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{Gebiet der Technik}
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur, die ein Roboterverbindungselement und ein zu verbindendes Element so verbindet, dass das zu verbindende Element an einer Außenfläche einer von zwei einander zugewandten Wandungen des Verbindungselements anliegt, und betrifft beispielsweise die Verbindungsstruktur, die das Verbindungselement und das zu verbindende Element verbindet, wobei die beiden Wandungen parallel zu einer Verbindungs-Befestigungsfläche einer Abtriebswelle einer Untersetzungseinrichtung verlaufen.
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{Bisheriger Stand der Technik}
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Bei einer bekannten Verbindungsstruktur ist eine Abtriebswelle einer Untersetzungseinrichtung mit einer Endseite eines hohlen Verbindungselements verbunden, das eine rechteckige Querschnittsform hat und eine erste und eine zweite Wandung, die einander zugewandt sind, und ein Paar Verbindungswandungen, die die erste und die zweite Wandung verbinden (siehe beispielsweise PTL 1) umfasst. Bei dieser Struktur ist die Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung so mit dem Verbindungselement verbunden, dass die Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung mit einer Außenfläche der ersten Wandung des Verbindungselements in Flächenkontakt steht. In dieser Verbindungsstruktur wird ein Raum innerhalb des hohlen Verbindungselements zur Anordnung von Rohren und Drähten verwendet.
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Die Verwendung der Innenseite des hohlen Verbindungselements zur Anordnung von Rohren und Drähten ist auch in anderen bekannten Literaturstellen offenbart (siehe beispielsweise PTL 2).
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Ein bekanntes Verbindungselement, das einen Arm mit einer Abtriebswelle eines Aktuators wie beispielsweise eines Motors verbindet, umfasst ein plattenförmiges Primärelement, das an der Abtriebswelle des Aktuators befestigt ist, und ein ringförmiges Hilfselement, das mit dem Umfang einer Bohrung, die an einem Endteil des Primärelements vorgesehen ist (siehe beispielsweise PTL 3), verbunden ist.
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{Liste der Anführungen}
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{Patentliteratur}
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- {PTL 1} Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-167863
- {PTL 2} Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H07-328982
- {PTL 3} Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014-226738
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technisches Problem}
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Bei der oben beschriebenen Verbindungsstruktur ist die Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung mit Schraubenbolzen an der ersten Wandung befestigt, während die Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung an dem einen Ende des hohlen Verbindungselements mit der ersten Wandung in Flächenkontakt steht. Auf diese Weise sind das Verbindungselement und die Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung miteinander verbunden.
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Wenn bei dieser Struktur eine Drehkraft von der Untersetzungseinrichtung in das Verbindungselement eingeleitet wird, wird diese Kraft zuerst in die erste Wandung des Verbindungselements eingeleitet und dann von der ersten Wandung auf das Paar der Verbindungswandungen und die zweite Wandung übertragen.
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Somit nimmt nur die erste Wandung des Verbindungselements die Kraft von der Abtriebswelle der Untersetzungseinrichtung direkt auf und die anderen Wandungen nehmen die Kraft indirekt auf. Wenn bei dieser Ausgestaltung eine große Kraft auf das Verbindungselement aufgebracht wird, konzentriert sich die Kraft voraussichtlich auf die erste Wandung, und infolgedessen wird das Paar von Verbindungswandungen derart verformt, dass in einigen Fällen an dem einen Ende des Verbindungselements die zweite Wandung relativ zu der ersten Wandung verschoben wird.
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Die anderen der vorgenannten Schriften offenbaren keine spezifische Verbindungsstruktur, die ein hohles Element mit einem zu verbindenden Element verbindet.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, bei den oben beschriebenen Gegebenheiten eine Verbesserung möglich zu machen, indem sie eine Verbindungsstruktur bereitstellt, welche die Verformung eines Roboterverbindungselements aufgrund einer Belastung in einem Fall, in dem ein zu verbindendes Element mit einer von zwei einander zugewandten Wandungen des Verbindungselements verbunden ist, reduzieren kann.
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{Lösung des Problems}
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Um die vorgenannten Umstände zu verbessern, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel bereit.
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Eine Verbindungsstruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindungsstruktur, bei der ein Roboterverbindungselement, umfassend eine erste Wandung, die sich in einer vorbestimmten Richtung erstreckt, eine zweite Wandung, die sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt und der ersten Wandung in einem Abstand in einer Dickenrichtung der ersten Wandung zugewandt ist, und eine Verbindungswandung, die sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt und die erste und die zweite Wandung verbindet, mit einem zu verbindenden Element so verbunden ist, dass eine Fläche der ersten Wandung des Verbindungselements mit dem zu verbindenden Element in Kontakt kommt, wobei die Fläche nicht der zweiten Wandung zugewandt ist und wobei die Verbindungsstruktur Folgendes umfasst: einen Schraubenbolzen, der die erste Wandung und die zweite Wandung durchsetzt und der einen Kopfabschnitt, welcher mit der zweiten Wandung in Kontakt kommt, und einen Schraubenabschnitt, der in das zu verbindende Element eingeschraubt wird, umfasst; und ein Element zum Verhindern einer Verformung, das nahe dem Schraubenbolzen angeordnet ist und durch Festziehen des Schraubenbolzens zwischen der ersten und der zweiten Wandung sandwichartig festgelegt wird, so dass das Element zum Verhindern einer Verformung eine Verformung der ersten und der zweiten Wandung in einer Richtung, in der die erste und die zweite Wandung sich einander annähern, verhindert oder verringert.
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Bei diesem Aspekt wird beim Festziehen des Schraubenbolzens das Element zum Verhindern einer Verformung, das nahe dem Schraubenbolzen angeordnet ist, zwischen der ersten und der zweiten Wandung sandwichartig festgelegt, um eine Verformung der ersten und der zweiten Wandung in einer Richtung, in der die erste und die zweite Wandung sich einander annähern, zu verhindern oder zu reduzieren. Dementsprechend wird die Axialkraft des Schraubenbolzens sowohl auf die erste als auch auf die zweite Wandung aufgebracht. Bei dieser Ausgestaltung wird bei einer Kraftübertragung von dem zu verbindenden Element auf das Verbindungselement oder bei einer Kraftübertragung von dem Verbindungselement auf das zu verbindende Element, durch das Element zum Verhindern einer Verformung Kraft zwischen der ersten Wandung und dem zu verbindenden Element, und auch zwischen der zweiten Wandung und dem zu verbindenden Element übertragen.
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Somit kann bei Einwirken einer Last auf das Verbindungselement durch die Kraftübertragung zwischen dem Verbindungselement und dem zu verbindenden Element eine Verformung des Verbindungselements reduziert werden.
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Der Schraubenbolzen lässt sich einfach befestigen, da der Kopfabschnitt des Schraubenbolzens mit der zweiten Wandung in Kontakt kommt.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt ist es vorzuziehen, dass das Verbindungselement ein rohrförmiges Element ist, das durch Strangpressen hergestellt wird, um eine rechteckige Querschnittsform aufzuweisen.
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In diesem Fall können Bohrungen zum Einführen des Schraubenbolzens an der ersten und der zweiten Wandung des Verbindungselements vorgesehen sein, das durch Schneiden eines rohrförmigen Materials auf eine vorgegebene Länge erhalten wird, und das Verbindungselement kann mit dem zu verbindenden Element verbunden werden, indem das Element zum Verhindern einer Verformung in dem Verbindungselement angeordnet wird und anschließend der Schraubenbolzen an dem zu verbindenden Element festgezogen wird. Das durch Strangpressen hergestellte Rohrstück ist leicht, hochsteif und kostengünstig. Diese Ausgestaltung ist somit für die Herstellung eines leichten und kostengünstigen Roboters von Vorteil.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Verbindungsstruktur ferner ein Fixierelement umfassen, das an einer beliebigen Fläche in einem Raum zwischen der ersten und der zweiten Wandung des Verbindungselements angebracht ist, um ein Rohr und/oder einen Draht zu befestigen. In diesem Fall wird eine Relativbewegung zwischen dem Verbindungselement und dem Rohr oder dem Draht bei der Bewegung des Verbindungselements wirksam verhindert, was vorteilhaft ist, um eine Beschädigung des Rohrs oder des Drahtes zu verhindern. Das Fixierelement kann ein Kunststoffklemmband sein.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann die Verbindungsstruktur ferner ein Abdeckelement aus einem Material umfassen, das weicher als ein Material des Verbindungselements ist und zumindest einen Teil einer Außenfläche des Verbindungselements abdeckt.
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In diesem Fall hat ein durch das Abdeckelement abgedecktes Teil eine weichere Oberfläche als das Verbindungselement, und das Aussehen der Fläche kann durch Auswählen des Abdeckelements angepasst werden.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt ist es vorzuziehen, dass das Verbindungselement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann das Verbindungselement aus Kunststoff bestehen. Diese Ausgestaltungen sind vorteilhaft, um eine Gewichtsreduzierung des Verbindungselements unter Beibehaltung seiner Festigkeit zu erreichen.
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{Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung}
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Die vorliegende Erfindung kann eine Verformung eines Roboterverbindungselements aufgrund einer Last, die auftritt, wenn ein zu verbindendes Element mit einer von zwei einander zugewandten Wandungen des Verbindungselements verbunden ist, reduzieren.
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Figurenliste
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- {1}
1 ist eine wesentliche perspektivische Ansicht eines Verbindungselements und eines zu verbindenden Elements, die unter Verwendung einer Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung miteinander zu verbinden sind.
- {2}
2 ist eine Draufsicht des Verbindungselements und unter Verwendung einer Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verbindender Elemente.
- {3}
3 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 2.
- {4}
4 ist eine Draufsicht auf das Verbindungselement und die unter Verwendung einer Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verbindenden Elemente.
- {5}
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4.
- {6}
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Elements zum Verhindern einer Verformung, das in einer Verbindungsstruktur gemäß einer ersten Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
- {7}
7 ist eine wesentliche perspektivische Ansicht des Verbindungselements und des unter Verwendung der Verbindungsstruktur gemäß der ersten Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform zu verbindenden Elements.
- {8}
8 ist eine wesentliche perspektivische Ansicht eines Verbindungselements und des unter Verwendung einer Verbindungsstruktur gemäß einer zweiten Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform zu verbindenden Elements.
- {9}
9 ist eine wesentliche perspektivische Ansicht eines Verbindungselements und eines unter Verwendung einer Verbindungsstruktur gemäß einer dritten Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform zu verbindenden Elements.
- {10}
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselements, das in einer Verbindungsstruktur gemäß einer vierten Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
- {11}
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselements, das in einer Verbindungsstruktur gemäß einer fünften Abwandlung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
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{Beschreibung der Ausführungsformen}
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Im Folgenden wird eine Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Wie in 2 dargestellt, verbindet eine Verbindungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein zu verbindendes Element 20 mit einem Längsende eines Verbindungselements 10 und verbindet ein zu verbindendes Element 30 mit dem anderen Längsende des Verbindungselements 10. Das Verbindungselement 10 ist ein rohrförmiges, aus Metall, wie etwa Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, hergestelltes Element, das durch Strangpressen hergestellt wird, um eine rechteckige Querschnittsform aufzuweisen.
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Wie beispielsweise in 1 und 5 und in anderen Zeichnungen dargestellt, umfasst das Verbindungselement 10 eine untere Wandung 11, die sich in Längsrichtung erstreckt und mit dem zu verbindenden Element 20 und dem zu verbindenden Element 30 in Kontakt steht, eine obere Wandung 12, die sich in Längsrichtung erstreckt und die der unteren Wandung 11 in einem Abstand in Dickenrichtung der unteren Wandung 11 zugewandt ist, und ein Paar von Verbindungswandungen 13, welche die untere Wandung 11 und die obere Wandung 12 verbinden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das zu verbindende Element 20 eine Abtriebswelle einer Untersetzungseinrichtung, die von einem Aktuator, wie etwa einem Motor, angetrieben wird, und das zu verbindende Element 30 ist eine angetriebene Welle, die drehbar an einem angetriebenen Element, wie etwa einem Schieber, montiert ist. Mit anderen Worten, das Verbindungselement 10 und die zu verbindenden Elemente 20 und 30 sind Teil eines Roboters. Wenn sich das zu verbindende Element 20 durch Betätigung durch den Aktuator dreht, wird die Kraft der Drehung auf das Verbindungselement 10 übertragen, sodass sich das Verbindungselement 10 um eine Mittelachse 20a des zu verbindenden Elements 20 dreht, und das angetriebene Element bewegt sich in Reaktion auf die Drehung des Verbindungselements 10 zusammen mit dem zu verbindenden Element 30. Alternativ kann das angetriebene Element dazu ausgebildet sein, sich um eine Mittelachse 30a des zu verbindenden Elements 30 zu drehen.
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Es sei angemerkt, dass das zu verbindende Element 30 eine Abtriebswelle einer durch einen Aktuator angetriebenen Untersetzungseinrichtung sein kann. Alternativ können sowohl das zu verbindende Element 20 als auch das zu verbindende Element 30 angetriebene Wellen sein, die drehbar an einem angetriebenen Element montiert sind.
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Wie in den 1 bis 3 dargestellt, umfasst eine Verbindungsstruktur, die das zu verbindende Element 20 mit dem einen Ende des Verbindungselements 10 verbindet, eine Mehrzahl von Schraubenbolzen 40 und eine Mehrzahl von Elementen 50 zum Verhindern einer Verformung. Die Schraubenbolzen 40 durchdringen die obere Wandung 12 und die untere Wandung 11 in Richtung der Blechdicke und umfassen jeweils einen Kopfabschnitt 41, der von der Außenseite des Verbindungselements 10 mit der oberen Wandung 12 in Kontakt steht, und einen Schraubenabschnitt 42, der in eine Innengewindebohrung 21 des zu verbindenden Elements 20 eingeschraubt wird. Die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung sind zwischen der oberen Wandung 12 und der unteren Wandung 11 angeordnet. Die jeweiligen Schraubenbolzen 40 werden in die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung eingesetzt.
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Ebenso umfasst eine Verbindungsstruktur, die das zu verbindende Element 30 mit dem anderen Ende des Verbindungselements 10 verbindet, die Schraubenbolzen 40 und die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung. Die Schraubenbolzen 40 durchdringen die obere Wandung 12 und die untere Wandung 11 in Richtung der Blechdicke und umfassen jeweils den Kopfabschnitt 41, der von der Außenseite des Verbindungselements 10 mit der oberen Wandung 12 in Kontakt steht, und den Schraubenabschnitt 42, der in eine Innengewindebohrung 31 des zu verbindenden Elements 30 eingeschraubt wird. Die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung sind zwischen der oberen Wandung 12 und der unteren Wandung 11 angeordnet. Die jeweiligen Schraubenbolzen 40 werden in die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung eingesetzt.
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Jedes Element 50 zum Verhindern einer Verformung ist ein metallisches röhrenförmiges Element (in der vorliegenden Ausführungsform ein zylindrisches Element). Somit kann das Element 50 zum Verhindern einer Verformung kostengünstig allein durch Schneiden eines rohrförmigen Materials auf eine vorgegebene Länge hergestellt werden. Wenn jeder in die Innengewindebohrungen 21 und 31 eingeschraubte Schraubenbolzen 40 festgezogen wird, verformt die Axialkraft des Schraubenbolzens 40 geringfügig das Verbindungselement 10, sodass die obere Wandung 12 und die untere Wandung 11 sich einander annähern, und dementsprechend ist mindestens ein Teil der Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung zwischen der oberen Wandung 12 und der unteren Wandung 11 sandwichartig festgelegt. Durch das Festziehen der Schraubenbolzen 40 in diesem Zustand wird das zu verbindende Element 20 mit dem einen Ende des Verbindungselements 10 verbunden und das zu verbindende Element 30 wird mit dem anderen Ende des Verbindungselements 10 verbunden.
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Wie in 5 dargestellt, sind ein Aktuatorrohr und ein Aktuatordraht 14 in dem Verbindungselement 10 angeordnet und beispielsweise an der unteren Wandung 11 einer Innenumfangsfläche des Verbindungselements 10 durch ein Fixierelement 15 fixiert. So werden das Rohr und der Draht 14 beispielsweise zwischen der unteren Wandung 11 und einem in Längsrichtung mittleren Teil des Fixierelements 15 platziert, und beide Längsenden des Fixierelements 15 werden mit einem Befestigungselement, wie etwa einem Teil mit Schraube, an der unteren Wandung 11 befestigt.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Fixierelemente 15 nahe den Elementen 50 zum Verhindern einer Verformung an dem einen Längsende des Verbindungselements 10 und nahe den Elementen 50 zum Verhindern einer Verformung am anderen Längsende des Verbindungselements 10 vorgesehen. Jedes Fixierelement 15 ist an der unteren Wandung 11 an einer Position nahe einem Ende des Verbindungselements 10 befestigt, wodurch eine einfache Durchführung der Fixierung ermöglicht wird.
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Die obere Wandung 12 kann mit einer Bohrung, die dazu dient, die Befestigung des Fixierelements 15 zu erleichtern, versehen werden.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist die Außenfläche des Verbindungselements 10 durch ein Abdeckelement 60 abgedeckt. Das Abdeckelement 60 umfasst eine Mehrzahl von Abdeckkomponenten 61. Jede Abdeckkomponente 61 umfasst ein Abdeckteil 61a für die untere Wandung, das von der Außenseite des Verbindungselements 10 mit der unteren Wandung 11 in Kontakt steht, ein Abdeckteil 61b für die obere Wandung, das von der Außenseite des Verbindungselements 10 mit der oberen Wandung 12 in Kontakt steht, und ein Abdeckteil 61c für die Verbindungswandung, welches das Abdeckteil 61a für die untere Wandung und das Abdeckteil 61b für die obere Wandung verbindet. Die Abdeckkomponente 61 besteht aus Kunststoff oder einem Material mit gummiartigen elastischen Eigenschaften wie etwa Gummi oder Schaumgummi. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Außenfläche des Verbindungselements 10 größtenteils durch das Abdeckelement 60 abgedeckt - mit Ausnahme von Flächen, die mit den zu verbindenden Elementen 20 und 30 in Kontakt stehen.
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Das Abdeckelement 60 ist nicht auf die oben beschriebene Ausgestaltung beschränkt. Es ist zu beachten, dass das Abdeckelement 60 eine Ausgestaltung aufweisen kann, bei der zwei Komponenten mit identischen Formen symmetrisch angeordnet sind, um die Außenfläche des Verbindungselements 10 abzudecken.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden beim Festziehen der Schraubenbolzen 40, die nahe den Schraubenbolzen 40 angeordneten Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung zwischen der unteren Wandung 11 (erste Wandung ) und der oberen Wandung 12 (zweite Wandung) sandwichartig festgelegt, um eine Verformung der unteren Wandung 11 und der oberen Wandung 12 in einer Richtung zu verhindern oder zu verringern, in der die untere Wandung 11 und die obere Wandung 12 sich einander annähern. Dementsprechend wird die Axialkraft jedes Schraubenbolzens 40 sowohl auf die untere Wandung 11 als auch auf die obere Wandung 12 aufgebracht.
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Bei dieser Ausgestaltung wird bei einer Kraftübertragung von dem zu verbindenden Element 20 auf das Verbindungselement 10 oder bei einer Kraftübertragung von dem Verbindungselement 10 auf das zu verbindende Element 30, durch die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung Kraft zwischen der unteren Wandung 11 und den zu verbindenden Elementen 20 und 30, und auch zwischen der oberen Wandung 12 und den zu verbindenden Elementen 20 und 30 übertragen. Somit kann bei Einwirken einer Last auf das Verbindungselement 10 basierend auf der Kraftübertragung zwischen dem Verbindungselement 10 und den zu verbindenden Elementen 20 und 30 eine Verformung des Verbindungselements 10 reduziert werden. Außerdem lassen sich die Schraubenbolzen 40 leicht befestigen, da die Kopfabschnitte 41 der Schraubenbolzen 40 mit der oberen Wandung 12 in Kontakt stehen.
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Da das Verbindungselement 10 ein rohrförmiges Element ist, das durch Strangpressen hergestellt wird um eine rechteckige Querschnittsform aufzuweisen, kann das Verbindungselement 10 mit den zu verbindenden Elementen 20 und 30 verbunden werden, indem Bohrungen 11a und 12a zum Einsetzen der Schraubenbolzen 40 in die obere Wandung 12 und die untere Wandung 11 des Verbindungselements 10, das durch Schneiden eines rohrförmigen Materials auf eine vorgegebene Länge erhalten wird, vorgesehen werden, und indem die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung in dem Verbindungselement 10 angeordnet werden und dann die Schraubenbolzen 40 an den zu verbindenden Elementen 20 und 30 festgezogen werden.
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Da das Rohr und der Draht 14 durch das Fixierelement 15 an der Innenumfangsfläche des Verbindungselements 10 fixiert sind, wird eine Relativbewegung zwischen dem Verbindungselement 10 und dem Rohr und dem Draht 14 wirksam verhindert, wenn das Verbindungselement 10 durch den Aktuator bewegt wird, was vorteilhaft ist, um eine Beschädigung des Rohrs und des Drahtes 14 zu verhindern. Das Fixierelement 15 kann ein Kunststoffklemmband sein. Bei Verwendung des Klemmbandes werden das Rohr und der Draht 14 durch das Klemmband, das durch zwei Bohrungen in der unteren Wandung 11 eingeführt wird, leicht angezogen.
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Die Außenfläche des Verbindungselements 10 ist durch das Abdeckelement 60 abgedeckt, das aus einem Material hergestellt ist, das weicher als das des Verbindungselements 10 ist. Bei dieser Ausgestaltung hat ein Teil, der durch das Abdeckelement 60 abgedeckt wird, eine weichere Fläche als das Verbindungselements 10, und das Erscheinungsbild der Fläche kann beispielsweise durch Auswählen der Farbe und der Form des Abdeckelements 60 angepasst werden.
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Das Verbindungselement 10 ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, um eine Gewichtsreduzierung des Verbindungselements 10 unter Beibehaltung seiner Festigkeit zu erreichen.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Schraubenbolzen 40 in die jeweiligen Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung eingesetzt. Die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung können jedoch durch Elemente 51 zum Verhindern einer Verformung ersetzt werden, in die jeweils eine Mehrzahl der Schraubenbolzen 40 eingesetzt wird, wie in den 6 und 7 veranschaulicht. In diesem Fall werden Wirkungen erzielt, die denen des Falles mit den Elementen 50 zum Verhindern einer Verformung entsprechen. Zwischenräume, die zwischen der Mehrzahl der Elemente 51 zum Verhindern einer Verformung ausgebildet sind, können als Räume genutzt werden, in die das Rohr und der Draht 14 eingeführt werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird das Verbindungselement 10 aus einem rohrförmigen Element mit einer rechteckigen Querschnittsform verwendet. Das Verbindungselement 10 kann jedoch durch ein Verbindungselement 70 ersetzt werden, das durch Strangpressen hergestellt wird, um, wie in 8 dargestellt, einen H-förmigen Querschnitt aufzuweisen. In diesem Fall umfasst das Verbindungselement 70 eine untere Wandung 71, die mit dem zu verbindenden Element 20 und dem zu verbindenden Element 30 in Flächenkontakt steht, eine obere Wandung 72, die sich in Längsrichtung erstreckt und die der unteren Wandung 71 in einem Abstand in Dickenrichtung der unteren Wandung 71 zugewandt ist, und eine Verbindungswandung 73, welche die untere Wandung 71 und die obere Wandung 72 verbindet.
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Ferner können die Verbindungselemente 10 und 70 durch ein Verbindungselement 80 ersetzt werden, das durch Strangpressen hergestellt wird, um, wie in 9 dargestellt, einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufzuweisen. In diesem Fall umfasst das Verbindungselement 80 eine untere Wandung 81, die mit dem zu verbindenden Element 20 und dem zu verbindenden Element 30 in Flächenkontakt steht, eine obere Wandung 82, die sich in Längsrichtung erstreckt und die der unteren Wandung 81 in einem Abstand in Dickenrichtung der unteren Wandung 81 zugewandt ist, und eine Verbindungswandung 83, welche die untere Wandung 81 und die obere Wandung 82 verbindet.
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Wenn in diesen Fällen die in die Innengewindebohrungen 21 und 31 eingeschraubten Schraubenbolzen 40 festgezogen werden, verformt die Axialkraft jedes Schraubenbolzens 40 geringfügig das Verbindungselement 70 (80), sodass die obere Wandung 72 (82) und die untere Wandung 71 (81) sich einander annähern, und dementsprechend sind die Elemente 50 zum Verhindern einer Verformung zwischen der oberen Wandung 72 (82) und der unteren Wandung 71 (81) sandwichartig festgelegt. Durch das Festziehen der Schraubenbolzen 40 in diesem Zustand wird das zu verbindende Element 20 mit dem einen Ende des Verbindungselements 70 (80) verbunden und das zu verbindende Element 30 wird mit dem anderen Ende des Verbindungselements 70 (80) verbunden.
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Obwohl das Verbindungselement 70 (80) mit einem H-förmigen Querschnitt (im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt) auf diese Weise verwendet werden kann, wird vorzugsweise ein Verbindungselement aus einem rohrförmigen Element mit einer oberen Wandung und einer unteren Wandung, wie das Verbindungselements 10, verwendet, um die Festigkeit und Haltbarkeit des Roboters zu erreichen.
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Es ist offensichtlich, dass das Fixierelement 15 die gleiche Wirkung erzielt, wenn es beispielsweise an einer beliebigen Fläche in einem Raum zwischen der unteren Wandung 71 und der oberen Wandung 72 (einer beliebigen Fläche in einem Raum zwischen der unteren Wandung 81 und der oberen Wandung 82) auf einer Innenflächenseite des Verbindungselements 70 (80) mit einer H-förmigen Querschnittsform (im Wesentlichen U-förmigen Querschnittsform), wie in 8 (9) dargestellt ist, befestigt wird.
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Es sollte auch klar sein, dass das Verbindungselement mit einem H-förmigen Querschnitt (im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt), das in 8 (9) dargestellt ist, durch das Abdeckelement 60 abgedeckt werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Verbindungselemente 10, 70 und 80 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt. Die Verbindungselemente 10, 70 und 80 können jedoch jeweils aus einem rohrförmigen Element gebildet sein, das durch Strangpressen unter Verwendung eines anderen Metalls, wie etwa Eisen oder einer Kupferlegierung gefertigt wird.
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Auch können die Verbindungselemente 10, 70 und 80, die aus Kunststoff bestehen, verwendet werden. In diesem Fall werden bevorzugt Kunststoffe mit einer Zugfestigkeit von 49 MPa oder höher, wie z.B. Kunststoffe, die als Ingenieurkunststoffe oder Super-Ingenieurkunststoffe bezeichnet werden, verwendet.
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Die Elemente 50 (51) zum Verhindern einer Verformung können aus Kunststoff oder einer Verbundkomponente aus Kunststoff und Metall bestehen. In diesem Fall werden bevorzugt Kunststoffe mit einer Zugfestigkeit von 49 MPa oder höher, wie z.B. Kunststoffe, die als Ingenieurkunststoffe oder Super-Ingenieurkunststoffe bezeichnet werden, verwendet. Ferner können die Elemente 50 (51) zum Verhindern einer Verformung durch Kunststoffstrangpressen geformt werden. Mit dieser Ausgestaltung können die gleichen Wirkungen wie oben beschrieben erzielt werden, solange beim Festziehen der Schraubenbolzen 40 die Verformung der oberen Wandung 12 (72, 82) und der unteren Wandung 11 (71, 81) in einer Richtung, in der sich die obere Wandung 12 (72, 82) und die untere Wandung 11 (71, 81) einander annähern, verhindert oder reduziert wird.
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Das zu verbindende Element 30 kann so mit dem anderen Ende des Verbindungselements 10 verbunden sein, dass das zu verbindende Element 30 mit der oberen Wandung 12 (72, 82) in Kontakt steht und die Kopfabschnitte 41 der Schraubenbolzen 40 mit der unteren Wandung 11 (71, 81) in Kontakt stehen. In diesem Fall dient die obere Wandung 12 (72, 82) als die erste Wandung und die untere Wandung 11 (71, 81) dient als die zweite Wandung. Ebenso kann das zu verbindende Element 30 so mit dem anderen Ende des Verbindungselements 10 verbunden sein, dass das zu verbindende Element 30 mit einer der Verbindungswandungen 13 in Kontakt steht und die Kopfabschnitte 41 der Schraubenbolzen mit der anderen Verbindungswandung 13 in Kontakt stehen. Alternativ kann das eine oder das andere Ende des Verbindungselements 10 beispielsweise an einem Arm oder einer vorbestimmten Halterung des Roboters befestigt sein.
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Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf die typischen Ausführungsformen beschrieben. Es sollte jedoch davon ausgegangen werden, dass jeder Fachmann auf dem Gebiet die oben beschriebenen Abwandlungen, alle anderen verschiedenen Abwandlungen, Auslassungen und Ergänzungen vornehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist das Abdeckelement 60 aus den Abdeckkomponenten 61 zusammengesetzt, es kann aber beispielsweise durch Lackierung oder Beschichtung mit Urethanschaum erreicht werden.
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Abwandlungen der Querschnittsform eines Verbindungselements sind möglich. Beispielsweise kann eine Form mit einer Querschnittsform, die das Verbindungselement gegen eine Last in einer bestimmten Richtung stabil macht, hergestellt werden, sodass ein Verbindungselement 91 (92) wie in 10 (11) veranschaulicht durch Strangpressen unter Verwendung der Form, hergestellt wird. In diesem Fall dient ein Paar einander gegenüberliegender Wandungen des Verbindungselements 91 (92) als die erste und die zweite Wandung. Beispielsweise sind in einer Wandung 91a (92a) des Verbindungselements 91 (92) Bohrungen zum Einbringen der Schraubenbolzen 40 vorgesehen und ebenso in einer Wandung 91b (92b) an Positionen, die den Bohrungen der Wandung 91a (92a) entsprechen. Die Wandung 91a (92a) dient als die erste Wandung und die Wandung 91b (92b), die der Wandung 91a (92a) zugewandt ist, dient als die zweite Wandung. Alternativ kann ein anderes Paar von gegenüberliegenden Wandungen als die erste und die zweite Wandung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verbindungselement
- 11
- Untere Wandung
- 12
- Obere Wandung
- 13
- Verbindungswandung
- 15
- Befestigungselement
- 20
- Zu verbindendes Element
- 30
- Zu verbindendes Element
- 40
- Schraubenbolzen
- 41
- Kopfabschnitt
- 42
- Schraubenabschnitt
- 50
- Element zum Verhindern einer Verformung
- 60
- Abdeckelement
