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{Technisches Gebiet}
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für Motorentausch und ein Motorentauschverfahren.
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{Allgemeiner Stand der Technik}
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Ein Mechanismus kann als ein Antriebsmechanismus für eine Gelenkwelle eines Roboters verwendet werden, um eine Antriebskraft eines Motors über eine Riemenscheibe und einen Riemen auf die Gelenkwelle zu übertragen. Es ist ein Roboter bekannt, der mit mehreren Motoreinheiten, die einen Motor und einen Riemen umfassen, als mehrere Gelenkwellen vorgesehen ist (z. B. Patentliteratur 1).
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{Liste der Entgegenhaltungen}
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{Patentliteratur}
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{PTL 1} Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
2014-79863
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technisches Problem}
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In dem Roboter, der die Antriebskraft des Motors als den Antriebsmechanismus für die Gelenkwelle nutzt, muss ein gealterter Motor gemäß den Einsatzbedingungen ausgetauscht werden. In dem Antriebsmechanismus, in dem der Motor eine Antriebskraft über den Riemen überträgt, ist es zum Zeitpunkt des Motorentauschs notwendig, eine Spannung des Riemens, der mit einer Riemenscheibe in Eingriff steht, die an einer Drehwelle des Motors befestigt ist, zu lösen, den Motor gegen einen anderen Motor auszutauschen und dann den Riemen, der mit der Riemenscheibe in Eingriff steht, zu spannen. Das heißt, dass bei jedem Motorentausch die Spannung des Riemens, der mit der Riemenscheibe in Eingriff steht, angepasst werden muss und die Wartbarkeit des Motors somit schlecht war.
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In der Technik, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, kann die gesamte Motoreinheit einschließlich des Motors und der Riemenscheibe aus einem Gehäuse entfernt werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine Spannung eines Riemens anzupassen, über den eine Antriebskraft eines Motors, der von dem zu ersetzenden Motor verschieden ist, übertragen wird. Der Motor kann jedoch nicht ausgetauscht werden, bevor die Spannung des Riemens, über den die Antriebskraft des zu ersetzenden Motors übertragen wird, gelöst ist und daher bestand die Notwendigkeit, die Spannung des Riemens für den Motorentausch anzupassen.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend genannten Umstände gemacht worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zur Wartbarkeitsverbesserung eines Motors, der eine Gelenkwelle eines Roboters antreibt, bereitzustellen.
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{Lösung des Problems}
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Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel vor.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Adapter für den Motorentausch mit Befestigungsabschnitten. Der Adapter weist eine Form auf, dass er derart platziert werden kann, um zwischen einem Gehäuse, das einen Motor fixiert, und einer Riemenscheibe, die an dem Motor befestigt ist und eine Drehantriebskraft über einen Riemen überträgt, eingefügt zu werden und einen Raum zum Entfernen des Motors aus dem Gehäuse zu vermeiden. Die Befestigungsabschnitte sind an dem Gehäuse, an dem der Motor befestigt ist, und der Riemenscheibe, die am Motor befestigt ist, entsprechend befestigt.
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Gemäß dem vorliegenden Aspekt, wenn der Adapter für den Motorentausch derart angeordnet ist, dass er zwischen dem Gehäuse, an dem der Motor angebracht ist, und der Riemenscheibe, die am Motor befestigt ist, eingefügt wird, ist der Adapter für den Motorentausch derart angeordnet, dass der Raum zum Entfernen des Motors aus dem Gehäuse vermieden wird. In diesem Zustand, während der Adapter für den Motorentausch sowohl an dem Gehäuse als auch der Riemenscheibe mit den Befestigungsabschnitten befestigt ist, wird die Riemenscheibe von dem Motor getrennt und der Motor aus dem Gehäuse entfernt, sodass die Riemenscheibe an einer Position gehalten wird, an der die Riemenscheibe an dem Motor angebracht wurde. Das heißt, dass es zum Zeitpunkt des Austauschens eines gealterten Motors gemäß den Einsatzbedingungen des Roboters nicht erforderlich ist, die Position der Riemenscheibe zu verändern, wodurch ein Austausch des Motors ohne Lösen der Spannung des auf der Riemenscheibe aufgezogenen Riemens möglich ist. Dies führt zu einer Wartbarkeitsverbesserung des Motors in dem Roboter.
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In dem vorstehenden Aspekt können die Befestigungsabschnitte ein erstes Durchgangsloch, das den Durchtritt einer Schraube ermöglicht, die in ein in dem Gehäuse vorgesehenes Gewindeloch befestigt wird, und ein zweites Loch, das den Durchtritt einer Schraube ermöglicht, die in ein in der Riemenscheibe vorgesehenes Gewindeloch befestigt wird, aufweisen.
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Wenn der Adapter für den Motorentausch verschoben wird, um zwischen dem Gehäuse und der Riemenscheibe eingefügt zu werden, wird der Adapter für den Motorentausch derart verschoben, während das erste Durchgangsloch des Befestigungsabschnitts des Adapters mit dem Gewindeloch des Gehäuses fluchtet und das zweite Durchgangsloch mit dem Gewindeloch der Riemenscheibe fluchtet, und werden die Schrauben, die durch das erste Durchgangsloch und das zweite Durchgangsloch treten können, entsprechend in den Gewindelöchern befestigt, um eine Fixierung der Riemenscheibe an dem Gehäuse durch Verwendung des Adapters für den Motorentausch zu ermöglichen.
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In dem vorstehenden Aspekt kann der Adapter für den Motorentausch eine Öffnung aufweisen, die den Zugang zu einem Befestigungselement ermöglicht, das die Riemenscheibe an dem Motor in einem Zustand befestigt, in dem der Adapter zwischen dem Gehäuse und der Riemenscheibe eingefügt und befestigt ist.
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Dadurch, dass das Befestigungselement über die Öffnung zugänglich ist, kann die Riemenscheibe vom Motor entfernt werden, während die Position der Riemenscheibe bezüglich des Gehäuses durch den Adapter für den Motorentausch fest ist.
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In dem vorstehenden Aspekt kann der Adapter für den Motorentausch aufweisen: eine Gehäuseabdeckung mit einer Form, dass sie derart platziert werden kann, um an dem Gehäuse befestigt zu werden, sodass ein Raum zum Aufnehmen der Riemenscheibe verschlossen ist, und einen Raum zum Entfernen des Motors aus dem Gehäuse zu vermeiden; und eine Hülse, die in ein drittes Durchgangsloch, das in der Gehäuseabdeckung vorgesehen ist, eingebracht ist und eine erste Berührungsfläche, die an einer Fläche der Riemenscheibe anliegt, und eine zweite Berührungsfläche, die an einer Fläche der Gehäuseabdeckung anliegt, aufweist, und die Hülse kann ein viertes Durchgangsloch, das sich auf der ersten Berührungsfläche öffnet und den Durchtritt einer Schraube ermöglicht, die in ein in der Riemenscheibe vorgesehenes Gewindeloch befestigt wird, und ein fünftes Durchgangsloch, das sich auf der zweiten Berührungsfläche öffnet und den Durchtritt einer Schraube ermöglicht, die in ein in der Gehäuseabdeckung vorgesehenes Gewindeloch befestigt wird, aufweisen.
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Auf diese Weise, wenn die Hülse in das dritte Durchgangsloch, das in der Gehäuseabdeckung gebildet ist, eingebracht wird, liegt die erste Berührungsfläche der Hülse an der Fläche der Riemenscheibe an und liegt die zweite Berührungsfläche der Hülse an der Fläche der Gehäuseabdeckung an. In diesem Zustand ist die Position der Hülse bezüglich der Gehäuseabdeckung durch die in das fünfte Durchgangsloch eingebrachte Schraube fixiert und ist die Position der Riemenscheibe bezüglich der Hülse durch die in das vierte Durchgangsloch eingebrachte Schraube fixiert. Da damit die Position der Riemenscheibe bezüglich des Gehäuses, das die Gehäuseabdeckung befestigt, fixiert ist, bleibt auch beim Entfernen des an der Riemenscheibe befestigten Motors die Spannung des Riemens, der auf der Riemenscheibe aufgezogen ist, unverändert. Dies ermöglicht den Austausch des Motors, ohne die Spannung des Riemens, der auf der Riemenscheibe aufgezogen ist, vor und nach dem Motorentausch zu lösen, wodurch die Wartbarkeit des Motors in dem Roboter weiter verbessert wird.
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Ferner sieht ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Motorentauschverfahren vor, das umfasst: einen Befestigungsschritt des Einfügens eines Adapters für den Motorentausch zwischen einem Gehäuse, das einen Motor fixiert, und einer Riemenscheibe, die an dem Motor befestigt ist und eine Drehantriebskraft über einen Riemen überträgt, um den Adapter an sowohl dem Gehäuse als auch der Riemenscheibe zu befestigen; einen Riemenscheibenentfernungsschritt des Entfernens der Befestigung zwischen der Riemenscheibe und dem Motor; und einen Motorentfernungsschritt des Entfernens des Motors aus dem Gehäuse.
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Gemäß dem vorliegenden Aspekt ist, wenn der Adapter für den Motorentausch an dem Gehäuse und der Riemenscheibe im Befestigungsschritt befestigt ist, die Position der am Motor angebrachten Riemenscheibe fest. Mit der Position der Riemenscheibe im festen Zustand wird durch Entfernen des Motors von der Riemenscheibe und Entfernen des Motors aus dem Gehäuse die Riemenscheibe an der Position gehalten, an der die Riemenscheibe am Motor angebracht wurde. Das heißt, dass es zum Zeitpunkt des Austauschens eines gealterten Motors gemäß den Einsatzbedingungen des Roboters nicht erforderlich ist, die Position der Riemenscheibe zu verändern, wodurch ein Austausch des Motors ohne Lösen der Spannung des auf der Riemenscheibe aufgezogenen Riemens möglich ist, um die Wartbarkeit des Motors in dem Roboter zu verbessern.
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{Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung}
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Technik zur Wartbarkeitsverbesserung eines Motors, der eine Gelenkwelle eines Roboters antreibt, bereitgestellt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Roboters, in dem ein Motor unter Verwendung eines Austauschadapters gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgetauscht wird.
- 2 ist eine erläuternde Ansicht von Teilen, die in einen zweiten Arm des Roboters integriert sind.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Austauschadapters für den Motorentausch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine erläuternde Ansicht für den Fall, dass der Austauschadapter an einem Gehäusekörper befestigt wurde.
- 5 ist eine Teilvorderansicht für den Fall, dass der Austauschadapter an dem Gehäusekörper befestigt wurde.
- 6 ist eine Teilschnittansicht für den Fall, dass der Austauschadapter an dem Gehäusekörper befestigt wurde.
- 7 ist ein Ablaufdiagramm eines Austauschvorgangs für den Austausch eines J5-Achsenmotors.
- 8 ist eine Teilschnittansicht eines Roboters, an dem ein Austauschadapter gemäß einer zweiten Ausführungsform angebracht wurde.
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Austauschadapters und angeordneter Elemente.
- 10 ist eine Teilvorderansicht eines Roboters, an dem ein Austauschadapter angebracht wurde, gemäß einem modifizierten Beispiel.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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Ein Roboter 1, in dem ein Motor unter Verwendung eines Austauschadapters 10 für den Motorentausch (Adapter für Motorentausch) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgetauscht wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Roboters 1, in dem der Motor unter Verwendung des Austauschadapters 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgetauscht wird. Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Roboter wie z. B. ein Vertikal-Knickarmroboter mit sechs Achsen J1 bis J6. Der Roboter 1 weist auf: eine Basis 3, die an der Bodenfläche befestigt ist; einen Schwenkkörper 4, der um eine vertikale erste Achse J1 bezüglich der Basis 3 drehbar gelagert ist; einen ersten Arm 5, der um eine horizontale zweite Achse J2 bezüglich des Schwenkkörpers 4 drehbar gelagert ist; einen zweiten Arm 6, der um eine horizontale dritte Achse J3 bezüglich des ersten Arms 5 drehbar gelagert ist; ein erstes Handgelenkelement 7, das um eine vierte Achse J4, die eine verdrehende Positionsbeziehung mit der dritten Achse J3 aufweist, bezüglich des zweiten Arms 6 drehbar gelagert ist; ein zweites Handgelenkelement 8, das um eine fünfte Achse J5, die orthogonal zu der vierten Achse J4 ist, bezüglich des ersten Handgelenkelements 7 drehbar gelagert ist; ein drittes Handgelenkelement 9, das um eine sechste Achse J6, die orthogonal zu der fünften Achse J5 ist, bezüglich des zweiten Handgelenkelements 8 drehbar gelagert ist; und eine Steuerung 2, die den Drehantrieb jeder der sechs Achsen J1 bis J6 steuert.
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Ein Motor (nicht dargestellt) zur Drehantriebsdurchführung und ein Encoder (nicht dargestellt), der einen Drehwinkel des Motors erfasst, sind für jede der sechs Achsen J1 bis J6 bereitgestellt. Unter Verwendung des Drehwinkels des Motors, der von dem Encoder erfasst wird, für jede der Achsen J1 bis J6 führt die Steuerung 2 eine Regelung durch, um zu bewirken, dass der Motor den Drehantrieb durchführt. Die Steuerung 2 setzt sich zusammen aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem Speicher (nicht dargestellt).
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Das erste Handgelenkelement 7 umfasst einen Gehäusekörper 87, in dem ein J5-Achsenmotor zum Drehen des zweiten Handgelenkelements 8 um die fünfte Achse J5 und dergleichen integriert ist, und Gehäuseabdeckungen 88, 89, die an dem Gehäusekörper 87 befestigt sind, um den Raum im Inneren des Gehäusekörpers 87 zu verschließen.
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2 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Beschreibung der Teile, die in dem ersten Handgelenkelement 7 des Roboters 1 integriert sind. Ein Gehäusekörper 87 weist eine hohle, quadratische, säulenartige Form auf, die sich in Längsrichtung des ersten Handgelenkelements 7 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Richtung einer Längsachse des ersten Handgelenkelements 7 definiert als eine X-Achsenrichtung, ist eine Richtung orthogonal zu den Ebenen der flachen Gehäuseabdeckungen 88, 89 definiert als eine Y-Achsenrichtung und ist eine zu der X-Achse und der Y-Achse orthogonale Z-Achse definiert. Es sei angemerkt, dass ein Koordinatensystem der definierten XYZ-Achsen in 2 dargestellt ist und auch in den nachfolgenden Zeichnungen das Koordinatensystem der XYZ-Achsen dem Koordinatensystem von 2 entspricht.
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Der Gehäusekörper 87 beherbergt einen J5-Achsenmotor (Motor) 81, der das zweite Handgelenkelement 8 um die fünfte Achse J5 dreht, und einen J6-Achsenmotor 91, der das dritte Handgelenkelement 9 um die sechste Achse J6 dreht. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich eine Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 (nachstehend auch einfach als „Motorwelle“ bezeichnet) in Richtung der positiven Y-Achse von dem J5-Achsenmotor 81 und ist eine erste Riemenscheibe 82 an der Spitze der Drehwelle auf der Seite der positiven Y-Achsenrichtung befestigt. Auf der Spitzenseite des ersten Handgelenkelements 7 ist auf der Seite der positiven X-Achsenrichtung die Drehwelle der fünften Achse J5 angeordnet und ist eine zweite Riemenscheibe 84, die mit der Drehwelle über eine Untersetzung verbunden ist, angeordnet. Ein Riemen 83 ist auf der ersten Riemenscheibe 82 und der zweiten Riemenscheibe 84 dazwischen aufgezogen und eine Drehantriebskraft des J5-Achsenmotors 81 wird auf die Drehwelle der fünften Achse J5 über den Riemen 83 übertragen.
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Wie in 2 dargestellt, sind bei Befestigung der Gehäuseabdeckung 89 an dem Gehäusekörper 87 zwei erste Gewindelöcher B1 und zwei zweite Gewindelöcher B2 für Befestigungsschrauben, die aus Richtung einer positiven Y-Achse eingebracht werden, an einem Seitenflächenabschnitt 89a in dem Gehäusekörper 87 zur Gehäuseabdeckung 89 hin gebildet.
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Wie in 2 dargestellt, ist das erste Gewindeloch B1 auf der Seite einer positiven Z-Achsenrichtung und ist das zweite Gewindeloch B2 auf der Seite einer negativen Z-Achsenrichtung bezüglich der ersten Riemenscheibe 82 gebildet, die auf der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt ist, der an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist. Die zwei ersten Gewindelöcher B1 sind auf der gleichen Achse parallel zu der X-Achse gebildet und die zwei zweiten Gewindelöcher B2 sind ebenfalls auf der gleichen Achse parallel zu der X-Achse gebildet. Das erste Gewindeloch B1 und das zweite Gewindeloch B2, die auf der Seite der negativen X-Achsenrichtung angeordnet sind, sind auf der gleichen Achse parallel zu der Z-Achse gebildet und das erste Gewindeloch B1 und das zweite Gewindeloch B2, die auf der Seite der positiven X-Achsenrichtung angeordnet sind, sind auf der gleichen Achse parallel zu der Z-Achse gebildet.
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Vier dritte Gewindelöcher B3 für Spannschrauben, die aus Richtung der positiven Y-Achse eingebracht werden, sind in der ersten Riemenscheibe 82, die an der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt ist, der an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist, gebildet. Die vier dritten Gewindelöcher B3 sind auf dem gleichen Kreisumfang mit dem Mittelpunkt der ersten Riemenscheibe 82 als Zentrum jeweils um 90 Grad entlang einer Umfangsrichtung beabstandet angeordnet.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Adapters 10 für den Motorentausch (nachstehend als Austauschadapter bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der bei Austausch des J5-Achsenmotortors 81 verwendet wird. Der Austauschadapter 10 wird unter Verwendung der ersten Gewindelöcher B1 und der zweiten Gewindelöcher B2, die in dem Gehäusekörper 87 gebildet sind, mit den Schrauben an dem Gehäusekörper 87 befestigt. Ferner kann bei dem Austauschadapter 10 die erste Riemenscheibe 82 mit den Schrauben unter Verwendung der dritten Gewindelöcher B3, die in der ersten Riemenscheibe 82 gebildet sind, daran befestigt werden. Der Austauschadapter 10 ist beispielsweise ein Metallteil, das durch Spanen bearbeitet wurde.
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Der Austauschadapter 10 ist mit einer flachen Riemenscheibenbefestigungsplatte (Befestigungsabschnitt) 11, zwei flachen Fußabschnitten (Befestigungsabschnitt) 14, 15 entlang einer Ebene parallel der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 und Kopplungsabschnitten 12, 13, die beide Enden der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 und die Fußabschnitte entsprechend koppeln, vorgesehen.
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In der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 sind eine kreisförmige Öffnung C4 und vier zweite Durchgangslöcher C3 gebildet. Die Öffnung C4 hat einen vorgegebenen Radius R mit einem Mittelpunkt O als Zentrum und durchdringt das Material in einer Plattendickenrichtung. Die zweiten Durchgangslöcher C3 durchdringen in Plattendickenrichtung radial außerhalb der Öffnung C4.
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Die Öffnung C4 ist mit dem Radius R derart weit, dass das Ende der Motorwelle, an dem die erste Riemenscheibe 82 befestigt ist, und die Schraube, die die erste Riemenscheibe 82 auf der Motorwelle befestigt, frei bleiben können und die Schraube mittels eines Werkzeugs gelöst werden kann.
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Die vier zweiten Durchgangslöcher C3 sind auf dem gleichen Kreisumfang mit dem Mittelpunkt O als Zentrum jeweils um 90 Grad entlang einer Umfangsrichtung beabstandet angeordnet. Der Radius vom Mittelpunkt O zu den zweiten Durchgangslöchern C3 ist derart eingestellt, dass er gleich dem Radius vom Zentrum der ersten Riemenscheibe 82 zu dem dritten Gewindeloch B3 ist (2). Somit kann durch Befestigen der in die zweiten Durchgangslöcher C3 eingebrachten Schraube in dem dritten Gewindeloch B3 in der ersten Riemenscheibe 82 die erste Riemenscheibe 82 an dem Austauschadapter 10 befestigt werden.
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Wie in 3 dargestellt, ist jeder der Fußabschnitte 14, 15 mit zwei ersten Durchgangslöchern C2 gebildet, die in Plattendickenrichtung das Material durchdringen. Der Abstand zwischen den zwei ersten Durchgangslöchern C2, die in jedem der Fußabschnitte 14, 15 gebildet sind, ist derart eingestellt, dass er der gleiche Abstand ist wie der Abstand zwischen den zwei zweiten Gewindelöchern B2, die in dem Gehäusekörper 87 gebildet sind. Durch Befestigen der in die ersten Durchgangslöcher C2 eingebrachten Schrauben in dem ersten Gewindeloch B1 und dem zweiten Gewindeloch B2 in dem Gehäusekörper 87 kann der Austauschadapter 10 am Gehäusekörper 87 befestigt werden.
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Der Abstand zwischen einer Befestigungsfläche der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 mit der Riemenscheibe und einer Befestigungsfläche 11d jedes der Fußabschnitte 14, 15 mit dem Gehäusekörper ist derart eingestellt, dass er gleich dem Abstand zwischen der Fläche der ersten Riemenscheibe 82 auf der Seite der positiven Y-Achsenrichtung, die auf der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt ist, der an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist, und der Fläche des Gehäusekörpers 87 auf der Seite der positiven Y-Achsenrichtung ist.
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Jede von 4 bis 6 zeigt eine erläuternde Ansicht für einen Fall, in dem der Austauschadapter 10 an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist, von dem die Gehäuseabdeckung 89 entfernt wurde. Wie in 4 und 5 dargestellt, sind zwei Schrauben BT1, die in die ersten Durchgangslöcher C2 in dem Fußabschnitt 14 eingebracht sind, in den ersten Gewindelöchern B1 befestigt und sind zwei Schrauben BT2, die in die ersten Durchgangslöcher C2 in dem Fußabschnitt 15 eingebracht sind, in den zweiten Gewindelöchern B2 befestigt, um dadurch den Austauschadapter 10 an dem Gehäusekörper 87 zu befestigen.
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Wie in 6 dargestellt, gelangt bei der Befestigung des Austauschadapters 10 an dem Gehäusekörper 87 die Befestigungsfläche 11d der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 in dem Austauschadapter 10 mit der Fläche der ersten Riemenscheibe 82 auf der Seite der positiven Y-Achsenrichtung in Kontakt. Die erste Riemenscheibe 82 wird in diesem Zustand gedreht, wodurch eine Lageübereinstimmung zwischen den dritten Gewindelöchern B3, die in der ersten Riemenscheibe 82 gebildet sind, und den zweiten Durchgangslöchern C3, die in der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 des Austauschadapters 10 gebildet sind, ermöglicht wird. Im Zustand der übereinstimmenden Lagen werden vier Schrauben BT3 in die zweiten Durchgangslöcher C3 eingebracht und in den dritten Gewindelöchern B3 befestigt, um die erste Riemenscheibe 82 an dem Austauschadapter 10 zu befestigen.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Austauschvorgangs für den J5-Achsenmotor 81, bis der am Gehäusekörper 87 befestigte J5-Achsenmotor 81 aus dem Gehäusekörper 87 entfernt ist. Bei dem Austauschvorgang für den J5-Achsenmotor 81 werden zuerst die Gehäuseabdeckungen 88, 89, die an dem Gehäusekörper 87 angebracht sind, entfernt (Schritt S11). Anschließend wird, wie in 4 dargestellt, der Austauschadapter 10, der die Fläche der ersten Riemenscheibe 82 auf der Seite der positiven Y-Achsenrichtung mit der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 bedeckt, angeordnet und wird der Austauschadapter 10 mit den Schrauben BT1, BT2 an dem Gehäusekörper 87 befestigt (Schritt S12 von 7).
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Als Nächstes werden die Schrauben BT3 in den dritten Gewindelöchern B3, die in der ersten Riemenscheibe 82 gebildet sind, befestigt, um die erste Riemenscheibe 82 an dem am Gehäusekörper 87 befestigten Austauschadapter 10 zu fixieren (Schritt S13). Es ist zu beachten, dass der Vorgang in der Kombination des Vorgangs von Schritt S12 und Schritt S13 dem Befestigungsschritt in dem Patentanspruch entspricht.
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Nach der Fixierung der ersten Riemenscheibe 82 an dem Austauschadapter 10 wird ein Riemenscheibenentfernungsschritt durchgeführt, in dem eine Schraube (Befestigungselement) BT4, die in dem Gewindeloch befestigt ist, das in der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 gebildet ist, dargestellt in 5, unter Verwendung eines Werkzeugs, etwa eines Sechskantschlüssels, durch Zugang über die in dem Austauschadapter 10 gebildete Öffnung C4 entfernt wird, um den J5-Achsenmotor 81 von der ersten Riemenscheibe 82 zu entfernen (Schritt S14 von 7). Als Nächstes wird ein Motorentfernungsschritt durchgeführt, in dem die Schrauben, die den J5-Achsenmotor 81 an dem Gehäusekörper 87 befestigen, und dergleichen entfernt werden, um den Motor aus dem Gehäusekörper 87 zu entfernen (Schritt S15) .
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Danach wird der entfernte J5-Achsenmotor 81 gegen einen neuen Motor ausgetauscht und wird der neue Motor an dem Gehäusekörper 87 befestigt (Schritt S16). Die Drehwelle des befestigten neuen J5-Achsenmotors 81 und die erste Riemenscheibe 82, die an dem Austauschadapter 10 fixiert ist, werden mit der Schraube BT4 aneinander befestigt (Schritt S17). Als Nächstes werden die Schrauben BT3, die in den dritten Gewindelöchern B3 der ersten Riemenscheibe 82 befestigt sind, gelöst, um die erste Riemenscheibe 82 von dem Austauschadapter 10 zu entfernen (Schritt S18).
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Danach werden die Schrauben BT1, BT2, die in dem ersten Gewindeloch B1 und dem zweiten Gewindeloch B2 befestigt sind, gelöst, um den Austauschadapter 10 von dem Gehäusekörper 87 zu entfernen (Schritt S19). Als Nächstes wird die Gehäuseabdeckung 89 angebracht, sodass der Raum für die Aufnahme der ersten Riemenscheibe 82 verschlossen wird (Schritt S20), um den Austauschvorgang für den J5-Achsenmotor 81 abzuschließen.
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Der auf diese Weise ausgebildete Austauschadapter 10 für den Motorentausch gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird derart befestigt, dass er auf den Gehäusekörper 87, der den J5-Achsenmotor 81 fixiert, und auf die erste Riemenscheibe 82, die an der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 fixiert ist, aufgezogen wird. Daher kann in einem Zustand, in dem die Position der ersten Riemenscheibe 82 bezüglich des Gehäusekörpers 87 fest ist, der J5-Achsenmotor 81 von der ersten Riemenscheibe 82 entfernt und gegen einen neuen J5-Achsenmotor 81 ausgetauscht werden.
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Das heißt, dass, obwohl der Riemen 83 auf die erste Riemenscheibe 82, die durch den Austauschadapter 10 fixiert ist, und auf die zweite Riemenscheibe 84 in gespanntem Zustand aufgezogen ist, auch wenn der J5-Achsenmotor 81 entfernt ist, die Spannung des Riemens 83 gleich der Spannung bleibt, die besteht, wenn der J5-Achsenmotor 81 einen Drehantrieb ausführt. Die vorliegende Ausführungsform hat somit einen Vorteil, dass der J5-Achsenmotor 81 ausgetauscht werden kann, ohne die Spannung des Riemens 83 zu lösen, wodurch die Wartbarkeit des J5-Achsenmotors 81 in dem Roboter 1 verbessert wird.
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Ferner ist der Austauschadapter 10 für den Motorentausch der vorliegenden Ausführungsform mit der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 vorgesehen, die mit der kreisförmigen Öffnung C4 mit dem vorgegebenen Radius R gebildet ist. Wenn der Austauschadapter 10 an dem Gehäusekörper 87 in einem Zustand befestigt ist, in dem der J5-Achsenmotor 81 an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist und die erste Riemenscheibe 82 an der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt ist, ist die in der Riemenscheibenbefestigungsplatte 11 gebildete Öffnung C4 an einer Position angeordnet, die der Schraube BT4, die die Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 und die erste Riemenscheibe 82 befestigt, zugewandt ist. Somit hat das Werkzeug, etwa der Sechskantschlüssel, zum Entfernen der Schraube BT4 auch dann, wenn die erste Riemenscheibe 82 an dem Austauschadapter 10 befestigt ist, Zugang zu der Schraube BT4 über die Öffnung C4, die in dem Austauschadapter 10 gebildet ist, wodurch verhindert wird, dass der Austauschadapter 10 das Entfernen der ersten Riemenscheibe 82 und des J5-Achsenmotors 81 behindert, um die Wartbarkeit des J5-Achsenmotors 81 zu verbessern.
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8 zeigt einen Austauschadapter 10a gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Gehäuseabdeckung 85 und einer Hülse 21 zum Befestigen der ersten Riemenscheibe 82 bei Austausch des J5-Achsenmotors 81. In der zweiten Ausführungsform fungieren die Gehäuseabdeckung 85, die an dem Gehäusekörper 87 befestigt bleibt, und die Hülse 21, die in ein drittes Durchgangsloch 85b eingebracht wird, das in der Gehäuseabdeckung 85 gebildet ist, als Austauschadapter 10a. Aus diesem Grund wird in der zweiten Ausführungsform eine andere Konfiguration als in der ersten Ausführungsform beschrieben und entfallen Beschreibungen der gleichen Konfiguration wie in der ersten Ausführungsform.
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Wie in 8 dargestellt, ist die Gehäuseabdeckung 85 an dem Gehäusekörper 87 befestigt, um einen Raum zu verschließen, in dem die erste Riemenscheibe 82 untergebracht ist. Die Gehäuseabdeckung 85 ist gebildet mit einer Öffnung C4a, durch die die Schraube BT4 zugänglich ist, die die erste Riemenscheibe 82 an der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt, vier dritten Durchgangslöchern 85b, in die die Hülsen 21 eingebracht sind, und mehreren fünften Gewindelöchern B5, die es vermögen, Schrauben zu befestigen. Die vier dritten Durchgangslöcher 85b sind an Positionen mit um 90 Grad verschiedenen Lagen um die Öffnung C4a gebildet. Wie in der perspektivischen Explosionsansicht von 9 dargestellt, sind die fünften Gewindelöcher B5 an Positionen mit um 90 Grad verschiedenen Lagen um das dritte Durchgangsloch 85b gebildet.
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Wie in 9 dargestellt, ist die Hülse 21 vorgesehen mit einem scheibenförmigen Abschnitt 21b mit kleinem Durchmesser, der den gleichen Außendurchmesser wie der Durchmesser des dritten Durchgangslochs 85b aufweist, und einem flanschförmigen Abschnitt 21a mit großem Durchmesser, der koaxial mit dem Abschnitt 21b mit kleinem Durchmesser ist und einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der des Abschnitts 21b mit kleinem Durchmesser. Die Hülse 21 ist gebildet mit einem vierten Durchgangsloch 21c zum Einbringen der Schraube BT3, das die Mittelpunkte des Abschnitts 21b mit kleinem Durchmesser und des Abschnitts 21a mit großem Durchmesser in Dickenrichtung durchdringt, und vier fünften Durchgangslöchern 21d, die einen flanschförmigen Abschnitt in dem Abschnitt 21a mit großem Durchmesser in Dickenrichtung durchdringen. Die fünften Durchgangslöcher 21d sind an Positionen mit um 90 Grad verschiedenen Lagen mit einer Mittelachse OL2 der Hülse im Zentrum gebildet. Eine Schraube BT5, die in dem dritten Durchgangsloch 85b der Gehäuseabdeckung 85 fixiert ist, ist in jedes fünfte Durchgangsloch 21d eingebracht.
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Wie in 8 dargestellt, ist die Länge des Abschnitts 21b mit kleinem Durchmesser in der Hülse 21 in Dickenrichtung derart eingestellt, dass eine erste Berührungsfläche 23 in dem Abschnitt 21b mit kleinem Durchmesser mit der Seitenfläche der ersten Riemenscheibe 82 in Kontakt gelangt, wenn die Hülse 21 in das dritte Durchgangsloch 85b eingebracht ist, und eine zweite Berührungsfläche 22 in dem Abschnitt 21a mit großem Durchmesser in Kontakt gelangt. Wenn die Hülse 21 also in das dritte Durchgangsloch 85b eingebracht ist, gelangt die erste Berührungsfläche 23 mit der Seitenfläche der ersten Riemenscheibe 82 in Kontakt, während die zweite Berührungsfläche 22 mit der Oberfläche der Gehäuseabdeckung 85 in Kontakt gelangt.
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In dem in 8 dargestellten Zustand wird nach Einbringung der Hülse 21 in das dritte Durchgangsloch 85b der Gehäuseabdeckung 85 die Hülse 21 an der Gehäuseabdeckung 85 unter Verwendung der Schraube BT5 in einem Zustand befestigt, in dem die Lagen des fünften Gewindelochs B5 der Gehäuseabdeckung 85 und des fünften Durchgangslochs 21d übereinstimmen. Ferner wird die erste Riemenscheibe 82 an der Hülse 21 unter Verwendung der Schraube BT3 befestigt, die in das vierte Durchgangsloch 21c der in das dritte Durchgangsloch 85b eingebrachten Hülse 21 eingebracht ist.
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Nach der Befestigung der ersten Riemenscheibe 82 hat der Sechskantschlüssel oder dergleichen über die Öffnung C4a der Gehäuseabdeckung 85 Zugang zu der Schraube BT4, die die Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 befestigt, um den J5-Achsenmotor 81 von der ersten Riemenscheibe 82 zu entfernen. Danach wird die Gehäuseabdeckung 88, die an der Seite der negativen Y-Achsenrichtung in dem Gehäusekörper 87 befestigt ist, entfernt und der J5-Achsenmotor 81 kann somit aus dem Gehäusekörper 87 entfernt werden.
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Der auf diese Weise ausgebildete Austauschadapter 10a gemäß der zweiten Ausführungsform ist vorgesehen mit der Gehäuseabdeckung 85, die mit dem dritten Durchgangsloch 85b gebildet ist, in das die Hülse 21 eingebracht ist, und der Hülse 21, die an der Gehäuseabdeckung 85 befestigt ist, und fixiert die erste Riemenscheibe 82. Die erste Berührungsfläche 23 in der Hülse 21, die in das dritte Durchgangsloch 85b eingebracht ist, gelangt mit der Seitenfläche der ersten Riemenscheibe 82 in Kontakt und die erste Riemenscheibe 82 wird unter Verwendung der Schraube BT3 durch die Hülse 21 fixiert.
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Auf diese Weise kann der J5-Achsenmotor 81 auch dann, wenn die Gehäuseabdeckung 85, die den Raum verschließt, in dem die erste Riemenscheibe 82 untergebracht ist, nicht wie in der ersten Ausführungsform entfernt wird, ausgetauscht werden, ohne die Spannung des Riemens 83 zu lösen, indem die Hülse 21 an dem dritten Durchgangsloch 85b befestigt wird, was somit zu einer Wartbarkeitsverbesserung des J5-Achsenmotors 81 führt.
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10 zeigt einen Roboter 1b als ein modifiziertes Beispiel für den Fall, in dem ein Motoradapter 30, der die Spannung des Riemens 83 anzupassen vermag, der auf die erste Riemenscheibe 82 aufgezogen ist, zwischen dem Gehäusekörper 87 und einem Austauschadapter 10b angeordnet ist. Der Motoradapter 30 hat eine flache Form und wie in 10 dargestellt, weist der Motoradapter 30 auf: Langlöcher B1b, B2b an vier Ecken mit der X-Achsenrichtung als Längsachsen; eine zweite Öffnung 31, die in einem Adapter 10b gebildet und mit einem Zapfenpassabschnitt des Motors versehen ist; ein Gewindeloch (nicht dargestellt) zum Befestigen eines J5-Achsenmotors durch Schraubenbefestigung; und ein Gewindeloch (nicht dargestellt) zum Befestigen des Austauschadapters 10b durch Schraubenbefestigung. Der J5-Achsenmotor ist an dem Motoradapter 30 über ein Durchgangsloch (nicht dargestellt) in dem Gehäusekörper 87 angebracht.
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Die Schrauben BT6 werden in jedes der entsprechenden vier Langlöcher B1b, B2b eingebracht und durch Befestigen der Schrauben BT6 in den ersten Gewindelöchern B1 (in 10 nicht dargestellt), die in dem Gehäusekörper 87 gebildet sind, wird der Motoradapter 30 an dem Gehäusekörper 87 befestigt. Die Schrauben BT1, BT2, die in die ersten Durchgangslöcher C2 des Austauschadapters 10b eingebracht sind, werden in den Gewindelöchern (nicht dargestellt), die in dem Motoradapter 30 gebildet sind, befestigt und fixieren dadurch den Austauschadapter 10b an dem Motoradapter 30.
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Durch Befestigen der Schraube BT3 in einem dritten Schraubenloch B3 (in 10 nicht dargestellt), das auf der Seitenfläche der ersten Riemenscheibe 82 gebildet ist, wird die erste Riemenscheibe 82 an dem Austauschadapter 10b befestigt. Bei dem Austauschadapter 10b des modifizierten Beispiels sind im Vergleich zu dem Austauschadapter 10 der ersten Ausführungsform die Längen von Kopplungsabschnitten 12b, 13b entlang der Y-Achse um die Dicke des Motoradapters 30 entlang der Y-Achse gekürzt. Daher gelangt in dem modifizierten Beispiel, selbst wenn der Motoradapter 30 zwischen dem Gehäusekörper 87 und dem Austauschadapter 10b platziert ist, die Befestigungsfläche einer Riemenscheibenbefestigungsplatte 11b in dem Austauschadapter 10b mit der Seitenfläche der ersten Riemenscheibe 82 in Kontakt.
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In diesem modifizierten Beispiel ist der Austauschadapter 10b, der die erste Riemenscheibe 82 fixiert, über den Motoradapter 30 an dem Gehäusekörper 87 befestigt. Der Motoradapter 30 ist an dem Gehäusekörper 87 unter Verwendung der Schrauben BT6, die in die Langlöcher B1b, B2b eingebracht sind, befestigt. Der Motoradapter 30 kann seine Position bezüglich der ersten Gewindelöcher B1 ändern, wo die Schrauben BT6 entlang der Längsachsen der Langlöcher B1b, B2b befestigt sind. Das heißt, der Motoradapter 30 ändert seine Position bezüglich des Gehäusekörpers 87 entlang der X-Achse, um den Abstand zwischen der ersten Riemenscheibe 82 und der zweiten Riemenscheibe 84 zu verändern, wodurch es ermöglicht wird, die auf den Riemen wirkende Spannung anzupassen.
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In dem in 10 dargestellten modifizierten Beispiel wurde eine Form der Anordnung des Motoradapters 30 zwischen dem Gehäusekörper 87 und dem Austauschadapter 10b beschrieben, ein Motoradapter 30a kann aber zwischen dem Gehäusekörper 87 und einem Befestigungsabschnitt des J5-Achsenmotors 81 angeordnet sein. In diesem Fall ist der Motoradapter 30a auf der dem Austauschadapter 10b gegenüberliegenden Seite bezogen auf den Gehäusekörper 87 angeordnet, sind der J5-Achsenmotor 81 und der Motoradapter 30a aneinander befestigt und sind der Motoradapter 30a und der Gehäusekörper 87 aneinander befestigt. Wenn die Befestigung zwischen dem Motoradapter 30a und dem Gehäusekörper 87 gelöst wird, nachdem die erste Riemenscheibe 82 durch den Austauschadapter 10b an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist und die Befestigung zwischen der ersten Riemenscheibe 82 und der Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 gelöst ist, kann der Motoradapter 30a daher auch in dem Zustand der Vereinigung mit dem J5-Achsenmotor 81 ausgetauscht werden. Unterdessen kann, wenn der J5-Achsenmotor 81 von dem Motoradapter 30a entfernt ist, der an dem Gehäusekörper 87 befestigt ist, nachdem die erste Riemenscheibe 82 und die Drehwelle des J5-Achsenmotors 81 entfernt sind, nur der J5-Achsenmotor 81 ausgetauscht werden, während der Motoradapter 30a an dem Gehäusekörper 87 befestigt bleibt.
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In der Ausführungsform wurde der Roboter 1 mit dem J5-Achsenmotor 81, der in dem Gehäusekörper 87 untergebracht ist, als ein Beispiel beschrieben, aber verschiedene Modifikationen können an dem Austauschadapter 10 der ersten Ausführungsform und dem Austauschadapter 10a der zweiten Ausführungsform vorgenommen werden. Beispielsweise kann ein Austauschadapter 10, 10a für den Austausch eines Motors verwendet werden, der in einem anderen Roboter als dem Vertikal-Knickarmroboter verwendet wird. Wie der Austauschadapter 10, 10a ist seine Form nicht auf jene in der ersten Ausführungsform beschränkt, sondern der Austauschadapter 10, 10a kann nur ein Element sein, das den Gehäusekörper 87 zu fixieren vermag, ohne die Spannung des Riemens 83 zu lösen, der auf die erste Riemenscheibe 82 aufgezogen ist. In ähnlicher Weise sind wie die Gehäuseabdeckung 85 und die Hülse 21 der zweiten Ausführungsform deren Formen und Elemente nicht auf jene in der zweiten Ausführungsform beschränkt, sondern können nur Formen oder Elemente sein, die den Gehäusekörper 87 zu fixieren vermögen, ohne die Spannung des Riemens 83 zu lösen, der auf die erste Riemenscheibe 82 aufgezogen ist.
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In dem Austauschadapter 10 der ersten Ausführungsform werden die dritten Gewindelöcher B3 und dergleichen zum Einbringen der Schrauben BT3 und dergleichen als perfekte kreisförmige Durchgangslöcher gebildet, aber verschiedene Modifikationen können an der Form des Gewindelochs, in das die Schraube eingebracht wird, vorgenommen werden. Beispielsweise kann in dem Austauschadapter 10 der ersten Ausführungsform eines der ersten Durchgangslöcher C2 ein Langloch mit einer Längsachse sein, die sich entlang der X-Achse erstreckt, wie bei der zweiten Ausführungsform, oder ein Langloch mit einer Längsachse, die sich entlang der Z-Achse erstreckt.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10a, 10b
- Austauschadapter (Adapter für Motorentausch)
- 11
- Riemenscheibenbefestigungsplatte (Befestigungsabschnitt)
- 14, 15
- Fußabschnitt (Befestigungsabschnitt)
- 21
- Hülse
- 21c
- Viertes Durchgangsloch
- 21d
- Fünftes Durchgangsloch
- 22
- Zweite Berührungsfläche
- 23
- Erste Berührungsfläche
- 81
- J5-Achsenmotor (Motor)
- 82
- Erste Riemenscheibe (Riemenscheibe)
- 83
- Riemen
- 85
- Gehäuseabdeckung
- 85b
- Drittes Durchgangsloch
- 87
- Gehäusekörper (Gehäuse)
- C2
- Erstes Durchgangsloch
- C3
- Zweites Durchgangsloch
- C4, C4a
- Öffnung
- BT4
- Schraube (Befestigungselement)
- S12, S13
- Befestigungsschritt
- S14
- Riemenscheibenentfernungsschritt
- S15
- Motorentfernungsschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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