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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Parallelgliederroboter, der einen δ-Typ Parallelgliedermechanismus verwendet, der einen Endeffektor dreidimensional positioniert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Parallelgliederroboter mit einem zusätzlichen Aktor, der zwischen einem Paar von Antriebsgliedern angeordnet ist.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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10 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters gemäß Stand der Technik, der in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2011-88262A gezeigt ist. In
10 umfasst ein Parallelgliederroboter
100 hauptsächlich einen Basisteil
110, der in einem Gehäuse
180 aufgenommen ist, einen Bewegungsteil
120 und drei Gliedteile
200a–
220c, die den Basisteil
110 und den Bewegungsteil
120 verbinden. An der Bodenfläche des Bewegungsteils
120 ist ein Befestigungselement
190 bereitgestellt. Ein nicht dargestellter Endeffektor ist an dem Befestigungselement
190 angebracht.
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11 ist eine perspektivische Teilansicht eines Parallelgliederroboters, der in 10 gezeigt ist. Wie in 11 gezeigt, umfasst ein Gliedteil 200b ein Antriebsglied 210b und zwei angetriebene Glieder 220b und 230b, die sich von dem Bewegungsteil 120 erstrecken. Diese sind durch Gelenklager 420b und 430b miteinander verbunden. Ferner sind die Vorderenden der angetriebenen Glieder 220b und 230b über Gelenklager 440b und 450b mit dem Bewegungsteil 120 verbunden. Diese Gelenklager 420b bis 450b sind angeordnet, so dass die viereckige Form, welche die Gelenklager als Eckpunkte aufweist, ein Parallelogramm ist. In 10 ist das Antriebsglied 210b, welches sich von dem Basisteil 110 erstreckt, mit einem Aktor 130b verbunden, der das Antriebsglied 210b antreibt. Dieser Aktor 130b ist auf dem Basisteil 110b platziert.
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Bezugnehmend auf 11 verbindet ein Verstärkungsglied 310b die beiden Antriebsglieder 220b und 230b durch Lager miteinander. Ferner ist ein zusätzlicher Aktor 130d über ein Lager an einer Welle 320 angebracht, die sich von dem Zentrumsteil des Verstärkungsglieds 310 erstreckt. Wie in der Figur gezeigt, ist eine Ausgangswelle des zusätzlichen Aktors 130d in Richtung des Bewegungsteils 120 gerichtet.
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Wie in 11 gezeigt, erstreckt sich ein Leistungsübertragungswellenteil 390, der sich von der Ausgangswelle des zusätzlichen Aktors 130d erstreckt, zwischen den beiden Antriebsgliedern 220b und 230b parallel zu diesen Antriebsgliedern 220b und 230b. Darüber hinaus ist der Leistungsübertragungswellenteil 390 mit einem Wellenteil 140, der sich von einem Haltungsveränderungsmechanismusteil erstreckt, über ein Universalgelenk 380 verbunden. Der Haltungsveränderungsmechanismusteil 150 erfüllt die Funktion des Veränderns der Haltung des Befestigungselements 190. Aufgrund dessen kann die Haltung des Endeffektors verändert werden.
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In diesem Zusammenhang muss das Universalgelenk 380 auf der Linie angeordnet sein, welche die beiden Gelenklager 440b und 450b verbindet. Mit anderen Worten sind das Universalgelenk 380 und die beiden Gelenklager 440b und 450b auf der selben Linie positioniert. Um das Universalgelenk wie vorstehend beschrieben anzuordnen, muss, wie in 11 gezeigt, ein Ausnehmungsteil C an der Kante des Bewegungsteils 120 gebildet werden.
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Um die pendelnden Arbeitsgänge pro Zeiteinheit zu erhöhen, muss der Parallelgliederroboter allgemein mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben werden. Um dies umzusetzen, können die Antriebsglieder und der Bewegungsteil soweit wie möglich bezüglich ihres Gewichts reduziert werden. Wenn der Ausnehmungsteil C gebildet wird, ist es um die notwendige Steifigkeit zu sichern in diesem Zusammenhang erforderlich, dass der Bewegungsteil 120 einen gewissen Dickengrad aufweist. Aus diesem Grund existierten Grenzen bezüglich der Gewichtsreduzierung des Bewegungsteils 120.
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12 ist ferner eine Querschnittsansicht eines Bewegungsteils gemäß Stand der Technik. In 12 ist ein Bewegungselement 190, das um eine Rotationswelle 590 rotieren kann, unterhalb des Bewegungsteils 120 angebracht. An der Rotationswelle 590 sind ein erstes Lager 510 und ein zweites Lager 520 angeordnet. An einem Vorderende der Rotationswelle 590 ist ein Kegelrad 550 angebracht. Wie aus 12 ersichtlich, steht das Kegelrad 550 der Rotationswelle 590 mit einem Kegelrad 560 im Eingriff, das an einem Vorderende eines Wellenteils 140 angebracht ist. Ferner sind an dem Wellenteil 140 ein drittes Lager 530 und ein viertes Lager 540 angebracht. Diese Kegelräder 550 und 560 bilden einen Haltungsveränderungsmechanismusteil 150.
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Die Module und Formen der Kegelräder 550 und 560 werden in diesem Zusammenhang entsprechend der Geschwindigkeitsverhältnisse und übertragenen Leistungen der Kegelräder 550 und 560 bestimmt. Wenn die Kegelräder 550 und 560 bezüglich ihrer Form bestimmt sind, wird darüber hinaus die Positionsbeziehung zwischen diesen Kegelrädern 550 und 560 und dem Universalgelenk 380 bestimmt. Aus diesem Grund kann die Positionsbeziehung zwischen der oberen Fläche des Bewegungsteils 120 und den Kegelrädern 550 und 560 nicht verändert werden.
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Wie in 12 gezeigt, ist daher ein gewisses Ausmaß an Raum zwischen dem Befestigungselement 190 und dem Kegelrad 550 erforderlich, wenn das erste Lager 510 und das zweite Lager 520 zwischen dem Befestigungselement 190 und dem Kegelrad 550 angeordnet sind. Aus diesem Grund verlängert sich das Gehäuse des Bewegungsteils 120 in der axialen Richtung der Rotationswelle 590 und der Bewegungsteil 120 wird in der Folge größer und nimmt ebenso an Gewicht zu.
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13 ist darüber hinaus eine Querschnittsansicht eines Bewegungsteils gemäß einem anderen Stand der Technik. In 13 sind ein erstes Lager 510 und ein zweites Lager 520 ausgehend von dem Befestigungselement 190 betrachtet weiter entfernt von dem Kegelrad 550 angeordnet. Um in diesem Fall die Last zu verringern, die auf das erste Lager 510 und das zweite Lager 520 aufgebracht wird, muss der Abstand zwischen dem ersten Lager 510 und dem zweiten Lager 520 verlängert werden. Um ein Standhalten gegen die aufgebrachte Last zu ermöglichen, müssen alternativ das erste Lager 510 und das zweite Lager 520 selbst vergrößert werden. Aus diesem Grund müsste das Gehäuse des Bewegungsteils 120 ebenfalls vergrößert werden und das Gewicht des Bewegungsteils 120 und seiner entsprechenden Elemente würde sich ebenso erhöhen.
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Darüber hinaus wird ein Parallelgliederroboter zuweilen in Gebieten der Nahrungsmittel, Arzneimittel, Kosmetika etc. verwendet. Aufgrund von Problemen mit der Hygiene ist es in einem solchen Fall notwendig, ein Aufstauen von Flüssigkeit zu vermeiden, wenn der Parallelgliederroboter gereinigt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Situation getätigt und stellt sich die Aufgabe, einen Parallelgliederroboter bereitzustellen, der eine hohe Steifigkeit beibehält, während er mit einem leichtgewichtigen Bewegungsteil ausgestattet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Aspekt ein Parallelgliederroboter bereitgestellt, umfassend einen Basisteil, einen Bewegungsteil, drei Gliedteile, die den Basisteil und den Bewegungsteil verbinden und jeweils einzelne Freiheitsgrade bezüglich des Basisteils aufweisen, drei Aktoren, welche die Gliedteile jeweils antreiben, wobei jeder Gliedteil ein Antriebsglied umfasst, das mit dem Basisteil verbunden ist, und zwei parallele angetriebene Glieder, die das Antriebsglied und den Bewegungsteil miteinander verbinden, einen Haltungsveränderungsmechanismusteil, der eine Haltung eines Elements ändert, das an dem Bewegungsteil angebracht ist, einen zusätzlichen Aktor, der zwischen den beiden Antriebsgliedern von wenigstens einem Gliedteil parallel zu diesen Antriebsgliedern angeordnet ist, einen Leistungsübertragungswellenteil, der sich koaxial von dem zusätzlichen Aktor erstreckt und die Rotationsantriebskraft des zusätzlichen Aktors an den Haltungsveränderungsmechanismusteil überträgt, und ein Universalgelenk, das einen Wellenteil, der sich von dem Haltungsveränderungsmechanismusteil erstreckt, und den Leistungsübertragungswellenteil verbindet, wobei das Universalgelenk in einem Ausnehmungsteil angeordnet ist, der in einem Gehäuse des Bewegungsteils gebildet ist, und auf einer Linie positioniert ist, die zwei Schnittpunkte zwischen den beiden angetriebenen Gliedern und dem Bewegungsteil verbindet, wobei der Parallelgliederroboter einen Verbindungs-/Verstärkungsteil umfasst, der das Universalgelenk überbrückt und die beiden Enden des Ausnehmungsteils des Gehäuses des Bewegungsteils verbindet und verstärkt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt ist der erste Aspekt bereitgestellt, wobei der Haltungsveränderungsmechanismusteil ein erstes Kegelrad umfasst, das an einer Rotationswelle angebracht ist, die ein Element rotiert, das an dem Bewegungsteil angebracht ist, und ein zweites Kegelrad, das an dem Wellenteil angebracht ist und mit dem ersten Kegelrad in Eingriff steht, wobei ein erstes Lager an der Rotationswelle an einer Seite des ersten Kegelrads angeordnet ist und ein zweites Lager an der Rotationswelle an der anderen Seite des ersten Kegelrads angeordnet ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt ist der erste Aspekt bereitgestellt, wobei der Bewegungsteil mit wenigstens einer Nut oder Durchgangsbohrung in seinem Gehäuse ausgebildet ist.
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Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile verdeutlichen sich aus der detaillierten Beschreibung von typischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Parallelgliederroboters, der in 1 gezeigt ist.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines Bewegungsteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines Bewegungsteils gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine Querschnittsansicht eines Bewegungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Parallelgliederroboters.
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters, wenn der Beugewinkel in einer bestimmten Richtung maximal ist.
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8 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters, wenn der Beugewinkel in einer zu der bestimmten Richtung gegenüberliegenden Richtung maximal ist.
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9 ist eine Ansicht, die einen Beugewinkel eines Universalgelenks in einem Zustand A und einem Zustand B zeigt.
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10 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters gemäß Stand der Technik.
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11 ist eine perspektivische Teilansicht eines Parallelgliederroboters, der in 10 gezeigt ist.
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12 ist eine Querschnittsansicht eines Bewegungsteils gemäß Stand der Technik.
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13 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Bewegungsteils gemäß Stand der Technik.
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Detaillierte Beschreibung
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Nachfolgend wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, um die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erläutern. In den folgenden Figuren werden gleichen Elementen gleiche Referenzzeichen zugeordnet. Um das Verständnis zu erleichtern, werden diese Figuren bezüglich ihres Maßstabes angemessen angepasst.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters gemäß der vorliegenden Erfindung. In 1 umfasst ein Parallelgliederroboter 10 hauptsächlich einen Basisteil 11, der in einem Gehäuse 18 aufgenommen ist, einen Bewegungsteil 12 und drei Gliedteile 20a bis 20c, die den Basisteil 11 und den Bewegungsteil 12 verbinden. An der Bodenfläche des Bewegungsteils 12 ist ein Befestigungselement 19 bereitgestellt. Ein nicht gezeigter Endeffektor ist an dem Befestigungselement 19 angebracht.
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2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Parallelgliederroboters, der in 1 gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Gliedteil 20b ein Antriebsglied 21b und zwei angetriebene Glieder 22b und 23b, die sich von dem Bewegungsteil 12 erstrecken. Diese sind miteinander durch Gelenklager 42b und 43b verbunden. Ferner sind die Vorderenden der angetriebenen Glieder 22b und 23b über Gelenklager mit dem Bewegungsteil 12 verbunden. Diese Gelenklager 42b bis 45b sind angeordnet, so dass die viereckige Form, die diese Gelenklager als Eckpunkte aufweist, ein Parallelogramm ist. In 1 ist das Antriebsglied 21b, welches sich vom Basisteil 11 erstreckt, mit einem Aktor 13b verbunden, der das Antriebsglied 21b antreibt. Dieser Aktor 13b ist auf dem Basisteil 11 platziert.
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Die anderen Gliedteile 20a und 20c sind gleichartig zu dem Gliedteil 20b konfiguriert, sodass eine detaillierte Erläuterung weggelassen wird. Wie aus der Figur ersichtlich, ist der Parallelgliederroboter 10 der vorliegenden Erfindung ferner ein δ-Typ. Darüber hinaus können die Aktoren 13a bis 13c der Gliedteile 20a bis 20c separat gesteuert werden, um das Befestigungselement 19, das mit dem Bewegungsteil 12 verbunden ist, bezogen auf die erste Achse bis dritte Achse in einer gewünschten Position mit drei Freiheitsgraden anzuordnen.
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Das Verstärkungsglied 31 verbindet, erneut Bezug nehmend auf 2, die beiden angetriebenen Glieder 22b und 23b mittels Lagern. Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Aktor 13d an der Welle 32 vom Zentrumsteil des Verstärkungsglieds 31 über Lager angebracht. Wie in der Figur gezeigt, ist eine Ausgangswelle des zusätzlichen Aktors 13d in Richtung des Bewegungsteils 12 gerichtet.
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Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich ein Leistungsübertragungswellenteil 39, der sich von der Ausgangswelle des zusätzlichen Aktors 13d erstreckt, zwischen den beiden angetriebenen Gliedern 22b und 23b parallel zu diesen angetriebenen Gliedern 22b und 23b. Ferner ist der Leistungsübertragungswellenteil 39 über ein Universalgelenk 38 mit einem Wellenteil 14 verbunden, der sich von dem Haltungsveränderungsmechanismusteil 15 erstreckt.
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Der Haltungsveränderungsmechanismusteil 15 erfüllt die Funktion des Veränderns der Haltung des Befestigungselements 19. Aufgrund dessen kann die Haltung des Endeffektors verändert werden. Es gilt zu beachten, dass der Haltungsveränderungsmechanismusteil 15 zumindest teilweise in dem Bewegungsteil 12 enthalten ist. Alternativ kann der gesamte Haltungsveränderungsmechanismusteil 15 in einer Position zwischen dem Bewegungsteil 12 und dem Befestigungselement 19 angeordnet sein.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines Bewegungsteils in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 3 ist das Universalgelenk 38 auf der die Gelenklager 44b und 45b verbindenden Linie angeordnet. Um eine Beeinträchtigung des Gehäuses des Bewegungsteils 12 durch dieses Universalgelenk 38 zu vermeiden, ist ferner ein Ausnehmungsteil C am Rand des Bewegungsteils 12 gebildet.
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In der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus ein Verbindungs-/Verstärkungsteil 61 bereitgestellt, der die beiden Enden des Ausnehmungsteils C miteinander verbindet. Wie in der Figur gezeigt, ist der Verbindungs-/Verstärkungsteil 61 ein bandförmiges Element, das gebogen ist, um das Universalgelenk 38 zu überbrücken. Der Verbindungs-/Verstärkungsteil 61 ist vorzugsweise aus demselben Material gebildet, wie der Bewegungsteil 12. Es gilt zu beachten, dass die Form des Verbindungs-/Verstärkungsteils 61 nicht auf die dargestellte beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Verbindungs-/Verstärkungsteil 61 sich von der äußeren Oberfläche des Gehäuses des Bewegungsteils 12 erstrecken, welche an die beiden Enden des Ausnehmungsabschnitts C angrenzt. Alternativ kann der Verbindungs-/Verstärkungsteil 61 beim Überbrücken des Universalgelenks 38 in einer polygonalen Form gebogen sein.
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In diesem Zusammenhang sind in 1 ein einzelner zusätzlicher Aktor 13d und zugehörige Elemente zwischen dem Paar der angetriebenen Glieder 22b und 23b bereitgestellt. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zusätzliche Aktoren 13d und zugehörige Element zwischen dem anderen Paar von angetriebenen Gliedern 22a und 23a bereitgestellt sein und zwischen den angetriebenen Gliedern 22c und 23c. In einem solchen Fall können die Freiheitsgrade des Befestigungselements 19 verglichen mit dem in 1 gezeigten Fall um zwei weitere erhöht werden.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des Bewegungsteils gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4 sind Ausnehmungsteile C ebenso zwischen den Gelenklagern 44a und 45a gebildet, die den angetriebenen Gliedern 22a und 23a zugeordnet sind, und zwischen den Gelenklagern 44c und 45c, die den angetriebenen Gliedern 22c und 23c zugeordnet sind. An diesen Ausnehmungsteilen C sind ferner zugehörige Universalgelenke 38 angeordnet. Darüber hinaus sind diese Ausnehmungsteile C ebenso mit Verbindungs-/Verstärkungsteilen 61 versehen, die gleichartig zu den vorstehend beschriebenen sind.
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In der vorliegenden Erfindung erfüllen die Verbindungs-/Verstärkungsteile 61 die Funktion des Verstärkens der Ausnehmungsteile C des Gehäuses des Bewegungsteils 12. Aus diesem Grund erhöht sich die Steifigkeit des Gehäuses des Bewegungsteils 12. In der vorliegenden Erfindung kann daher die notwendige Steifigkeit des Bewegungsteils 12 beibehalten werden, sogar dann, wenn der Bewegungsteil 12 hinsichtlich seiner Dicke reduziert wird. In der Folge kann der Bewegungsteil 12 leichter gestaltet werden und der Parallelgliederroboter 10 kann mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden.
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In 3 ist darüber hinaus eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 65 in der unteren geneigten Fläche des Gehäuses des Bewegungsteils 12 gebildet. Diese Durchgangsbohrungen 65 sind in im Wesentlichen gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Bewegungsteils 12 gebildet. In 4 sind ferner die Nuten 66 in Position gebildet, die zu den Universalgelenken 38 korrespondieren. Es gilt zu beachten, dass die Durchgangsbohrungen 65 und Nuten 66 nicht auf die dargestellten Formen beschränkt sind.
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Da die Verbindungs-/Verstärkungsteile 61 bereitgestellt sind, kann in der vorliegenden Erfindung die Steifigkeit beibehalten werden, die für das Gehäuse des Bewegungsteils 12 erforderlich ist, sogar dann, wenn diese Durchgangsbohrungen 65 und Nuten 66 gebildet werden. Mit anderen Worten können die Durchgangsbohrungen 65 und Nuten 66 in dem Gehäuse des Bewegungsteils 12 gebildet werden, da die Verbindungs-/Verstärkungsteile 61 bereitgestellt sind. Darüber hinaus ermöglichen die Durchgangsbohrungen 65 und Nuten 66 eine weitere Reduzierung des Gewichts des Gehäuses des Bewegungsteils 12.
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Ein Parallelgliederroboter 10 wird zuweilen periodisch gereinigt. Die Flüssigkeit, die beim Reinigen des Parallelgliederroboters 10 verwendet wird, strömt ferner durch die Durchgangsbohrungen 65 oder Nuten 66 und fließt aus dem Bewegungsteil 12 hinaus. In der vorliegenden Erfindung staut sich daher die Reinigungsflüssigkeit nicht innerhalb des Bewegungsteils 12 auf und es besteht kein Problem hinsichtlich der Hygiene. Aus diesem Grund ist der Parallelgliederroboter 10 der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft im Falle einer Verwendung in den Gebieten von Nahrung, Arzneimitteln, Kosmetika etc.
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5 ist eine Querschnittsansicht eines Bewegungsteils gemäß der vorliegenden Erfindung. In 5 ist das Befestigungselement 19, das um die Rotationswelle 59 rotieren kann, unterhalb des Bewegungsteils 12 angebracht. An der Rotationswelle 59 sind das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 angeordnet. Am Vorderende der Rotationswelle 59 ist ein Kegelrad 55 angebracht. Wie aus 5 ersichtlich, steht das Kegelrad 55 der Rotationswelle 59 mit einem Kegelrad 56 im Eingriff, das an einem Vorderende des Wellenteils 14 angebracht ist. An dem Wellenteil 14 sind ferner ein drittes Lager 53 und ein viertes Lager 54 angeordnet. Diese Kegelräder 55 und 56 bilden den Haltungsveränderungsmechanismusteil 15.
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Wie in 5 gezeigt, ist das erste Lager 51 an einer Oberflächenseite des Kegelrads 55 angeordnet, während das zweite Lager 52 an der anderen Oberflächenseite des Kegelrads angeordnet ist. Mit anderen Worten liegen das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 beiderseits von dem Kegelrad 55, während das zweite Lager 52 zwischen dem Kegelrad 55 und dem Befestigungselement 19 angeordnet ist.
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Aus diesem Grund verringert sich der Abstand zwischen dem Befestigungselement 19, das an dem Bewegungsteil 12 angebracht ist, und dem zweiten Lager 52 und die Last, die auf das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 aufgebracht wird, verringert sich. Ferner kann der Abstand zwischen dem ersten Lager 51 und dem zweiten Lager 52 um genau den Betrag des Kegelrads 55 verlängert werden, so dass die Last, die auf diese Lager 51 und 52 aufgebracht wird, noch weiter reduziert werden kann. Aus diesem Grund können das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 hinsichtlich ihrer Größe verringert werden und der Bewegungsteil 12 kann zusätzlich bezüglich seines Gewichts reduziert werden. Es versteht sich, dass der Parallelgliederroboter 10 folglich mit einer noch höheren Geschwindigkeit betrieben werden kann.
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Das Universalgelenk 38 folgt Bewegungen der angetriebenen Glieder 22b und 23b und des Bewegungsteils 12. In diesem Zusammenhang zeigt die vergrößerte Teilansicht des Parallelgliederroboters aus 6 den Beugewinkel α des Universalgelenks 38. Wenn der Beugewinkel α größer wird, beeinträchtigen sich die zugehörigen Teile. Um eine solche Beeinträchtigung zu vermeiden, müssen die Teile vergrößert werden.
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Es ist jedoch in gegenteiliger Weise wünschenswert, das Universalgelenk 38 gering bezüglich dessen Größe und Gewicht auszubilden. Um den maximalen Beugewinkel des Universalgelenks 38 zu verringern, ist das Kegelrad 56 des Wellenteils 14 an der Eingangsseite bezogen auf die Rotationswelle 59 um exakt einen Winkel von ca. 30° angeschrägt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters, wenn der Beugewinkel in einer bestimmten Richtung maximal ist. Der in 7 gezeigte Zustand ist als der „Zustand A” definiert. 8 ist ferner eine perspektivische Ansicht eines Parallelgliederroboters, wenn der Beugewinkel in einer zu der bestimmten Richtung entgegengesetzten Richtung maximal ist. Der in 8 gezeigte Zustand ist als der „Zustand B” definiert. Es gilt zu beachten, dass die im unteren Bereich der 7 und 8 gezeigten Ovale den Arbeitsbereich des Bewegungsteils 12 darstellen.
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Darüber hinaus ist 9 eine Ansicht, die den Beugewinkel des Universalgelenks in dem Zustand A und dem Zustand B zeigt. In 9 sind das Antriebsglied 21b und das angetriebene Glied 22b als repräsentative Beispiele gezeigt. Die durchgezogene Linie, die in 9 gezeigt ist, entspricht allgemein dem Zustand A aus 7, während die durchbrochene Linie, die in 9 gezeigt ist, allgemein dem Zustand B aus 8 entspricht.
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In 7 bis 9 verringert sich der maximale Beugewinkel, wenn angeschrägt wird, sodass die Beugewinkel α des Zustands A und des Zustands B gleich werden. In der vorliegenden Erfindung ist daher der Beugewinkel α auf 30° festgelegt. Es gilt zu beachten, dass der Beugewinkel α naturgemäß ebenso auf einen anderen Wert verschieden von 30° eingestellt werden kann.
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Effekte der Erfindung
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Im ersten Aspekt sind die Verbindungs-/Verstärkungsteile bereitgestellt, sodass die Steifigkeit des Bewegungsteils erhöht werden kann. Daher kann der Bewegungsteil hinsichtlich seiner Dicke verringert werden und der Bewegungsteil kann hinsichtlich seines Gewichts reduziert werden. Aus diesem Grund kann der Parallelgliederroboter mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden.
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Im zweiten Aspekt sind das erste Lager und das zweite Lager beidseitig vom ersten Kegelrad angeordnet. Aus diesem Grund kann der Abstand zwischen dem an dem Bewegungsteil (Befestigungselement) angebrachten Element und einem der Lager (zweites Lager) verringert werden und die auf das erste Lager und zweite Lager aufgebrachte Last verringert sich. Ferner kann der Abstand zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager um exakt den Betrag des ersten Kegelrads verlängert werden, so dass die Last, die auf diese Lager aufgebracht wird, noch weiter verringert werden kann. Aus diesem Grund können das erste Lager und das zweite Lager hinsichtlich ihrer Größe verringert werden, was zu einem geringeren Gewicht des Bewegungsteils führt.
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In einem dritten Aspekt fließt die Flüssigkeit, die beim Reinigen des Parallelgliederroboters verwendet wird, durch die Nuten oder Durchgangsbohrungen aus dem Bewegungsteil hinaus. Daher staut sich die Reinigungsflüssigkeit nicht innerhalb des Bewegungsteils auf und es entsteht kein Problem bezüglich der Hygiene.
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Es wurden typische Ausführungsformen verwendet, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, aber es versteht sich, dass ein Fachmann die vorstehend genannten Veränderungen und verschiedene weitere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vornehmen könnte, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzurücken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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