機械臂機構的製作方法

2023-07-28 07:09:41

本發明的實施方式涉及一種機械臂機構。

背景技術：

一直以來多關節機械臂機構被用在產業用機器人等各種領域。在這種多關節機械臂機構中，例如組合裝備有直動伸縮關節。構成直動伸縮關節的臂部例如是由具有相同形狀的多個鏈節呈排狀連結的連結鏈節排構成。通過將連結鏈節排接合而構成具有一定剛性的柱狀體。如果驅動直動伸縮關節，則臂部伸縮。具體而言，如果馬達旋轉，則被收納的連結鏈節排被引導至接合機構，由接合機構接合而成為柱狀體的臂部伸長。因此，如果連結鏈節排偏離設計的路徑而移動，則機械臂機構的伸縮動作可能不穩定。

技術實現要素：

發明要解決的問題

本發明的目的是，在具有直動伸縮關節的機械臂機構中，實現穩定的伸縮動作。

用於解決問題的方案

本實施方式所涉及的機械臂機構具有直動伸縮關節，所述直動伸縮關節具有臂部和支撐所述臂部的射出部，所述臂部具有第一連結鏈節排和第二連結鏈節排，所述第一連結鏈節排是由具有剖面「コ」字、圓弧或「ロ」字形的多個第一連結鏈節構成，所述第二連結鏈節排是由具有大致平板形狀的多個第二連結鏈節構成，所述第二連結鏈節排通過與所述第一連結鏈節排接合而構成柱狀體，所述第二連結鏈節排以接合所述第一連結鏈節排的狀態，與所述第一連結鏈節排一起從所述射出部朝前方送出，所述機械臂機構還設有導向輥，該導向輥將所述第二連結鏈節排向所述射出部引導，且維持設置在所述第二連結鏈節的線性齒輪與驅動齒輪的卡合狀態。

附圖說明

圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖；

圖2是表示圖1的機械臂機構的內部構造的立體圖；

圖3是從剖面方向觀察圖1的機械臂機構的內部構造的圖；

圖4是表示圖3的導向部與驅動齒輪之間的位置關係的圖；

圖5是從上方、側方及下方觀察圖3的導向部的圖；

圖6是用於說明構成本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部的多個導向輥的配置方法的補充說明圖；

圖7是用於說明本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部的功能的補充說明圖；

圖8是表示本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部的另一構成例的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本實施方式所涉及的機械臂機構進行說明。在以下的說明中，對具有大致相同功能及構成的構成要素標註相同的標號，只在必要情形時進行重複說明。

圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖。圖2、圖3表示圖1的機械臂機構的內部構造。機械臂機構具有大致圓筒形狀的基部1和與基部1連接的臂部2。在臂部2的前端安裝有被稱為末端執行器的末端效應器3。圖1圖示把可把持住對象物的手部作為末端效應器3。末端效應器3並不限定於手部，也可為其他工具、或相機、顯示器。也可在臂部2的前端設置可更換為任意種類的末端效應器3的轉接器。

臂部2具有多個、此處為六個關節部j1、j2、j3、j4、j5、j6。多個關節部j1、j2、j3、j4、j5、j6是從基部1依序配設。一般而言，第一、第二、第三軸ra1、ra2、ra3被稱為根部三軸，第四、第五、第六軸ra4、ra5、ra6被稱為改變手部3的姿勢的腕部三軸。構成根部三軸的關節部j1、j2、j3的至少一個為直動關節。這裡，第三關節部j3構成為直動關節、特別是伸縮距離相對較長的關節部。第一關節部j1是以例如被基座面垂直支撐的第一旋轉軸ra1為中心的扭轉關節。第二關節部j2是以與第一旋轉軸ra1垂直配置的第二旋轉軸ra2為中心的彎曲關節。第三關節部j3是以與第二旋轉軸ra2垂直配置的第三軸(移動軸)ra3為中心而直線伸縮的關節。第四關節部j4是以與第三移動軸ra3一致的第四旋轉軸ra4為中心的扭轉關節，第五關節部j5是以與第四旋轉軸ra4正交的第五旋轉軸ra5為中心的彎曲關節。第六關節部j6是以與第四旋轉軸ra4正交、且與第五旋轉軸ra5垂直配置的第六旋轉軸ra6為中心的彎曲關節。

通過第一關節部j1的扭動旋轉，臂部2與手部3一起旋轉。通過第二關節部j2的彎曲旋轉，臂部2與手部3一起以第二關節部j2的第二旋轉軸ra2為中心進行起伏移動。形成基部1的臂支撐體(第一支撐體)11a具有以第一關節部j1的旋轉軸ra1為中心形成的圓筒形狀的中空構造。第一關節部j1是安裝在未圖示的固定臺。當第一關節部j1旋轉時，第一支撐體11a是與臂部2的旋轉一起進行軸旋轉。另外，第一支撐體11a也可固定在接地層。在此情形時，是設為與第一支撐體11a分開而臂部2獨立旋轉的構造。在第一支撐體11a的上部連接有第二支撐部11b。

第二支撐部11b具有與第一支撐部11a連續的中空構造。第二支撐部11b的一端安裝在第一關節部j1的旋轉部。第二支撐部11b的另一端開放，第三支撐部11c是在第二關節部j2的旋轉軸ra2轉動自如地嵌入。第三支撐部11c具有與第一支撐部11a及第二支撐部連通的鱗片狀的中空構造。第三支撐部11c是伴隨第二關節部j2的彎曲旋轉而其後部被收納或送出至第二支撐部11b。構成臂部2的直動關節部的第三關節部j3的後部是通過其收縮而被收納在第一支撐部11a與第二支撐部11b連續的中空構造的內部。

第一關節部j1包含圓環形狀的固定部及旋轉部，在固定部被固定在基座。在旋轉部安裝有第一支撐部11a及第二支撐部11b。當第一關節部j1旋轉時，第一、第二、第三支撐體11a、11b、11c以第一旋轉軸ra1為中心而與臂部2及手部3一起旋轉。

第三支撐部11c是其後端下部以旋轉軸ra2為中心轉動自如地嵌入至第二支撐部11b的開放端下部。由此，構成作為以旋轉軸ra2為中心的彎曲關節部的第二關節部j2。當第二關節部j2轉動時，臂部2與手部3一起以第二關節部j2的旋轉軸ra2為中心朝垂直方向轉動、即起伏動作。第二關節部j2的旋轉軸ra2設為與作為扭轉關節部的第一關節部j1的第一旋轉軸ra1垂直。

如上所述，作為關節部的第三關節部j3是構成臂部2的主要構成部分。在臂部2的前端設有所述手部3。手部3是裝備如圖1所示臂部2的前端。手部3是通過第一、第二、第三關節部j1、j2、j3而移動至任意位置，通過第四，第五，第六關節部j4、j5、j6而配置為任意姿勢。手部3具有開閉的兩個指部16a、16b。第四關節部j4是具有與沿著臂部2的伸縮方向的臂中心軸、即與第三關節部j3的移動軸ra3典型一致的旋轉軸ra4的扭轉關節。如果第四關節部j4旋轉，則手部3從第四關節部j4至前端以旋轉軸ra4為中心旋轉。

第五關節部j5是具有與第四關節部j4的移動軸ra4正交的旋轉軸ra5的彎曲關節部。如果第五關節部旋轉，則手部16從第五關節部j5至前端上下轉動。第六關節部j6是具有與第四關節部j4的旋轉軸ra4正交、與第五關節部j5的旋轉軸ra5垂直的旋轉軸ra6的彎曲關節。如果第六關節部j6旋轉則手部16左右旋轉。

通過第一至第六關節部j1-j6的轉動、彎曲、伸縮，可將手部3的兩個指手16配置為任意的位置·姿勢。特別是，第三關節部j3的直動伸縮距離的長度可實現手部3對基部1的附近位置至遠距離位置的大範圍的對象的作用。

第三關節部j3的特徵為通過構成的直動伸縮臂機構而實現直動伸縮距離的長度。直動伸縮距離的長度是通過圖2、圖3所示的構造達成。直動伸縮臂機構具有第一連結鏈節排21及第二連結鏈節排20。在臂部2水平配置的基準姿勢下，第一連結鏈節排21位於第二連結鏈節排20的下部，第二連結鏈節排20位於第一連結鏈節排21的上部。

第一連結鏈節排21具有相同的剖面「コ」字形，包含通過銷而在背面部位排狀連結的多個第一連結鏈節23。具備如下性質：因利用第一連結鏈節23的剖面形狀及銷實現的連結位置，而第一連結鏈節排21可向其背面方向彎曲但無法反過來朝表面方向彎曲。第一連結鏈節23的剖面形狀不僅可為「コ」字形，也可為剖面「ロ」字形、圓弧形狀等。

第二連結鏈節排20具有與第一連結鏈節23大致相等的寬度的大致平板形狀，包含通過銷而排狀連結的多個第二連結鏈節22。第二連結鏈節排20具備如下性質：因利用連結部分的形狀或銷的連結位置，可向表面方向彎曲但無法反過來向背面方向彎曲。第一連結鏈節排21在前端部通過結合鏈節26而與第二連結鏈節排20結合。結合鏈節26具有第一連結鏈節23與第二連結鏈節22成為一體的形狀。如圖2所示，在第二連結鏈節22的背面側分別形成有線性齒輪22a。當第二連結鏈節22成為直線狀時，線性齒輪22a被連結，構成連續的線性齒輪(齒條)。

如圖3所示，在驅動齒輪24a與射出部30之間設有導向部40。通過導向部40，維持形成在第二連結鏈節22的背面的線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態。當臂伸長時，驅動馬達m1，驅動齒輪24a正向旋轉，由此，第二連結鏈節排20與第一連結鏈節排21接合，成為柱狀體而從射出部30朝前方被送出。此時，第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20的背面彼此接合，由此構成柱狀體。當臂收縮時，驅動馬達m1，驅動齒輪24a逆向旋轉，由此，柱狀體在射出部30的後方解除接合狀態，相互分離。分離後的第二連結鏈節排20與第一連結鏈節排21分別成為可彎曲的狀態，向沿第一旋轉軸ra1的方向彎曲，儲存在第一支撐體11a內部。

以下，針對導向部40的構造，參照圖4，5進行說明。圖4是表示圖3的導向部40與驅動齒輪24a之間的位置關係的圖。圖5是從上方、側方及下方觀察圖3的導向部40的圖。

導向部40具有將第二連結鏈節排20向接合機構引導的功能。接合機構是用於將第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20接合，構成柱狀體的機構。在本實施方式中，接合機構構成在射出部30。因此，以下，設接合機構為射出部30。導向部40形成從驅動齒輪24a至射出部30為止的第二連結鏈節排20的移動路徑。移動路徑是用於第二連結鏈節排20以適宜角度進入射出部30的路徑。以適宜角度使第二連結鏈節排20進入射出部30，由此可減少無法由射出部30將第一連結鏈節排21接合在第二連結鏈節排20等不良情況的產生。另外，導向部40具有維持設置在第二連結鏈節22的線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態的功能。這些功能的詳情在下文敘述。

導向部40典型地是如下構成。導向部40具有「コ」字形的外觀。導向部40具備一對側壁板321、322、下壁板323及上壁板324。側壁板321是長方形的平板。側壁板321的短邊比臂部2的厚度長，長邊具有從射出口33至驅動齒輪24a的後方的距離程度的長度。側壁板322及上壁板324具有與側壁板321相同的形狀。一對側壁板321、322是固定在第一支撐體11a或第二支撐體11b。

一對側壁板321、322是從射出中心軸分別朝左右方向(圖中，+y方向與-y方向)間隔等距離而配置。一對側壁板321、322是間隔比柱狀體的寬度長的距離來配置。一對側壁板321、322的下端部之間是通過下壁板323來固定。一對側壁板321、322的上端部之間是通過上壁板324來固定。通過下壁板323及上壁板324，將一對側壁板321、322的間隔保持固定。另外，射出中心軸是射出部30的中心軸。當射出中心軸通過射出部30來支撐臂部2時，是與臂部2的中心軸一致。

在側壁板321、322的上端部間可旋轉地固定有導向輥。導向輥具備軸和輥。軸的兩端是分別固定在側壁板321、322。在軸上旋轉自如地安裝有兩個輥。本實施方式所涉及的導向部40具備多個，此處為三個導向輥411、412、413。多個導向輥411、412、413具有在第二連結鏈節22的寬度方向平行的旋轉軸。多個導向輥411、412、413排列在從驅動齒輪24a附近至射出部30之間。

首先，針對多個導向輥411、412、413中最末尾的導向輥411的配置進行說明。最末尾的導向輥411是在驅動齒輪24a附近，配置在用於維持驅動齒輪24a與線性齒輪22a的卡合的位置。具體而言，導向輥411以相對於從驅動齒輪24a的旋轉軸24r至導向輥411的旋轉軸為止的射出中心軸的距離dx1為驅動齒輪24a的半徑以下的方式來配置。較佳為導向輥411的距離dx1為零，即，相對於射出中心軸配置在與驅動齒輪24a相同位置。另外，導向輥411相對於驅動齒輪24a的半徑方向，從驅動齒輪24a的旋轉軸24r間隔比既定距離dz1長的距離來配置。既定距離dz1具有將驅動齒輪24a與線性齒輪22a卡合所需的距離。即，既定距離dz1與合計驅動齒輪24a的半徑24d與第二連結鏈節22的厚度22d得到的長度對應。厚度22d與從第二連結鏈節22的表面至設置在背面的線性齒輪22a的下端為止的長度對應。由此，第二連結鏈節排20卡合在驅動齒輪24a之後，被夾持在導向輥411與驅動齒輪24a之間，維持線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態。多個導向輥412、413排列在最末尾的導向輥411與射出部30之間。針對多個導向輥412、413的配置方法在下文敘述。

射出部30具有將第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20接合的功能和支撐臂部2的功能。因此，射出部30是如下構成。射出部30具有大致錐筒形狀的外觀。在本實施方式中，一對側壁板321、322、下壁板323、上壁板324是導向部40與射出部30的通用零件。因此，在一對側壁板321、322上構成導向部40和射出部30。此時，導向部40是構成在射出部30的後方。另外，導向部40和射出部30也可構成在分別不同的一對側壁板上。然而，如本實施方式，在共同的一對側壁板321、322上構成導向部40和射出部30，由此可得到如下效果。即，通過共同的一對側壁板321、322，可以減少一方的一對側壁板部分、零件數。另外，通過共同的一對側壁板321、322，可以避免第二連結鏈節排20到達射出部30之間，第2連結鏈節排20向寬度方向偏離。換言之，共同的一對側壁板321、322可以實現一部分引導第二連結鏈節排20的功能。

在一對側壁板321、322上分別設有多個側部輥313、314。以下，針對設在側壁板321的多個側部輥313進行說明。

在側壁板321的外側面的既定位置固定一對軸承部325、326。軸承部325是細長的稜柱，具有與射出中心軸平行的中心軸。軸承部326具有與軸承部325相同的形狀。固定一對軸承部325、326的位置分別與從射出中心軸在上下方向(圖中+z方向與-z方向)間隔等距離的位置對應。

在軸承部325、326之間，可旋轉地固定有多個側部輥313。多個側部輥313是相互平行，且沿射出中心軸排列。多個側部輥313具有上下方向(圖中z方向)的旋轉軸。側部輥313具有比從固定在軸承部325、326的側部輥313的旋轉軸至側壁板321的內側面為止的距離長的半徑。在側壁板321的既定位置，形成有用於使側部輥313從側壁板321的內側面突出的突出孔329。在側壁板321上形成有突出孔329的位置是與固定在軸承部325與326之間的側部輥313的位置對應。在側壁板321上形成有突出孔329，由此，固定在軸承部325、326的側部輥313從側壁板321的內側面突出。通過從側壁板321的內側面突出的多個側部輥313的突出端來規定支撐柱狀體的支撐面。

與側壁板321同樣地，在側壁板322上固定有一對軸承部327、328。與一對軸承部325、326同樣地，在一對軸承部327、328之間可旋轉地固定有多個側部輥314。側部輥314具有與側部輥313相同的形狀。多個側部輥314與多個側部輥313同樣地從側壁板322的內側面突出。通過從側壁板322的內側面突出的多個側部輥314的突出端來規定支撐柱狀體的支撐面。

從由多個側部輥313規定的支撐面至由多個側部輥314規定的支撐面為止的距離是與射出部30的筒狀部分的寬度對應。由多個側部輥313規定的支撐面與由多個側部輥314規定的支撐面,是以射出部30的筒狀部分的寬度成為柱狀體的寬度以下的長度的方式來設計。具體而言，從側部輥313、314的側壁板321、322的內側面的突出長度以從由多個側部輥313規定的支撐面至由多個側部輥314規定的支撐面為止的距離成為柱狀體的寬度以下的長度的方式來調整。當從由多個側部輥313規定的支撐面至由多個側部輥314規定的支撐面為止的距離比柱狀體的寬度短時，多個側部輥313、314以在柱狀體之間施加有預壓的狀態來支撐柱狀體。

在側壁板321、322的上部間可旋轉地固定有多個上部輥312。多個上部輥312是相互平行，且沿射出中心軸排列。因此，多個上部輥312具有左右方向(圖中y方向)的旋轉軸。由多個上部輥312的下部來規定支撐柱狀體的支撐面。在側壁板321、322的下部間可旋轉地固定有多個下部輥311。多個下部輥311是相互平行，且沿射出中心軸排列。因此，多個下部輥311具有左右方向(圖中y方向)的旋轉軸。由多個下部輥311的上部來規定支撐柱狀體的支撐面。

從由多個上部輥312規定的支撐面至由多個下部輥311規定的支撐面為止的距離是與射出部30的筒狀部分的厚度對應。由多個上部輥312規定的支撐面與由多個下部輥311規定的支撐面,是以射出部30的筒狀部分的厚度成為柱狀體的厚度以下的長度的方式來設計。具體而言，多個上部輥312與多個下部輥311的固定位置,是以從由多個上部輥312規定的支撐面至由多個下部輥311規定的支撐面為止的距離成為柱狀體的厚度以下的長度的方式來確定。當從由多個上部輥312規定的支撐面至由多個下部輥311規定的支撐面為止的距離比柱狀體的厚度短時，多個上部輥312和多個下部輥是以在柱狀體之間施加有預壓的狀態來支撐柱狀體。

如以上所說明的，射出部30的筒狀部分的寬度及厚度分別以比柱狀體的寬度及厚度短的方式來設計。由此，成為對射出部30與柱狀體之間施加有預壓的狀態。通過對射出部30與柱狀體之間施加適宜的預壓，可以減少臂收縮時的晃動，通過減少晃動，可以防止異響。另外，可以提高射出部30的剛性。即，可以針對伴隨著臂部2及末端效應器3的移動而施加的外力和與臂部2及末端效應器3的重量對應的外力，減少射出部30的變形量。由此，可以通過射出部30來提高保持臂部2的位置的精度。另外，在本實施方式中，作為施加預壓的方法是採用固定位置預壓。在本實施方式中，固定位置預壓是依照輥與柱狀體之間的位置關係，對柱狀體與射出部30之間施加預壓的方法。此時，通過使輥的間隔略短於柱狀體的寬度(厚度)而，對柱狀體與射出部30之間施加預壓。然而，對柱狀體與射出部30之間施加預壓的方法並不限定於此。也可通過利用螺旋彈簧或盤形彈簧等的定壓預壓，對柱狀體與射出部30之間施加預壓。在本實施方式中，可通過利用這些彈簧將輥向柱狀體壓入，對柱狀體與射出部30之間施加預壓。

另外，與臂部2及末端效應器3的重量對應的外力(重力)通常作用在射出部30。因此，對與柱狀體之間施加預壓的效果,特別是對射出部30的上部輥312與下部輥311較為顯著。另一方面，相比於上部輥312及下部輥311，不會對側部輥313、314作用大的外力。因此，也可不對側部輥313、314與柱狀體之間施加預壓。即，射出部30的筒狀部分的寬度是與柱狀體的寬度相等即可。另外，也可代替與柱狀體線接觸的側部輥313、314，而使用與柱狀體點接觸的滾珠軸承。

如果驅動齒輪24a正向旋轉，則第二連結鏈節排20與第一連結鏈節排21被一起向射出部30引導。被向射出部30引導的第一連結鏈節23一面沿最末尾的下部輥311旋轉，一面排列在與射出中心軸平行的直線上。同樣地，被向射出部30引導的第二連結鏈節22沿最末尾的上部輥312的旋轉軸而排列在與射出中心軸平行的直線上。如上所述，射出部30的筒狀部分的厚度比臂部2的厚度稍短。因此，第二連結鏈節排20與第一連結鏈節排21一起被射出部30的後方的上部輥312與下部輥311夾持。由此，第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20相互擠壓而接合。接合後的第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20通過被射出部30的多個輥支撐而保持接合狀態。當保持第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20的接合狀態時，第一連結鏈節排21與第二連結鏈節排20的彎曲被限制，由此，由第一連結鏈節排21和第二連結鏈節排20構成具有一定剛性的柱狀體。並且，被接合的臂部2從射出部30朝前方被送出。

其次，針對多個導向輥411、412、413的配置方法，參照圖6進行說明。圖6是用於說明構成本實施方式所涉及的導向部40的多個導向輥411、412、413的配置方法的補充說明圖。圖6(a)是從剖面方向觀察包含機械臂機構的導向部40與射出部30的範圍的圖。圖6(b)是用於說明第二連結鏈節22的長度的補充說明圖。如圖6(b)所示，在連接第二連結鏈節22的方向(長度方向)，將從第二連結鏈節22的前端至後端的距離l2設為第二連結鏈節22長l2。另外，將導向輥411與導向輥412之間的旋轉軸間距離設為l41(以下，稱為輥間隔l41)，將導向輥412與導向輥413之間的旋轉軸間距離設為l42(以下，稱為輥間隔l42)，將導向輥413的旋轉軸與射出部30的後端、這裡與射出部30的最末尾的上部輥312的旋轉軸之間的距離設為l43(以下，稱為輥間隔l43)。

如圖6所示，多個導向輥411、412、413是相互平行地從驅動齒輪24a附近至射出部30分別配置。具體而言，導向輥413(最前頭的導向輥413)是相對於射出中心軸，從射出部30的後端(從最末尾的上部輥312)間隔輥間隔l43而配置。輥間隔l43具有第二連結鏈節長l2以下的長度。最前頭的導向輥413是相對於射出部30的厚度方向，配置在與最末尾的上部輥312相同的位置。

導向輥412是配置在導向輥411與413之間。具體而言，導向輥412是相對於射出中心軸，配置在從導向輥411間隔輥間隔l41的位置、從導向輥413間隔輥間隔l42的位置。輥間隔l41、l42具有第二連結鏈節長l2以下的長度。由此，第二連結鏈節22是至少被一個導向輥支撐。導向輥412是相對於射出部30的厚度方向，被配置在最前頭的導向輥413與最末尾的導向輥411之間。如本實施方式，當最末尾的導向輥411相對於射出部30的厚度方向而配置在與最末尾的上部輥312相同位置時，由多個導向輥411、412、413的下部和最末尾的上部輥312規定的面與射出中心軸平行。

另外，如果合計輥間隔l41與l42得到的長度為第二連結鏈節長l2以下，也可不具有導向輥412。另外，當合計輥間隔l41與l42得到的長度比第二連結鏈節長l2的二倍長時，也可以輥間隔成為第二連結鏈節長l2以下的方式，在最前頭的導向輥413與最末尾的導向輥411之間配置兩個以上導向輥。

其次，針對多個導向輥411、412、413依照在圖6中說明的條件進行配置時的功能，參照圖7進行說明。

圖7是用於說明本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部40的功能的補充說明圖。圖7是從剖面方向觀察包含機械臂機構的導向部40與射出部30的範圍的圖。圖7是表示臂部2被送出的情形。圖7(b)是表示從圖7(a)經過規定時間後的狀態。

首先，針對最末尾的導向輥411的功能進行說明。如果驅動齒輪24a正向旋轉，則第二連結鏈節排20被向射出部30引導。如圖6所示，第二連結鏈節22剛卡合在驅動齒輪24a之後，鏈節的朝向就發生較大變化。因此，特別是，當臂部2快速伸長時，剛卡合在驅動齒輪24a之後的第二連結鏈節22,是以其前方的連結部分為旋轉中心，其後方部分向圖中箭頭ud的方向快速旋轉。最末尾的導向輥411將剛卡合在驅動齒輪24a之後的、旋轉的第二連結鏈節22固定。因此，最末尾的導向輥411相對於射出中心軸，配置在與驅動齒輪24a相同的位置或驅動齒輪24a的後方附近。由此，通過最末尾的導向輥411，可以減少第二連結鏈節22撞擊第二支撐體11b及其蓋等的可能性，也可抑制第二連結鏈節22的損傷或由撞擊產生的聲音。

另外，最末尾的導向輥411具有比第二連結鏈節22低的硬度。具體而言，最末尾的導向輥411是由彈性體、例如由橡膠等覆蓋其輥部分。由此，可以由彈性體吸收第二連結鏈節22撞擊導向輥411時的力，因此，可以防止第二連結鏈節22的損傷。另外，例如，最末尾的導向輥411具有比其他導向輥大的直徑。由此，可以提高可固定旋轉的第二連結鏈節22的可能性。

另外，將最末尾的導向輥411配置在用於在與驅動齒輪24a之間夾持第二連結鏈節22的位置，由此，最末尾的導向輥411可以維持線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態。因此，通過最末尾的導向輥411，可防止線性齒輪22a偏離驅動齒輪24a，因此可以使臂部2的收縮動作穩定。

其次，針對多個導向輥412、413的功能進行說明。多個導向輥412、413是以輥間隔成為第二連結鏈節長l2以下的長度的方式來配置。由此，在第二連結鏈節長l2之間至少配置一個導向輥。第二連結鏈節排20具有可向表面方向彎曲的性質。因此，第二連結鏈節排20可向表面方向彎曲。然而，第二連結鏈節22是至少由一個導向輥支撐在表面方向上，因此，即便由於某些原因對第二連結鏈節排20作用向其表面方向彎曲的力，也可抑制第二連結鏈節排20向表面方向彎曲。多個導向輥412、413具有比第二連結鏈節22低的硬度。由此，即便在由第二連結鏈節22對多個導向輥412、413作用強力的情形時，也在第二連結鏈節22之前損傷多個導向輥412、413，因此，可以抑制第二連結鏈節22的損傷。

另外，最前頭的導向輥413具有以下功能。最前頭的導向輥413相對於射出部30的厚度方向，配置在與最末尾的上部輥312相同位置。最前頭的導向輥413相對於射出部30的厚度方向配置在與最末尾的上部輥312相同的位置，由此可使第二連結鏈節排20進入最末尾的上部輥312的角度為零。即，通過最前頭的導向輥413，可以使第二連結鏈節排20沿與射出中心軸平行的方向而進入射出部30。從而，第二連結鏈節22在最末尾的上部輥312，朝向不會較大地變化，因此，可以減小通過射出部30，第一連結鏈節23與第二連結鏈節22接合不良的可能性。

另外，導向部40的構造並不限定於本實施方式。

圖8是表示本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部40的另一構成例的圖。如圖8(a)所示，當驅動齒輪24a與射出部30之間的距離長時，以在最末尾的導向輥411至射出部30之間，輥間隔為第二連結鏈節長l2以下的方式，沿著射出中心軸配置多個導向輥412、413、414、415、416即可。另外，當第二連結鏈節排20向背面方向也可彎曲時，如圖8(a)所示，也可夾著第二連結鏈節排20在與多個導向輥412、413、414、415、416對向的位置配置多個導向輥417、418。此時，多個導向輥417、418是從多個導向輥412-416，間隔與第二連結鏈節22的厚度相同或稍長的距離來配置。由此，多個導向輥412-418可以防止第二連結鏈節排20向表面方向和背面方向彎曲。

另外，假定第二連結鏈節排20向表面方向彎曲的角度被銷等限制的情形。在這種情形時，如圖8(b)所示，導向部40也可僅由導向輥411構成。這是因為第二連結鏈節排20向表面方向彎曲的角度被限制，不會向表面方向較大地彎曲。因此，防止第二連結鏈節排20向表面方向彎曲的必要性低。另外，如本實施方式，當相對於射出部30的厚度方向，最末尾的上部輥312與導向輥411被配置在相同位置時，被導向輥411與驅動齒輪24a夾持的第二連結鏈節22已經與射出中心軸平行。因此，不需要配置用於使第二連結鏈節排20沿著與射出中心軸平行的方向進入射出部30的最前頭的導向輥413。因為這些理由，在第二連結鏈節排20向背面方向的彎曲為負荷，向表面方向的彎曲角度被限制的情形時，不需要多個導向輥412、413。當然，相對於射出部30的厚度方向，當導向輥411相對於最末尾的上部輥312間隔較大時，需要使第二連結鏈節排20沿著與射出中心軸平行的方向進入射出部30。因此，也可配置最前頭的導向輥413。通過這樣構成導向部40，也可減少零件數量，因此，有效降低成本。

另外，導向部40也可作為射出部30的一部分來發揮作用。具體而言，如圖8(c)所示，導向輥411與下部輥311一起構成射出部30。此時，設重力方向為-z方向。此時，通過對柱狀體對應臂部2及末端效應器3的重量而作用的重力，產生力矩。然而，通過導向輥411來支撐柱狀體，由此，可以抑制由於力矩而想要旋轉的柱狀體。例如，在臂部2及末端效應器3的重力輕等情形時，可以通過由導向輥411和下部輥311構成的射出部30來實現支撐柱狀體的功能。通過這樣構成射出部30，可以減少射出部30的零件數量，因此，有效降低成本。

根據以上說明的本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部40，可以得到以下效果。即，通過導向部40，當臂伸長時，可以使剛與驅動齒輪24a卡合後的第二連結鏈節22不撞擊其他機構,引導至射出部30。具體而言，可以通過最末尾的導向輥411來抑制與驅動齒輪24a卡合之後跳起的第二連結鏈節22。另外，最末尾的導向輥411可以維持設置在第二連結鏈節22的背面的線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態。即，最末尾的導向輥411可以將第二連結鏈節排20向射出部30引導，且維持設置在第二連結鏈節22的背面的線性齒輪22a與驅動齒輪24a的卡合狀態。另外，最前頭的導向輥413相對於射出中心軸，配置在與最末尾的上部輥312相同位置。最前頭的導向輥413可以使第二連結鏈節排20與射出中心軸平行地進入射出部30。由此，可以減少通過射出部30，與第一連結鏈節排21的接合不良的情形。另外，多個導向輥411、412、413以旋轉軸間距離為第二連結鏈節22的長度以下的方式來排列。由此，可防止第二連結鏈節排20向表面方向彎曲。因此，本實施方式所涉及的機械臂機構的導向部40可使臂部2的收縮動作穩定。

雖然對本發明的幾個實施方式進行了說明，但是這些實施方式只是作為例子提出的，並非用於限定本發明的範圍。對於這些新的實施方式能夠以其他各種方式進行實施，且在不脫離本發明要旨的範圍內能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式和其變形，包含於本發明的範圍和要旨的同時，也包含於權利要求書中所記載的發明及其均等範圍內。

附圖標記說明

1…基部

2…臂部

3…末端效應器

j1、j2、j4、j5、j6…旋轉關節部

j3…直動關節部

11a…第一支撐體

11b…第二支撐體

11c…第三支撐體

20…第二連結鏈節排

21…第一連結鏈節排

22…第二連結鏈節

23…第一連結鏈節

26…結合鏈節

30…射出部

311…下部輥

312…上部輥

313、314…側部輥

321、322…側壁板

323…下壁板

324…上壁板

325、326、327、328…軸承部

40…導向部

411、412、413…導向輥。