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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Horizontal-Gelenk-Roboter.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein Horizontal-Gelenk-Roboter, umfassend eine Basis, einen ersten Arm, der ein Ende aufweist, das an der Basis so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um eine erste vertikale Achse zu drehen, und einen zweiten Arm, der an dem anderen Ende des ersten Arms so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um eine zweite vertikale Achse zu drehen, ein Kabel zum Antreiben eines Motors, der an den zweiten Arm montiert ist, das in einer umgedrehten J-Form zwischen der Basis und dem zweiten Arm angebracht ist, ist bisher bekannt (zum Beispiel siehe PTL 1).
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Bei dem Horizontal-Gelenk-Roboter, der in
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4638 erörtert wird, ist ein Untersetzungsgetriebe, das den ersten Arm veranlasst, sich zu drehen, an einer unteren Oberfläche an einem Ende des ersten Arms angebracht, der eine hohle Vierkantrohrform aufweist, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt, und ein Untersetzungsgetriebe, das den zweiten Arm veranlasst, sich zu drehen, ist an einer oberen Oberfläche an dem anderen Ende des ersten Arms befestigt. Ein Motor, der den ersten Arm veranlasst, sich zu drehen, ist in der Basis beherbergt, und ein Motor, der den zweiten Arm veranlasst, sich zu drehen, ist in dem zweiten Arm beherbergt.
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ENTGEGENHALTUNGSLISTE
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PATENTLITERATUR
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PTL 1 Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nummer 2014-4638
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHE AUFGABE
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Bei dem Horizontal-Gelenk-Roboter, der in
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4638 erörtert wird, sind die Basis, das Untersetzungsgetriebe für den ersten Arm, der erste Arm, das Untersetzungsgetriebe für den zweiten Arm und der zweite Arm jedoch in einer solchen Weise installiert, dass sie in der Höhenrichtung gestapelt sind, was deshalb nachteilig ist, weil die Höhenabmessung von der unteren Oberfläche der Basis zu der oberen Oberfläche des zweiten Arms zunimmt. Außerdem verdreht sich das Kabel, das die befestigte Basis und den beweglichen zweiten Arm miteinander verbindet, durch die Verdrehung des ersten Arms und des zweiten Arms. Deshalb muss ein Ende des Kabels, das an dem zweiten Arm befestigt ist, mit einem linearen Teil versehen sein, das sich in der vertikalen Richtung entlang der zweiten Achse erstreckt, um die Verdrehung zu ermöglichen. Dies macht es schwierig, die Gesamthöhe, umfassend das obere Ende des Kabels, das in der umgedrehten J-Form gekrümmt ist, klein zu halten.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der zuvor beschriebenen Umstände gefertigt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen kompakten Horizontal-Gelenk-Roboter vorzusehen, der in der Lage ist, die Höhenabmessung von der Basis bis zu der oberen Oberfläche des zweiten Arms klein zu halten und die Gesamthöhe, umfassend das Kabel, klein zu halten.
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LÖSUNG DER AUFGABE
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Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen vor.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Horizontal-Gelenk-Roboter vor, umfassend: eine Basis; einen ersten Arm, der ein Ende aufweist, das über der Basis so vorgesehen ist, um in der Lage zu sein, sich um eine erste vertikale Achse zu drehen; einen ersten Antriebsteil, der ausgestaltet ist, den ersten Arm zu veranlassen, sich in Bezug auf die Basis zu drehen; einen zweiten Arm, der über einem anderen Ende des ersten Arms so vorgesehen ist, um in der Lage zu sein, sich um eine zweite vertikale Achse zu drehen; und einen zweiten Antriebsteil, der ausgestaltet ist, den zweiten Arm zu veranlassen, sich in Bezug auf den ersten Arm zu drehen. Der erste Antriebsteil umfasst einen ersten Motor und ein erstes Untersetzungsgetriebe, das über dem ersten Motor angeordnet und ausgestaltet ist, die Drehung des ersten Motors zu entschleunigen, wobei der erste Motor und das erste Untersetzungsgetriebe entlang der ersten vertikalen Achse in Reihe angeordnet sind; der zweite Antriebsteil umfasst einen zweiten Motor und ein zweites Untersetzungsgetriebe, das unter dem zweiten Motor angeordnet und ausgestaltet ist, die Drehung des zweiten Motors zu entschleunigen, wobei der zweite Motor und das zweite Untersetzungsgetriebe entlang der zweiten vertikalen Achse in Reihe angeordnet sind. Eine untere Oberfläche des zweiten Untersetzungsgetriebes ist an einer Position angeordnet, die niedriger als eine obere Oberfläche des ersten Untersetzungsgetriebes ist.
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Gemäß dem Aspekt vergrößert das Untersetzungsgetriebe ein Drehmoment des ersten Motors, wenn der erste Motor angetrieben wird, wodurch der erste Arm veranlasst wird, sich in Bezug auf die Basis horizontal um die erste Achse zu drehen. Das zweite Untersetzungsgetriebe vergrößert ein Drehmoment des zweiten Motors, wenn der zweite Motor angetrieben wird, wodurch der zweite Arm veranlasst wird, sich in Bezug auf den ersten Arm horizontal um die zweite Achse zu drehen. Das erste Untersetzungsgetriebe und das zweite Untersetzungsgetriebe weisen eine vorbestimmte Dickenabmessung auf. Wenn jedoch die untere Oberfläche des zweiten Untersetzungsgetriebes an einer Position angeordnet ist, die niedriger als die obere Oberfläche des ersten Untersetzungsgetriebes ist, sind mindestens ein Teil des ersten Untersetzungsgetriebes und ein Teil des zweiten Untersetzungsgetriebes in der Dickenrichtung in der vertikalen Richtung in einer überlappenden Weise angeordnet. Folglich kann die Höhenabmessung von der Basis zu der oberen Oberfläche des zweiten Motors verringert werden, und daher kann der Horizontal-Gelenk-Roboter im Vergleich zum Stand der Technik kompakt gebildet sein.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt kann der Horizontal-Gelenk-Roboter eine Kabelrohrleitung umfassen, durch die ein Kabel verläuft, wobei ein Ende der Kabelrohrleitung an der Basis angebracht ist, ein anderes Ende der Kabelrohrleitung an dem zweiten Arm vertikal über dem zweiten Motor angebracht ist.
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Mit dieser Struktur kann die Kabelrohrleitung an einer niedrigeren Position an den zweiten Arm montiert sein, sodass die Gesamthöhe umfassend die Kabelrohrleitung klein gehalten werden kann und daher der Horizontal-Gelenk-Roboter kompakt gebildet sein kann.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt kann eine obere Oberfläche des zweiten Arms vertikal über dem zweiten Motor beabstandet sein, und die Kabelrohrleitung kann eine befestigte Rohrleitung, die an der Basis befestigt ist, und eine bewegliche Rohrleitung umfassen, die an der oberen Oberfläche des zweiten Arms so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um die zweite Achse zu drehen, und auch an der befestigten Rohrleitung so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um die erste Achse zu drehen.
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Mit dieser Struktur kann ein Raum zwischen dem zweiten Motor und der oberen Oberfläche des zweiten Arms gebildet sein, um die Verdrehung des Kabels zu ermöglichen; es besteht kein Bedarf, die Verdrehung der beweglichen Rohrleitung abzuschwächen; und die bewegliche Rohrleitung kann aus einem harten Material gebildet sein. Folglich besteht kein Bedarf, das Kabel in einer umgedrehten J-Form zu krümmen, nicht wie bei der flexiblen Rohrleitung, und die Gesamthöhe umfassend die Kabelrohrleitung kann klein gehalten werden, und daher kann der Horizontal-Gelenk-Roboter kompakt gebildet sein.
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VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine vorteilhafte Wirkung dadurch zu erhalten, dass die Höhenabmessung von der Basis der oberen Oberfläche des zweiten Arms klein gehalten werden kann und die Gesamthöhe umfassend das Kabel klein gehalten werden kann, sodass der Horizontal-Gelenk-Roboter kompakt gebildet sein kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Längsschnittansicht, die einen Horizontal-Gelenk-Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 2(a) ist eine Längsschnittansicht, die den Horizontal-Gelenk-Roboter darstellt, der in 1 dargestellt ist, und 2(b) ist eine Längsschnittansicht, die einen Horizontal-Gelenk-Roboter nach dem Stand der Technik darstellt.
- 3 ist eine Längsschnittansicht, die ein abgewandeltes Beispiel des Horizontal-Gelenk-Roboters darstellt, der in 1 dargestellt ist.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein Horizontal-Gelenk-Roboter 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst der Horizontal-Gelenk-Roboter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Basis 2, die auf einer Bodenoberfläche oder Ähnlichem installiert ist, einen ersten Arm 3, dessen eines Ende an einem oberen Teil der Basis 2 so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um eine erste vertikale Achse A zu drehen, einen ersten Antriebsteil 4, der den ersten Arm 3 veranlasst, sich in Bezug auf die Basis 2 zu drehen, einen zweiten Arm 5, der an dem anderen Ende des ersten Arms 3 so angebracht ist, um in der Lage zu sein, sich um eine zweite vertikale Achse B zu drehen, einen zweiten Antriebsteil 6, der den zweiten Arm 5 veranlasst, sich in Bezug auf den ersten Arm 3 zu drehen, und eine Kabelrohrleitung 7, die sich so erstreckt, dass sie die Basis 2 und den zweiten Arm 5 verbindet, und die ein Kabel (nicht dargestellt) führt, um zum Beispiel einem zweiten Motor 12, einem dritten Motor 19 und einem vierten Motor 22 Strom zuzuführen, die in dem zweiten Arm 5 vorgesehen und nachstehend beschrieben sind.
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Die Basis 2 ist in einer hohlen Kastenform gebildet und beherbergt einen ersten Motor 8, der den ersten Antriebsteil 4 bildet.
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Der erste Antriebsteil 4 umfasst den ersten Motor 8 und ein erstes Untersetzungsgetriebe 9, die entlang der ersten Achse A in Reihe angeordnet sind. In dem ersten Motor 8 ist eine Abtriebswelle 8a vertikal aufwärts angeordnet, und die Abtriebswelle 8a ist in das erste Untersetzungsgetriebe 9 eingesetzt, das aufwärts angeordnet ist. Die Abtriebswelle 8a ist mit einem Zahnrad versehen, das in dem ersten Untersetzungsgetriebe 9 mit einem Antriebsrad ineinandergreift, das nicht dargestellt ist.
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Das erste Untersetzungsgetriebe 9 umfasst einen Montageteil 10, der in einer Scheibenform gebildet ist, die eine vorbestimmte Dicke aufweist und an einer oberen Oberfläche der Basis 2 befestigt ist, und eine Abtriebswelle 11, die so gestützt wird, dass sie in der Lage ist, sich um die erste Achse A in Bezug auf den Montageteil 10 zu drehen. Das erste Untersetzungsgetriebe 9 entschleunigt die Drehung des ersten Motors 8 und vergrößert das Drehmoment des ersten Motors 8 gemäß einer Umkehrung eines Untersetzungsverhältnisses, um die Abtriebswelle 11 zu veranlassen, sich zu drehen.
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Der zweite Antriebsteil 6 umfasst den zweiten Motor 12 und ein zweites Untersetzungsgetriebe 13, die entlang der zweiten Achse B in Reihe angeordnet sind. In dem zweiten Motor 12 ist eine Abtriebswelle 12a vertikal abwärts angeordnet, und die Abtriebswelle 12a ist in das zweite Untersetzungsgetriebe 13 eingesetzt, das abwärts angeordnet ist. Die Abtriebswelle 12a ist mit einem Zahnrad versehen, das in dem zweiten Untersetzungsgetriebe 13 mit einem Antriebsrad ineinandergreift, das nicht dargestellt ist.
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Das zweite Untersetzungsgetriebe 13 umfasst einen Montageteil 14, der in einer Scheibenform gebildet ist, die eine vorbestimmte Dicke aufweist und an dem zweiten Arm 5 befestigt ist, und eine Abtriebswelle 15, die so gestützt wird, dass sie in der Lage ist, sich um die zweite Achse B in Bezug auf den Montageteil 14 zu drehen. Das zweite Untersetzungsgetriebe 13 entschleunigt die Drehung des zweiten Motors 12 und vergrößert das Drehmoment des zweiten Motors 12 gemäß einer Umkehrung eines Untersetzungsverhältnisses, um die Abtriebswelle 15 zu veranlassen, sich zu drehen.
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Der zweite Arm 5 umfasst einen Basisteil 16, an den der zweite Motor 12 und der Montageteil 14 des zweiten Untersetzungsgetriebes 13 angebracht sind, und eine Abdeckung 17, die an dem Basisteil 16 angebracht ist und den zweiten Motor 12 und Ähnliches zwischen der Abdeckung 17 und dem Basisteil 16 beherbergt. Der Basisteil 16 umfasst eine Kugelgewinde-Keilwelle 18, die so angeordnet ist, dass sie ein Ende des zweiten Arms 5 in der vertikalen Richtung durchdringt, und die so gestützt ist, dass sie in der Lage ist, sich in der vertikalen Richtung zu bewegen und um eine dritte Achse C zu drehen. In einem Raum zwischen dem Basisteil 16 und der Abdeckung 17 sind der dritte Motor 19, Rollen 20a und 20b und ein Riemen 21, um die Kugelgewinde-Keilwelle 18 zu veranlassen, sich um die dritte Achse C zu drehen, und der vierte Motor 22, Rollen 23a und 23b und ein Riemen 24, um die Kugelgewinde-Keilwelle 18 zu veranlassen, sich in der vertikalen Richtung zu bewegen, beherbergt.
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Der erste Arm 3 umfasst eine erste Aussparung 25, die das erste Untersetzungsgetriebe 9 beherbergt, und eine zweite Aussparung 26, die das zweite Untersetzungsgetriebe 13 beherbergt. Die erste Aussparung 25 ist über der unteren Oberfläche des ersten Arms 3, die sich horizontal erstreckt, ausgespart. Die zweite Aussparung 26 ist unter einer oberen Oberfläche des ersten Arms 3 ausgespart. Die Abtriebswelle 11 des ersten Untersetzungsgetriebes 9 ist an einer Bodenoberfläche der ersten Aussparung 25 befestigt. Die Abtriebswelle 15 des zweiten Untersetzungsgetriebes 13 ist an einer Bodenoberfläche der zweiten Aussparung 26 befestigt.
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Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform die untere Oberfläche des zweiten Untersetzungsgetriebes 13 unterhalb der oberen Oberfläche des ersten Untersetzungsgetriebes 9 angeordnet. Die beiden Untersetzungsgetriebe 9 und 13 sind an Positionen angeordnet, die sich in der Höhenrichtung in dem ersten Arm 3 überlappen.
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Die Kabelrohrleitung 7 ist ein Rohr, das aus einem flexiblen Material gebildet ist, das durch eine äußere Kraft verformbar ist. Ein unteres Ende eines linearen Teils, der vertikal über der oberen Oberfläche der Basis 2 aufsteigt, ist in einer umgedrehten J-Form gekrümmt und erstreckt sich entlang der zweiten Achse B, ist an einer oberen Oberfläche der Abdeckung 17 des zweiten Arms 5 befestigt. Die Kabelrohrleitung 7 beherbergt ein Kabel, um Strom zuzuführen und Signale an den zweiten Motor 12 zu übertragen, der in dem zweiten Arm 5 beherbergt ist, an den dritten Motor 19, um die Kugelgewinde-Keilwelle 18 zu veranlassen, sich zu drehen, und an den vierten Motor 22, um die Kugelgewinde-Keilwelle 18 zu veranlassen, sich vertikal zu bewegen.
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Der Betrieb des Horizontal-Gelenk-Roboters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der eine Struktur aufweist, wie oben beschrieben, wird nachfolgend beschrieben.
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Wenn der erste Motor 8 des ersten Antriebsteils 4 aktiviert wird, wird die Drehung des ersten Motors 8 durch das erste Untersetzungsgetriebe 9 entschleunigt, um das Drehmoment zu vergrößern, wodurch die Abtriebswelle 11 veranlasst wird, sich um die erste Achse A in Bezug auf den Montageteil 10 zu drehen. Da der Montageteil 10 an der oberen Oberfläche der Basis 2 befestigt ist und die Abtriebswelle 11 an der Bodenoberfläche der ersten Aussparung 25 des ersten Arms 3 befestigt ist, ermöglicht das Antreiben des ersten Motors 8 dem ersten Arm 3, sich horizontal um die erste Achse A in Bezug auf die Basis 2 zu drehen.
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Wenn der zweite Motor 12 des zweiten Antriebsteils 6 betrieben wird, wird die Drehung des zweiten Motors 12 durch das zweite Untersetzungsgetriebe 13 entschleunigt, um das Drehmoment zu vergrößern, wodurch die Abtriebswelle 15 veranlasst wird, sich um die zweite Achse B in Bezug auf den Montageteil 14 zu drehen. Da der Montageteil 14 an der unteren Oberfläche des Basisteils 16 des zweiten Arms 5 befestigt ist und die Abtriebswelle 15 an der Bodenoberfläche der zweiten Aussparung 26 des ersten Arms 3 befestigt ist, ermöglicht das Antreiben des zweiten Motors 12 dem zweiten Arm 5, sich horizontal um die zweite Achse B in Bezug auf den ersten Arm 3 zu drehen. Eine Kombination der Drehung des ersten Arms 3 und der Drehung des zweiten Arms 5 ermöglicht eine zweidimensionale Änderung der horizontalen Position der Kugelgewinde-Antriebswelle 18, die an einem Ende des zweiten Arms 5 gehalten wird.
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In diesem Fall weist der Horizontal-Gelenk-Roboter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur auf, in der die untere Oberfläche des zweiten Untersetzungsgetriebes 13 des zweiten Antriebsteils 6 zum Antreiben des zweiten Arms 5 an einer Position angeordnet ist, die niedriger als die obere Oberfläche des ersten Untersetzungsgetriebes 9 des ersten Antriebsteils 4 zum Antreiben des ersten Arms 3 ist, was deshalb vorteilhaft ist, weil die Höhenabmessung von der unteren Oberfläche der Basis 2 bis zu der oberen Oberfläche des zweiten Arms 5 erheblich verringert sein kann und der Horizontal-Gelenk-Roboter kompakt sein kann, wie in 2A dargestellt, nicht wie im Stand der Technik, in dem das erste Untersetzungsgetriebe 9, der erste Arm 27 und das zweite Untersetzungsgetriebe 13 in der Höhenrichtung übereinander liegen, wie in 2B dargestellt.
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Wie zuvor beschrieben, ist die Höhenabmessung bis zu der oberen Oberfläche des zweiten Arms 5 erheblich verringert, was deshalb vorteilhaft ist, weil die Gesamthöhe, umfassend die Kabelrohrleitung 7, ausreichend klein gehalten werden kann, selbst wenn die flexible Kabelrohrleitung 7 wie in dem bisherigen Stand der Technik angebracht ist.
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In dem Horizontal-Gelenk-Roboter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Kabelrohrleitung, die aus einem flexiblen Material gebildet ist, als die Kabelrohrleitung 7 dargestellt. Demgegenüber ist in 3 eine Struktur gezeigt, die eine befestigte Rohrleitung 28, die an der Basis 2 befestigt ist, und eine bewegliche Rohrleitung 29 umfasst, die zwischen der befestigten Rohrleitung 28 und der oberen Oberfläche der Abdeckung 17 des zweiten Arms 5 angeordnet ist, und die aus einem harten Material gebildet ist. In diesem Fall ist die bewegliche Rohrleitung 29 mit der oberen Oberfläche der Abdeckung 17 des zweiten Arms 5 so verbunden, um in der Lage zu sein, sich um die zweite Achse B zu drehen, und ist mit der befestigten Rohrleitung 28 so verbunden, um in der Lage zu sein, sich um die erste Achse A zu drehen.
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Insbesondere, wie zuvor beschrieben, kann ein Raum zwischen der Abdeckung 17 und der oberen Oberfläche des zweiten Motors 12 gebildet sein, durch Halten der oberen Oberfläche des zweiten Arms 5 auf einer Höhe, die ähnlich der im Stand der Technik ist, da die Höhenabmessung von der unteren Oberfläche der Basis 2 zu der oberen Oberfläche des zweiten Motors 12 ausreichend verringert werden kann. In diesem Raum kann die Verdrehung des Kabels durch die Drehung des zweiten Arms 5 durch den Abschnitt abgeschwächt werden, an dem das Kabel in der vertikalen Richtung entlang der zweiten Achse B angeordnet ist. Dementsprechend werden die folgenden Vorteile erreicht. Und zwar besteht kein Bedarf, das Kabel in der beweglichen Rohrleitung 29 zu verschieben, und die bewegliche Rohrleitung 29 kann in einer Röhrenform gebildet sein, die sich im Wesentlichen linear in der horizontalen Richtung erstreckt, sodass der Horizontal-Gelenk-Roboter 1 erhalten werden kann, in dem die Gesamthöhe, umfassend die Kabelrohrleitung 7, erheblich verringert sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Horizontal-Gelenk-Roboter
- 2
- Basis
- 3
- erster Arm
- 4
- erster Antriebsteil
- 5
- zweiter Arm
- 6
- zweiter Antriebsteil
- 7
- Kabelrohrleitung
- 9
- erstes Untersetzungsgetriebe
- 13
- zweites Untersetzungsgetriebe
- 28
- befestigte Rohrleitung
- 29
- bewegliche Rohrleitung
- A
- erste Achse
- B
- zweite Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014 [0003, 0005]
- JP 4638 [0003, 0005]
