连杆动作装置的制造方法_2

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系的曲线图;
[0030]图8为表示该连杆动作装置的动作所造成的连杆枢毂中心轴的弯曲角与线材的弯曲半径的大小的关系的图;
[0031]图9为表示作为比较例的连杆动作装置的连杆枢毂与线材的位置关系的概况图;
[0032]图10为表示本发明的第2实施方式的连杆动作装置的使用状态的剖视图;
[0033]图11为表示以三维方式表示该连杆动作装置主体的第3实施方式的立体图。
【具体实施方式】
[0034]根据图1?图6,对本发明的连杆动作装置的第I实施方式进行说明。图1为表示连杆动作装置的使用状态的图。如该图所示的那样,关于该连杆动作装置1,其作为上方侧的基端侧安装在设置于顶面30的安装基座31上,其作为下方侧的前端侧上安装有作业装置32。在图例中,作业装置32为激光加工头,将来自设置于该连杆动作装置I的外部的激光振荡器(在图中未示出)的激光通过由光纤构成的线材33而发送给该激光加工头。在该安装基座31上设置有驱动连杆动作装置I的直线运动促动器34。
[0035]图2为以三维方式表示连杆动作装置I的连杆动作装置主体Ia的立体图。连杆动作装置主体Ia将前端侧的连杆枢毂3经由三组连杆机构4,以可变更姿态的方式连接于基端侧的连杆枢毂2上。连杆机构4的数量可在三组以上,并不限定于三组。另外,在图1中,仅示出一组连杆机构4。
[0036]在图2中,各连杆机构4由基端侧的端部连杆部件5、前端侧的端部连杆部件6以及中间连杆部件7构成,构成通过四个旋转对偶形成的三节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6呈L状,各连杆机构4的端部连杆部件5、6的基端分别以可自由旋转的方式连接于下述位置,该位置指基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3的呈球面状的外周面中的在圆周方向等间隔的位置。在中间连杆部件7的两端,分别以可自由旋转的方式连接基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6的前端。
[0037]图3为通过直线表示该连杆动作装置主体Ia的一个连杆机构4的图。三组连杆机构4中的基端侧和前端侧的端部连杆部件5、6为球面连杆结构。即,基端侧的连杆枢毂2与连接于该基端侧的连杆枢毂2上的各基端侧的端部连杆部件5的各旋转对偶中心轴分别在基端侧的球面连杆中心Pl处相互交叉。另外,前端侧的连杆枢毂3与连接于该前端侧的连杆枢毂3上的各前端侧的端部连杆部件6的各旋转对偶中心轴分别在前端侧的球面连杆中心P2处相互交叉。
[0038]从基端侧的球面连杆中心Pl到各基端侧的端部连杆部件5的距离相同。另外,从前端侧的球面连杆中心P2到各前端侧的端部连杆部件6的距离也相同。端部连杆部件5、6与中间连杆部件7的各旋转对偶中心轴既可具有某交叉角,也可平行。
[0039]S卩,三组的连杆机构4从几何学上说呈同一形状。从几何学上说呈同一形状是指:如图3那样的通过直线而表示各连杆部件5、6、7的几何学模型,即通过各旋转对偶以及将这些旋转对偶之间连接的直线表示的模型为相对中间连杆部件7的中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状。
[0040]本实施方式的连杆机构4为镜像对称型,其为下述的位置结构,其中,基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5与前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的位置关系相对作为中间连杆部件7的中心面的对称面A呈镜像对称。
[0041]图2、图3表示前端侧的连杆枢毂中心轴C相对基端侧的连杆枢毂中心轴B成规定的弯曲角的状态。基端侧的连杆枢毂中心轴B指如下轴线:在基端侧和前端侧的连杆枢毂
2、3相互平行的状态下,通过基端侧的连杆枢毂2的球面连杆中心Pl并且朝向前端侧的连杆枢毂3的球面连杆中心P2延伸的轴线。前端侧的连杆枢毂中心轴C指如下轴线:在基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3相互平行的状态下,通过前端侧的连杆枢毂3的球面连杆中心P2并且朝向基端侧的连杆枢毂2的球面连杆中心Pl延伸的轴线。
[0042]基端侧和前端侧的连杆枢毂中心轴B、C的交点为基端侧和前端侧的连杆枢毂中心轴B、C于同一线上并列时的球面连杆中心P1、P2的中点O。即使在各连杆机构4的姿势变化的情况下,基端侧和前端侧的球面连杆中心PU P2之间的距离在平时仍是一定的。
[0043]通过基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3与三组连杆机构4,构成2自由度机构,在该2自由度机构中,相对基端侧的连杆枢毂2,前端侧的连杆枢毂3可于相垂直的两个轴向移动。该2自由度机构紧凑,并且使前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的活动范围扩大。比如,可使作为基端侧的连杆枢毂中心轴B与前端侧的连杆枢毂中心轴C的弯曲角(2X Θ)(图2)的最大值的最大弯曲角约为90°。另外,可将前端侧的连杆枢毂3相对基端侧的连杆枢毂2的回转角Φ (图2)设定在0°?360°的范围内。
[0044]弯曲角(2 X Θ )为前端侧的连杆枢毂3的中心轴C相对基端侧的连杆枢毂2的中心轴B而倾斜的垂直角度,回转角Φ为前端侧的连杆中心轴C相对基端侧的连杆中心轴B而倾斜的水平角度。
[0045]在该连杆动作装置I中,在满足下述的三个条件I?3时,如果相对中间连杆部件7的对称面A,中间连杆部件7和各端部连杆部件5、6的角度位置关系在基端侧和前端侧是相同的话,则从几何学对称性来说,基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5、与前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6以同样的方式运动。
[0046](条件I)各连杆机构4中的球面连杆中心P1、P2与各端部连杆部件5、6的旋转对偶的中心轴之间的角度α (图4)、以及从球面连杆中心Ρ1、Ρ2到各端部连杆部件5、6的长度Χ(图4),在基端侧和前端侧是相等的。
[0047](条件2)基端侧的端部连杆部件5和前端侧的端部连杆部件6的几何学形状相同。
[0048](条件3)同样对于中间连杆部件7,其形状在基端侧和前端侧是相同的。
[0049]比如形成下述的等速接头,在该接头中,在基端侧和前端侧的连杆枢毂2、3上,于与连杆枢毂中心轴B、C相同的轴上设置旋转轴,在旋转从基端侧传递给前端侧的场合,基端侧和前端侧以相同的旋转角且等速的方式旋转。
[0050]图4为表示基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶部、以及基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转对偶部的剖视图。对于这些旋转对偶部的结构,在前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的旋转对偶部、以及前端侧的端部连杆部件6和中间连杆部件7的旋转对偶部处,也是相同的。
[0051]在连杆枢毂2(3)中,于其外周部上的圆周方向的三个部位形成径向的轴孔11,通过设置于各轴孔11的内部的两个轴承12,轴部件13分别以可自由旋转的方式被支承。轴部件13的外侧端部从连杆枢毂2 (3)于径向外侧突出,在其突出螺纹部13a上连接有端部连杆部件5 ¢),该部件通过螺母14紧固而固定。
[0052]上述轴承12为比如深槽滚珠轴承等的滚动轴承,其外圈(在图中未示出)嵌合于上述轴孔11的内周,其内圈(在图中未示出)嵌合于上述轴部件13的外周。通过挡圈15,防止外圈被抽出。另外,在内圈和端部连杆部件5(6)之间介设间隔件16,螺母14的紧固力经由端部连杆部件5(6)和间隔件16传递给内圈,对轴承12施加规定的预压。
[0053]在端部连杆部件5(6)和中间连杆部件7的旋转对偶中,于形成在中间连杆部件7的两端的连通孔18中设置两个轴承19,通过这些轴承19,端部连杆部件5(6)的前端的轴部20以可自由旋转的方式被支承。轴承19经由间隔件21,通过螺母22紧固而固定。
[0054]上述轴承19为比如深槽滚珠轴承等的滚动轴承,其外圈(在图中未示出)嵌合于上述连通孔18的内周,其内圈(在图中未示出)嵌合于上述轴部件20的外周。通过挡圈23,防止外圈被抽出。另外,螺接于轴部20的前端螺纹部20a上的螺母22的紧固力经由间隔件21传递给内圈,对轴承19施加规定的预压。
[0055]如此形成了下述的结构,由此可抑制各旋转对偶的摩擦阻力从而谋求减轻旋转阻力,可确保平滑的动力传递,并且可提高耐久性。在该结构中,在各连杆机构4的四个旋转对偶,即基端侧的连杆枢毂2和基端侧的端部连杆部件5的旋转对偶、前端侧的连杆枢毂3和前端侧的端部连杆部件6的旋转对偶、基端侧的端部连杆部件5和中间连杆部件7的旋转对偶、以及前端侧的端部连杆部件6和中间连杆部件7的旋转对偶上,设置轴承12、19。
[0056]在设置该轴承12、19的结构中,通过对轴承12、19施加预压,可消除径向间隙和推力(只7只卜)间隙,可抑制旋转对偶的晃动,可抑制振动、异常声音的发生。特别是,通过使上述轴承12、19的轴承间隙为负间隙,可减少在输入输出之间产生的间隙(V V'>2)0
[0057]通过在埋设状态下将轴承12设置于基端侧的连杆枢毂2和前端侧的连杆枢毂3中,可在不扩大连杆动作装置主体Ia的外形的情
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