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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Robotersystem eines Aufhängungstyps,
das einen Roboterhauptkörper, der einen Dreharm hat, dadurch,
dass derselbe an einer Schiene, die sich zwischen einem Paar von
Tragesäulen erstreckt, beidseitig bewegbar aufgehängt
ist, trägt.
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2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN
TECHNIK
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Wie
beispielsweise in der offengelegten
japanischen
Patentanmeldung Nr. 5-169379 gezeigt, ist ein Robotersystem
eines Aufhängungstyps geschaffen, das ein Paar von Tragesäulen,
die an einer Befestigungsbasis, die an einem Boden installiert ist, befestigt
sind, eine Schiene, die sich zwischen dem Paar von Tragesäulen
erstreckt, und einen Roboterhauptkörper hat, der auf der
Schiene durch Aufhängen getragen ist, so dass der Roboterhauptkörper entlang
der Schiene beidseitig bewegbar ist.
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Bei
dem Robotersystem eines Aufhängungstyps mit einem Dreharm
kollidiert der Arm mit den Tragesäulen, wenn sich der Roboterhauptkörper in
die unmittelbare Nähe der Startposition oder der Endposition
der Tragesäulen bewegt.
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Aus
diesem Grund hat das Robotersystem eines Aufhängungstyps
ein Problem, dass in der Position in der Nähe der Tragesäulen
eine Region, in der ein Betrieb durchführbar ist, schmäler
gemacht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das im Vorhergehenden beschriebene
Problem zu lösen, und hat als eine Aufgabe derselben, ein
Robotersystem eines Aufhängungstyps zu schaffen, das einen
Bereich, in dem sich ein Arm drehen kann, bei einer Position in
der Nähe einer Tragesäule ausdehnen kann.
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Bei
dem Robotersystem eines Aufhängungstyps gemäß einem
ersten Aspekt ist ein Robotersystem eines Aufhängungstyps
geschaffen, das ein Paar von Tragesäulen mit einer geradlinig
geformten Schiene, die sich zwischen denselben erstreckt, eine Basis,
die durch die Schiene aufgehängt ist und sich entlang der
Schiene in einem Bewegungsraum zwischen dem Paar von Tragesäulen beidseitig
bewegt, und einen Roboterhauptkörper mit einem drehbaren
Arm, der auf der Basis angeordnet ist, aufweist.
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Zusätzlich
ist eine Aussparung an mindestens einer der Tragesäulen
gebildet, und die Aussparung ist auf der Seite des Bewegungsraums
gebildet.
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Daher
ist, wenn der Arm gedreht wird, ein Bereich, in dem sich der Arm
drehen kann, ausgedehnt, ohne dass die Tragesäule berührt
wird.
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Bei
dem Robotersystem eines Aufhängungstyps gemäß einem
zweiten Aspekt hat die Aussparung, die an mindestens einer der Tragesäulen gebildet
ist, die Form eines Dreiecks, and eine längste Seite der
Dreiecksform ist angeordnet, um der Seite des Bewegungsraums zugewandt
zu sein.
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Bei
dem Robotersystem eines Aufhängungstyps gemäß einem
dritten Aspekt ist ein unteres Ende der Aussparung bei einer Position
einer maximalen Höhe in einem Bereich, der sich unter einem unteren
Ende des Arms oder eines Teils, das sich zusammen mit dem Arm dreht,
befindet, positioniert.
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Bei
dem Robotersystem eines Aufhängungstyps gemäß einem
vierten Aspekt ist eine Rippe für eine Verstärkung
an der Seite einer der Tragesäulen gebildet, wobei die
Aussparung dem Bewegungsraum zugewandt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 ein
perspektivisches Diagramm, das eine Industrierobotervorrichtung
eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
vertikale Schnittvorderansicht, die den Roboterhauptkörper
zeigt, der durch ein Aufhängen durch eine Schiene getragen
ist;
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3 eine
vertikale Schnittseitenansicht, die den Roboterhauptkörper
zeigt, der durch Aufhängen durch eine Schiene getragen
ist;
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4 eine
Kreuzungsebenensicht, die einen Drehbereich eines Arms zu der Zeit,
zu der sich ein Roboterhauptkörper in einem gestoppten
Zustand zwischen Tragesäulen befindet, zeigt;
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5 ein
zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
das eine Kreuzungsebenenansicht der Tragesäule auf der
Vorderseite darstellt; und
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6 ein
drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
das eine Kreuzungsebenenansicht der Tragesäule auf der
Vorderseite darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird im Folgenden
ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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1 zeigt
eine Industrierobotervorrichtung. Die Vorne-Hinten-Richtung dieser 1 ist
die Links-Rechts-Richtung der Industrierobotervorrichtung.
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Bei
dieser Industrierobotervorrichtung 1 gibt es zwei Roboter 3 und 4,
die Seite an Seite angeordnet sind und auf einer Befestigungsbasis 2,
die an einem Boden installiert ist, angeordnet sind.
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Ein
Förderband (eine Beförderungsvorrichtung) 5,
das sich in der Links-Rechts-Richtung bewegt, ist auf einer oberen
Vorderseite der Befestigungsbasis 2 angeordnet.
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Wenn
das Förderband 5 ein Werkstück (nicht gezeigt)
bewegt, führen die zwei Roboter 3 und 4 aufeinanderfolgend
Arbeiten an dem Werkstück durch, wie ein Verarbeiten des
Werkstücks oder ein Anbringen von Teilen an dem Werkstück.
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Als
Nächstes wird der Aufbau der zwei Roboter 3 und 4 erklärt,
da dieselben jedoch den gleichen Aufbau haben, wird im Folgenden
der Aufbau des Roboters 3 erklärt, und die Erklärung
des Roboters 4 wird weggelassen.
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Es
ist ein Paar von Tragesäulen 6 und 7 auf der
Befestigungsbasis 2 in der Richtung der Vorderseite und
der Hinterseite vorgesehen, und zwischen denselben erstreckt sich
eine Schiene 8. Der Roboter 3 ist dadurch, dass
derselbe durch die Schiene 8 aufgehängt ist, getragen,
so dass der Roboter 3 fähig ist, sich vor und
zurück zu bewegen.
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Das
heißt, wie in 2 gezeigt, trägt die Schiene 8 einen
bewegbaren Körper 10 beidseitig bewegbar, und
aufgehängte Teile 10a sind auf sowohl der rechten
als auch der linken Seite des bewegbaren Körpers 10 gebildet.
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Außerdem
ist eine Basisplatte 11 zwischen den aufgehängten
Teilen 10a des bewegbaren Körpers 10 fixiert,
und eine Basis 12 ist an einer unteren Oberfläche
der Basisplatte 11 angebracht.
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Daher
befindet sich die Basis 12 in dem Zustand, in dem dieselbe über
den bewegbaren Körper 10 an der Schiene 8 aufgehängt
ist, und ist zwischen dem Paar von Tragesäulen 6 und 7 entlang
der Schiene 8 beidseitig bewegbar.
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Wie
in 3 gezeigt, sind Halterungen 13 an sowohl
einer vorderen als auch einer hinteren Seite der Schiene 8 fixiert,
und eine Gewindewelle 14 einer Kugelgewindeeinrichtung
(einer Einrichtung für eine geradlinige Bewegung) ist zwischen
den beiden Halterungen rotierbar getragen.
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Die
Gewindewelle ist mit der Mutter (nicht gezeigt) der Kugelgewindeeinrichtung,
die an dem bewegbaren Körper 10 fixiert ist, verschraubt.
Die Gewindewelle 14 wird durch einen Motor 15,
der auf der hinteren Halterung 13 angeordnet ist, in beide Richtungen
rotiert.
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Ferner
bewegt die Rotation der Gewindewelle 14 den bewegbaren
Körper 10 oder die Basis 12 gemäß der
Rotationsrichtung der Gewindewelle 14 zu der Vorderseite
oder der Rückseite.
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Die
Gewindewelle 14 ist mit einem Rahmen 16 bedeckt,
der zwischen den beiden Halterungen 13 befestigt ist.
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Ein
Arm 17 ist auf einem unteren Teil der Basis 12 drehbar
angeordnet. Der Arm 17 ist über eine Riemenübertragungseinrichtung
(nicht gezeigt) durch einen Motor (nicht gezeigt), die beide in
der Basis 12 angeordnet sind, in beide Richtungen horizon tal
drehbar. Ein Drehpunkt O des Arms 17 ist, wie in 4 gezeigt,
in dem Zustand, der von oben betrachtet wird, zur Seite einer Mittellinie
C in einer Breitenrichtung der Schiene 8, beispielsweise
nach rechts, versetzt.
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Der
Drehpunkt O des Arms 17 kann mit der Mittellinie C in der
Breitenrichtung der Schiene 8 übereinstimmen.
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Eine
Hebeplatte (ein Hebekörper) 18 ist bei einem Teil
eines äußeren Endes des Arms 17 in der Oben-Unten-Richtung
bewegbar getragen.
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Ein
Motor (nicht gezeigt) bewegt die Hebeplatte 18 über
eine Zahnstangeneinrichtung (nicht gezeigt), die in dem Arm 17 angeordnet
ist, nach oben und unten.
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Ein
Motor 19 eines Rotationsachsentyps ist an der Hebeplatte 18 angebracht,
und das Gelenkglied 20 ist an dem unteren Ende einer Achse
des Motors 19 angebracht.
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Eine
Spannvorrichtung (nicht gezeigt) ist an dem Gelenkglied 20 angebracht,
und die Spannvorrichtung greift Werkzeuge für das Werkstück
oder Anbringungsteile für das Werkstück.
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Der
Roboterhauptkörper 9 besteht aus der im Vorhergehenden
erwähnten Basis 12, dem Arm 17, der Hebeplatte 18,
dem Motor 19 und dem Gelenkglied 20.
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Der
Roboterhauptkörper 9 ist angeordnet, so dass sich
derselbe zwischen einem Bewegungsraum 21, der zwischen
dem Paar der Tragesäulen 6 und 7 vorgesehen
ist, beidseitig bewegt, während eine Startposition in der
Nähe der vorderen Tragesäule 6 eingestellt
ist und eine Endposition in der Nähe der hinteren Tragesäule 7 eingestellt
ist.
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Wenngleich
eine 360-Grad-Drehung für den Arm 17 möglich
ist, wird, da der Drehpunkt O des Arms 17 zur rechten Seite
der Mittellinie C in der Breitenrichtung der Schiene 8 versetzt
ist, ein Roboterbetrieb vollständig auf der rechten Seite
der Schiene 8 durchgeführt.
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Nun
ist, wenngleich das Paar von Tragesäulen 6 und 7 eine
hohle Quadratform hat, ein Abschnitt der vorderen Tragesäule 6 (einer
Tragesäule) geschnitten, um eine Aussparung (im Folgenden
als „ausgeschnittener Abschnitt 22" bezeichnet)
zu bilden, um den Betriebsbereich des Roboterhauptkörpers 9 auszudehnen.
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Das
heißt, da der Betrieb des Roboterkörpers 9 vollständig
auf der rechten Seite der Schiene 8 an dem Werkstück,
das auf dem Förderband 5 befördert wird,
wie im Vorhergehenden erwähnt, durchgeführt wird,
ist, um den Betriebsbereich auf der Seite des Förderbands 5 des
Arms 17 beispielsweise bei der Startposition, bei der sich
der Roboterhauptkörper 9 in der Nähe
der vorderen Tragesäule 6 befindet, ein oberer
Abschnitt der vorderen Tragesäule 6 (einer Tragesäule)
auf der Seite des Bewegungsraums 21, genauer gesagt, ein
gesamter Abschnitt einer hinteren Seitenoberfläche (einer
Wand) und einer rechten Seitenoberfläche (einer Wand),
die an die hintere Seitenoberfläche angrenzt, die die Seiten
des Bewegungsraums 21 sind, geschnitten.
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Daher
wird die Querschnittsansicht des oberen Abschnitts der Tragesäule 6,
bei dem der ausgeschnittene Abschnitt gebildet ist, L-förmig.
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Der
ausgeschnittene Abschnitt 22, der von der hinteren Seite
zu der rechten Seite der Tragesäule 6 reicht,
ist von einem oberen Ende der Tragesäule 6 zu
dem Teil unterhalb desselben in der vorbestimmten Länge
gebildet.
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Das
untere Ende des ausgeschnittenen Abschnitts 22 ist bei
diesem Ausführungsbeispiel bei einer Position einer maximalen
Höhe in einem Bereich, der sich unter einem unteren Ende
des Arms 17 befindet, positioniert. Wenngleich die Position
des unteren Endes des ausgeschnittenen Abschnitts 22 die Position
einer gleichen Höhe wie das untere Ende des Arms 17 sein
kann, kann, um das untere Ende des Arms 17 nicht daran
zu hindern, in den ausgeschnittenen Abschnitt 22 einzutreten,
das untere Ende des Arms 17 das untere Ende des ausgeschnittenen
Abschnitts 22 verschiebbar berühren. Daher ist die
Position lediglich um das minimale Ausmaß, das notwendig
ist, so dass das unter Ende des Arms 17 das unter Ende
nicht verschiebbar berührt, abgesenkt.
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Wenn
sich ein Teil zusammen mit dem Arm 17 dreht, tritt beispielsweise
die Hebeplatte 18 in den ausgeschnittenen Abschnitt 22 ein,
und es ist geeignet, das untere Ende des ausgeschnittenen Abschnitts 22 bei
einer Position einer maximalen Höhe in einem Bereich, der
sich unter einem unteren Ende der Hebeplatte 18 befindet,
zu positionieren.
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Nebenbei
bemerkt senkt das Bilden des ausgeschnittenen Abschnitts 22 die
Stärke der Tragesäule 6. Um diese Stärkereduzierung
zu ergänzen, sind Rippen 23 für eine
Verstärkung an der vorderen Seitenoberfläche und
der linken Seitenoberfläche der Tragesäule 6 gebildet.
Die Rippen 23 erstrecken sich von dem unteren Ende zu dem
oberen Ende der Tragesäule 6.
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Nebenbei
bemerkt können die Rippen 23 getrennt vorbereitet
werden und an die Tragesäule geschweißt etc. werden.
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Eine
Vorsprunghöhe H der Rippe 23 von der Tragesäule 6 ist
gleich einer Vorsprunglänge L einer rechtwinkligen Anbringungsplatte 6a,
die bei dem unteren Ende der Tragesäule 6 vorgesehen
ist, oder kleiner als dieselbe eingestellt (bei diesem Ausführungsbeispiel
ist H gleich eingestellt).
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Die
Anbringungsplatte 6a dient zum Fixieren der Tragesäule 6 an
der Befestigungsbasis 2b, und vier Ecken der Anbringungsplatte 6a sind
durch Bolzen 24 an der Befestigungsbasis 2 fixiert.
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Die
gleiche Art von Anbringungsplatte 7a ist ebenfalls bei
der Tragesäule 7 auf der hinteren Seite vorgesehen.
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Nun
wird angenommen, dass, wie in 4 gezeigt,
der Arm 17 in dem Zustand, in dem die Basis 12 in
der Startposition in unmittelbarer Nähe der Tragesäule 6 gestoppt
ist, im Uhrzeigersinn in die Richtung der Seite des Förderbands 5 gedreht
wird.
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In
diesem Fall ist, angenommen, dass der ausgeschnittene Abschnitt 22 nicht
an der Tragesäule 6 gebildet ist, die Grenzposition
der Drehung des Arms 17 im Uhrzeigersinn, wie in 4 mit
einer Zweipunktstrichlinie gezeigt, eine Linie, die die Mittellinie
C in der Breitenrichtung der Schiene 8 senkrecht schneidet,
und Positionen, bei denen eine Basislinie P durch den Drehpunkt
O geht und um α Grad gedreht ist.
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Das
heißt, dieselbe ist eine Position, kurz bevor der Arm 17 einen
Eckenteil auf der rechten Seite des hinteren Oberflächenabschnitts
der Tragesäule 6 (einen unteren rechten Eckenteil
in 4) berührt.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann sich jedoch,
da der ausgeschnittene Abschnitt 22 an der Tragesäule 6 gebildet
ist, der Arm 17 β Grad (β > α) zu einer
Position, kurz bevor derselbe die vordere Wand (eine linke Seitenwand
in 4) der Tragesäule 6 berührt,
drehen, und der Drehbereich des Arms 17 kann ausgedehnt
werden und den Betriebsbereich des Roboterhauptkörpers 9 verbreitern.
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Ferner
kann, da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Rippen 23 an
der vorderen Tragesäule 6 gebildet sind, die Stärkereduzierung
dadurch, dass der ausgeschnittene Abschnitt 22 vorhanden
ist, bei dem Minimum gestoppt werden, und dies kann ein Erzeugen
eines praktischen Problems vermeiden.
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5 zeigt
das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und der Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel
im Vorhergehenden und dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht
darin, dass die vordere Tragesäule 6 massiv anstatt
hohl hergestellt ist.
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An
der massiven Tragesäule 6 ist der ausgeschnittene
Abschnitt 22 in der Form eines Dreiecks gebildet; beispielsweise
durch Schneiden der Tragesäule 6 von dem linken
Teil der Rückseite zu dem vorderen Teil der rechten Seite,
so dass eine Größe des Schnitts allmählich
zunimmt.
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6 zeigt
das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Tragesäule 6 von
unten nach oben in der Form eines Dreiecks gebildet. Zusätzlich ist
die Tragesäule 6 an der Befestigungsbasis 2 fixiert,
so dass eine schräge Seite, die die längste Seite
von allen ist, der Seite des Bewegungsraums 21 zugewandt
ist und hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Roboterhauptkörpers
geneigt ist.
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Folglich
ist von allen Seiten der Tragesäule 6 die Seite,
die dem Bewegungsraum 21 zugewandt ist, geneigt, um das
Drehen des Arms 17 nicht zu behindern, und der Drehbereich
des Arms 17 in der Position in der Nähe der Tragesäule 6 kann
ausgedehnt werden.
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Diese
Erfindung ist jedoch nicht auf die im Vorhergehenden erwähnten
Ausführungsbeispiele begrenzt, und innerhalb der Grenzen
der wesentlichen Punkte der vorliegenden Erfindung sind verschiedene
Implementierungen von Modifikationen möglich.
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Wenn
es nötig ist, den Drehbereich des Arms 17 in der
Position in der Nähe der hinteren Tragesäule 7 auszudehnen,
ist es notwendig, einen anderen ausgeschnittenen Abschnitt an der
hinteren Tragesäule 7 zu bilden.
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Die
Zahl der Rippe 23 ist nicht lediglich auf eine begrenzt,
sondern zwei oder mehr sind akzeptabel.
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Der
Querschnitt der Rippe 23 ist nicht auf ein Rechteck begrenzt,
sondern verschiedene Formen, wie eine Halbkreisform, können
in Betracht gezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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