shape and size. Both edge portions have a rectangular shape with a longitudinal section bent at a substantially central position in the longitudinal direction of the second connecting piece 24. The bending angle θ3 is selected from a range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably a range of 2 degrees or more and 5 degrees or less. The bending angle θ3 is an angle at which the rear portion and the front portion of the first connecting piece 23 intersect, in other words, an angle at which the rear portion is inclined with respect to the front portion of the first connecting piece 23. Regarding the inner surface of the first connecting piece 23, the length W13 from the hole center to the apex of the front pinhole has the same length W14 from the apex to the hole center of the rear pinhole. The first connecting piece 23 is configured in a plate shape whose front and rear are bent inward, for example, in accordance with the longitudinal sectional shape of both edge portions thereof.
第1連結コマ23の後方中央にはピンホールケース231が設けられる。第1連結コマ23の前方両端にはそれぞれピンホールケース232,233が設けられる。ピンホールケース231,232,233各々のピンホールは第1連結コマ23の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース232,233は後方のピンホールケース231の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース232,233の間に後方のピンホールケース231が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース232,233のピンホールと後方のピンホールケース231のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第1連結コマ23は列状に連結され、第1連結コマ列21を構成する。前後の第1連結コマ23は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。これにより、第1連結コマ列21は屈曲することができる。第1連結コマ列21の屈曲角度は、第1連結コマ23の断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース231,232,233の形状等により制限することができる。例えば、第1連結コマ列21は内側に屈曲可能であるが、外側に屈曲不可になるように構成することが可能である。第1連結コマ23の内面の両側中央それぞれには、断面台形状のピンホールブロック234,235が設けられる。ピンホールブロック234,235にはロックピンホールが空けられている。 A pinhole case 231 is provided at the rear center of the first connecting piece 23. Pinhole cases 232 and 233 are provided at both front ends of the first connecting piece 23, respectively. Each pinhole of the pinhole cases 231, 232, 233 is opened in parallel to the width direction of the first connecting piece 23. The pinhole cases 232 and 233 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 231. The rear pinhole case 231 is inserted between the front pinhole cases 232 and 233. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 232 and 233 and the pinholes in the rear pinhole case 231 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of first connecting pieces 23 are connected in a row to form the first connecting piece row 21. The front and rear first connecting pieces 23 can rotate with respect to each other about a pinhole. Thereby, the 1st connection top row | line | column 21 can be bent. The bending angle of the first connecting piece row 21 can be limited by the cross-sectional shape of the first connecting piece 23, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 231, 232, 233, and the like. For example, the first connecting frame row 21 can be bent inward, but cannot be bent outward. Pinhole blocks 234 and 235 having a trapezoidal cross section are provided at the center on both sides of the inner surface of the first connecting piece 23. Lock pinholes are opened in the pinhole blocks 234 and 235.
(第2連結コマ24)
第2連結コマ列22を構成する第2連結コマ24の構造について図14−16を参照して説明する。図14は、第2実施形態に係り、第2連結コマ24の側面図である。図15は、図14の第2連結コマ24を前上方から見た斜視図である。図16は、図14の第2連結コマ24を後上方から見た斜視図である。
(Second connection piece 24)
The structure of the 2nd connection top 24 which comprises the 2nd connection top row | line | column 22 is demonstrated with reference to FIGS. 14-16. FIG. 14 is a side view of the second connecting piece 24 according to the second embodiment. FIG. 15 is a perspective view of the second connecting piece 24 of FIG. FIG. 16 is a perspective view of the second connecting piece 24 of FIG.
第2連結コマ列22は、列状に連結された複数の第2連結コマ24からなる。複数の第2連結コマ24は同一の形状、サイズを有する。第2連結コマ24は短溝状体に構成される。第2連結コマ24は横断面がコ字形状を有する。第2連結コマ24の側板は台形状を有する。第2連結コマ24の側板は、第1連結コマと接合する側の上辺の長さW23が側板の底辺の長さW24よりも長い。底辺の前端の内角が90度であり、底辺の後端の内角は(90度+θ5)、上辺の後端の内角θ4は(90度−θ5)に与えられる。θ5はゼロより大きく、θ3に等価である。θ5(=θ3)は1度以上、10度以下の範囲、好適には、2度以上、5度以下の範囲から選択される。θ4は、80度以上、89度以下の範囲、好適には、85度以上、88度以下の範囲から選択される。なお、第2連結コマ24の側板は等脚台形状となるように構成されてもよい。また、第2連結コマ24の側板は、上辺の後端の内角が90度の台形状となるように構成されてもよい。 The 2nd connection top row 22 consists of a plurality of 2nd connection top 24 connected in the shape of a line. The plurality of second connecting pieces 24 have the same shape and size. The second connecting piece 24 is configured in a short groove shape. The second connecting piece 24 has a U-shaped cross section. The side plate of the second connection piece 24 has a trapezoidal shape. In the side plate of the second connection piece 24, the length W23 of the upper side on the side joined to the first connection piece is longer than the length W24 of the bottom side of the side plate. The internal angle at the front end of the base is 90 degrees, the internal angle at the rear end of the base is (90 degrees + θ5), and the internal angle θ4 at the rear end of the top is (90 degrees−θ5). θ5 is greater than zero and is equivalent to θ3. θ5 (= θ3) is selected from the range of 1 degree or more and 10 degrees or less, preferably from the range of 2 degrees or more and 5 degrees or less. θ4 is selected from the range of 80 degrees or more and 89 degrees or less, preferably in the range of 85 degrees or more and 88 degrees or less. Note that the side plate of the second connecting piece 24 may be configured to have an isosceles trapezoidal shape. Further, the side plate of the second connecting piece 24 may be configured to have a trapezoidal shape in which the inner angle of the rear end of the upper side is 90 degrees.
第2連結コマ24には、ピンホールケース241,242,243、チャックブロック244,245、及びロックピンブロック246,247が一体成型されている。第2連結コマ24の後方中央にはピンホールケース241が設けられる。第2連結コマ24の前方両端にはそれぞれピンホールケース242,243が設けられる。ピンホールケース241,242,243各々のピンホールは第2連結コマ24の幅方向に平行に空けられている。ピンホールケース242,243は後方のピンホールケース241の幅に略等価な距離を隔てて幅方向の両端に分散される。前方のピンホールケース242,243の間に後方のピンホールケース241が差し込まれる。この状態で前方のピンホールケース242,243のピンホールと後方のピンホールケース241のピンホールとは連続的につながる。連続的につながったピンホールには単一のピンが挿入される。このようにして、複数の第2連結コマ24は列状に連結され、第2連結コマ列22を構成する。前後の第2連結コマ24は、ピンホールを中心に互いに回転することができる。第2連結コマ列22の屈曲角度は、横断面形状、ピンホールの位置、ピンホールケース241,242,243の形状等により制限することができる。第2実施形態において、第2連結コマ24は横断面略コ字形状を有するため、第2連結コマ列22は外側に屈曲可能であるが、内側に屈曲不可な性質を有する。 Pin hole cases 241, 242, and 243, chuck blocks 244 and 245, and lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed in the second connecting piece 24. A pinhole case 241 is provided at the rear center of the second connecting piece 24. Pinhole cases 242 and 243 are provided at both front ends of the second connecting piece 24, respectively. Each pinhole case 241, 242, 243 has a pinhole parallel to the width direction of the second connecting piece 24. The pinhole cases 242 and 243 are distributed at both ends in the width direction with a distance substantially equivalent to the width of the rear pinhole case 241. The rear pinhole case 241 is inserted between the front pinhole cases 242 and 243. In this state, the pinholes in the front pinhole cases 242 and 243 and the pinholes in the rear pinhole case 241 are continuously connected. A single pin is inserted into the continuously connected pinhole. In this way, the plurality of second connecting pieces 24 are connected in a row to form a second connecting piece row 22. The front and rear second connecting pieces 24 can rotate with respect to each other about the pinhole. The bending angle of the second connecting piece row 22 can be limited by the cross-sectional shape, the position of the pinhole, the shape of the pinhole cases 241, 242, 243, and the like. In the second embodiment, since the second connecting piece 24 has a substantially U-shaped cross section, the second connecting piece row 22 can be bent outward but cannot be bent inward.
第2連結コマ24の両側板の後上方の内側には、チャックブロック244,245がそれぞれ一体成型されている。第2連結コマ24の両側板の前上方の内側には、ロックピンブロック246,247がそれぞれ一体成型されている。ロックピンブロック246,247は、既述のピンホールブロック234,235のピンホールにそれぞれ挿入されるロックピンを有する。ロックピンは、第2連結コマ24の長さ方向に平行な中心軸を有する。ロックピンの形状と軸長とは、ピンホールに合わせて設計されている。第2連結コマ列22が直線状に整列されたとき、前の第2連結コマ24のチャックブロック244,245と後の第2連結コマ24のロックピンブロック246,247とは嵌合受け部を形成する。チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とは、嵌合受け部が第1連結コマ23のピンホールブロック234,235に略一致する形状となるように、その形状と位置とがそれぞれ設計されている。 Chuck blocks 244 and 245 are integrally formed inside the rear upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. Lock pin blocks 246 and 247 are integrally formed inside the front upper side of both side plates of the second connecting piece 24, respectively. The lock pin blocks 246 and 247 have lock pins that are respectively inserted into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235 described above. The lock pin has a central axis parallel to the length direction of the second connecting piece 24. The shape and axial length of the lock pin are designed according to the pinhole. When the second connecting piece row 22 is linearly aligned, the chuck blocks 244 and 245 of the front second connecting piece 24 and the lock pin blocks 246 and 247 of the rear second connecting piece 24 serve as fitting receiving portions. Form. The shapes and positions of the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247 are designed so that the fitting receiving portions have shapes substantially matching the pin hole blocks 234 and 235 of the first connecting piece 23. Has been.
ピンホールブロック234,235は、チャックブロック244,245とロックピンブロック246,247とともにロック機構を構成する。ロック機構により、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とは互いに接合される。具体的には、ピンホールブロック234,235のピンホールにロックピンブロック246,247のロックピンがそれぞれ差し込まれることにより、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とは互いに接合される。第1、第2連結コマ列21,22の接合状態は、ピンホールブロック234,235が嵌合受け部に嵌め込まれることにより維持される。 The pinhole blocks 234 and 235 constitute a lock mechanism together with the chuck blocks 244 and 245 and the lock pin blocks 246 and 247. The first connection frame row 21 and the second connection frame row 22 are joined to each other by the lock mechanism. Specifically, the first connection piece row 21 and the second connection piece row 22 are joined to each other by inserting the lock pins of the lock pin blocks 246 and 247 into the pinholes of the pinhole blocks 234 and 235, respectively. . The joining state of the 1st, 2nd connection top row | line | columns 21 and 22 is maintained when the pinhole blocks 234 and 235 are engage | inserted by a fitting receiving part.
図17は、第2実施形態に係り、第1、第2連結コマ列21,22の接合部分の側面図である。第2連結コマ24の側板は、底辺の前端の内角が90度、底辺の後端の内角が(90度+θ5)、上辺の前端内角が90度、上辺の後端の内角がθ4の直角台形状を有する。そのため、前後の第2連結コマ24が列状に連結されたとき、前の第2連結コマ24は後の第2連結コマ24に対して角度θ5下方に傾く。 FIG. 17 is a side view of the joint portion of the first and second connecting piece rows 21 and 22 according to the second embodiment. The side plate of the second connecting piece 24 is a right-angle base with an inner angle of the front end of the base of 90 degrees, an inner angle of the rear end of the base of (90 degrees + θ5), an inner angle of the front end of the upper side of 90 degrees, and an inner angle of the rear end of the upper side of θ4 Has a shape. Therefore, when the front and rear second connection pieces 24 are connected in a row, the front second connection piece 24 is inclined downward by an angle θ5 with respect to the rear second connection piece 24.
第1連結コマ23は縦断面が略く字形状を有する。そのため、前後の第1連結コマ23が列状に連結されたとき、前の第1連結コマ23の前端部分は後の第1連結コマ23の前端部分に対して角度θ3下方に傾く。図17に示すように、第1連結コマ23の屈曲角θ3は、第2連結コマ24の底辺の後端の内角θ5と等価に設計されている。また、第1連結コマ23の内面の前端から頂点までの長さW13と頂点から後端までの長さW14とは、第2連結コマ24の側板の上辺の長さW23の1/2の長さに設計されている。上記第1、第2連結コマ23、24の形状により、第1連結コマ23の両縁部分は、前後の第2連結コマ24の側板に跨って嵌合することができる。 The first connecting piece 23 has a substantially rectangular shape in vertical section. Therefore, when the front and rear first connecting pieces 23 are connected in a row, the front end portion of the front first connecting piece 23 is inclined downward by an angle θ3 with respect to the front end portion of the rear first connecting piece 23. As shown in FIG. 17, the bending angle θ3 of the first connecting piece 23 is designed to be equivalent to the inner angle θ5 of the rear end of the bottom side of the second connecting piece 24. Further, the length W13 from the front end to the apex of the inner surface of the first connection piece 23 and the length W14 from the apex to the rear end are half the length W23 of the upper side of the side plate of the second connection piece 24. It has been designed. Due to the shape of the first and second connecting pieces 23, 24, both edge portions of the first connecting piece 23 can be fitted across the side plates of the front and rear second connecting pieces 24.
図18は、第2実施形態に係り、アーム部2の側面図である。図18(a)は、第2連結コマ24の内角90度−θ4(=θ5、以下、θ5を曲がり角という)が2度に設計されたときのアーム部2を示し、図18(b)は、第2連結コマ24の曲がり角θ5が5度に設計されたときのアーム部2を示している。第3曲動軸RA3は、第2連結コマ24の側板の台形状により実現される。第3曲動軸RA3の曲率半径は、曲がり角θ5と第2連結コマ24の側板の底辺の長さW23とにより規定される。図18(a)、(b)に示すように、第2連結コマ24の長さが同一のとき、曲がり角θ5が大きい角度に設計されほど、第3曲動軸RA3の曲率半径は短くなり、アーム部2はより湾曲する。同様に、曲がり角θ5が同一のとき、第2連結コマ24の長さが長く設計されるほど、第3曲動軸RA3の曲率半径は短くなり、アーム部2はより湾曲する。ここでの曲率半径とは、多角形状を有する第3曲動軸RA3の外接円の半径をいう。 FIG. 18 is a side view of the arm unit 2 according to the second embodiment. FIG. 18A shows the arm portion 2 when the inner angle 90 ° −θ4 (= θ5, hereinafter, θ5 is referred to as a bend angle) of the second connecting piece 24 is designed to be 2 °, and FIG. The arm portion 2 when the bending angle θ5 of the second connecting piece 24 is designed to be 5 degrees is shown. The third bending axis RA3 is realized by the trapezoidal shape of the side plate of the second connecting piece 24. The radius of curvature of the third bending axis RA3 is defined by the bending angle θ5 and the length W23 of the bottom side of the side plate of the second connecting piece 24. As shown in FIGS. 18A and 18B, when the length of the second connecting piece 24 is the same, the curvature radius of the third bending axis RA3 becomes shorter as the bending angle θ5 is designed to be larger. The arm part 2 is more curved. Similarly, when the bending angle θ5 is the same, the longer the second connecting piece 24 is designed, the shorter the radius of curvature of the third bending shaft RA3 and the more the arm portion 2 is curved. The radius of curvature here refers to the radius of the circumscribed circle of the third curved axis RA3 having a polygonal shape.
以上説明した曲動伸縮機構によれば、多角状に下方に湾曲したアーム部2を提供することができる。これにより、手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンドを直線軌道以外の軌道に沿って目標位置に到達させることができる。したがって、第2実施形態に係るロボットアーム機構は、適用環境の制約を緩和できる。 According to the bending expansion / contraction mechanism described above, it is possible to provide the arm portion 2 curved downward in a polygonal shape. Thereby, the robot hand attached to the adapter of the wrist part 4 can be made to reach the target position along a track other than the straight track. Therefore, the robot arm mechanism according to the second embodiment can ease restrictions on the application environment.
なお、上述の説明では複数の第2連結コマ24は同一の形状、サイズと説明したが、第2実施形態はそれに限定されることはない。第1実施形態の変形例と同様に、第2実施形態においても、複数の第2連結コマ24の一部が側板が台形状であり、残りが側板が長方形又は正方形であってもよい。また複数の第2連結コマ24が同じ台形状の側板でなくてもよく、台形状の異なる複数種類の第2連結コマ24でアーム部2を構成するようにしてもよい。これにより、アーム部2は一定の曲率で伸縮するのではなく、多角形状部分と直線形状部分とが組み合わされた複合的な形態で伸縮することができ、ひいては適用環境の制約を緩和できる。 In the above description, the plurality of second connecting pieces 24 are described as having the same shape and size, but the second embodiment is not limited thereto. Similarly to the modification of the first embodiment, also in the second embodiment, a part of the plurality of second connecting pieces 24 may have a trapezoidal side plate, and the remaining side plate may be rectangular or square. The plurality of second connecting pieces 24 may not be the same trapezoidal side plate, and the arm portion 2 may be configured by a plurality of types of second connecting pieces 24 having different trapezoidal shapes. As a result, the arm portion 2 does not expand and contract with a constant curvature, but can expand and contract in a composite form in which the polygonal portion and the linear shape portion are combined, thereby relaxing the restrictions on the application environment.
なお、第2実施形態において、第1連結コマ23は前後が外側に屈曲した板形状に構成されてもよい。このとき、第2連結コマ24は、上辺が底辺よりも短い台形状の側板を有する溝状体に構成される。これにより、多角状に上方に湾曲したアーム部2を提供することができる。 In the second embodiment, the first connecting piece 23 may be configured in a plate shape whose front and rear are bent outward. At this time, the second connecting piece 24 is configured as a groove-like body having a trapezoidal side plate whose upper side is shorter than the bottom side. Thereby, the arm part 2 curved upward in a polygonal shape can be provided.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…基部、2…アーム部、4…手首部、J1,J2,J4,J5,J6…回転関節部、J3…曲動(湾曲)伸縮関節部、11a…第1支持体、11b…第2支持体、11c…第3支持体、21…第1連結コマ列、22…第2連結コマ列、23…第1連結コマ、24…第2連結コマ、26…結合コマ、30…射出部、40…ガイドローラ、50…ドライブギア、55…モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base part, 2 ... Arm part, 4 ... Wrist part, J1, J2, J4, J5, J6 ... Rotary joint part, J3 ... Bending (curvature) expansion-contraction joint part, 11a ... 1st support body, 11b ... 2nd Support body 11c 3rd support body 21 First connection frame row 22 Second connection frame row 23 First connection frame 24 Second connection frame 26 Connection frame 30 Injection unit 40 ... Guide roller, 50 ... Drive gear, 55 ... Motor
Claims (12)
屈曲可能に連結された横断面コ字形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部と、
前記柱状体を前記支持部から送り出し、前記柱状体を前記支持部に引き戻す伸縮部とを具備し、
前記柱状体は円弧状に湾曲した柱形状を有することを特徴とする曲動伸縮機構。 A plurality of plate-shaped first connecting pieces connected to bendable;
A plurality of second connecting pieces having a U-shaped cross-section connected so as to be bendable, and the first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by restraining bending. The columnar body is released by the separation of the second connecting piece,
A support portion for joining the first connecting piece to the second connecting piece to form the columnar body and supporting the columnar body;
The columnar body is sent out from the support portion, and includes an extendable portion that pulls the columnar body back to the support portion,
The columnar body has a columnar shape curved in an arc shape.
前記第2連結コマは円弧状に湾曲した溝形状を有することを特徴とする請求項1記載の曲動伸縮機構。 The first connecting piece has a rectangular plate shape curved in an arc shape,
The bending expansion / contraction mechanism according to claim 1, wherein the second connecting piece has a groove shape curved in an arc shape.
屈曲可能に連結された横断面コ字形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する支持部と、
前記柱状体を前記支持部から送り出し、前記柱状体を前記支持部に引き戻す伸縮部とを具備し、
前記第1連結コマの少なくとも一は円弧状に湾曲した矩形板形状を有し、
前記第2連結コマの少なくとも一は円弧状に湾曲した溝形状を有することを特徴とする曲動伸縮機構。 A plurality of plate-shaped first connecting pieces connected to bendable;
A plurality of second connecting pieces having a U-shaped cross-section connected so as to be bendable, and the first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by restraining bending. The columnar body is released by the separation of the second connecting piece,
A support portion for joining the first connecting piece to the second connecting piece to form the columnar body and supporting the columnar body;
The columnar body is sent out from the support portion, and includes an extendable portion that pulls the columnar body back to the support portion,
At least one of the first connecting pieces has a rectangular plate shape curved in an arc shape,
At least one of the second connecting pieces has a groove shape curved in an arc shape.
屈曲可能に連結された横断面コ字形状の複数の第2連結コマと、前記第1、第2連結コマが接合されることにより屈曲が拘束されて柱状体が構成される、前記第1、第2連結コマの分離により前記柱状体が解除される、
前記第1連結コマを前記第2連結コマに接合し前記柱状体を構成するとともに前記柱状体を支持する射出部とを具備し、
前記柱状体は多角状に湾曲した柱形状を有することを特徴とする曲動伸縮機構。 A plurality of plate-shaped first connecting pieces connected to bendable;
A plurality of second connecting pieces having a U-shaped cross-section connected so as to be bendable, and the first and second connecting pieces are joined to form a columnar body by restraining bending. The columnar body is released by the separation of the second connecting piece,
The first connecting piece is joined to the second connecting piece to form the columnar body and an injection portion that supports the columnar body,
The columnar body has a columnar shape curved in a polygonal shape.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2022087024A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-09 | 株式会社椿本チエイン | Chain for advancing / retreating and chain element |
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2015
- 2015-02-26 JP JP2015037468A patent/JP2016160962A/en active Pending
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