JPS594275B2 - 2D movable arm member - Google Patents
2D movable arm memberInfo
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- JPS594275B2 JPS594275B2 JP292381A JP292381A JPS594275B2 JP S594275 B2 JPS594275 B2 JP S594275B2 JP 292381 A JP292381 A JP 292381A JP 292381 A JP292381 A JP 292381A JP S594275 B2 JPS594275 B2 JP S594275B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は重量物の移動、組立或は機械への着脱など荷重
取扱作業の省力化を図ることができる重量物移動装置の
2次元可動アーム部材に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a two-dimensional movable arm member of a heavy object moving device that can save labor in load handling operations such as moving, assembling, and attaching/detaching heavy objects to and from machines.
近時、荷重を水平、垂直方向に任意に移動させ15るこ
とのできる2次元可動アーム装置が提案され、実用に供
されている。然し乍ら、先に提案されている装置は、第
1図及び第3図に示すように、水平な第1リンク1の先
端に垂直な第2リンク2の上端を枢着Dすると20共に
、これをパンタグラフ状に形成するため、前記リンク1
、2に、それぞれのリンク1及び同2に平行な水平第3
リンク3及び垂直第4リンク4とを、それぞれの先端及
び上端を枢着E、Cし、且つ該両リンク3、4の後端と
下端とを枢着BすZ る一方、これら各リンク1〜4の
長さがAD■DF二AC;CBになるようにしてアーム
機構を構成し、このアーム機構を、その第1リンク1の
後端部AをブラケットPに設けた垂直ガイドaに、また
、第3リンク3と第4リンク4の枢着部Bを30ブラケ
ットPの水平ガイドbに、それぞれ摺動自任に収装する
と共に、前記ブラケットPを支柱りに垂直方向で旋回自
任に支持し、且つ、該アーム機構の支持点Aを、ブラケ
ットPに減速機GMを介して設けた駆動モータDMの巻
取ドラムDRに5 チェーンCHを介して連結しアーム
装置を構成している。Recently, a two-dimensional movable arm device that can arbitrarily move a load horizontally and vertically has been proposed and put into practical use. However, the previously proposed device, as shown in FIGS. 1 and 3, pivots the upper end of the vertical second link 2 to the tip of the horizontal first link 1. In order to form a pantograph shape, the link 1
, 2, and a horizontal third parallel to the respective links 1 and 2.
The link 3 and the fourth vertical link 4 are pivotally connected at their tips and upper ends E and C, and the rear ends and lower ends of both links 3 and 4 are pivotally connected B and Z. An arm mechanism is configured such that the length of ~4 is AD■DF2AC;CB, and this arm mechanism is attached to a vertical guide a with the rear end A of the first link 1 provided on a bracket P. In addition, the pivot portions B of the third link 3 and the fourth link 4 are slidably housed in the horizontal guide b of the 30 bracket P, and the bracket P is supported in the vertical direction by supporting the support. In addition, the support point A of the arm mechanism is connected to the take-up drum DR of the drive motor DM provided on the bracket P via the reducer GM via a chain CH to form an arm device.
′而して、上記第1、3図のアーム装置では、垂直第2
リンク2の下端FK(1重の支持部を設けて該部に荷重
Wを支持させ、アーム機構の姿勢が第2図に示す状態に
あつて荷重WがベクトルX及び同Yで代表されるとすれ
ば、垂直方向の支持点Aにはy、同じく水平方向の支持
点BにはXの荷重がそれぞれ作用することになるから、
このアーム装置に於ては、垂直第2リンク2の下端F点
に作用する荷重を水平方向と垂直方向に分力して支持し
、荷重の水平分力と水平方向での位置は水平ガイドbが
、また、前記荷重の垂直分力と垂直位置は垂直ガイドa
が負担するようになつていることが判る。'Thus, in the arm device shown in Figs. 1 and 3 above, the vertical second
Lower end FK of link 2 (a single supporting part is provided to support the load W, and when the arm mechanism is in the state shown in Fig. 2 and the load W is represented by vectors X and Y) Then, a load of y will be applied to the support point A in the vertical direction, and a load of X will be applied to the support point B in the horizontal direction.
In this arm device, the load acting on the lower end point F of the second vertical link 2 is supported by dividing it into horizontal and vertical directions, and the horizontal component of the load and its position in the horizontal direction are controlled by the horizontal guide b. However, the vertical component of the load and the vertical position are the vertical guide a
It is clear that the burden is becoming more and more burdensome.
従つて、上記アーム装置で荷重の移動作業を行なうには
、モータDMによりドラムDRのチエーンCHを巻上げ
又は巻戻すことによつて荷重Wの上下動を行ない、また
、水平方向の移動は、アーム機構の支持点Bが水平ガイ
ドbに自由に支持されているので、荷重Wに水平方向の
力を加えて行なうようになつているが、実用上問題があ
る。即ち、第2図の実線に示すアーム機構の姿勢に於て
は、第1リンク1と第2リンク2の枢着部D点附近に、
このアーム装?の自重Wが作用するが、この自重Wは図
中Mで表わしたモーメントとなつて第1リンク1に作用
し、このモーメントMの水平分力Mが水平ガイドb内の
支持点Bに作用する結襲、アーム機構の支持点Bが水平
方向に移動され加減になる、換言すれば、アーム機構が
図の位置で静止せずいわゆる流れ現象を生じるのである
。この現象は、第2リンク2が第2図に鎖線で示す25
の位置にある時も水平分力ぱによつて前記例とは逆方向
に生じる。このようなアームの現象が生じると、荷重を
任意の水平位贋に移動させて静止させることが困難にな
v、実用上甚だ不都合である。Therefore, in order to move the load with the arm device, the motor DM winds up or unwinds the chain CH of the drum DR to move the load W up and down, and the arm device moves the load W in the horizontal direction. Since the support point B of the mechanism is freely supported by the horizontal guide b, a horizontal force is applied to the load W, but this poses a practical problem. That is, in the posture of the arm mechanism shown by the solid line in FIG. 2, near the pivot point D of the first link 1 and the second link 2,
This arm equipment? The self-weight W acts on the first link 1 as a moment represented by M in the figure, and the horizontal component force M of this moment M acts on the support point B within the horizontal guide b. As a result, the support point B of the arm mechanism is moved in the horizontal direction, causing the arm mechanism to become unstable.In other words, the arm mechanism does not remain stationary at the position shown in the figure, resulting in a so-called flow phenomenon. This phenomenon is caused by the fact that the second link 2 is 25
Even when the force is in the position , the force is generated in the opposite direction to that in the above example due to the horizontal component force. When such an arm phenomenon occurs, it becomes difficult to move the load to any horizontal position and keep it stationary, which is extremely inconvenient in practice.
そこで本発明では上記のアーム流れ現象を防止するため
に、前記アーム装置に次に説明するような工夫を施した
のである。Therefore, in the present invention, in order to prevent the above-mentioned arm drift phenomenon, the arm device is devised as described below.
その一例は、第4図に示すように、垂直ガイドa内に於
て、水平第1アーム1の後端のA点にその下端をピボツ
ト接続した短かい第5リンク5を摺動自在に収装する一
方、該リンク5の上端Gと第1リンク1の中程よね前方
の点Kとの間に、引張型のスプリングSを張架して、前
記アーム機構の自重WによるモーメントMをスプリング
Sの撥力で打消すようにしたのである。For example, as shown in FIG. 4, a short fifth link 5 whose lower end is pivotally connected to point A at the rear end of the first horizontal arm 1 is slidably housed in the vertical guide a. At the same time, a tension spring S is stretched between the upper end G of the link 5 and a point K halfway forward of the first link 1, so that the moment M due to the weight W of the arm mechanism is absorbed by the spring. The repellent force of S was used to cancel it out.
この場合、第1リンク1の角度(垂直ガイドaに対する
)が変化すると、前記モーメントMの大きさも変化する
が、前記スプリングSもその呻びが前記モーメントMの
変化に追従して変化し、アーム機構の自重Wによるモー
メントMと前記スプリングSによるモーメントとが常に
ほぼ打消し合うようにしてある。In this case, when the angle of the first link 1 (with respect to the vertical guide a) changes, the magnitude of the moment M also changes, but the spring S also changes in response to the change in the moment M, and the arm The moment M due to the mechanism's own weight W and the moment due to the spring S are designed to almost always cancel each other out.
而して、アーム機構の自重WによるモーメントMを打消
すためには、…縮型のスプリングd或はエアシリンダ(
図示せず)を用いてもよい。In order to cancel the moment M due to the arm mechanism's own weight W,...a compressed spring d or an air cylinder (
(not shown) may also be used.
この場合には、前記例に}けるリンク5の代わvにリン
クタを垂直ガイドa内に収装し、該リンク5′の下端G
と前記K点との間に圧縮型のスプリングS5又はエアシ
リンダを設け、第1アーム1のK点に王縮力を作用させ
るのである。このように、本発明のアーム部材は、アー
ム機構の自重によるモーメントによつて、摺動自任に支
持されている水平方向の支持点に生じる水平分力を平衡
することができるので、アーム流れを防止することがで
き、従つて、荷重の水平方向の移動を容易且つ円滑に行
ない、且つ、移動させた所で静止させることができる。In this case, instead of the link 5 in the previous example, a linker is housed in the vertical guide a, and the lower end G of the link 5'
A compression spring S5 or an air cylinder is provided between the first arm 1 and the K point to apply a compression force to the K point of the first arm 1. As described above, the arm member of the present invention can balance the horizontal component force generated at the horizontal support point that is slidably supported by the moment due to the arm mechanism's own weight, so that the arm flow can be reduced. Therefore, it is possible to easily and smoothly move the load in the horizontal direction, and to keep it stationary at the place where it has been moved.
一方、従来アーム装置に於て、第2リンク2の下端Fに
掴み装置{図示せず)を固定的に設け、この掴み装置に
荷重Wを掴ませ前記リンク1の姿勢を第2図に示すよう
に変化させると、荷重Wは第2リンク2の傾斜に沿つた
向きにな勺、荷重Wの取扱い上不都合がある。On the other hand, in the conventional arm device, a gripping device (not shown) is fixedly provided at the lower end F of the second link 2, and this gripping device grips the load W, and the posture of the link 1 is shown in FIG. If the load W is changed as shown in FIG.
例えば、重量のある被加工物を旋盤にマウントする場合
等に於ては、前記構成の掴み装置では被加工物の向きが
アーム2の姿勢の変化と共に変わジ、被加工物のマウン
トに支障をきたす。尚、重量物を吊b下げれば、アーム
2の向きに拘らず重量物は吊下時の姿勢のままであるが
、重量物がふらついて取扱上不便なことが多い。そこで
、本発明では第2リンク2の下端部Fに設けられる荷重
の支持部がアーム機構の姿勢の如回にかかわらず常に一
定の姿勢を維持され、従つて、該支持部で荷重を掴み支
持しても荷重の姿勢を一定の向きに維持できる工夫を施
したのである。For example, when mounting a heavy workpiece on a lathe, the gripping device configured as described above changes the direction of the workpiece as the attitude of the arm 2 changes, which may impede mounting of the workpiece. Come. Note that when a heavy object is suspended b, the heavy object remains in the hanging posture regardless of the direction of the arm 2, but the heavy object often sways and is inconvenient to handle. Therefore, in the present invention, the load support part provided at the lower end F of the second link 2 is always maintained in a constant posture regardless of the attitude of the arm mechanism, and therefore the load is grasped and supported by the support part. We devised a way to maintain the load in a constant direction even when the load is on the ground.
第4図はその原理を表わす骨組図で、第1リンク1と第
2リンク2の枢着部Dに、三閏のピボツト点H.I.]
yを有し、直角三角形状を呈すると共に、DH=AGの
関係にあるエルボ状のリンク7の直角部のピボツト点び
をピボツト接続する一方、第2リンク2の下端Fに、前
記リンク7と了−[了の関係にある短かい第6リンク6
をピボット接続し、他方、点Hと同Gとに、第1リンク
1と同長の第1副リンク8の両端を、また、点Iと同J
とには、第2リンク2と同長の第2副リンク9の両端を
それぞれ枢着して平行リンク機構を構成するのである。
このようにすると、垂直ガイドa内にある第5リンク5
の垂直性が、エルボ状のリンクr及び2本の副リンク8
,9を介し、第6リンク6の水平性に変換されて該リン
ク6に伝達され、従つて、第6リンク6に荷重の掴み装
置を取付ければ、アーム機構の姿勢の如何に拘らず荷重
の方向を常に一定の方向に保つことができるのである。FIG. 4 is a skeleton diagram showing the principle of the system, in which the pivot point D of the first link 1 and the second link 2 is connected to the pivot point H. I. ]
y, exhibits a right-angled triangular shape, and has a relationship of DH=AG.了 - [Short 6th link related to 了 6
On the other hand, connect both ends of the first sub-link 8, which has the same length as the first link 1, to the points H and G, and connect the ends of the first sub-link 8, which has the same length as the first link 1, to the points H and G, and connect the ends of the first sub-link 8, which has the same length as the first link 1, to the points
In this case, both ends of a second auxiliary link 9 having the same length as the second link 2 are pivotally connected to form a parallel link mechanism.
In this way, the fifth link 5 in the vertical guide a
The verticality of the elbow-shaped link r and two sub-links 8
, 9, the load is converted into the horizontality of the sixth link 6 and transmitted to the link 6. Therefore, if a load gripping device is attached to the sixth link 6, the load is transmitted regardless of the posture of the arm mechanism. The direction of can always be kept constant.
また、先に述べたアーム機構(第2図参照)では、荷重
の作用する位?がF点から離れる(換旨すれば、該F点
に水平方向の短かいアームを接続し、その先端に荷重を
かけた場合)と、アーム機構の平衡状態が不完全になり
、荷重の水平移動が困難になるが、前記リンク6を設け
ることによつて、該リンク6上であれば荷重の作用する
位置が前記F点からずれても、F点に荷重がある時と等
画の作用をするので、平行リンク機構によジリン画の作
用をするので、平行リンク機構によ勺リンク先端の杉状
及び荷重を支持する位置を任意に選ぶことができるとい
う効果が得られる。Also, in the arm mechanism mentioned earlier (see Figure 2), where does the load act? moves away from point F (in other words, if a short horizontal arm is connected to point F and a load is applied to its tip), the equilibrium state of the arm mechanism will be incomplete, and the load will become horizontal. Although movement becomes difficult, by providing the link 6, even if the position where the load is applied deviates from the point F, as long as it is on the link 6, the effect will be the same as when the load is at point F. As a result, the parallel link mechanism has a zigzag effect, so that the parallel link mechanism has the effect that the cedar shape of the tip of the cylindrical link and the position that supports the load can be arbitrarily selected.
本発.明のアーム部材は以上の通り、重量物移動装置に
用いて可動アーム装置を構成することにより、従来提案
されているアーム装?のアーム流れ現象を防止すること
ができるので、荷重の水平移動を容易且つ円滑に行なわ
せることができ、また平行リンク機構を設けることによ
ジ、荷重の向きをアーム機構の姿勢の如何を問わず一定
に維持することができるので、重量物の取扱装置に用い
る2次元可動アーム機構として極めて有用である。This is the original. As described above, the arm member of the present invention can be used in a heavy object moving device to configure a movable arm device, thereby making it possible to overcome conventionally proposed arm devices. Since the arm drift phenomenon can be prevented, the horizontal movement of the load can be easily and smoothly carried out, and by providing a parallel link mechanism, the direction of the load can be adjusted regardless of the posture of the arm mechanism. Since it can be maintained constant, it is extremely useful as a two-dimensional movable arm mechanism used in heavy object handling equipment.
第1図〜第3図は、従来のアーム装置の構造を示す骨組
図、第4図は本発明によるアーム装置の骨組図である。
1・・・水平第1リンク、2・・・垂直第2リンク、3
・・・水平第3リンク、4・・・垂直第4リンク、5・
・・第5リンク、6・・・第6リンク、7・・・エルボ
状のリンク、8,9・・・副リンク、B.C.E.D・
・・枢着部、A・・・第1リンク1の後端部、B・・・
第3リンク3と第4リンク4の枢着部、a・・・垂直ガ
イド、b・・・水平ガイド、S・・・スプリング。1 to 3 are skeleton diagrams showing the structure of a conventional arm device, and FIG. 4 is a skeleton diagram of an arm device according to the present invention. 1...Horizontal first link, 2...Vertical second link, 3
...Horizontal 3rd link, 4...Vertical 4th link, 5.
... 5th link, 6... 6th link, 7... Elbow-shaped link, 8, 9... Sublink, B. C. E. D.
... Pivot part, A ... Rear end of first link 1, B ...
Pivot joints between the third link 3 and the fourth link 4, a...vertical guide, b...horizontal guide, S...spring.
Claims (1)
のアーム機構を形成すると共に、第1リンクの後端部と
、また、第3リンクと第4リンクとの枢着部をガイドに
それぞれ摺動可能に形成し、且つ第2リンクの下端部に
荷重の支持部を形成したアーム部材において、前記第1
リンク1の後端部Aに、ガイド内を摺動する短かい第5
リンク5の一端部をピボット接続すると共に、該第5リ
ンク5の他端部Gと第1リンク1の中央部より先端寄り
の位置との間に、スプリングS若しくはエアシリンダ等
を架設して、アーム機構の水平方向の平衡をとるように
してなり、一方、前記5リンク5の他端部Gと、直角三
角形状の3個のピボット点を有し、その直角部のピボッ
ト点を第1リンク1と第2リンク2の枢着部Dに枢着し
たエルボ状のリンク7の他のピボット点と、第2リンク
2の下端部にその後端部を枢着して水平な向きにした第
6リンク6の先端部との間に、前記第1リンク1に平行
で同長の第1副リンク8と、前記第2リンク2に平行で
同長の第2副リンク9とをそれぞれ枢着連結して、前記
第6リンク6に設けられる荷重の支持部をアーム機構の
如何に拘らず一定の向きに保つようにしたことを特徴と
する重量物移動装置に用いる2次元可動アーム部材。1 The first, second, third, and fourth links form a pantograph-like arm mechanism, and guide the rear end of the first link and the pivot joint between the third and fourth links. In the arm member, the arm member is formed to be slidable on each of the first and second links, and a load supporting portion is formed at the lower end of the second link.
At the rear end A of the link 1, there is a short fifth part that slides within the guide.
One end of the link 5 is pivotally connected, and a spring S or an air cylinder or the like is installed between the other end G of the fifth link 5 and a position closer to the tip than the center of the first link 1. The arm mechanism is balanced in the horizontal direction, and has three pivot points in the shape of a right triangle with the other end G of the five links 5, and the pivot point of the right angle part is connected to the first link. 1 and the other pivot point of the elbow-shaped link 7 which is pivotally connected to the pivot joint D of the second link 2, and a sixth link whose rear end is pivotally connected to the lower end of the second link 2 and is oriented horizontally. A first sub-link 8 parallel to and of the same length as the first link 1 and a second sub-link 9 parallel to and of the same length as the second link 2 are pivotally connected to the tip of the link 6, respectively. A two-dimensional movable arm member for use in a heavy object moving device, characterized in that a load supporting portion provided on the sixth link 6 is kept in a constant direction regardless of the arm mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP292381A JPS594275B2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 | 2D movable arm member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP292381A JPS594275B2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 | 2D movable arm member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57132987A JPS57132987A (en) | 1982-08-17 |
| JPS594275B2 true JPS594275B2 (en) | 1984-01-28 |
Family
ID=11542860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP292381A Expired JPS594275B2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 | 2D movable arm member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594275B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0343030A (en) * | 1989-07-11 | 1991-02-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Submarine screen device |
-
1981
- 1981-01-12 JP JP292381A patent/JPS594275B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0343030A (en) * | 1989-07-11 | 1991-02-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Submarine screen device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57132987A (en) | 1982-08-17 |
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