DE102013014262B4

DE102013014262B4 - Mehrgelenkiger Roboter mit einer Abdeckung an einer Endeffektorbefestigung

Info

Publication number: DE102013014262B4
Application number: DE102013014262.8A
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Watanabe
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: US20140060236A1; CN103659830A; JP2014046397A; JP5580378B2; CN103659830B; US9073218B2; DE102013014262A1

Abstract

Mehrgelenkiger Roboter (10), umfassend einen Arm (26), ein Handgelenkteil (14), das an einem Spitzenende des Arms (26) bereitgestellt ist, eine Untersetzungsgetriebeeinheit (58), die am Handgelenkteil (14) bereitgestellt und zur Aufnahme eines Endeffektors und zur Kraftübertragung auf den Endeffektor in der Lage ist,wobei die Untersetzungsgetriebeeinheit (58) ein fixiertes Teil (58a), das am Handgelenkteil (14) mittels eines Fixierelements (84) fixiert ist, ein Rotationsteil (58b), das relativ zum fixierten Teil (58a) rotierbar ist, und ein Dichtelement (86), das in einem Umfang des Rotationsteils (58b) bereitgestellt ist, umfasst, undwobei der mehrgelenkige Roboter (10) ferner eine Abdeckung (100) umfasst, die am fixierten Teil (58a) der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) befestigt ist, wobei die Abdeckung (100) angepasst ist, einen konvexen Abschnitt oder einen konkaven Abschnitt abzudecken, der am fixierten Teil (58a) von den Fixierelementen (84) gebildet wird,dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (100) ferner angepasst ist, das Dichtelement (86) abzudecken, um zu verhindern, dass das Dichtelement (86) einem Außenbereich ausgesetzt wird, unddass die Abdeckung (100) ein ringförmiges Element ist, umfassend:eine flache vordere Fläche (100a), die als eine Fläche dient, an der der Endeffektor befestigt wird;eine hintere Fläche (100b) an einer zu der vorderen Fläche (100a) entgegengesetzten Seite der Abdeckung (100);eine äußere Umfangsfläche (100c) mit einer kreisförmigen Kontur;einen äußeren Umfangsabschnitt (102), der sich von der äußeren Umfangsfläche (100c) radial nach innen erstreckt; undeinen inneren Umfangsabschnitt (104), der in Richtung zu der vorderen Fläche (100a) nach unten gedrückt ist, so dass eine Dicke des inneren Umfangsabschnitts (104) geringer ist als eine Dicke des äußeren Umfangsabschnitts (102), undwobei der innere Umfangsabschnitt (104) an seinem Mittelabschnitt eine Durchgangsbohrung (106) aufweist, so dass ein Rotationsteil (58b) der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) durch die Durchgangsbohrung (106) hervorstehen kann.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrgelenkigen Roboter.
Beschreibung der zugehörigen Technik
Ein mehrgelenkiger Roboter zur Verwendung in einer industriellen Produktionsstraße zur Herstellung von Nahrungsmittel- oder medizinischen Erzeugnissen oder dergleichen muss hygienisch bleiben. Zur Aufrechterhaltung des hygienischen Zustands wird der Roboter regelmäßig mit Wasser oder Reinigungsmitteln gewaschen. Wenn jedoch Komponenten des Roboters raue Oberflächen aufweisen, neigen Fremdkörper oder Reinigungsmittelrückstände zur Anhaftung daran. Um das zu verhindern, können sich relativ zueinander bewegende Teile in einer Labyrinthstruktur gebildet sein. Zum Beispiel wurde in der JP-S63-123 688 A ein Industrieroboter vorgeschlagen, bei dem eine wasserdichte Struktur zwischen einem Schwingtisch eines angetriebenen Teils und einer Halterung eines fixierten Teils bereitgestellt ist.
Ein Spitzenabschnitt eines Arms ist das nächstgelegene Teil des Roboters zu Erzeugnissen und somit muss es besonders hygienisch gehalten werden. Ein am Spitzenabschnitt des Arms befestigter Endeffektor unterliegt jedoch einer Auswahl durch einen Benutzer und somit variiert eine Konfiguration davon in Abhängigkeit von einer beabsichtigten Anwendung. Dementsprechend ist es schwierig, eine vorbestimmte Labyrinthstruktur zwischen dem Spitzenabschnitt des Arms und dem Endeffektor bereitzustellen.
Aus den Dokumenten DE 20 2010 005 313 U1 , US 8 210 069 B2 und CN 101 829 996 A sind mehrgelenkige Roboter bekannt, die einen vergleichbaren Aufbau zu dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbaren. Das Dokument DE 10 2011 051 733 B4 offenbart ferner einen Gelenkaktuator, umfassend ein Motormodul, an dem eine obere Abdeckung und eine Endabdeckung angebracht sind.
Das Dokument WO 96/ 17 713 A1 offenbart eine ringförmige Feder, die an einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen Teils eines Dichtringes angebracht ist, um eine Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils in Richtung einer Welle zu drücken, wobei ferner ein Flanschabschnitt des Dichtringes zwischen einem Rahmen und einer Abdeckung gehalten wird.
Das Dokument JP 2001- 18 186 A offenbart eine Lösung zum Verhindern von Beschädigungen einer Öldichtung eines Schweißroboters durch Schweißfunken, wobei eine Schutzplatte aus einem funkenresistenten Material bereitgestellt ist.
Es besteht ein Bedarf für einen mehrgelenkigen Roboter, der es gestattet, dass eine Endeffektorbefestigung des Roboters hygienisch gehalten wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen mehrgelenkigen Roboter bereitzustellen, der es gestattet, dass eine Endeffektorbefestigung des Roboters hygienisch gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen mehrgelenkigen Roboter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen abgebildet.
Gemäß einem ersten Aspekt umfasst ein mehrgelenkiger Roboter einen Arm, ein Handgelenkteil, das an einem Spitzenende des Arms bereitgestellt ist, eine Untersetzungsgetriebeeinheit, die am Handgelenkteil bereitgestellt und zur Aufnahme eines Endeffektors und einer Kraftübertragung auf den Endeffektor in der Lage ist, wobei die Untersetzungsgetriebeeinheit ein fixiertes Teil umfasst, das am Handgelenkteil mittels eines Fixierelements fixiert ist, ein Rotationsteil, das relativ zum fixierten Teil rotierbar ist, und ein Dichtelement, das in einem Umfang des Rotationsteils bereitgestellt ist, und wobei der mehrgelenkige Roboter ferner eine Abdeckung umfasst, die am fixierten Teil der Untersetzungsgetriebeeinheit befestigt ist, wobei die Abdeckung angepasst ist, einen konvexen Abschnitt oder einen konkaven Abschnitt abzudecken, der am fixierten Teil vom Fixierelement gebildet wird, und das Dichtelement abzudecken, um zu verhindern, dass das Dichtelement einem Außenbereich ausgesetzt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt umfasst der mehrgelenkige Roboter gemäß dem ersten Aspekt ferner eine elastisch verformbare Folie, die zwischen der Abdeckung und der Untersetzungsgetriebeeinheit eingefügt ist.
Gemäß einem dritten Aspekt ist im mehrgelenkigen Roboter gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt die Abdeckung am fixierten Teil der Untersetzungsgetriebeeinheit durch ein zweites Fixierelement befestigt, das sich vom Fixierelement unterscheidet, und der mehrgelenkige Roboter umfasst ferner ein Verschlusselement, das an einem zweiten konkaven Abschnitt bereitgestellt ist, der vom zweiten Fixierelement gebildet wird, wobei das Verschlusselement eine zum zweiten konkaven Abschnitt komplementäre Gestalt aufweist, um den zweiten konkaven Abschnitt zu verschließen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden angesichts der detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen davon ersichtlicher, wie durch die Zeichnungen dargestellt ist.

1 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen beispielhaften mehrgelenkigen Roboter darstellt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine in 1 gezeigte Region II darstellt;
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung eines Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Endeffektorbefestigung des Roboters gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung des Roboters gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abdeckung darstellt, die an der in 3 bis 5 gezeigten Endeffektorbefestigung befestigt ist;
7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
8 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt; und
10 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bestandselemente der dargestellten Ausführungsformen können zum besseren Verständnis größenmäßig modifiziert sein.
1 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen beispielhaften mehrgelenkigen Roboter 10 darstellt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Der mehrgelenkige Roboter 10 ist ein Industrieroboter vom generischen Typ. Der Roboter 10 umfasst eine Basis 12, die an einer Montagefläche montiert ist, einen Rotationstisch 20, der mit der Basis 12 über ein Gelenk 30 gekoppelt ist, einen ersten Arm 22 mit einem Basisende, das mit einem erweiterten Abschnitt 20a des Rotationstischs 20, der sich im Wesentlichen senkrecht zu einem Rand des Rotationstischs 20 erstreckt, über ein Gelenk 32 und ein Spitzenende, das mit einem Gelenk 34 bereitgestellt ist, gekoppelt ist, einen zweiten Arm 24, der mit dem ersten Arm 22 über das Gelenk 34 gekoppelt ist, einen dritten Arm 26, der mit dem zweiten Arm 24 über ein Gelenk 36 gekoppelt ist, und ein Handgelenkteil 14, das an einem Spitzenende des dritten Arms 26 bereitgestellt ist. Die jeweiligen Gelenke 30, 32, 34 und 36 sind zur Rotation um die Achsen X1, X2, X3 und X4 mittels Motoren 40, 42, 44 und 46 über die Untersetzungsgetriebeeinheiten 50, 52, 54 bzw. 56 in der Lage. Die Konfiguration und der Betrieb eines solchen mehrgelenkigen Roboters 10 ist in der Technik weit bekannt, und daher wird eine weitere Beschreibung davon hierin weggelassen.
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Region II darstellt, die von einer unterbrochenen Linie in 1 umgeben ist. Spezifisch zeigt 2 das Gelenk 32 und dessen Umgebung in einer vergrößerten Art und Weise. Die Untersetzungsgetriebeeinheit 52 umfasst ein fixiertes Teil 52a, das am ersten Arm 22 mittels Bolzen 60 fixiert ist, ein Rotationsteil 52b, das relativ zum fixierten Teil 52a rotierbar ist, und ein ringförmiges Dichtelement 62, das in einem Umfang des Rotationsteils 52b bereitgestellt ist. Obwohl es nicht dargestellt ist, umfasst das Rotationsteil 52b ferner ein Eingangsteil, das mit einer Ausgangswelle des Motors 42 zur Rotation in Verbindung mit dem Motor 42 gekoppelt ist, und ein Ausgangsteil, das zur Rotation mit einem vorbestimmten Verzögerungsverhältnis relativ zum Eingangsteil angepasst ist. Das Ausgangsteil der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 ist mit dem erweiterten Abschnitt 20a des Rotationstischs 20 derart gekoppelt, dass das Gelenk 32 zur Rotation um die Achse X2 herum in der Lage ist. Das Dichtelement 62 kann ein bekanntes Dichtelement sein, das eine staubdichte und/oder wasserdichte Funktion bereitstellt, ohne die Rotation des Rotationsteils 52b der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 zu behindern.
Wie in 2 ersichtlich ist, ist der erweiterte Abschnitt 20a des Rotationstischs 20 mit konkaven Abschnitten 20b an einer Fläche bereitgestellt, die zu den Kopfabschnitten 60a des Bolzens 60 zeigt, und die konkaven Abschnitte 20b sind in Richtung der entgegengesetzten Seiten der Kopfabschnitte 60a nach unten gedrückt. Die konkaven Abschnitte 20b haben zu den Kopfabschnitten 60a des Bolzens 60 komplementäre Gestalten. Der erweiterte Abschnitt 20a hat einen oberen Rand 20c und einen unteren Rand 20d, die sich jeweils entlang der Seitenflächen der Kopfabschnitte 60a der Bolzen 60 erstrecken. Auf diese Weise bildet der erweiterte Abschnitt 20a des Rotationstischs 20 eine Labyrinthstruktur mit dem fixierten Teil 52a der Untersetzungsgetriebeeinheit 52. Eine solche Labyrinthstruktur gestattet die Abdeckung der konvexen Abschnitte, die am fixierten Teil 52a der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 von den Kopfabschnitten 60a der Bolzen 60 gebildet werden, so dass die konvexen Abschnitte dem Außenbereich nicht ausgesetzt werden. Mit anderen Worten kann die Außenfläche des fixierten Teils 52a der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 geglättet werden. Bei einer Komponente des Roboters 10 mit einer glatten Oberfläche ist es vorteilhaft, dass Fremdkörper an einem Anhaften an der Oberfläche gehindert werden können und Reinigungsmittel an einem Zurückbleiben an der Oberfläche gehindert werden können. Der dargestellte obere Rand 20c und untere Rand 20d des erweiterten Abschnitts 20a können entlang der Seitenflächen der Bolzen 60 sogar weiter erweitert werden, um die Seitenfläche des fixierten Teils 52a der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 vollständig abzudecken.
Ferner wird das Dichtelement 62 vom erweiterten Abschnitt 20a des Rotationstischs 20 abgedeckt, um dem Außenbereich nicht ausgesetzt zu werden. Somit kann verhindert werden, dass das Dichtelement 62 Reinigungsmitteln während eines Vorgangs zum Reinigen des Roboters 10 bei Hochdruck direkt ausgesetzt wird. Diese Struktur kann verhindern, dass Reinigungsmittel ins Innere der Untersetzungsgetriebeeinheit 52 gelangen, und ebenfalls verhindern, dass das Dichtelement 62 beschädigt wird, um eine Dichtwirkung vom Dichtelement 62 aufrechtzuerhalten.
Zurück zur 1 wird das Handgelenkteil 14 beschrieben, das an einem Spitzenende des dritten Arms 26 am weitesten von der Basis 12 bereitgestellt ist. Das Handgelenkteil 14 umfasst ein Gelenk 70, das um eine Achse X5 herum rotierbar ist, und ein Gelenk 72, das um eine Achse X6 herum rotierbar ist, die sich senkrecht zur Achse X5 erstreckt. Das Gelenk 70 wird von einem Motor über eine Untersetzungsgetriebeeinheit rotiert. Weder der Motor noch die Untersetzungsgetriebeeinheit für das Gelenk 70 sind dargestellt. Das Gelenk 72 wird von einem Motor (nicht dargestellt) über eine Untersetzungsgetriebeeinheit 58 rotiert. Die Untersetzungsgetriebeeinheit und der Motor, die nicht dargestellt sind, können im Inneren eines Gehäuses 16 aufgenommen sein, das um die Achse X5 herum rotierbar ist. Zum Beispiel kann das Gehäuse 16 im Inneren des dritten Arms 26 oder am Handgelenkteil 14 bereitgestellt sein. Die Untersetzungsgetriebeeinheit 58, die sich am Spitzenende des Handgelenkteils 14 befindet, dient dazu, die vom Motor erzeugte Kraft auf einen Endeffektor zu übertragen (nicht dargestellt). Die Untersetzungsgetriebeeinheit 58 dient ebenfalls als eine Endeffektorbefestigung 80, die zur Aufnahme verschiedener Endeffektoren in der Lage ist, wie Greifmittel zum Greifen eines Arbeitsstücks und eines Betriebswerkzeugs, wie eines Sensors. Wenn ein Endeffektor am Handgelenkteil 14 montiert ist, ist der Endeffektor somit angepasst, um die Achse X6 herum mittels des Motors über die Untersetzungsgetriebeeinheit 58 zu rotieren.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung 80 eines Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Endeffektorbefestigung 80 darstellt, und 5 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung 80 darstellt. Die Endeffektorbefestigung 80 umfasst eine Untersetzungsgetriebeeinheit 58 zur Kraftübertragung vom Motor auf den Endeffektor mit einem vorbestimmten Verzögerungsverhältnis und eine Abdeckung 100, die an der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 mittels vier Bolzen 82 befestigt ist.
Die Untersetzungsgetriebeeinheit 58 umfasst ein fixiertes Teil 58a, das am Gehäuse 16 mittels Fixierelemente, wie Bolzen 84, fixiert ist, ein Rotationsteil 58b, das relativ zum fixierten Teil 58a rotierbar ist, und ein Dichtelement 86, das in einem Umfang des Rotationsteils 58b bereitgestellt ist. Das fixierte Teil 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 wird durch die Bolzen 84 an mehreren Positionen fixiert, die in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Das fixierte Teil 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 ist mit Gewindelöchern 88 bereitgestellt, die in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, so dass die Gewindelöcher 88 die Bolzen 82 zur Sicherung der Abdeckung 100 aufnehmen können. Das Dichtelement 86 ist ein ringförmiges Element, das als ein geschwärzter Abschnitt in 3 und 5 dargestellt ist.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Abdeckung 100 darstellt, die an der in 3 gezeigten Endeffektorbefestigung 80 befestigt ist. 6 zeigt die Abdeckung 100 bei Betrachtung von ihrer hinteren Fläche 100b an der entgegengesetzten Seite einer im Wesentlichen flachen Fläche 100a der Abdeckung 100, die als eine Fläche dient, an der ein Endeffektor befestigt wird. Die Abdeckung 100 hat eine äußere Umfangsfläche 100c mit einer kreisförmigen Kontur. Die Abdeckung 100 ist ein ringförmiges Element, umfassend einen äußeren Umfangsabschnitt 102, der sich von der äußeren Umfangsfläche 100c radial nach innen erstreckt, und einen inneren Umfangsabschnitt 104, der in Richtung zur Fläche 100a nach unten gedrückt ist und eine dünnere Dicke als der äußere Umfangsabschnitt 102 aufweist. Der innere Umfangsabschnitt 104 ist an seinem Mittelabschnitt mit einer Mittelbohrung 106 bereitgestellt, durch die sich das Rotationsteil 58b der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 nach außen erstrecken kann. Der äußere Umfangsabschnitt 102 ist mit Durchgangslöchern 110 bereitgestellt, die in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, so dass die Bolzen 82 zum Fixieren der Abdeckung 100 an der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 durch diese Durchgangslöcher 110 eingesetzt sind. Der äußere Umfangsabschnitt 102 der Abdeckung 100 ist ebenfalls mit mehreren konkaven Abschnitten 112 bereitgestellt, die in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Die konkaven Abschnitte 112 befinden sich in einer Position, die den zum Fixieren der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 am Gehäuse 16 verwendeten Bolzen 84 entspricht. Die jeweiligen konkaven Abschnitte 112 sind in Richtung der entgegengesetzten Seite der Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84 nach unten gedrückt, um eine zum entsprechenden Kopfabschnitt 84a komplementäre Gestalt aufzuweisen. Auf diese Weise werden, wenn die Abdeckung 100 an der Endeffektorbefestigung 80 befestigt ist, die Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84, die aus dem fixierten Teil 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 herausragen, in den konkaven Abschnitten 112 aufgenommen.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, wird eine Außenfläche des fixierten Teils 58a von der Abdeckung 100 abgedeckt, wenn die Abdeckung 100 an der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 befestigt ist. Andererseits erstreckt sich das Rotationsteil 58b der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 aus der Mittelbohrung 106 der Abdeckung 100. Zusätzlich erstreckt sich die Umfangsfläche 100c der Abdeckung 100 bis zu den Seitenflächen der Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84, wie in 5 gezeigt ist. Das gestattet, dass die Seitenflächen der Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84 von der Abdeckung 100 abgedeckt werden. Auf diese Weise werden herausragende Abschnitte der Bolzen 84, die aus der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 zum Außenbereich herausragen, von der Abdeckung 100 abgedeckt. Die Fläche 100a und die äußere Umfangsfläche 100c der Abdeckung 100, die dem Außenbereich ausgesetzt ist, sind im Wesentlichen flach und/oder glatt. Insbesondere ist die Fläche 100a der Abdeckung 100 flach, mit Ausnahme von Abschnitten, bei denen die Bolzen 82 befestigt sind, wie in 4 gezeigt ist. Daher können die konkaven Abschnitte/konvexen Abschnitte, die an der Oberfläche der Endeffektorbefestigung 80 gebildet sind, die dem Außenbereich ausgesetzt ist, minimiert werden. Gemäß dem Roboter 10 bei der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn die Oberfläche des fixierten Teils 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 mit konvexen Abschnitten durch die Bolzen 84 gebildet ist, bleibt die Oberfläche, die dem Außenbereich ausgesetzt ist, mittels der Abdeckung 100 flach und/oder glatt. Somit können Fremdkörper an einem Anhaften an der Oberfläche der Endeffektorbefestigung 80 gehindert werden und Reinigungsmittel können an einem Zurückbleiben an der Oberfläche gehindert werden.
In 5 ist es ebenfalls ersichtlich, dass der innere Umfangsabschnitt 104 der Abdeckung 100 die Außenfläche des Dichtelements 86 abdeckt, das um das Rotationsteil 58b der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 herum bereitgestellt ist. Das kann verhindern, dass das Dichtelement 86 zum Beispiel unter Hochdruck stehendem Reinigungsmittel während eines Reinigungsvorgangs des Roboters 10 direkt ausgesetzt wird. Folglich kann verhindert werden, dass Reinigungsmittel durch das Dichtelement 86 treten und in das Innere der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 gelangen. Zusätzlich kann verhindert werden, dass das Dichtelement 86 aufgrund des Drucks der Reinigungsmittel beschädigt wird. Ferner kann ebenfalls verhindert werden, dass das Dichtelement 86 in direkten Kontakt mit Fremdkörpern kommt. Dementsprechend kann eine erhöhte Lebensdauer des Dichtelements 86 erzielt werden und es kann sichergestellt werden, dass das Dichtelement 86 hygienisch bleibt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ragen die Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84 aus dem fixierten Teil 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 heraus. Die vorliegende Ausführungsform kann jedoch auch in dem Fall angewendet werden, bei dem konkave Abschnitte an der Oberfläche des fixierten Teils 58a als eine Folge davon gebildet sind, dass das fixierte Teil 58a der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 am Gehäuse 16 durch den Bolzen 84 fixiert ist. In diesem Fall kann anstatt der konkaven Abschnitte 112, die am äußeren Umfangsabschnitt 102 der Abdeckung 102 gebildet sind, die Abdeckung 100 derart modifiziert werden, dass sie Vorsprünge aufweist, die in Richtung zur entgegengesetzten Seite der Fläche 100a der Abdeckung 100 herausragen. Bei Aufnahme der Vorsprünge in den konkaven Abschnitten, die von den Bolzen 84 gebildet werden, kann die Oberfläche der Endeffektorbefestigung 80 geglättet werden.
Es ist schwierig, eine Endeffektorbefestigung in einer Labyrinthstruktur zu bilden, die von einer zusammengesetzten Struktur zwischen dem Arm und der Untersetzungsgetriebeeinheit verschieden ist, die oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist. Spezifisch ist es schwierig, für eine vorbestimmte Labyrinthstruktur zu sorgen, da eine Gestalt des Endeffektors variieren kann, und zwar abhängig von einem Typ des Endeffektors, der von einem Benutzer ausgewählt wurde. Im Gegensatz dazu können gemäß der vorliegenden Ausführungsform mittels der Abdeckung, die die Oberfläche der Endeffektorbefestigung flach und/oder glatt macht, Fremdkörper an einem Anhaften an der Oberfläche der Endeffektorbefestigung gehindert werden und Reinigungsmittel können an einem Zurückbleiben an der Oberfläche gehindert werden. Ferner kann verhindert werden, dass das Dichtelement beschädigt wird. Daher kann ein zuverlässiger Roboter bereitgestellt werden, der hygienisch bleibt.
Als nächstes werden andere Ausführungsformen beschrieben. Nachfolgend werden bereits beschriebene Sachverhalte aus der Erläuterung weggelassen. Ähnliche Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung 80' gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt, und 8 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung 80' darstellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine elastisch verformbare Folie 120 zwischen der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 und der Abdeckung 100 bereitgestellt. Die Folie 120 hat einen ringförmigen Folienkörper 120a und herausragende Abschnitte 120b, die vom Folienkörper 120a im Wesentlichen in einer umgedrehten U-Form radial nach außen herausragen. Der Folienkörper 120a ist konzentrisch mit dem Rotationsteil 58b der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 bereitgestellt. Die herausragenden Abschnitte 120b der gleichen Ziffer wie die der Bolzen 84 sind derart bereitgestellt, dass sie in der gleichen Weise wie die Bolzen 84 voneinander beabstandet sind. Die jeweiligen herausragenden Abschnitte 120b sind derart positioniert, dass sie sich über die Außenflächen der Kopfabschnitte 84a der Bolzen 84 erstrecken, wenn die Folie 120 und die Abdeckung 100 an der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 zusammengesetzt sind (siehe 8).
Die Folie 120 unterliegt einer Druckkraft, die in ihrer Dickenrichtung durch die Bolzen 82 zum Fixieren der Abdeckung 100 an der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 wirkt. Somit stellt die Folie 120 in einem komprimierten Zustand aufgrund ihrer Rückstellkraft eine Dichtwirkung bereit, um Lücken zwischen der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 und den Bolzen 84 dicht zu verschließen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Lücken zwischen der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 und den Bolzen 84 durch die Folie 120 verschlossen, und daher kann verhindert werden, dass Fremdkörper ins Innere der Untersetzungsgetriebeeinheit 58 durch solche Lücken gelangen oder sich in den Lücken ansammeln.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Endeffektorbefestigung 80" gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt, und 10 ist eine Schnittansicht, die die Endeffektorbefestigung 80" darstellt. Wie beim Vergleich der 9 mit 4 ersichtlich ist, werden bei der vorliegenden Ausführungsform konkave Abschnitte, die von den Bolzen 82 gebildet werden, die in den Durchgangslöchern 110 der Abdeckung 100 eingesetzt sind, durch Verschlusselemente 130 verschlossen. Die Verschlusselemente 130 sind an den konkaven Abschnitten zum Beispiel mit einem Klebstoff bereitgestellt. Die Verschlusselemente 130 haben zu den konkaven Abschnitten komplementäre Gestalten, um die konkaven Abschnitte zu verschließen und die Fläche 100a der Abdeckung 100 zu glätten. Auf diese Weise können die konkaven Abschnitte, die von den Bolzen 82 gebildet werden, geglättet werden. Das verhindert, dass sich Fremdkörper an den konkaven Abschnitten anhaften, und verhindert, dass Reinigungsmittel in den konkaven Abschnitten zurückbleiben. Als eine Alternative zum Verschlusselement 130 können Dichtmittel in die konkaven Abschnitte eingespritzt werden, um die konkaven Abschnitte zu verschließen.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es einem Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch durch eine beliebige Kombination von Merkmalen der Ausführungsformen, die entweder explizit oder implizit hierin offenbart sind, implementiert werden kann.
Gemäß dem ersten Aspekt wird der konvexe Abschnitt oder der konkave Abschnitt, der vom Fixierelement zum Fixieren der Untersetzungsgetriebeeinheit gebildet wird, von der Abdeckung abgedeckt, die an der Untersetzungsgetriebeeinheit befestigt ist, um die Oberfläche der Endeffektorbefestigung zu glätten. Somit kann verhindert werden, dass sich Fremdkörper an der Endeffektorbefestigung anhaften, und es kann verhindert werden, dass Reinigungsmittel an der Endeffektorbefestigung zurückbleiben. Ferner wird gemäß dem ersten Aspekt das Dichtelement von der Abdeckung abgedeckt, um nicht dem Außenbereich ausgesetzt zu werden. Somit kann verhindert werden, dass das Dichtelement aufgrund eines direkten Aussetzens gegenüber unter Hochdruck stehenden Reinigungsmitteln während eines Reinigungsvorgangs beschädigt wird. Außerdem kann verhindert werden, dass das Dichtelement direkt mit Fremdkörpern in Kontakt kommt.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist die elastisch verformbare Folie zwischen der Abdeckung und der Untersetzungsgetriebeeinheit in einem komprimierten Zustand bereitgestellt, und zwar mittels der Befestigungskraft zum Befestigen der Abdeckung an der Untersetzungsgetriebeeinheit. Die Folie gestattet es, dass eine Lücke zwischen der Abdeckung und der Untersetzungsgetriebeeinheit unter Einfluss der Rückstellkraft der Folie dicht verschlossen wird. Daher kann verhindert werden, dass Fremdkörper ins Innere der Untersetzungsgetriebeeinheit durch die Lücke gelangen und sich in der Lücke ansammeln.
Gemäß dem dritten Aspekt wird der konkave Abschnitt, der vom zweiten Fixierelement zum Befestigen der Abdeckung an der Untersetzungsgetriebeeinheit gebildet wird, vom Verschlusselement verschlossen, um die Oberfläche der Abdeckung zu glätten. Daher kann verhindert werden, dass sich Fremdkörper an der Oberfläche der Abdeckung anhaften, und es kann verhindert werden, dass Reinigungsmittel an der Oberfläche der Abdeckung zurückbleiben.

Claims

Mehrgelenkiger Roboter (10), umfassend einen Arm (26), ein Handgelenkteil (14), das an einem Spitzenende des Arms (26) bereitgestellt ist, eine Untersetzungsgetriebeeinheit (58), die am Handgelenkteil (14) bereitgestellt und zur Aufnahme eines Endeffektors und zur Kraftübertragung auf den Endeffektor in der Lage ist, wobei die Untersetzungsgetriebeeinheit (58) ein fixiertes Teil (58a), das am Handgelenkteil (14) mittels eines Fixierelements (84) fixiert ist, ein Rotationsteil (58b), das relativ zum fixierten Teil (58a) rotierbar ist, und ein Dichtelement (86), das in einem Umfang des Rotationsteils (58b) bereitgestellt ist, umfasst, und wobei der mehrgelenkige Roboter (10) ferner eine Abdeckung (100) umfasst, die am fixierten Teil (58a) der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) befestigt ist, wobei die Abdeckung (100) angepasst ist, einen konvexen Abschnitt oder einen konkaven Abschnitt abzudecken, der am fixierten Teil (58a) von den Fixierelementen (84) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (100) ferner angepasst ist, das Dichtelement (86) abzudecken, um zu verhindern, dass das Dichtelement (86) einem Außenbereich ausgesetzt wird, und dass die Abdeckung (100) ein ringförmiges Element ist, umfassend: eine flache vordere Fläche (100a), die als eine Fläche dient, an der der Endeffektor befestigt wird; eine hintere Fläche (100b) an einer zu der vorderen Fläche (100a) entgegengesetzten Seite der Abdeckung (100); eine äußere Umfangsfläche (100c) mit einer kreisförmigen Kontur; einen äußeren Umfangsabschnitt (102), der sich von der äußeren Umfangsfläche (100c) radial nach innen erstreckt; und einen inneren Umfangsabschnitt (104), der in Richtung zu der vorderen Fläche (100a) nach unten gedrückt ist, so dass eine Dicke des inneren Umfangsabschnitts (104) geringer ist als eine Dicke des äußeren Umfangsabschnitts (102), und wobei der innere Umfangsabschnitt (104) an seinem Mittelabschnitt eine Durchgangsbohrung (106) aufweist, so dass ein Rotationsteil (58b) der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) durch die Durchgangsbohrung (106) hervorstehen kann.
Mehrgelenkiger Roboter (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine elastisch verformbare Folie (120), die zwischen der Abdeckung (100) und der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) eingefügt ist.
Mehrgelenkiger Roboter (10) nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (100) am fixierten Teil (58a) der Untersetzungsgetriebeeinheit (58) durch ein zweites Fixierelement (82) befestigt ist, das sich vom Fixierelement (84) unterscheidet, und wobei der mehrgelenkige Roboter (10) ferner ein Verschlusselement (130) umfasst, das an einem zweiten konkaven Abschnitt bereitgestellt ist, der vom zweiten Fixierelement (82) gebildet wird, wobei das Verschlusselement (130) eine zum zweiten konkaven Abschnitt komplementäre Gestalt aufweist, um den zweiten konkaven Abschnitt zu verschließen.