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QUERVERWEISUNG AUF EINE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die
japanische Patentanmeldung Nr. 2008-080775 , eingereicht am 26. März 2008, und bezieht den Inhalt dieser Anmeldung hiermit ein.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Gebiet der Erfindung)
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter der Aufhängungsbauart und im Einzelnen einen Roboter der Aufhängungsbauart, welcher eine Laufschiene aufweist, die in Brückenform zwischen den äußeren Enden von Aufhängungsarmen eines Paares von Säulen montiert ist, und weiter einen Roboterkörper aufweist, der von der Laufschiene so abgestützt ist, dass er sich längs der Laufschiene bewegen kann.
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(Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik)
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Ein Roboter der Aufhängungsbauart ist als Roboter für den Zusammenbaubetrieb oder dergleichen, beispielsweise in einer Fabrik, bekannt. Ein solcher Roboter ist beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP S63-68 382 A offenbart. Dieser Roboter der Aufhängungsbauart enthält ein Säulenpaar, welches auf dem Boden einer Anlage aufgestellt ist, eine zwischen dem Paar von Säulen in Brückenform montierte Laufschiene und einen Roboterkörper (Roboterarm), welcher durch die Laufschiene in aufgehängter Form abgestützt ist. Der Roboterkörper bewegt sich längs der Laufschiene zur Durchführung von Arbeiten zurück und vorwärts.
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Die Säulen des Roboters der Aufhängungsbauart gestatten die Montage der Laufschiene lediglich in einer einzigen vorbestimmten Richtung, so dass die Position der Säulen gemäß der Halteposition der Laufschiene bestimmt wird. Es bestand daher eine ungenügende Flexibilität bei der Aufstellung der Säulen, wenn beispielsweise eine Änderung in der Einteilung der Örtlichkeit erforderlich war.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fassten den technischen Gedanken einer Verlagerung der Position der Säulen relativ zu der Laufschiene dadurch, dass man ermöglichte, einen Befestigungsteil der Laufschiene an einem Halterungsträgerarm von vorbestimmten Richtungen her befestigbar zu machen. Der Trägerarm ist an dem äußeren Ende jeder der Säulen vorgesehen. Eine Bewegung der Position der Säule relativ zu der Tragschiene verursacht jedoch, dass die Tragschiene zeitweise unbefestigt durch die Säulen ist, was dazu führen könnte, dass die Tragschiene herabfällt. Es ist daher bedeutsam, eine sichere Umgebung für die Bedienungspersonen zu schaffen, wenn die Säule verschoben oder neu angeordnet wird.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 36 23 506 A1 eine Führung für einen mit Rollen auf Fahrschienen eines Trägers fahrenden Portal eines Industrieroboters, der an seinem an dem Träger verfahrbaren Arbeitsarm mit einem Anschlusskopf für ein Werkzeug oder ein Greifwerkzeug versehen ist, wobei die Schienen über mit Abstand voneinander angeordneten Schienenunterlagen ausrichtbar auf dem Träger bzw. den Trägern befestigt sind.
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Die
US 2009/0126524 A1 beschreibt, dass bei einer Tragsäule aus einem Paar von Tragesäulen eine Aussparung auf einer Seite eines Bewegungsraums einer Seite eines Roboterhauptkörpers gebildet ist. Dann ist, wenn der Roboterhauptkörper in der Position in unmittelbarer Nähe der Tragesäule stoppt und ein Arm gedreht wird, der Bereich, in dem sich der Arm drehen kann, ausgedehnt, ohne dass die Tragesäule berührt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter diesem Aspekt geschaffen und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Roboter der Aufhängungsbauart vorzusehen, welcher es ermöglicht, dass die Position der Säulen in Relation zu der Fahrschiene verschoben wird und, dass eine Säule sicher neu positioniert werden kann.
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Um das vorgenannte Ziel zu erreichen enthält ein Roboter der Aufhängungsbauart nach der vorliegenden Erfindung ein Paar von Säulen, ein Paar von Tragarmen, welche jeweils durch eine entsprechende der Säulen abgestützt werden, wobei die Tragarme so ausgebildet sind, dass sie sich in derselben Richtung erstrecken und wobei jede Platte ein äußeres Ende aufweist, ferner eine Laufschiene, welche eine geradlinige Form hat und welche zwischen den äußeren Enden der Tragarme des Paares von Säulen in Brückenform montiert ist, sowie einen Roboterkörper, der aufgehängt an der Laufschiene montiert ist und längs der Laufschiene bewegbar ist. Jeder der Tragarme hat einen U-förmigen Ausschnitt, der durch teilweises Ausschneiden des äußeren Endes in U-förmiger Gestalt gebildet ist, wobei der U-förmige, ausgeschnittene Bereich eine U-förmige Öffnung und eine U-förmige Fläche ausbildet, welche die U-förmige Öffnung umgibt; die Fahrschiene weist ein Ansatzteil auf, welches einen ersten Zylinderabschnitt und einen zweiten Zylinderabschnitt besitzt. Der erste Zylinderabschnitt wird in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich von seiner U-förmigen Öffnung her eingesetzt und der erste Zylinderabschnitt passt in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich.
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Der zweite Zylinderabschnitt ist auf dem ersten Zylinderabschnitt angeordnet und der zweite Zylinderabschnitt befindet sich in Eingriff mit der U-förmigen oberen Fläche, wobei der zweite Zylinderabschnitt im Durchmesser größer als der erste Zylinderabschnitt ist. Der Befestigungsabschnitt ist so ausgebildet, dass er an dem Tragarm in der Weise befestigt wird, dass der erste Zylinderabschnitt tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich eingesetzt wird und beide Arme der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches sich von der Projektionsebene des zweiten Zylinderabschnittes in einem Zustand erstrecken, in welchem der Befestigungsabschnitt der Fahrschiene an dem Tragarm befestigt ist.
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Der Befestigungsabschnitt, welcher an dem Tragarm der Säule befestigt ist, gestattet somit, dass die Laufschiene so befestigt wird, dass sie nicht herabfällt. Da der Befestigungsabschnitt (der erste Zylinderabschnitt) der Laufschiene kreisscheibenförmige Gestalt hat und in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich tief eingesetzt befestigt ist, kann der Tragarm den Befestigungsabschnitt unabhängig, in welcher Richtung die U-förmige Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches des Tragarmes relativ zu dem Befestigungsabschnitt der Laufschiene weist, abstützen. Demgemäß kann die Position der Säule relativ zu der Laufschiene verschoben werden, indem die Säule um die Mittenachse des ersten zylindrischen Abschnittes gedreht wird.
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Die Position der Säule kann durch Drehen des Tragarmes und der Säule verlagert werden, während der erste Zylinderabschnitt des Befestigungsabschnittes ohne fixiert zu sein, gerade in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich des Tragarmes eingesetzt ist. In diesem Zustand könnte jedoch der Befestigungsabschnitt (der erste zylindrische Abschnitt) von der Hinterseite zu der offenen Seite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches gleiten, was verursachen könnte, dass der Befestigungsabschnitt der Fahrschiene außer Eingriff mit dem Tragarm kommt, so dass die Fahrschiene herabfallen könnte. Während der erste Zylinder des Befestigungsabschnittes tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich eingesetzt ist, stehen die beiden Seiten der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches an den äußeren Enden des Tragarmes von dem zweiten zylindrischen Abschnitt ab. Wenn aber der erste zylindrische Abschnitt von der Hinterseite zur Seite der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches gleitet, deckt der zweite zylindrische Abschnitt die freiliegenden Bereiche ab.
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Während also die Bedienungspersonen die freiliegenden Abschnitte, welche sich an beiden Seiten der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches an den äußeren Enden des Tragarmes sehen können, ist es möglich, sicher festzustellen, dass der Befestigungsabschnitt der Tragschiene nicht von dem Tragarm herabfallen kann. Wenn andererseits die Bedienungspersonen die freiliegenden Bereiche nicht sehen können, so kann festgestellt werden, dass der Befestigungsabschnitt von dem Tragarm herabfallen könnte und somit können die Bedienungspersonen entsprechende Maßnahmen ergreifen, um irgendwelche Schäden zu vermeiden. Folglich ist bei der Verlagerung der Position der Säule ein sicherer Betrieb garantiert.
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Weiter kann gemäß der Erfindung ein Vorsprung zum Verhindern eines Gleitens an der oberen Fläche des abstehenden Bereiches am äußeren Ende des Tragarms vorgesehen sein. Der Vorsprung an der oberen Fläche ist so positioniert, dass er benachbart dem Außenumfang des zweiten zylindrischen Teiles liegt, wenn der erste zylindrische Abschnitt tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich eingesetzt oder eingeschoben ist.
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Somit kann der Vorsprung zum Verhindern des Gleitens den ersten Zylinderabschnitt daran hindern, von der Hinterseite zur Öffnungsseite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches zur Zeit der Verlagerung der Position der Säule bei unbefestigtem Befestigungsabschnitt zu gleiten. Dies kann weiter einen sicheren Vorgang bei der Verlagerung der Position der Säule garantieren. Keine Seite der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches am äußeren Ende des Tragarmes trägt zur mechanischen Festigkeit der Verbindungsstruktur zwischen der Laufschiene und der Säule bei. Der Vorsprung zum Verhindern des Gleitens kann somit leicht ohne wesentliche Modifikationen oder dergleichen in dem Konstruktionsaufbau hinzugefügt werden.
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Vorzugsweise ist der Befestigungsabschnitt mit einer Anzahl von Gewindebohrungen für Schrauben versehen und die Säule wird drehend durch eine 90°-Teilung verlagert.
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Es ist vorzuziehen, dass die Anzahl von Gewindebohrungen die U-förmige obere Fläche durchdringen kann.
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Außerdem ist vorteilhaft, wenn die Tragarme drehbar um eine vertikale Mittelachse des Befestigungsabschnittes verstellt werden.
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Gemäß einem nicht beanspruchten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Roboter der Aufhängungsbauart vorgesehen, welcher ein Paar von Säulen, ein Paar von Tragarmen, welche jeweils von einer der Säulen abgestützt sind, wobei die Tragarme so ausgebildet sind, dass sie sich in derselben Richtung erstrecken und je eine Platte ein äußeres Ende aufweist, ferner eine Laufschiene, welche von linearer Gestalt ist und welche zwischen den äußeren Enden der Tragarme des Paares von Säulen in Brückenform montiert ist, fernerhin einen Roboterkörper, welcher an der Tragschiene in aufgehängter Form montiert und längs der Tragschiene bewegbar ist, weiter Mittel, welche es ermöglichen, dass die Tragschiene lösbar an den äußeren Enden der jeweiligen Tragarme unter Verwendung von in Eingriff stehenden Teilen montiert ist, um die Tragschiene in ihrer Position sicher an den Tragarmen zu befestigen, ferner Mittel zum Verhindern, dass die Tragschiene von den Tragarmen herabfällt, wenn die Befestigungsmittel oder in Eingriff stehenden Teile entfernt werden, und schließlich Mittel enthält, welche erkennen lassen, dass die Tragschiene in ihrer Position an den äußeren Enden der Tragarme in einem Zustand montiert ist, in welchem die Tragschiene an den Tragarmen befestigt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen stellen dar:
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1 eine perspektivische Ansicht, welche das gesamte Aussehen eines Roboters der Aufhängungsbauart erkennen lässt;
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2 eine Aufsicht, welche den Roboter der Aufhängungsbauart zeigt;
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3A eine Aufsicht, welche das äußere Ende eines Tragarms darstellt, an welchem eine Tragschiene gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
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3B eine Aufsicht, welche das äußere Ende des Tragarmes gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn die Tragschiene nicht am äußeren Ende des Tragarmes befestigt ist;
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4 einen Vertikalschnitt in Seitenansicht entsprechend der in 3A angedeuteten Linie II-II;
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5A eine Aufsicht, welche das äußere Ende des Tragarms gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
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5B einen Vertikalschnitt in Seitenansicht, welcher das äußere Ende des Tragarms gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Zunächst sei der vollständige Aufbau eines Roboters der Aufhängungsbauart gemäß der genannten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind die Rückwärts- und Vorwärtsrichtung X sowie die Richtung nach links und nach rechts Y sowie einen Höhenrichtung Z als ein rechtwinkliges XYZ-System entsprechend der Geometrie nach 2 bestimmt.
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Kurz gesagt enthält der Roboter 1 der Aufhängungsbauart ein Paar von Säulen 2, 2, welche von einem Aufstellungstisch (oder einem Boden) F in einer Fertigungsstätte links und rechts vertikal aufragen. Der Roboter 1 enthält weiter eine Laufschiene 4, welche zwischen den äußeren Enden (vorderen Enden) von Tragarmen 3, 3 befestigt ist, die jeweils an den oberen Enden der Säulen 2, 2 vorgesehen sind. Die Laufschiene 4 überbrückt den Raum zwischen den Tragarmen 3, 3 und erstreckt sich linear in den Richtungen nach links und nach rechts. Der Roboter 1 enthält weiter einen Roboterkörper 5, der längs der Laufschiene 4 in abgestützter beziehungsweise aufgehängter Form bewegbar ist. In der folgenden Beschreibung wird die Seite der äußeren Enden der Tragarme 3, 3 mit Bezug auf die Rückwärts- und Vorwärtsrichtung X als eine Vorderseite bezeichnet.
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Jede der Säulen 2, 2 ist beispielsweise in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch ein längliches Rechteckrohr gebildet und es ist, wie in 1 gezeigt, ein Flanschteil am unteren Ende jeder Säule 2 vorgesehen und an einem Aufstellungstisch F mit Schrauben befestigt. Jeder der Tragarme 3 ist mit seiner jeweiligen Basis am oberen Ende der Säule 2 mit Schrauben befestigt. Jeder Tragarm 3 hat die Gestalt einer im Querschnitt rechteckigen Platte und erstreckt sich horizontal in Richtung zu der Vorderseite oder Frontseite hin (wobei es sich um die Vorwärtsrichtung handelt), wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist. Eine Verstärkungsplatte 6 ist an den oberen linken und rechten Seitenflächen jeder Säule 2 vorgesehen, um die Verbindung zwischen der Säule 2 und dem Basisteil jedes Tragarms 3 herzustellen. Ein Befestigungsabschnitt 7, der an der oberen Fläche der Laufschiene 4 vorgesehen ist, ist an dem äußeren Ende jedes Tragarms 3 montiert und befestigt. Diese Befestigungsstruktur wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.
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Ferner hat, wie teilweise aus 4 ersichtlich, die Laufschiene 4 eine in Horizontalrichtung langgestreckte, rechteckige Kastengestalt in ihrer vollen Ausbildung und sie erstreckt sich wie oben beschrieben wurde, in den Richtungen nach links und nach rechts zwischen den äußeren Enden (Vorder-Enden) der Tragarme 3, 3. Wie in 1 dargestellt ist ein bewegbarer Körper 8 an der Laufschiene 4 montiert und kann sich linear längs der Laufschiene 4 bewegen. Ein Antriebsmechanismus ist ebenfalls an der Laufschiene 4 angebaut, um den bewegbaren Körper 8 entsprechend bewegen zu können. Zwar ist der Aufbau im Einzelnen in den Zeichnungen nicht gezeigt, doch wird der Antriebsmechanismus durch einen Mechanismus, beispielsweise einen Elektromotor 9, verwirklicht, der am rechten Ende der Laufschiene 4 (siehe 2) vorgesehen ist, oder durch einen Kugel-Spindelmechanismus, welcher nicht gezeigt ist.
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Wie in 1 dargestellt ist, enthält der Roboterkörper 5 eine Basis 10, die an die untere Fläche des bewegbaren Körpers 8 angeschlossen ist. Der Roboterkörper 5 enthält auch einen Arm 11, welcher horizontal vorsteht, und der Basisteil desselben ist an der Unterseite der Basis 10 um eine zu ihr senkrechte Vertikalachse drehbar montiert, welche parallel zur Höhenrichtung Z ist. Der Roboterkörper 5 enthält ein Höheneinstellteil 12, welches an dem äußeren Ende des Arms 11 befestigt ist und sich in der Höhenrichtung Z aufwärts und abwärts bewegen kann. Der Roboterkörper 5 enthält weiter ein Gelenkteil 13, welches an der Unterseite des Höheneinstellteiles 12 befestigt ist und eine Drehung um eine zu der Unterseite senkrechte Vertikalachse ermöglicht. Das Gelenkteil 13 ist so aufgebaut, dass Handwerkszeug, beispielsweise ein Spannfutter, an dem Gelenkteil 13 befestigt oder von dem Gelenkteil 13 abgebaut werden kann, was jedoch in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
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Mit einer solchen Konstruktion kann der Arm 11 in Horizontalrichtung verdreht (verschwenkt) werden, was durch einen Elektromotor und einen Drehübertragungsmechanismus geschieht, welcher innerhalb der Basis 10 untergebracht ist. Das Höheneinstellteil 12 bewegt sich am äußeren Ende des Armes 11 mittels eines Elektromotors und eines Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus auf und ab, welcher innerhalb des Armes 11 vorgesehen ist. Das Gelenkteil 13 wird durch einen Elektromotor verdreht, der an dem Höheneinstellteil 12 vorgesehen ist. Diese Einzelheiten des Aufbaus sind in den Zeichnungen nicht gezeigt. Eine Robotersteuereinrichtung, welche nicht gezeigt ist, steuert die Bewegung des bewegbaren Köpers 8, welcher sich längs der Laufschiene 4 (durch den Motor 9) bewegt, die Bewegung des Roboterkörpers 5 (durch entsprechende Elektromotoren, welche den Bewegungen in den entsprechenden Achsenrichtungen zugeordnet sind) und die Bewegung des Handwerkzeugs. Demgemäß führt der Roboter 1 der Aufhängungsbauart einen Montagevorgang beispielsweise von Automobilteilen durch.
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Die Befestigungskonstruktion der Laufschiene 4 an dem Tragarm 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 4 beschrieben. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind beide Enden der Tragschiene 4 an den äußeren Enden des linken Tragarms und des rechten Tragarms 3, 3 unter Verwendung derselben Befestigungskonstruktion befestigt. Die Zeichnungen zeigen in den 3A, 3B und 4 den Befestigungsabschnitt an der linken Seite des Tragarms 3 und der Laufschiene 4.
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Die Laufschiene 4 ist an ihrer Oberseite mit den Befestigungsabschnitten 7, 7 versehen, welche in 2 auf der rechten Seite und der linken Seite dargestellt sind. Wie aus den 3A und 4 zu ersehen besteht der Befestigungsabschnitt 7 aus einem ersten Zylinderteil 14 mit einem geringeren Durchmesser, welcher an der oberen Fläche der Laufschiene 4 befestigt ist, und einem zweiten Zylinderteil 15, welches größeren Durchmesser aufweist und mit der oberen Fläche des ersten Zylinderteiles 14 einstückig ausgebildet und zu ihm koaxial ist. Sowohl das erste Zylinderteil 14 als auch das zweite Zylinderteil 15 haben dünne, kreisscheibenförmige Gestalt und der zweite Zylinderteil 15 hat einen Durchmesser, der gleich groß oder geringfügig größer als die Breite der Laufschiene 4 ist. Der erste Zylinderteil 14 hat einen Durchmesser, der etwas größer als der halbe Durchmesser des zweiten Zylinderteiles 15 ist. Der zweite Zylinderteil 15 hat vier abgesetzte Bohrungen 15a an dem umfangsnahen Bereich für Spannschrauben, beispielsweise mit einer 90°-Teilung.
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Der Tragarm 3 weist die folgende Ausbildung an seinem äußeren Ende auf. Wie in den 3B und 4 gezeigt ist, ist der Tragarm 3 an seinem äußeren Ende mit einem Befestigungsabschnitt 16 über einen vertikalen Wandabschnitt (Absetzteil) 3a versehen, wobei der Befestigungsabschnitt 16 etwa die halbe Dicke der Seite des plattenförmigen Teiles des Tragarmes 3 hat. Die Vertikalwand 3a, welche als Grenze zwischen dem dickeren Teil und dem Befestigungsteil 16 des Tragarmes 3 zu bezeichnen ist, bildet in der Aufsicht etwa einen halbkreisförmigen Bogen, der dem Außenumfang des zweiten Zylinderteiles 15 des Befestigungsabschnittes 7 folgt. Der Befestigungsabschnitt 16 hat eine Dicke, welche etwas dünner als die Dicke des ersten Zylinderteiles 14 ist. Die Höhe (d. h. die Dicke) der vertikalen Wand 3a ist etwa gleich der Dicke des zweiten Zylinderteiles 15.
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Der Befestigungsabschnitt 16 ist mit einem U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a versehen, der an dem äußeren Ende des Tragarmes 3 eine Öffnung darbietet. Der erste Zylinderteil 14 des Befestigungsabschnittes 7 passt in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a, wenn er in horizontaler Richtung von der Öffnung der U-Form her entsprechend der durch den Pfeil A (3B) angedeuteten Richtung eingesetzt wird. Die Breite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a ist etwas größer als der Durchmesser des ersten Zylinderteiles 14. Die Abschnittstiefe (die Tiefenabmessung) des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a ist so gewählt, dass ein wegragender Abschnitt 16b an beiden Seiten der Öffnung der U-Form des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches gebildet wird und dieser abstehende Bereich 16b hat jedenfalls eine Länge, die groß genug ist, dass sie aus der Ebene der Projektion (eingenommene Fläche) des zweiten Zylinderteiles 15 vorsteht, wenn der erste Zylinderteil 14 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingesetzt ist.
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Die Einpassbedingung, in welcher der erste Zylinderteil 14 des Befestigungsabschnittes 7 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a des Befestigungsabschnittes 16 in Richtung des Pfeils A eingesetzt ist, gestattet es, dass die untere Fläche des zweiten Zylinderteiles 15 auf die obere Fläche des Befestigungsabschnittes 16 (obere Fläche, welche den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a umgibt), aufgesetzt werden kann, wodurch der zweite Zylinderteil 15 in Eingriff mit dem Befestigungsabschnitt 16 kommt, so dass die Laufschiene 4 nicht herunterfallen kann. In diesem Zustand befindet sich der hintere Teil der Seitenfläche des Außenumfangs des zweiten Zylinderteiles 15 in Berührung mit der vertikalen Wand 3a.
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Wie in 3B dargestellt ist der Befestigungsabschnitt 16 mit drei Gewindebohrungen (Bohrungen für Schrauben) 16c an seiner Oberseite versehen, welche sich auf der linken Seite, der rechten Seite und der hinteren Seite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a befinden. Die Gewindebohrungen 16c sind an Positionen vorgesehen, welche den abgesetzten Bohrungen 15a des zweiten Zylinderteiles 15 des Befestigungsabschnittes 7 entsprechen. Das bedeutet, die Gewindebohrungen 16c haben Stellungen inne, welche sich mit drei von vier abgesetzten Bohrungen 15a decken, wenn der erste Zylinderteil 14 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingesetzt ist. Der Befestigungsabschnitt 7 (die Laufschiene 4) ist an dem äußeren Ende (dem Befestigungsabschnitt 16) des Tragarmes 3 durch Einschrauben von drei Schrauben 17, beispielsweise Sechskant-Imbusschrauben, in die Gewindebohrungen 16c durch die abgesetzten Bohrungen 15a zu befestigen.
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Der Positionierungsvorgang der Säule 2, welche Teil der obigen Konstruktion bildet, wird nun beschrieben. Es sei angenommen dass, wie in den 1 und 2 gezeigt ist (durchgezogene Linien), ein Paar von Säulen 2, 2 an der linken und rechten Seite des Aufstellungstisches F positioniert sind, wobei die Tragarme 3, 3 sich in Vorwärtsrichtung erstrecken. Die Laufschiene 4 ist an dem Paar von Säulen 2, 2 befestigt, indem die Laufschiene 4 angehoben wird, so dass jeder der Befestigungsabschnitte 7, 7 an der Oberseite der Laufschiene 4 sich in einer Position vor dem entsprechenden Befestigungsabschnitt 16 an dem äußeren Ende jedes Tragarmes 3 befindet, wonach gleichzeitig in horizontaler Richtung (in Richtung entsprechend dem Pfeil A) jeder der ersten Zylinderteile 14, 14 in den entsprechenden U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a von der Vorderseite her eingeschoben wird.
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Die Einführung des ersten Zylinderteiles 14 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a bewirkt, dass die drei abgesetzten Bohrungen 15a des zweiten Zylinderteiles 15, welches auf die obere Fläche des Befestigungsabschnittes 16 aufgesetzt ist, sich mit den entsprechenden Gewindebohrungen 16c decken. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, bewirkt das Festziehen der Befestigungsabschnitte 7, 7 auf der linken Seite und der rechten Seite mit den Schrauben 17, dass die Laufschiene zwischen den Befestigungsabschnitten 16, 16 der Tragarme 3, 3 in überbrückender Weise befestigt wird.
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Wie in den 3A und 2 gezeigt ist, gestattet diese fixierte Anordnung, dass die vorstehenden Teile 16b, 16 aus der Ebene der Projektion (die Fläche, welche der zweite Zylinderteil 15 einnimmt) vorstehen. Die vorstehenden Teile 16b, 16b sind zu beiden Seiten der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16 gelegen. Weiter bewirkt die feststehende Anordnung, dass der zweite Zylinderteil 15 auf annähernd dem halben Weg längs des Außenumfanges der vertikalen Wand 3a in solcher Weise anliegt, dass im Wesentlichen kein Zwischenraum zwischen diesen Teilen gebildet ist. Der fixierte Zustand bewirkt darüber hinaus, dass die obere Fläche des zweiten Zylinderteiles 15 mit der oberen Fläche (hinter der vertikalen Wand 3a) des Tragarmes 3 fluchtet.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konstruktion wird erreicht, dass die Position jeder der Säulen 2, 2 (der Tragarme 3, 3) durch Verdrehung in einem 90°-Intervall um die vertikale Mittelachse (das Zentrum des ersten Zylinderteiles 14) des Befestigungsabschnittes 7 relativ zu der Laufschiene 4 verlagert werden kann. Das bedeutet, der Befestigungsabschnitt 7 (der erste Zylinderteil 14) der Laufschiene 4 hat eine kreisförmige Gestalt und ist tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingeführt und fixiert, was bewirkt, dass der Befestigungsabschnitt 7 durch den Abstützungsteil 16 abgestützt wird, unabhängig davon, in welcher Richtung die U-förmige Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a weist, welches der abstützende Teil des tragenden Teiles 16 (des Tragarmes 3) ist.
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Wie beispielsweise in 2 durch unterbrochene Linien angedeutet ist, kann durch eine 90°-Drehung im Gegenuhrzeigersinn in der Aufsicht der Säule 2 auf der linken Seite (und damit des Tragarmes 3) die Säule 2 auf die linke Seite der Laufschiene 4 bewegt werden (in eine Position, in welcher sich der Tragarm 3 in der Richtung von links nach rechts erstreckt).
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Der Verschiebungsvorgang der Säule 2 kann durch den nachfolgenden, weiter unten beschriebenen Vorgang vervollständigt werden. Zunächst lösen die Bedienungspersonen vorübergehend den unteren Teil der Säule 2 von dem Aufstellungstisch F und entfernen auch die Schrauben 17 zur Lösung des Befestigungsabschnittes 7 von dem Abstützungsteil 16.
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Dieser Zustand ermöglicht es, dass der Tragarm 3 und die Säule 2 relativ zu der Laufschiene 4 mit einer horizontalen Drehbewegung verschoben werden, während der erste Zylinderteil 14 in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingeführt ist. Die Bedienungspersonen können daher den Tragarm 3 und die Säule 2 um 90° drehen, während die Laufschiene 4 (der Abstützungsteil 7) unbeweglich gehalten werden. Dann wird die Säule 2 (durch Schrauben) an ihrem unteren Bereich an dem Aufstellungstisch F in der neuen Position befestigt. Weiter decken sich in diesem Zustand die drei abgesetzten Bohrungen 15a des zweiten Zylinderteiles 15 mit den entsprechenden drei Gewindebohrungen 16c des Abstützungsteiles 16, welches auch um 90° gedreht worden ist, sodass ein Festziehen der Schrauben 17 in diesem Zustand bewirkt, dass die Laufschiene 4 wieder an dem Tragarm 3 befestigt wird.
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Während des Verlagerungsvorgangs ist der Befestigungsabschnitt 7 zeitweise gegenüber dem Abstützungsteil 16 des Tragarmes 3 unbefestigt, so dass der erste Zylinderteil 14 des Befestigungsabschnittes 7 nur lose in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingesetzt ist. Dieser Zustand kann dazu führen, dass der Befestigungsabschnitt 7 (der erste Zylinderteil 14) in Richtung der U-förmigen Öffnungsseite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a von dessen rückwärtigem Teil her gleitet, was unter Umständen dazu führen kann, dass der Befestigungsteil 16 außer Eingriff mit den zweiten Zylinderteil 15 kommt, so dass die Laufschiene 4 herabfallen würde.
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Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind jedoch die freiliegenden Teil 16b, 16b des Befestigungsabschnittes oder Abstützungsabschnittes 16 nicht unter dem zweiten Zylinderteil 15 verborgen, sondern liegen frei, was eine sichere Bedingung anzeigt (die Bedingung, dass der Befestigungsabschnitt nicht gleitet), wobei der erste Zylinderteil 14 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingesetzt ist. Andererseits ist, wenn der Befestigungsabschnitt 7 von dem hinteren Bereich der U-förmigen Öffnungsseite des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 16a nach vorne gleitet, der freiliegende oder abstehende Teil 16b durch den zweiten Zylinderteil 15 verdeckt. Gleichzeitig ist, wenn der erste Zylinderteil 14 tief in den U-förmig ausgeschnitten Bereich 16a eingesetzt ist, kein wesentlicher Spalt zwischen dem zweiten Zylinderteil 15 und der vertikalen Wand 3a vorhanden. Wenn aber der Befestigungsabschnitt 7 gleitet, bildet sich ein Spalt zwischen dem zweiten Zylinderteil 15 und der vertikalen Wand 3a.
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Aus diesem Grunde zeigt die Sichtbarkeit des vorstehenden Teiles 16 am äußeren Ende des Tragarmes 3 für die Bedienungspersonen den sicheren Betrieb an, dass der Befestigungsabschnitt 7 nicht aus dem Befestigungsabschnitt 16 herausfallen kann. Andererseits macht die Nicht-Sichtbarkeit des vorstehenden oder freiliegenden Teiles 16b die Bedienungspersonen in ausreichendem Maße darauf aufmerksam, dass der Befestigungsabschnitt 7 aus dem Befestigungsabschnitt oder dem Abstützungsabschnitt 16 herausfallen könnte, so dass die Bedienungspersonen entsprechende Gegenmaßnahmen ergreifen können, um einen Schaden zu vermeiden. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform können die Bedienungspersonen ausreichend sicher feststellen, ob der Befestigungsabschnitt 7 von dem Abstützungsabschnitt 16 herabfallen könnte, indem ein Spalt zwischen dem Außenumfang des zweiten Zylinderteiles 15 und der vertikalen Wand 3a beobachtet wird.
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Demgemäß können die Bedienungspersonen sicher und in zufriedenstellender Weise die Position der Säule 2 (des Tragarmes 3) relativ zu der Laufschiene 4 verlagern, indem aufmerksam der freiliegende Teil 16b (oder der Spalt zwischen dem zweiten Zylinderteil 15 und der vertikalen Wand 3a) beobachtet wird. Der Verschiebungsvorgang kann sowohl für die linke als auch für die rechte Säule 2, 2 (die Tragarme 3, 3) in verschiedenen Mustern vorgenommen werden.
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Der Roboter 1 der Aufhängungsbauart gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gestattet es, dass die Position der Säule 2 (und des Tragarmes 3) relativ zu der Position der Laufschiene 4 verlagert wird. Beispielsweise befriedigt dieser Roboter 1 den Bedarf etwa zur Verlagerung der Position der Säule 2 relativ zu der Position der Laufschiene 4 entsprechend der Einteilungsplanung einer Fabrik oder dergleichen. Weiter kann dieser Roboter 1 die Sicherheit der Bedienungspersonen garantieren, wenn der Befestigungsabschnitt 7 zeitweise während der Zeit der Verschiebung der Säule 2 nicht am Tragarm 3 (dem Befestigungsabschnitt 16) fixiert ist.
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Die 5A und 5B zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Konstruktion des Befestigungsabschnittes 21 and dem äußeren Ende des Tragarmes 3 von derjenigen bei der vorausgehen beschriebenen Ausführungsform abweicht. Die vorliegende Ausführungsform enthält auch den Befestigungsabschnitt 21 mit einem U-förmig ausgeschnittenen Bereich 21a und beide Seiten der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 21a sind mit abstehenden oder freiliegenden Bereichen 21b, 21b versehen, die jeweils eine bestimmte Länge aufweisen und jeweils über die Ebene der Projektion (die Fläche, die von dem feststehenden zweiten Zylinderteil 15 eingenommen wird) vorstehen. Der Befestigungsabschnitt 21 besitzt auch drei Gewindebohrungen 21c.
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Wie in 5B gezeigt ist, sind die vorstehenden Bereiche oder Teile 21b, 21b in dem Befestigungsabschnitt 21 so ausgebildet, dass sie leicht konvex in Richtung auf die Oberseite (in einer Stufenform mit einer Verdickung in Richtung auf die Oberseite) relativ zur Fläche des zweiten Zylinderteiles 15 sind, (welches die Ebene der Projektion ist). Demgemäß ist der gesamte obere Teil der freiliegenden oder abstehenden Bereiche 21b, 21b bei dieser Ausführungsform benachbart zu dem Außenumfang des zweiten Zylinderteiles 15 angeordnet und in Form von dessen Projektion ausgebildet, um den zweiten Zylinderteil 15 daran zu hindern, herauszugleiten, in einem Zustand, in welchem der erste zylindrische Teil 14 tief in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 21a eingesetzt ist. Der Vorsprung (der vorstehende oder freiliegende Bereich 21b) hat solche Höhe, dass er nicht einem Einsetzen des ersten zylindrischen Teiles 14 in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 21a hinderlich ist.
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Demgemäß kann diese Konstruktion verhindern, dass der erste zylindrische Teil 14 von dem hinteren Bereich zu der Seite der U-förmigen Öffnung des U-förmig ausgeschnittenen Bereiches 21a gleitet, da die Vorsprünge zum Verhindern des Gleitens (der freiliegende oder vorstehende Bereich 21b) in Eingriff mit dem Außenumfang des zweiten Zylinderteiles 15 zur Zeit der Verschiebung der Säule 2 unter Lösen des Befestigungsabschnittes 7 ist. Die vorstehenden oder freiliegenden Teile 21b, 21b in dem Befestigungsabschnitt 21 an dem äußeren Ende des Tragarmes 3 tragen nicht irgendwie zur mechanischen Festigkeit der Verbindungsstruktur der Laufschiene 4 und der Säulen 2 bei, wodurch ermöglicht wird, dass die Vorsprünge zum Verhindern des Herausgleitens hinzugefügt werden können, ohne dass irgendwelche Schwierigkeiten entstehen und ohne dass wesentliche strukturelle und konstruktive Modifikationen vorgenommen werden müssen.
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Vielerlei Abwandlungen können an den Vorsprüngen zum Verhindern des Herausgleitens vorgenommen werden, welche an den vorstehenden oder freiliegenden Bereichen 21b des Befestigungsabschnittes 21 vorgesehen sind. Beispielsweise kann ein Vorsprung, etwa ein Stift, an der Oberfläche des vorstehenden Bereiches 21 vorgesehen sein. Weiter kann der Vorsprung durch eine Klaue gebildet sein, welche aufwärts und abwärts bewegbar ist und durch Federkraft in eine Betriebsstellung bewegt wird. Die Klaue wird durch die Unterseite des Zylinderteiles 15 nach unten gedrückt, wenn der erste Zylinderteil 14 in den U-förmig ausgeschnittenen Bereich 16a eingeschoben wird. Die Klaue ragt von der oberen Fläche des freiliegenden oder vorstehenden Bereiches 21b vor, um eine Stellung in der Nachbarschaft des Außenumfanges des zweiten Zylinderteiles 15 einzunehmen, nachdem der zweite Zylinderteil 15 über die Klaue hinweggelaufen ist.
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Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform enthält die Säule 2 (den Tragarm 3), welche durch eine 90°-Verschwenkung verschoben werden kann. Eine kleinere Teilung der abgestuften Bohrungen 16a (mit einer vergrößerten Anzahl von abgestuften Bohrungen 16a) kann beispielsweise die Veränderbarkeit der Verschiebung der Säule 2 gegenüber einer Ausführung erhöhen, welche vier abgestufte Bohrungen 16a aufweist, die mit einer Teilung von 90° angeordnet sind. Die Modifikation kann auch auf die Stellungen (die Teilung) und die Anzahl der Gewindebohrungen angewendet werden, welche in dem Befestigungsabschnitt 7 ausgebildet sind.
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Während die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform erläutert wurde, um ihr besseres Verständnis zu erleichtern, versteht es sich, dass die Erfindung in vielerlei Weise verwirklicht werden kann, ohne dass der grundsätzliche Gedanke der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise kann der Tragarm 3 so konstruiert werden, dass er eine gleichförmige Dicke von einem Ende zum anderen Ende unter Ausschluss der vertikalen Wand 3a hat. Bei dieser Konstruktion ist der zweite Zylinderteil 15 auf der oberen Fläche des Tragarms 3 angeordnet. Die verschiedenen Konstruktionen können auch auf die Laufschiene 4, den Roboterkörper 5 und andere Teile und Komponenten angewendet werden. Die vorliegende Erfindung kann wiederum in vielerlei Weise verwirklicht werden, ohne dass die grundsätzliche technische Lehre der Erfindung verlassen wird.
