机械臂机构 |
|||||||
| 申请号 | CN201580069354.4 | 申请日 | 2015-12-16 | 公开(公告)号 | CN107206598A | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 生活机器人学股份有限公司; | 发明人 | 尹祐根; | ||||
| 摘要 | 本 发明 是提升具有直动伸缩关节的 机械臂 机构的刚性。在具有直动伸缩关节的机械臂机构中，直动伸缩关节具有臂部(2)及射出部(30)，臂部(2)具有包含多个第一连结链节(23)的第一连结链节排(21)及包含多个第二连结链节(22)的第二连结链节排(20)，第二连结链节排(20)通过与第一连结链节排(21)接合而构成具有一定刚性的柱状体。射出部(30)将第一、第二连结链节排(21、20)接合且具有用于 支撑 柱状体的下部辊(311)及上部辊(312)。下部辊(311)与上部辊(312)是夹持柱状体而配置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机械臂机构，其具有直动伸缩关节，其中， |
||||||
| 说明书全文 | 机械臂机构技术领域[0001] 本发明的实施方式涉及一种机械臂机构。 背景技术[0002] 一直以来多关节机械臂机构被用在产业用机器人等各种领域。在这种多关节机械臂机构中，例如组合装备有直动伸缩关节。构成直动伸缩关节的臂部由例如是由具有相同形状的多个链节呈排状连结的连结链节排构成。通过将连结链节排接合而构成具有一定刚性的柱状体。如果驱动直动伸缩关节，则成为柱状体的臂部被送出。因此，如果保持柱状体的力较小则机械臂机构的刚性下降。 发明内容[0003] 发明要解决的问题 [0004] 本发明的目的是，提升具有直动伸缩关节的机械臂机构的刚性。 [0005] 用于解决问题的方案 [0006] 本实施方式所涉及的机械臂机构具有直动伸缩关节，所述直动伸缩关节具有臂部及支撑所述臂部的射出部，所述臂部具有第一连结链节排及第二连结链节排，所述第一连结链节排是由具有剖面“コ”字或“ロ”字形的多个第一连结链节构成，所述第二连结链节排是由具有大致平板形状的多个第二连结链节构成，所述第二连结链节排通过与所述第一连结链节排接合而构成具有一定刚性的柱状体，所述射出部将所述第一、第二连结链节排接合且具有用于通过所述第一、第二连结链节排的接合而支撑所述柱状体的第一辊及第二辊，所述第一辊与所述第二辊是夹持所述柱状体而配置。附图说明 [0007] 图1是本实施方式所涉及的机械臂机构的外观立体图； [0008] 图2是表示图1的机械臂机构的内部构造的立体图； [0009] 图3是从剖面方向观察图1的机械臂机构的内部构造的图； [0010] 图4是表示图3的射出部的内部构造的图； [0011] 图5是从上方、侧方及下方观察图3的射出部的图； [0012] 图6是用于说明本实施方式所涉及的机械臂机构的射出部的接合功能的补充说明图； [0014] 图8是从上方、侧方及下方观察图7的射出部的图； [0015] 图9是用于说明构成本实施方式所涉及的射出部的多个上部辊与多个下部辊的配置条件的补充说明图； [0016] 图10是表示图9的射出部的变形例的图； [0017] 图11是表示使用单一的上部辊与单一的下部辊的情形时的射出部30的构成的一个例子的图。 具体实施方式[0018] 以下，参照附图，对本实施方式所涉及的机械臂机构进行说明。在以下的说明中，对具有大致相同功能及构成的构成要素标注相同的标号，只在必要情形时进行重复说明。 [0019] 图1是本实施方式所涉及的机械臂机构的外观立体图。图2、图3表示图1的机械臂机构的内部构造。机械臂机构具有大致圆筒形状的基部1和与基部1连接的臂部2。在臂部2的前端安装有被称为末端执行器的末端效应器3。图1图示把可把持住对象物的手部作为末端效应器3。末端效应器3并不限定于手部，也可为其它工具、或相机、显示器。也可在臂部2的前端设置可更换为任意种类的末端效应器3的转接器。 [0020] 臂部2具有多个、此处为六个关节部J1、J2、J3、J4、J5、J6。多个关节部J1、J2、J3、J4、J5、J6是从基部1依序配设。一般而言，第一、第二、第三轴RA1、RA2、RA3被称为根部三轴，第四、第五、第六轴RA4、RA5、RA6被称为改变手部3的姿势的腕部三轴。构成根部三轴的关节部J1、J2、J3的至少一个为直动关节。这里，第三关节部J3构成为直动关节、特别是伸缩距离相对较长的关节部。第一关节部J1是以例如被基座面垂直支撑的第一旋转轴RA1为中心的扭转关节。第二关节部J2是以与第一旋转轴RA1垂直配置的第二旋转轴RA2为中心的弯曲关节。第三关节部J3是以与第二旋转轴RA2垂直配置的第三轴(移动轴)RA3为中心而直线伸缩的关节。第四关节部J4是以与第三移动轴RA3一致的第四旋转轴RA4为中心的扭转关节，第五关节部J5是以与第四旋转轴RA4正交的第五旋转轴RA5为中心的弯曲关节。第六关节部J6是以与第四旋转轴RA4正交、且与第五旋转轴RA5垂直配置的第六旋转轴RA6为中心的弯曲关节。 [0021] 通过第一关节部J1的扭动旋转，臂部2与手部3一起旋转。通过第二关节部J2的弯曲旋转，臂部2与手部3一起以第二关节部J2的第二旋转轴RA2为中心进行起伏移动。形成基部1的臂支撑体(第一支撑体)11a具有以第一关节部J1的旋转轴RA1为中心形成的圆筒形状的中空构造。第一关节部J1是安装在未图示的固定台。当第一关节部J1旋转时，第一支撑体11a是与臂部2的旋转一起进行轴旋转。另外，第一支撑体11a也可固定在接地层。在此情形时，是设为与第一支撑体11a分开而臂部2独立旋转的构造。在第一支撑体11a的上部连接有第二支撑部11b。 [0022] 第二支撑部11b具有与第一支撑部11a连续的中空构造。第二支撑部11b的一端安装在第一关节部J1的旋转部。第二支撑部11b的另一端开放，第三支撑部11c是在第二关节部J2的旋转轴RA2转动自如地嵌入。第三支撑部11c具有与第一支撑部11a及第二支撑部连通的鳞片状的中空构造。第三支撑部11c是伴随第二关节部J2的弯曲旋转而其后部被收纳或送出至第二支撑部11b。构成臂部2的直动关节部的第三关节部J3的后部是通过其收缩而被收纳在第一支撑部11a与第二支撑部11b连续的中空构造的内部。 [0023] 第一关节部J1包含圆环形状的固定部及旋转部，在固定部被固定在基座。在旋转部安装有第一支撑部11a及第二支撑部11b。当第一关节部J1旋转时，第一、第二、第三支撑体11a、11b、11c以第一旋转轴RA1为中心而与臂部2及手部3一起旋转。 [0024] 第三支撑部11c是其后端下部以旋转轴RA2为中心转动自如地嵌入至第二支撑部11b的开放端下部。由此，构成作为以旋转轴RA2为中心的弯曲关节部的第二关节部J2。当第二关节部J2转动时，臂部2与手部3一起以第二关节部J2的旋转轴RA2为中心朝垂直方向转动、即起伏动作。第二关节部J2的旋转轴RA2设为与作为扭转关节部的第一关节部J1的第一旋转轴RA1垂直。 [0025] 如上所述，作为关节部的第三关节部J3是构成臂部2的主要构成部分。在臂部2的前端设有所述手部3。手部3是装备在如图1所示臂部2的前端。手部3是通过第一、第二、第三关节部J1、J2、J3而移动至任意位置，通过第四、第五、第六关节部J4、J5、J6而配置为任意姿势。手部3具有开闭的两个指部16a、16b。第四关节部J4是具有与沿着臂部2的伸缩方向的臂中心轴、即与第三关节部J3的移动轴RA3典型地一致的旋转轴RA4的扭转关节。如果第四关节部J4旋转则手部3从第四关节部J4至前端以旋转轴RA4为中心旋转。 [0026] 第五关节部J5是具有与第四关节部J4的移动轴RA4正交的旋转轴RA5的弯曲关节部。如果第五关节部旋转，则手部16从第五关节部J5至前端而上下转动。第六关节部J6是具有与第四关节部J4的旋转轴RA4正交、且与第五关节部J5的旋转轴RA5垂直的旋转轴RA6的弯曲关节。如果第六关节部J6旋转则手部16左右旋转。 [0027] 通过第一至第六关节部J1-J6的转动、弯曲、伸缩，可将手部3的两个指手16配置为任意的位置·姿势。特别是，第三关节部J3的直动伸缩距离的长度可实现手部3对基部1的附近位置至远距离位置的大范围的对象的作用。 [0028] 第三关节部J3的特征为通过构成的直动伸缩臂机构而实现直动伸缩距离的长度。直动伸缩距离的长度是通过图2、图3所示的构造达成。直动伸缩臂机构具有第一连结链节排21及第二连结链节排20。在臂部2水平配置的基准姿势下，第一连结链节排21位于第二连结链节排20的下部，第二连结链节排20位于第一连结链节排21的上部。另外，第一连结链节 23的背面侧是与第二连结链节22的背面侧对向。 [0029] 第一连结链节排21具有相同的剖面“コ”字形，包含通过销而在背面部位排状连结的多个第一连结链节23。具备如下性质：因利用第一连结链节23的剖面形状及销实现的链接位置，而第一连结链节排21可向其背面方向弯曲但无法反过来朝表面方向弯曲。另外，第一连结链节23的剖面形状不仅可为“コ”字形，也可为剖面“ロ”字形等。 [0030] 第二连结链节排20具有与第一连结链节23大致相等的宽度的大致平板形状，包含以在背面方向及表面方向均可弯曲的状态通过而销排状连结的多个第二连结链节22。第一连结链节排21是通过结合链节26而与第二连结链节排20在前端部结合。结合链节26具有第一连结链节23与第二连结链节22成为一体的形状。如图2所示，在第二连结链节22的背面分别形成有线性齿轮22a。线性齿轮22a在第二连结链节22成直线状时被链接，构成连续的线性齿轮(齿条)。 [0031] 如图3所示，第二连结链节22在第三支撑体11c内被夹持在辊R1与驱动齿轮24a之间。由此，线性齿轮22a啮合在驱动齿轮24a。当臂伸长时，驱动马达M1，驱动齿轮24a正向旋转，由此，第二连结链节排20与第一连结链节排21一起形成柱状体，并从射出部30朝前方被送出。此时，第一连结链节排21与第二连结链节排20的背面彼此接合。当臂收缩时，驱动马达M1，驱动齿轮24a逆向旋转，由此，柱状体在射出部30的后方解除接合状态，而相互分离。分离后的第二连结链节排20与第一连结链节排21分别变成可弯曲的状态，朝沿着第一旋转轴RA1的方向弯曲，储存在第一撑体11a的内部。 [0032] 以下，参照图4、5对射出部30的构造进行说明。图4是表示图3的射出部的内部构造的图。图4(a)是从剖面方向观察射出部30的图。图4(b)是以与射出中心轴正交的剖面切断射出部30所得的剖面图。图5是从上方、侧方及下方观察射出部30的图。图5(a)是从上方观察射出部30的图。图5(b)是从侧方观察射出部30的图。图5(c)是从下方观察射出部30的图。 [0033] 射出部30具备将第一连结链节排21与第二连结链节排20接合且用于支撑臂部2的构造。以下，对射出部30的典型构造进行说明。射出部30是配置在射出口33的后方附近。射出部30具有大致锥筒形状的外观。以下，将大致锥筒形状的射出部30的中心轴称为射出中心轴。射出中心轴是与臂中心轴一致。臂中心轴是由射出部30支撑的柱状体的中心轴。 [0034] 射出部30具备一对侧壁板321、322、下壁板323及上壁板324。侧壁板321、322是平面为长方形的平板。一对侧壁板321、322是从射出中心轴朝左右方向(图中+Y方向及-Y方向)隔开等距离而分别配置。一对侧壁板321、322是以比柱状体的宽度长的距离隔开。一对侧壁板321、322的下端部之间是通过下壁板323而固定，上端部之间是通过上壁板324而固定。通过下壁板323及上壁板324，将一对侧壁板321、322的间隔保持固定。一对侧壁板321、322是固定在第一支撑体11a或第二支撑体11b。 [0035] 在一对侧壁板321、322上分别设有多个侧部辊313、314。以下，对设在侧壁板321的多个侧部辊313进行说明。 [0036] 在侧壁板321的外侧面的既定位置，固定有一对轴承部325、326。轴承部325为细长的角柱，具有与射出中心轴平行的中心轴。轴承部326具有与轴承部325相同的形状。固定一对轴承部325、326的位置分别与从射出中心轴在上下方向(图中+Z方向及-Z方向)间隔等距离的位置对应。 [0037] 在轴承部325、326之间可旋转地固定有多个侧部辊313。多个侧部辊313是相互平行且沿着射出中心轴排列。多个侧部辊313具有上下方向(图中Z方向)的旋转轴。侧部辊313具有比从固定在轴承部325、326的侧部辊313的旋转轴至侧壁板321的内侧面为止的距离长的半径。在侧壁板321的既定位置，形成有用于使侧部辊313从侧壁板321的内侧面突出的突出孔329。在侧壁板321上形成有突出孔329的位置,是与固定在轴承部325与326之间的侧部辊313的位置对应。通过在侧壁板321上形成突出孔329，固定在轴承部325、326的侧部辊313从侧壁板321的内侧面突出。通过从侧壁板321的内侧面突出的多个侧部辊313的突出端来规定支撑柱状体的支撑面。 [0038] 与侧壁板321同样地，在侧壁板322上固定有一对轴承部327、328。与一对轴承部325、326同样地，在一对轴承部327、328之间可旋转地固定有多个侧部辊314。侧部辊314具有与侧部辊313相同的形状。多个侧部辊314是与多个侧部辊313同样地，从侧壁板322的内侧面突出。通过从侧壁板322的内侧面突出的多个侧部辊314的突出端而规定支撑柱状体的支撑面。 [0039] 从由多个侧部辊313规定的支撑面至由多个侧部辊314规定的支撑面为止的距离,是对应于射出部30的筒状部分的宽度。由多个侧部辊313规定的支撑面与由多个侧部辊314规定的支撑面,是以射出部30的筒状部分的宽度变成柱状体的宽度以下的长度的方式设计。具体而言，从侧部辊313、314的侧壁板321、322的内侧面的突出长度以从由多个侧部辊313规定的支撑面至由多个侧部辊314规定的支撑面为止的距离变成柱状体的宽度以下的长度的方式调整。当从由多个侧部辊313规定的支撑面至由多个侧部辊314规定的支撑面为止的距离比柱状体的宽度短时，多个侧部辊313、314以在柱状体之间施加有预压的状态支撑柱状体。 [0040] 在侧壁板321、322的上部间可旋转地固定有多个上部辊312。多个上部辊312是相互平行且沿着射出中心轴排列。因此，多个上部辊312具有左右方向(图中Y方向)的旋转轴。通过多个上部辊312的下部而规定支撑柱状体的支撑面。在侧壁板321、322的下部间可旋转地固定有多个下部辊311。多个下部辊311是相互平行且沿着射出中心轴排列。因此，多个下部辊311具有左右方向(图中Y方向)的旋转轴。通过多个下部辊311的上部而规定支撑柱状体的支撑面。 [0041] 从由多个上部辊312规定的支撑面至由多个下部辊311规定的支撑面为止的距离是对应于射出部30的筒状部分的厚度。由多个上部辊312规定的支撑面与由多个下部辊311规定的支撑面,是以射出部30的筒状部分的厚度变成柱状体的厚度以下的长度的方式设计。具体而言，多个上部辊312与多个下部辊311的固定位置，是以从由多个上部辊312规定的支撑面至由多个下部辊311规定的支撑面为止的距离变成柱状体的厚度以下的长度的方式决定。当从由多个上部辊312规定的支撑面至由多个下部辊311规定的支撑面为止的距离比柱状体的厚度短时，多个上部辊312与多个下部辊是以在柱状体之间施加有预压的状态支撑柱状体。 [0042] 如以上所说明的，射出部30具有大致锥筒形状。柱状体是由射出部30的筒状部分支撑。射出部30的筒状部分的宽度及厚度分别是以比柱状体的宽度及厚度短的方式设计。由此，射出部30与柱状体之间变成施加有预压的状态。通过对射出部30与柱状体之间施加适当的预压，可提升射出部30支撑柱状体的力。因此，可提升射出部30的刚性。另外，可减少臂收缩时的晃动，通过晃动减少而可防止异响。即，可以针对伴随着臂部2及末端效应器3的移动而施加的外力和与臂部2及末端效应器3的重量对应的外力，减少射出部30的变形量。 由此，可以通过射出部30来提高保持臂部2的位置的精度。另外，在本实施方式中，作为施加预压的方法是采用固定位置预压。在本实施方式中，固定位置预压是根据辊与柱状体之间的位置关系，对柱状体与射出部30之间施加预压的方法。此时，通过使辊的间隔略短于柱状体的宽度(厚度)而对柱状体与射出部30之间施加预压。然而，对柱状体与射出部30之间施加预压的方法并不限定于此。也可通过利用螺旋弹簧或盘簧等的定压预压，对柱状体与射出部30之间施加预压。在本实施方式中，可通过利用这些弹簧将辊向柱状体压入，对柱状体与射出部30之间施加预压。 [0043] 另外，在射出部30通常作用有与臂部2及末端效应器3的重量对应的外力(重力)。因此，对与柱状体之间施加预压的效果,特别是对射出部30的上部辊312与下部辊311较为显著。另一方面，相比于上部辊312及下部辊311，不会对侧部辊313、314作用大的外力。因此，侧部辊313、314与柱状体之间即便不施加预压，射出部30的刚性也不会大幅下降。即，射出部30的筒状部分的宽度是与柱状体的宽度相等即可。另外，也可代替与柱状体线接触的侧部辊313、314，而使用与柱状体点接触的滚珠轴承。关于代替侧部辊313、314而使用滚珠轴承时的射出部30的构成，将参照图7、8在下文叙述。 [0044] 其次，参照图6对射出部30的接合功能进行说明。 [0045] 射出部30具有将第一连结链节排21与第二连结链节排20接合的接合功能。图6是用于说明本实施方式所涉及的机械臂机构的射出部30的接合功能的补充说明图。图6是将臂部2伸长时的、第一连结链节排21与第二连结链节排20被射出部30引导而相互接合的状况按单位时间经过而表示的图。图6(a)至图6(d)依序表示经过时间。 [0046] 如果驱动齿轮24a正向旋转，则第二连结链节排20与第一连结链节排21一起被射出部30引导。被射出部30引导的第一连结链节23一面沿着最末尾的下部辊311旋转一面排列在与射出中心轴平行的直线上。同样地，被射出部30引导的第二连结链节22沿着最末尾的上部辊312的旋转轴而排列在与射出中心轴平行的直线上。如上所述，射出部30的筒状部分的厚度比臂部2的厚度稍短。因此，第二连结链节排20是与第一连结链节排21一起被射出部30的后方的上部辊312与下部辊311夹持。由此，第一连结链节排21与第二连结链节排20相互挤压而接合。接合后的第一连结链节排21与第二连结链节排20通过被射出部30的多个辊支撑而保持接合状态。当保持第一连结链节排21与第二连结链节排20的接合状态时，第一连结链节排21与第二连结链节排20的弯曲被限制，由此，由第一连结链节排21与第二连结链节排20构成具备一定刚性的柱状体。并且，被接合的臂部2从射出部30朝前方被送出。 [0047] 以下，参照图7、8对变形例所涉及的射出部30进行说明。图7是以与射出中心轴正交的剖面切断变形例所涉及的射出部30所得的剖面图。图8是从上下及侧方观察图7的射出部30的图。在变形例所涉及的射出部30中，代替侧部辊313、314而使用滚珠轴承342、343。 [0048] 在变形例所涉及的射出部30中，在侧壁板321、322分别排列成一排的多个滚珠轴承342、343嵌合在第一连结链节排21的两侧的侧面形成的直线状的承收槽331、332，由此支撑柱状体的侧面。 [0049] 在第一连结链节23的两侧的侧面的外侧形成有相互对向的一对承收槽331、332。承收槽331具有圆弧形状的剖面。该圆弧具有与后述的滚珠318、319相同的径。一对承收槽 331、332是以连结各者最深部的直线与臂中心轴垂直的方式形成。当第一连结链节排21呈直线状整齐排列时，一对承收槽331、332构成连续的直线状的承收槽。 [0050] 侧壁板321、322分别具备多个滚珠轴承342、343。滚珠轴承342是由滚珠318及轴承部316构成。滚珠318被轴承部316可旋转地保持。滚珠轴承343具有与滚珠轴承342相同的构造，由滚珠319及轴承部317构成。多个滚珠轴承342、343是从侧壁板321、322的内侧面突出。 [0051] 在侧壁板321，多个滚珠轴承342是沿着射出中心轴而排列成一排。在侧壁板322，多个滚珠轴承343夹持柱状体而排列成一排。多个滚珠轴承343相对于射出中心轴而配置在与多个滚珠轴承342分别相同的位置。多个滚珠轴承342、343的配置位置是与形成在第一连结链节23的承收槽331、332的位置对应。多个滚珠轴承342与多个滚珠轴承343之间的间隔略短于承收槽331、332的最深部之间的距离。因此，多个滚珠轴承342、343与柱状体之间施加有预压。由此，可获得与使用辊的情形相同的效果。另外，在以侧面支撑柱状体的滚珠轴承342、343上，并不会作用比上部辊312及下部辊311大的荷重。因此，即便不对多个滚珠轴承342、343与柱状体之间施加预压，也可通过多个滚珠轴承342、343支撑柱状体。因此，多个滚珠轴承342与多个滚珠轴承343之间的间隔,也可与承收槽331、332的最深部之间的距离相等。 [0052] 其次，参照图9对多个上部辊312与多个下部辊311的配置条件进行说明。图9是用于说明构成本实施方式所涉及的射出部30的多个上部辊312与多个下部辊311的配置条件的补充说明图。图9(a)是从剖面方向观察机械臂机构的射出部30的图。图9(b)是用于说明第二连结链节22的长度的补充说明图。将第一连结链节23的长度设为L1(以下称为第一连结链节长L1)，将第二连结链节22的长度设为L2(以下称为第二连结链节长L2)。如图9(b)所示，第二连结链节22的长度是指,在连接第二连结链节22的方向(长度方向)上，从第二连结链节22的前端至后端为止的距离。另外，将邻接的下部辊311的旋转轴的间隔设为L3(以下称为辊间隔L3)，将邻接的上部辊312的旋转轴的间隔设为L4(以下称为辊间隔L4)，将射出部30的最前头的下部辊311的旋转轴与最末尾的下部辊311的旋转轴的间隔设为L5(以下称为下部辊占据长L5)，将射出部30的最前头的上部辊312的旋转轴与最末尾的上部辊312的旋转轴的间隔设为L6(以下称为上部辊占据长L6)。这里，作为典型例，第一连结链节长L1是与第二连结链节长L2一致。 [0053] 图9是表示构成射出部30的辊的配置方法的典型例。如图9所示，射出部30具备多个下部辊311与多个上部辊312，这里具备五个上部辊312及五个下部辊311。多个下部辊311与多个上部辊312分别配置在既定位置。具体而言，最前头的上部辊312是配置在射出口33的后方附近。另外，将从射出口33送出所接合的臂部2的方向设为前方。其它上部辊312是从最前头的上部辊312依序隔开辊间隔L4而配置。辊间隔L4是以成为第二连结链节长L2以下的长度的方式设计。由此，第二连结链节22至少由一个上部辊312支撑。例如，辊间隔L4是设计成第二连结链节长L2的3/5的长度。 [0054] 第二连结链节排20可向其表面方向及背面方向弯曲。因此，第二连结链节排20有向其表面方向及背面方向抬高的可能性。然而，由于第二连结链节22的表面至少由一个上部辊312支撑，故而即便因某些原因而对第二连结链节排20作用有向其表面方向抬高的力的情形时，也可抑制第二连结链节排20向表面方向的抬高。另外，在第二连结链节排20的背面方向接合有第一连结链节排21。第一连结链节排21具备无法向其表面方向弯曲的性质。因此，即便因某些原因而对第二连结链节排20作用有向其背面方向抬高的力的情形时，由于第一连结链节排21无法向表面方向弯曲，故而可抑制第二连结链节排20向背面方向的抬高。 [0055] 多个下部辊311相对于射出中心轴而夹持柱状体分别配置在与多个上部辊312相同的位置。即，相对于射出中心轴，多个上部辊312的最前头的上部辊312配置在与多个下部辊311的最前头的下部辊311相同的位置。另外，相对于射出中心轴，多个上部辊312的最末尾的上部辊312配置在与多个下部辊311的最末尾的下部辊311相同的位置。上部辊占据长L6是与下部辊占据长L5一致。 [0056] 这里，第一连结链节长L1是与第二连结链节长L2一致。因此，第一连结链节23至少由一个下部辊311支撑。第一连结链节排21具备可向其背面方向弯曲但反过来无法向表面方向弯曲的性质。因此，第一连结链节排21不会向表面方向抬高。因此，辊间隔L3也可并非为第一连结链节长L1以下的长度。另外，在第一连结链节排21的背面方向接合有第二连结链节排20。第二连结链节排20通过多个上部辊312而抑制其向表面方向的抬高。因此，即便在因某些原因而对第一连结链节排21向其背面方向作用有抬高力的情形时，第二连结链节排20不会向表面方向抬高，故而第一连结链节排21也不会向背面方向抬高。 [0057] 综上所述，将多个上部辊312以辊间隔L4成为第二连结链节长L2以下的长度的方式配置，由此第二连结链节22至少由一个上部辊312支撑。由此，可抑制第二连结链节排20向表面方向的抬高。另外，通过抑制第二连结链节排20向表面方向的抬高，而可抑制第一连结链节排21向表面方向的抬高。进而，通过第一连结链节排21具备不可向表面方向弯曲的性质，而可抑制第一连结链节排21及第二连结链节排20向表面方向的抬高。另外，较佳为对多个侧部辊313、314也应用与多个上部辊312相同的条件。即，较佳为多个侧部辊313、314以邻接的侧部辊的旋转轴间距离成为第二连结链节长L2以下的长度的方式配置。由此，可防止臂部2向回旋方向的偏移。进而，可提升射出部30的刚性。 [0058] 另外，相对于射出中心轴，将多个下部辊311夹持柱状体而分别配置在与多个上部辊312相同的位置，由此具有如下效果。即，在夹持柱状体而对向的上部辊312与下部辊311上，从上部辊312对柱状体赋予的荷重方向是与从下部辊311对柱状体赋予的荷重方向成直线状。由此，多个上部辊312与多个下部辊311不会对柱状体作用力矩。因此，与相对于射出中心轴，将多个下部辊311夹持柱状体而配置在与多个上部辊312不同的位置的情形相比，可抑制柱状体的弹性变形，且可顺畅地进行臂部2的伸缩动作。进而，与相对于射出中心轴，将多个下部辊311夹持柱状体而配置在与多个上部辊312不同的位置的情形相比，可进一步提升射出部30的刚性。另外，并不否定相对于射出中心轴将多个下部辊311夹持柱状体而配置在与多个上部辊312不同的位置。 [0059] 另外，辊间隔L4的下限是基于辊的径而决定。即，辊间隔L4比上部辊312的直径长。通过缩短辊间隔L4，可降低第二连结链节排20抬高的可能性。 [0060] 另外，例如如果维持上部辊312的数量而缩短辊间隔L4，则上部辊占据长L6变短。这样，有以下情形，即利用射出部30能够支撑柱状体的范围变窄，通过射出部30保持臂部2的力变小，而射出部30的刚性下降。这种情形时，需要增大射出部30的上部辊312及下部辊 311与柱状体之间作用的预压。然而，一个辊与柱状体之间施加的预压的大小存在上限值。 因此，有时即便施加最大限度的预压，射出部30的刚性也较低。即，虽然缩短了辊间隔L4，但是为了维持射出部30的保持臂部2的力，需要增加上部辊312的数量。这样，零件件数变多，成本增加。即，构成射出部30的辊数量与辊间隔，是以使保持臂部2的力为一定以上，防止第一连结链节排21及第二连结链节排20的抬高，且能够接合第一连结链节排21与第二连结链节排20的方式设计。 [0061] 另外，最末尾的下部辊311相对于射出中心轴也可不配置在与最末尾的上部辊312相同的位置。在本实施方式所涉及的臂部2，第一连结链节排21与第二连结链节排20的接合，是通过在邻接的第一连结链节23之间夹持第二连结链节22具备的锁定部而实现。 [0062] 假设相对于射出中心轴将最末尾的下部辊311配置在比最末尾的上部辊312更前方的情形。此时，第二连结链节排20是比第一连结链节排21先排列在直线上。在对排列在直线上的第二链接链节排20挤压第一连结链节排21的情形时，邻接的第一连结链节23可夹持第二连结链节22具备的锁定部。因此，最末尾的下部辊311也可配置在比最末尾的上部辊312更前方。 [0063] 另一方面，假设相对于射出中心轴将最末尾的下部辊311配置在比最末尾的上部辊312更后方的情形。此时，第一连结链节排21是比第二连结链节排20先排列在直线上。在对排列在直线上的第一连结链节排21挤压第二连结链节排20的情形时，邻接的第一连结链节23无法夹持第二连结链节22具备的锁定部。因此，最末尾的下部辊311不可配置在比最末尾的上部辊312更后方。然而，并非完全否定最末尾的下部辊311配置在比最末尾的上部辊312更后方。只要能够用通过最末尾的下部辊311的邻接的第一连结链节23夹持第二连结链节22具备的锁定部，则最末尾的下部辊311也可配置在比最末尾的上部辊312更后方。 [0064] 另外，只要射出部30能够保持支撑功能及接合功能，则其构成并不限定于图9。 [0065] 图10是表示图9的射出部30的变形例的图。 [0066] 例如，如图10(a)所示，多个下部辊311也可夹持柱状体相对于射出中心轴而分别配置在与多个上部辊312不同的位置。此时，最末尾的下部辊311是相对于射出中心轴配置在与最后部的上部辊312相同的位置或者比最末尾的上部辊312更前方。即便在如图10(a)所示配置多个下部辊311及多个上部辊312的情形时，也可充分地接合第一连结链节排21与第二连结链节排20且支撑柱状体。即，可提升射出部30的刚性。 [0067] 另外，如图10(b)、(c)所示，下部辊311的数量也可比上部辊312的数量少。由此，与图9的构成相比，可削减构成射出部30的零件的件数。此时，如图10(b)所示，为了使下部辊占据长L5与上部辊占据长L6一致，多个下部辊311是以辊间隔L3比辊间隔L4长的方式排列。换言之，多个下部辊311是以最前头的下部辊311夹持柱状体与最前头的上部辊312对向，最末尾的下部辊311夹持柱状体与最末尾的上部辊312对向的方式配置。由此，可使射出部30能够支撑柱状体的范围与图9的射出部30的构成达到同等程度，进而能够以与图9的构成同等程度的力支撑柱状体，保持臂部2。另外，如图10(c)所示，多个下部辊311也可从最前头的下部辊311起依序以辊间隔L3与辊间隔L4长度相等的方式排列。由此，相对于射出中心轴，多个下部辊311夹持柱状体而分别配置在与多个上部辊312相同的位置，故而与图10(b)的构成相比，可抑制柱状体的弹性变形，且可顺畅地进行臂部2的伸缩动作。另外，虽未图示，但上部辊312的数量也可比下部辊311的数量少。 [0068] 这里，作为射出部30的典型例，以射出部30具备多个上部辊312及多个下部辊311的情形为例进行了说明。然而，只要射出部30能够支撑柱状体且接合第一连结链节排21与第二连结链节排20，则射出部30也可由单一的上部辊312与单一的下部辊311构成。 [0069] 图11是表示使用单一的上部辊312与单一的下部辊311时的射出部30的构成的一个例子的图。如图11所示，射出部30具备单一的上部辊312及单一的下部辊311。单一的下部辊311是配置在射出口33的附近。如图11(a)所示，单一的上部辊312是相对于射出中心轴夹持柱状体而配置在与单一的下部辊311相同的位置。对下部辊311及上部辊312与柱状体之间施加预压。由此，即便通过单一的下部辊311与单一的上部辊312也可提升射出部30的刚性。即，相对于随着臂部2及末端效应器3的移动而施加的外力、相应于臂部2及末端效应器3的重量而作用的外力，可减小射出部30的变形量。由此，可提高通过射出部30保持臂部2的位置的精度。 [0070] 另外，在重力方向为图中的-Z方向的情形时，如图11(b)所示，单一的上部辊312也可相对于射出中心轴而配置在比单一的下部辊311更后方。在柱状体因相应于臂部2及末端效应器3的重量作用的重力而产生力的力矩。通过将单一的上部辊312配置在比单一的下部辊311更后方，可抑制因力矩而想要旋转的柱状体。由此，可与图11(a)同样地利用射出部30保持臂部2的位置。 [0071] 根据以上所说明的本实施方式所涉及的机械臂机构的射出部30，获得以下的效果。射出部30具备上部辊312及下部辊311。上部辊312与下部辊311夹持柱状体而配置。此时，在上部辊312及下部辊311与柱状体之间施加有预压。为了对柱状体之间施加预压，例如相对于厚度方向上的上部辊312与下部辊311的距离比柱状体的厚度短。通过对柱状体与射出部30之间施加预压，可抑制射出部30与柱状体之间的晃动，从而提升射出部30的刚性。由此，可提高通过射出部30对臂部2的保持精度。 [0072] 另外，由射出部30引导的第一连结链节排21与第二连结链节排20被最末尾的上部辊312与最末尾的下部辊311夹持，相互挤压而接合。通过射出部30的接合功能可构成柱状体。另外，在射出部30由单一的上部辊312及单一的下部辊311构成的情形时，也可获得相同的效果。因此，本实施方式所涉及的机械臂机构的射出部30具备将由射出部30引导的第一连结链节排21与第二连结链节排20接合的功能以及支撑臂部2的功能。 [0073] 虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本发明的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，且在不脱离本发明要旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形，包含于本发明的范围和要旨的同时，也包含于权利要求书中所记载的发明及其均等范围内。 [0074] 附图标记说明 [0075] 1：基部 [0076] 2：臂部 [0077] 3：末端效应器 [0078] J1、J2、J4、J5、J6：旋转关节部 [0079] J3：直动关节部 [0080] 11a：第1支撑体 [0081] 11b：第二支撑体 [0082] 11c：第三支撑体 [0083] 20：第二连结链节排 [0084] 21：第一连结链节排 [0085] 22：第二连结链节 [0086] 23：第一连结链节 [0087] 26：结合链节 [0088] 30：射出部 [0089] 311：下部辊 [0090] 312：上部辊 [0091] 313、314：侧部辊 [0092] 321、322：侧壁板 [0093] 323：下壁板 [0094] 324：上壁板 [0095] 325、326、327、328：轴承部 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈