DE102010025484A1

DE102010025484A1 - Zwei-Achsen Rotationspositionierer

Info

Publication number: DE102010025484A1
Application number: DE102010025484A
Authority: DE
Inventors: Tetsuzou Obu-shi Ishikawa
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: DE102010025484B4; JP5301371B2; CN101934459A; JP2011005610A

Abstract

Es kann möglich sein die Größe eines Zwei-Achsen Rotationspositionierers ohne von der Größe einer Antriebsquelle abhängig zu sein zu reduzieren.
Ein Zwei-Achsen Rotationspositionierer beinhaltet einen Arbeitstisch, eine erste Antriebsquelle und eine zweite Antriebsquelle. Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gibt die Rotation der ersten Antriebsquelle von einem ersten Rotationsteil mit einer horizontalen ersten Rotationsachse X aus und gibt die Rotation der zweiten Antriebsquelle von einem zweiten Rotationsteil mit einer zweiten Rotationsachse Y, die senkrecht zu einer Tischoberfläche des Arbeitstisches ist, aus. Der Arbeitstisch ist verbunden mit dem ersten und zweiten Rotationsteil und rotiert um zwei Achsen, die eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse X und der zweiten Rotationsachse Y aufweisen. Eine Welle der zweiten Antriebsquelle ist senkrecht zu der zweiten Rotationsachse Y.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zwei-Achsen Rotationspositionierer.
Diese Anmeldung basiert und beansprucht den Vorrang der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-153 685 , eingerecht am 29. Juni 2009 wobei der gesamte Inhalt dieser Anmeldung durch Referenzierung in der vorliegenden Anmeldung enthalten ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein Zwei-Achsen Rotationspositionierer 1, der in 7 gezeigt ist, ist offenbart in der Anmeldung JP-A-2008-149 334 (Anspruch 1, Paragraphen Nr. [0008], [0035], und [0036], und 5). 8 zeigt die äußere Struktur eines zweiten Untersetzungsgetriebes 12.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer 1 beinhaltet einen Arbeitstisch 13, eine erste Antriebsquelle 3 und eine zweite Antriebsquelle 8. Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gibt die Rotation der ersten Antriebsquelle 3 aus von einem ersten Rotationsteil 6 (ein Ausgangsteil eines ersten Untersetzungsgetriebes 7) mit einer horizontalen ersten Rotationsachse A, und gibt die Rotation der zweiten Antriebsquelle 8 von einem zweiten Rotationsteil 11 (ein Ausgangsteil eines zweiten Untersetzungsgetriebes 12) mit einer zweiten Rotationsachse B, die senkrecht zu einer Tischoberfläche 13A des Arbeitstisches 13 ist aus. Dementsprechend ist der Arbeitstisch 13 drehbar um zwei Achsen, das bedeutet, erste und zweite Rotationsachsen A und B.
Die zweite Antriebsquelle 8, die den Arbeitstisch 13 um die zweite Rotationsachse B dreht ist parallel zu der zweiten Rotationsachse B angeordnet. Die zweite Antriebsquelle 8 stellt eine Rotationsantriebskraft für den Arbeitstisch 13 bereit. Die zweite Antriebsquelle spielt eine entscheidende Rolle beim Festlegen der grundlegenden Leistung des Zwei-Achsen Rotationspositionierers 1, wie zum Beispiel Lastkapazität, Antriebsdrehmoment, Rotationsgeschwindigkeit und ein Untersetzungsgetriebe Verhältnis. Das bedeutet, der Anstieg der Kapazität der zweiten Antriebsquelle 8 ist untrennbar verbunden mit dem Anstieg der Leistung des Zwei-Achsen Rotationspositionierers 1.
Indes hat ein Motor grundsätzlich eine Form die in axialer Richtung länger ist als in radialer Richtung. Dementsprechend ist, wenn die zweite Antriebsquelle 8 parallel zu der zweiten Rotationsachse B angeordnet ist, die Länge der zweiten Antriebsquelle 8 notwendigerweise vergrößert, speziell in axialer Richtung, wenn das Ausgangsdrehmoment der zweiten Antriebsquelle 8 sich vergrößern soll. Aus diesem Grund ergibt sich darin ein Problem, dass ein toter Raum, der auf der gegenüberliegenden Seite der Tischoberfläche des Arbeitstisches 13 ausgebildet ist, in axialer Richtung vergrößert ist. Ferner bestehen, da die Größe eines äußeren Teils des Arbeitstisches 13 größtenteils in der axialen Richtung vergrößert ist, Bedenken dass äußere Teile der zweiten Antriebsquelle 8 mit einer Hauptvorrichtung, wie zum Beispiel einem Industrieroboter oder anderen äußeren Teilen kollidiert, wenn sich der Arbeitstisch 13 um die erste Rotationsachse A dreht.
Aus diesem Grund wurde in JP-A-2008-149 334 (Anspruch 1, Paragraphen Nr. [0008], [0035], und [0036], und 5) die zweite Antriebsquelle 8 außerhalb des zweiten Untersetzungsgetriebes 12 in einer radialen Richtung angeordnet, um dieses Problem zu vermeiden. Jedoch verursacht dies einen Anstieg der Größe R1 des äußeren Teils des zweiten Untersetzungsgetriebes 12 in radialer Richtung des Arbeitstisches. Ferner musste, wenn die zweite Antriebsquelle 8 weiter vergrößert wurde, die Länge L1 der zweiten Antriebsquelle in axialer Richtung vergrößert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung ist einen Zwei-Achsen Rotationspositionierer bereitzustellen, der die Drehleistung zum Antreiben eines Arbeitstisches verbessern kann (verbessern des Freiheitsgrades durch Auswählen einer zweiten Antriebsquelle) ohne Vergrößern (während des Unterdrückens) der Größe eines äußeren Teils des Arbeitstisches in axialer Richtung des Arbeitstisches.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen wird entsprechend eines Aspekts der Erfindung ein Zwei-Achsen Rotationspositionierer bereitgestellt. Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer beinhaltet einen Arbeitstisch, eine erste Antriebsquelle und eine zweite Antriebsquelle. Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gibt die Rotation der ersten Antriebsquelle aus von einem ersten Rotationsteil mit einer horizontalen ersten Rotationsachse und gibt die Rotation der zweiten Antriebsquelle aus von einem zweiten Rotationsteil mit einer zweiten Rotationsachse senkrecht zu einer Tischoberfläche des Arbeitstisches. Der Arbeitstisch ist verbunden mit dem ersten und zweiten Rotationsteil und rotiert um zwei Achsen, die eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse beinhalten. Eine Welle der zweiten Antriebsquelle ist senkrecht zu der zweiten Rotationsachse.
In dem Aspekt der Erfindung ist die Welle der zweiten Antriebsquelle senkrecht zu der zweiten Rotationsachse des Zwei-Achsen Rotationspositionierers. Dementsprechend ist die Welle der zweiten Antriebsquelle, die in radialer Richtung kurz ist, parallel zu der Tischoberfläche des Arbeitstisches, so dass die Länge des Arbeitstisches in axialer Richtung klein gemacht ist. Als Ergebnis kann es möglich sein die Größe des Zwei-Achsen Rotationspositionierers in der Richtung der zweiten Rotationsachse zu verringern.
Das bedeutet, dass es möglich sein kann den toten Raum, der unter dem Arbeitstisch ausgebildet ist so weit wie möglich zu entfernen und den Zwei-Achsen Rotationspositionierer einfach so zu gestalten, dass er klein in der Richtung der zweiten Rotationsachse ist, was den Großteil der Form eines Motors ausmacht, wobei die Länge eines Motors in radialer Richtung generell kleiner ist als die in axialer Richtung und Gestalten der zweiten Antriebsquelle so, dass sie orthogonal zu der zweiten Rotationsachse ist, in Hinsicht auf einen dreidimensionalen Arbeitsbereich des Arbeitstisches. Im Gegensatz hierzu kann es auch möglich sein einfach die Leistung der zweiten Antriebsquelle zu steigern (ohne Vergrößern der Größe des Arbeitstisches in axialer Richtung).
Indes bedeutet in dem Aspekt der Erfindung ”um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse” wörtlich nicht nur ”um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse”, sondern auch ”um die erste Rotationsachse selbst (eine Achse koaxial mit der ersten Rotationsachse)”.
Entsprechend dem Aspekt der Erfindung kann es möglich sein einen Zwei-Achsen Rotationspositionierer zu erhalten, der die Drehleistung zum Antreiben eines Arbeitstisches verbessern kann (verbessern des Freiheitsgrades durch Auswählen einer zweiten Antriebsquelle) ohne Vergrößern (während des Unterdrückens) der Größe eines äußeren Teils des Arbeitstisches in axialer Richtung des Arbeitstisches.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung eines Zwei-Achsen Rotationspositionierers entsprechend einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
2 ist eine Ansicht, die einen Teil II in der 1 zeigt.
3 ist eine Ansicht, die einen Teil III in der 1 zeigt.
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 1.
5 ist eine schematische Vorderansicht eines Industrieroboters, der einen Zwei-Achsen Rotationspositionierer entsprechend einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung aufweist.
6 ist eine schematische Seitenansicht eines Industrieroboters der einen Zwei-Achsen Rotationspositionierer entsprechend einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung aufweist.
7 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung eines Zwei-Achsen Rotationspositionierers der verwandten Technik.
8 ist eine Querschnitts Ansicht in Längsrichtung eines zweiten Untersetzungsgetriebes des Zwei-Achsen Rotationspositionierers der verwandten Technik.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Als erstes wird, um die Benutzung eines Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 zu erläutern, der Einfachheit halber ein Industrieroboter R1 beschrieben. 5 zeigt eine schematische Vorderansicht des Industrieroboters R1 und 6 zeigt eine schematische Seitenansicht des Industrieroboters R1.
Der Industrieroboter R1 beinhaltet eine Grundplatte 20 auf einer Bodenfläche 19 und erste bis sechste Gelenke 21 bis 26 und erste bis sechste Arme 28 bis 33 sind wechselseitig von der Grundplatte 20 aus miteinander verbunden. Ein Antriebsmotor und ein Untersetzungsgetriebe (welches nicht gezeigt sind) sind auf jedem der Gelenke 21 bis 26 montiert. Jeder der ersten bis sechsten Arme 28 bis 33 empfangen Leistung von dem Antriebsmotor und dem Untersetzungsgetriebe und können rotieren. Die ersten bis sechsten Arme 28 bis 33 rotieren um die Achsen der ersten bis sechsten Gelenke 21 bis 26.
Ein Werkzeug, wie zum Beispiel ein Schweißmittel, ein Einspannungsmittel oder ein Bemalungsmittel, von dem der Antrieb gesteuert ist, ist an dem Ende des sechsten Arms 33 montiert.
In der oben erwähnten Struktur besitzt der sechste Arm 33, an dem das Werkzeug montiert ist, sechs Freiheitsgrade und kann die Schweißmittel oder Ähnliches in einer dreidimensionalen Richtung bewegen und kann ferner die Schweißmittel oder Ähnliches in jeder gewünschten Position und Ausrichtung positionieren.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer P1 ist also auf derselben Bodenfläche 19 installiert wie die Bodenfläche auf der der Industrieroboter R1 installiert ist.
Die Struktur des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 entsprechend einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nunmehr hier beschrieben.
1 zeigt eine Schnittansicht in Längsrichtung des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1. Ferner zeigt 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils II in 1, 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils III in 1 und 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 1.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer P1 beinhaltet einen Arbeitstisch 100, einen ersten Antriebsmotor (erste Antriebsquelle) 102 und einen zweiten Antriebsmotor (zweite Antriebsquelle) 202. Die Rotation des ersten Antriebsmotors 102 wird von einem ersten Ausgangsträger (erstes Rotationsteil) 151 ausgegeben, das eine horizontale Rotationsachse (erste Rotationsachse) X aufweist. Ferner wird die Rotation des zweiten Antriebsmotors 202 von einem zweiten Ausgangsträger (zweites Rotationsteil) 251 ausgegeben, das eine vertikale Rotationsachse (zweite Rotationsachse) Y senkrecht zu einer Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 aufweist. Da der Arbeitstisch 100 mit dem ersten und zweiten Ausgangsträger 151 und 251 (welche detailliert im Folgenden beschrieben werden) verbunden ist, kann dieser um zwei Achsen rotieren, das heißt, um die Rotationsachsen X und Y. In diesem Ausführungsbeispiel dreht sich der Arbeitstisch 100 um die Rotationsachse X (die koaxial zur Rotationsachse X).
Die äußere Struktur eines ersten Untersetzungsgetriebes G1 (die Struktur zum Rotieren der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 um die Rotationsachse X) wird als erstes beschrieben.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer P1 beinhaltet einen stationären Rahmen 104 mit einem rechteckigen Querschnitt und ist außerhalb des Arbeitstisches 100 in einer radialen Richtung des Arbeitstisches bereitgestellt. Der erste Antriebsmotor 102 und das erste Untersetzungsgetriebe G1 sind in den stationären Rahmen 104 aufgenommen. Der erste Antriebsmotor 102 ist unter dem ersten Untersetzungsgetriebe G1 aufgenommen und eine erste Motorwelle 120 des ersten Antriebsmotors 102 zwei ist parallel zu der Rotationsachse X.
Eine erste Riemenscheibe 103 ist an einem Ende der ersten Motorwelle 120 in einer axialen Richtung der ersten Motorwelle angebracht. Ferner ist eine zweite Riemenscheibe 105, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der ersten Riemenscheibe 103 an dem Ende einer ersten Kurbelwelle 112 des ersten Untersetzungsgetriebes G1 in axialer Richtung des ersten Untersetzungsgetriebes angebracht. Ein Antriebsriemen 181 ist zwischen der ersten und zweiten Riemenscheibe 103 und 105 gespannt.
Indes ist ein erstes Gehäuse 106 des ersten Untersetzungsgetriebes G1 an dem stationären Rahmen 104 über Schrauben 116 und 117 befestigt. Die Seitenfläche des ersten Antriebsmotors 102 in axialer Richtung des ersten Antriebsmotors ist an dem stationären Rahmen 104 über Schrauben befestigt (nicht gezeigt).
Das erste Untersetzungsgetriebe G1 beinhaltet zwei außen verzahnte Zahnräder 126 und 128 und ein innen verzahntes Zahnrad 130 von dem der innere Teil mit den außen verzahnten Zahnrädern 126 und 128 in Eingriff steht. Während einer exzentrischen Oszillation stehen die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 in Eingriff mit dem inneren Teil des innen verzahnten Zahnrads 130. Die relative Rotation zwischen dem innen verzahnten Zahnrad 130 und den außen verzahnten Zahnrädern 126 und 128, die durch den internen Eingriff zwischen diesen erzeugt wird, wird von dem ersten Ausgangsträger (erstes Rotationsteil) 151 aufgenommen.
Genauer ist die erste Kurbelwelle 112 des ersten Untersetzungsgetriebes G1 an beiden Enden über Lager 132 und 134 getragen. Zwei exzentrische Teile 136 und 138 sind zwischen den Lagern 132 und 134, die die erste Kurbelwelle 112 tragen, ausgebildet. Die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 sind an den äußeren Begrenzungsflächen der exzentrischen Teile 136 und 138 mit dazwischen angeordneten Walzen 140 und 142 aufgebaut.
Das innen verzahnte Zahnrad 130 ist integral mit der inneren Begrenzungsfläche des ersten Gehäuses 106 ausgebildet, wobei jeder der inneren Zähne des innen verzahnten Zahnrads 130 durch eine Walze 131 ausgebildet ist.
Jedes der außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 weist Zähne auf, deren Anzahl um ”1” kleiner ist als die des innen verzahnten Zahnrads 130. Die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 weisen innere Stiftlöcher 144 auf, die durch die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 führen. Innere Stifte 146 sitzen locker in den inneren Stiftlöchern 144. Eine innere Walze 148, die als ein Gleitteil förderndes Teil fungiert, ist an der äußeren Begrenzungsfläche des inneren Stiftes 146 angebracht. Der innere Stift 146 ist mit einem ersten Verbindungsträger 150 und einem ersten Ausgangsträger 151 verbunden. Der erste Verbindungsträger 150 und der erste Ausgangsträger 151 sind miteinander über Schrauben 152 und Muttern 165 über die inneren Stifte 146 verbunden und sind drehbar um die Rotationsachse X. Indes ist die Rotationsachse X des ersten Ausgangsträgers 151 parallel zu der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100.
Die Struktur, die den Arbeitstisch 100 um die Rotationsachse X durch die Rotation des ersten Ausgangsträgers (erstes Rotationsteil) 151 dreht, wird unten beschrieben.
Der Arbeitstisch 100 ist drehbar an beiden Enden der Rotationsachse X sowohl durch den ersten Ausgangsträger 151 als auch eine Säule 109 über einen zweite Auflage 210 (welche eine Verbindungsteil ist) getragen.
Die zweite Auflage 210 besitzt die Form eines Kreisrings, um ein zweites Untersetzungsgetriebe G2 einzufassen. Auf der Seite des Kreisring geformten Teils der zweiten Auflage 210, gegenüber des ersten Ausgangsträgers 151, ist der Arbeitstisch 100 mit dem ersten Ausgangsträger 151 über eine erste Auflage 107, eine zweite Auflage 210, ein zweites Gehäuse 206, welches unten beschrieben wird, und den zweiten Ausgangsträger 251 verbunden. Genauer ist der erste Ausgangs träger 151 mit der ersten Auflage 107 über Schrauben 187 befestigt. Ein äußerer Teil der zweiten Auflage 210, gegenüber des ersten Ausgangsträgers 151, ist an der ersten Auflage 107 angebracht. Ferner ist ein innerer Teil der zweiten Auflage 210, gegenüber dem ersten Ausgangsträgers 151 (ein Teil der zweiten Auflage liegt gegenüber dem zweiten Untersetzungsgetriebe G2), mit dem zweiten Gehäuse 206 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 über eine Schraube 216 verbunden.
Indes ist auf der Seite eines kreisringförmigen Teils der zweiten Auflage 210, die gegenüber der Säule 109 gelegen ist, der Arbeitstisch 100 mit der Säule 109 über eine Welle 115, die zweite Auflage 210, das zweite Gehäuse 206, das unten beschrieben wird, und den zweiten Ausgangsträger 251 verbunden. Genauer ist die Welle 115 in die Säule 109 über Lager 111 und 113 eingebracht. Ein äußerer Teil der zweiten Auflage 210, der gegenüber der Säule 109 gelegen ist, ist auf der Welle 115 angebracht und ein innerer Teil der zweiten Auflage, der gegenüber der Säule 109 (ein Teil der zweiten Auflage liegt gegenüber dem zweiten Untersetzungsgetriebe G2) gelegen ist, ist mit dem zweiten Gehäuse 206 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 über eine Schraube 217 verbunden.
Durch die oben beschriebene Struktur kann sich der Arbeitstisch 100 um eine Rotationsachse X aufgrund der Rotation des ersten Ausgangsträgers 151 drehen, das heißt, des ersten Rotationsteils während er an beiden Enden durch den ersten Ausgangsträger 151 (erste Auflage 107) und die Säule 109 (Welle 115) getragen wird.
Die Säule 109 beinhaltet eine Ausnehmung 114, die verhindert dass die Säule mit dem zweiten Antriebsmotor 202 zusammenstößt, wenn sich dieser zusammen mit dem Arbeitstisch 100 um die Rotationsachse X dreht.
Indes bezeichnen entsprechend die Bezugszeichen 156 und 158 Öldichtungen die zwischen das erste Gehäuse 106 in den ersten Verbindungsträger 150 und den ersten Ausgangsträger 151 eingebracht sind und entsprechend bezeichnen die Bezugszeichen 160 und 162 Öldichtungen die zwischen die erste Kurbelwelle 112 und den ersten Verbindungsträger 150 und den ersten Ausgangsträger 151 eingebracht sind. Das Bezugszeichen 166 bezeichnet ein Walzenlager, das zwischen dem ersten Verbindungsträger 150 und dem ersten Gehäuse 106 angeordnet ist und das Bezugszeichen 168 bezeichnet ein Walzenlager, das zwischen dem ersten Ausgangsträger 151 und dem ersten Gehäuse 106 angeordnet ist. Ferner sind die Schrauben 216 und 217 dieselben Schrauben die auf der gleichen Begrenzungsfläche bereitgestellt sind.
Die Begrenzungsflächenstruktur des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 (die Struktur zum drehen der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 um die Rotationsachse Y) wird als nächstes beschrieben.
Das zweite Untersetzungsgetriebe G2 und die zweite Antriebsquelle 202 sind an der gegenüberliegenden Seite der Tischoberfläche des Arbeitstisches 100 angeordnet.
Das zweite Untersetzungsgetriebe G2 ist ein Untersetzungsgetriebe, das einen innen eingreifenden Planetengetriebemechanismus mit generell der gleichen Struktur benutzt wie der des oben beschriebenen ersten Untersetzungsgetriebes G1, aufweist. Dementsprechend werden Teile mit derselben oder einer ähnlichen Funktionen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, die die gleichen letzten beiden Ziffern aufweisen, wie die des ersten Untersetzungsgetriebes G1 und eine wiederholte Beschreibung derselben wird vermieden.
Ein Kegelritzel 222 ist an einer zweiten Motorwelle 220 des zweiten Antriebsmotors 202 (eine Welle der zweiten Antriebsquelle) angebracht und das Kegelritzel 222 steht in Eingriff mit einem Kegelrad 224. Das Kegelritzel 222 ist verbunden und angebracht an einer zweiten Motorwelle 220 über eine Passfeder 233 und ist über eine Schraube 263 an einem Ende der zweiten Motorwelle 220 zusammen mit einer Haltescheibe 261 angebracht. Ferner ist das Kegelrad 224 verbunden und über Schrauben 223 und 225 an einem Ende einer zweiten Kurbelwelle 212 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 angebracht. Das zweite Untersetzungsgetriebe G2 gibt die Rotation des Kegelrades 224 von dem zweiten Ausgangsträger (zweites Rotationsteil) 251 aus, das eine Rotationsachse Y senkrecht zu der zweiten Motorwelle 220 aufweist.
Das heißt, dass die zweite Motorwelle 220 orthogonal zu der Rotationsachse Y ist. Ferner ist die zweite Motorwelle 220 parallel zu der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 und ist auch parallel zu der Rotationsachse X.
Der Arbeitstisch 100 ist verbunden mit dem zweiten Ausgangsträger 251. Dementsprechend ist der Arbeitstisch 100 drehbar um die Rotationsachse Y.
Hierbei besitzt das Gehäuse 202A des zweiten Antriebsmotors 202 generell eine zylindrische Form und der Durchmesser des Gehäuses 202A ist mit Md1 bezeichnet. Die gesamte Länge des zweiten Antriebsmotors, inklusive der zweiten Motorwelle 220 wird mit ML1 bezeichnet. Md1 ist kleiner als ML1 (Md1 < ML1).
Das zweite Gehäuse 206 und eine Abdeckung 214 sind miteinander über die Schraube 216 verbunden. Die Seitenfläche des zweiten Antriebsmotors 202 in axialer Richtung des Antriebsmotors ist an der Seitenfläche der Abdeckung 214 über Schrauben (nicht gezeigt) angebracht.
Indes ist ein Erzeugnis mit der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 über eine Einspannvorrichtung (nicht gezeigt) fixiert. Löcher, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen sind in einem mittigen Teil des Arbeitstisches 100 in der radialen Richtung ausgebildet und eine Röhre 271, die in die zweite Kurbelwelle 212 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 eingebracht ist, bildet diese ein Durchgangsloch 270 als Ganzes.
Der Betrieb des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 wird im Folgenden beschrieben.
Der Betrieb der Begrenzungsflächen Strukturen des ersten Untersetzungsgetriebes G1 des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 wird zunächst beschrieben. Die Rotation der ersten Motorwelle 120 wird auf die erste Kurbelwelle 112 nach dem Abbremsen durch die erste Riemenscheibe 103, den Antriebsriemen 181 und der zweiten Riemenscheibe 105, übertragen. Da das innen verzahnte Zahnrad 130 des ersten Untersetzungsgetriebes G1 an dem ersten Gehäuse 106 angebracht ist rotiert die erste Kurbelwelle 112 durch die Rotation des ersten Antriebsmotors 102. Wenn die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 oszillieren versetzen sich die Eingriffspositionen, an denen die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 mit dem innen verzahnten Zahnrad 130 eingreifen, nach und nach, abhängig von der Anzahl von Zähnen. Als Ergebnis rotieren die außen verzahnten Zahnräder 126 und 128 relativ zu dem innen verzahnten Zahnrad 130 (rotieren in einer Richtung gegensätzlich zu der Rotation der ersten Kurbelwelle 112). Die Rotation der außen verzahnten Zahnräder 126 und 128, relativ zu dem innen verzahnten Zahnrad 130, wird auf den ersten Ausgangsträger 151 über die inneren Stifte 146 übertragen. Das bedeutet, dass das erste Untersetzungsgetriebe G1 die Rotation des ersten Antriebsmotors 102 abbremst und die Rotation des ersten Antriebsmotors von dem ersten Ausgangsträger 151, der um die Rotationsachse X rotiert, ausgibt. Die Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 ist mit dem ersten Ausgangsträger über die erste Auflage 107, die zweite Auflage 210, das zweite Gehäuse 206 und den zweiten Ausgangsträger 251 verbunden, um parallel zu der Rotationsachse X des ersten Ausgangsträgers 151 zu sein. Dementsprechend dreht sich der Arbeitstisch 100 um die horizontale Rotationsachse X.
Der Betrieb der Begrenzungsstruktur des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 wird im Folgenden beschrieben.
Die Rotation des zweiten Antriebsmotors 202 wird auf die zweite Kurbelwelle 212 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2, das senkrecht zu der zweiten Motorwelle 220 ist, über das Kegelritzel 222, das an der zweiten Motorwelle 220 angebracht ist und über das Kegelrad 224, welches mit dem Kegelritzel 222 in Eingriff steht, übertragen.
Die Rotation, die die Eingabe für die zweite Kurbelwelle 212 ist, wird durch das zweite Untersetzungsgetriebe G2 über den gleichen Betrieb wie dem des oben beschriebenen ersten Untersetzungsgetriebes G1 abgebremst und wird aus dem zweiten Ausgangsträgers 251 mit der Rotationsachse Y ausgegeben. Da die Rotation, die durch das zweite Untersetzungsgetriebe G2 abgebremst ist, auf den Arbeitstisch 100 übertragen wird, dreht sich der Arbeitstisch 100 um die gleiche Rotationsachse Y, wie die Achse des zweiten Ausgangsträgers 251, zusammen mit dem zweiten Ausgangsträger. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Motorwelle 220 des zweiten Antriebsmotors 202 senkrecht zu der Rotationsachse Y und ist parallel zu der Rotationsachse X.
Das bedeutet, da der zweite Antriebsmotor 202 derartig angeordnet ist, dass die Achse des zweiten Antriebsmotors parallel zu der Tischoberfläche 100A des Arbeitstisches 100 ist, dass die Länge des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in einer Richtung der Rotationsachse Y (eine axiale Richtung des Arbeitstisches) klein gemacht ist.
Um genau zu sein, ist die Länge D des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in der Richtung der Rotationsachse Y generell gleich einer Länge, die man durch das Addieren der Länge D2 des zweiten Untersetzungsgetriebes G2 in der axialen Richtung des zweiten Untersetzungsgetriebes und dem Durchmesser Md1 des Gehäuses 202A des zweiten Antriebsmotor 202 zu der Dicke D1 des Arbeitstisches 100 in der axialen Richtung des Arbeitstisches erhält. Das heißt, es kann möglich sein eine Verringerung der Größe des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in axialer Richtung des Arbeitstisches 100 zu erreichen, durch Angleichen der Form an die des zweiten Antriebsmotors 202, bei der der Durchmesser Md1 des zweiten Antriebsmotors kleiner ist als die Länge ML1 des zweiten Antriebsmotors in der axialen Richtung und Entfernens eines toten Raums in der axialen Richtung auf der gegenüberliegenden Seite der Tischoberfläche des Arbeitstisches 100.
In diesem Ausführungsbeispiel hängt die Länge D des Zwei-Achsen Rotationspositionierers in der axialen Richtung des Arbeitstisches nicht ab von der Länge ML1 des zweiten Antriebsmotors in der axialen Richtung des zweiten Antriebsmotors und hängt lediglich von dem Durchmesser Md1, dessen absoluter Wert kleiner ist als die Länge ML1, ab. Dementsprechend kann es möglich sein die Größe des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in der Richtung der Rotationsachse Y zu verringern.
Ferner kann die Länge des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in einer Richtung senkrecht zu der Ebene in 1 durch Wählen der zweiten Motorwelle 220 des zweiten Antriebsmotors 202, parallel zu der Rotationsachse X, klein gemacht werden.
Wenn die Größe des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in axialer Richtung des Arbeitstisches verringert ist, kann es möglich sein den zweiten Antriebsmotor 202 (mit einem hohen Ausgangsdrehmoment), der größer ist als der zweite Antriebsmotor in der verwandten Technik, einzubauen, unter gleichzeitigem Reduzieren oder Beibehalten des Drehradius des Arbeitstisches 100 um die Rotationsachse X. Aus diesem Grund kann es möglich sein eine Antriebskraft des Arbeitstisches 100 um die Rotationsachse Y zu erhöhen und die Steifigkeit zu erhöhen. Entsprechend kann es möglich sein ein Erzeugnis fest zu behandelnden und ein Erzeugnis mit einem hohen Drehmoment, sogar bei hohen Geschwindigkeiten durch Reduzieren, von beispielsweise einem Untersetzungsgetriebe Verhältnis zu bearbeiten. In diesem Fall kann es ebenfalls möglich sein Zykluszeiten zu verkürzen. Ferner können, sogar dann wenn das zweite Untersetzungsgetriebe G2 um die Rotationsachse X rotiert und der Arbeitstisch 100 geneigt ist, Bedenken, dass sich Begrenzungsflächenteile und Teile des Industrieroboters R1 oder Ähnlichem, und der zweite Antriebsmotor 202 behindern, weiter verringert werden. Dementsprechend kann es möglich sein Arbeitsbereiche des Industrieroboters R1 und des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 zu reduzieren.
Die Ausnehmung 114, die die Säule vom zusammenstoßen mit dem zweiten Antriebsmotor 202 bewahrt, der zusammen mit dem Arbeitstisch 100 rotiert, wenn dieser um die Rotationsachse X oder Y rotiert, ist an der Säule 109 ausgebildet. Entsprechend gibt es keine Bedenken dass der zweite Antriebsmotor 202 und die Säule 109 sich gegenseitig während des Betriebs des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 behindern und es kann möglich sein die Säule 109 an einer Position die näher an dem Arbeitstisch 100 ist, anzuordnen. Es kann möglich sein einen Arbeitsbereich weiter zu reduzieren, sowie einen Vorteil zu erzielen, der durch die oben beschriebene Anordnung des zweiten Antriebsmotors erzielt wird, so dass der oben beschriebene zweite Antriebsmotor 202 senkrecht ist zu dem zweiten Untersetzungsgetriebe G2.
Der Arbeitstisch 100 wird an beiden Enden durch den ersten Ausgangsträger 151 (erste Auflage 107) und der Welle 115 (Säule 109) über die zweite Auflage 210 getragen. Entsprechend ist die Rotation des Arbeitstisches 100 um die Rotationsachse X stabil und es kann möglich sein die Positionierungsgenauigkeit eines Erzeugnisses, welches auf dem Arbeitstisch 100, des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1, platziert ist zu verbessern und die Haltbarkeit und Stabilität des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 zu verbessern.
Aus der obigen Beschreibung, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel, kann es möglich sein den zweiten Antriebsmotor 202 zu montieren, der eine größere Ausgabe aufweist, bei gleichzeitigem Vereinfachen der Verringerung der Größe des Zwei-Achsen Rotationspositionierers P1 in der axialen Richtung des Arbeitstisches ohne dabei von der Länge ML1 des zweiten Antriebsmotors 202 in der axialen Richtung des zweiten Antriebsmotors abhängig zu sein.
Indes können, solange die zweite Motorwelle senkrecht zu der zweiten Kurbelwelle des zweiten Untersetzungsgetriebes ist, andere senkrechte Leistungsübertragungsmethoden, die ein Hypoidgetriebe, ein Schneckengetriebe oder Ähnliches benutzen, verwendet werden.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird der Arbeitstisch durch das erste Rotationsteil über die erste Auflage oder Ähnliches, das in dem ersten Rotationsteil integriert ist, getragen. Jedoch kann der Arbeitstisch direkt durch das erste Rotationsteil getragen werden.
Ferner braucht die Welle des zweiten Antriebsmotors nicht parallel zu der Rotationsachse X sein. Zum Beispiel kann die Welle des zweiten Antriebsmotors senkrecht zu der Rotationsachse X sein.
In diesem Ausführungsbeispiel rotierte der Arbeitstisch um die Rotationsachse X. Jedoch kann, beispielsweise wenn der Rotationsbereich des Arbeitstisches um die Rotationsachse X innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs limitiert ist, es einfach sein eine gewollte Bewegung auszuführen, wenn der Arbeitstisch derart ausgebildet ist um um eine Achse parallel zu der Rotationsachse X zu Rotiere. Die Rotation des Arbeitstisches, die in der Erfindung durch das erste Rotationsteil ausgeführt wird, ist nicht notwendigerweise auf eine Rotation des Arbeitstisches um die Rotationsachse X limitiert und der Arbeitstisch kann um eine Achse, die parallel zu der Rotationsachse X und beabstandet von der Rotationsachse ist, rotieren.
Die Bauteile und Elemente, die in diesem Ausführungsbeispiel offenbart sind, sowie die Dimensionen, die Materialien, die Formen und die relativen Anordnungen der Komponenten, sogar wenn diese nicht speziell offenbart sind, limitieren nicht das Konzept der Erfindung, außer wenn dies ausdrücklich erwähnt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2009-153685 [0002]
- JP 2008-149334 A [0003, 0007]

Claims

Ein Zwei-Achsen Rotationspositionierer beinhaltet einen Arbeitstisch, eine erste Antriebsquelle und eine zweite Antriebsquelle, wobei der Zwei-Achsen Rotationspositionierer die Rotation der ersten Antriebsquelle von einem ersten Rotationsteil ausgibt, das eine horizontale erste Rotationsachse aufweist und die Rotation der zweiten Antriebsquelle von einem zweiten Rotationsteil mit einer zweiten Rotationsachse senkrecht zu einer Tischoberfläche des Arbeitstisches ausgibt, und wobei der Arbeitstisch, der mit dem ersten und zweiten Rotationsteil verbunden ist, und um zwei Achsen rotiert, die eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse aufweisen, wobei der Zwei-Achsen Rotationspositionierer die zweite Antriebsquelle, bei der eine Welle senkrecht zu der zweiten Rotationsachse ist, beinhaltet.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gemäß Anspruch 1, wobei die Welle der zweiten Antriebsquelle parallel zu der ersten Rotationsachse ist.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Rotation des Arbeitstisches um eine Achse, die parallel zu der ersten Rotationsachse ist, durch ein Auflageteil getragen ist, das mit einem Teil des Arbeitstisches gegenüber des ersten Rotationsteils auf einer Achse parallel zu der ersten Rotationsachse verbunden ist, und wobei der Arbeitstisch an beiden Enden durch das erste Rotationsteil und das Auflageteil getragen wird, um drehbar um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse zu sein.
Der Zwei-Achsen Rotationspositionierer gemäß Anspruch 3, weist ferner auf: eine Säule die das Auflageteil trägt, so dass das Auflageteil drehbar um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse ist, wobei die Säule eine Ausnehmung aufweist, die verhindert dass die Säule mit der zweiten Antriebsquelle zusammenstößt, die zusammen mit dem Arbeitstisch rotiert, wenn dieser um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse rotiert.