專利名稱：并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及并聯(lián)機(jī)構(gòu)(parallel mechanism),特別涉及一種具備經(jīng)由 球窩接頭相互連結(jié)起來(lái)的 一對(duì)臂的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)主張于2008年4月10日提出的日本專利申請(qǐng) No.2008-102969號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其全部?jī)?nèi)容。
公知有通過(guò)多個(gè)臂將作為支承底盤的基座部和安裝有末端執(zhí)行器 (end effector )的托架并列地結(jié)合在一起的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。即，在并聯(lián)機(jī)構(gòu) 中，并列地配置有電動(dòng)機(jī)，并且與各電動(dòng)機(jī)連結(jié)的多個(gè)臂最終操控一個(gè)
各臂之中，球窩接頭的球體與球窩利用彈簧所產(chǎn)生的拉力而相互保
持在一起，但由于球窩接頭的球體半側(cè)球面從球窩中露出，因此在受到 超過(guò)彈簧的拉力的負(fù)荷的情況下，會(huì)出現(xiàn)球體從球窩中脫離的情況。然
而，在現(xiàn)有的與并聯(lián)機(jī)構(gòu)相關(guān)的技術(shù)中，未曽考慮對(duì)球體的脫離進(jìn)行檢 測(cè)。因此，即使球窩接頭發(fā)生脫離，并聯(lián)機(jī)構(gòu)仍會(huì)保持該狀態(tài)、即、以 球窩接頭脫離的狀態(tài)繼續(xù)動(dòng)作。這樣一來(lái)，若在球窩接頭脫離的狀態(tài)下 并聯(lián)機(jī)構(gòu)繼續(xù)動(dòng)作，則會(huì)出現(xiàn)臂等破損的情況。為此，渴望有對(duì)將臂等 可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭的脫離進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了消除上述問(wèn)題而形成的，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒈鄣瓤?擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭的脫離狀況進(jìn)行檢測(cè)。以下，將對(duì)本發(fā)明公開(kāi)的實(shí) 施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的優(yōu)選方式中，提供一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其是并列地連結(jié)有多個(gè)臂 的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，上述臂具有第一連桿，其一端與安裝在基座部的促動(dòng)器連 結(jié)；笫二連桿，其連結(jié)笫一連桿的另一端和托架；對(duì)第二連桿的一端和第 一連桿的另一端進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭；以及對(duì)第二連桿的另一端和托架進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特征在于，具備檢 測(cè)單元，其對(duì)多個(gè)球窩接頭中至少一個(gè)球窩接頭的脫離情況進(jìn)行檢測(cè)， 各球窩接頭具有含球狀頭部的球頭銷、對(duì)該球頭銷的球狀頭部進(jìn)行擺動(dòng) 自如地保持的球窩、以及設(shè)置在球狀頭部和球窩之間的導(dǎo)電部件，檢測(cè) 單元，基于球頭銷和球窩之間的導(dǎo)通與否來(lái)檢測(cè)球窩接頭的脫離情況。
根據(jù)上述本發(fā)明的優(yōu)選方式，在構(gòu)成球窩接頭的球頭銷的球狀頭部 與球窩之間設(shè)置導(dǎo)電部件。因此在球頭銷的球狀頭部保持在球窩內(nèi)的狀 態(tài)下，球頭銷和球窩經(jīng)由導(dǎo)電部件而導(dǎo)通。另一方面，當(dāng)球窩接頭脫離 時(shí)，即球頭銷的球狀頭部從球窩中脫離時(shí)，球頭銷和球窩之間的導(dǎo)通會(huì) 被斷開(kāi)。由此，基于球頭銷和球窩之間導(dǎo)通與否，能夠檢測(cè)球窩接頭的 脫離情況，因此能夠檢測(cè)對(duì)第二連桿的一端和第一連桿的另一端進(jìn)行可 擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭及/或?qū)Φ诙B桿的另一端和托架進(jìn)行可擺動(dòng)地 連結(jié)的球窩接頭的脫離情況。
另外在優(yōu)選的方式中，檢測(cè)單元基于由球頭銷、導(dǎo)電部件、和球窩 形成的單位檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，來(lái)檢測(cè)球窩接頭的脫離情況。
此時(shí)，就能夠針對(duì)每一球窩接頭來(lái)檢測(cè)該球窩接頭的脫離情況。
另外在優(yōu)選的方式中，由由球頭銷、導(dǎo)電部件、和球窩形成單位檢 測(cè)電路，將多個(gè)該單位檢測(cè)電路進(jìn)行串聯(lián)連接而形成集成檢測(cè)電路，檢 測(cè)單元基于該集成檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，來(lái)檢測(cè)球窩接頭的脫離情況。
這樣一來(lái)，當(dāng)構(gòu)成集成檢測(cè)電路中包含的多個(gè)單位檢測(cè)電路的多個(gè)球 窩接頭中的任何一個(gè)以上的球窩接頭出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路的導(dǎo)通會(huì) 被斷開(kāi)，因此能夠統(tǒng)一檢測(cè)球窩接頭的脫離情況。
這里，在又一優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二連桿具有一對(duì)棒，連結(jié)第二連 桿的一端和第一連桿的另一端的上述球窩接頭、和連結(jié)第二連桿的另一端 和托架的球窩接頭，分別與一對(duì)棒彼此成對(duì)地設(shè)置，集成檢測(cè)電路是將針
對(duì)設(shè)置于第二連桿的4個(gè)球窩接頭中每一球窩接頭形成的單位檢測(cè)電路 進(jìn)行串聯(lián)連接而形成的。
此時(shí)，由于在構(gòu)成第二連桿的一對(duì)棒上設(shè)置的共4個(gè)球窩接頭中的任 何一個(gè)以上的球窩接頭出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路的導(dǎo)通會(huì)被斷開(kāi)，因此 能夠統(tǒng)一檢測(cè)一對(duì)棒上設(shè)置的4個(gè)球窩接頭的脫離情況。另外，優(yōu)選地，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有三根臂，第二連桿具有一對(duì)棒，連結(jié)第 二連桿的一端和第一連桿的另一端的球窩接頭、及連結(jié)第二連桿的另一端 和托架的球窩接頭，分別與一對(duì)棒彼此成對(duì)地設(shè)置，集成檢測(cè)電路是將針
對(duì)設(shè)置于三根的臂的12個(gè)球窩接頭中每一球窩接頭形成的單位檢測(cè)電 路進(jìn)行串聯(lián)連接而形成的。
這樣一來(lái)，當(dāng)構(gòu)成一臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三根臂上使用的共12個(gè)球窩接 頭中的任何一個(gè)以上的球窩接頭出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路的導(dǎo)通會(huì)被 斷開(kāi)，因此能夠統(tǒng)一檢測(cè)三根臂上使用的12個(gè)球窩接頭的脫離情況。
在本發(fā)明的又一優(yōu)選的方式中，在持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上未導(dǎo)通的情況 下，檢測(cè)單元判斷球窩接頭出現(xiàn)脫離。
這樣一來(lái)，在并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的工作過(guò)程中即《更瞬間斷開(kāi)或發(fā)生震顫，也 能夠防止誤檢測(cè)的情況。
在本發(fā)明的又一優(yōu)選的方式中，還具備停止單元，其在檢測(cè)單元做 出球窩接頭出現(xiàn)脫離的判斷時(shí)，停止促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)。
這樣一來(lái)，在球窩接頭出現(xiàn)脫離時(shí)，由于促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)被停止，因 此能夠防止在第二連桿從第一連桿或托架上脫離的狀態(tài)下并聯(lián)機(jī)構(gòu)仍 持續(xù)工作。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā) 明的其它特征、構(gòu)件、過(guò)程、步驟、特性及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚。


圖l是表示實(shí)施方式中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體構(gòu)成的立體圖。
圖2是表示從圖1中的箭頭Al方向看到的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的圖。
圖3是表示統(tǒng)一對(duì)構(gòu)成實(shí)施方式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各臂本體上所使用的 球窩接頭的脫離進(jìn)行檢測(cè)的集成檢測(cè)電路的一例的示意圖。
圖4是表示球窩接頭脫離時(shí)的集成檢測(cè)電路狀態(tài)的示意圖。
圖5表示的是統(tǒng)一對(duì)構(gòu)成實(shí)施方式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三根臂本體上所使 用的球窩接頭的脫離進(jìn)行檢測(cè)的集成檢測(cè)電路的一例的示意圖。圖6表示的是統(tǒng)一對(duì)構(gòu)成實(shí)施方式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的三根臂本體上所使 用的球窩接頭的脫離進(jìn)行檢測(cè)的集成檢測(cè)電路的另 一例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)于各 圖中的同 一要素標(biāo)記同 一符號(hào)而省略重復(fù)的說(shuō)明。
首先，以圖1和圖2對(duì)實(shí)施方式中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的整體構(gòu)成進(jìn)fr沈明。 圖l是表示實(shí)施方式中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的整體構(gòu)成的立體圖。圖2是表示 從圖1中的箭頭A1方向看到的并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的圖。
并聯(lián)機(jī)構(gòu)1在上部具有基座部2。并聯(lián)機(jī)構(gòu)1通過(guò)將形成于基座部 2的下表面?zhèn)鹊钠秸陌惭b面2a固定在例如水平的天棚等上而得以支 承。另外，在基座部2的下表面?zhèn)仍O(shè)置有3個(gè)支承部件3。各支承部件 3分別支承有作為促動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)4。電動(dòng)機(jī)4被支承為其軸線C2平行 于基座部2的安裝面2a (即為水平)。各個(gè)支承部件3以基座部2的鉛 垂方向軸線Cl為中心，隔開(kāi)相等角度(120度)被配置，各電動(dòng)機(jī)4 也以基座部2的鉛垂方向軸線Cl為中心，隔開(kāi)相等角度(120度)被 配置(參照?qǐng)D2)。
在各電動(dòng)機(jī)4的輸出軸上，相對(duì)軸線C2同軸地固定有近似六棱柱形 狀的臂支承部件5。臂支承部件5通過(guò)電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)而以軸線C2為中心 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，各電動(dòng)機(jī)4與含有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電子控制裝置(省略圖 示、以下也稱為"可編程序邏輯控制器(PLC)")相連接，電動(dòng)機(jī)4的輸 出軸的旋轉(zhuǎn)由該電子控制裝置來(lái)進(jìn)行控制。
并聯(lián)機(jī)構(gòu)1具有三根臂本體6， M本體6的構(gòu)成包括第一臂7和第 二臂8。這里，第一臂7相當(dāng)于權(quán)利要求書中記載的第一連桿，第二臂8 相當(dāng)于權(quán)利要求書中記載的第二連桿。第一臂7是由例如碳素纖維等形成 的長(zhǎng)條空心圓筒部件。第一臂7的基端部安裝在臂支承部件5的側(cè)面。第 一臂7被固定成其軸線與上述的軸線C2正交。
在第一臂7的自由端部，連結(jié)有第二臂8的基端部，第二臂8構(gòu)成為 能夠以第一臂7的自由端部為中心做擺動(dòng)。第二臂8構(gòu)成含有一對(duì)長(zhǎng)條棒 9、 10， 一對(duì)長(zhǎng)條棒9、 IO被配置成在其長(zhǎng)度方向上互為平行。長(zhǎng)條棒9、 IO也是由例如碳素纖維等形成的長(zhǎng)條空心圓筒部件。棒9、 IO的基端部通 過(guò)一對(duì)球窩接頭16、 17旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)在第一臂7的自由端部。此外，連結(jié)棒9、 10的基端部中各球窩接頭16、 17的旋轉(zhuǎn)中心間的軸線C3配置成 與電動(dòng)機(jī)4的軸線C2平行。
另外，在第二臂8的基端部， 一個(gè)棒9與另一棒10通過(guò)連結(jié)部件11 彼此連結(jié)，在第二臂8的自由端部， 一個(gè)棒9與另一棒10通過(guò)連結(jié)部件 12彼此連結(jié)。連結(jié)部件11和連結(jié)部件12具有例如作為施力部件的拉伸螺 旋彈簧，對(duì)一對(duì)棒9、 IO朝互拉的方向施力。此外，即便連結(jié)部件ll和連 結(jié)部件12可以是不同的結(jié)構(gòu)，*低成本角度出發(fā)優(yōu)選采用同一結(jié)構(gòu)。連 結(jié)部件11、 12均具有防止棒9、 IO繞平行于自身的長(zhǎng)度方向的軸線進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)的功能。
另外，并聯(lián)機(jī)構(gòu)1具有用于可轉(zhuǎn)動(dòng)M末端執(zhí)行器部(終端)13進(jìn)行 安裝的托架14。托架14是近似正三角形的板狀部件。通過(guò)三根臂本體6 對(duì)該托架14進(jìn)行保持，以使托架14的末端執(zhí)行器部13的安裝面14a (圖 1中托架14的下表面)平行于基座部2的安裝面2a (即水平)。
在托架14的各邊形成有安裝片15。各安裝片15與各個(gè)臂本體6的自 由端部(構(gòu)成第二臂8的一對(duì)棒9、 IO的自由端)連結(jié)，從而使得托架14 相對(duì)于M本體6以^本體6的自由端為中心做擺動(dòng)。具體而言，托架 14的各安裝片15的各端部通過(guò)一對(duì)球窩接頭18、 19與對(duì)應(yīng)的棒9、 10的 自由端部連結(jié)。此外，連結(jié)一對(duì)球窩接頭18、 19的軸線C4 (參照?qǐng)D2) 也平行于電動(dòng)機(jī)4的軸線C2。因此，托架14能夠以水平的軸線C4為中 心相對(duì)M本體6做擺動(dòng)。而且，托架14以對(duì)于近似正三角形狀的托架 14的所有邊而言，都能夠以水平的軸線C4為中心〗故擺動(dòng)的方式由三才艮臂 本體6進(jìn)行支承。
笫一臂7和第二臂8的連結(jié)部上的一對(duì)球窩接頭16、 17之間的距離被 設(shè)定成與第二臂8棒9、 10和托架14的連結(jié)部上的一對(duì)球窩接頭18、 19 之間的距離相等。因此，如上所述，構(gòu)成第二臂的一對(duì)棒9、 IO在其長(zhǎng)度 方向的全長(zhǎng)上被配置成互為平行。由于軸線C2、 C3、 C4都平行于基座部 2的安裝面2a，因此無(wú)論第一臂7、第二臂8以及托架14以各個(gè)軸線C2、 C3、 C4為中心怎樣進(jìn)行擺動(dòng)，都可以維持托架14的末端執(zhí)行器部13的 安裝面14a和基座部2的安裝面2a間的平行關(guān)系。
此外，根據(jù)發(fā)自電子控制裝置的指令，對(duì)固定于各電動(dòng)機(jī)4的輸出軸 的臂支承部件5的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行控制，從而控制各第一臂7的自由端部的 位置。各第二臂8的自由端部的位置追隨于受到該控制的各第一臂7的自由端部的位置，從而確定了托架14的末端執(zhí)行器部13的安裝面14a的位 置。此時(shí)，如上所述，托架14在保持著水平姿勢(shì)的狀態(tài)下移動(dòng)。
另外，并聯(lián)機(jī)構(gòu)1具有在其中央處沿鉛垂方向延伸的轉(zhuǎn)軸棒20、和用 于使該轉(zhuǎn)軸棒20旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)21。電動(dòng)機(jī)21以其軸輸出朝向鉛垂下方的 狀態(tài)固定于基座部2上。轉(zhuǎn)軸棒20的一端部，經(jīng)由自由接頭(以下稱作"萬(wàn) 向接頭")22與電動(dòng)機(jī)21的輸出軸連結(jié)。而轉(zhuǎn)軸棒20的另一端部經(jīng)由萬(wàn) 向接頭23與末端執(zhí)行器部13連接。轉(zhuǎn)軸棒20通過(guò)棒20a和管筒20b (cylinder)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可自由進(jìn)行伸縮。由于在轉(zhuǎn)軸棒20的兩端部采用萬(wàn) 向接頭22、 23,因此即使托架14受3個(gè)電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)而向上下、前后 左右的規(guī)定位置移動(dòng)時(shí)，也能夠使轉(zhuǎn)軸棒20追隨并移動(dòng)到該規(guī)定位置。此 外，電動(dòng)機(jī)21也連接于上述的電子控制裝置，通過(guò)由該電子控制裝置控制 電動(dòng)機(jī)21的輸出軸的旋轉(zhuǎn)，來(lái)控制末端執(zhí)行器部13的旋轉(zhuǎn)位置。
另外，并聯(lián)^J 1具M(jìn)對(duì)三根臂本體6的每一個(gè)來(lái)檢測(cè)球窩接頭16、
17、 18、 19的脫離情況的功能。下面，結(jié)合圖3，對(duì)檢測(cè)球窩接頭16、 17、
18、 19的脫離情況的集成檢測(cè)電路以及檢測(cè)裝置進(jìn)行說(shuō)明。這里，圖3表 示的是統(tǒng)一對(duì)M本體6上使用的合計(jì)4個(gè)球窩接頭16、 17、 18、 19的脫 離情況進(jìn)行檢測(cè)的集成檢測(cè)電路的一例的示意圖。其中，由于三根臂本體 6各自的集成檢測(cè)電路44相同，因此此處僅對(duì)一個(gè)臂本體6的集成檢測(cè)電 路44進(jìn)行說(shuō)明，省略關(guān)于其他的臂本體6的集成檢測(cè)電路44的說(shuō)明。
各球窩接頭16、 17、 18、 19的構(gòu)成具有例如由鋼鐵制得的球頭銷(ball stud) 30、作為球窩部件的金屬棒33、具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電部件36。球頭銷 30在其前端部具有球狀頭部31,該球狀頭部31具有一體設(shè)置的球狀外周 面。另外，軸部32—體地突出設(shè)置于球頭銷30的球狀頭部31。另外，棒 33在其一端部具有形成了作為半球狀凹部的杯34的球窩35，這里半球狀 凹部具有與球狀頭部31的球狀外周面幾乎對(duì)應(yīng)的內(nèi)周面。形成于球窩35 的杯34以保持球狀頭部31的方式形成。
在形成于球窩35的杯34和保持于其中的球頭銷30的球狀頭部31之 間，設(shè)置有具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電部件36。導(dǎo)電部件36被設(shè)置成與球狀頭部 31和杯34接觸。因此在球頭銷30的球狀頭部31保持在球窩35中形成的 杯34的狀態(tài)下，球頭銷30和球窩35之間導(dǎo)通。而在球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離的狀態(tài)下，即球頭銷30的球狀頭部31從球窩35中形成 的杯34脫離的狀態(tài)下，球頭銷30與球窩35間的導(dǎo)通會(huì)被斷開(kāi)。即，球頭 銷30、導(dǎo)電部件36及球窩35構(gòu)成了檢測(cè)各球窩接頭16、 17、 18、 19的脫離的單位檢測(cè)電路。
于是，將上述4個(gè)各單位檢測(cè)電路串聯(lián)連接，即構(gòu)成了統(tǒng)一檢測(cè)球窩 接頭16、 17、 18、 19的脫離情況的集成檢測(cè)電路44。具體而言，以第一 配線件41將球窩接頭16的棒33和球窩接頭18的棒33電連接,連結(jié)球窩 接頭18的球頭銷30 (軸部32 )和球窩接頭19的球頭銷30 (軸部32 ),并 且以第二配線件42將球窩接頭19的棒33和球窩接頭17的棒33電連接， 從而形成由4個(gè)單位檢測(cè)電路串聯(lián)連接所形成的集成檢測(cè)電路44。此外， 球窩接頭16的球頭銷30 (軸部32 )和球窩接頭17的球頭銷30 (軸部32 ) 經(jīng)由絕緣體43結(jié)合在一起。
在該集成檢測(cè)電路44中，由于4個(gè)單位檢測(cè)電i^L串聯(lián)連接，因此當(dāng) 設(shè)置在棒9、 10的共4個(gè)球窩接頭16、 17、 18、 19都未出現(xiàn)脫離時(shí)被導(dǎo)通， 而當(dāng)其中任何一個(gè)以上的球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離時(shí)，導(dǎo)通被斷 開(kāi)(參照?qǐng)D4)。另外，作為上述的第一配線件41、第二配線件42，最好 使用銅線等的配線件、或使用圖案配線等，但也可以用具有導(dǎo)電性的材料 來(lái)形成棒，將該棒本身用作配線部件。另外，第一配線件41、第二配線件 42優(yōu)選被收存于空心的棒9、 IO的內(nèi)部空間內(nèi)，這樣一來(lái)由于第一配線件 41、第二配線件42不會(huì)露出到外部，從而在并聯(lián)機(jī)構(gòu)l做動(dòng)作時(shí)，第一配 線件41、第二配線件42不會(huì)纏掛于框體等而避免了出現(xiàn)被誤切斷的情況。
集成檢測(cè)電路44與根據(jù)該集成檢測(cè)電路44是否導(dǎo)通來(lái)檢測(cè)球窩接頭 16、 17、 18、 19的脫離情況的檢測(cè)裝置40連接。具體而言，球窩接頭16 的球頭銷30 (軸部32 )、和球窩接頭17的球頭銷30 (軸部32 )分別通過(guò) 第三配線件46、第四配線件47與檢測(cè)裝置40的輸入端子連結(jié)。另外，也 可以構(gòu)成為將球窩接頭16的球頭銷30和球窩接頭17的球頭銷30連結(jié)， 去除第一配線件41，并將球窩接頭16的球頭銷30與球窩接頭18的球頭 銷30連接到檢測(cè)裝置40的輸入端子上。同樣，也可以構(gòu)成為將球窩接頭 16的球頭銷30和球窩接頭17的球頭銷30連結(jié)，去除第二配線件42，并 將球窩接頭19的球頭銷30與球窩接頭17的球頭銷30連接到檢測(cè)裝置40 的輸入端子上。甚至還可以構(gòu)成為將球窩接頭16的球頭銷30和球窩接頭 17的球頭銷30連結(jié)，通過(guò)絕緣體43將球窩接頭18的球頭銷30和球窩接 頭19的球頭銷30結(jié)合到一起，并將球窩接頭18的球頭銷30與球窩接頭 19的球頭銷30連接到檢測(cè)裝置40的輸入端子上。另外，第三配線件46、 第四配線件47優(yōu)選凈皮收存在空心的第 一臂7的內(nèi)部空間內(nèi)，這樣一來(lái)由于 第三配線件46、第四配線件47不會(huì)露出到外部，從而在并聯(lián)機(jī)構(gòu)l做動(dòng)作時(shí)，第三配線件46、第四配線件47不會(huì)纏掛于框體等而避免了出現(xiàn)被 切斷的事故。
檢測(cè)裝置40中，通過(guò)IC、晶體管、電阻以及電容等電子器件構(gòu)成了 輸入電路、處理從輸入電路輸入的信號(hào)的信號(hào)處理電路、對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4 的可編程序邏輯控制器(電子控制裝置)輸出驅(qū)動(dòng)/非常停止信號(hào)的輸出電 路等。輸入電路，例如在導(dǎo)通時(shí)向信號(hào)處理電路輸入Lo (OV)信號(hào)，在 導(dǎo)通被斷開(kāi)時(shí)向信號(hào)處理電,入Hi (5V)信號(hào)。信號(hào)處理電路具有觸 發(fā)器(flip-flop),且對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行保持、并進(jìn)行防止接點(diǎn)震顫等的處理， 并將處理后的信號(hào)向輸出電路輸出。另外，信號(hào)處理電路在持續(xù)規(guī)定時(shí)間 (例如，往復(fù)動(dòng)作的一個(gè)周期所用時(shí)間)無(wú)導(dǎo)通的情況下，會(huì)輸出導(dǎo)通斷 開(kāi)的信號(hào)。輸出電路在導(dǎo)通斷開(kāi)的情況下對(duì)可編程序邏輯控制器輸出非常 停止信號(hào)。即，檢測(cè)裝置40作為權(quán)利要求書中記載的檢測(cè)單元及停止單元 發(fā)揮功能。
以上的構(gòu)成在并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的動(dòng)作過(guò)程中，當(dāng)構(gòu)成集成檢測(cè)電路44的任 意一個(gè)以上的球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路44的 導(dǎo)通會(huì)被斷開(kāi)，從而檢測(cè)球窩接頭16、 17、 18、 19的脫離。于是從檢測(cè)裝 置40對(duì)可編程序邏輯控制器輸出非常停止信號(hào)，停止電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)，從 而停止并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的工作。另一方面，當(dāng)所有球窩接頭16、 17、 18、 19 均未出現(xiàn)脫離時(shí)，由于集成檢測(cè)電路44導(dǎo)通，因此不會(huì)輸出非常停止信號(hào)， 電動(dòng)機(jī)4持續(xù)地被驅(qū)動(dòng)，使并聯(lián)機(jī)構(gòu)l工作。
根據(jù)本實(shí)施方式，在構(gòu)成球窩接頭16、 17、 18、 19的球頭銷30的球 狀頭部31和球窩35之間設(shè)置有導(dǎo)電部件36。因此，在球頭銷30的球狀 頭部31被保持在球窩35內(nèi)的狀態(tài)下，球頭銷30與球窩35經(jīng)由導(dǎo)電部件 36而導(dǎo)通。而當(dāng)球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離、即球頭銷30的球狀 頭部31從球窩35中脫離出時(shí)，球頭銷30與球窩35間的導(dǎo)通被斷開(kāi)。由 此根據(jù)球頭銷30與球窩35間的導(dǎo)通與否，能夠檢測(cè)球窩接頭16、 17、 18、 19的脫離狀況，因此就可以對(duì)將第二臂8的一端和笫一臂7的另一端可擺 動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭16、 17以及將第二臂的另一端和托架14可擺動(dòng)地連 結(jié)的球窩接頭18、 19的脫離情況進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)本實(shí)施方式，將檢測(cè)各球窩接頭16、 17、 18、 19的脫離情況的4 個(gè)單位檢測(cè)電路被串聯(lián)連接，構(gòu)成統(tǒng)一檢測(cè)球窩接頭16、 17、 18、 19的脫 離情況的集成檢測(cè)電路44。因此當(dāng)構(gòu)成集成檢測(cè)電路44的任何一個(gè)以上 的球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路44的導(dǎo)通會(huì)被斷開(kāi)。從而能夠統(tǒng)一地測(cè)得構(gòu)成第二臂8的一對(duì)棒9、 10上所設(shè)置的共4個(gè) 球窩接頭16、 17、 18、 19當(dāng)中的、任何一個(gè)以上的球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離的情況。
根據(jù)本實(shí)施方式，在持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上集成檢測(cè)電路44出現(xiàn)未導(dǎo)通的 情況下，可判斷出球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離，因此即便在并聯(lián)機(jī) 構(gòu)1的工作過(guò)程中發(fā)生瞬間斷開(kāi)或震顫，也能夠防止誤檢測(cè)的情況。
另夕卜，根據(jù)本實(shí)施方式，由于當(dāng)球窩接頭16、 17、 18、 19出現(xiàn)脫離時(shí)， 會(huì)停止電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)，因此能夠防止在笫二臂8從第一臂7或托架14 脫離的狀態(tài)下并聯(lián)機(jī)構(gòu)1仍持續(xù)工作。
在上述的集成檢測(cè)電路44中，雖然針對(duì)臂本體6中任何一個(gè)或?qū)Ω鱾€(gè) 臂本體6檢測(cè)了球窩接頭16、 17、 18、 19的脫離情況，但是也可以構(gòu)成為 針對(duì)上述三根臂本體6中的每一個(gè)所構(gòu)成的3個(gè)集成檢測(cè)電路44串聯(lián)連 接，而統(tǒng)一地檢測(cè)三根臂本體6 (并聯(lián)機(jī)構(gòu)1)中使用的共12個(gè)球窩接頭 16-19的脫離情況(第二配線形態(tài))。因此，下面將參照?qǐng)D5，對(duì)統(tǒng)一檢測(cè) 三根臂本體6所使用的共12個(gè)球窩接頭16~19的脫離情況的集成檢測(cè)電 路進(jìn)行說(shuō)明。這里，圖5表示的是統(tǒng)一檢測(cè)三根臂本體6上使用的共12 個(gè)球窩接頭16~19的脫離情況的集成檢測(cè)電路的一例的示意圖。
如圖5所示，統(tǒng)一檢測(cè)三根臂本體6上使用的共12個(gè)球窩接頭16 19 的脫離情況的集成檢測(cè)電路45，構(gòu)成為通過(guò)第五配線件48、第六配線 件49、第七配線件50將上述的集成檢測(cè)電路44三個(gè)串聯(lián)連接起來(lái)。其 中，為使構(gòu)成集成檢測(cè)電路45的各集成檢測(cè)電路44分別串聯(lián)連接，絕 緣體43的配置應(yīng)在上述的配置上進(jìn)行變更。此外，關(guān)于第五配線件48、 第六配線件49、第七配線件50的形成，當(dāng)托架14由金屬等導(dǎo)電性材料 作成時(shí)，可以將絕緣層夾在之間，并在其上進(jìn)行圖案配線來(lái)形成上述配 線件，而當(dāng)托架14由樹(shù)脂等絕緣性材料等作成時(shí)，則可直接在其上進(jìn) 行圖案配線來(lái)形成上述各配線件。由此，第五配線件48、笫六配線件 49、笫七配線件50在并聯(lián)機(jī)構(gòu)l進(jìn)行動(dòng)作的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)因纏掛 于框體等而誤被切斷的情況。
在連接于檢測(cè)裝置40的集成檢測(cè)電路44中，在球窩接頭16的球頭銷 30 (軸部32 )和球窩接頭17的球頭銷30 (軸部32 )之間、以及球窩接頭 18的球頭銷30和球窩接頭19的球頭銷30之間設(shè)置有絕緣體43。另 一方 面，在未連接于檢測(cè)裝置40的集成檢測(cè)電路中，在球窩接頭18的球頭銷30和球窩接頭19的球頭銷30之間設(shè)置有絕緣體43，并且球窩接頭16的 球頭銷30和球窩接頭17的球頭銷30被連結(jié)在一起。集成檢測(cè)電路44的 其他構(gòu)成以及檢測(cè)裝置40的構(gòu)成因如上所述，故省略^兌明。
在該集成檢測(cè)電路45中，由于3個(gè)集成檢測(cè)電路44 (即12個(gè)單位檢 測(cè)電路W皮串聯(lián)連接，因此在三根臂本體6上設(shè)置的共12個(gè)球窩接頭16~19 在均未出現(xiàn)脫離的情況下被導(dǎo)通，而其中任何一個(gè)以上的球窩接頭16 19 出現(xiàn)脫離的情況下，導(dǎo)通凈皮切斷。另夕卜，向檢測(cè)裝置40的輸入端子的連接， 如上所述，不限于球窩接頭16的球頭銷30 (軸部32 )和球窩接頭17的球 頭銷30 (軸部32 )。
以上的構(gòu)成在并聯(lián)機(jī)構(gòu)1的動(dòng)作過(guò)程中，當(dāng)構(gòu)成集成檢測(cè)電路45的任 何一個(gè)以上的球窩接頭16-19出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路45的導(dǎo)通會(huì)被 斷開(kāi)，從而檢測(cè)球窩接頭16~19出現(xiàn)脫離。于是從檢測(cè)裝置40對(duì)可編程 邏輯控制器輸出非常停止信號(hào)，停止電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)，從而停止并聯(lián)機(jī)構(gòu) 1的工作。另一方面，當(dāng)所有球窩接頭16~19均未出現(xiàn)脫離時(shí)，由于集成 檢測(cè)電路45導(dǎo)通，因此不會(huì)輸出非常停止信號(hào)，電動(dòng)機(jī)4被持續(xù)驅(qū)動(dòng)，使 并聯(lián)機(jī)構(gòu)1工作。
根據(jù)本實(shí)施方式，3個(gè)集成檢測(cè)電路44被串聯(lián)連接，構(gòu)成了統(tǒng)一檢測(cè) 三根臂本體6 (并聯(lián)機(jī)構(gòu)1)上使用的共12個(gè)球窩接頭16-19的脫離情況 的集成檢測(cè)電路45。因此當(dāng)構(gòu)成集成檢測(cè)電路45的任意一個(gè)以上的球窩 接頭16-19出現(xiàn)脫離時(shí)，集成檢測(cè)電路45的導(dǎo)通會(huì)被斷開(kāi)。從而能夠統(tǒng) 一地測(cè)得三根臂本體6上使用的共12個(gè)球窩接頭16-19當(dāng)中任意一個(gè)以 上的球窩接頭16-19出現(xiàn)脫離的情況。
以上，雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)幹沈明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí) 施方式而可進(jìn)行各種變形。例如，上述的集成檢測(cè)電路44、 45的連接圖案 為例示，并不限于此。例如還可如圖6所示，依次連接另一臂本體6的第 三配線件46和笫四配線件47來(lái)構(gòu)成集成檢測(cè)電路。另外，在上述實(shí)施方 式中，雖然以一根臂本體6或三根臂本體6作為單位，統(tǒng)一檢測(cè)球窩接頭 16 19的脫離情況，但也可以構(gòu)成為分別針對(duì)每一個(gè)球窩接頭檢測(cè)其脫離 情況。此時(shí)，還能夠特定出哪一個(gè)球窩接頭16-19出現(xiàn)了脫離。另外，也 可以將希望檢測(cè)脫離的球窩接頭16 19所對(duì)應(yīng)的單位檢測(cè)電路進(jìn)行任意地 選捧并串聯(lián)連接，構(gòu)成所需的集成檢測(cè)電路。
在上述實(shí)施方式中，當(dāng)測(cè)得球窩接頭16~19出現(xiàn)脫離時(shí)，雖然停止電動(dòng)機(jī)4，但也可以隨之或代之發(fā)出警報(bào)。
另外，在上述實(shí)施方式中，為避免震顫使用了觸發(fā)器，但也可以構(gòu)成 為通過(guò)軟件對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)4亍處理。
在上述實(shí)施方式中，棒33雖為金屬制，但只要是導(dǎo)體則可釆用其他材 料，例如還可以選用含碳的樹(shù)脂?；蛘甙?3也可以為絕緣體，此時(shí)只要將 第一布線件41、第二布線件42如圖4所示直接與導(dǎo)電部件36連接即可。
導(dǎo)電部件36，既可為由普通的金屬制板簧構(gòu)成的電切片等，也可為含 有碳或碳納米管而賦予了導(dǎo)電性的耐磨性高的樹(shù)脂。例如優(yōu)選為混合了碳 納米管和PTFE的POM (聚縮醛)或PEEK (聚醚醚酮)等。另外，還 可以將杯34作為導(dǎo)電部件，而與導(dǎo)電部件36—體化。
雖然參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是可以以多種方法改進(jìn)本 發(fā)明，并且可以推知與上面提出和描述的實(shí)施方式不同的多種實(shí)施方 式，這對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，后附權(quán) 利要求書意在涵蓋本發(fā)明的所有落入本發(fā)明主旨和范圍內(nèi)的改進(jìn)方案。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其是并列地連結(jié)有多個(gè)臂的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，上述臂具有第一連桿，其一端與安裝在基座部的促動(dòng)器連結(jié)；第二連桿，其連結(jié)上述第一連桿的另一端和托架；對(duì)上述第二連桿的一端和上述第一連桿的另一端進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭；以及對(duì)上述第二連桿的另一端和上述托架進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特征在于，具備檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元對(duì)上述多個(gè)球窩接頭中的至少一個(gè)球窩接頭的脫離情況進(jìn)行檢測(cè)，上述各球窩接頭具有含球狀頭部的球頭銷、對(duì)該球頭銷的球狀頭部進(jìn)行擺動(dòng)自如地保持的球窩、以及設(shè)置在上述球狀頭部和上述球窩之間的導(dǎo)電部件，上述檢測(cè)單元，基于上述球頭銷和上述球窩之間的導(dǎo)通與否，來(lái)檢測(cè)上述球窩接頭的脫離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 在持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上未導(dǎo)通的情況下，上述檢測(cè)單元判斷上述球窩接頭出現(xiàn)脫離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 還具備停止單元，該停止單元在上述檢測(cè)單元做出上述球窩接頭出現(xiàn)脫離的判斷時(shí)，停止上述促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 上述檢測(cè)單元，基于由上述球頭銷、上述導(dǎo)電部件、及上述球窩形成的單位檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，來(lái)檢測(cè)上述球窩接頭的脫離情況。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 在持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上未導(dǎo)通的情況下，上述檢測(cè)單元判斷上述球窩接頭出現(xiàn)脫離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 還具備停止單元，該停止單元在上述檢測(cè)單元做出上述球窩接頭出現(xiàn)脫離的判斷時(shí)，停止上述促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 由上述球頭銷、上述導(dǎo)電部件、及上述球窩形成單位檢測(cè)電路，將多個(gè)該單位檢測(cè)電路進(jìn)行串聯(lián)連接而形成集成檢測(cè)電路，上述檢測(cè)單元 基于該集成檢測(cè)電路的導(dǎo)通與否，來(lái)檢測(cè)上述球窩接頭的脫離情況。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第二連桿具有一對(duì)棒，連結(jié)上述第二連桿的一端和上述第一連桿的另一端的上述球窩接 頭、及連結(jié)上述第二連桿的另一端和上述托架的上述球窩接頭，分別與 上述一對(duì)棒彼此成對(duì)地設(shè)置，上述集成檢測(cè)電路，是將針對(duì)設(shè)置于上述第二連桿的4個(gè)上述球窩 接頭中每一個(gè)球窩接頭形成的上述單位檢測(cè)電路進(jìn)行串聯(lián)連接而形成的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 上述并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有三根上述臂， 上述第二連桿具有一對(duì)棒，連結(jié)上述第二連桿的一端和上述第一連桿的另一端的上述球窩接 頭、及連結(jié)上述第二連桿的另一端和上述托架的上述球窩接頭，分別與 上述一對(duì)棒彼此成對(duì)地^殳置，上述集成檢測(cè)電路，是將針對(duì)設(shè)置于三根上述臂的12個(gè)上述球窩 接頭中每一個(gè)球窩接頭形成的上述單位檢測(cè)電路進(jìn)行串聯(lián)連接而形成的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 在持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上未導(dǎo)通時(shí)，上述檢測(cè)單元判斷上述球窩接頭出現(xiàn)脫離。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于， 還具備停止單元，該停止單元在上述檢測(cè)單元做出上述球窩接頭出現(xiàn)脫離的判斷時(shí)，停止上述促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其具有基座、安裝于基座上的促動(dòng)器、并列連結(jié)的多個(gè)臂、以及檢測(cè)裝置。各臂具有第一連桿，其一端與促動(dòng)器連結(jié)；第二連桿，其連結(jié)第一連桿的另一端和托架；對(duì)第二連桿的一端和第一連桿的另一端進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭；以及對(duì)第二連桿的另一端和托架進(jìn)行可擺動(dòng)地連結(jié)的球窩接頭。球窩接頭具有含球狀頭部的球頭銷、對(duì)該球頭銷的球狀頭部進(jìn)行擺動(dòng)自如地保持的球窩、以及設(shè)置在球狀頭部和球窩之間的導(dǎo)電部件。檢測(cè)單元基于上述球頭銷和上述球窩之間的導(dǎo)通與否，來(lái)對(duì)多個(gè)球窩接頭中至少一個(gè)球窩接頭的脫離情況進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)G05G1/01GK101554727SQ20091013362
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者中尾敬史, 中西秀明, 山下學(xué), 西田達(dá)彥 申請(qǐng)人:村田機(jī)械株式會(huì)社