连杆动作装置制造方法及图纸

在基端侧的连杆轮毂(2)和基端侧的端部连杆部件(5)的旋转对偶中夹设有轴承。通过控制装置控制促动器，进行作业时控制和润滑油循环控制，在该作业时控制中进行已确定的作业动作，该润滑油循环控制在该作业时控制的停止中进行、使密封于轴承中的润滑油循环。作为作业时控制中的折角的最大值(θmax)设为不超过在机构上可能的折角的最大值的最大活动折角(θ’max)；并且润滑油循环控制的折角的最大值设为大于作业时控制中的折角的最大值(θmax)的同时，小于最大活动折角(θ’max)的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连杆动作装置相关申请本申请要求申请日为2011年11月7日、申请号为JP特愿2011—243463号申请的优先权，通过参照其整体将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
本专利技术涉及一种连杆动作装置，其用于要求在三维空间中进行精密且范围广的动作范围的动作的医疗器械、产业机械等的设备。
技术介绍
具有平行连杆机构的作业装置的一个例子在专利文献1中公开；用于医疗器械、产业机械等的连杆动作装置的一个例子在专利文献2中公开。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2000—94245号公报专利文献2：US5893296号专利公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1的平行连杆机构中，由于各连杆的动作角小，故为了较大地设定调平板的动作范围，必须要求增加连杆长度。由此，具有机构整体的尺寸大、装置大型化的问题。另外，如果增加连杆长度，则会导致机构整体的刚性的降低。由此，还具有下述的问题，即，限制了装载于调平板上的工具的重量，即调平板的可搬运重量也小。由于这些理由，难以在形成紧凑的结构的同时，用于要求精密且范围广的动作范围的动作的医疗器械等。在专利文献2的连杆动作装置中，通过形成三组以上的三节连锁的连杆机构的结构，在形成紧凑的结构的同时可进行精密且范围广的动作范围的动作。但是，在上述结构中，由于连杆机构的旋转对偶部进行摆动动作，故具有因动作范围导致设置于旋转对偶部中的轴承的寿命降低的危险。本专利技术的目的在于提供一种连杆动作装置，其中，在形成紧凑的结构的同时，可进行精密且范围广的动作范围的动作，并且可实现设置于旋转对偶部中的轴承的长寿命化。解决课题用的技术方案本专利技术的连杆动作装置涉及下述的连杆动作装置，其中，经由三组以上的连杆机构，以可变更姿势的方式将前端侧的连杆轮毂连接于基端侧的连杆轮毂上，上述各连杆机构由基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件构成，在该基端侧和前端侧的端部连杆部件中，其一端分别以可旋转方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂上，该中间连杆部件的两端以可旋转的方式分别连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上，在上述各连杆机构中，通过直线表示的该连杆机构的几何学模型呈：相对于上述中间连杆部件的中间部使基端侧部分和前端侧部分对称的形状，在上述三组以上的连杆机构中的至少两组以上的连杆机构上设置有促动器，该促动器任意地变更相对于上述基端侧的连杆轮毂的上述前端侧的连杆轮毂的姿势。本专利技术的连杆动作装置在上述基端侧的连杆轮毂和上述基端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述前端侧的连杆轮毂和上述前端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端和上述中间连杆部件的两端的旋转对偶中，分别夹设有轴承，设置有控制上述促动器的控制装置，该控制装置进行作业时控制与润滑油循环控制，在该作业时控制中，进行已确定的作业动作，该润滑油循环控制在该作业时控制的停止中进行、使密封于上述轴承中的润滑油循环，作为上述作业时控制中的上述基端侧的连杆轮毂的中心轴和上述前端侧的连杆轮毂的中心轴之间的夹角的折角的最大值，设为：不超过作为在机构上可能的上述折角的最大值的最大活动折角；并且，上述润滑油循环控制的上述折角的最大值设为大于上述作业时控制中的上述折角的最大值的同时，小于上述最大活动折角的值。按照上述方案，通过基端侧的连杆轮毂、前端侧的连杆轮毂以及三组以上的连杆机构构成两自由度机构，在该两自由度机构中，相对于基端侧的连杆轮毂，前端侧的连杆轮毂可在正交的两个轴方向移动。换言之，形成下述的机构，在该机构中，相对于基端侧的连杆轮毂使前端侧的连杆轮毂按照旋转为两个自由度的方式变更姿势。在该两自由度机构中，在整体紧凑的同时，相对于基端侧的连杆轮毂，前端侧的连杆轮毂的活动范围扩大。比如，可使基端侧的连杆轮毂的中心轴和前端侧的连杆轮毂的中心轴的折角最大约为±90°，相对于基端侧的连杆轮毂将前端侧的连杆轮毂的回转角设定在0°～360°的范围内。关于三组以上的连杆机构中的至少两组，如果确定了基端侧的端部连杆部件的旋转角度，则也确定了相对于基端侧的连杆轮毂的前端侧的连杆轮毂的姿势。于是，在三组以上的连杆机构中的两组以上的连杆机构中设置促动器，通过适当地对这些促动器进行控制，可相对于基端侧的连杆轮毂，任意地改变前端侧的连杆轮毂的姿势。另外，通过在上述各旋转对偶中夹设轴承，可抑制各旋转对偶的摩擦阻力、实现旋转阻力的减轻，在确保平滑的动力传递的同时，可提高耐久性。由于各旋转对偶进行摆动运动，故如果反复进行摆动范围内的动作，则具有产生该部分的润滑剂润滑不良的可能性。如果在连杆动作装置作业停止时，按照折角的最大值为比作业中的折角的最大值大、并且小于最大活动折角的值的方式进行润滑剂循环控制，则可将滞留于在作业时留在作为轴承的摆动范围之外的部位的润滑油引回到作业时的摆动范围内。由此，可防止轴承的润滑不良，可实现长寿命化。在本专利技术中，在以比上述作业时控制中的上述折角的最大值大的程度保持上述折角的状态下，上述润滑油循环控制按照相对于上述基端侧的连杆轮毂，使上述前端侧的连杆轮毂旋转动作的方式控制上述促动器。在该场合，在连杆动作装置的结构上，分别设置于各旋转对偶中的各轴承进行轴承的摆动范围以上的动作。于是，可更加有效地将滞留于在作业时作为轴承的摆动范围之外的部位的润滑油引回到作业时的摆动范围内。在本专利技术中，上述轴承可采用下述的类型，其中，临界摆动角小于上述作业时控制中的上述折角的最大值。另外，上述临界摆动角指轴承的可实用的最小的摆动角，指轴承各元件获得额定寿命的最小的摆动角。在连杆动作装置的结构上，各旋转对偶部的轴承进行摆动运动。如果该摆动角小，则摆动寿命延长，但是，如果该摆动角为在某程度以下的角度，则产生磨损，过早达到寿命。设置于旋转对偶部中的轴承采用下述的类型，其中，上述临界摆动角小于作业时控制中的折角的最大值，由此，可实现轴承的寿命的延长。其依据如下。相对于基端侧的连杆轮毂的在基端侧的端部连杆部件的旋转角为βn；以可旋转的方式连接于基端侧的端部连杆部件上的中间连杆部件的连接端轴、与以可旋转的方式连接于前端侧的端部连杆部件上的中间连杆部件的连接端轴之间的角度为γ；相对于构成基准的基端侧的端部连杆部件的各基端侧的端部连杆部件的圆周方向的间隔角为δn；相对于基端侧的连杆轮毂的中心轴，前端侧的连杆轮毂的中心轴所倾斜的作为垂直角度的折角为θ；相对于基端侧的连杆轮毂的中心轴，前端侧的连杆轮毂的中心轴所倾斜的作为水平角度的回转角为φ的场合，该下述式成立。cos(θ/2)sinβn－sin(θ/2)sin(φ+δn)cosβn+sin(γ/2)＝0(式1)在式1中，根据作业时控制中的折角θ的最大值为θmax而改变回转角φ的场合的旋转角βn的变化量，可求出相对于基端侧的连杆轮毂的基端侧的端部连杆部件的摆动范围、以及相对于前端侧的连杆轮毂的前端侧的端部连杆部件的摆动范围。已求出的摆动范围为θmax。另一方面，相对于端部连杆部件的中间连杆部件的摆动范围在平行连杆机构的结构上大于θmax。由此，针对各旋转对偶部的轴承，如果将临界摆动角η设定在θmax以下，则任何的轴承均按照在临界摆动角η以上的程度而驱动，可实现长寿命化。上述轴承也可采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连杆动作装置，其中，经由三组以上的连杆机构，以能变更姿势的方式将前端侧的连杆轮毂连接于基端侧的连杆轮毂上，上述各连杆机构由基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件构成，在该基端侧和前端侧的端部连杆部件中，其一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂上，该中间连杆部件的两端以能旋转的方式分别连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上，在上述各连杆机构中，通过直线表示该连杆机构的几何学模型呈相对于上述中间连杆部件的中间部使基端侧部分和前端侧部分对称的形状，在上述三组以上的连杆机构中的至少两组以上的连杆机构上设置有促动器，该促动器任意地变更相对于上述基端侧的连杆轮毂的上述前端侧的连杆轮毂的姿势，其特征在于：在上述基端侧的连杆轮毂和上述基端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述前端侧的连杆轮毂和上述前端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端和上述中间连杆部件的两端的旋转对偶中，分别夹设有轴承；设置有控制上述促动器的控制装置，该控制装置进行作业时控制与润滑油循环控制，在该作业时控制中，进行已确定的作业动作，该润滑油循环控制在该作业时控制停止期间使密封于上述轴承中的润滑油循环；作为上述作业时控制中的上述基端侧的连杆轮毂的中心轴和上述前端侧的连杆轮毂的中心轴之间的夹角的折角的最大值，设为：不超过作为在机构上可能的上述折角的最大值的最大活动折角；并且，上述润滑油循环控制的上述折角的最大值设为大于上述作业时控制中的上述折角的最大值的同时，小于上述最大活动折角的值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 JP 2011-2434631.一种连杆动作装置，其中，经由三组以上的连杆机构，以能变更姿势的方式将前端侧的连杆轮毂连接于基端侧的连杆轮毂上，上述各连杆机构由基端侧和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件构成，在该基端侧和前端侧的端部连杆部件中，其一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆轮毂和前端侧的连杆轮毂上，该中间连杆部件的两端以能旋转的方式分别连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上，在上述各连杆机构中，通过直线表示该连杆机构的几何学模型呈相对于上述中间连杆部件的中间部使基端侧部分和前端侧部分对称的形状，在上述三组以上的连杆机构中的至少两组以上的连杆机构上设置有促动器，该促动器任意地变更相对于上述基端侧的连杆轮毂的上述前端侧的连杆轮毂的姿势，其特征在于：在上述基端侧的连杆轮毂和上述基端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述前端侧的连杆轮毂和上述前端侧的端部连杆部件的一端的旋转对偶中、在上述基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端和上述中间连杆部件的两端的旋转对偶中，分别夹设有轴承；设置有控制上述促动器的控制装置，该控制装置进行作业时控制与润滑油循环控制，在该作业时控制中，进行已确定的作业动作，该润滑油循环控制在该作业时控制停止期间使密封于上述轴承中的润滑油循环；作为上述作业时控制中的上述基端侧的连杆轮毂的中心轴和上述前端侧的连杆轮毂的中心轴之间的夹角的折...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田裕之，矶部浩，曾根启助，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP