DE102019103961A1

DE102019103961A1 - Transportwerkzeug für den Objekttransport

Info

Publication number: DE102019103961A1
Application number: DE102019103961.4A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Mori
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2039-02-19
Also published as: DE102019103961B4; CN110182727B; US11130207B2; JP2019142702A; US20190262953A1; CN110182727A; JP6693982B2

Abstract

Es handelt sich um ein Transportwerkzeug, wodurch die Tätigkeit des Anbringens eines Objekts an einer Anbringungsposition ausgeführt werden kann, während es das Objekt in einer bestimmten Positionsbeziehung in Bezug auf die Anbringungsposition positioniert. Das Transportwerkzeug umfasst einen Basisabschnitt; einen Halteabschnitt, der in einer bestimmten Richtung beweglich an dem Basisabschnitt getragen wird und das Objekt hält; und einen Positionierungsabschnitt, der ein an dem Basisabschnitt ausgebildeter Positionierungsabschnitt zum Anordnen des durch den Halteabschnitt gehaltenen Objekts an einer Vorbereitungsposition, die in Bezug auf die Anbringungsposition eine bestimmte Positionsbeziehung aufweist, ist und durch Bewegen des Halteabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt ermöglicht, dass eine Anbringungstätigkeit des Anbringens des Objekts, das an der Vorbereitungsposition angeordnet wurde, an der Anbringungsposition ausgeführt werden kann.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportwerkzeug, das für den Transport von Objekten verwendet wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Transportwerkzeuge, die für den Transport von schweren Objekten verwendet werden, sind bekannt (siehe zum Beispiel die Patentoffenlegungsschrift Shô-61-162499)
Beim Anbringen eines Objekts an einer Anbringungsposition kann die Notwendigkeit bestehen, das Objekt in einer bestimmten Positionsbeziehung in Bezug auf die Anbringungsposition zu positionieren. Bis heute wird ein Transportwerkzeug gewünscht, wodurch die Tätigkeit des Anbringens des Objekts an der Anbringungsposition ausgeführt werden kann, während es das Objekt in einer bestimmten Positionsbeziehung in Bezug auf die Anbringungsposition positioniert.
Kurzdarstellung der Erfindung
Bei einer Form der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Transportwerkzeug, das für den Transport eines Objekts, welches an einer vorab festgelegten Anbringungsposition angebracht wird, verwendet wird, einen Basisabschnitt; einen Halteabschnitt, der in einer bestimmten Richtung beweglich an dem Basisabschnitt getragen wird und das Objekt hält; und einen Positionierungsabschnitt, der ein an dem Basisabschnitt ausgebildeter Positionierungsabschnitt zum Anordnen des durch den Halteabschnitt gehaltenen Objekts an einer Vorbereitungsposition, die in Bezug auf die Anbringungsposition eine bestimmte Positionsbeziehung aufweist, ist und durch Bewegen des Halteabschnitts in Bezug auf den Basisabschnitt ermöglicht, dass eine Anbringungstätigkeit des Anbringens des Objekts, das an der Vorbereitungsposition angeordnet wurde, an der Anbringungsposition ausgeführt werden kann.
Da nach der vorliegenden Offenbarung ein Objekt leicht in Bezug auf die Anbringungsposition positioniert werden kann, wenn beim Anbringen des Objekts eine Positionsanpassung des Objekts an die Anbringungsposition erforderlich ist, kann die Tätigkeit der Montage von Objekten vereinfacht werden. Da das Objekt durch den Halteabschnitt in einem Zustand, in dem das Objekt in Bezug auf die Anbringungsposition positioniert wurde, bewegt werden kann, kann die Anbringungstätigkeit des Objekts ausgeführt werden, ohne eine schwere Maschine zu bewegen.
Figurenliste

1 zeigt ein Transportwerkzeug nach einer Ausführungsform, ein Montagezielobjekt und eine schwere Maschine.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Transportwerkzeugs, das ein Objekt hält.
3 ist eine nach hinten gerichtete Schrägansicht des in 2 gezeigten Transportwerkzeugs und Objekts.
4 ist eine nach vorne gerichtete Schrägansicht des in 2 gezeigten Transportwerkzeugs und Objekts.
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2.
6 ist eine von vorne her gesehene Ansicht des in 2 gezeigten Transportwerkzeugs und Objekts.
7 ist eine nach hinten gerichtete Schrägansicht, die den Zustand zeigt, in dem der Positionierungsabschnitt des in 2 gezeigten Transportwerkzeugs an einen Anlegeabschnitt des Montagezielobjekts angelegt ist und das Objekt in der Vorbereitungsposition angeordnet ist.
8 ist eine vergrößerte Ansicht des in 7 gezeigten Positionierungsabschnitts und Anlegeabschnitts.
9 ist eine Vergrößerung einer nach vorne gerichteten Schrägansicht des in 7 gezeigten Positionierungsabschnitts und Anlegeabschnitts.
10 ist eine Seitenansicht des in 7 gezeigten Transportwerkzeugs, Objekts und Montagezielobjekts.
11 zeigt den Zustand, in dem das in 7 gezeigte Transportwerkzeug nach vorne bewegt ist und das Objekt an der Anbringungsposition angeordnet ist.
12 ist eine nach hinten gerichtete Schrägansicht des in 11 gezeigten Transportwerkzeugs, Objekts und Montagezielobjekts.
13 ist eine nach vorne gerichtete Schrägansicht des in 11 gezeigten Transportwerkzeugs, Objekts und Montagezielobjekts.
14 ist eine vergrößerte Schrägansicht, in der das Montagezielobjekt aus der in 12 gezeigten Ansicht weggelassen wurde.
15 zeigt einen Positionierungsabschnitt nach einer anderen Ausführungsform.
16 zeigt einen Anlegeabschnitt nach der anderen Ausführungsform.
17 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem der in 15 gezeigte Positionierungsabschnitt an den in 16 gezeigten Anlegeabschnitt angelegt fixiert ist.
18 zeigt einen Positionierungsabschnitt und einen Anlegeabschnitt nach noch einer anderen Ausführungsform.
19 zeigt den Zustand, in dem der in 18 gezeigte Positionierungsabschnitt an den Anlegeabschnitt angelegt fixiert ist.
20 ist eine Seitenansicht eines Transportwerkzeugs nach einer anderen Ausführungsform.

Ausführliche Erklärung
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand der Zeichnungen ausführlich erklärt. Bei den verschiedenen nachstehend erklärten Ausführungsformen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Außerdem wird in der nachstehenden Erklärung beruhend auf den Richtungen des orthogonalen Koordinatensystems der Figuren zur Bequemlichkeit die positive x-Achsen-Richtung als vorne, die positive y-Achsen-Richtung als rechts, und die positive z-Achsen-Richtung als oben angesetzt. Beispielsweise ist die x-y-Ebene die waagerechte Ebene.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 7 wird ein Transportwerkzeug 10 nach einer Ausführungsform erklärt. Das Transportwerkzeug 10 wird zum Halten und Transportieren eines Objekts 100 verwendet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Objekt 100 ein zylinderförmiges Untersetzungsgetriebe mit einer Mittelachsenlinie O₁ , in das ein mehrstufiger Zahnradaufbau (nicht dargestellt) und dergleichen eingebaut ist, und ein schweres Objekt mit einem Gewicht von, zum Beispiel, 600 kg oder mehr.
Das Objekt 100 wird an einem Montagezielobjekt 102 angebracht/davon abgenommen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Montagezielobjekt 102 der Drehrumpf eines Industrieroboters. Wie ein 1 und 7 gezeigt weist das Montagezielobjekt 102 einen Basisabschnitt 104, der um eine vertikale Achse drehbar an einer Roboterbasis 103 angebracht ist, und ein Paar von Seitenwandabschnitten 106 und 108, die sich einander gegenüberliegend von dem Basisabschnitt 104 nach oben erstrecken, auf.
An dem Seitenwandabschnitt 108 sind eine Durchgangsöffnung 110, die den Seitenwandabschnitt 108 in der x-Achsen-Richtung durchdringt, und ein an dem oberen Ende des Seitenwandabschnitts 108 gebildeter und von dem Seitenwandabschnitt 108 nach hinten verlaufender kreisbogenförmiger Flanschabschnitt 112 ausgebildet. Die Durchgangsöffnung 110 ist eine mit dem Flanschabschnitt 112 konzentrisch angeordnete kreisförmige Öffnung mit einer Mittelachsenlinie O₂ . Diese Öffnung 110 kann auch eine Öffnung mit einem Boden sein, die den Seitenwandabschnitt 108 nicht durchdringt, sondern so gebildet ist, dass sie sich von einer Montagefläche 114 des Seitenwandabschnitts 108 vertieft.
Zwischen dem Paar von Seitenwandabschnitten 106 und 108 ist ein Roboterarm (nicht dargestellt) um eine waagerechte Achse drehbar ausgebildet. Die Roboterbasis 103, das Montagezielobjekt (der Drehrumpf) 102 und der Roboterarm bilden einen vertikalen Knickarmroboter.
Das Objekt 100 wird an einer vorab festgelegten Anbringungsposition an der Montagefläche 114 des Seitenwandabschnitts 108 angebracht/davon abgenommen. Die Montagefläche 114 ist eine zu der z-y-Ebene ungefähr parallele Ebene, die sich entlang des Umfangs der Durchgangsöffnung 110 ausdehnt.
Das Objekt 100 weist eine ringförmige Kontaktfläche 116, die mit der Montagefläche 114 in Kontakt gelangt, einen von der Kontaktfläche 116 nach vorne vorstehenden säulenförmigen Ansatzabschnitt 118, eine Rückfläche 122 an der zu der Kontaktfläche 116 entgegengesetzten Seite, und mehrere in der Rückfläche 122 gebildete Befestigungsöffnungen 124 ( 3) auf. Wie in 3 gezeigt sind die Befestigungsöffnungen 124 zum Beispiel Gewindelöcher, die so angeordnet sind, dass sie in der Nähe des äußeren Umfangsrands der Rückfläche 122 in ungefähr gleichen Abständen um die Achsenlinie O₁ aneinandergereiht sind. Dadurch wird das Objekt 100 an einer bestimmten Anbringungsposition an der Montagefläche 114 fixiert.
Das Transportwerkzeug 10 hängt in einem Zustand, in dem es wie in 1 gezeigt das Objekt 100 hält, von einer schweren Maschine 120 (zum Beispiel einem Gabelstapler oder einem Kran) und wird durch diese schwere Maschine transportiert. Wie in 2 bis 4 gezeigt weist das Transportwerkzeug 10 einen Basisabschnitt 12, einen Halteabschnitt 14, einen Führungsabschnitt 16, einen Positionierungsabschnitt 18 und einen Haltegriff 20 (zum Beispiel eine Aufhängeöse) auf.
Der Basisabschnitt 12 ist ein ungefähr rechteckiges flaches Plattenelement mit der Längsrichtung in der Richtung der x-Achse. Der Haltegriff 20 ist an einer oberen Fläche 12a des Basisabschnitts 12 fixiert. Der Halteabschnitt 14 ist ein von der y-Achsen-Richtung her gesehen ungefähr L-förmig gebogenes einstückig ausgebildetes Stabelement, das an der Unterseite des Basisabschnitts 12 in der x-Achsen-Richtung beweglich getragen wird. Der Halteabschnitt 14 weist einen ersten Arm 22, einen zweiten Arm 24, einen Anbringungsabschnitt 26 und eine Eingreifschiene 28 auf.
Der erste Arm 22 verläuft parallel zu dem Basisabschnitt 12 in der x-Achsen-Richtung. Der zweite Arm 24 verläuft so von dem hinteren Ende des ersten Arms 22 nach unten, dass er rechtwinkelig auf den ersten Arm 22 trifft. Da der erste Arm 22 und der zweite Arm 24 rechtwinkelig aufeinander treffen, wird an der Oberseite des durch den Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 100 ein Raum S (2) definiert.
Der Anbringungsabschnitt 26 ist an dem unteren Ende des zweiten Arms 24 fixiert. In dem Anbringungsabschnitt 26 sind insgesamt drei Durchgangsöffnungen 26a (2) so gebildet, dass sie in der x-Achsen-Richtung durch den Anbringungsabschnitt 26 verlaufen. Diese Durchgangsöffnungen 26a sind an Stellen angeordnet, die drei der an der Rückfläche 122 des Objekts 100 gebildeten Befestigungsöffnungen 124 entsprechen.
Mit anderen Worten sind die Durchgangsöffnungen 26a in gleichen Abständen wie die Befestigungsöffnungen 124 entlang einer kreisbogenförmigen Bahn angeordnet. Der Anbringungsabschnitt 26 kann sich auch kreisbogenförmig entlang der Anordnungsrichtung der Durchgangsöffnungen 26a und der Befestigungsöffnungen 124 erstrecken. Außerdem ist die Anzahl der Durchgangsöffnungen 26a nicht auf drei beschränkt, sondern kann sie eine beliebige Anzahl sein.
Insgesamt drei Befestigungsmittel (zum Beispiel Schraubenbolzen) werden in die Durchgangsöffnungen eingesetzt und die Befestigungsmittel 30 in drei Befestigungsöffnungen 124 befestigt. Auf diese Weise wird der Anbringungsabschnitt 26 an der Rückfläche 122 des Objekts 100 fixiert und hält der Halteabschnitt 14 dadurch das Objekt 100.
Auf diese Weise werden bei der vorliegenden Ausführungsform die Befestigungsöffnungen 124 zur Montage des Objekts 100 an der Montagefläche 114 als Befestigungsöffnungen zum Fixieren des Anbringungsabschnitts 26 an dem Objekt 100 benutzt. Durch diese Ausführung ist es nicht nötig, an dem Objekt 100 extra Befestigungsöffnungen zum Fixieren des Anbringungsabschnitts 26 an dem Objekt 100 auszubilden.
Die Eingreifschiene 28 ist so an dem ersten Arm 22 fixiert, dass sie von der oberen Fläche 22a des ersten Arms 22 nach oben vorsteht und sich in der x-Achsen-Richtung erstreckt. Wie in 5 gezeigt weist die Eingreifschiene 28 von der x-Achsen-Richtung her gesehen einen ungefähr T-förmigen Querschnitt auf.
Konkret weist die Eingreifschiene 28 eine von der oberen Fläche 22a des ersten Arms 22 nach oben vorstehende Basis 32 und von der Basis 32 zu beiden Seiten in der y-Achsen-Richtung vorstehende Klauenabschnitte 34 und 36 auf. Die Eingreifschiene 28 greift wie später beschrieben beweglich mit dem Führungsabschnitt 16 ein.
Der Führungsabschnitt 16 ist an der Unterseite des Basisabschnitts 12 fixiert, trägt den Halteabschnitt 14 an der Basis 12 und führt die Bewegung des Halteabschnitts 14 in der x-Achsen-Richtung. Der Führungsabschnitt 16 umfasst einen in der x-Achsen-Richtung verlaufenden Hauptkörperabschnitt 38 mit einem ungefähr C-förmigen Querschnitt, eine erste Reihe von Rollen 40 und eine an der rechten Seite der ersten Reihe von Rollen 40 in einem Abstand angeordnete zweite Reihe von Rollen 42.
Der Hauptkörperabschnitt 38 weist eine an der unteren Fläche des Basisabschnitts 12 fixierte Basis 44, ein Paar von Seitenwandabschnitten 46 und 48, die sich von beiden Enden in der y-Achsen-Richtung der Basis 44 einander gegenüberliegend abwärts erstrecken, und ein Paar von Klauenabschnitten 50 und 52, die von den unteren Enden der Seitenwandabschnitte 46 und 48 einwärts verlaufen, auf.
Die erste Reihe von Rollen 40 weist mehrere in der x-Achsen-Richtung angeordnete Zylinderrollen auf, wobei die einzelnen Zylinderrollen so an dem Hauptkörperabschnitt 38 ausgebildet sind, dass sie um eine zu der y-Achse parallele Achsenlinie drehbar sind. Die erste Reihe von Rollen 40 ist zwischen den Klauenabschnitt 34 der Eingreifschiene 28 und den Klauenabschnitt 50 des Hauptkörperabschnitts 38 eingefügt.
Die zweite Reihe von Rollen 42 weist so wie die erste Reihe von Rollen 40 mehrere in der x-Achsen-Richtung angeordnete Zylinderrollen auf, wobei die einzelnen Zylinderrollen so an dem Hauptkörperabschnitt 38 ausgebildet sind, dass sie um eine zu der y-Achse parallele Achsenlinie drehbar sind. Die zweite Reihe von Rollen 42 ist zwischen den Klauenabschnitt 36 der Eingreifschiene 28 und den Klauenabschnitt 52 des Hauptkörperabschnitts 38 eingefügt.
Auf diese Weise wird der Halteabschnitt 14 mittels des Eingriffs der Eingreifschiene 28 über die erste Reihe von Rollen 40 und die zweite Reihe von Rollen 42 mit dem Hauptkörperabschnitt 38 durch den Führungsabschnitt 16 so geführt, dass er entlang des Basisabschnitts 12 in der x-Achsen-Richtung beweglich ist, während sein Abfallen von dem Hauptkörperabschnitt 38 nach unten verhindert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Führungsbahn, auf der der Führungsabschnitt 16 den Halteabschnitt 14 führt, durch eine Position, an der sich der Schwerpunkt G des Objekts 100 während des Transports in Bezug auf den Haltegriff 20 lotrecht unterhalb davon (das heißt, in der Schwerkraftrichtung darunter) ausrichtet.
Der Basisabschnitt 12, der Halteabschnitt 14 und der Führungsabschnitt 16 weisen einen lastbeständigen Aufbau (zum Beispiel ein hochfestes Material, eine große Querschnittfläche) auf, der dem Gewicht (zum Beispiel 600 kg oder mehr) des Objekts 100 widerstehen kann.
Wie in 3, 4 und 6 gezeigt ist der Positionierungsabschnitt 18 ein flaches Plattenelement, das in Bezug auf den Basisabschnitt 12 unbeweglich fixiert ist, und erstreckt er sich von der unteren Fläche 12b des Basisabschnitts 12 so nach unten, dass es dem zweiten Arm 24 des Halteabschnitts 14 gegenüberliegt.
Der Positionierungsabschnitt 18 weist eine Vorderfläche 18a, eine mit der unteren Endkante der Vorderfläche 18 verbundene untere Fläche 18b und eine mit der linken Endkante der Vorderfläche 18 verbundene linke Fläche 18c auf. Außerdem sind in einem unteren Abschnitt (Fixierungsabschnitt) 18d des Positionierungselements 18 insgesamt drei Durchgangsöffnungen 54 so gebildet, dass sie in der x-Achsen-Richtung durch den Positionierungsabschnitt 18 verlaufen. In der Mitte des Positionierungsabschnitts 18 ist eine Aussparung 56 gebildet. Die Funktion der Durchgangsöffnungen 54 und der Aussparung 56 wird später beschrieben werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 und 7 bis 14 die Funktion des Transportwerkzeugs 10 erklärt. Wie in 1 gezeigt hängt das Transportwerkzeug 10 in einem Zustand, an dem der Halteabschnitt 14 ein Objekt 100 hält, von einer schweren Maschine 120 und wird es durch die schwere Maschine 120 transportiert.
Konkret wird wie in 1 gezeigt eine Kette 126 über den Haltegriff 20 des Transportwerkzeugs 10 geführt und die Kette 120 an einen an der schweren Maschine 120 ausgebildeten Hakenabschnitt 128 gehängt. Auf diese Weise wird das Transportwerkzeug 10, das das Objekt 100 hält, mittels der schweren Maschine 120 über den Haltegriff 20, die Kette 126 und den Hakenabschnitt 128 angehoben und durch die schwere Maschine 120 transportiert.
Wenn das Objekt 100 vor der Montage an der Montagefläche 114 durch das Herabhängen des Transportwerkzeugs 10 von der schweren Maschine 120 transportiert wird, wird der Halteabschnitt 14 so in Bezug auf den Basisabschnitt 12 angeordnet, dass der Haltegriff 20 lotrecht über dem Schwerpunkt G des durch das Transportwerkzeug 10 gehaltenen Objekts 100 angeordnet wird.
Mit anderen Worten wird der Halteabschnitt 14 so in Bezug auf den Basisabschnitt 12 angeordnet, dass die Position des Schwerpunkts G des durch das Transportwerkzeug 10 gehaltenen Objekts 100 in der x-y-Ebene und die Position des Haltegriffs 20 an dem Basisabschnitt 12 in der x-y-Ebene ungefähr übereinstimmen.
Durch ein derartiges Anordnen des Haltegriffs 20 und des Schwerpunkts G kann das Objekt 100 dann, wenn das Transportwerkzeug 10 wie in 1 gezeigt an die schwere Maschine 120 gehängt wurde, so stabil an die schwere Maschine 120 gehängt werden, dass das Objekt 100 in einem Zustand, in dem die Achsenlinie O₁ des Objekts 100 ungefähr parallel zu der x-Achsen-Richtung (das heißt, der waagerechten Richtung) verläuft, zur Ruhe kommt.
Wenn das Objekt an der Montageposition auf der Montagefläche 114 montiert wird, wird die schwere Maschine 120 aus der in 1 gezeigten Position vorwärts bewegt und der Positionierungsabschnitt 18 des Transportwerkzeugs 10 an einen an dem Montagezielobjekt 102 ausgebildeten Anlegeabschnitt 130 angelegt.
Dieser Anlegeabschnitt 130 wird unter Bezugnahme auf 7 bis 9 erklärt. Der Anlegeabschnitt 130 ist an dem oberen Endbereich des Flanschabschnitts 112 des Montagezielobjekts 102 gebildet. Konkret weist der Anlegeabschnitt 130 eine ebene Fläche 132 und von dieser ebenen Fläche 132 hochstehende Wandabschnitte 134 und 136 auf. Die ebene Fläche 132 ist ungefähr parallel zu der x-y-Ebene angeordnet.
Der Wandabschnitt 134 ist ein ungefähr parallel zu der x-z-Ebene angeordnetes flaches Plattenelement, das eine ungefähr zu der x-z-Ebene parallele Anlegefläche 134a aufweist. Der Wandabschnitt 136 ist ein ungefähr parallel zu der x-z-Ebene angeordnetes (das heißt, zu dem Wandabschnitt 134 orthogonales) flaches Plattenelement, das eine ungefähr zu der y-z-Ebene parallele Anlegefläche 136a aufweist. In der Anlegefläche 136a sind insgesamt drei Befestigungsöffnungen (nicht dargestellt) gebildet, in der später beschriebene Befestigungsmittel 138 (zum Beispiel Schraubenbolzen) befestigt werden.
Wenn der Positionierungsabschnitt 18 des Transportwerkzeugs 10 an den Anlegeabschnitt 130 angelegt wurde, steht die vordere Fläche 18a des Positionierungsabschnitts 18 mit der Anlegefläche 136a des Wandabschnitts 136 in Kontakt, die untere Fläche 18b des Positionierungsabschnitts 18 mit der ebenen Fläche 132 in Kontakt, und die linke Fläche 18c des Positionierungsabschnitts 18 mit der Anlegefläche 134a des Wandabschnitts 134 in Kontakt.
In diesem Zustand wird der untere Abschnitt 18d des Positionierungsabschnitts 18 durch drei Befestigungsmittel 138 an dem Wandabschnitt 136 fixiert. Konkret werden drei Befestigungsmittel 138 jeweils durch die in dem unteren Abschnitt 18d gebildeten Durchgangsöffnungen 54 gesteckt und in den drei Befestigungsöffnungen, die in der Anlegefläche 136a des Wandabschnitts 136 gebildet sind, befestigt. Auf diese Weise wird der Basisabschnitt 12 in Bezug auf das Montagezielobjekt 102 fixiert.
Wenn der Positionierungsabschnitt 18 an den Anlegeabschnitt 130 angelegt wurde, wird das von dem Halteabschnitt 14 gehaltene Objekt 100 wie in 7 und 10 gezeigt an einer Vorbereitungsposition, die eine bestimmte Positionsbeziehung in Bezug auf die Anbringungsposition auf der Montagefläche 114 aufweist, angeordnet. Nun kann ein Betreiber durch Bewegen des Halteabschnitts 14 eine Anbringungstätigkeit zum Anbringen des an der Vorbereitungsposition angeordneten Objekts 100 an der Anbringungsposition auf der Montagefläche 114 ausführen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die Achsenlinie O₁ des Objekts 100 und die Bewegungsrichtung des Halteabschnitts 14 in Bezug auf den Basisabschnitt 12 (das heißt, die Führungsrichtung des Führungsabschnitts 16) ungefähr parallel zu der x-Achsen-Richtung (das heißt, der waagerechten Richtung), wenn das von dem Halteabschnitt 14 gehaltene Objekt 100 an der Vorbereitungsposition angeordnet wurde. Das heißt, die Achsenlinie O₁ des Objekts verläuft ungefähr orthogonal zu der Montagefläche 114.
Außerdem stimmen wie in 7 und 10 gezeigt die Achsenlinie O₁ des von dem Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 100 und die Achsenlinie O₂ der Durchgangsöffnung 110 ungefähr überein, und liegt die Kontaktfläche 116 des Objekts 100 der Anbringungsposition auf der Montagefläche 114 in der x-Achsen-Richtung gegenüber.
Als nächstes schiebt der Betreiber das Objekt 100 (oder den Halteabschnitt 14) nach vorne. Dadurch bewegt sich der Halteabschnitt 14 durch den Führungsabschnitt 16 geführt in Bezug auf den Basisabschnitt 12 nach vorne. Als Folge wird das Objekt 100 wie in 11 bis 13 gezeigt an der Anbringungsposition auf der Montagefläche 114 angeordnet.
Wenn das Objekt 100 an der Anbringungsposition angeordnet wurde, ist der Ansatzabschnitt 118 des Objekts 100 konzentrisch in die Durchgangsöffnung 110, die in dem Seitenwandabschnitt 108 des Montagezielobjekts 102 gebildet ist, eingesetzt und steht die Kontaktfläche 116 des Objekts 100 in einem Flächenkontakt mit der Montagefläche 114.
Dabei wird der Spitzenendabschnitt des ersten Arms 22 des Halteabschnitts 14 wie in 11, 13 und 14 gezeigt in der in dem Positionierungsabschnitt 18 gebildeten Aussparung 56 aufgenommen. Durch diese Aussparung 56 kann eine gegenseitige Behinderung des Halteabschnitts 14 und des Positionierungsabschnitts 18 verhindert werden, wenn der Halteabschnitt 14 aus der in 1 gezeigten Position nach vorne bewegt wurde.
Außerdem können Elemente des Montagezielobjekts 102 (zum Beispiel der Flanschabschnitt 112) in den durch den ersten Arm 22 und den zweiten Arm 24 definierten Raum S eindringen, wenn der Halteabschnitt 14 aus der in 1 gezeigten Position nach vorne bewegt wurde. Dadurch kann eine gegenseitige Behinderung von Elementen des Montagezielobjekts 102 (des Flanschabschnitts 112) und des Halteabschnitts 14 verhindert werden.
Als nächstes steckt der Betreiber mehrere Befestigungsmittel (nicht gezeigt) wie etwa Schraubenbolzen durch die Befestigungsöffnungen 124 und befestigt er sie jeweils in den mehreren Befestigungsöffnungen (nicht dargestellt), die an Positionen, welche den Befestigungsöffnungen 124 entsprechen, in der Montagefläche 114 gebildet sind, wodurch das Objekt 100 an der Montagefläche 114 fixiert wird.
Dann entfernt der Betreiber die Befestigungsmittel 138 ( 7 und 8) und löst er den Positionierungsabschnitt 18 von dem Anlegeabschnitt 130, und entfernt er die Befestigungsmittel 30 (3), wodurch der Anbringungsabschnitt 26 von dem Objekt 100 gelöst wird. Dann bewegt der Betreiber den Halteabschnitt 14 so nach hinten, dass sich dieser von dem Objekt 100 entfernt. Auf diese Weise kann das Objekt 100 an einer bestimmten Anbringungsposition an der Montagefläche 114 angebracht werden.
Wenn das Objekt 100 von der Montagefläche 114 abgenommen wird, fixiert der Betreiber den Anbringungsabschnitt 26 des Transportwerkzeugs 10 in einem Zustand, in dem das Transportwerkzeug 10 an die schwere Maschine 120 gehängt wurde, durch die Befestigungsmittel 30 an der Rückfläche 122 des Objekts 100.
Anschließend entfernt der Betreiber die Befestigungsmittel, die das Objekt 100 und die Montagefläche 114 aneinander befestigen, von der Montagefläche 114 und aus den Befestigungsöffnungen 124 des Objekts 100. Dann schiebt der Betreiber das Objekt 100 (oder den Halteabschnitt 14) nach hinten, wodurch es von der Montagefläche 114 entfernt wird. Dann wird das an dem Transportwerkzeug 10 gehaltene Objekt 100 durch Betreiben der schweren Maschine 120 an eine bestimmte Position transportiert.
Wie oben beschrieben wurde, ist es einem Betreiber durch das Transportwerkzeug 10 nach der vorliegenden Ausführungsform möglich, ein Objekt 100 durch den Positionierungsabschnitt 18 an einer Vorbereitungsposition zu positionieren und das Objekt 100 dann durch Vorwärtsbewegen des Halteabschnitts 14 an einer Anbringungsposition anzubringen.
Da das Objekt 100 durch diese Gestaltung leicht in Bezug auf die Anbringungsposition positioniert werden kann, wenn bei der Anbringung des Objekts 100 eine Positionsabstimmung des Objekts 100 mit einer bestimmten Anbringungsposition erforderlich ist, kann die Tätigkeit zur Montage des Objekts 100 vereinfacht werden.
Da der Betreiber das an der Vorbereitungsposition angeordnete Objekt 100 durch den Halteabschnitt 14 bewegen kann, kann die Anbringungstätigkeit des Objekts 100 ausgeführt werden, ohne eine schwere Maschine 120 zu bewegen. Folglich kann die Tätigkeit zur Montage des Objekts 100, das ein schweres Objekt ist, an der Montagefläche 114 auch dann vorgenommen werden, wenn aufgrund von Beschränkungen des Arbeitsplatzes kein räumlicher Spielraum, um die schwere Maschine 120 nach vorne oder hinten zu bewegen, vorhanden ist.
Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Bewegung des Halteabschnitts 14 in der x-Achsen-Richtung durch den Führungsabschnitt 16 geführt, während er durch den Basisabschnitt 12 getragen wird. Durch diese Gestaltung kann das Objekt 100 leicht und auf der gleichen Bahn in der x-Achsen-Richtung vor und zurück bewegt werden, während dem Gewicht des Objekts 100 standgehalten wird.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 15 bis 17 ein Transportwerkzeug 10' und ein Anlegeabschnitt 130' nach einer anderen Ausführungsform erklärt. Wie in 15 gezeigt unterscheidet sich das Transportwerkzeug 10' nach der vorliegenden Ausführungsform durch den Positionierungsabschnitt 18' von dem oben beschriebenen Transportwerkzeug 10. Das heißt, der Positionierungsabschnitt 18' weist anstelle der oben beschriebenen Durchgangsöffnungen 54 einen Eingreifabschnitt 58 auf. Der Eingreifabschnitt 58 ist so ausgebildet, dass er von der Vorderfläche 18a des Positionierungsabschnitts 18' nach vorne vorspringt.
Noch konkreter weist der Eingreifabschnitt 58 einen ersten Teil 52a und einen an der Oberseite des ersten Teils 58a einstückig ausgebildeten zweiten Teil 58b mit einer in der y-Achsen-Richtung geringeren Breite als der erste Teil 58a auf. An der oberen Fläche des zweiten Teils 58b ist eine von der oberen Fläche einwärts vertiefte Öffnung 60 gebildet.
Wie in 16 gezeigt ist der Anlegeabschnitt 130' nach der vorliegenden Ausführungsform an dem oberen Endbereich 112 des Flanschabschnitts 112 des Montagezielobjekts 102 gebildet und weist er eine Aussparung 140 auf. Die Aussparung 140 ist so in dem Anlegeabschnitt 130' gebildet, dass sie von der hinteren Fläche des Anlegeabschnitts 130' nach vorne gerichtet vertieft ist.
Noch konkreter weist die Aussparung 140 einen obersten Öffnungsbereich 144 und einen an der Oberseite des ersten Öffnungsbereichs 144 angeschlossenen zweiten Öffnungsbereich 146 mit einer in der y-Achsen-Richtung geringeren Breite als der erste Öffnungsbereich 144 auf.
Der erste Öffnungsbereich 144 kann den ersten Teil 58a des Eingreifabschnitts 58 aufnehmen, während der zweite Öffnungsbereich 146 den zweiten Teil 58b des Eingreifabschnitts 58 aufnehmen kann. Der zweite Öffnungsbereich 146 ist an einer oberen Fläche 148 des Anlegeabschnitts 130' offen.
An der oberen Fläche 148 des Anlegeabschnitts 130' ist ein Bewegungsbeschränkungselement 150 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Bewegungsbeschränkungselement 150 ein von der y-Achsen-Richtung her gesehen ungefähr L-förmiges Element, das einen Basisendabschnitt 150a und einen zu dem Basisendabschnitt 150a orthogonalen Spitzenendabschnitt 150b aufweist.
Der Basisendabschnitt 150a ist so an der oberen Fläche 148 angebracht, dass sein Basisende um eine zu der y-Achsen-Richtung parallele Achsenlinie drehbar ist. Der Spitzenendabschnitt 150b kann in die Öffnung 60, die in dem zweiten Teil 58b des Eingreifabschnitts 58 gebildet ist, eingesteckt werden.
Beim Anlegen des Positionierungsabschnitts 18' an den Anlegeabschnitt 130' setzt der Betreiber wie in 17 gezeigt den Eingreifabschnitt 58 in die Aussparung 140 ein. Dadurch gelangen der Eingreifabschnitt 58 und die Aussparung 140 in einen Eingriff, wodurch eine Bewegung des Basisabschnitts 12 nach vorne und seine Bewegung in der z-y-Ebene beschränkt werden.
Wenn der Positionierungsabschnitt 18' an den Anlegeabschnitt 130' angelegt wurde, um den Eingreifabschnitt 58 in die Aussparung 140 einzusetzen, wird das durch das Transportwerkzeug 10' gehaltene Objekt 100 so wie bei der Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, in der Vorbereitungsposition angeordnet.
Anschließend dreht der Betreiber das Bewegungsbeschränkungselement 150 und setzt er den Spitzenendabschnitt 150b des Bewegungsbeschränkungselements 150 in die Öffnung 60 des Eingreifabschnitts 58 ein. Dadurch greifen das Bewegungsbeschränkungselement 150 und die Öffnung 60 miteinander ein und wird eine Bewegung des Basisabschnitts 12 nach hinten beschränkt. Als Folge wird der Basisabschnitt 12 in Bezug auf das Montagezielobjekt 102 fixiert. Daher wirkt bei der vorliegenden Ausführungsform die Öffnung 60 als Fixierungsabschnitt zum Fixieren des Basisabschnitts 12 in Bezug auf das Montagezielobjekt 102.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform auf die Befestigungstätigkeit durch die Befestigungselemente 138 verzichtet werden kann, kann die Tätigkeit zum Anordnen des durch den Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 10 mittels des Positionierungsabschnitts 18' in der Vorbereitungsposition vereinfacht werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann auch auf das Bewegungsbeschränkungselement 150 verzichtet werden. Auch in einem solchen Fall wird durch das Einsetzen des Eingreifabschnitts 58 in die Aussparung 140 eine Bewegung des Transportwerkzeugs 10 nach vorne und der z-y-Ebene beschränkt und kann das Objekt 100 daher wie in 7 in der Vorbereitungsposition angeordnet werden.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 18 und 19 ein Transportwerkzeug 10" und ein Anlegeabschnitt 130" nach noch einer anderen Ausführungsform erklärt. Das Transportwerkzeug 10" nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich im Positionierungsabschnitt 18 von dem oben beschriebenen Transportwerkzeug 10. Das heißt, im unteren Bereich (im Fixierungsabschnitt) des Positionierungsabschnitts 18" sind insgesamt vier Durchgangsöffnungen 70 gebildet.
Ein Anlegeabschnitt 130" nach der vorliegenden Ausführungsform ist an dem oberen Endbereich des Flanschabschnitts 112 des Montagezielobjekts 102 gebildet und weist eine ebene Fläche 152 und einen von der vorderen Endkante der ebenen Fläche 152 nach oben hochstehenden Wandabschnitt 154 auf.
Der Wandabschnitt 154 weist eine zu der y-z-Ebene ungefähr parallele Anlegefläche 154a auf, und in dieser Anlegefläche 154a sind insgesamt vier Öffnungen 156 an Positionen, die den in dem Positionierungsabschnitt 118" gebildeten Durchgangsöffnungen 70 entsprechen, angeordnet.
Wenn der Positionierungsabschnitt 18" wie in 19 gezeigt an den Anlegeabschnitt 130" angelegt wurde, steht die Vorderfläche 18a des Positionierungsabschnitts 18" mit der Anlegefläche 154a des Wandabschnitts 154 in Kontakt und steht die untere Fläche 18b des Positionierungsabschnitts 18" mit der ebenen Fläche 152 in Kontakt.
Nun wird das durch das Transportwerkzeug 10" gehaltene Objekt 100 wie bei der in 7 gezeigten Ausführungsform in der Vorbereitungsposition angeordnet.
In diesem Zustand werden Stifte 72 in die Durchgangsöffnungen 70 des Positionierungselements 18" und die Öffnungen 156 des Wandabschnitts 154 eingesteckt. Dadurch wird eine Bewegung des Positionierungselements 18" in Bezug auf den Anlegeabschnitt 130" nach vorne und in der y-z-Ebene beschränkt. Als Folge wird der Basisabschnitt 12 in Bezug auf das Montagezielobjekt 102 nach vorne und in der y-z-Ebene unbeweglich fixiert.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform auf die Befestigungstätigkeit durch die Befestigungselemente 138 verzichtet werden kann, kann die Tätigkeit zum Anordnen des durch den Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 10 mittels des Positionierungsabschnitts 18" in der Vorbereitungsposition vereinfacht werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann ferner ein Mechanismus ausgebildet werden, der den Halteabschnitt 14 so hält, dass er ihn an einer bestimmten Stelle seiner Bewegungsstrecke freigeben kann. Eine solche Ausführungsform ist in 20 gezeigt. Das in 20 gezeigte Transportwerkzeug 80 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Transportwerkzeug 10 darin, dass ferner ein Positionshaltemechanismus 82 bereitgestellt ist. Der Positionshaltemechanismus 82 ist im Inneren des Hauptkörperabschnitts 38 des Führungsabschnitts 16 eingerichtet.
Als ein Beispiel greift der Positionshaltemechanismus 82 trennbar mit der Eingreifschiene 28 des Halteabschnitts 14 ein und wird eine Bewegung des Halteabschnitts 14 in der x-Achsen-Richtung beschränkt, wenn er mit der Eingreifschiene 28 in Eingriff steht. Als anderes Beispiel ist der Halteabschnitt 14 aus einem magnetischen Körper gebildet und weist der Positionshalteabschnitt 82 zum Beispiel eine Magnetspule auf und wird er durch die Magnetkraft zu der Eingreifschiene 28 hin angezogen, wodurch eine Bewegung des Halteabschnitts 14 in der x-Achsen-Richtung beschränkt wird.
Auf diese Weise hält der Positionshalteabschnitt 82 den Halteabschnitt 14 lösbar an einer bestimmten Position. Beispielsweise ist der Positionshalteabschnitt 82 so gestaltet, dass er die in 20 gezeigte Position des Halteabschnitts 14 beibehält. In der Position, die in 20 gezeigt ist, ist der Schwerpunkt G des durch den Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 100 lotrecht unter dem Haltegriff 20 angeordnet.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel der Haltegriff 20 durch den Positionshalteabschnitt 82 in einem Zustand gehalten wird, in dem er über dem Schwerpunkt G des Objekts 100 angeordnet ist, kann wirksam verhindert werden, dass das Objekt 100 während des Transports des Objekts 100 schwingt.
Der Positionshalteabschnitt 82 ist nicht auf das Innere des Hauptkörperabschnitts 38 des Führungsabschnitts 16 beschränkt, sondern kann auch an der Außenseite des Hauptkörperabschnitts 38 oder an dem Basisabschnitt 12 ausgebildet werden. In diesem Fall kann der Positionshalteabschnitt 82 so ausgeführt werden, dass er trennbar mit dem ersten Arm 22 (oder dem zweiten Arm 24) eingreift. Oder der Positionshalteabschnitt 82 kann auch so ausgebildet werden, dass er die Position des Halteabschnitts 14 hält, wenn der Halteabschnitt 14 an dem hinteren Ende seines Bewegungswegs angeordnet ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Halteabschnitt 14 so ausgeführt werden, dass der Schwerpunkt G des durch den Halteabschnitt 14 gehaltenen Objekts 100 lotrecht unter dem Haltegriff 20 angeordnet wird, wenn sich der Halteabschnitt 14 an dem hinteren Ende seines Bewegungswegs befindet. Oder das hintere Ende der Eingreifschiene 28 kann an der hinteren Endwand 38a (2) des Hauptkörperabschnitts 38 anliegen, wenn sich der Halteabschnitt 14 an dem hinteren Ende seines Bewegungswegs befindet.
Das Objekt 100 ist nicht auf ein Untersetzungsgetriebe beschränkt, sondern kann auch ein in einem Industrieroboter ausgebildeter Motor sein oder eine Metallform einer Formmaschine oder dergleichen sein. Ebenso ist das Montagezielobjekt 102 nicht auf den Drehrumpf eines Roboters beschränkt, sondern kann es ein beliebiges Aufbauelement eines Roboters (eine Roboterbasis, ein Roboterarm, oder dergleichen) sein oder eine Formaufnahme, die eine Metallform aufnimmt, sein.
Der Fixierungsmechanismus zum Fixieren des Positionierungsabschnitts 18, 18', 18" und des Anlegeabschnitts 130, 130', 130" ist nicht auf die oben beschriebenen Befestigungsmittel beschränkt; es kann ein beliebiger Aufbau wie etwa zum Beispiel ein Aufbau, bei dem eine Anziehung durch Magnetkraft erfolgt, eingesetzt werden, solange der Positionierungsabschnitt 18, 18', 18" und der Anlegeabschnitt 130, 130', 130" lösbar fixiert werden können.
Außerdem wurde bei den obigen Ausführungsformen ein Fall besprochen, bei dem der Betreiber den Halteabschnitt 14 von Hand bewegt, doch kann das Transportwerkzeug 10, 10', 10" oder 80 auch einen Antriebsabschnitt umfassen, der den Halteabschnitt 14 in Bezug auf den Basisabschnitt 12 bewegt. Dieser Antriebsabschnitt kann zum Beispiel ein Servomotor sein oder auch ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder sein.
Es ist auch möglich, den Führungsabschnitt 16 bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wegzulassen und den Halteabschnitt 14 direkt beweglich an dem Basisabschnitt 12 auszubilden. Beispielsweise kann der Halteabschnitt 14 so an dem Basisabschnitt 12 getragen werden, dass er über einen in den Basisabschnitt 12 eingebauten Kugelgewindetriebmechanismus entlang der x-y-Ebene beweglich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde oben durch Ausführungsformen erklärt, doch beschränken die oben beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung nach den Patentansprüchen nicht.

Claims

Transportwerkzeug (10, 10', 10", 80), das für den Transport eines Objekts (100), welches an einer vorab festgelegten Anbringungsposition angebracht wird, verwendet wird, umfassend: einen Basisabschnitt (12); einen Halteabschnitt (14), der in einer bestimmten Richtung beweglich an dem Basisabschnitt (12) getragen wird und das Objekt (100) hält; und einen Positionierungsabschnitt (18, 18', 18"), der ein an dem Basisabschnitt (12) ausgebildeter Positionierungsabschnitt (18, 18', 18") zum Anordnen des durch den Halteabschnitt (14) gehaltenen Objekts (100) an einer Vorbereitungsposition, die in Bezug auf die Anbringungsposition eine bestimmte Positionsbeziehung aufweist, ist und durch Bewegen des Halteabschnitts (14) in Bezug auf den Basisabschnitt (12) ermöglicht, dass eine Anbringungstätigkeit des Anbringens des Objekts (100), das an der Vorbereitungsposition angeordnet wurde, an der Anbringungsposition ausgeführt werden kann.
Transportwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Positionierungsabschnitt (18) einen Fixierungsabschnitt (18d) aufweist, um den Basisabschnitt (12) in Bezug auf ein Objekt, das eine Anbringungsposition aufweist, zu fixieren.
Transportwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Führungsabschnitt (16), der den Halteabschnitt (14) in Bezug auf den Basisabschnitt (12) in einer bestimmten Richtung führt.
Transportwerkzeug nach Anspruch 3, wobei die Anbringungsposition an einer ebenen Fläche (114) ausgebildet ist, und der Führungsabschnitt (16) den Halteabschnitt (14) in einer zu der ebenen Fläche ungefähr orthogonale Richtung führt.
Transportwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend einen an dem Basisabschnitt (12) ausgebildeten Haltegriff (20), der beim Transport des Objekts (100) ein Anheben des Transportwerkzeugs (10, 10', 10", 80) ermöglicht, wobei die Führungsbahn des Führungsabschnitts durch eine Position verläuft, an der sich der Schwerpunkt des Objekts (100) während des Transports in Bezug auf den Haltegriff (20) in der Schwerkraftrichtung darunter ausrichtet.
Haltewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Positionierungsabschnitt (18, 18', 18") eine Aussparung (56) aufweist, die eine gegenseitige Behinderung mit dem Halteabschnitt (14), der sich in Bezug auf den Basisabschnitt (12) bewegt, verhindert.