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Allgemeiner Stand der Technik
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Roboterverfahrsystem, das mit einem Kabelschlepp ausgestattet ist, der ein mit einem Roboter verbundenes Kabel führt, ein Robotersystem, das mit einem Roboterverfahrsystem ausgestattet ist, und ein Bearbeitungssystem.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist ein Roboterverfahrsystem bekannt, das mit einem Schlitten ausgestattet ist, der einen Roboter trägt und den Roboter entlang einer Schiene bewegt, und in dem ein Kabelschlepp, der ein mit dem Roboter verbundenes Kabel führt, an der Unterseite des Schlittens verlegt ist (siehe, zum Beispiel, japanische Patentschrift
JP 2005-96 018 A .
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JP H10-157 847 A beschreibt ein Roboterverfahrsystem mit einer Schiene, auf welcher ein Schlitten verfahrbar ist, wobei eine Kabelführung unterhalb oder neben der Schiene verlegt ist.
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DE 37 16 977 A1 betrifft einen Industrieroboter, welcher auf Schienen verfahrbar ist.
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DE 10 2009 012 140 A1 betrifft eine Roboteranordnung mit einer Verfahrschiene, mehreren Robotern und mehreren Energieführungsketten. Die Energieführungsketten sind an der unteren Verfahrschiene mit weiteren Komponenten in einem Kasten angeordnet, um Verschmutzungen zu verhindern.
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US 2005/0 072 261 A1 betrifft ein Roboterverfahrsystem mit einem Roboter, welcher mittels eines Schlittens auf Schienen verfahrbar ist. Ein Kabelschlepp ist entlang der Schienen verlegt, welcher wiederum mittels einer Klemmvorrichtung mit dem Roboter verbunden ist.
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DE 90 10 796 U1 betrifft ein Handhabungsgerät für Reinräume. Ein Roboter ist auf Schienen verfahrbar, wobei Versorgungsleitungen und Schläuche vollständig innerhalb einer Verkleidung geführt sind.
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WO 2013/027283 A1 betrifft NC-Werkzeugmaschinen mit einem Gelenkroboter, welcher auf Schienen verfahrbar ist.
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In einem herkömmlichen Roboterverfahrsystem war es nicht möglich, einen ausreichenden Abstand zu den Maschinen (beispielsweise Bearbeitungsvorrichtungen) zu halten, die entlang der Schiene installiert waren, so dass es für einen Benutzer schwierig war, sich zur Wartung und anderen Arbeiten physisch Zugang zu den Maschinen zu verschaffen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Roboterverfahrsystem bereitgestellt mit: einer Schiene, einem entlang der Schiene bewegbaren Schlitten, der einen Roboter trägt, einem Antriebsmechanismus zum Antreiben des Schlittens und einem Kabelschlepp, der mit dem Schlitten verkoppelt ist und ein Kabel aufnimmt, das ein Verbindungsende aufweist, das mit dem Roboter verbunden ist. Der Kabelschlepp ist entlang der Schiene an der Unterseite der Schiene verlegt, so dass mindestens ein Teil des Kabelschlepps in einem nach unten ragenden Vorsprungsbereich der Schiene eingeschlossen ist. Der Schlitten umfasst ferner eine Auflage, die auf der Schiene aufliegt, und einen Schenkel, der sich von der Auflage nach unten erstreckt und an der Unterseite der Schiene mit dem Kabelschlepp verbunden ist.
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Der Antriebsmechanismus kann einen Energiegenerator umfassen, der bezüglich der Schiene ortsfest angeordnet ist; sowie einen Energieüberträger, der von dem Energiegenerator erzeugte Energie an den Schlitten überträgt. Der Energiegenerator kann einen Servomotor aufweisen. Der Energieüberträger kann einen Zahnriemen aufweisen, der mit einer Abtriebswelle des Servomotors verbunden ist.
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Der Schlitten kann eine Auflage umfassen, die auf der Schiene aufliegt; sowie einen Schenkel, der sich von der Auflage nach unten erstreckt und an der Unterseite der Schiene mit dem Kabelschlepp verkoppelt ist. Der Antriebsmechanismus kann mechanisch mit einem Unterteil der Auflage verbunden sein und Energie an die Auflage abgeben. Das Verbindungsende des Kabels kann freiliegend an der Auflage angeordnet sein.
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Ein Fuß des Roboters, der an dem Schlitten befestigt ist, die Auflage und die Schiene können im Wesentlichen dieselbe Breite in einer zur Erstreckungsrichtung der Schiene rechtwinkligen Richtung aufweisen. Der Kabelschlepp kann eine maximale Breite in einer zur Erstreckungsrichtung der Schiene rechtwinkligen Richtung aufweisen, die nicht größer als die maximale Breite des Fußes des Roboters, der Auflage und der Schiene ist.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Robotersystem das obengenannte Roboterverfahrsystem; einen Roboter, der auf dem Schlitten aufgesetzt ist; und eine Robotersteuerung, die den Roboter steuert. Die Robotersteuerung und der Antriebsmechanismus können elektrisch über ein Kabel verbunden sein. Die Robotersteuerung kann den Antriebsmechanismus steuern. Das Robotersystem kann ferner eine Antriebsmechanismussteuerung umfassen, die den Antriebsmechanismus steuert.
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Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bearbeitungssystem das obengenannte Verfahrsystem, einen Roboter, der auf dem Schlitten aufgesetzt ist, eine Bearbeitungsvorrichtung, die entlang der Schiene angeordnet ist, eine Robotersteuerung, die den Roboter steuert und eine Bearbeitungsvorrichtungssteuerung, die die Bearbeitungssteuerung steuert. Die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung kann den Antriebsmechanismus steuern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die obengenannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der angegebenen bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Roboterverfahrsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs II in 1 ist;
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3 eine Ansicht des Roboterverfahrsystems in 1 von der Vorderseite aus gesehen ist;
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4 eine Ansicht ist, die schematisch einen Servomotor, erste und zweite Riemenscheiben, einen Zahnriemen und eine Riemenführung des in 1 gezeigten Roboterverfahrsystems zeigt;
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5 ein Blockdiagramm eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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6 ein Blockdiagramm eines Bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
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7 eine perspektivische Ansicht des in 6 gezeigten Bearbeitungssystems ist.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. Zunächst wird mit Bezug auf 1 bis 4 ein Roboterverfahrsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Es wird angemerkt, dass in der folgenden Erklärung die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, Links-/Rechtsrichtung und die Aufwärts-/Abwärtsrichtung jeweils der y-Achsenrichtung, x-Achsenrichtung und z-Achsenrichtung des in den 1 bis 4 gezeigten kartesischen Koordinatensystems entsprechen. Des Weiteren entsprechen die Vorwärtsrichtung, die Linksrichtung und die Aufwärtsrichtung jeweils der positiven y-Achsenrichtung, der positiven x-Achsenrichtung und der positiven z-Achsenrichtung.
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Das Roboterverfahrsystem 10 dient der Bewegung des Roboters 64 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und umfasst eine Schienenbaugruppe 12, einen Schlitten 14, einen Antriebsmechanismus 16 und einen Kabelschlepp 18. Die Schienenbaugruppe 12 umfasst ein Basisteil 20, das sich linear in die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstreckt, eine Schiene 22, die nach oben vom Basisteil 20 getrennt angeordnet ist und sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung parallel zum Basisteil 20 erstreckt, sowie mehrere Stützen 24, 26, 28, 30, 32 und 34, die sich in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung zwischen dem Basisteil 20 und der Schiene 22 erstrecken, um die Schiene 22 oberhalb des Basisteils 20 abzustützen.
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Die Schiene 22 umfasst eine linke Seitenwand 36 und eine rechte Seitenwand 38, die sich einander gegenüberliegend in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung erstrecken, eine rechte Führungsschiene 40 (2), die sich parallel zur rechten Seitenwand 38 und an die rechte Seitenwand 38 angrenzend erstreckt, sowie eine linke Führungsschiene 42 (2), die sich parallel zur linken Seitenwand 36 und an die linke Seitenwand 36 angrenzend erstreckt.
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Der Schlitten 14 weist von der Vorderseite gesehen ein im Wesentlichen U-förmiges Profil auf und ist an der Schiene 22 angebracht, um entlang der Schiene 22 bewegt werden zu können. Der Schlitten 14 umfasst insbesondere eine auf der Schiene 22 aufgesetzte Auflage 44, sowie einen sich von der Auflage 44 nach unten erstreckenden Schenkel 46. Die Auflage 44 ist eine rechteckförmige flache Platte, die verschiebbar auf der Schiene 22 angeordnet ist.
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Der Schenkel 46 weist von der Rückseite aus gesehen ein ungefähr L-förmiges Profil auf. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schenkel 46 durch ein von der Auflage 44 unabhängiges Bügelteil gebildet und ist durch Schrauben 45 an der Auflage 44 befestigt. Der Schenkel 46 umfasst einen ersten Teil 46a, der sich von der linken Kante der Auflage 44 nach unten erstreckt, und einen zweiten Teil 46b, der sich vom unteren Ende des ersten Teils 46a in Rechtsrichtung erstreckt. Der erste Teil 46a erstreckt sich von der linken Kante der Auflage 44 nach unten zur unteren Seite der Schiene 22. Der zweite Teil 46b ist rechtwinklig zum ersten Teil 46a und ist vom unteren Ende der Schiene 22 getrennt nach unten in einem vorbestimmten Abstand angeordnet.
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An der Unterseite 44a der Auflage 44 ist ein Eingriffsteil 48 vorgesehen. Das Eingriffsteil 48 greift verschiebbar in die rechte Führungsschiene 40 und die linke Führungsschiene 42 ein, während es in einen untenliegenden Zahnriemen 60 eingreift. Die Auflage 44 empfängt Energie vom Zahnriemen durch das Eingriffsteil 48, um sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zu bewegen, und wird durch die rechte Führungsleiste 40 und die linke Führungsleiste 42 geführt, um sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung zu bewegen.
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Der Antriebsmechanismus 16 umfasst einen Servomotor 50 und einen Energieüberträger 52. Der Servomotor 50 funktioniert als ein Energiegenerator zum Erzeugen von Energie, um den Schlitten 14 zu bewegen. Der Servomotor 50 ist am hinteren Ende 22a der Schiene 22 befestigt und ortsfest bezüglich der Schiene 22 angeordnet. Insbesondere ist der Servomotor 50 an der linken Seitenfläche des hinteren Endes 22a der Schiene 22 über eine Montageplatte 54 angeschraubt.
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Wie in 2 und 4 gezeigt, umfasst der Energiegenerator 52 eine erste Riemenscheibe 56, die rotierbar am hinteren Ende 22a der Schiene 22 angebracht ist und an der Abtriebswelle (nicht gezeigt) des Servomotors 50 befestigt ist, eine zweite Riemenscheibe 58, die rotierbar am vorderen Ende 22b (1) der Schiene 22 befestigt ist, sowie einen Zahnriemen 60, der über die Außenumfänge der ersten Riemenscheibe 56 und der zweiten Riemenscheibe 58 gespannt ist.
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Die erste Riemenscheibe 56 hat einen größeren Durchmesser als die zweite Riemenscheibe 58 und wird rotierend durch die Abtriebswelle des Servomotors 50 angetrieben. Auf der Außenfläche des Zahnriemens 60 ist ein aus beispielsweise einem konkav/konvexen Teil bestehender Eingriffsteil (nicht gezeigt) ausgebildet. Der Eingriffsteil des Zahnriemens 60 ist mit dem Eingriffsteil 48 der Auflage 44 in Eingriff. Der Zahnriemen 60 ist zwischen der rechten Führungsschiene 40 und der linken Führungsschiene 42 angeordnet und derart aufgespannt, dass er gerade unter der Auflage 44 durchläuft.
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Eine Riemenführung 62 ist benachbart zur Vorderseite der ersten Riemenscheibe 56 vorgesehen, um den Zahnriemen 60 zu führen. Die Riemenführung 62 ist am unteren Ende der Schiene 22 angebracht, um den Zahnriemen 60 darin zu halten. Der Zahnriemen 60 wird durch die Riemenführung 62 geführt und ist parallel zur Schiene 22 an der Vorderseite der Riemenführung 62 aufgespannt.
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Ein Roboter 64 ist auf dem Schlitten 14 aufgesetzt. Der Roboter 64 umfasst eine Roboterfuß 66, der auf der Auflage 44 des Schlittens 14 befestigt ist, einen mehrgelenkigen Roboterarm 68, der schwenkbar mit dem Roboterfuß 66 verbunden ist, sowie eine rotierbar mit dem vorderen Ende des Roboterarms 68 verbundene Roboterhand 70. Der Roboter 64 wird durch den Schlitten 14 bewegt, der durch den Servomotor 50 entlang der Schiene 22 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung angetrieben wird.
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Der Kabelschlepp 18 umfasst mehrere hohle Rahmen, die in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung schwenkbar miteinander verkoppelt sind. Im Innern der hohlen Rahmen ist ein Kabel 72 untergebracht, das den Roboter 64 und ein externes Gerät (nicht gezeigt) verbindet. Das Kabel 72 umfasst beispielsweise mindestens eines aus einem Energiekabel zur Versorgung mit Energie, wie etwa Öldruck, Luftdruck oder elektrischer Energie, und/oder einem Kommunikationskabel, das ein elektrisches Signal übertragen kann. Das Kabel 72 weist ein Verbindungsende 72a auf, das mit dem Roboter 64 verbunden ist.
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Der Kabelschlepp 18 ist entlang der Schiene 22 an der Unterseite der Schiene 22 verlegt. Insbesondere ist der Kabelschlepp 18 an der Unterseite der Schiene 22 verlegt, um im nach unten ragenden Vorsprungsbereich der Schiene eingeschlossen zu sein. Ein Ende 18a des Kabelschlepps 18 ist an einer Unterseite 46c des zweiten Teils 46b des Schenkels 46 befestigt, während das andere Ende 18b (1) des Kabelschlepps 18 am Mittelteil der Oberseite des Basisteils 20 befestigt ist. Der Kabelschlepp 18 erstreckt sich vom Ende 18a nach vorne parallel zur Schiene 22 und ist am abgebogenen Teil 18c nach unten in eine U-Form gebogen. Dann erstreckt sich der Kabelschlepp 18 nach hinten vom gebogenen Teil 18c zum Ende 18b und verläuft parallel zur Schiene 22.
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Während der Schlitten 14 nach vorne bewegt wird, bewegt sich der gebogene Teil 18c des Kabelschlepps 18 ebenfalls nach vorne. Das sich von dem externen Gerät (nicht gezeigt) erstreckende Kabel 72 wird am Ende 18b des Kabelschlepps 18 in den Kabelschlepp 18 eingeführt, läuft durch das Innere des Kabelschlepps 18 und wird aus dem Ende 18a des Kabelschlepps 18 herausgezogen. Das aus dem Ende 18a herausgezogene Kabel 72 wird so geleitet, dass es über die Unterseite 46c des zweiten Teils 46b des Schenkels 46 und über die linke Seitenfläche und Oberseite des ersten Teils 46a läuft. Das Verbindungsende 72a des Kabels 72 ist mit einem an der Hinterseite des Roboterfußes 66 vorgesehenen Anschluss 74 (2) verbunden. Auf diese Weise ist das Verbindungsende 72a an der Auflage 44 freigelegt.
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Da das durch den Kabelschlepp 18 geleitete Kabel 72 durch den Kabelschlepp 18 geführt wird, während es gleichzeitig dadurch geschützt wird, kann das Kabel 72 stabil mit dem Roboter 64 und dem externen Gerät verbunden werden, ohne durch Überschneidung mit anderen Teilen beschädigt zu werden und ohne sich zu verwickeln, auch dann nicht, wenn sich der Schlitten 14 bewegt.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden die maximalen Breiten in der Links-/Rechtsrichtung des Roboterfußes 66 des Roboters 64, der Auflage 44 des Schlittens 14 und der Schiene 22 im Wesentlichen gleich groß. Wie in 3 gezeigt, sind insbesondere, wenn die Breite der Schiene 22 in der Links-/Rechtsrichtung mit W1 angegeben wird, die Breiten des Roboterfußes 66 und der Auflage 44 in der Links-/Rechtsrichtung im Wesentlichen die gleichen wie die Breite W1. Hierbei ist die maximale Breite des Kabelschlepps 18 in der Links-/Rechtsrichtung nicht größer als die maximale Breite der Schiene 22, des Roboterfußes 66 und der Auflage 44. Wenn insbesondere, wie in 2 gezeigt, die Breite des Kabelschlepps 18 in der Links-/Rechtsrichtung mit W2 angegeben wird, dann ist W2 ≤ W1.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Kabelschlepp 18 durch den Schenkel 46 des Schlittens 14 an der Unterseite der Schiene 22 abgestützt. Aufgrund dessen kann die Breite in der Links-/Rechtsrichtung des durch die Schienenbaugruppe 12 und den Kabelschlepp 18 eingenommen Raums reduziert werden. Wenn beispielsweise Bearbeitungsvorrichtungen oder andere Maschinen an der linken Seite und/oder rechten Seite der Schiene 22 installiert sind, kann sich deshalb der Benutzer leicht physisch Zugang zu diesen Maschinen verschaffen. Folglich ist es möglich, die Arbeitseffizienz im Falle von Wartung usw. an den Maschinen zu verbessern.
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Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Kabelschlepp 18 an der Unterseite der Schiene 22 derart angeordnet, dass er in dem nach unten ragenden Vorsprungsbereich der Schiene 22 eingeschlossen ist, und die Breite W2 des Kabelschlepps 18 ist so eingestellt, dass sie nicht größer als die Breite W1 der Schiene 22, des Roboterfußes 66 und der Auflage 44 ist. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Kabelschlepp 18 zuverlässig zwischen der linken Seitenwand 36 und der rechten Seitenwand 38 der Schiene 22 positioniert werden, ohne von der Schiene 22 über die linke oder rechte Seite hinauszuragen. Somit ist es möglich, die Breite in der Links-/Rechtsrichtung des durch die Schienenbaugruppe 12 und den Kabelschlepp 18 eingenommen Raums effektiv zu reduzieren.
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Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Servomotor 50 an einer vom Schlitten 14 getrennten Stelle befestigt, d. h. dem hinteren Ende 22a der Schiene 22. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich den Schlitten 14 zu verkleinern. Ferner ist es gemäß dieser Ausgestaltung nicht notwendig, dass der Kabelschlepp 18 ein Kabel zur Energieübertragung an den Servomotor 50 aufnimmt, um dieses Kabel bis zum Schlitten 14 zu führen. Somit ist es möglich, den Kabelschlepp 18 zu verkleinern.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf 1 bis 5 ein Robotersystem 80 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Es wird angemerkt, dass gleiche Elemente wie diejenigen in der obigen Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden und auf deren ausführliche Erklärungen verzichtet wird. Wie in 5 gezeigt umfasst das Robotersystem 80 einen Roboter 64, eine Robotersteuerung 82, die den Roboter 64 steuert, sowie ein Roboterverfahrsystem 10, das den Roboter 64 bewegt.
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Die Robotersteuerung 82 umfasst z. B. eine CPU und ist an einem außerhalb des Roboterverfahrsystems 10 installierten externen Gerät montiert. Die Robotersteuerung 82 ist über das Kabel 72 elektrisch mit dem Roboter 64 verbunden und steuert die Arbeitsabläufe des Roboterarms 68 und der Roboterhand 70. Die Robotersteuerung 82 ist auch elektrisch mit dem Servomotor 50 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform fungiert die Robotersteuerung 82 als Antriebsmechanismussteuerung 84 zum Steuern des Arbeitsablaufs des Servomotors 50, um den Servomotor 50 anzutreiben.
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Als Nächstes wird der Arbeitsablauf des Robotersystems 80 erklärt. Wenn der Roboter 64 von der in 1 gezeigten Position vorwärts bewegt wird, sendet die Robotersteuerung 82 einen Befehl an den Servomotor 50, um die Abtriebswelle des Servomotors 50, von der linken Seite aus gesehen, gegen den Uhrzeigersinn zu drehen.
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Dann rotiert die an der Abtriebswelle des Servomotors 50 befestigte erste Riemenscheibe 56, und der Zahnriemen 60 erhält Energie von der ersten Riemenscheibe 56, um sich dabei zu drehen, so dass sich der obere Teil des Zahnriemens 60 (d. h. der Teil des Zahnriemens 60, der gerade unterhalb der Auflage 44 zwischen der rechten Führungsschiene 40 und der linken Führungsschiene 42 durchläuft) vorwärts bewegt.
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Während der Zahnriemen 60 rotiert, wird die zweite Riemenscheibe 58 ebenfalls rotiert. Wenn der Zahnriemen 60 auf diese Weise rotiert, erhält die mit dem Zahnriemen 60 im Eingriff stehende Auflage 44 Energie vom Zahnriemen 60. Folglich werden der Schlitten 14 und der auf dem Schlitten 14 abgestützte Roboter 64 der Schiene 22 entlang nach vorne bewegt. Somit wird die durch den Servomotor 50 erzeugte Energie durch den aus der ersten Riemenscheibe 56, der zweiten Riemenscheibe 58 und dem Zahnriemen 60 bestehenden Energieüberträger 52 auf den Schlitten 14 übertragen.
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Wenn der Roboter 64 die gewünschte Position erreicht, stoppt die Robotersteuerung 82 die Rotation des Servomotors und sendet dann Befehle an den Roboterarm 68 und die Roboterhand 70, um die gewünschte Arbeit auszuführen. Nachdem der Roboter 64 die Arbeit beendet hat und wenn sich der Roboter 64 weiter nach vorne bewegen soll, rotiert der Servomotor 50, von der linken Seite aus gesehen, gegen den Uhrzeigersinn, um den Schlitten 14 und den Roboter 64 vorwärts zu bewegen. Wenn hingegen der Roboter 64 nach hinten bewegt werden soll, dann rotiert die Robotersteuerung 82 den Servomotor 50 im Uhrzeigersinn, von der linken Seite aus gesehen, um den Schlitten 14 und den Roboter 64 nach hinten zu bewegen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Robotersteuerung 82 den Roboterarm 68 und die Roboterhand 70 des Roboters 64 und steuert ebenfalls den Servomotor 50 des Roboterverfahrsystems 10. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Roboter 64 und den Schlitten 14 zu synchronisieren, und somit wird ein koordinierter Arbeitsablauf, wie etwa ein Bewegen des Schlittens 14 bei arbeitendem Roboter 64, möglich.
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Ferner wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Servomotor 50 als ein Energiegenerator zum Erzeugen von Energie eingesetzt, um den Schlitten 14 zu bewegen. Aufgrund dessen kann die Robotersteuerung 82 den Arbeitsablauf zum Bewegen und Stoppen des Roboters 64 an einer gewünschten Stelle der Schiene 22 in hochpräziser Weise steuern.
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Es wird angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall erklärt wurde, bei dem die Robotersteuerung 82 die Funktion einer Antriebsmechanismussteuerung 84 hat, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Die Antriebsmechanismussteuerung 84 kann auch getrennt von der Robotersteuerung 82 bereitgestellt werden.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf 1 bis 4, 6 und 7 ein Bearbeitungssystem 90 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Es wird angemerkt, dass gleiche Elemente wie diejenigen in der obigen Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden und auf deren ausführliche Erklärungen verzichtet wird. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Bearbeitungssystem 90 einen Roboter 64, eine Robotersteuerung 92 zum Steuern des Roboters 64, ein Roboterverfahrsystem 10 zum Bewegen des Roboters 64, Bearbeitungsvorrichtungen 94, sowie eine Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 zum Steuern der Bearbeitungsvorrichtungen 94.
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Wie in 7 gezeigt sind mehrere Bearbeitungsvorrichtungen 94 entlang der Schiene 22 angeordnet und umfassen Bearbeitungsvorrichtungen 94a, 94b und 94c, die an der linken Seite der Schiene 22 angeordnet sind, sowie Bearbeitungsvorrichtungen 94d, 94e und 94f, die an der rechten Seite der Schiene 22 angeordnet sind.
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Die Robotersteuerung 92 umfasst z. B. eine CPU und ist in einem außerhalb des Roboterverfahrsystems 10 installierten externen Gerät montiert. Die Robotersteuerung 92 ist über ein Kabel 72 elektrisch mit dem Roboter 64 verbunden und steuert die Arbeitsabläufe des Roboterarms 68 und der Roboterhand 70.
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Demgegenüber umfasst die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 z. B. eine CPU und ist an einem externen Gerät montiert. Die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 steuert den Arbeitsablauf aller Bearbeitungsvorrichtungen 94. Ferner ist die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 elektrisch mit dem Servomotor 50 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform fungiert die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 als Antriebsmechanismussteuerung 84 zum Steuern des Arbeitsablaufs des Servomotors 50, um den Servomotor 50 anzutreiben.
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Als Nächstes wird der Arbeitsablauf des Bearbeitungssystems 90 erklärt. Das Bearbeitungssystem 90 dient zum Greifen eines Werkstücks durch einen Roboter 64, Fördern des Werkstücks jeweils an die Position der Bearbeitungsvorrichtungen 94 durch Bewegen des Roboters 64 mittels des Roboterverfahrsystems 10, und Bearbeiten des Werkstücks durch die Bearbeitungsvorrichtungen 94.
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Zum Bearbeiten des Werkstücks durch die Bearbeitungsvorrichtungen 94 sendet die Robotersteuerung 92 zunächst Befehle an den Roboterarm 68 und die Roboterhand 70, um das Werkstück zu greifen. Dann steuert die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 den Servomotor 50 zum Rotieren an und bewegt den Schlitten 14 und den Roboter 64 über den Energieüberträger 52 von der in 1 gezeigten Position nach vorne.
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Wenn der Roboter 64 die Position der Bearbeitungsvorrichtungen 94a und 94d erreicht, stoppt die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 den Servomotor 50 und sendet Befehle an die Bearbeitungsvorrichtungen 94a und 94d, um das Werkstück zu bearbeiten. Nachdem die Bearbeitungsvorrichtungen 94a und 94d die Arbeit beendet haben, steuert die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 den Servomotor 50 wieder an, um den Schlitten 14 und den Roboter 64 an die Positionen der Bearbeitungsvorrichtungen 94b und 94e zu bewegen.
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Dann lässt die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 die Bearbeitungsvorrichtungen 94b und 94e das Werkstück bearbeiten. In gleicher Weise bewegt die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 den Schlitten 14 und den Roboter 64 an die Position der Bearbeitungsvorrichtung 94c und 94f und lässt die Bearbeitungsvorrichtungen 94c und 94f das Werkstück bearbeiten. Somit bewegt die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 den Schlitten 14 und den Roboter 64 entlang der Schiene 22 und bearbeitet das Werkstück aufeinanderfolgend durch die Bearbeitungsvorrichtungen 94.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Bearbeitungsvorrichtungssteuerung 96 die Bearbeitungsvorrichtungen 94 und steuert ebenfalls den Servomotor 50 des Roboterverfahrsystems 10. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Bearbeitungsvorrichtungen 94 und den Schlitten 14 zu synchronisieren, und es ist somit möglich, die Position des Schlittens 14 hochpräzise im Zuge des Zustands des Prozesses zu steuern.
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Es wird angemerkt, dass in obenstehender Ausführungsform ein Fall erklärt wurde, in dem ein Servomotor 50 als Energiegenerator eingesetzt wurde, der die Energie zum Bewegen des Schlittens 14 erzeugt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es ist möglich, ein beliebiges Gerät, wie etwa einen Öldruckzylinder, einzusetzen, solange damit Energie erzeugt werden kann.
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Ferner wurde in obenstehender Ausführungsform der Fall erklärt, in dem der Energieüberträger 52 aus einer ersten Riemenscheibe 56, einer zweiten Riemenscheibe 58 und dem Zahnriemen 60 gebildet wurde. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein beliebiges Gerät eingesetzt werden, wie etwa ein Kugelumlaufspindelmechanismus, das in der Lage ist, durch einen Energiegenerator erzeugte Energie an den Schlitten zu übertragen.
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Ferner wurde in obenstehender Ausführungsform der Fall erklärt, in dem der Schlitten 14 durch eine Auflage 44 und einen von der Auflage 44 getrennten Schenkel 46 gebildet wurde. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Auflage 44 und der Schenkel 46 können einstückig ausgebildet werden, um so einen aus einem einzigen Teil bestehenden Schlitten 14 zu bilden.
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Ferner wurde in der obenstehenden Ausführungsform der Fall erklärt, in dem die maximale Breite W2 des Kabelschlepps 18 in der Links-/Rechtsrichtung nicht größer als die maximale Breite W1 der Schiene 22, des Roboterfußes 66 und der Auflage 44 ist und der Kabelschlepp 18 als Ganzes so angeordnet ist, dass er in den nach unten ragenden Vorsprungsbereich der Schiene 22 passt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Kabelschlepp 18 braucht nur an der Unterseite der Schiene 22 angeordnet zu sein. Insbesondere sollte mindestens ein Teil des Kabelschlepps 18 in dem nach unten ragenden Vorsprungsbereich der Schiene 22 aufgenommen sein.
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Ferner wurde in der obenstehenden Ausführungsform ein Fall erklärt, in dem der Motor 50 am hinteren Ende 22a der Schiene 22 befestigt war. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Motor 50 kann beispielsweise an der Außenseite des Roboterverfahrsystems 10 gesetzt werden. In diesem Falle ist der Motor 50 ortsfest in Bezug auf die Schiene 22 angeordnet (das heißt, er kann sich gegenüber der Schiene 22 nicht bewegen).
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Obenstehend wurde die vorliegende Erfindung durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt, wobei jedoch obenstehende Ausführungsformen die Erfindung in Bezug auf die Ansprüche nicht einschränken. Ferner sind alle in den Ausführungsformen erklärten Kombinationen von Merkmalen nicht zwingend wesentlich für die Erfindung. Ferner können obenstehende Ausführungsformen in verschiedener, dem Fachmann verständlicher Weise geändert oder verbessert werden. Derartige geänderte oder verbesserte Ausführungsformen sind ebenfalls im technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er sich aus dem Wortlaut der Ansprüche ergibt, eingeschlossen.
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Ferner sollte angemerkt werden, dass Arbeitsabläufe, Routinen, Schritte, Stufen und andere Bearbeitungen in dem Gerät, System, Programm und Verfahren in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, sofern nicht besonders ausdrücklich durch „vor”, „vorab” usw. angegeben, oder das Ergebnis einer vorherigen Bearbeitung für eine spätere Bearbeitung verwendet wird, in einer beliebigen Reihenfolge verwirklicht werden können. Selbst wenn der Zweckmäßigkeit halber im Arbeitsablauf in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zum Erklären „zunächst”, „als Nächstes (oder dann)” usw. verwendet wurde, bedeutet dies nicht, dass die Ausführung in dieser Reihenfolge wesentlich ist.
