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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNG
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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und nimmt durch Bezugnahme
die
japanische Patentanmeldung
Nr. 2007-294236 , eingereicht am 13. November 2007, auf.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Gebiet der Erfindung)
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Industrieroboter und
insbesondere auf einen Industrieroboter, der mit einem fixierten
Körper, einem bewegbaren Körper, der an dem fixierten
Körper bewegbar fixiert ist, und einem elektrischen Kabel, das
zwischen den fixierten Körper und den bewegbaren Körper
für eine elektrische Leistungsversorgung und für
eine Kommunikation einer Steuerung eines Werkzeugs, das an dem bewegbaren
Körper angebracht ist, geschaltet ist.
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(Beschreibung der verwandten Technik)
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Ein
herkömmlicher Stand der Technik, wie er beispielsweise
in der
japanischen nicht geprüften
Patentveröffentlichung Nr. 10-217179 offenbart
ist, stellt einen solchen Roboter, der einen Wagen, der in mindestens
einer Ebenenrichtung bewegbar ist, und einen drehbaren Arm, der
an den Wagen montiert ist, aufweist, vor. Dieser Roboter weist ein
Werkzeug in dem Arm auf und lässt den Arm sich drehen,
um unter Verwendung des Werkzeugs nach einem Bewegen des Wagens
zu einer Position Arbeiten an einem Werkstück zu liefern.
Dieser Roboter muss dementsprechend sowohl eine Leistungsversorgungsleitung zum
elektrischen Verbinden des Arms und einer Leistungsquelle als auch
eine Signalleitung zum Verbinden des Arms und einer Steuerung haben. Dies
erfordert, dass ein elektrisches Kabel zwischen dem Arm und einem
fixierten Körper platziert ist, was es denselben ermöglicht,
sich in relativen Richtungen zu bewegen.
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Allgemein
wurden Cableveyers (eingetragene Marke) in Kabelverbindungen zwischen
den fixierten Körpern und den bewegbaren Körpern
des Roboters verwendet. Der Cableveyer besteht aus einer Mehrzahl
von Rahmen, die aus synthetischem Harz und dergleichen hergestellt
sind und die miteinander durch Stifte flexibel verbunden sind, und
umfasst eine Mehrzahl von Kabeln innerhalb der Rahmen. Diese Struktur
ermöglicht, dass sich die Kabel unter einem Schutz der
Rahmen frei biegen, sowie sich der bewegbare Körper bewegt,
und liefert beständig eine elektrische Leistung und Signale
zu dem bewegbaren Körper.
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Der
Cableveyer, der mit den Rahmen versehen ist, nimmt jedoch sehr viel
Raum ein, was bewirkt, dass eine Vorrichtung hinsichtlich der Größe groß ist.
Die Kabel scheuem ferner an den Rahmen, so wie sich der fixierte
Körper und der bewegbare Körper in den relativen
Richtungen bewegen, was ein Abriebpulver der Mäntel der
Kabel und der Rahmen erzeugt. Ein Entfernen des Abriebpulvers ist
beschwerlich.
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Der
im Vorhergehenden erwähnte herkömmliche Stand
der Technik verwendet daher bei einer Kabelverbindung zwischen dem
fixierten Körper und dem bewegbaren Körper ein
flaches Kabel. Das flache Kabel besteht aus einer Mehrzahl von Kabeln, die
parallel geschaltet sind, und biegt sich frei. Die Verwendung des
flachen Kabels als Ersatz des Cableveyers ermöglicht, dass
die Vorrichtung hinsichtlich der Größe klein ist,
und kann verhindern, dass das Abriebpulver, das durch die Reibung
zwischen den Kabeln und den Rahmen erzeugt wird, erzeugt wird.
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Der
im Vorhergehenden erwähnte herkömmliche Stand
der Technik, der das flache Kabel verwendet, kann die Vorrichtung
hinsichtlich der Größe klein machen und die Erzeugung
des Abriebpulvers, die durch die Reibung des Cableveyers bewirkt
wird, einschränken. In dem herkömmlichen Stand
der Technik kann sich jedoch das flache Kabel ohne jegliche Beschränkung
aufgrund der ursprünglichen flexiblen Natur dessel ben frei
biegen, so wie sich der bewegbare Körper relativ zu dem
fixierten Körper bewegt.
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Dies
bewirkt, dass ein gebogener Abschnitt des flachen Kabels an ein
Hindernis stößt und das flache Kabel beschädigt
wird, da, im Gegensatz zu dem Cableveyer, das flache Kabel frei
liegt und nicht durch einen Mantel geschützt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts eines solchen Problems erfunden,
und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Roboter mit einem freiliegenden flachen Kabel, das von einem Stoßen
an ein Hindernis und von einer Beschädigung frei ist, zu
schaffen.
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Um
diese Aufgabe zu lösen, ist als ein Aspekt der Erfindung
ein Roboter mit einem fixierten Körper, der mindestens
in einer vertikalen Richtung nicht bewegbar ist, einem bewegbaren
Körper, der mit dem fixierten Körper in einem
vorbestimmten bewegbaren Bereich in der vertikalen Richtung bewegbar
verbunden ist und der ein Ende hat, an dem ein Werkzeug fixiert
ist, wobei das Werkzeug Arbeiten in einem Arbeitsbereich durchführt,
und einem flächigen Kabelbündel, das eine Mehrzahl
von Kabeln für eine elektrische Leistungsversorgung und
zum Steuern einer Kommunikation zwischen dem fixierten Körper
und dem bewegbaren Körper und dem Werkzeug hat, geschaffen,
wobei das Kabelbündel zwei Enden hat, wobei ein Ende derselben
mit einer Fixierungsposition des fixierten Körpers und
das andere derselben mit einer Fixierungsposition des bewegbaren
Körpers, die gleich oder höher als die Position des
fixierten Körpers in der vertikalen Richtung bei einem
Zustand ist, bei dem sich der bewegbare Körper bei einer
höchsten Position innerhalb des bewegbaren Bereichs des
bewegbaren Körpers befindet, fixiert verbunden ist.
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Das
Kabelbündel verbindet vorzugsweise den fixierten und den
bewegbaren Körper, um einen Herabhängeabschnitt,
der von beiden fixierten Positionen in der vertikalen Richtung herabhängt,
zu haben, und das Kabelbündel hat eine Länge,
die eingestellt ist, um Arbeiten zuzulassen, derart, dass, i) wenn
sich der bewegbare Körper bei der höchsten Position
innerhalb des bewegbaren Bereichs befindet, der Herabhängeabschnitt
des flachen Kabel eine Position oberhalb sowohl eines unteren Endes
des bewegbaren Körpers als auch eines unteren Endes des
fixierten Körpers in der vertikalen Richtung einnimmt,
ii) während sich der bewegbare Körper abwärts
in der vertikalen Richtung bewegt, sich der Herabhängeabschnitt
des flachen Kabels zusammen mit dem bewegbaren Körper abwärts
bewegt, wobei eine Position des Herabhängeabschnitts oberhalb des
bewegbaren Körpers beibehalten wird, und, iii) wenn der
bewegbare Körper eine unterste Position innerhalb des bewegbaren
Bereichs erreicht, der Herabhängeabschnitt des flachen
Kabels eine Position oberhalb des unteren Endes des bewegbaren Körpers
einnimmt.
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Das
Kabelbündel nimmt dementsprechend immer eine Position oberhalb
des unteren Endes des bewegbaren Körpers ein. Diese Roboterstruktur
ermöglicht mit anderen Worten, dass der sich biegende Abschnitt
(insbesondere der Herabhängeabschnitt) des Kabelbündels
der Abwärtsbewegung des bewegbaren Körpers folgt.
Selbst wenn es daher ein Hindernis vor dem sich biegenden Abschnitt
des Kabelbündels gibt, wird verhindert, dass das Kabelbündel
an das Hindernis stößt, da das Hindernis durch den
bewegbaren Körper, der sich vor dem Kabelbündel
bewegt, gerammt und entfernt wird.
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Die
Verwendung des freiliegenden Kabelbündels ruft daher keine
Beschädigung an dem Kabelbündel hervor, da vermieden
wird, dass dasselbe an ein Hindernis stößt.
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Es
ist bevorzugt, dass das Kabelbündel an Seitenoberflächen
des fixierten Körpers und des bewegbaren Körpers
fixiert ist, wobei die Seitenoberflächen entlang einer
Richtung, in der der fixierte Körper und der bewegbare
Körper einander zugewandt sind, vorhanden sind, das Kabelbündel
von den Seitenoberflächen des fixierten Körpers
und des bewegbaren Körpers um eine vorbestimmte Strecke
getrennt ist, und die Mehrzahl der Kabel, die das Kabelbündel bildet,
in einer Richtung, die von den Seitenoberflächen des fixierten
Körpers und des bewegbaren Körpers ausgeht, angeordnet
ist.
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Wenn
sich dementsprechend der bewegbare Körper relativ zu dem
fixierten Körper bewegt, kann sich das flächige
Kabelbündel in der Richtung, in der der Herabhängeabschnitt
zu bilden ist (der Richtung, in der das flächige Kabelbündel
gezwungen wird, sich zu biegen), biegen, während ein Zwischenraum von
den Seitenoberflächen des fixierten Körpers gehalten
wird. Es wird daher vermieden, dass das Kabelbündel an
den fixierten Körper und den bewegbaren Körper
stößt, und dasselbe ist frei von einer Überbeanspruchung
und einer Beschädigung.
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Es
ist ferner bevorzugt, dass der bewegbare Körper aus einem
ersten bewegbaren Körper, der mit dem fixierten Körper
in der vertikalen Richtung bewegbar verbunden ist, und einem zweiten
bewegbaren Körper, der mit dem ersten bewegbaren Körper
in der vertikalen Richtung bewegbar verbunden ist, besteht, wobei
sich der erste bewegbare Körper und der zweite bewegbare
Körper zunächst eine spezifische Strecke von der
höchsten Position innerhalb des bewegbaren Bereichs zusammen
abwärts bewegen, sich der zweite bewegbare Körper
eine spezifische Strecke in der vertikalen Richtung hinunter zu
einer untersten Position innerhalb des bewegbaren Bereichs kontinuierlich
abwärts bewegt, und, wenn der zweite bewegbare Körper
die unterste Position erreicht, der Herabhängeabschnitt
des Kabelbündels eine Position oberhalb eines unteren Endes
des ersten bewegbaren Körpers einnimmt.
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Die
Abwärtsbewegung des zweiten bewegbaren Körpers
relativ zu dem fixierten Körper und dem ersten bewegbaren
Körper lässt das Kabelbündel das untere
Ende des ersten bewegbaren Körpers nicht berühren,
und bewirkt nicht, dass die Umhüllung des Kabelbündels
durch das untere Ende des ersten bewegbaren Körpers, das
eine Kantenform haben kann, beschädigt wird.
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Das
Kabelbündel hat ferner vorzugsweise fixierte Abschnitte,
die an den Fixierungsabschnitten des fixierten Körpers
und des bewegbaren Körpers fest fixiert sind, und die fixierten
Abschnitte sind in der vertikalen Richtung gerichtet und mit den
Fixierungsabschnitten aufwärts in der vertikalen Richtung
verbunden.
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Die
sich wiederholende Bewegung des bewegbaren Körpers relativ
zu dem fixierten Körper bewirkt dementsprechend nicht,
dass die fixierten Abschnitte des Kabelbündels, die an
dem fixierten Körper und dem bewegbaren Körper
fixiert sind, geschabt werden und vermeidet, dass der umhüllte elektrische
Draht beschädigt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Vollansicht eines Roboters, der gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung angeordnet ist;
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2 eine
Vorderansicht des in 1 gezeigten Roboters;
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3 eine
Unteransicht des in 2 gezeigten Roboters;
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4 eine
vergrößerte Ansicht eines Teils des in 3 gezeigten
Roboters;
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5 eine
Teilschnittansicht, die einen betriebsfähigen Mechanismus
eines Hebeglieds des Roboters zeigt;
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6 eine
Teilschnittansicht, die ein erstes Hebeglied und ein zweites Hebeglied,
die von der in 5 gezeigten Position zu der
untersten möglichen Position bewegt werden, zeigt;
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7A eine
Seitenansicht, die die Hebeglieder an dem oberen Totpunkt zeigt, 7B eine
Seitenansicht, die das Gleiche zeigt, wobei die ersten Hebeglieder
bei der untersten Position sind, und 7C eine
Seitenansicht, die die Hebeglieder bei dem unteren Totpunkt zeigt;
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8 Schemadiagramme einer Seitenansicht,
wobei 8A das Hebeglied bei dem oberen Totpunkt
zeigt, 8B dasselbe zeigt, wobei das erste
Hebeglied bei der Nach-unten-Position gezeigt ist, und 8C das
Hebeglied bei dem unteren Totpunkt zeigt;
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9 eine
Beispielverformung des flachen Kabels; und
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10 eine
weitere Beispielverformung des flachen Kabels.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Roboters gemäß der
vorliegenden Erfindung ist Bezug nehmend auf 1 bis 7 beschrieben. Der in 1 gezeigte
Roboter weist ein Paar von Ständern 2a, 2b und
einen Verschiebeabschnitt 3, der durch die Ständer 2a, 2b an
den Seitenenden desselben horizontal getragen ist, auf. Der Roboter 1 liefert
Arbeiten an Komponenten, die durch eine Beförderungseinrichtung
(nicht gezeigt), die unterhalb des Roboters positioniert ist, getragen
werden. Die Struktur des Roboters ist nicht auf die in 1 dargestellte begrenzt.
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Eine
Schiene 4, die sich in der Längsrichtung (in der
Links-und-Rechts-Richtung in 2) erstreckt,
ist an der unteren Oberfläche des Verschiebeabschnitts 3 angebracht.
Ein bewegbarer Körper 5 nimmt die Führungsschiene 4 bewegbar
in Eingriff. Der Verschiebeabschnitt 3 weist eine Kugelgewindespindel
(nicht gezeigt) als eine lineare Welle auf. Die Kugelgewindespindel,
die der Verschiebeabschnitt 3 in sich aufweist, wird mit
einer Mutter (nicht gezeigt) beschraubt, und der bewegbare Körper 5 ist
mit der Mutter verbunden. Ein Direktantriebsmotor 6 ist
an das rechte Seitenende des Verschiebeabschnitts 3 in 2 montiert,
und eine Ausgangswelle (nicht gezeigt) des Direktantriebsmotors 6 ist
mit der Kugelgewindespindel verbunden. Ein Leistungsquellenkasten 7 ist
an die Seitenoberfläche des Verschiebeabschnitts 3,
wie in 3 gezeigt ist, montiert, und der Leistungsquellenkasten 7 zieht
ein Leistungsversorgungskabel hin zu sich selbst. Das Leistungsversorgungskabel
ist mit dem Direktantriebsmotor 6 ver bunden. Eine Drehung
der Kugelgewindespindel, die durch den Direktantriebsmotor 6 angetrieben
wird, bewirkt dementsprechend, dass sich die Mutter, die sich mit
dem Verschiebeabschnitt 3 nicht dreht, entlang der Kugelgewindespindel
bewegt, was veranlasst, dass sich der bewegbare Körper 5 in
den Links-und-Rechts-Richtungen (in den X-Achsen-Richtungen) in 2 bewegt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist ein Arm 8 (der dem
fixierten Körper bei der vorliegenden Erfindung entspricht)
an dem bewegbaren Körper 5 um die R-Achse, die
relativ zu dem bewegbaren Körper 5 vertikal ist,
drehbar montiert. Ein Motor 9 für eine Drehung
ist an den bewegbaren Körper 5 montiert, und der
Motor 9 ist durch ein Leistungsversorgungskabel, das durch
einen Cableveyer 10 umhüllt ist, mit einem Leistungsquellenkasten 7 verbunden.
Der Cableveyer 10, der bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet ist, ist der allgemein verwendete Typ. Der in 1 und 3 gezeigte
Cableveyer ist auf eine vereinfachte Weise dargestellt. Der Motor 9 für
eine Drehung ist durch eine Leistungsquelle getrieben, die durch
ein Leistungsversorgungskabel zugeführt wird ist, und der
Motor 9 dreht den Arm 8 in der ebenen Oberfläche
um die R-Achse.
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Der
Arm 8 ist dahingehend beschränkt, sich nach oben
und nach unten zu bewegen. Ein erstes Hebeglied 11 ist
mit dem Arm verbunden und ist fähig, sich nach oben und
nach unten zu bewegen, und ein zweites Hebeglied 12 ist
mit dem ersten Hebeglied 11 verbunden und ist fähig,
sich relativ zu dem ersten Hebeglied 11 nach oben und nach
unten zu bewegen (das erste Hebeglied 11 und das zweite
Hebeglied sind im Folgenden in „Hebeglieder" umfasst und
es wird damit auf sie Bezug genommen). Das erste Hebeglied 11 und
das zweite Hebeglied 12 sind dementsprechend in einer Teleskopform
gebildet, und fähig, sich nach oben und nach unten zu bewegen,
und dieselben können sich mit dem Arm 8 in der ebenen
Oberfläche drehen. Das erste Hebeglied 11 entspricht
bei diesem Ausführungsbeispiel dem ersten bewegbaren Körper
bei der vorliegenden Erfindung, während das zweite Hebeglied 12 dem
zweiten bewegbaren Körper, der mit dem Drehwellenmotor 30 kombiniert
ist, entspricht. Eine Kombination des ersten Hebeglieds 11 und
des zweiten Hebeglieds 12 entspricht dem bewegbaren Hebekörper
bei der Erfindung.
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Wie
in 5 gezeigt ist, nimmt eine erste Schiene 13 des
ersten Hebeglieds ein Paar von ersten Führungen 14, 14,
die an dem Arm 8 vertikal angeordnet sind, in Eingriff.
Eine zweite Schiene 15 des zweiten Hebeglieds 12 nimmt
ein Paar von zweiten Führungen 16, 16,
die auf dem ersten Hebeglied 11 vertikal angeordnet sind,
in Eingriff. Der Arm 8 und das erste Hebeglied 11 bewegen
sich dementsprechend relativ in vertikalen Richtungen (in den Z-Achsen-Richtungen),
und das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 bewegen
sich relativ in vertikalen Richtungen (in den Z-Achsen-Richtungen).
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Ein
Armgehäuse 12, das den Arm bildet, weist einen
Hebemotor 18 auf. Eine Ausgangswelle 19 des Hebemotors 18 geht
durch ein Durchgangsloch 20, das in dem Armgehäuse 17 gebildet
ist, und einen Schlitz 21, der in dem ersten Hebeglied 11 gebildet
ist. Ein Ritzel 22, das an der Spitze der Ausgangswelle 19 fixiert
ist, nimmt eine Zahnstange 23, die an dem zweiten Hebeglied 12 vorgesehen
ist, in Eingriff. Der Hebemotor 18 ist mit dem Leistungsversorgungskabel
verbunden. Der Hebemotor 18, der durch die versorgende
Leistungsquelle durch das Leistungsversorgungskabel getrieben ist,
ermöglicht, dass sich das Ritzel 22 dreht, was
das zweite Hebeglied 12 über die Zahnstange 23 nach
oben und nach unten hebt.
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Ein
Paar von Fangteilen 24a, 24b steht von den oberen
und unteren Teilen der Seitenkante des Armgehäuses 17 vor.
Ein oberer Stopper 25a ist bei dem oberen Ende des ersten
Hebeglieds 11 dem oberen Fangteil 24a zugewandt
vorgesehen. Der obere Stopper 25a nimmt den oberen Fangteil 24a von
oben in Eingriff. Ein unterer Stopper 25b ist an dem unteren
Ende des ersten Hebeglieds 11 dem unteren Fangteil 24b zugewandt
vorgesehen. Der untere Stopper 25b nimmt den unteren Fangteil 24a von unterhalb
in Eingriff. Ein Stoppelement 26 steht von der mittleren
Höhe des ersten Hebeglieds 11 an der Seite, die
der Seite, von der die Anschläge 25a, 25b vorstehen,
gegenüberliegt, vor. Ein Verriegelungsteil 27 steht
von dem ersten Hebeglied 11 unterhalb des Stoppelements 26 auf
der gleichen Seite vor.
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Ein
Positionierelement 28 ist an dem zweiten Hebeglied 12 auf
der Seite, die dem ersten Hebeglied 11 gegenüberliegt,
gebildet. Das Positionierelement 28 nimmt das Stoppelement 26 des
ersten Hebeglieds 11 oberhalb in Eingriff. Ein Trageelement 29 steht
von dem unteren Ende des zweiten Hebeglieds 12 auf der
gleichen Seite vor und nimmt den Verriegelungsteil 27 des
ersten Hebeglieds 11 von unterhalb in Eingriff. Ein Drehwellenmotor 30 ist
an die untere Seite des zweiten Hebeglieds 12 auf der Seite, die
der Seite, die dem ersten Hebeglied 11 zugewandt ist, gegenüberliegt,
montiert. Ein Reduzierer 31 ist an dem unteren Ende des
Drehwellenmotors 30 vorgesehen. Ein Werkzeug (das dem Werkzeug bei
der vorliegenden Erfindung entspricht) ist mit dem Drehwellenmotor 30 durch
den Reduzierer 31 verbunden. Das Werkzeug (nicht gezeigt)
liefert in einem Arbeitsbereich Arbeiten, wie z. B. ein Einschneiden,
Bohren und dergleichen. Der Direktantriebsmotor 6, der
Motor 9 für eine Drehung, der Hebemotor 18 und
der Drehwellenmotor 30 sind durch eine Steuerung (in den
Zeichnungen nicht gezeigt) gesteuert.
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Der
Drehwellenmotor 30 nimmt Leistung von einem flachen Kabel 32 (das
dem Kabelbündel bei der Erfindung entspricht), das mit
dem Leistungsversorgungskabel verbunden ist und das Werkzeug treibt,
auf. Wie in 4 gezeigt ist, besteht das flache Kabel 32 aus
einem Paar von Kabeln 33, 34, wobei jeder elektrische
Draht durch Gummi, Harz und ähnliche Materialien ummantelt
ist. Die Kabel 33, 34 sind parallel angeordnet
und haften eine flache Plattenkonfiguration bildend aneinander.
Wie in 7A gezeigt ist, ist das flache
Kabel 32 von dem Armgehäuse 17 an der
Seitenoberfläche 35 desselben, die sich entlang
der Richtung, in der das Armgehäuse 17 und das
erste Hebeglied 11 einander zugewandt sind, (in der Links-und-Rechts-Richtung
in 4) erstreckt, gezogen. Das flache Kabel 32 steigt
dann an der Seitenoberfläche 35 und bewegt sich
in der lateralen Richtung (in der Rechts-Richtung in 4)
hin zu dem ersten Hebeglied 11.
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Das
flache Kabel 32 erstreckt sich dann unterhalb und ist an
der Seitenoberfläche 35 des Armgehäuses 17 durch
eine Kabelklemme 36 fixiert. Die Kabelklemme 36 ist
aus einer gepressten Stahlplatte oder einer Blattfeder hergestellt,
und ist, wie in 7A gezeigt ist, an der Seitenoberfläche
des Armgehäuses 17 durch Schraubenbolzen fixiert. Die
Kabelklemme 36 besteht aus einem Paar von Klemmelementen 37a, 37b,
das aus einem Segment, das in eine Hakenkonfiguration gebogen ist,
hergestellt ist. Wie in 4 gezeigt ist, wird das flache
Kabel 32 durch die Klemmelemente 37a, 37b gehalten,
um von der Seitenoberfläche 35 des Armgehäuses 17 getrennt
zu sein. Wie in 2 gezeigt ist, wird das flache
Kabel 32 in der Richtung parallel zu den Bewegungsrichtungen
des Arms 8, des ersten Hebeglieds 11 und des zweiten
Hebeglieds 12 gehalten. Das flache Kabel 32 wird
ferner in der Richtung hin zu der Seite des Arms 8 von
der Seite des Herabhängeabschnitts desselben gehalten.
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Eine
Kabelführung 38 ist bei dem oberen Ende der Kabelklemme 36 platziert
und erstreckt sich in der horizontalen Richtung. Die Kabelführung 38 hält
das flache Kabel 32, das von der Seitenoberfläche 35 des
Armgehäuses 17 in der horizontalen Richtung gezogen
ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Biegeführung 39,
die sich in einer schrägen Richtung erstreckt, an dem unteren
Ende der Kabelklemme 36 gebildet. Die Biegeführung 39 schränkt die
Biegewirkung des flachen Kabels 32 ein, wenn sich das zweite
Hebeglied 12 abwärts bewegt.
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Das
flache Kabel 32 hängt unterhalb der Kabelklemme 36 herab,
dann steigt dasselbe wieder an und ist an einer zweiten Oberfläche 40 (der
Seitenoberfläche, die sich entlang der Richtung, in der
der Arm 8 und das erste Hebeglied 11 einander
zugewandt sind, erstreckt) des zweiten Hebeglieds 12 fixiert.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Stopperplatte 41 an
dem zweiten Hebeglied 12a an der Oberfläche desselben
zum Montieren des Drehwellenmotors 30 fixiert. Die Stopperplatte 41 ist
aus einer Metallplatte hergestellt und an dem zweiten Hebeglied 12 durch Anbringen
von Bolzen (nicht gezeigt) fixiert. Eine C-Klemme 42 ist
an dem Seitenende der Stopperplatte 41, die das flache
Kabel 23 hält, gebildet. Die C-Klemme ist so mit
einem gewundenen Kantenabschnitt der Stopperplatte 41 konfiguriert.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das flache Kabel 32,
das durch die C-Klemme 42 gehalten ist, von der Seitenoberfläche 40 des
zweiten Hebeglieds 12 auf die gleiche Art und Weise getrennt,
mit der dasselbe von dem Armgehäuse 17 getrennt
ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist das flache
Kabel 32 in der Richtung parallel zu den Bewegungsrichtungen
des Arms 8, des ersten Hebeglieds 11 und des zweiten
Hebeglieds 12 fixiert. Das flache Kabel 32 ist
ferner in der Richtung hin zu der Seite des zweiten Hebeglieds 12 von
der Seite des Herabhängeabschnitts desselben fixiert. Das
flache Kabel 32, das den Arm 8 und den Drehwellenmotor 30 elektrisch
verbindet, ist derart montiert, dass die Kabel 33, 34 in
der Richtung, die von den Seitenoberflächen 35, 40 des
Arms 8 und dem zweiten Hebeglied 12 (in der Aufwärtsrichtung
in 4) ausgeht, angeordnet sind.
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Wie
in 1 gezeigt ist, nimmt das flache Kabel 32,
dass sich aufwärts an der Seitenoberfläche 40 des
zweiten Hebeglieds 12 von der C-Klemme 42 erstreckt,
ein Biegeelement 43, das an dem oberen Ende des Kabelstoppers 41 gebildet
ist, in Eingriff und ist in der Abwärtsrichtung gebogen.
Das flache Kabel 32, das durch das Biegeelement 43 gebogen ist,
erstreckt sich durch den Kabelstopper 41 an der Seite des
Drehwellenmotors 30 abwärts und ist in den Drehwellenmotor 30 gezogen.
Das flache Kabel 32 an der Seitenoberfläche 40 des
zweiten Hebeglieds 12 ist hinsichtlich eines Biegens hin
zu der Seite des Drehwellenmotors 30 eingeschränkt,
sowie dasselbe den Kantenabschnitt 44 des Kabelstoppers 41 berührt.
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Bezug
nehmend auf 5 bis 7 sind
die Hebebewegungen der Hebeglieder 11, 12, die
die im Vorhergehenden erwähnte Struktur haben, im Folgenden
beschrieben. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, behält,
wenn das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 bei
den höchsten Positionen (dem oberen Totpunkt) relativ zu
dem Arm 8 sind, das zweite Hebeglied 12 seine
Position bei, sowie die Zahnstange 23 das sich nicht bewegende
Ritzel 22, das mit dem Hebemotor 18 verbunden
ist, in Eingriff nimmt. Das erste Hebeglied 12 hält
die Position desselben bei, sowie der Verriegelungsteil 27 das
Trageelement 29 des zweiten Hebeglieds 12 in Eingriff nimmt.
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Der
Hebemotor 18, der durch die zugeführte elektrische
Leistung getrieben ist, dreht das Ritzel 22 über
die Ausgangswelle 19, und die Zahnstange 23, die
mit dem Ritzel 22 in Eingriff ist, bewegt das zweite Hebeglied 12 in
der Abwärtsrichtung. Die Abwärtsbewegung des zweiten
Hebeglieds 12 ermöglicht, dass sich das erste
Hebeglied 11, das durch das Trageelement 29 getragen
ist, zusammen mit dem zweiten Hebeglied 12 durch sein eigenes
Gewicht abwärts bewegt.
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Wie
in 6 und 7B gezeigt ist, nimmt, wenn
sich das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 eine
bestimmte Strecke durch den Hebemotor 18 abwärts
bewegen, der obere Stopper 25a des ersten Hebeglieds 11 den
oberen Fangteil 24a des Armgehäuses 17 in
Eingriff. Dies bewirkt, dass das erste Hebeglied 11 das
Bewegen stoppt, und ermöglicht dem zweiten Hebeglied 12,
sich kontinuierlich relativ zu dem Arm 8 und dem ersten
Hebeglied 11 abwärts zu bewegen.
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Wie
in 6 und 7C gezeigt ist, stoppt, wenn
das Positionierelement 28 des zweiten Hebeglieds 12 das
Stoppelement 26 des ersten Hebeglieds 11 von oberhalb
in Eingriff nimmt, das zweite Hebeglied 12 das Bewegen.
Dieser Vorgang bewirkt, dass die Steuerung die Antriebsbewegung
des Hebemotors 18 stoppt. Die Antriebsbewegung des Hebemotors 18 kann
durch eine Erfassung eines erhöhten Laststroms in dem Hebemotor 18,
der durch das gestoppte zweite Hebeglied 12 bewirkt wird,
gestoppt werden, oder dieselbe kann durch eine Erfassung einer Antriebsmenge
des Hebemotors 18 unter Verwendung eines Pulscodierers
oder dergleichen gestoppt werden.
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Wie
in 6 und 7C gezeigt ist, bewirkt das
Antreiben des Hebemotors 18 in der umgekehrten Richtung,
dass sich das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 relativ
zu dem Arm 8 von der untersten Position (das heißt
dem unteren Totpunkt) aufwärts bewegen. Bei dieser Bewegung
bewegt sich anfänglich lediglich das zweite Hebeglied 12 relativ
zu dem Arm 8 und dem ersten Hebeglied 11 aufwärts,
sowie sich die Zahnstange 23 durch die Drehung des Ritzels 22 aufwärts
bewegt.
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Die
Aufwärtsbewegung des zweiten Hebeglieds 12 ermöglicht,
dass das Trageelement 29 den Verriegelungsteil 27 des
ersten Hebeglieds 11, das durch den Arm 8 getragen
ist, in Eingriff nimmt, und bewirkt, dass sich das erste Hebeglied 11 mit
dem zweiten Hebeglied 12 aufwärts bewegt. Wie
in 5 und 7A gezeigt ist, nimmt dann der
untere Stopper 25b des ersten Hebeglieds 11 den
unteren Fangteil 24b des Armgehäuses 17 in
Eingriff, was verbietet, dass sich das erste Hebeglied 11 und
das zweite Hebeglied 12 aufwärts bewegen. Dieser
Vorgang lässt zu, dass die Steuerung die Antriebsbewegung des
Hebemotors 18 stoppt.
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Wie
in 7A gezeigt ist, nimmt der Herabhängeabschnitt 45 des
flachen Kabels 32, der zwischen den Abschnitten angeordnet
ist, bei denen das flache Kabel 32 an dem Arm 8 und
dem zweiten Hebeglied 12 fixiert ist, eine Position oberhalb
der unteren Enden 47, 48 des ersten Hebeglieds 11 und
des zweiten Hebeglieds 12 ein. Derselbe nimmt ferner eine
Position oberhalb des unteren Endes 48 des Arms 8 an
der Seite, die an das erste Hebeglied 11 angrenzt, ein.
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Wie
in 7B gezeigt ist, bewegt sich, während
sich die Hebeglieder 11, 12 abwärts bewegen, der
Herabhängeabschnitt 45 des flachen Kabels 32 mit
dem ersten Hebeglied 11 und dem zweiten Hebeglied 12 abwärts,
was die Position desselben oberhalb der unteren Enden 46, 47 des
ersten Hebeglieds 11 und des zweiten Hebeglieds 12 beibehält.
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Wie
in 7C gezeigt ist, nimmt, wenn das erste Hebeglied 11 und
das zweite Hebeglied 12 die unterste Position relativ zu
dem Arm 8 erreichen, der Herabhängeabschnitt 45 des
flachen Kabels 32 eine Position oberhalb des unteren Endes 46 des
zweiten Hebeglieds 12 ein. Wie in 6 und 7C ferner gezeigt
ist, nimmt, wenn das zweite Hebeglied 12 die unterste Position
relativ zu dem Arm 8 und dem ersten Hebeglied 11 erreicht,
der Herabhängeabschnitt 45 des flachen Kabels 32 eine
Position oberhalb des unteren Endes 47 des ersten Hebeglieds 11 ein.
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Gemäß dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel nimmt, wenn die Hebeglieder 11, 12 bei
der höchsten Position relativ zu dem Arm 8 sind,
der Herabhängeabschnitt 45 des flachen Kabels 32 eine
Position oberhalb der unteren Enden 48, 47 des
ersten Hebeglieds 11 und des zweiten Hebeglieds 12 ein. Der
Herabhängeabschnitt 45 nimmt ferner eine Position
oberhalb des unteren Endes 48 des Arms 8 bei der
Seite, die an das erste Hebeglied 11 angrenzt, ein. Während
sich die Hebeglieder 11, 12 abwärts bewegen,
bewegt sich der Herabhängeabschnitt 45 des flachen
Kabels 32 zusammen mit dem ersten Hebeglied 11 und
dem zweiten Hebeglied 12 abwärts, was die Position
desselben oberhalb der unteren Enden 47, 46 des
ersten Hebeglieds 11 und des zweiten Hebeglieds 12 beibehält.
Wenn das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 die
unterste Position relativ zu dem Arm 8 erreichen, nimmt
der Herabhängeabschnitt 45 des flachen Kabels 32 eine
Position oberhalb des unteren Endes 46 des zweiten Hebeglieds 12 ein.
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Das
flache Kabel 32 nimmt dementsprechend immer eine Position
oberhalb der unteren Enden 47, 46 des ersten Hebeglieds 11 und
des zweiten Hebeglieds 12 ein. Diese Roboterstruktur ermöglicht mit
anderen Worten, dass der Biegeabschnitt (insbesondere der Herabhängeabschnitt 45)
des flachen Kabels 32 der Abwärtsbewegung der
Hebeglieder 11, 12 folgt, so, dass, selbst wenn
es ein Hindernis vor dem Biegeabschnitt des flachen Kabels gibt,
vermieden wird, dass das Hindernis an das flache Kabel 32 stößt.
Dies liegt daran, dass das Hindernis durch die Hebeglieder 11, 12,
die sich vor dem flachen Kabel 32 bewegen, gerammt und
entfernt wird.
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Die
Verwendung des freigelegten flachen Kabels 32 ruft dementsprechend
keine Beschädigung an dem flachen Kabel 32 hervor,
da vermieden wird, dass dasselbe an ein Hindernis stößt.
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Das
flache Kabel 32 ist ferner an den Seitenoberflächen 35, 40 des
Arms 8 und des zweiten Hebeglieds 12 angebracht.
In der X-Achsen-Richtung, wie in 4 gezeigt
ist, wird das flache Kabel 32, das an dem Arm 8 und
dem zweiten Hebeglied 12 angebracht ist, von dem Arm 8,
dem ersten Hebeglied 11 und dem zweiten Hebeglied 12 getrennt
gehalten, das heißt, das Kabelbündel ist von den
Seitenoberflächen des fixierten Körpers und des
bewegbaren Körpers eine vorbestimmte Strecke T1, T2 getrennt.
Die Kabel 33, 34, die das flache Kabel 32 bilden,
sind in der Richtung, die von den Seitenoberflächen 35, 40 des
Arms 8 und des zweiten Hebeglieds 12 ausgeht,
angeordnet.
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Das
erste Hebeglied 11 oder das zweite Hebeglied 12,
die sich relativ zu dem Arm 8 bewegen, können
sich dementsprechend in der Richtung, in der der Herabhängeabschnitt 45 zu
bilden ist (der Richtung, in der das flächige flache Kabel 32 gezwungen wird,
sich zu biegen) biegen, während ein Zwischenraum von den
Seitenoberflächen 35, 40 des Arms 8 und
des zweiten Hebeglieds 12 gehalten wird. Es wird daher
vermieden, dass das flache Kabel 32 an den Arm 8,
das erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 stößt,
und dasselbe ist von einer Überbeanspruchung und einer
Beschädigung frei.
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Die
Hebeglieder 11, 12 bestehen aus dem ersten Hebeglied 11,
das mit dem Arm 8 in der vertikalen Richtung bewegbar verbunden
ist, und dem zweiten Hebeglied 12, das mit dem ersten Hebeglied 11 in
der vertikalen Richtung bewegbar verbunden ist. Nachdem sich das
erste Hebeglied 11 und das zweite Hebeglied 12 eine
Strecke relativ zu dem Arm 8 von der höchsten
Position zusammen abwärts bewegt haben, bewegt sich das
zweite Hebeglied 12 relativ zu dem ersten Hebeglied 11,
das durch den Arm 8 gehalten ist, abwärts. Wenn
das zweite Hebeglied 12 die unterste Position relativ zu
dem Arm 8 und dem ersten Hebeglied 11 erreicht,
nimmt der Herabhängeabschnitt 45 des flachen Kabels 32 eine
Position oberhalb des unteren Endes 47 des ersten Hebeglieds 11 ein.
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Die
Abwärtsbewegung des zweiten Hebeglieds 12 relativ
zu dem Arm 8 und dem ersten Hebeglied 11 lässt
dementsprechend das flache Kabel 32 das untere Ende 47 des
ersten Hebeglieds 11 nicht berühren. Dies bewirkt,
dass die Umhüllung des flachen Kabels 32 durch
das untere Ende 47 des ersten Hebeglieds 11, das
eine Kantenform haben kann, nicht beschädigt wird.
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Die
fixierten Abschnitte des flachen Kabels 32, die an dem
Arm 8 und dem zweiten Hebeglied 12 fixiert sind,
sind ferner in der Richtung, in der sich der Arm 8 und
das zweite Hebeglied 12 bewegen, und in der Richtung von
der Seite des Herabhängeabschnitts 45 zu der Seite
des Arms 8 und des zweiten Hebeglieds 12 gerichtet.
Das Kabelbündel hat mit anderen Worten fixierte Abschnitte,
die an den Fixierungspositionen des fixierten Körpers und
des bewegbaren Körpers fixierend fixiert sind, und die
fixierten Abschnitte sind in der vertikalen Richtung gerichtet und
mit den Fixierungspositionen aufwärts in der vertikalen
Richtung verbunden.
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Die
sich wiederholende Bewegung der Hebeglieder 11, 12 relativ
zu dem Arm 8 bewirkt dementsprechend, dass die fixierten
Abschnitte des flachen Kabels 32, die an dem Arm 8 und
dem zweiten Hebeglied 12 fixiert sind, nicht geschabt werden,
und vermeidet, dass der umhüllte elektrische Draht beschädigt
wird.
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Eine
weitere Erklärung ist Bezug nehmend auf 8A bis 8C für
ein leichteres Verständnis vorgenommen. 8A bis 8C sind
Schemadiagramme einer Seitenansicht. In 8A befindet
sich das Hebeglied 11, 12 bei dem oberen Totpunkt,
in 8B ist dasselbe gezeigt, wobei sich das erste Hebeglied 11, 12 bei
der Nach-unten-Position befindet, und in 8C befindet
sich das Hebeglied 11, 12 bei dem unteren Totpunkt.
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In
diesen Schemadiagrammen ist ein Ende des flachen Kabels 32 mit
einer Fixierungsposition (der Kabelklemme 36) des Arms 8 fixierend
verbunden, und das andere Ende des flachen Kabels 32 ist mit
einer Fixierungsposition (der C-Klemme 42) des Hebeglieds 11, 12,
die gleich oder höher als die Position des Arms 8 in
der vertikalen Richtung bei einem Zustand ist, bei dem sich das
Hebeglied 11, 12 bei einer höchsten höchsten
Position innerhalb des bewegbaren Bereichs der Hebeglieder 11, 12 befindet, fixierend
verbunden.
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Da
das flache Kabel 32 so konfiguriert ist, ist in allen in 8A bis 8C gezeigten
Situationen der Herabhängeabschnitt 45 des flachen
Kabels niemals niedriger als das untere Ende der Hebeglieder 11, 12,
selbst wenn derselbe niedriger als das untere Ende des Arms 8 ist,
wodurch der gleiche Effekt des im Vorhergehenden erklärten
Ausführungsbeispiels erhalten werden kann.
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9 zeigt
eine Beispielverformung des flachen Kabels 32. In 9 befindet
sich das Hebeglied 11, 12 bei dem obersten Totpunkt,
und der Unterschied der Höhe zwischen der Kabelklemme 36 und der
C-Klemme 42 ist verglichen mit demselben in 8A bis 8C klein.
Die C-Klemme 42 befindet sich jedoch höher als
die Kabelklemme 36, wodurch der gleiche Effekt des im Vorhergehenden
erklärten Ausführungsbeispiels erhalten werden
kann.
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10 zeigt
eine weitere Beispielverformung des flachen Kabels 32.
In 9 befindet sich das Hebeglied 11, 12 bei
dem oberen Totpunkt, und der Herabhän geabschnitt 45 ist
nicht gebildet. Selbst jedoch bei dieser Konfiguration kann der
gleiche Effekt wie bei dem im Vorhergehenden erklärten
Ausführungsbeispiel erhalten werden.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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Die
Zahl von Kabeln, die das flache Kabel 32 bilden, kann aus
mehr als einem Kabel zusammengesetzt sein. Der bewegbare Körper 5 kann
angeordnet sein, um sich in 3 in der Links-und-Rechts-Richtung
(der Y-Achsen-Richtung) und zusätzlich in der X-Achsen-Richtung
zu bewegen. Die Teleskophebeglieder können aus mehr als zwei
Gliedern zusammengesetzt sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Form des bevorzugten Ausführungsbeispiels
offenbart ist, um ein besseres Verständnis derselben zu
erleichtern, ist zu erkennen, dass die Erfindung auf verschiedene
Weisen ausgeführt sein kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung
abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-294236 [0001]
- - JP 10-217179 [0003]