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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur eines Roboters zur Handhabung eines linearen Gegenstands.
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Stand der Technik
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Bei einem Vertikal-Gelenkroboter ist eine Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands, bei der ein Hohlraumabschnitt, der von einer Basis zu einem oberen Teil eines Drehzylinders geht, an einer Stelle, die eine Drehachse des Drehzylinders umfasst, vorgesehen ist und ein Kabel einer Robotermechanismuseinheit durch den Hohlraumabschnitt hindurch verlegt ist, allseits bekannt (siehe beispielsweise PTL 1).
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Selbst wenn der Drehzylinder gedreht wird, wirkt keine große Biegespannung auf das Kabel, das durch eine Stelle in der Nähe der Drehachse des Drehzylinders in dem Hohlraumabschnitt entlang der Drehachse hindurchgeht, und das Kabel ist dauerhaft nutzbar.
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Liste bekannter Schriften
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Patentliteratur
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[PTL 1] die Veröffentlichung des
japanischen Patents mit der Nr. 3483862 -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Ein Bereich eines horizontalen Querschnitts des Hohlraumabschnitts ist jedoch eingeschränkt, und wenn sich das Kabel der Mechanismuseinheit an einer Stelle in der Nähe der Drehachse des Hohlraumabschnitts befindet, ist ein Spalt zwischen dem Kabel und einer Innenfläche des Hohlraumabschnitts schmaler, wodurch ungünstigerweise der Raum, durch den ein weiterer linearer Gegenstand hindurchgeht, reduziert wird. Anders ausgedrückt wird nicht bevorzugt, dass ein zusätzlicher linearer Gegenstand störend auf das zuvor verlegte Kabel der Mechanismuseinheit des Roboters einwirkt, wenn der zusätzliche lineare Gegenstand später unter Verwendung des Spalts in dem Hohlraumabschnitt verlegt wird, da durch die störende Einwirkung die Dauerhaftigkeit des Kabels der Mechanismuseinheit reduziert wird.
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Insbesondere ist es in einem Fall, in dem ein Benutzer den zusätzlichen linearen Gegenstand verlegt, wünschenswert, dass der Benutzer den zusätzlichen linearen Gegenstand problemlos durch eine Verlegungsstrecke mit wenig störender Einwirkung auf das Kabel der Mechanismuseinheit ohne Änderung einer Verlegungsstrecke des Kabels der Mechanismuseinheit verlegen kann.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Struktur eines Roboters zur Handhabung eines linearen Gegenstands bereitzustellen, die gestattet, dass ein nachgerüsteter linearer Gegenstand problemlos durch eine Verlegungsstrecke mit wenig störender Einwirkung auf das Kabel der Mechanismuseinheit verlegt wird.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Struktur eines Roboters zur Handhabung eines linearen Gegenstands eine Basis zur Fixierung an einer Installationsfläche und einen Drehzylinder, der dahingehend gestützt wird, um eine vertikale Drehachse bezüglich der Basis drehbar zu sein, und ist mit einer Durchgangsbohrung und einem hohlen Abschnitt in einem Bereich, der die Drehachse umfasst, versehen. Die Durchgangsbohrung durchdringt vertikal einen oberen Rand der Basis, und der hohle Abschnitt weist eine zylindrische Innenfläche auf, die sich in dem Drehzylinder von der Durchgangsbohrung entlang der Drehachse erstreckt. Ein Mechanismuseinheitkabel des Roboters geht vom Inneren der Basis zu einem oberen Teil des Drehzylinders durch die Durchgangsbohrung und den hohlen Abschnitt hindurch und wird im Inneren der Basis und an dem oberen Teil des Drehzylinders fixiert, während das Mechanismuseinheitkabel in dem hohlen Abschnitt gebogen wird und gegen die Innenfläche des hohlen Abschnitts gedrückt wird.
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Gemäß dem vorliegenden Aspekt wird das Mechanismuseinheitkabel des Roboters in die Basis eingeführt und wird aus dem oberen Teil des Drehzylinders durch die Durchgangsbohrung des oberen Rands der Basis und den hohlen Abschnitt, der von der Durchgangsbohrung nach oben abgeht, herausgezogen und wird an den Drehzylinder und einen Motor jeder Achse, der über dem Drehzylinder angeordnet ist, angeschlossen. In diesem Zustand wird der Teil des Mechanismuseinheitkabels des Roboters, der in dem hohlen Abschnitt angeordnet ist, in eine Richtung gebogen und wird gegen die Innenfläche des hohlen Abschnitts gedrückt, und beide Seiten des gebogenen Teils werden im Inneren der Basis und an dem oberen Teil des Drehzylinders fixiert.
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Dadurch geht das Mechanismuseinheitkabel durch eine Stelle in der Nähe der Innenfläche in dem hohlen Abschnitt hindurch, wodurch ermöglicht wird, einen großen Spalt in dem hohlen Abschnitt sicherzustellen. Anders ausgedrückt kann in einem Fall, in dem ein Benutzer einen zusätzlichen linearen Gegenstand verlegt, der Benutzer den zusätzlichen linearen Gegenstand problemlos durch eine Verlegungsstrecke mit geringer störender Einwirkung auf das Mechanismuseinheitkabel ohne Änderung der Verlegungsstrecke des Mechanismuseinheitkabels verlegen.
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Bei dem oben beschriebenen Aspekt kann das Mechanismuseinheitkabel im Wesentlichen horizontal in der Basis fixiert werden.
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Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Teil des Mechanismuseinheitkabels, der vertikal durch den hohlen Abschnitt hindurchgeht, durch Anlegen einer Biegekraft an das Mechanismuseinheitkabel, das aus dem oberen Teil des Drehzylinders herausgezogen wird, problemlos zu biegen und die Verlegungsstrecke, bei der das Mechanismuseinheitkabel gegen die Innenfläche des hohlen Abschnitts gedrückt wird, problemlos zu erzielen.
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Weiterhin kann das Mechanismuseinheitkabel bei dem oben beschriebenen Aspekt an einer Stelle entlang einer unteren Fläche des oberen Rands in der Basis fixiert werden.
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Mit dieser Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass der von dem Benutzer nachgerüstete lineare Gegenstand auf dem Mechanismuseinheitkabel platziert wird und dass das Mechanismuseinheitkabel beschädigt wird.
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Weiterhin kann das Mechanismuseinheitkabel bei dem oben beschriebenen Aspekt derart fixiert werden, dass es von einer Basisendseite zu einer Vorderendseite an dem oberen Teil des Drehzylinders herab verläuft.
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Mit dieser Konfiguration ist es möglich, das Mechanismuseinheitkabel in einem Zustand, in dem der gebogene Teil des Mechanismuseinheitkabels, der durch den hohlen Abschnitt hindurchgeht, nach oben gerichtet ist, zu verlegen und demzufolge Durchhängen des Mechanismuseinheitkabels zu verhindern, wodurch die Dauerhaftigkeit verbessert wird.
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Weiterhin kann das Mechanismuseinheitkabel bei der oben beschriebenen Konfiguration fixiert werden, während es in dem hohlen Abschnitt in eine Richtung verdreht wird.
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Mit dieser Konfiguration wird das Mechanismuseinheitkabel, das dahingehend gebogen wird, gegen die Innenfläche des hohlen Abschnitts gedrückt zu werden, in einer Richtung, die die Biegerichtung schneidet, durch eine Verdrehkraft in dem hohlen Abschnitt weggebogen, wodurch ermöglicht wird, einen größeren Spalt in dem hohlen Abschnitt sicherzustellen.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung erzielt eine Wirkung des problemlosen Verlegens des nachgerüsteten linearen Gegenstands durch eine Verlegungsstrecke mit geringer störender Einwirkung auf das Mechanismuseinheitkabel.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine Teilansicht im vertikalen Querschnitt, die eine Struktur eines Roboters zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- [2] 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Mechanismuseinheitkabel, das in einem Innenraum eines zylindrischen Glieds der Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands von 1 angeordnet ist, darstellt.
- [3] 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem das Mechanismuseinheitkabel in der Mitte des zylindrischen Glieds des Roboters von 1 angeordnet ist, darstellt.
- [4] 4 ist eine Teilansicht im vertikalen Querschnitt, die einen Zustand, in dem ein nachgerüsteter linearer Gegenstand in dem Roboter von 1 angeordnet ist, darstellt.
- [5] 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem ein Drehzylinder in einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung gedreht wird, während das Mechanismuseinheitkabel durch die Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands von 2 angeordnet wird, darstellt.
- [6] 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem der Drehzylinder in einer entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung gedreht wird, während das Mechanismuseinheitkabel durch die Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands von 2 angeordnet wird, darstellt.
- [7] 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation der Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands von 1 in einem Zustand, in dem das Mechanismuseinheitkabel verdreht wird, darstellt.
- [8] 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Modifikation der Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands von 1 in einem Zustand, in dem das Mechanismuseinheitkabel in einer Basis von einer Mittelachse einer Durchgangsbohrung versetzt ist, darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend wird eine Struktur 1 eines Roboters 10 zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Der Roboter 10, bei dem die Struktur 1 zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, ist beispielsweise ein Vertikal-Gelenkroboter gemäß der Darstellung in 1. Die Art des Roboters 10 ist nicht beschränkt.
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Der Roboter 10 umfasst eine Basis 11, einen Drehzylinder 12, einen ersten Arm (nicht dargestellt), einen zweiten Arm (nicht dargestellt) und eine Handgelenkeinheit (nicht dargestellt). Die Basis 11 ist auf einem Boden (einer Installationsfläche) platziert. Der Drehzylinder 12 wird dahingehend gestützt, um eine vertikale erste Achse (Drehachse) A bezüglich der Basis 11 drehbar zu sein. Der erste Arm wird dahingehend gestützt, um eine horizontale zweite Achse bezüglich des Drehzylinders 12 drehbar zu sein. Der zweite Arm umfasst eine lange Welle, die dahingehend gestützt wird, um eine horizontale dritte Achse bezüglich des ersten Arms drehbar zu sein. Die Handgelenkeinheit wird an einem vorderen Ende des zweiten Arms gestützt. Jeweilige Anschlüsse an einem vorderen Ende eines von der Basis 11 durch den Drehzylinder 12 verlegten Mechanismuseinheitkabels 13 werden an einen Motor (nicht dargestellt), der den Drehzylinder 12 um die erste Achse A drehend antreibt, einen Motor, der den ersten Arm um die zweite Achse dreht, einen Motor (nicht dargestellt), der den zweiten Arm um die dritte Achse dreht, und einen Motor (nicht dargestellt), der die Handgelenkeinheit antreibt, angeschlossen.
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Die Basis 11 weist eine Kastenform auf, die eine Bodenfläche 111 zur Fixierung an dem Boden, einen oberen Rand 112, der parallel zur Bodenfläche 111 und in einem Abstand über dieser angeordnet ist, und Seitenwände 113, die zwischen dem oberen Rand 112 und der Bodenfläche 111 angeordnet sind, umfasst. Eine Öffnung 114, durch die das Mechanismuseinheitkabel 13 und ein nachgerüsteter linearer Gegenstand (siehe 4) 14 hindurchgehen, ist in mindestens einer der Seitenwände 113 vorgesehen. Eine Verdrahtungsplatte 115, an der ein Anschluss an einem Basisende des Mechanismuseinheitkabels 13 fixiert wird, ist an der Öffnung 114 fixiert.
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Die Verdrahtungsplatte 115, an der der Anschluss des Mechanismuseinheitkabels 13 fixiert wird, verschließt zum Teil eine obere Seite der Öffnung 114, während die Verdrahtungsplatte 115 eine untere Seite der Öffnung 114 offen lässt, wobei die Öffnung 114 nicht verschlossen wird, um zu gestatten, dass der nachgerüstete lineare Gegenstand 14 durch die Öffnung 114 hindurchgeht.
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Eine kreisförmige Durchgangsbohrung 116 mit der ersten Achse A als Mittelpunkt ist in der Mitte des oberen Rands 112 der Basis 11 vorgesehen, so dass sie vertikal durch den oberen Rand 112 hindurchgeht. Ein zylindrisches Glied 117, das sich mit der Durchgangsbohrung 116 fortsetzt, ist an einer oberen Fläche des oberen Rands 112 der Basis 11 fixiert. Das zylindrische Glied 117 ist in einer Position angeordnet, in der es sich vertikal in einem Innenraum des Drehzylinders 12 entlang der ersten Achse A erstreckt. Ein Innenraum des zylindrischen Glieds 117 bildet einen hohlen Abschnitt, durch den das Mechanismuseinheitkabel 13 und der nachgerüstete lineare Gegenstand 14 vertikal hindurchgehen.
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Die Struktur 1 zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Handhabungsstruktur für das Mechanismuseinheitkabel 13 von der Basis 11 zu dem Drehzylinder 12. Gemäß der Darstellung in 1 wird das Mechanismuseinheitkabel 13 vertikal durch die Durchgangsbohrung 116 der Basis 11 und den Innenraum des zylindrischen Glieds 117 hindurch verlegt, und wird durch Binder 16 an einer Befestigungsplatte 15, die in einem Innenraum der Basis 11 fixiert ist, und an einer Befestigungsplatte 15, die an einem oberen Teil des Drehzylinders 12 fixiert ist, fixiert.
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In dem Innenraum der Basis 11 ist das Mechanismuseinheitkabel 13 in einer Position angeordnet, in der es von der Öffnung, an der die Verdrahtungsplatte 115 fixiert ist, zu der Durchgangsbohrung 116 im Wesentlichen parallel zu einer unteren Fläche des oberen Rands 112 der Basis 11 ist, und wird an der Befestigungsplatte 15 fixiert.
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Am oberen Teil des Drehzylinders 12 wird das Mechanismuseinheitkabel 13, das aus einem oberen Ende des zylindrischen Glieds 117 herausgezogen wird, so an der Befestigungsplatte 15, die an dem Drehzylinder 12 fixiert ist, fixiert, dass es zu einer Vorderendseite (in der Richtung, die in der Figur durch den Pfeil dargestellt wird) herab verläuft.
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Das Mechanismuseinheitkabel 13 geht vertikal durch die Durchgangsbohrung 116 und den Innenraum des zylindrischen Glieds 117 hindurch, während es in eine Richtung gebogen und gegen eine Innenfläche des zylindrischen Glieds 117 zwischen den zwei Befestigungsplatten 15 gedrückt wird.
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Nachstehend wird der Betrieb der Struktur 1 des Roboters 10 zur Handhabung eines linearen Gegenstands mit einer derartigen Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Bei der Struktur 1 des Roboters 10 zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der durch die Durchgangsbohrung 116 der Basis 11 und den Innenraum des zylindrischen Glieds 117 hindurchgeht, gebogen und gegen die Innenfläche des zylindrischen Glieds 117 gedrückt, wie in 2 dargestellt wird. Dadurch kann im Gegensatz zu einem Fall, in dem das Mechanismuseinheitkabel 13 gerade in der Mitte des zylindrischen Glieds 117 verlegt wird, wie in 3 dargestellt wird, ein breiter Spalt (der gestrichelte Teil in der Figur) in der Durchgangsbohrung 116 und dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 sichergestellt werden.
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Anders ausgedrückt ist gemäß der Darstellung in 3 in dem Fall, in dem das Mechanismuseinheitkabel 13 in der Mitte der Durchgangsbohrung 116 und in der Mitte des Innenraums des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, der Spalt im Wesentlichen gleichmäßig über einen Gesamtumfang verteilt, und es kann kein einheitlicher großer Spalt sichergestellt werden. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Anordnung des Mechanismuseinheitkabels 13 auf einer Seite in einer radialen Richtung des Innenraums gemäß der Darstellung in 2 die Sicherstellung eines großen Spalts.
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Dementsprechend kann der Benutzer in einem Fall, in dem der Benutzer den nachgerüsteten linearen Gegenstand 14 verlegt, den nachgerüsteten linearen Gegenstand 14 durch einen Spalt verlegen, der größtenteils sichergestellt wird, wie in 2 und 4 dargestellt wird. In diesem Fall ist es möglich, eine störende Einwirkung zwischen dem nachgerüsteten linearen Gegenstand 14 und dem Mechanismuseinheitkabel 13 zu vermeiden. Demzufolge ist es möglich, eine Änderung der Verlegungsstrecke des Mechanismuseinheitkabels 13, wenn der Benutzer den nachgerüsteten linearen Gegenstand 14 verlegt, zu verhindern und eine Beschädigung des Mechanismuseinheitkabels 13 durch Reibung mit dem verlegten nachgerüsteten linearen Gegenstand 14 zu verhindern.
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Bei der Struktur 1 zur Handhabung eines linearen Gegenstands gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der in dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, in der radialen Richtung des Innenraums zu einer Seite weggebogen. Somit wird, wenn der Drehzylinder 12 um die erste Achse A bezüglich der Basis 11 gedreht wird, eine Umfangsposition des Mechanismuseinheitkabels 13 auch verschoben, wie in 5 und 6 dargestellt wird. Des Weiteren kann in diesem Fall das Mechanismuseinheitkabel 13 in dem Zustand, in dem es gegen die Innenfläche des zylindrischen Glieds 117 gedrückt wird, gehalten werden. Dadurch wird ermöglicht, dass der große Spalt, der das Hindurchgehen des nachgerüsteten linearen Gegenstands 14 gestattet, in dem zylindrischen Glied 117 durchweg beibehalten wird.
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Des Weiteren wird das Mechanismuseinheitkabel 13 bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Darstellung in 1 im Wesentlichen horizontal in dem Innenraum der Basis 11 fixiert. Somit kann der Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der in dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, problemlos in den gebogenen Zustand versetzt werden, indem lediglich eine Biegekraft an einen Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der zu dem oberen Teil des Drehzylinders 12 durch den Innenraum des zylindrischen Glieds 117 herausgezogen wird, angelegt wird.
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Des Weiteren wird bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß der Darstellung in 1 das Mechanismuseinheitkabel 13 derart fixiert, dass es zur Vorderendseite an dem oberen Teil des Drehzylinders 12 herab verläuft. Dadurch wird dahingehend Spannung an das Mechanismuseinheitkabel 13 angelegt, den Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der in dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, nach oben hin anzuheben, wodurch Verlegen ohne Durchhängen gestattet wird.
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Weiterhin kann der Benutzer bei der vorliegenden Ausführungsform den nachgerüsteten linearen Gegenstand 14, der in die Basis 11 eingeführt wird, unter dem Mechanismuseinheitkabel 13 anordnen, da das Mechanismuseinheitkabel 13 an der Stelle entlang der unteren Fläche des oberen Rands 112 in dem Innenraum der Basis 11 angeordnet ist. Selbst in dem Fall, in dem ein linearer Gegenstand mit großem Gewicht als der nachgerüstete lineare Gegenstand 14 eingeführt wird, verhindert das Hindurchführen des nachgerüsteten linearen Gegenstands 14 durch eine Verlegungsstrecke unter dem Mechanismuseinheitkabel 13, dass das Gewicht des nachgerüsteten linearen Gegenstands 14 auf das Mechanismuseinheitkabel 13 aufgebracht wird. Vorteilhafterweise wird dadurch das Mechanismuseinheitkabel 13 in einem guten Zustand gehalten.
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Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform das Mechanismuseinheitkabel 13, das zu dem oberen Teil des Drehzylinders 12 aus dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 herausgezogen wird, an der Befestigungsplatte 15 fixiert sein kann, während das Mechanismuseinheitkabel 13 in eine Richtung, beispielsweise in eine im Uhrzeigersinn verlaufende Richtung, verdreht wird. Wenn das Mechanismuseinheitkabel 13 in eine Richtung verdreht wird, ist es möglich, den Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der in dem gebogenen Zustand in der Durchgangsbohrung 116 und dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, in eine Richtung, die die Biegerichtung schneidet, wegzubiegen, wie in 7 dargestellt wird.
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Im Ergebnis kann der große Spalt, der vertikal durch die Durchgangsbohrung 116 und den Innenraum des zylindrischen Glieds 117 hindurchgeht, gemäß der Darstellung in 7 gebildet werden, wodurch vorteilhafterweise das Verlegen des nachgerüsteten linearen Gegenstands 14 erleichtert wird.
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Weiterhin kann gemäß der Darstellung in 8 das Mechanismuseinheitkabel 13, das in dem Innenraum der Basis 11 angeordnet ist, an einer Stelle fixiert werden, an der es in einer Richtung bezüglich der Durchgangsbohrung 116 weggebogen ist. Dadurch wird es auch möglich, den Teil des Mechanismuseinheitkabels 13, der in der Durchgangsbohrung 116 und dem Innenraum des zylindrischen Glieds 117 angeordnet ist, in eine Richtung wegzubiegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Struktur zur Handhabung eines linearen Gegenstands
- 10
- Roboter
- 11
- Basis
- 12
- Drehzylinder
- 13
- Mechanismuseinheitkabel
- 112
- Oberer Rand
- 116
- Durchgangsbohrung
- A
- Erste Achse (Drehachse)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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