DE102016124969B4

DE102016124969B4 - Industrie-Mehrgelenk-Roboter mit kompakten Gelenken

Info

Publication number: DE102016124969B4
Application number: DE102016124969.6A
Authority: DE
Inventors: Masahide Shinagawa; Satoshi Kinoshita; Yasuyoshi Tanaka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: CN106914918B; JP6416746B2; DE102016124969A1; US20170182655A1; JP2017113837A; US10272564B2; CN106914918A

Abstract

Industrie-Mehrgelenk-Roboter (10), umfassend:
einen Motor (20), der an einem Ende einer Motorwelle (24) mit einem Zahnrad (42) oder einer Riemenscheibe (60) versehen ist, und der eine Kraft zum Antrieb eines Gelenks erzeugt;
einen Untersetzungsgetriebemechanismus (40), der die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrads oder der Riemenscheibe, das oder die sich einstückig mit der Motorwelle dreht, reduziert; und
ein Trägerelement (30), das den Motor und den Untersetzungsgetriebemechanismus hält, und das einen Innenraum zur Unterbringung des Motors definiert,
wobei das Trägerelement eine gegenüberliegende Fläche (32) aufweist, die dem Motor in dem Innenraum gegenüberliegt,
wobei sich die gegenüberliegende Fläche in einer senkrecht zu einer Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Ebene erstreckt,
wobei die gegenüberliegende Fläche eine nutartige Vertiefung (38) aufweist, die in einer Vorsprungsrichtung der Motorwelle vertieft ist und sich in einer senkrecht zu der Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Richtung erstreckt,
wobei die Vertiefung eine Breite aufweist, die größer als ein Durchmesser des Zahnrads oder der Riemenscheibe ist,
wobei die Vertiefung eine derartige Tiefe aufweist, dass eine Abmessung zwischen der Vertiefung und einer Komponente des Gelenkroboters, die sich in einer parallel zu der Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Richtung gemessen in dem kürzesten Abstand von der Vertiefung befindet, größer als eine Gesamtlänge des Motors einschließlich des Zahnrads oder der Riemenscheibe und der Motorwelle wird,
wobei die Vertiefung eine Durchbohrung aufweist, durch die die Motorwelle und das Zahnrad oder die Riemenscheibe eingesetzt werden können, und
wobei der Motor durch Schieben des Motors in eine Richtung der Mittelachse, um das Zahnrad oder die Riemenscheibe in der Vertiefung zu positionieren, und dann Schieben des Motors in eine senkrecht zu der Mittelachse verlaufende Richtung in der Vertiefung zum Austausch entfernt werden kann.

Description

Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Industrie-Mehrgelenk-Roboter.
Erläuterung der relevanten Technik
Es besteht ein Bedarf dafür, dass Mehrgelenk-Industrieroboter kompakt ausgebildet werden. Andererseits muss aber der Raum sichergestellt werden, der benötigt wird, um Teile eines Roboters, z.B. einen Motor, auszutauschen. Deswegen ist es wichtig, nicht nur den Roboter, sondern auch den für die Roboter-Installation benötigten Raum einschließlich des für Austauscharbeiten benötigten Raums kompakt auszubilden.
Ein Industrieroboter, bei dem ein Motor dadurch ausgebaut wird, dass man ihn entlang der Linie seiner Welle gleiten lässt, ist bekannt (siehe z.B. Veröffentlichungen der Patentoffenlegung JP 2013 - 006 271 A ).
In DE 38 81 590 T2 ist eine Kabelführungseinrichtung für einen mehrachsigen gelenkigen Industrieroboter sowie die Schaffung des Industrieroboters beschrieben.
DE 33 12 404 A1 beschreibt ein Robotergelenk mit im Gehäuse, eingebauten elektrischen Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe.
Aus US 2011/0 298 309 A1 ist ein polyartikulärer Roboter, insbesondere ein Aktuatormodul bekannt, das auf verschiedene Formen von Gelenken eines polyartikulären Roboters angewendet werden kann.
US 2006/0 028 164 A1 beschreibt eine Servoeinheit, die zum Aufbau eines Gelenks eines ferngesteuerten oder selbstgesteuerten künstlichen Roboters geeignet ist, wobei die Servoeinheit an einen Gelenkmechanismus des Roboters angepasst ist.
Aus JP H06 - 190 769 A ist eine Gelenkeinrichtung für einen Industrieroboter mit einem Untersetzungsgetriebe sowie einer Antriebseinheit bekannt.
14 zeigt ein Robotergelenk 116 nach herkömmlicher Technik. Das Gelenk 116 ist mit einem Motor 120, einem Untersetzungsgetriebe 140 und einem Träger 130, der den Motor 120 und das Untersetzungsgetriebe 140 trägt, ausgestattet Die Motorwelle 124 ist am vorderen Ende mit einem Zahnrad 142 versehen. Das Zahnrad 142 greift in das Untersetzungsgetriebe 140, das mit einem Körper verbunden ist, der von dem Motor 120 angetrieben wird; auf diese Weise wird die Triebkraft von dem Motor 120 auf den angetriebenen Körper übertragen.
Wenn der Motor 120 zum Austausch oder für eine Prüfung aus dem Träger 130 herausgenommen werden soll, wird er entlang der Linie der Welle (Pfeil A in 14) verschoben, um ihn vom Träger 130 abzunehmen und anschließend in einer zur Linie der Welle senkrechten Richtung (Pfeil B in 14) gleiten zu lassen.
Deswegen kann der Motor 120 nur dann störungsfrei aus dem Träger 130 herausgenommen werden, wenn die Gesamtlänge L1' des Motors 120 nicht größer als die Abmessung L2' des Innenraums des Trägers 130 in der Richtung der Linie der Welle ist. 15 zeigt den Fall, in dem die Beziehung L1' < L2' besteht und der Motor 120 leicht vom Träger 130 abgenommen werden kann.
Dagegen zeigt 16 den Fall, in dem die Beziehung L1' > L2' besteht und der Motor 120 nicht aus dem Träger 130 herausgenommen werden kann, weil die Motorwelle 124 oder das Zahnrad 142 mit dem Träger 130 kollidieren.
17 zeigt einen Teil eines nach herkömmlicher Technik aufgebauten Roboters 100. Der Roboter 100 ist mit einem ersten Träger 230 und einem zweiten Träger 330 versehen. Der erste Träger 230 trägt einen ersten Motor 220 und ein erstes Untersetzungsgetriebe 240. Der zweite Träger 330 trägt einen zweiten Motor 320 und ein zweites Untersetzungsgetriebe 340.
Genau wie oben bei der herkömmlichen Technik beschrieben wird der erste Motor 220 vom ersten Träger 230 abgenommen, indem er entlang der Linie der Welle (Pfeil A in 17) gezogen wird. Bei dem in der Figur gezeigten Aufbau besteht allerdings die Gefahr, dass der erste Motor 220 beim Abnehmen vom ersten Träger 230 mit dem zweiten Motor 320 kollidiert, weil der zweite Motor 320 auf der Linie der Welle des ersten Motors 220 angebracht ist.
18 zeigt einen Fall, in dem der Abstand L2' zwischen der Montagefläche des ersten Motors 220 und dem zweiten Motor 320 kürzer als die Gesamtlänge L1' des ersten Motors 220 ist In diesem Fall kollidiert der erste Motor 220 mit dem zweiten Motor 320, wenn der erste Motor 220 vom ersten Träger 230 abgenommen werden soll. Deswegen besteht die Gefahr, dass für den Austausch des ersten Motors 220 gleichzeitig der zweite Motor 320 abgenommen werden muss, was die Arbeitseffizienz senkt, oder dass der erste Motor 220 oder der zweite Motor 320 beschädigt werden.
Dagegen ist bei dem in 19 gezeigten Beispiel durch einen größer ausgebildeten zweiten Träger 330 sichergestellt, dass der Abstand zwischen dem ersten Träger 230 und dem zweiten Motor 320 ausreicht. In diesem Fall kann der erste Motor 220 leicht ohne Kollision mit dem zweiten Motor 320 von dem ersten Träger 230 abgenommen werden. Dafür muss allerdings ein größerer zweiter Träger 330 verwendet werden, wodurch der Roboter 100 insgesamt größer wird und es unmöglich wird, den Wunsch nach Kompaktheit zu erfüllen.
Überblick über die Erfindung
Ziel ist ein Roboter, bei dem die Gelenke kompakt ausgebildet sind und sich ein Motor dennoch leicht austauschen lässt.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Industrie-Mehrgelenk-Roboter zur Verfügung gestellt, der pro Gelenk mit einem Motor, der am Ende der Motorwelle mit einem Zahnrad oder einer Riemenscheibe versehen ist und die Triebkraft für den Antrieb des Gelenks erzeugt, einem Untersetzungsgetriebe, das die Drehzahl gegenüber der Drehung des genannten Zahnrads bzw. der genannten Riemenscheibe, die bei der Drehung eine Einheit mit der genannten Motorwelle bilden, reduziert, und einem Träger, der den genannten Motor und das genannte Untersetzungsgetriebe trägt und den Innenraum, in dem der genannte Motor untergebracht ist, begrenzt, ausgestattet ist, wobei der genannte Träger in dem genannten Innenraum eine Fläche besitzt, die sich senkrecht zu einer Mittelachse der genannten Motorwelle verlaufenden Ebene erstreckt und dem genannten Motor als Gegenfläche gegenüberliegt, wobei in der genannten Gegenfläche eine nutartige Vertiefung ausgebildet ist, die in der Richtung, in der die genannte Motorwelle hervorragt, vertieft ist und sich senkrecht zu der genannten Mittelachse der genannten Motorwelle verlaufenden Richtung erstreckt, wobei die genannte Vertiefung eine Breite aufweist, die größer als der Durchmesser des genannten Zahnrads bzw. der genannten Riemenscheibe ist, und eine solche Tiefe, dass der kleinste Abstand auf einer Linie parallel zu der genannten Motorwelle von der genannten Vertiefung zu den Komponenten des genannten Mehrgelenk-Roboters größer als die Gesamtlänge des genannten Motors einschließlich der genannten Motorwelle ist, wobei die genannte Vertiefung eine Durchbohrung aufweist, durch die die genannte Motorwelle und das genannte Zahnrad bzw. die genannte Riemenscheibe eingesetzt sind, und wobei der genannte Motor durch Schieben des genannten Motors in eine Richtung der genannten Mittelachse, um das genannte Zahnrad oder die genannte Riemenscheibe in der genannten Vertiefung positioniert, und dann durch Schieben des genannten Motors in eine senkrecht zu der genannten Mittelachse verlaufenden Richtung in der genannten Vertiefung zum Austausch entfernt ist.
In einer geeigneten Ausführungsform ist der maximale Außendurchmesser des genannten Motors größer als die Breite der genannten Vertiefung und eine ausgangsseitige Endfläche des genannten Motors an der gegenüberliegenden Fläche des genannten Trägers gehalten.
In einer geeigneten Ausführungsform ist der genannte Motor um die genannte Motorwelle mit einem Adapter versehen, wobei der genannte Adapter so in der Größe bemessen ist, dass er der Form der genannten Vertiefung entspricht und die genannte ausgangsseitige Endfläche des genannten Motors über den genannten Adapter in der genannten Vertiefung gehalten ist.
In einer geeigneten Ausführungsform ist der genannte Motor um die genannte Motorwelle mit dem genannten Adapter versehen, wobei der genannte Adapter so in der Größe bemessen ist, dass er der Form der genannten Vertiefung entspricht, wobei die genannte Vertiefung in einem Adapteranbringungsabschnitt gebildet ist, der so gebildet ist, dass er von der gegenüberliegenden Fläche des genannten Trägers vorsteht und die genannte ausgangsseitige Endfläche des genannten Motors über den genannten Adapter an dem genannten Adapteranbringungsabschnitt gehalten ist.
In einer geeigneten Ausführungsform sind das genannte Zahnrad bzw. die genannte Riemenscheibe, wenn sie sich in der Stellung befinden, in der sie aus der genannten Durchbohrung herausragen, mit dem genannten Untersetzungsgetriebe verbunden.
In einer geeigneten Ausführungsform ist der genannte Mehrgelenk-Roboter ferner mit einer Dichtung zwischen der genannten Vertiefung und dem genannten Motor versehen.
Figurenliste
Der oben beschriebene Inhalt und sonstige Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden durch die Erläuterung von beispielhaften Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren verdeutlicht

1 zeigt den Roboteraufbau einer Ausführungsform.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Robotergelenks einer Ausführungsform.
3 zeigt das Gelenk der in 2 gezeigten Ausführungsform in isometrischer Darstellung.
4 zeigt die Frontansicht des Gelenks der in 2 gezeigten Ausführungsform.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Robotergelenks einer anderen Ausführungsform.
6 zeigt das Gelenk der Ausführungsform von 5 in isometrischer Darstellung.
7 zeigt die Frontansicht des Gelenks der Ausführungsform von 5.
8 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Gelenks einer Ausführungsform.
9 zeigt das Gelenk der Ausführungsform von 8.
10 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Gelenks einer anderen Ausführungsform.
11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10.
12 zeigt das Gelenk der Ausführungsform in 10.
13 zeigt einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in 12.
14 zeigt ein Robotergelenk nach herkömmlicher Technik.
15 zeigt ein Robotergelenk nach herkömmlicher Technik.
16 zeigt ein Robotergelenk nach herkömmlicher Technik.
17 zeigt einen Teil eines nach herkömmlicher Technik aufgebauten Roboters.
18 zeigt einen Teil eines nach herkömmlicher Technik aufgebauten Roboters.
19 zeigt einen Teil eines nach herkömmlicher Technik aufgebauten Roboters.

Ausführliche Erläuterung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert. Für die Verkleinerung der Komponenten der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen werden zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Maßstäbe verwendet Gleiche oder analoge Bestandteile sind mit gleichen Zeichen versehen.
1 zeigt den Roboteraufbau einer Ausführungsform. Bei dem Roboter 10 handelt es sich um einen vertikalen Mehrgelenk-Roboter, der mit einem Drehrumpf 11, einem Unterarm 12, einem Oberarm 12 und einem Handgelenk 14 versehen ist. Die Gelenke des Roboters 10 werden jeweils mit einem Motor 20 angetrieben. Der Roboter 10 ist ein Industrieroboter, der für verschiedene Zwecke, z.B. mechanische Arbeiten, Schweißen oder Transportarbeiten verwendet wird.
2 zeigt ein Gelenk des Roboters 10 in Vergrößerung. Das Gelenk 16 ist mit einem Motor 20 und einem Untersetzungsgetriebe 40 ausgestattet Der Motor 20 erzeugt die Triebkraft für den Antrieb des Gelenks. Am Ende der Motorwelle 24 des Motors 20 ist ein Zahnrad 42 angebracht Das Zahnrad 42 und die Motorwelle 24 drehen sich als Einheit.
Für das Untersetzungsgetriebe 40 wird ein bekannter Aufbau benutzt, um die Drehung des Motors 20 mit reduzierter Drehzahl zu übertragen. Beim Untersetzungsgetriebe 40 handelt es sich z.B. um ein Zahnrad, das in das Zahnrad 42 des Motors 20 greift. Das Untersetzungsgetriebe 40 hat einen größeren Durchmesser als das Zahnrad 42 und bewirkt zusammen mit dem Zahnrad 42 eine gegenüber der Drehung des Motors 20 reduzierte Drehzahl.
Der Motor 20 und das Untersetzungsgetriebe 40 werden von einem am Roboter 10 angebrachten Träger 30 getragen. Bei dem Träger 30 handelt es sich um ein Hohlteil in der Art eines Gehäuses, das den Innenraum SP, in dem der Motor 20 untergebracht ist, begrenzt Der Motor 20 wird einerseits über den Innenraum SP in den Träger 30 eingesetzt und an ihm montiert und andererseits zur Prüfung, Reparatur oder zum Austausch über den Innenraum SP aus dem Träger 30 herausgenommen.
Der Innenraum SP wird von einer Oberseite 32, die sich dem Motor 20 gegenüberliegend senkrecht zur Motorwelle 24 erstreckt und dem Untersetzungsgetriebe 40 benachbart ist, einer Unterseite 34, die sich gegenüber der Oberseite 32 befindet, und Seitenflächen 36, die die Oberseite 32 und die Unterseite 34 miteinander verbinden, begrenzt Es sollte beachtet werden, dass „Oberseite“ und „Unterseite“ in der vorliegenden ausführlichen Beschreibung aus Bequemlichkeit gemäß den relativen Lagen in den Figuren benutzt werden und sich daraus keine Beschränkung für die tatsächlichen Lagebeziehungen ableitet.
Der Motor 20 wird mit bekannten Montagemitteln, z.B. Schrauben, wie 2 zeigt an der Oberseite 32 des Innenraums SP des Trägers 30 montiert Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in der Oberseite 32 im Umfeld der Motorwelle 24 eine Vertiefung 38 angebracht, die in der Richtung vertieft ist, in der die genannte Motorwelle 24 herausragt Außerdem hat die Vertiefung 38, wie auch aus 3 ersichtlich ist, die Form einer Nut, die sich senkrecht zur Motorwelle 24 von der Montageposition des Motors 20 bis zu einer Seitenfläche 36 erstreckt.
In der Vertiefung 38 ist eine Durchbohrung ausgebildet durch die die Motorwelle 24 und das an ihr montierte Zahnrad 42 durchgeführt werden. Das Zahnrad 42 ist, wenn es sich in der Stellung befindet, in der es aus der Durchbohrung herausragt, mit dem Untersetzungsgetriebe 40 verbunden. Die Vertiefung 38 ist so ausgelegt, dass ihre Breite größer als der Durchmesser des Zahnrads 42 ist, damit ein Raum entsteht, den die Motorwelle 24 und das Zahnrad 42 wie später beschrieben durchlaufen können.
Die Vertiefung 38 hat eine solche Tiefe, dass der kleinste Abstand auf einer Linie parallel zu der Motorwelle 24 von der Vertiefung 38 zu den Komponenten des Roboters 10 (z.B. der Abstand zu der Unterseite 34) größer als die Gesamtlänge des Motors 20 einschließlich der Motorwelle 24 ist.
Die Wirkungen des gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgebauten Gelenks 16 werden anhand von 4 erläutert. 4 zeigt das Gelenk 16 von der Seite, die bei dem in 3 gezeigten Träger 30 offen ist (der Frontseite). 4 zeigt außerdem einen Zustand, in dem der Motor 20 entlang der Linie seiner Welle (in der Richtung von Pfeil A in 2) vom Träger 30 wegbewegt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Motor 20 aus dem Träger 30 herausgenommen werden, indem man ihn zur Seite des Betrachters von 4 (in der Richtung von Pfeil B in 3) gleiten lässt. Dabei werden die aus dem Hauptkörper 22 des Motors 20 hervorstehende Motorwelle 24 und das Zahnrad 42 durch die im Träger 30 gebildete Vertiefung 38 geschoben.
Auf analoge Weise kann der Motor 20 an dem Träger 30 montiert werden, indem man den Motor 20, um ihn in den Träger 30 einzusetzen, gleiten lässt, während die Motorwelle 24 und das Zahnrad 42 durch die Vertiefung 38 geführt werden.
Wie oben beschrieben wird durch die Verwendung eines Trägers 30, bei dem eine Vertiefung 38 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildet ist, der für die Verschiebung des Motors 20 zur Verfügung stehende Platz um die Tiefe der Vertiefung 38 vergrößert, ohne dass die äußere Form des Trägers 30 verändert wird. Mit anderen Worten kann der Träger 30 und darüber hinaus das Gelenk 16 kompakt gestaltet werden, während sichergestellt bleibt, dass der Motor 20 leicht aus dem Träger 30 herausgenommen und leicht in ihn eingesetzt werden kann.
5 zeigt das Gelenk 16 einer anderen Ausführungsform. In der hier vorliegenden Ausführungsform wird eine Dichtungskomponente 50 verwendet, um Dichtheit für ein Schmiermittel, das im Untersetzungsgetriebe 40 verwendet wird, herzustellen. Die Dichtungskomponente 50 ist zwischen dem Motor 20 und der Vertiefung 38 angebracht und trennt den Raum im Umfeld des Untersetzungsgetriebes 40 von dem Innenraum SP des Trägers 30.
Der Motor 20 ist um die Motorwelle 24 herum mit einem Adapter 52 versehen. Die Abmessungen des Adapters 52 bestimmen sich aus der Form der in der Oberseite 32 des Trägers 30 ausgebildeten Vertiefung 38. Auf diese Weise wird bei der Montage des Motors 20 am Träger 30 über den Adapter 52 ein Druck auf die Dichtungskomponente 50 und die Vertiefung 38 ausgeübt, der ausreicht, um die erforderliche Dichtungswirkung zu erzielen.
Der Adapter 52 kann auch am Motor 20 montiert sein und mit ihm eine Einheit in Form eines Aggregats bilden. In diesem Fall wird der Adapter 52 beim Austausch des Motors 20 in Einheit mit dem Motor 20 von dem Träger 30 abgenommen.
Die 6 und 7 zeigen das Gelenk 16, wenn der Motor 20 entlang der Linie seiner Welle (in der Richtung von Pfeil A in 5) verschoben ist Genauso wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann der Motor 20, da die Motorwelle 24 und das am Ende der Motorwelle 24 angebrachte Zahnrad 42 durch die Vertiefung 38 geschoben werden können, ohne Kollision mit dem Träger 30 aus dem Träger 30 herausgenommen werden.
8 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Gelenks 16 der vorliegenden Ausführungsform. In diesem Beispiel besteht das Untersetzungsgetriebe aus einer Riemenscheibe und einem Riemen. Genauer ist der Motor 20 am Ende der Motorwelle 24 mit einer ersten Riemenscheibe 60 versehen. Die erste Riemenscheibe 60 ist über einen Riemen 62 mit einer zweiten Riemenscheibe 64 auf der Abtriebsseite verbunden. Die Drehung des Motors 20 wird auf diese Weise über das Untersetzungsgetriebe auf einen angetriebenen Körper 70 übertragen.
9 zeigt einen Zustand, in dem der Motor 20 bei dem in 8 gezeigten Gelenk 16 von dem Träger 30 abgenommen worden ist. Wie die Figuren zeigen, ist die Gesamtlänge des Motors 20 kleiner als der Abstand zwischen der Vertiefung 38 und der Unterseite 34 des Trägers 30. Außerdem ist die Auslegung so, dass die Vertiefung 38 eine größere Breite als die erste Riemenscheibe 60 besitzt, was allerdings in den Figuren nicht explizit zu sehen ist. Deswegen kann die erste Riemenscheibe 60 durch die Vertiefung 38 geschoben werden, wenn der Motor 20 aus dem Träger 30 herausgenommen oder in ihn eingesetzt wird.
Die 10 und 11 zeigen ein anderes Beispiel für den Aufbau eines Gelenks 16 der vorliegenden Ausführungsform. 11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10. Dieses Beispiel ist so aufgebaut, dass ein an der Motorwelle 24 des Motors 20 montiertes Zahnrad 42 in ein Untersetzungsgetriebe 40 greift.
11 zeigt, dass der Raum im Umfeld des Untersetzungsgetriebes 40 als Fettbad zur Schmierung der ineinandergreifenden Zahnräder dient In 11 ist das Fettbad schraffiert dargestellt.
Zwischen dem Motor 20 und der Vertiefung 38 ist eine Dichtungskomponente 50 angebracht, damit kein Fett in den Innenraum SP tritt. Der Motor 20 ist mit einem Adapter 52 versehen, der auf der Seite der Motorwelle 24 am Hauptkörper 22 montiert ist. Über den Adapter 52 wird auf die Dichtungskomponente 50 eine Druckkraft ausgeübt, um die erwünschte Dichtungswirkung zu realisieren.
Die Auslegung der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist so, dass die Vertiefung 38 in einer Adapter-Aufnahme 39 gebildet wird, die so gestaltet ist, dass sie an der Oberseite 32 des Innenraums SP hervorsteht Die Abmessungen der Adapter-Aufnahme 39 bestimmen sich aus der äußeren Form des Adapters 52; die Konzeption ist so, dass der Adapter 52 von der Adapter-Aufnahme 39 eingefasst ist, wenn der Motor 20 am Träger 30 montiert ist.
Wie die 12 und 13 zeigen, sind die Motorwelle 24 und das Zahnrad 42 dank der in der Adapter-Aufnahme 39 gebildeten Vertiefung 38 verschiebbar. Deswegen können die Gelenke des Roboters wie bei den oben beschriebenen anderen Ausführungsformen kompakt ausgebildet werden, während sichergestellt ist, dass der Motor 20 leicht aus dem Träger 30 herausgenommen und leicht in ihn eingesetzt werden kann.
In der obigen Beschreibung wurden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, aber ein Fachmann wird erkennen, dass die mit der vorliegenden Erfindung beabsichtigten Wirkungen auch mit anderen Ausführungsformen realisiert werden können. Insbesondere können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, Bestandteile der oben beschriebenen Ausführungsformen weggelassen oder ersetzt werden oder bekannte Mittel hinzugefügt werden. Weiter ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung auch realisiert werden kann, indem mehrere Eigenschaften der Ausführungsformen, die in der vorliegenden ausführlichen Beschreibung explizit oder implizit offengelegt werden, kombiniert werden.
Bei einem Roboter gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die Verwendung eines Trägers, bei dem in der Seite, die dem Motor als Gegenseite gegenüberliegt, eine Vertiefung ausgebildet ist, der Motor aus dem Träger herausgenommen oder in ihn eingesetzt werden, indem das Motorende durch den von der Vertiefung gebildeten Raum geführt wird. Dadurch kann der Roboter kompakt ausgebildet und gleichzeitig verhindert werden, dass es beim Austausch eines Motors zu Kollisionen mit Komponenten des Roboters kommt.

Claims

Industrie-Mehrgelenk-Roboter (10), umfassend: einen Motor (20), der an einem Ende einer Motorwelle (24) mit einem Zahnrad (42) oder einer Riemenscheibe (60) versehen ist, und der eine Kraft zum Antrieb eines Gelenks erzeugt; einen Untersetzungsgetriebemechanismus (40), der die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrads oder der Riemenscheibe, das oder die sich einstückig mit der Motorwelle dreht, reduziert; und ein Trägerelement (30), das den Motor und den Untersetzungsgetriebemechanismus hält, und das einen Innenraum zur Unterbringung des Motors definiert, wobei das Trägerelement eine gegenüberliegende Fläche (32) aufweist, die dem Motor in dem Innenraum gegenüberliegt, wobei sich die gegenüberliegende Fläche in einer senkrecht zu einer Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Ebene erstreckt, wobei die gegenüberliegende Fläche eine nutartige Vertiefung (38) aufweist, die in einer Vorsprungsrichtung der Motorwelle vertieft ist und sich in einer senkrecht zu der Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Richtung erstreckt, wobei die Vertiefung eine Breite aufweist, die größer als ein Durchmesser des Zahnrads oder der Riemenscheibe ist, wobei die Vertiefung eine derartige Tiefe aufweist, dass eine Abmessung zwischen der Vertiefung und einer Komponente des Gelenkroboters, die sich in einer parallel zu der Mittelachse der Motorwelle verlaufenden Richtung gemessen in dem kürzesten Abstand von der Vertiefung befindet, größer als eine Gesamtlänge des Motors einschließlich des Zahnrads oder der Riemenscheibe und der Motorwelle wird, wobei die Vertiefung eine Durchbohrung aufweist, durch die die Motorwelle und das Zahnrad oder die Riemenscheibe eingesetzt werden können, und wobei der Motor durch Schieben des Motors in eine Richtung der Mittelachse, um das Zahnrad oder die Riemenscheibe in der Vertiefung zu positionieren, und dann Schieben des Motors in eine senkrecht zu der Mittelachse verlaufende Richtung in der Vertiefung zum Austausch entfernt werden kann.
Mehrgelenk-Roboter (10) nach Anspruch 1, wobei der maximale Außendurchmesser des Motors größer als die Breite der Vertiefung ist, und die ausgangsseitige Endfläche des Motors an der gegenüberliegenden Fläche des Trägerelements gehalten wird..
Mehrgelenk-Roboter (10) nach Anspruch 1, wobei der Motor um die Motorwelle mit einem Adapter versehen ist, wobei der Adapter so in der Größe bemessen ist, dass er der Form der Vertiefung entspricht, und die ausgangsseitige Endfläche des Motors über den Adapter in der Vertiefung gehalten wird.
Mehrgelenk-Roboter (10) nach Anspruch 1, wobei der Motor um die Motorwelle mit einem Adapter versehen ist, wobei der Adapter so in der Größe bemessen ist, dass er der Form der Vertiefung entspricht, wobei die Vertiefung in einem Adapteranbringungsabschnitt gebildet ist, der so gebildet ist, dass er von der gegenüberliegenden Fläche des Trägerelements vorsteht, und die ausgangsseitige Endfläche des Motors über den Adapter an dem Adapteranbringungsabschnitt gehalten wird.
Mehrgelenk-Roboter (10) nach Anspruch 1, wobei das Zahnrad oder die Riemenscheibe an einer Position, die aus der Durchbohrung ragt, mit dem Untersetzungsgetriebemechanismus verbunden ist.
Mehrgelenk-Roboter (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Dichtungselement (50), das zwischen der Vertiefung und dem Motor bereitgestellt ist.