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{Technisches Gebiet}
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter.
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{Stand der Technik}
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Falls in einem Arbeitsraum, in dem ein Mensch und ein Roboter kooperative Arbeit ausführen, der Roboter auf der Bodenoberfläche installiert ist, wird der Arbeitsraum von dem Roboter belegt, und es besteht daher ein Nachteil darin, dass ein großer Arbeitsraum für den Menschen nicht sichergestellt werden kann. Um diesen Nachteil zu eliminieren, gibt es einen bekannten von der Decke hängenden Robotertyp, der nicht auf der Bodenoberfläche installiert ist (siehe zum Beispiel PTL1).
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{Liste der Zitate}
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{Patentliteratur}
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[PTL 1] Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2011-230214 -
{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technische Problemstellung}
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Der von der Decke hängende Robotertyp hat jedoch den Nachteil, dass eine solide und voluminöse Montageanordnung zum Aufhängen des Roboters erforderlich ist.
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Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der oben beschriebenen Umstände, und eine ihrer Aufgaben ist das Bereitstellen eines leichten schlanken Roboters, der fähig ist, einen großen Arbeitsraum für den Menschen sicherzustellen, wie bei einem von der Decke hängenden Robotertyp, während es dem leichten schlanken Roboter erlaubt wird, auf einer Installationszieloberfläche, wie einer Bodenoberfläche, installiert zu werden.
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{Lösung des Problems}
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen bereit.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Roboter, der Folgendes aufweist: eine Basis, die mit einem flachen Installationsoberflächenelement versehen ist, das auf einer Installationszieloberfläche installiert ist, und ein säulenartiges Element, das sich von dem Installationsoberflächenelement nach oben erstreckt; und einen ersten Arm, von dem ein Ende derart gestützt ist, dass es um eine erste horizontale Achse drehbar ist, die über dem säulenartigen Element der Basis liegt, und das einen Bewegungsbereich unter der ersten horizontalen Achse hat, wobei das säulenartige Element eine Länge hat, die gleich oder länger ist als die Länge des ersten Arms und eine gleichmäßige Querschnittfläche hat, die gleich ist wie die des ersten Arms.
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Gemäß diesem Aspekt ist das flache Installationsoberflächenelement der Basis auf der Installationszieloberfläche installiert, und der erste Arm wird um die erste horizontale Achse geschwenkt, die über dem säulenartigen Element liegt, wodurch es ermöglicht wird, das distale Ende des ersten Arms zu veranlassen, sich in dem Bewegungsbereich zu bewegen, der unter der ersten horizontalen Achse liegt. Da das Installationsoberflächenelement, das auf der Installationszieloberfläche installiert ist, flach und derart angeordnet ist, dass es sich entlang der Installationszieloberfläche ausbreitet, und das säulenartige Element eine gleichmäßige Querschnittfläche hat, die gleich ist wie die des ersten Arms, ist der Roboter geformt, um leicht und schlank zu sein, keinen großen Raum zu belegen und menschliche Arbeit nicht zu stören. Während es erlaubt wird, dass der Roboter auf der Installationszieloberfläche, wie einer Bodenoberfläche, installiert wird, ist es möglich, einen großen Arbeitsraum für Menschen wie bei einem von der Decke hängenden Robotertyp sicherzustellen.
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Des Weiteren kann bei dem oben beschriebenen Aspekt das säulenartige Element in die vertikale Richtung ausfahrbar sein.
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Dadurch kann ein solcher Bewegungsbereich, der es dem Roboter erlaubt, höhere Positionen zu erreichen, durch Ausfahren des säulenartigen Elements eingestellt werden, und der Schwerpunkt, wenn die Arme gefaltet sind, kann an einer niedrigeren Position nur durch Einfahren des säulenartigen Elements eingestellt werden.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann ein Drehteil, das auf der Oberseite des säulenartigen Elements vorgesehen ist, um eine vertikale Achse drehbar zu sein, vorgesehen werden; das eine Ende des ersten Arms kann an dem Drehteil derart angebracht sein, dass es um die erste horizontale Achse drehbar ist; und ein zweiter Arm, der an dem anderen Ende des ersten Arms angebracht ist, um eine zweite horizontale Achse, die zu der ersten horizontalen Achse parallel ist, drehbar zu sein, kann vorgesehen sein.
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Dadurch wird das Drehteil, das auf dem oberen Ende des säulenartigen Elements angeordnet ist, um die vertikale Achse gedreht, der erste Arm, von dem ein Ende an dem Drehteil angebracht ist, wird veranlasst, um die erste horizontale Achse zu drehen, und der zweite Arm, von dem ein Ende an dem anderen Ende des ersten Arms angebracht ist, wird veranlasst, um die zweite horizontale Achse zu drehen, wodurch es ermöglicht wird, willkürlich die dreidimensionale Position des distalen Endes des zweiten Arms zu ändern.
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Des Weiteren kann bei dem oben beschriebenen Aspekt der Roboter eine Form derart haben, dass der Schwerpunkt des gesamten Roboters in einem Zustand, in dem der erste Arm und der zweite Arm gefaltet sind, in einem pyramidenförmigen Raum angeordnet sein kann, in dem eine Installationsoberfläche der Basis als der Boden dient, und die Schnittstelle einer vertikalen Linie durch die Mitte der Installationsoberfläche durchgeht, und eine horizontale Ebene, die die erste horizontale Achse enthält, als ein Gipfel dient.
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Dadurch werden, wenn der Roboter transportiert wird, der erste Arm und der zweite Arm gefaltet, wodurch es ermöglicht wird, die Position des Schwerpunkts des gesamten Roboters in einem pyramidenförmigen Raum anzuordnen, in dem die Installationsoberfläche der Basis als der Boden dient, und der Schnittpunkt einer vertikalen Linie durch die Mitte der Installationsoberfläche durchgeht, und eine horizontale Ebene, die die erste Achse enthält, als ein Gipfel dient. Wenn der Roboter daher transportiert wird, nachdem die Basis von der Installationszieloberfläche getrennt wurde, ist es möglich, den Roboter standsicher zu befördern, während sein Schwerpunkt an einer unteren Position angeordnet ist, und seinen Schwerpunkt an einer Innenseite der Basis zu halten, sogar wenn sich der Roboter während des Transportierens neigt, wodurch es ermöglicht wird, es für den Roboter schwierig zu machen, umzustürzen.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt können folglich der erste Arm und der zweite Arm in eine Form gefaltet werden, die in einem säulenartigen Raum aufgenommen ist, der sich in die vertikale Richtung erstreckt, wobei die Installationsoberfläche der Basis als ein Boden dient.
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Dadurch kann beim Transportieren eine Mehrzahl von Robotern auf eine dichte Art derart angeordnet werden, dass die Basen in enge Berührung miteinander gebracht werden, so dass ermöglicht wird, die Transporteffizienz zu verbessern.
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{Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung}
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wird ein vorteilhafter Effekt dadurch gewährleistet, dass es, während erlaubt wird, den Roboter auf einer Installationszieloberfläche, wie auf einer Bodenoberfläche, zu installieren, möglich ist, einen großen Arbeitsraum für einen Menschen wie bei einem von der Decke hängenden Robotertyp sicherzustellen.
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Figurenliste
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- {1} 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- {2} 2 ist eine Seitenansicht des Roboters, der in 1 gezeigt ist.
- {3} 3 ist eine Seitenansicht, die die Haltung des Roboters, der in 1 gezeigt ist, in einem gefalteten Zustand zeigt.
- {4} 4 ist eine Seitenansicht zum Erklären der Position des Schwerpunkts in der Haltung, die in 3 gezeigt ist.
- {5} 5 ist eine Seitenansicht zum Erklären eines Raums, den der Roboter in der Haltung, die in 3 gezeigt ist, einnimmt.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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Ein Roboter 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist der Roboter 1 dieser Ausführungsform ein vertikaler Sechsachsen-Knickarmroboter, der versehen ist mit: einer Basis 2, die auf der Bodenoberfläche (Installationszieloberfläche) F installiert ist; ein Drehteil 3, das derart gestützt ist, dass es um eine erste Achse (vertikale Achse) A, die zu der Basis 2 vertikal ist, drehbar ist; einen ersten Arm 4, der derart gestützt ist, dass er um eine zweite Achse (erste horizontale Achse) B, die zu dem Drehteil 3 horizontal ist, schwenkbar ist; einen zweiten Arm 5, der an einem distalen Ende des ersten Arms 4 derart gestützt ist, dass er um eine dritte Achse (zweite horizontale Achse) C, die zu der zweiten Achse B parallel ist, schwenkbar ist; und ein dreiachsiges Handgelenk 6, das an einem distalen Ende des zweiten Arms 5 angeordnet ist.
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Die Basis 2 ist versehen mit: einem Stützfußelement (Installationsoberflächenelement) 7, das flach ist, um sich entlang der Bodenoberfläche F auszubreiten und in Draufsicht eine im Wesentlichen quadratische Form hat; und einem säulenförmigen säulenartigen Element 8, das sich vertikal von der Mitte des Stützfußelements 7 nach oben erstreckt. Das Drehteil 3 ist auf eine drehbare Art an einem oberen Ende des säulenartigen Elements 8 gestützt.
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Das Stützfußelement 7 der Basis 2 ist versehen mit: einem kegelstumpfförmigen Kegelabschnitt 7a, der sich an seiner Mitte leicht nach oben erstreckt; und einem flachen Plattenschutzabschnitt 7b, der sich horizontal an der äußeren Peripherie des kegelstumpfförmigen Kegelabschnitts 7a erstreckt. Der Schutzabschnitt 7b ist in einer in Draufsicht im Wesentlichen quadratischen Form geformt, und durchgehende Bohrungen, die den Schutzabschnitt 7b in die Stärkenrichtung durchdringen, sind an den vier Ecken vorgesehen. Die durchgehenden Bohrungen haben jeweils einen Innendurchmesser, durch den ein Verankerungsbolzen durchgehen kann, so dass der Roboter 1 fix auf der Bodenoberfläche F durch Verwenden der Verankerungsbolzen installiert werden kann.
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Wie in 1 gezeigt, ist der erste Arm 4 derart angeordnet, dass er in eine radiale Richtung in Bezug auf das säulenartige Element 8 versetzt ist, und derart angeordnet ist, dass er in einer Ebene dreht, die parallel zu der Längsachse des säulenartigen Elements 8 mit einem Spalt dazwischen angeordnet ist. Die Länge des ersten Arms 4 ist kürzer eingestellt als die Länge des säulenartigen Elements 8 der Basis 2 und hat einen 360°-Bewegungsbereich. Des Weiteren ist die Stärke (Querschnittfläche) des säulenartigen Elements 8 fast gleich festgelegt wie die Stärke (Querschnittfläche) des ersten Arms 4.
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Wie in 1 gezeigt, ist der zweite Arm derart angeordnet, dass er in die Richtung zu der Versatzrichtung des ersten Arms 4 in Bezug zu dem säulenartigen Element 8 entgegengesetzt um dieselbe Menge versetzt ist, und ist derart angeordnet, dass er in einer Ebene, die die Längsachse des säulenartigen Elements 8 enthält, dreht. Die zentrale Achse des zweiten Arms 5 ist folglich in derselben Ebene angeordnet wie die zentrale Achse des säulenartigen Elements 8.
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Der Betrieb des derart konfigurierten Roboters 1 dieser Ausführungsform wird unten beschrieben.
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Um den Roboter 1 dieser Ausführungsform zu verwenden, ist das Stützfußelement 7 auf der Bodenoberfläche F installiert und an der Bodenoberfläche F durch Verwenden von Verankerungsbolzen in den durchgehenden Bohrungen an den vier Ecken des Schutzabschnitts 7b befestigt. Der Roboter 1 kann folglich als ein auf einer Bodenoberfläche installierter Sechsachsen-Knickarmroboter betrieben werden.
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In diesem Fall besteht bei dem Roboter 1 dieser Ausführungsform die Basis aus dem flachen Stützfußelement 7 und dem säulenartigen Element 8, das sich vertikal von dessen Mitte nach oben erstreckt, wobei die Länge des säulenartigen Elements 8 länger ist als der erste Arm 4, und seine Stärke gleich ist wie die des ersten Arms 4; es besteht daher ein Vorteil darin, dass der Roboter 1 gebildet ist, um leicht und schlank zu sein, keinen großen Raum belegt und einen großen Arbeiterarbeitsbereich sicherstellen kann.
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Des Weiteren ist das Drehteil 3 an dem oberen Ende des länglichen Säulenelements 8 angeordnet, und das säulenähnliche Element 8 ist gebildet, um länger zu sein als der erste Arm, wodurch es ermöglicht wird, nicht nur einen Betriebszustand zu verwirklichen, bei dem der erste Arm 4 über der zweiten Achse B, wie in 1 gezeigt, angeordnet ist, sondern auch einen Betriebszustand, bei dem der erste Arm 4 unter der zweiten Achse B, wie in 3 gezeigt, angeordnet ist, was derselbe Betriebszustand ist wie ein von einer Decke hängender Robotertyp.
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Wenn dann der Roboter 1 transportiert wird, wie in 3 gezeigt, werden der erste Arm und der zweite Arm 5 derart gefaltet, dass der zweite Arm 5 zu dem säulenartigen Element 8 parallel gemacht wird, wodurch ermöglicht wird, den Schwerpunkt des gesamten Roboters 1 an einer niedrigen Position anzuordnen und es für den Roboter schwierig zu machen, umzustürzen. In diesem Zustand, wie in 4 gezeigt, ist die Position des Schwerpunkts des gesamten Roboters 1 in einem pyramidenförmig Raum (in der Figur schraffierter Bereich) angeordnet, in dem das Stützfußelement 7 als der Boden dient, und der Schnittpunkt einer vertikalen Linie durch die Mitte des Stützfußelements 7 durchgeht und eine Ebene, die die zweite Achse B enthält, als ein Gipfel dient. Sogar wenn der Roboter 1 in einem bestimmten Ausmaß geneigt ist, wird sein Schwerpunkt aufrechterhalten, um nicht außerhalb des Stützfußelements 7 angeordnet zu sein, so dass es ermöglicht wird, es für den Roboter 1 schwer zu machen, umzustürzen.
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Insbesondere ist es in einem Fall, in dem ein Arbeiter den Roboter 1, der von der Bodenoberfläche F gelöst ist, auf einen Wagen (nicht gezeigt) oder dergleichen platziert oder den Roboter 1 nicht auf einen Wagen oder dergleichen platziert, und eine horizontale externe Kraft an eine Seitenoberfläche des Roboters 1 anlegt, um ihn zu schieben und dadurch den Roboter 1 in die Richtung, in die die externe Kraft angelegt wurde, zu bewegen, möglich, ein Stürzen während der Bewegung zu verhindern, weil der Schwerpunkt des gesamten Roboters 1 in dem oben beschriebenen pyramidenförmigen Raum angeordnet ist.
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Auf diese Art besteht gemäß dem Roboter 1 dieser Ausführungsform, weil das Drehteil 3 auf dem säulenartigen Element 8, das eine Länge gleich oder länger hat als die Länge des ersten Arms 4 und eine Stärke gleich der Stärke des ersten Arms 4 hat, angebracht ist, ein Vorteil darin, dass, während es erlaubt wird, den Roboter 1 auf der Bodenoberfläche F zu installieren, ein großer Arbeitsraum für den Menschen wie bei einem von der Decke hängenden Robotertyp sichergestellt werden kann. Des Weiteren, da die Position des Schwerpunkts des gesamten Roboters in einem Zustand, in dem der erste Arm 4 und der zweite Arm 5 gefaltet sind, in dem pyramidenförmigen Raum angeordnet ist, in dem das Stützfußelement 7 als der Boden dient, und der Schnittpunkt einer vertikalen Linie, die durch die Mitte des Stützfußelements 7 durchgeht und eine Ebene, die die zweite Achse B enthält, als ein Gipfel dient, besteht ein Vorteil darin, dass es unwahrscheinlich ist, dass der Roboter 1 umstürzt, sogar wenn der Roboter 1 von der Seite geschoben wird und während des Ortswechselns geneigt wird, so dass es ermöglicht wird, die Leichtigkeit des Ortswechselns zu verbessern.
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Des Weiteren besteht gemäß dem Roboter 1 dieser Ausführungsform ein Vorteil darin, dass, wenn der erste Arm 4 und der zweite Arm 5 gefaltet sind, wie in 5 gezeigt, der gesamte Roboter 1 in einem säulenartigen Raum aufgenommen werden kann, in dem das Stützfußelement 7 als ein Boden dient (schraffierter Bereich in der Figur), und ein effektiver Gebrauch eines Raums erzielt werden kann, wenn viele Roboter Seite an Seite gelagert oder transportiert werden.
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Zu beachten ist, dass das säulenartige Element 8 der Basis 2 bei dieser Ausführungsform eine vertikal ausfahrbare Struktur haben kann. Dadurch besteht ein Vorteil darin, dass ein solcher Bewegungsbereich, der es dem Roboter erlaubt, eine höhere Position zu erreichen, durch Ausfahren des säulenartigen Elements 8 eingestellt werden kann, und der Schwerpunkt, wenn die Arme gefaltet sind, an einer niedrigeren Position durch Einfahren des säulenartigen Elements 8 eingestellt werden kann.
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Des Weiteren kann das Ausfahren und Einfahren des säulenartigen Elements ein Ausfahren und Einfahren sein, das von einem Servomotoren ausgeführt wird, oder ein Ausfahren und Einfahren, das nicht von einer Antriebswelle des Roboters 1 ausgeführt wird, sondern durch manuellen Betrieb oder elektrischen Betrieb ausgeführt wird.
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Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform, obwohl die Bodenoberfläche F als ein Beispiel der Installationszieloberfläche, auf der das Stützfußelement 7 befestigt ist, gezeigt ist, nicht darauf beschränkt, und das Stützfußelement 7 kann fix auf einer anderen beliebigen Installationszieloberfläche installiert werden, zum Beispiel auf einer oberen Oberfläche einer Tragstufe, die auf der Bodenoberfläche F installiert ist.
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Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung, obwohl eine Beschreibung eines Falls gegeben wurde, bei dem die Form des Stützfußelements 7 in Draufsicht im Wesentlichen quadratisch ist, nicht darauf beschränkt, und das Stützfußelement 7 kann eine andere willkürliche Form haben.
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Des Weiteren wurde bei dieser Ausführungsform eine Beschreibung eines vertikalen Sechsachsen-Knickarmroboters gegeben, der Folgendes hat: das Drehteil 3, das um die vertikale Achse A über der Basis 2 drehbar ist; den ersten Arm 4, der um die erste horizontale Achse B auf dem Drehteil 3 schwenkbar ist; den zweiten Arm 5, der um die zweite horizontale Achse C an dem distalen Ende des ersten Arms 4 schwenkbar ist; und das dreiachsige Handgelenk 6, das an dem distalen Ende des zweiten Arms 5 angeordnet ist. Stattdessen ist es jedoch möglich, einen Roboter anzuwenden, der eine andere willkürliche Achsenkonfiguration hat. Des Weiteren kann in 1 der erste Arm ein Arm sein, der von dem Drehteil 3 weg bewegt wird, und der eine große Versatzmenge bezüglich der ersten Achse A hat, oder ein Arm, bei dem die zweite Achse B zu dem Handgelenk 6 bezüglich der ersten Achse A versetzt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboter
- 2
- Basis
- 3
- Drehteil
- 4
- erster Arm
- 5
- zweiter Arm
- 7
- Stützfußelement (Installationsoberflächenelement)
- 8
- säulenartiges Element
- A
- erste Achse (vertikale Achse)
- B
- zweite Achse (erste horizontale Achse)
- C
- dritte Achse (zweite horizontale Achse)
- F
- Bodenoberfläche (Installationszieloberfläche)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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