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JP2018071704A - Linear motion expansion and contraction mechanism, and robot arm mechanism with the same - Google Patents

Linear motion expansion and contraction mechanism, and robot arm mechanism with the same Download PDF

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JP2018071704A
JP2018071704A JP2016213592A JP2016213592A JP2018071704A JP 2018071704 A JP2018071704 A JP 2018071704A JP 2016213592 A JP2016213592 A JP 2016213592A JP 2016213592 A JP2016213592 A JP 2016213592A JP 2018071704 A JP2018071704 A JP 2018071704A
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frame
linear motion
bent
joined
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JP2016213592A
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Japanese (ja)
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啓明 松田
Keimei Matsuda
啓明 松田
尹 祐根
Wookeun Yoon
祐根 尹
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Life Robotics Inc
Original Assignee
Life Robotics Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a weight of an arm part while suppressing strength degradation in a linear motion expansion and contraction mechanism.SOLUTION: A linear motion expansion and contraction mechanism comprises: a plurality of first segments 53 connected to one another at front and rear ends in a bendable manner; a plurality of second segments 54 connected to one another in a bendable manner at front and rear ends of bottom plates; a connection part 55 connecting a headmost first segment and a headmost second segment; and a support part 25 that supports the first and second segments movably in a front-back direction, joins the first and second segments to one another when the first and second segments move forward and separates the first and second segments from one another when the first and second segments move backward. The first and second segments become rigid when the first segments are joined to the second segments, and the first and second segments return to a bending state when they are separated from one another. One or both of the first and second segments gradually decrease in width toward the front.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明の実施形態は直動伸縮機構及びそれを備えたロボットアーム機構に関する。   Embodiments described herein relate generally to a linear motion extension mechanism and a robot arm mechanism including the same.

従来から多関節ロボットアーム機構が産業用ロボットなど様々な分野で用いられている。発明者らは直動伸縮機構の実用化を達成した(特許文献1)。この直動伸縮機構は、肘関節を不要とする極座標形ロボットアーム機構の可動領域を拡大して実用性を高める非常に有益な構造である。   Conventionally, articulated robot arm mechanisms have been used in various fields such as industrial robots. The inventors have achieved practical application of a linear motion expansion / contraction mechanism (Patent Document 1). This linear motion expansion / contraction mechanism is a very useful structure that expands the movable region of the polar coordinate type robot arm mechanism that does not require an elbow joint and increases its practicality.

直動伸縮機構は、屈曲自在に連結された複数の平板形状のコマと、同様に屈曲自在に底板側で連結された複数のコ字溝形状のコマとを有してなり、これらが互いに接合することで直線状に硬直され一定の剛性を有する柱状のアーム部が構成される。直動伸縮機構のモータが順回転すると硬直して柱状体となったアーム部がアーム支持部から送り出され、逆回転するとアーム部は引き戻される。アーム支持部の後方ではコマの接合状態は解除され、硬直状態から屈曲状態に回復する。屈曲状態に回復した2種類のコマはその一方のコマの底部側に屈曲され、支柱部内部に収容される。   The linear motion expansion / contraction mechanism has a plurality of plate-shaped pieces that are flexibly connected and a plurality of U-shaped grooves that are also flexibly connected on the bottom plate side, and these are joined to each other. By doing so, a columnar arm portion that is straightened and has a certain rigidity is formed. When the motor of the linear motion expansion / contraction mechanism rotates forward, the arm portion that is rigid and becomes a columnar body is sent out from the arm support portion, and when it rotates in the reverse direction, the arm portion is pulled back. Behind the arm support portion, the joined state of the top is released and the rigid state is restored to the bent state. The two types of pieces recovered to the bent state are bent toward the bottom side of one of the pieces, and are accommodated inside the support column.

この直動伸縮機構は上述のように多数のコマを必要とするためアーム部の重量が増加する傾向にある。コマを薄厚小型軽量化してアーム部の軽量化を図ると、コマ自体の強度低下、さらにコマを連結するヒンジ構造の強度低下が生じるおそれがあり、アーム部の強度が低下してしまう。その一方で、アーム部の強度を向上させようとすると、コマの重量が増加し、アーム部の重量化も避けられない。このようにアーム部の軽量化と強度向上とはトレードオフの関係にあった。   As described above, the linear motion expansion / contraction mechanism requires a large number of frames, and thus the weight of the arm portion tends to increase. If the frame is made thinner, smaller, and lighter to reduce the weight of the arm portion, the strength of the frame itself and the strength of the hinge structure that connects the frames may be reduced, and the strength of the arm portion is reduced. On the other hand, if the strength of the arm portion is to be improved, the weight of the frame increases and the weight of the arm portion cannot be avoided. Thus, there was a trade-off between the weight reduction and strength improvement of the arm portion.

特許第5435679号公報Japanese Patent No. 5435679

目的は、直動伸縮機構において強度低下を抑えながらアーム部の軽量化を図ることにある。   The purpose is to reduce the weight of the arm portion while suppressing a decrease in strength in the linear motion expansion / contraction mechanism.

本発明の一実施形態に係る直動伸縮機構は、互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、前記第1、第2コマの一方又は両方は前方に向かって漸次的に幅が狭くなることを特徴とする。   The linear motion expansion / contraction mechanism according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first pieces that are connected to bendable at the front and rear ends, a plurality of second pieces that are connected to bendable at the front and rear ends of the bottom plate, A coupling portion that couples the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames, and supports the first and second frames movably back and forth, and the first and second frames move forward. A support unit that joins the first and second frames when moving and separates the first and second frames when the first and second frames move backward; The frame is stiffened when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other, and one or both of the first and second frames Is characterized in that the width gradually decreases toward the front.

図1は、第1実施形態に係る直動伸縮機構を備えたロボットアーム機構の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a robot arm mechanism provided with a linear motion expansion / contraction mechanism according to the first embodiment. 図2は、図1のロボットアーム機構の側面図である。FIG. 2 is a side view of the robot arm mechanism of FIG. 図3は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an internal structure of the robot arm mechanism of FIG. 図4は、図1のロボットアーム機構を図記号により示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the robot arm mechanism of FIG. 図5は、図3のアーム部を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the arm portion of FIG. 3. 図6は、図3の第1コマを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the first frame of FIG. 図7は、図3の第2コマを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the second frame in FIG. 3. 図8は、第1実施形態の変形例に係るアーム部を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an arm unit according to a modification of the first embodiment. 図9は、図8の第2コマを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the second frame of FIG. 図10は、第1実施形態の変形例に係るアーム部を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an arm unit according to a modification of the first embodiment. 図11は、図10の第1コマを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the first frame of FIG. 図12は、第2実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an arm portion of the linear motion expansion / contraction mechanism according to the second embodiment. 図13は、第2実施形態の変形例に係るアーム部を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an arm unit according to a modification of the second embodiment. 図14は、第3実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an arm portion of a linear motion expansion / contraction mechanism according to the third embodiment. 図15は、図14の第2コマを示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the second frame of FIG. 図16は、第3実施形態の変形例に係る直動伸縮機構のアーム部を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an arm portion of a linear motion extension mechanism according to a modification of the third embodiment. 図17は、図6の第1コマを示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating the first frame of FIG. 図18は、第4実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an arm portion of the linear motion extension mechanism according to the fourth embodiment. 図19は、第5実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an arm portion of a linear motion expansion / contraction mechanism according to the fifth embodiment.

以下、図面を参照しながら第1乃至第5実施形態に係る直動伸縮機構及びそれを備えたロボットアーム機構を説明する。
(第1実施形態)
図1、図2は第1実施形態に係る直動伸縮機構を備えた極座標形のロボットアーム機構の外観図である。図3は直動伸縮機構の内部構造を示している。図4はロボットアーム機構を図記号で表している。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は基台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は主にエンドエフェクタ(手先効果器)の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは直動伸縮機構である。ここでは第3関節部J3が直動伸縮機構として構成される。
Hereinafter, a linear motion extension mechanism and a robot arm mechanism including the linear motion extension mechanism according to first to fifth embodiments will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 and 2 are external views of a polar coordinate type robot arm mechanism provided with a linear motion expansion / contraction mechanism according to the first embodiment. FIG. 3 shows the internal structure of the linear motion extension / contraction mechanism. FIG. 4 shows the robot arm mechanism with a graphic symbol. 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 arranged in order from the base 1. In general, the first, second, and third joint portions J1, J2, and J3 are referred to as the root three axes, and the fourth, fifth, and sixth joint portions J4, J5, and J6 are mainly end effectors (hand effect). This is called the wrist 3 axis that changes the posture of the genitalia. At least one of the joint portions J1, J2, and J3 constituting the base three axes is a linear motion expansion / contraction mechanism. Here, the third joint portion J3 is configured as a linear motion expansion / contraction mechanism.

ロボットアーム機構の基台1には概略的に円筒体をなす支柱部2が設置される。支柱部2は上下に分離され、支柱下部の下部フレーム21と支柱上部の上部フレーム22とは第1関節部J1で接続される。第1関節部J1は、基台1の接地面に対して垂直な第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。下部フレーム21は第1関節部J1の固定部に接続される。上部フレーム22は第1関節部J1の回転部に接続される。第1関節部J1の回転によりアーム部5は水平に旋回する。   A base 1 of the robot arm mechanism is provided with a support column 2 that roughly forms a cylindrical body. The column part 2 is separated into upper and lower parts, and the lower frame 21 at the lower part of the column and the upper frame 22 at the upper part of the column are connected by the first joint part J1. The first joint portion J1 is a torsional joint centered on a first rotation axis RA1 perpendicular to the ground contact surface of the base 1. The lower frame 21 is connected to the fixed portion of the first joint portion J1. The upper frame 22 is connected to the rotating part of the first joint part J1. The arm portion 5 pivots horizontally by the rotation of the first joint portion J1.

円筒体をなす支柱部2のフレーム21,22の内部中空には後述する第3関節部J3の第1、第2コマ列51,52が収納される。支柱部2上には第2関節部J2を収容する起伏部4が設置される。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。起伏部4は、第2関節部J2の固定部としての一対のサイドフレーム23を有する。一対のサイドフレーム23は、上部フレーム22に載置される。一対のサイドフレーム23にモータハウジングを兼用する第2関節部J2の回転部としての円筒体24が支持される。円筒体24の周面には、支持部(送り出し機構)25が取り付けられる。送り出し機構25は、ローラユニット58、ドライブギア56、ガイドローラ57を支持する。送り出し機構25は、第1、第2コマ列51,52を前後移動自在に支持するとともに、第1、第2コマ列51,52が前方に移動するとき第1、第2コマ53,54を接合させ、第1、第2コマ列51,52が後方に引き戻されるとき第1、第2コマ53,54を分離させる。第2関節部J2の回転によりアーム部5は上下に起伏する。   First and second frame rows 51 and 52 of a third joint portion J3 to be described later are housed in the hollow interiors of the frames 21 and 22 of the column portion 2 that forms a cylindrical body. On the support column 2, an undulating portion 4 that houses the second joint portion J2 is installed. The second joint portion J2 is a bending joint centered on the second rotation axis RA2 arranged perpendicular to the first rotation axis RA1. The undulating portion 4 has a pair of side frames 23 as a fixing portion of the second joint portion J2. The pair of side frames 23 are placed on the upper frame 22. The pair of side frames 23 supports a cylindrical body 24 as a rotating portion of the second joint portion J2 that also serves as a motor housing. A support portion (feeding mechanism) 25 is attached to the peripheral surface of the cylindrical body 24. The delivery mechanism 25 supports a roller unit 58, a drive gear 56, and a guide roller 57. The delivery mechanism 25 supports the first and second frame rows 51 and 52 so as to be movable back and forth, and also moves the first and second frames 53 and 54 when the first and second frame rows 51 and 52 move forward. When the first and second frame rows 51 and 52 are pulled back, the first and second frames 53 and 54 are separated. The arm portion 5 undulates up and down by the rotation of the second joint portion J2.

第3関節部J3を成す直動伸縮機構は発明者らが新規に開発した構造を備えており、従前の直動範囲が限定的であって、直動範囲と同長の引き込み範囲を備えたソリッドな直動関節とは明確に区別される。第3関節部J3は第2回転軸RA2に対して垂直に配置される第3軸(移動軸)RA3を中心として直線的にアーム部5が伸縮する直動伸縮機構である。第3関節部J3によりアーム部(柱状体)5が第3移動軸RA3に沿って直線的剛性を維持した状態で前後に伸縮する。   The linear motion expansion / contraction mechanism that forms the third joint portion J3 has a structure newly developed by the inventors, has a limited linear motion range, and has a pull-in range that is the same length as the linear motion range. It is clearly distinguished from a solid linear joint. The third joint portion J3 is a linear motion expansion / contraction mechanism in which the arm portion 5 expands and contracts linearly about a third axis (moving axis) RA3 arranged perpendicular to the second rotation axis RA2. The third joint portion J3 causes the arm portion (columnar body) 5 to expand and contract back and forth while maintaining linear rigidity along the third movement axis RA3.

アーム部5は第1コマ列51と第2コマ列52とを有する。第1コマ列51は屈曲自在に連結された複数の第1コマ53からなる。図5に示すように、典型的には第1コマ53は略平板形に構成される。第1コマ53は平板形状に限定されることはなく、溝状体又は筒状体であってもよく、さらにその横断面形状も、コ字形状、ロ字形状といった四角形(矩形)に限定されることはなく、三角形や五角形などの多角形状、さらに円形、楕円形、円や楕円の一部が切り欠かれた円弧形状であっても良い。ここでは第1コマ53は略平板形に構成されるものとして説明する。   The arm unit 5 includes a first frame row 51 and a second frame row 52. The first frame row 51 is composed of a plurality of first frames 53 that are connected to be freely bent. As shown in FIG. 5, the first frame 53 is typically formed in a substantially flat plate shape. The first frame 53 is not limited to a flat plate shape, and may be a grooved body or a cylindrical body, and the cross-sectional shape thereof is also limited to a square (rectangular) shape such as a U-shape or a square shape. However, it may be a polygonal shape such as a triangle or a pentagon, a circular shape, an elliptical shape, or an arc shape in which a part of a circle or an elliptical shape is cut out. Here, the first frame 53 will be described as having a substantially flat plate shape.

第2コマ列52は屈曲自在に連結された複数の第2コマ54からなる。第2コマ54は典型的には図6に示すように横断面コ字形状の溝状体をなす。第2コマ54は横断面コ字形状の溝状体に限定されることはなく、他の様々な横断面形状の溝状体又は筒状体を採用される事ができる。例えば第2コマ54は横断面ロ字形状の筒状体であってもよい。第2コマ54は溝状体又は筒状体をなし、その横断面形状は、四角形(矩形)に限定されることはなく、三角形や五角形などの多角形状、さらに円形、楕円形、円や楕円の一部が切り欠かれた円弧形状であっても良い。ここでは第2コマ54は横断面コ字形状の溝状体に構成されるものとして説明する。   The second frame row 52 is composed of a plurality of second frames 54 that are flexibly connected. As shown in FIG. 6, the second frame 54 typically forms a groove-like body having a U-shaped cross section. The second frame 54 is not limited to a groove-like body having a U-shaped cross section, and various other cross-sectional groove-like or cylindrical bodies can be adopted. For example, the second frame 54 may be a cylindrical body having a rectangular cross section. The second frame 54 is a groove or cylinder, and its cross-sectional shape is not limited to a quadrangle (rectangle), but a polygon such as a triangle or pentagon, and a circle, ellipse, circle or ellipse. An arc shape in which a part of the arc is cut off may be used. Here, the second frame 54 is described as being configured as a groove-shaped body having a U-shaped cross section.

後述の通り、第1コマ53と第2コマ54は接合される。上述した第1コマ53と第2コマ54の各形状のもとで、第1コマ53と第2コマ54が接合された状態での横断面の全体形状としては、四角形、三角形、ひし形、台形、それ以外の多角形、H形、円形、楕円形をなす。   As will be described later, the first frame 53 and the second frame 54 are joined. Under the above-described shapes of the first frame 53 and the second frame 54, the overall shape of the cross section in a state where the first frame 53 and the second frame 54 are joined is a quadrangle, a triangle, a rhombus, or a trapezoid. , Other polygons, H-shape, circle, oval.

第2コマ54は底板どうしで屈曲自在に連結される。第2コマ列52の屈曲は、第2コマ54の側板の端面どうしが当接する位置で制限される。その位置では第2コマ列52は直線的に配列する。第1コマ列51のうち先頭の第1コマ53と、第2コマ列52のうち先頭の第2コマ54とは結合コマ55により接続される。   The second frame 54 is connected to bendable between the bottom plates. The bending of the second frame row 52 is limited at a position where the end surfaces of the side plates of the second frame 54 come into contact with each other. At that position, the second frame row 52 is linearly arranged. The first first frame 53 in the first frame sequence 51 and the first second frame 54 in the second frame sequence 52 are connected by a combined frame 55.

結合コマ55はその上部が下部よりも後方に突出した形状を有するブロックである。上部の下部に対する突出長は、第2コマ53の長さの半分の長さである。上部は第1コマ53と同厚、下部は第2コマ54と同厚である。上部に先頭の第1コマ53が屈曲可能に接続され、下部に先頭の第2コマ54が屈曲可能に接続される。第1コマ53同士の連結位置は、第2コマ54同士の連結位置に対して1/2長ずれている。前後の第2コマ54の開閉位置(連結位置)は第1コマ53の前後中央に位置する。この位置に後述するロック機構が装備される。   The connecting piece 55 is a block having a shape in which the upper part protrudes rearward from the lower part. The protrusion length with respect to the lower part of the upper part is half the length of the second frame 53. The upper part has the same thickness as the first frame 53 and the lower part has the same thickness as the second frame 54. The top first frame 53 is connected to the upper part so that it can be bent, and the top second frame 54 is connected to the lower part so that it can be bent. The connection position between the first frames 53 is shifted by ½ length with respect to the connection position between the second frames 54. The open / close position (connection position) of the front and rear second frames 54 is located at the front and rear center of the first frame 53. This position is equipped with a lock mechanism which will be described later.

第1、第2コマ列51,52は四角筒体形状の支持部(ローラユニット58)58の上下ローラ59に押圧されて接合される。接合された第1、第2コマ列51,52は柱状のアーム部5を構成する。なお、第1、第2コマ53,54がそれぞれ上述した典型的な横断面形状であれば、第1、第2コマ53,54は接合により硬直して直線的な柱状体をなす。しかし、第1、第2コマ53,54の平面形状が台形形状又は円環形状の一部形状であれば、第1、第2コマ53,54は接合により硬直して曲線的な柱状体をなす。   The first and second frame rows 51 and 52 are pressed and joined to the upper and lower rollers 59 of the support portion (roller unit 58) 58 having a rectangular tube shape. The joined first and second frame rows 51 and 52 constitute a columnar arm portion 5. If the first and second frames 53 and 54 have the above-described typical cross-sectional shapes, the first and second frames 53 and 54 are rigidly joined to form a linear columnar body. However, if the planar shape of the first and second pieces 53 and 54 is a trapezoidal shape or a partial shape of an annular shape, the first and second pieces 53 and 54 are hardened by joining to form curved columnar bodies. Eggplant.

ローラ59の列の後方にはドライブギア(ピニオン)56が設けられる。ドライブギア56は減速器を介して図示しないモータに接続される。図5(b)に示すように第1コマ53の内壁の幅中央には前後にわたってリニアギア239が設けられている。複数の第1コマ53が直線状に整列されたときに前後のリニアギア239は直線状につながって長いリニアギア(ラック)を構成する。ドライブギア(ピニオン)56は、直線状のリニアギア239に噛合される。直線状につながったリニアギア239はドライブギア56とともにラックアンドピニオン機構を構成する。ドライブギア56が順回転するときアーム部5が前方に伸長する。ドライブギア56が逆回転するときアーム部5が起伏部4の内部に引き戻され収縮する。支持部58の後方まで引き戻され、上下ローラ59による押圧から開放された第1、第2コマ列51,52は互いに分離する。分離した第1、第2コマ列51,52はそれぞれ屈曲可能な状態に復帰する。屈曲可能な状態に復帰した第1、第2コマ列51,52は、起伏部4内でともに同じ方向(第2コマ54の底板側)に屈曲し、支柱部2の内部に収納される。このとき、第1コマ列51は第2コマ列52に略平行な状態で収納される。   A drive gear (pinion) 56 is provided behind the row of rollers 59. The drive gear 56 is connected to a motor (not shown) via a speed reducer. As shown in FIG. 5B, a linear gear 239 is provided at the front and rear in the center of the inner wall of the first frame 53. When the plurality of first frames 53 are linearly aligned, the front and rear linear gears 239 are linearly connected to form a long linear gear (rack). The drive gear (pinion) 56 is meshed with a linear linear gear 239. The linear gear 239 connected in a straight line forms a rack and pinion mechanism together with the drive gear 56. When the drive gear 56 rotates forward, the arm portion 5 extends forward. When the drive gear 56 rotates in the reverse direction, the arm portion 5 is pulled back into the undulating portion 4 and contracts. The first and second frame rows 51 and 52 that are pulled back to the rear of the support portion 58 and released from the pressing by the upper and lower rollers 59 are separated from each other. The separated first and second frame rows 51 and 52 are returned to a bendable state. The first and second frame rows 51, 52 that have returned to the bendable state are bent in the same direction (the bottom plate side of the second frame 54) in the undulating portion 4, and are housed inside the column portion 2. At this time, the first frame row 51 is stored in a state substantially parallel to the second frame row 52.

アーム部5の先端には手首部6が取り付けられる。手首部6は第4〜第6関節部J4〜J6を装備する。第4〜第6関節部J4〜J6は直交3軸の回転軸RA4〜RA6を備える。第4関節部J4は伸縮中心軸RA3と略一致する第4回転軸RA4を中心としたねじり回転関節であり、この第4関節部J4の回転によりエンドエフェクタは揺動回転される。第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して垂直に配置される第5回転軸RA5を中心とした曲げ回転関節であり、この第5関節部J5の回転によりエンドエフェクタは前後に傾動回転される。第6関節部J6は第4回転軸RA4と第5回転軸RA5とに対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心としたねじり回転関節であり、この第6関節部J6の回転によりエンドエフェクタは軸回転される。   A wrist portion 6 is attached to the tip of the arm portion 5. The wrist 6 is equipped with fourth to sixth joints J4 to J6. The fourth to sixth joint portions J4 to J6 include three orthogonal rotation axes RA4 to RA6. The fourth joint portion J4 is a torsional rotary joint centered on a fourth rotation axis RA4 that substantially coincides with the expansion / contraction center axis RA3, and the end effector is swung and rotated by the rotation of the fourth joint portion J4. The fifth joint portion J5 is a bending rotation joint about the fifth rotation axis RA5 arranged perpendicular to the fourth rotation axis RA4, and the end effector is tilted back and forth by the rotation of the fifth joint portion J5. Is done. The sixth joint portion J6 is a torsional rotational joint about the sixth rotational axis RA6 that is arranged perpendicular to the fourth rotational axis RA4 and the fifth rotational axis RA5. By the rotation of the sixth joint portion J6, The end effector is pivoted.

エンドエフェクタは、手首部6の第6関節部J6の回転部下部に設けられたアダプタ7に取り付けられる。エンドエフェクタは、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5の伸縮距離の長さは、基台1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にエンドエフェクタを到達させることを可能にする。第3関節部J3はそれを構成する直動伸縮機構により実現される直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。   The end effector is attached to an adapter 7 provided at the lower part of the rotating part of the sixth joint part J6 of the wrist part 6. The end effector is moved to an arbitrary position by the first, second, and third joint portions J1, J2, and J3, and is disposed in an arbitrary posture by the fourth, fifth, and sixth joint portions J4, J5, and J6. In particular, the length of the expansion / contraction distance of the arm portion 5 of the third joint portion J3 enables the end effector to reach a wide range of objects from the proximity position of the base 1 to the remote position. The third joint portion J3 is characterized by a linear expansion / contraction operation realized by a linear motion expansion / contraction mechanism constituting the third joint portion J3 and a length of the expansion / contraction distance.

図5(a)は図3のアーム部5の上方斜視図、図5(b)は図3のアーム部5の平面図、図5(c)は図3のアーム部5の底面図である。図5に示すように、アーム部5は、その厚みが一定の柱状体であり、前方に向かって漸次的に幅が狭く構成される。つまりアーム部5はその幅が前方に向かって徐々に細くなるように構成される。以下、図5に示すアーム部5を構成するための、第1、第2コマ53,54の構造を説明する。   5A is a top perspective view of the arm portion 5 of FIG. 3, FIG. 5B is a plan view of the arm portion 5 of FIG. 3, and FIG. 5C is a bottom view of the arm portion 5 of FIG. . As shown in FIG. 5, the arm portion 5 is a columnar body having a constant thickness, and is configured such that the width gradually decreases toward the front. That is, the arm portion 5 is configured so that the width thereof gradually decreases toward the front. Hereinafter, the structure of the 1st, 2nd top 53 and 54 for comprising the arm part 5 shown in FIG. 5 is demonstrated.

図6(a)は図3の第1コマ53の側面図、図6(b)は図3の第1コマ53の平面図、図6(c)は図3の第1コマ53の下方斜視図、図6(d)は図3の第1コマ53の上方斜視図である。図6(a)に示すように、第1コマ53は、その厚みが一定(前方部分の厚みT11fが後方部分の厚みT11fと同一)に構成される。また、図6(b)に示すように、第1コマ53の本体部530は、その幅が前方に向かって漸次的に狭く構成され、その形状は前方部分の幅W11fが後方部分の幅W11rよりも狭い平面台形状をなす。   6A is a side view of the first frame 53 in FIG. 3, FIG. 6B is a plan view of the first frame 53 in FIG. 3, and FIG. 6C is a perspective view of the first frame 53 in FIG. FIG. 6 and FIG. 6D are top perspective views of the first frame 53 of FIG. As shown in FIG. 6A, the first frame 53 is configured to have a constant thickness (the front portion thickness T11f is the same as the rear portion thickness T11f). Also, as shown in FIG. 6B, the main body 530 of the first frame 53 is configured such that its width gradually narrows toward the front, and its shape is such that the width W11f of the front portion is the width W11r of the rear portion. A narrower trapezoidal shape.

本体部530の前方には縁部531から延設した状態で一対の軸受ブロック532が設けられる。本体部530の後方には軸受ブロック533が縁部531の間に設けられる。第1コマ53の前端の一対の軸受ブロック532の間に、他の第1コマ53の後端の軸受ブロック533が嵌め込まれる。前端の軸受ブロック532には、第1コマ53の幅方向と平行に軸孔534が貫通されている。後端の軸受ブロック533にも、第1コマ53の幅方向と平行に軸孔535が貫通されている。前後の第1コマ53において、後方の第1コマ53の軸受ブロック532の間に、前方の第1コマ53の軸受ブロック533が差し込まれる状態で軸孔535と軸孔534とは連通する。連通する軸孔535と軸孔534にはシャフトが挿入される。一対の軸受ブロック532、軸受ブロック533及びシャフトからなるヒンジ構造により、第1コマ53は屈曲可能に連結される。   A pair of bearing blocks 532 are provided in front of the main body 530 in a state of extending from the edge 531. A bearing block 533 is provided between the edge portions 531 at the rear of the main body portion 530. Between the pair of bearing blocks 532 at the front end of the first frame 53, the bearing block 533 at the rear end of the other first frame 53 is fitted. A shaft hole 534 passes through the bearing block 532 at the front end in parallel with the width direction of the first frame 53. A shaft hole 535 is also passed through the bearing block 533 at the rear end in parallel with the width direction of the first frame 53. In the front and rear first frames 53, the shaft hole 535 and the shaft hole 534 communicate with each other in a state where the bearing block 533 of the front first frame 53 is inserted between the bearing blocks 532 of the rear first frame 53. A shaft is inserted into the shaft hole 535 and the shaft hole 534 that communicate with each other. The first frame 53 is connected to be able to be bent by a hinge structure including a pair of bearing blocks 532, a bearing block 533, and a shaft.

図7(a)は図3の第2コマ54の側面図、図7(b)は図3の第2コマ54の底面図、図7(c)は図3の第2コマ54の後方斜視図、図7(d)は図3の第2コマ54の前方斜視図である。第2コマ54は底板541と一対の側板540からなる全体として断面コ字形の溝形状(鞍形状)を有する。図7(a)に示すように、第2コマ54の側板540は、その前方部分の高さH21fが後方部分の高さH21rと同一に構成される。換言すると、第2コマ54は、その厚みが一定に構成される。図7(b)に示すように、第2コマ54の底板541は、その幅が前方に向かって漸次的に狭く構成され、その形状は前方部分の幅W21fが後方部分の幅W21rよりも狭い台形状をなす。   7A is a side view of the second frame 54 in FIG. 3, FIG. 7B is a bottom view of the second frame 54 in FIG. 3, and FIG. 7C is a rear perspective view of the second frame 54 in FIG. FIG. 7 and FIG. 7D are front perspective views of the second frame 54 of FIG. The second frame 54 is formed of a bottom plate 541 and a pair of side plates 540 as a whole and has a U-shaped groove shape (a bowl shape). As shown in FIG. 7A, the side plate 540 of the second frame 54 is configured such that the height H21f of the front portion thereof is the same as the height H21r of the rear portion. In other words, the second frame 54 has a constant thickness. As shown in FIG. 7B, the bottom plate 541 of the second frame 54 is configured such that the width is gradually narrowed toward the front, and the shape of the width W21f of the front portion is narrower than the width W21r of the rear portion. It has a trapezoidal shape.

底板541の後方には軸受(ベアリング)545を支持する軸受ブロック543が一対の側板540の間に設けられる。底板541の前方には側板540から延設する状態で軸受544を支持する一対の軸受ブロック542が設けられる。前後の第2コマ54において、前方の第2コマ54の一対の軸受ブロック542の間に、後方の第2コマ54の軸受ブロック543が嵌め込まれる。前方の第2コマ54の軸受ブロック542の軸受544は、後方の第2コマ54の軸受ブロック543の軸受545と連通する。連通する軸受544,545に図示しないシャフトが挿入される。一対の軸受ブロック542、軸受ブロック543及びシャフトからなるヒンジ構造により、第2コマ54は屈曲可能に連結される。なお、第2コマ列52は内側(底板541の表面側)には屈曲可能であり、その反対側には前後の第2コマ24はそれら側板540の端面同士が当接する直線的に配列する位置で係止する。   A bearing block 543 that supports a bearing (bearing) 545 is provided between the pair of side plates 540 behind the bottom plate 541. A pair of bearing blocks 542 are provided in front of the bottom plate 541 to support the bearing 544 in a state of extending from the side plate 540. In the front and rear second pieces 54, the bearing block 543 of the rear second piece 54 is fitted between the pair of bearing blocks 542 of the front second piece 54. The bearing 544 of the bearing block 542 of the front second piece 54 communicates with the bearing 545 of the bearing block 543 of the rear second piece 54. A shaft (not shown) is inserted into the communicating bearings 544 and 545. The second frame 54 is connected to be able to be bent by a hinge structure including a pair of bearing blocks 542, a bearing block 543, and a shaft. The second frame row 52 can be bent on the inner side (the surface side of the bottom plate 541), and on the opposite side, the front and rear second frames 24 are linearly arranged so that the end surfaces of the side plates 540 are in contact with each other. Lock with.

上述のようにアーム部5の剛性を高めるためには第1、第2コマ列51,52を接合状態を堅持することが必要とされる。そのために第1、第2コマ53,54には接合状態を堅持するためのロック機構が設けられる。ロック機構として、第1コマ53には第2コマ54に対峙する側の面(裏面、内面)の両側にピンホールブロック536が突設けられ、ピンホールブロック536を挟み込むように第2コマ54の前後にチャックブロック548とロックピンブロック546とが分設されてなる。ピンホールブロック536は側面形状が一方の底角が直角である直角台形を示す四角柱形をなす小片であって、前後方向に沿ってピンホール537が形成されている。   As described above, in order to increase the rigidity of the arm portion 5, it is necessary to firmly hold the first and second frame rows 51 and 52 in a joined state. For this purpose, the first and second frames 53 and 54 are provided with a lock mechanism for maintaining the joined state. As the locking mechanism, the first frame 53 is provided with pinhole blocks 536 protruding on both sides of the surface (back surface, inner surface) facing the second frame 54, and the second frame 54 is sandwiched between the pinhole blocks 536. A chuck block 548 and a lock pin block 546 are separately provided at the front and rear. The pinhole block 536 is a small piece having a quadrangular prism shape whose side shape is a right trapezoid whose one base angle is a right angle, and a pinhole 537 is formed along the front-rear direction.

アーム部5が伸長するとき、前後の第2コマ54のチャックブロック548とロックピンブロック546とが第1コマ53のピンホールブロック536をその前後から挟み込み、またロックピンブロック546の前方に突出するロックピン547がピンホールブロック536のピンホール537に差し込まれる。それにより第1、第2コマ53、54は強固に締結され、接合状態が堅持される。アーム部5が収縮するとき、ローラユニット58の後方において、第2コマ54は屈曲可能な状態に復帰し、重力により下方に引かれる。一方、第1コマ53はドライブギア56により水平姿勢を維持した状態で後方に引かれる。第2コマ54が下方に引かれ、第1コマ53が後方に引かれることで、第1コマ53のピンホール537から第2コマ54のロックピン547が抜け、前後の第2コマ54の受け部は、第1コマ53のピンホールブロック536を開放し、これにより第1、第2コマ53,54の接合状態が解除され、互いに屈曲可能に分離される。   When the arm portion 5 is extended, the chuck block 548 and the lock pin block 546 of the front and rear second pieces 54 sandwich the pin hole block 536 of the first piece 53 from the front and rear, and project forward of the lock pin block 546. The lock pin 547 is inserted into the pinhole 537 of the pinhole block 536. As a result, the first and second frames 53 and 54 are firmly fastened and the joined state is maintained. When the arm portion 5 contracts, the second piece 54 returns to a bendable state behind the roller unit 58 and is pulled downward by gravity. On the other hand, the first frame 53 is pulled rearward by the drive gear 56 while maintaining the horizontal posture. When the second frame 54 is pulled downward and the first frame 53 is pulled rearward, the lock pin 547 of the second frame 54 is pulled out from the pin hole 537 of the first frame 53, and the second frame 54 is received by the front and rear. The part opens the pinhole block 536 of the first frame 53, whereby the joined state of the first and second frames 53 and 54 is released, and the first frame 53 and the second frame 53 are separated from each other so as to be bent.

上述したような寸法設計のもとでアーム部5は、その幅が前方に向かって漸次的に狭い柱状体に構成される。直動伸縮機構において、アーム部5とアーム部5を支持するローラユニット58との間には、アーム部5の自重による負荷が発生する。直動伸縮機構の強度を確保するために、アーム部5の寸法、材質は、アーム部5とローラユニット58との間に発生する最大負荷よりも大きい支持力をローラユニット58から得られるように設計されている。ローラユニット58から得られる支持力はアーム部5とローラユニット58との間の接触面積を増やすことで向上し得る。アーム部5とローラユニット58との間の接触面積は、例えばアーム部5の幅を広くしたり、アーム部5の厚みを厚くするなどして増やすことができる。従来のアーム部5の幅と厚みとは一定であり、その寸法はアーム部5とローラユニット58との間に発生する最大負荷よりも大きい支持力をローラユニット58から得られるように決定されている。しかしながら、アーム部5とローラユニット58との間に発生する負荷はアーム部5が縮む程小さく、必ずしもアーム部5はその幅や厚みが一定でなくてもよい。   Under the dimensional design as described above, the arm portion 5 is configured as a columnar body whose width gradually narrows toward the front. In the linear expansion / contraction mechanism, a load due to the weight of the arm unit 5 is generated between the arm unit 5 and the roller unit 58 that supports the arm unit 5. In order to ensure the strength of the linear motion extension / contraction mechanism, the arm unit 5 can be obtained from the roller unit 58 with a support force larger than the maximum load generated between the arm unit 5 and the roller unit 58. Designed. The supporting force obtained from the roller unit 58 can be improved by increasing the contact area between the arm portion 5 and the roller unit 58. The contact area between the arm unit 5 and the roller unit 58 can be increased, for example, by increasing the width of the arm unit 5 or increasing the thickness of the arm unit 5. The width and thickness of the conventional arm portion 5 are constant, and the dimensions thereof are determined so that a supporting force larger than the maximum load generated between the arm portion 5 and the roller unit 58 can be obtained from the roller unit 58. Yes. However, the load generated between the arm unit 5 and the roller unit 58 is so small that the arm unit 5 contracts, and the width and thickness of the arm unit 5 do not necessarily have to be constant.

第1実施形態に係る直動伸縮機構のように、アーム部5を前方に向かって漸次的に幅が狭くなるように第1、第2コマ53,54を構成することで、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。つまり、第1実施形態によれば、直動伸縮機構において強度低下を抑えながらアーム部5を軽量化することができる。アーム部5を軽量化できることで、アーム部5の小型化が期待できる。また、アーム部5を軽量化できることで、第1、第2コマ53,54を、従来の第1、第2コマ53,54よりも強度の低い材質で成形することができるかもしれない。   Like the linear motion expansion / contraction mechanism according to the first embodiment, the first and second frames 53 and 54 are configured so that the width of the arm portion 5 gradually decreases toward the front, so that the arm portion 5 The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width while securing a supporting force larger than the load due to the weight of the arm portion 5 that changes according to the extension distance. That is, according to 1st Embodiment, the arm part 5 can be reduced in weight, suppressing a strength fall in a linear motion expansion-contraction mechanism. Since the arm portion 5 can be reduced in weight, the arm portion 5 can be expected to be downsized. Further, since the arm portion 5 can be reduced in weight, the first and second frames 53 and 54 may be formed of a material having lower strength than the conventional first and second frames 53 and 54.

なお、上記では第1、第2コマ53,54の両方を前方に向かって漸次的に幅が狭くなるように構成したが、第1、第2コマ53,54のうち一方を前方に向かって漸次的に狭く構成してもよい。   In the above description, both the first and second frames 53 and 54 are configured to gradually narrow toward the front, but one of the first and second frames 53 and 54 is directed toward the front. You may make it narrow gradually.

図8、図9で、第1、第2コマ53,54のうち第1コマ53だけが前方に向かって漸次的に幅が狭い構成を説明する。図10、図11で、第1、第2コマ53,54のうち第2コマ54だけが前方に向かって漸次的に幅が狭い構成を説明する。   8 and 9, a configuration in which only the first frame 53 of the first and second frames 53 and 54 is gradually narrower toward the front will be described. 10 and 11, a configuration in which only the second frame 54 of the first and second frames 53 and 54 is gradually narrowed toward the front will be described.

図8(a)は、第1実施形態の変形例に係るアーム部5の上方斜視図、図8(b)はアーム部5の平面図、図8(c)はアーム部5の底面図である。図9(a)は図8の第2コマ54を示す側面図、図9(b)は図8の第2コマ54の底面図、図9(c)は図8の第2コマ54の後方斜視図、図9(d)は図8の第2コマ54の前方斜視図である。図8の第1コマ53は、その寸法と形状とが図6に示す第1コマ53と同一である。したがって、直線状に整列された第1コマ列51は、その厚みが一定で、その幅が前方に向かって漸次的に狭い。第2コマ54は、図9(a)に示すように、その一対の側板540のそれぞれは、その高さが一定(前方部分の高さH22fが後方部分の高さH22rと同一)の矩形状に構成される。図9(b)に示すように、第2コマ54の底板541は、その幅が一定(前方部分の幅W22fが後方部分の幅W22rと同一)に構成される。したがって、直線状に整列された第2コマ列52は、その幅と厚みとが一定である。また、第1コマ列51の最後尾の第1コマ53の幅は、第2コマ列52の最後尾の第2コマ54の幅に略同一である。   FIG. 8A is an upper perspective view of the arm unit 5 according to a modification of the first embodiment, FIG. 8B is a plan view of the arm unit 5, and FIG. 8C is a bottom view of the arm unit 5. is there. 9A is a side view showing the second frame 54 of FIG. 8, FIG. 9B is a bottom view of the second frame 54 of FIG. 8, and FIG. 9C is the rear of the second frame 54 of FIG. FIG. 9D is a front perspective view of the second frame 54 in FIG. The first frame 53 in FIG. 8 is the same in size and shape as the first frame 53 shown in FIG. Therefore, the first frame row 51 arranged in a straight line has a constant thickness and a gradually narrower width toward the front. As shown in FIG. 9 (a), each of the pair of side plates 540 has a constant height (the height H22f of the front portion is the same as the height H22r of the rear portion). Configured. As shown in FIG. 9B, the bottom plate 541 of the second frame 54 has a constant width (the front portion width W22f is the same as the rear portion width W22r). Therefore, the width and thickness of the second frame row 52 aligned in a straight line are constant. The width of the last first frame 53 of the first frame row 51 is substantially the same as the width of the last second frame 54 of the second frame row 52.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は、図8に示すように、その厚みが一定で、第1コマ列51の幅が前方に向かって漸次的に狭い柱状体に構成される。このように、第1、第2コマ53,54のうち第1コマ53だけを前方に向かって漸次的に狭く構成した場合でも、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。   Under the dimensional design described above, the arm portion 5 is formed in a columnar body having a constant thickness and a gradually narrowing width of the first frame row 51 toward the front, as shown in FIG. Thus, even when only the first frame 53 of the first and second frames 53 and 54 is gradually narrowed forward, the weight of the arm unit 5 that changes according to the extension distance of the arm unit 5 is determined. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width, while ensuring a supporting force larger than the load due to.

図10(a)は、第1実施形態の変形例に係るアーム部5の上方斜視図、図10(b)はアーム部5の平面図、図10(c)はアーム部5の底面図である。図11(a)は図10の第1コマ53を示す側面図、図11(b)は図10の第1コマ53の平面図、図11(c)は図10の第1コマ53の後方斜視図、図11(d)は図10の第1コマ53の前方斜視図である。図10の第2コマ54は、その寸法と形状とが図7に示す第2コマ54と同一である。したがって、直線状に整列された第2コマ列52は、その厚みが一定で、その幅が前方に向かって漸次的に狭い。第1コマ53は、図11(a)に示すように、その厚みが一定(前方部分の厚みT12fが後方部分の厚みT12rと同一)の側面矩形状に構成される。図11(b)に示すように、第1コマ53は、その幅が一定(前方部分の幅W12fが後方部分の幅W12rと同一)に構成される。したがって、直線状に整列された第1コマ列51は、その幅と厚みとが一定である。また、第1コマ列51の最後尾の第1コマ53の幅は、第2コマ列52の最後尾の第2コマ54の幅に略同一である。   10A is an upper perspective view of the arm unit 5 according to a modification of the first embodiment, FIG. 10B is a plan view of the arm unit 5, and FIG. 10C is a bottom view of the arm unit 5. is there. 11A is a side view showing the first frame 53 of FIG. 10, FIG. 11B is a plan view of the first frame 53 of FIG. 10, and FIG. 11C is the rear of the first frame 53 of FIG. FIG. 11D is a front perspective view of the first frame 53 of FIG. The second frame 54 in FIG. 10 is the same in size and shape as the second frame 54 shown in FIG. Therefore, the second frame row 52 arranged in a straight line has a constant thickness and a gradually narrower width toward the front. As shown in FIG. 11A, the first frame 53 is configured to have a rectangular side surface with a constant thickness (the front portion thickness T12f is the same as the rear portion thickness T12r). As shown in FIG. 11B, the first frame 53 has a constant width (the front portion width W12f is the same as the rear portion width W12r). Accordingly, the first frame row 51 arranged in a straight line has a constant width and thickness. The width of the last first frame 53 of the first frame row 51 is substantially the same as the width of the last second frame 54 of the second frame row 52.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は、図10に示すように、その厚みが一定で、第2コマ列52の幅が前方に向かって漸次的に狭い柱状体に構成される。このように、第1、第2コマ53,54のうち第2コマ54だけを前方に向かって漸次的に狭く構成した場合でも、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。   Under the dimensional design described above, the arm portion 5 is configured as a columnar body having a constant thickness and a gradually narrowing width of the second frame row 52 toward the front, as shown in FIG. As described above, even when only the second frame 54 of the first and second frames 53 and 54 is gradually narrowed forward, the weight of the arm unit 5 that changes according to the extension distance of the arm unit 5 is determined. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width, while ensuring a supporting force larger than the load due to.

(第2実施形態)
第1実施形態では、アーム部5の幅を漸次的に狭くするように第1、第2コマ53,54を構成したが、アーム部5の幅を段階的に狭くするように第1、第2コマ53,54を構成してもよい。
図12(a)は第2実施形態に係るアーム部5の上方斜視図、図12(b)は第2実施形態に係るアーム部5の平面図、図12(c)は第2実施形態に係るアーム部5の底面図である。第1コマ列51は、第1コマ53a、53b、53c(まとめて第1コマ53と称す)により構成される。第1コマ53a、53bは、その形状と厚みとが図11に示す第1コマ53と同一であり、その幅が互いに異なる。第1コマ53aの幅W13は第1コマ53bの幅W14よりも狭い。第1コマ列51の前方部分に複数の第1コマ53aが配置され、後方部分に複数の第1コマ53bが配置される。第1コマ53aと第1コマ53bとは第1コマ53cにより連結される。第1コマ53cは、その構造が図11に示す第1コマ53と同一であり、その形状が他の第1コマ53a、53bと異なる。第1コマ53cは、その前方部分の幅が第1コマ53aの幅W13に構成され、後方部分の幅が第1コマ53bの幅W14に構成される。第2コマ列52は、第2コマ54a、54b(まとめて第2コマ54と称す)により構成される。第2コマ54a、54bは、その形状と厚みとが図9に示す第2コマ54と同一であり、その幅が互いに異なる。第2コマ54aの幅W23は第2コマ54bの幅W24よりも狭い。第2コマ列52の前方部分に複数の第2コマ54aが配置され、後方部分に複数の第2コマ54bが配置される。第1コマ53aの幅W13は第2コマ54aの幅W23と同一であり、第1コマ53bの幅W14は第2コマ54bの幅W24と同一である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the first and second frames 53 and 54 are configured so that the width of the arm portion 5 is gradually reduced. However, the first and second pieces are formed so that the width of the arm portion 5 is gradually reduced. Two frames 53 and 54 may be configured.
12A is an upper perspective view of the arm unit 5 according to the second embodiment, FIG. 12B is a plan view of the arm unit 5 according to the second embodiment, and FIG. 12C is the second embodiment. It is a bottom view of the arm part 5 which concerns. The first frame row 51 includes first frames 53a, 53b, and 53c (collectively referred to as a first frame 53). The first frames 53a and 53b have the same shape and thickness as the first frame 53 shown in FIG. 11, and the widths thereof are different from each other. The width W13 of the first frame 53a is narrower than the width W14 of the first frame 53b. A plurality of first frames 53a are arranged in the front portion of the first frame row 51, and a plurality of first frames 53b are arranged in the rear portion. The first frame 53a and the first frame 53b are connected by the first frame 53c. The structure of the first frame 53c is the same as that of the first frame 53 shown in FIG. 11, and the shape thereof is different from those of the other first frames 53a and 53b. The width of the front portion of the first frame 53c is configured to be the width W13 of the first frame 53a, and the width of the rear portion is configured to be the width W14 of the first frame 53b. The second frame row 52 includes second frames 54a and 54b (collectively referred to as the second frame 54). The second frames 54a and 54b have the same shape and thickness as the second frame 54 shown in FIG. 9, and the widths thereof are different from each other. The width W23 of the second frame 54a is narrower than the width W24 of the second frame 54b. A plurality of second frames 54a are arranged in the front portion of the second frame row 52, and a plurality of second frames 54b are arranged in the rear portion. The width W13 of the first frame 53a is the same as the width W23 of the second frame 54a, and the width W14 of the first frame 53b is the same as the width W24 of the second frame 54b.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は図12に示すように、その厚みが一定で、その厚みが前方に向かって段階的に狭くなる柱状体に構成される。このように、アーム部5の幅を前方に向かって段階的に狭くなるように、幅の異なる複数種類の第1、第2コマ53,54を使用することで、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。つまり、第2実施形態の直動伸縮機構によれば、強度低下を抑えながらアーム部5を軽量化することができる。   Under the dimensional design described above, the arm portion 5 is formed in a columnar body having a constant thickness and a stepwise narrowing toward the front as shown in FIG. In this way, by using a plurality of types of first and second frames 53 and 54 having different widths so that the width of the arm portion 5 gradually decreases toward the front, the extension distance of the arm portion 5 can be increased. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width while securing a supporting force larger than the load due to the weight of the arm portion 5 that changes accordingly. That is, according to the linear motion expansion / contraction mechanism of the second embodiment, the arm portion 5 can be reduced in weight while suppressing a decrease in strength.

図12では、第1、第2コマ列51、52は幅の異なる2種類のコマで構成したが、第1、第2コマ列51,52のうち一方が幅の異なる複数種類のコマで構成してもよい。また、第1、第2コマ列51,52のそれぞれが幅の異なる3種類以上の第1、第2コマ53,54により構成されてもよい。さらに、複数の第1、第2コマ53,54のうち一方において、少なくとも一つのコマが他のコマよりも幅が狭く構成されてもよい。   In FIG. 12, the first and second frame rows 51 and 52 are constituted by two types of frames having different widths, but one of the first and second frame rows 51 and 52 is constituted by a plurality of types of frames having different widths. May be. Each of the first and second frame rows 51 and 52 may be composed of three or more types of first and second frames 53 and 54 having different widths. Furthermore, in one of the plurality of first and second frames 53 and 54, at least one frame may be configured to be narrower than the other frames.

図13は第2実施形態の変形例に係るアーム部5の上方斜視図である。ここでは、複数の1コマ53のうち一つの第1コマ53eが他の第1コマ53dよりも幅が狭く構成される。このように、複数の第1、第2コマ53,54のうち少なくとも一つのコマの幅を他のコマよりも狭く構成することで、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。   FIG. 13 is an upper perspective view of the arm unit 5 according to a modification of the second embodiment. Here, one first frame 53e out of the plurality of one frame 53 is configured to be narrower than the other first frame 53d. In this way, by configuring the width of at least one of the plurality of first and second frames 53 and 54 to be narrower than the other frames, the thickness and width of the conventional arm unit 5 are constant. The arm weight can be reduced.

(第3実施形態)
第1実施形態では、アーム部5の幅を漸次的に狭くするための第1、第2コマ53,54の構成を説明したが、アーム部5の厚みを漸次的に薄くするように第1、第2コマ53,54を構成してもよい。図14(a)は第3実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部5の上方斜視図、図14(b)は図14(a)のアーム部5の側面図である。図15(a)は図14の第2コマ54の側面図、図15(b)は図14の第2コマ54の底面図である。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the configuration of the first and second frames 53 and 54 for gradually reducing the width of the arm portion 5 has been described. However, the first portion is formed so that the thickness of the arm portion 5 is gradually reduced. The second frames 53 and 54 may be configured. FIG. 14A is an upper perspective view of the arm portion 5 of the linear motion expansion / contraction mechanism according to the third embodiment, and FIG. 14B is a side view of the arm portion 5 of FIG. 15A is a side view of the second frame 54 of FIG. 14, and FIG. 15B is a bottom view of the second frame 54 of FIG.

第3実施形態において、第1コマ53は、その形状及び寸法が図11に示す第1実施形態の変形例の第1コマ53と同一に構成される。したがって、直線状に整列された第1コマ列51の幅と厚みは一定である。第2コマ54は、図15に示すように、その一対の側板540のそれぞれは、前方に向かって漸次的に高さが低く構成され、その形状は前方部分の高さH25fが後方部分の高さH25rよりも低い側面台形状である。また、第2コマ54の底板541は、その幅が一定(前方部分の幅W25fが後方部分の幅W25rと同一)に構成される。したがって、直線状に整列された第2コマ列52の幅は一定であり、その厚みは前方に向かって漸次的に薄い。第2コマ54の幅は第1コマ53の幅と同一に構成される。   In the third embodiment, the first frame 53 is configured in the same manner as the first frame 53 of the modification of the first embodiment shown in FIG. Accordingly, the width and thickness of the first frame row 51 arranged linearly are constant. As shown in FIG. 15, each of the pair of side plates 540 is configured such that the height of the second frame 54 gradually decreases toward the front, and the shape of the second frame 54 is such that the height H25f of the front portion is the height of the rear portion. Side trapezoid shape lower than the height H25r. Further, the bottom plate 541 of the second frame 54 is configured to have a constant width (the width W25f of the front portion is the same as the width W25r of the rear portion). Therefore, the width of the second frame row 52 aligned in a straight line is constant, and the thickness is gradually thinner toward the front. The width of the second frame 54 is configured to be the same as the width of the first frame 53.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は図14に示すように、その幅が一定で、その厚みが前方に向かって漸次的に薄い柱状体に構成される。このように、アーム部5の厚みを前方に向かって漸次的に薄くなるように第2コマ54の厚みを前方に向かって漸次的に薄く構成した場合でも、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。つまり、第3実施形態の直動伸縮機構によれば、強度低下を抑えながらアーム部5を軽量化することができる。   Under the dimensional design described above, the arm portion 5 is formed in a columnar body having a constant width and a gradually thinner thickness toward the front, as shown in FIG. As described above, even when the thickness of the second frame 54 is gradually reduced toward the front so that the thickness of the arm portion 5 is gradually reduced toward the front, depending on the extension distance of the arm portion 5. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width while securing a supporting force larger than the load due to the changing weight of the arm portion 5. That is, according to the linear motion extension / contraction mechanism of the third embodiment, the arm portion 5 can be reduced in weight while suppressing a decrease in strength.

なお、アーム部5の厚みを前方に向かって漸次的に薄く構成するために、第1コマ53の厚みを前方に向かって漸次的に薄くしてもよい。図16(a)は第3実施形態の変形例に係るアーム部5の上方斜視図、図16(b)は第3実施形態の変形例に係るアーム部5の側面図である。図17(a)は図16の第1コマ53の側面図、図17(b)は図16の第1コマ53の平面図である。   In addition, in order to make the thickness of the arm part 5 gradually thinner toward the front, the thickness of the first frame 53 may be gradually made thinner toward the front. FIG. 16A is an upper perspective view of an arm unit 5 according to a modification of the third embodiment, and FIG. 16B is a side view of the arm unit 5 according to a modification of the third embodiment. 17A is a side view of the first frame 53 of FIG. 16, and FIG. 17B is a plan view of the first frame 53 of FIG.

第2コマ54は、その形状及ぶ寸法が図9に示す第1実施形態の変形例の第2コマ54と同一に構成される。したがって、直線状に整列された第2コマ列52の幅と厚みは一定である。第1コマ53は、図17に示すように、その厚みが前方に向かって漸次的に薄く構成され、その側面形状は前方部分の厚みT15fが後方部分の厚みT15rよりも薄い台形状である。また、第1コマ53の本体部531は、その幅が一定(前方部分の幅W15fが後方部分の幅W15rと同一)に構成される。したがって、直線状に整列された第1コマ列51の幅は一定であり、その厚みは前方に向かって漸次的に薄い。第1コマ53の幅は第2コマ54の幅と同一に構成される。   The second frame 54 has the same shape and dimensions as those of the second frame 54 of the modification of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the width and thickness of the second frame row 52 aligned in a straight line are constant. As shown in FIG. 17, the first frame 53 is configured such that the thickness is gradually reduced toward the front, and the side shape thereof is a trapezoid whose front portion thickness T15f is smaller than the rear portion thickness T15r. Further, the main body portion 531 of the first frame 53 has a constant width (the front portion width W15f is the same as the rear portion width W15r). Therefore, the width of the first frame row 51 arranged in a straight line is constant, and the thickness is gradually thinner toward the front. The width of the first frame 53 is configured to be the same as the width of the second frame 54.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は図16に示すように、その幅が一定で、その厚みが前方に向かって漸次的に薄い柱状体に構成される。このように、アーム部5の厚みを前方に向かって漸次的に薄くなるように第1コマ53の厚みを前方に向かって漸次的に薄く構成した場合でも、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。つまり、第3実施形態の変形例に係る直動伸縮機構によれば、強度低下を抑えながらアーム部5を軽量化することができる。   Under the dimensional design described above, the arm portion 5 is configured as a columnar body having a constant width and a progressively thinner thickness toward the front, as shown in FIG. As described above, even when the thickness of the first frame 53 is gradually reduced toward the front so that the thickness of the arm portion 5 is gradually reduced toward the front, depending on the extension distance of the arm portion 5. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width while securing a supporting force larger than the load due to the changing weight of the arm portion 5. That is, according to the linear motion expansion / contraction mechanism according to the modification of the third embodiment, the arm portion 5 can be reduced in weight while suppressing a decrease in strength.

(第4実施形態)
第2実施形態では、アーム部5の幅を段階的に狭くするための第1、第2コマ53,54の構成を説明したが、アーム部5の厚みを段階的に薄くするように第1、第2コマ53,54を構成してもよい。図18(a)は第4実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部5の上方斜視図、図18(b)は図18(a)のアーム部5の側面図である。第4実施形態において、第1コマ53は、その形状及び寸法が図11に示す第1実施形態の変形例の第1コマ53と同一に構成される。したがって、直線状に整列された第1コマ列51の幅と厚みは一定である。第2コマ列52は、第2コマ54f、54g、54h(まとめて第2コマ54と称す)により構成される。第2コマ54f、54gは、その形状と幅とが図9に示す第2コマ54と同一であり、その側板540の高さが互いに異なる。第2コマ54fの高さH26は第2コマ54gの高さH27よりも低い。第2コマ列52の前方部分に複数の第2コマ54fが配置され、後方部分に複数の第2コマ54gが配置される。第2コマ54fと第2コマ54gとは第2コマ54hにより連結される。第2コマ54hは、その構造が図9に示す第2コマ54と同一であり、その形状が他の第2コマ54f、54gと異なる。第2コマ54hは、その側板540の前方部分の高さが第2コマ54fの高さH26に構成され、後方部分の高さが第2コマ54gの高さH27に構成される。第1コマ53の幅は第2コマ54の幅と同一である。
(Fourth embodiment)
In the second embodiment, the configuration of the first and second frames 53 and 54 for reducing the width of the arm part 5 in stages has been described. However, the first part is designed so that the thickness of the arm part 5 is reduced in stages. The second frames 53 and 54 may be configured. FIG. 18A is an upper perspective view of the arm portion 5 of the linear motion expansion / contraction mechanism according to the fourth embodiment, and FIG. 18B is a side view of the arm portion 5 of FIG. In the fourth embodiment, the first frame 53 is configured in the same manner as the first frame 53 of the modification of the first embodiment shown in FIG. Accordingly, the width and thickness of the first frame row 51 arranged linearly are constant. The second frame row 52 includes second frames 54f, 54g, and 54h (collectively referred to as the second frame 54). The second frames 54f and 54g have the same shape and width as the second frame 54 shown in FIG. 9, and the side plates 540 have different heights. The height H26 of the second frame 54f is lower than the height H27 of the second frame 54g. A plurality of second frames 54f are arranged in the front portion of the second frame row 52, and a plurality of second frames 54g are arranged in the rear portion. The second frame 54f and the second frame 54g are connected by a second frame 54h. The structure of the second frame 54h is the same as that of the second frame 54 shown in FIG. 9, and the shape thereof is different from those of the other second frames 54f and 54g. In the second frame 54h, the height of the front portion of the side plate 540 is configured as the height H26 of the second frame 54f, and the height of the rear portion is configured as the height H27 of the second frame 54g. The width of the first frame 53 is the same as the width of the second frame 54.

上述した寸法設計のもとで、アーム部5は図18に示すように、その幅が一定で、その厚みが前方に向かって段階的に薄い柱状体に構成される。このように、アーム部5の厚みを前方に向かって段階的に薄くなるように、第2コマ列52を側板540の高さの異なる複数種類の第2コマ54で構成することで、アーム部5の伸長距離に応じて変化するアーム部5の自重による負荷よりも大きい支持力を確保しながら、従来の厚みと幅とが一定のアーム部5に比べてアーム重量を軽くすることができる。つまり、第4実施形態の変形例に係る直動伸縮機構によれば、強度低下を抑えながらアーム部5を軽量化することができる。   Under the above-described dimensional design, the arm portion 5 is formed into a columnar body having a constant width and a gradually decreasing thickness toward the front, as shown in FIG. As described above, the second frame row 52 is composed of a plurality of types of second frames 54 having different heights of the side plates 540 so that the thickness of the arm unit 5 is gradually reduced toward the front. The arm weight can be reduced as compared with the conventional arm portion 5 having a constant thickness and width while securing a supporting force larger than the load due to the own weight of the arm portion 5 that changes according to the extension distance of 5. That is, according to the linear motion extension / contraction mechanism according to the modification of the fourth embodiment, the arm portion 5 can be reduced in weight while suppressing a decrease in strength.

(第5実施形態)
図19(a)は第5実施形態に係る直動伸縮機構のアーム部5の上方斜視図、図19(b)は図19(a)のアーム部5の側面図、図19(c)は図19(a)の第1コマ列51の側面図、図19(d)は図19(a)の第2コマ列52の側面図である。第5実施形態において、第1コマ53は、その形状と寸法とが図6に示す第1コマ53と同一に構成される。第2コマ54は、その構造が図15に示す第2コマ54と同一に構成され、その一対の側板540のそれぞれは、前方に向かって漸次的に高さが高く構成され、その形状は前方部分の高さH25fが後方部分の高さH25rよりも高い側面台形状である。単位長さあたりの第1コマ53の厚みの変化は、単位長さあたりの第2コマ54の側板540の高さの変化と同一である。
(Fifth embodiment)
FIG. 19A is an upper perspective view of the arm portion 5 of the linear motion expansion / contraction mechanism according to the fifth embodiment, FIG. 19B is a side view of the arm portion 5 of FIG. 19A, and FIG. FIG. 19A is a side view of the first frame row 51 in FIG. 19A, and FIG. 19D is a side view of the second frame row 52 in FIG. 19A. In the fifth embodiment, the first frame 53 has the same configuration and dimensions as the first frame 53 shown in FIG. The second frame 54 has the same structure as the second frame 54 shown in FIG. 15, and each of the pair of side plates 540 is configured to gradually increase in height toward the front, and the shape is the front The height H25f of the portion is a side trapezoidal shape higher than the height H25r of the rear portion. The change in the thickness of the first frame 53 per unit length is the same as the change in the height of the side plate 540 of the second frame 54 per unit length.

上述した寸法設計により、第1コマ列51は前方に向かって漸次的に厚みが薄くなり、その先頭の第1コマ53の厚みT18は最後尾の第1コマ53の厚みT19よりも薄く、第2コマ列52は前方に向かって漸次的に厚みが厚くなり、その先頭の第2コマ54の側板540の高さH28は最後尾の第2コマ54の側板540の高さH29よりも高くなる。第1、第2コマ53,54の接合によるアーム部5は、その幅と厚みとが一定の柱状体に構成される。このように、従来と同じように、その厚みと幅とが一定のアーム部5であっても、第1、第2コマ53,54のそれぞれの厚みの比率を調整することで、従来のアーム部5に比べて、アーム部5の重量を軽くできる可能性がある。   Due to the dimensional design described above, the first frame row 51 gradually decreases in thickness toward the front, the thickness T18 of the first first frame 53 is thinner than the thickness T19 of the last first frame 53, The two-frame row 52 gradually increases in thickness toward the front, and the height H28 of the side plate 540 of the leading second frame 54 is higher than the height H29 of the side plate 540 of the trailing second frame 54. . The arm portion 5 formed by joining the first and second pieces 53 and 54 is formed into a columnar body having a constant width and thickness. As described above, even if the thickness and width of the arm portion 5 are constant, the conventional arm can be adjusted by adjusting the ratio of the thicknesses of the first and second frames 53 and 54. There is a possibility that the weight of the arm portion 5 can be reduced as compared with the portion 5.

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.

5…アーム部、51…第1コマ列、52…第2コマ列、53…第2コマ、54…第2コマ、55…結合コマ。   5... Arm part 51. First frame row 52. Second frame row 53. Second frame 54 54 Second frame 55.

Claims (18)

互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は前方に向かって漸次的に幅が狭くなることを特徴とする直動伸縮機構。
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames gradually decrease in width toward the front, and the linear motion expansion / contraction mechanism is characterized in that
前記第1、第2コマの一方又は両方は平面形状が台形をなすことを特徴とする請求項1記載の直動伸縮機構。   2. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 1, wherein one or both of the first and second frames has a trapezoidal planar shape. 前記第1、第2コマの一方は前方に向かって漸次的に幅が狭くなり、他方は幅が一定であることを特徴とする請求項1記載の直動伸縮機構。   2. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 1, wherein one of the first and second frames gradually decreases in width toward the front, and the other has a constant width. 前記第1コマは前方に向かって漸次的に幅が狭くなり、前記第2コマは幅が一定であることを特徴とする請求項3記載の直動伸縮機構。   The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 3, wherein the first frame gradually decreases in width toward the front, and the second frame has a constant width. 互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は、少なくとも一が他よりも幅が狭いことを特徴とする直動伸縮機構。
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames are at least one of which is narrower than the other, and is a linear motion expansion / contraction mechanism.
前記第1、第2コマは平面矩形形状をなすことを特徴とする請求項5記載の直動伸縮機構。   6. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 5, wherein the first and second frames have a planar rectangular shape. 前記第1、第2コマの一方又は両方は、前方の複数個の幅が後方の複数個の幅よりも狭いことを特徴とする請求項5記載の直動伸縮機構。   6. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 5, wherein one or both of the first and second frames has a plurality of front widths smaller than a plurality of rear widths. 互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は前方に向かって漸次的に厚みが薄くなることを特徴とする直動伸縮機構。
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames gradually decrease in thickness toward the front.
前記第1、第2コマの一方又は両方は側面形状が台形をなすことを特徴とする請求項8記載の直動伸縮機構。   The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 8, wherein one or both of the first and second frames have a trapezoidal side surface. 前記第1、第2コマの一方は前方に向かって漸次的に厚みが薄くなり、他方は厚みが一定であることを特徴とする請求項8記載の直動伸縮機構。   9. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 8, wherein one of the first and second frames gradually decreases in thickness toward the front, and the other has a constant thickness. 前記第1コマは前方に向かって漸次的に厚みが薄くなり、前記第2コマは厚みが一定であることを特徴とする請求項3記載の直動伸縮機構。   The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 3, wherein the first frame gradually decreases in thickness toward the front, and the second frame has a constant thickness. 互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は、少なくとも一が他よりも厚みが薄いことを特徴とする直動伸縮機構。
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames are at least one of which is thinner than the other, and is a linear motion expansion / contraction mechanism.
前記第1、第2コマは側面矩形形状をなすことを特徴とする請求項12記載の直動伸縮機構。   13. The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 12, wherein the first and second frames have a rectangular side surface. 前記第1、第2コマの一方又は両方は、前方の複数個の厚みが後方の複数個の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項12記載の直動伸縮機構。   The linear motion expansion / contraction mechanism according to claim 12, wherein one or both of the first and second frames has a plurality of front thicknesses smaller than a plurality of rear thicknesses. 基台に旋回回転関節部を備えた支柱部が支持され、前記支柱部上には起伏回転関節部を備えた起伏部が載置され、前記起伏部には直動伸縮性のアーム部を備えた直動伸縮機構が設けられ、前記アームの先端にはエンドエフェクタを装着可能な手首部が装備され、前記手首部には前記エンドエフェクタの姿勢を変更するための少なくとも一の回転関節部が装備されてなるロボットアーム機構において、
前記直動伸縮機構は、
互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は前方に向かって漸次的に幅が狭くなることを特徴とするロボットアーム機構。
A support column having a swivel rotary joint is supported on a base, and a undulation having a undulation rotary joint is placed on the support, and the undulation includes a linearly stretchable arm. The arm is equipped with a wrist that can be fitted with an end effector, and the wrist is equipped with at least one rotary joint for changing the posture of the end effector. In the robot arm mechanism,
The linear motion extension mechanism is
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames gradually decrease in width toward the front.
基台に旋回回転関節部を備えた支柱部が支持され、前記支柱部上には起伏回転関節部を備えた起伏部が載置され、前記起伏部には直動伸縮性のアーム部を備えた直動伸縮機構が設けられ、前記アームの先端にはエンドエフェクタを装着可能な手首部が装備され、前記手首部には前記エンドエフェクタの姿勢を変更するための少なくとも一の回転関節部が装備されてなるロボットアーム機構において、
前記直動伸縮機構は、
互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は、少なくとも一が他よりも幅が狭いことを特徴とするロボットアーム機構。
A support column having a swivel rotary joint is supported on a base, and a undulation having a undulation rotary joint is placed on the support, and the undulation includes a linearly stretchable arm. The arm is equipped with a wrist that can be fitted with an end effector, and the wrist is equipped with at least one rotary joint for changing the posture of the end effector. In the robot arm mechanism,
The linear motion extension mechanism is
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames are characterized in that at least one has a narrower width than the other.
基台に旋回回転関節部を備えた支柱部が支持され、前記支柱部上には起伏回転関節部を備えた起伏部が載置され、前記起伏部には直動伸縮性のアーム部を備えた直動伸縮機構が設けられ、前記アームの先端にはエンドエフェクタを装着可能な手首部が装備され、前記手首部には前記エンドエフェクタの姿勢を変更するための少なくとも一の回転関節部が装備されてなるロボットアーム機構において、
前記直動伸縮機構は、
互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は前方に向かって漸次的に厚みが薄くなることを特徴とするロボットアーム機構。
A support column having a swivel rotary joint is supported on a base, and a undulation having a undulation rotary joint is placed on the support, and the undulation includes a linearly stretchable arm. The arm is equipped with a wrist that can be fitted with an end effector, and the wrist is equipped with at least one rotary joint for changing the posture of the end effector. In the robot arm mechanism,
The linear motion extension mechanism is
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames gradually decrease in thickness toward the front, and the robot arm mechanism is characterized in that:
基台に旋回回転関節部を備えた支柱部が支持され、前記支柱部上には起伏回転関節部を備えた起伏部が載置され、前記起伏部には直動伸縮性のアーム部を備えた直動伸縮機構が設けられ、前記アームの先端にはエンドエフェクタを装着可能な手首部が装備され、前記手首部には前記エンドエフェクタの姿勢を変更するための少なくとも一の回転関節部が装備されてなるロボットアーム機構において、
前記直動伸縮機構は、
互いに前後端において屈曲可能に連結される複数の第1コマと、
互いに底板前後端において屈曲可能に連結される複数の第2コマと、
前記複数の第1コマの先頭と前記複数の第2コマの先頭とを結合する結合部と、
前記第1、第2コマを前後移動自在に支持するとともに、前記第1、第2コマが前方に移動するとき前記第1、第2コマを接合させ、前記第1、第2コマが後方に移動するとき前記第1、第2コマを分離させる支持部とを具備し、
前記第1、第2コマは、前記第1コマが前記第2コマに接合されたとき硬直し、前記第1、第2コマは互いに分離されたとき屈曲状態に復帰し、
前記第1、第2コマの一方又は両方は、少なくとも一が他よりも厚みが薄いことを特徴とするロボットアーム機構。
A support column having a swivel rotary joint is supported on a base, and a undulation having a undulation rotary joint is placed on the support, and the undulation includes a linearly stretchable arm. The arm is equipped with a wrist that can be fitted with an end effector, and the wrist is equipped with at least one rotary joint for changing the posture of the end effector. In the robot arm mechanism,
The linear motion extension mechanism is
A plurality of first frames which are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends;
A plurality of second pieces that are connected to each other so as to be bent at the front and rear ends of the bottom plate;
A coupling unit coupling the tops of the plurality of first frames and the tops of the plurality of second frames;
The first and second frames are supported so as to be movable back and forth, and when the first and second frames move forward, the first and second frames are joined, and the first and second frames are moved backward. A support part that separates the first and second frames when moving,
The first and second frames are rigid when the first frame is joined to the second frame, and the first and second frames return to a bent state when separated from each other.
One or both of the first and second frames are characterized in that at least one of them is thinner than the other.
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