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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboterschwerkraftausgleicher und einen Roboter.
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Ein Schwerkraftausgleicher, der in einem vertikalen Knickarmroboter eingesetzt wird und ein aus der Schwerkraft resultierendes Lastmoment durch die Nutzung der Kraft einer Feder oder Druckluft reduziert, ist bekannt (siehe z.B. Patentliteratur 1). Je nachdem, ob sich ein Roboter mit dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Schwerkraftausgleicher in einer Bodenposition oder einer Deckenposition befindet, wirkt ein durch die Schwerkraft hervorgerufenes Lastmoment auf den Roboter gegenläufig. Daher wird die Positionsbeziehung zwischen einer im Inneren des Schwerkraftausgleichers untergebrachten Feder und einer Stange, auf die die Kraft der Feder wirkt, verändert, um so den Schwerkraftausgleicher zwischen der Verwendung der Feder als Druckfeder und der Verwendung der Feder als Zugfeder entsprechend der Position des Roboters umzuschalten.
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Um die Positionsbeziehung zwischen der Feder und der Stange, die in einem Gehäuse des Schwerkraftausgleichers der Patentliteratur 1 untergebracht ist, zu ändern, muss die im Inneren des Gehäuses komprimierte Feder herausgenommen werden. Das Herausnehmen der Feder, die oft in einem komprimierten Zustand untergebracht ist, aus dem Gehäuse ist eine komplizierte Arbeit; es umfasst die Arbeit, die elastische Verformung der Feder ausreichend zu entfernen, sowie das Gehäuse zu demontieren, die Feder und die Stange aus dem Gehäuse herauszunehmen, und diese Komponenten wieder zusammenzusetzen.
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Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände stellt die vorliegende Erfindung einen Roboterschwerkraftausgleicher bereit, der es ermöglicht, die Richtung einer von ihm erzeugten Kraft leicht zu ändern. Außerdem stellt die vorliegende Erfindung einen Roboter bereit.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Roboterschwerkraftausgleicher bereitzustellen, der flexibler an verschiedene Anwendungsfälle anpassbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Roboter gerichtet, der einen Schwerkraftausgleicher umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse, dessen beide Enden in Richtung einer Längsachse durch Endplatten mit einen gleichen Öffnungsdurchmesser aufweisenden Durchgangsbohrungen verschlossen sind; ein bewegliches Element, das innerhalb des Gehäuses so untergebracht ist, dass es in Richtung der Längsachse beweglich ist; eine Druckfeder, die zwischen dem beweglichen Element und einer der Endplatten angeordnet ist; und eine längliche Stange, die durch die Durchgangsbohrungen beider Endplatten hindurchführbar ist und die in einem Zustand angeordnet ist, bei dem ein Ende lösbar auf dem beweglichen Element befestigt ist und das andere Ende nach außen aus dem Gehäuse ragt, unabhängig davon, durch welche der Durchgangsbohrungen die Stange hindurchgeführt ist. Dieser Roboterschwerkraftausgleicher ist zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element eines Roboters angeordnet, wobei das zweite Element so vorgesehen ist, dass es um eine vorgegebene Schwenkachse relativ zum ersten Element schwenkbar ist.
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Der Roboterschwerkraftausgleicher dieses Aspekts wird in einem Zustand verwendet, in dem das andere Ende der Stange, das zur Außenseite des Gehäuses vorsteht, an dem einen Element von dem ersten Elemente und dem zweiten Element des Roboters befestigt ist, und das Gehäuse an dem anderen Element von dem ersten Element und dem zweiten Element befestigt ist. Durch die Nutzung der elastischen Rückstellkraft der Druckfeder erzeugt der Roboterschwerkraftausgleicher ein Drehmoment, das dazu führt, dass sich das zweite Element um die Schwenkachse relativ zum ersten Element dreht. Der Roboterschwerkraftausgleicher kann ein aus der Schwerkraft resultierendes Lastmoment reduzieren und um die Schwenkachse herum wirken, indem er in einem solchen Zustand angeordnet ist, dass die Richtung des vorgenannten Drehmoments entgegen der Richtung dieses Lastmoments um die Schwenkachse liegt.
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Gemäß diesem Aspekt wird die Stange, wenn sie durch die Durchgangsbohrung der Endplatte auf der Druckfederseite in Bezug auf das bewegliche Element geführt ist, einer Kraft ausgesetzt, die in einer Richtung wirkt, in der die Stange in das Gehäuse gezogen wird. Umgekehrt wird die Stange, wenn sie durch die Durchgangsbohrung der anderen Endplatte geführt ist, einer Kraft ausgesetzt, die in eine Richtung wirkt, in der die Stange aus dem Gehäuse gedrückt wird. Es ist daher möglich, die Richtung einer vom Roboter erzeugten Kraft leicht zu ändern, indem man die Stange vom beweglichen Element entfernt und die Stange durch das eine Durchgangsloch nach außen aus dem Gehäuse herauszieht und dann die Stange durch das andere Durchgangsloch einführt und die Stange am beweglichen Element befestigt. Somit erfordert die Arbeit des Richtungswechsels der Kraft nicht das Herausnehmen der Druckfeder und des beweglichen Teils aus dem Gehäuse.
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In dem obigen Aspekt kann der Roboterschwerkraftausgleicher weiterhin einen Befestigungsmechanismus umfassen, mit dem das eine Ende der Stange lösbar an dem beweglichen Element befestigt ist. Der Befestigungsmechanismus kann Folgendes umfassen: ein Außengewinde, das am einen Ende der Stange vorgesehen ist; eine Stufe, die auf einer Basisendseite des Außengewindes angeordnet ist; eine Befestigungsbohrung, die in dem beweglichen Element vorgesehen ist und durch die das Außengewinde geführt wird; und eine Mutter, die an dem Außengewinde befestigt ist, um das bewegliche Element zwischen der Mutter und der Stufe zu halten.
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Diese Konfiguration ermöglicht es, die Stange durch einen einfachen Befestigungsmechanismus am beweglichen Element zu befestigen und zu lösen, so dass die Richtung einer vom Roboter erzeugten Kraft leichter geändert werden kann.
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In dem obigen Aspekt umfasst der Roboterschwerkraftausgleicher weiterhin eine Rohrstangenhalterung, das lösbar in der Durchgangsbohrung befestigt ist, durch die die Stange geführt wird, und die die Stange so unterstützt, dass sie in Richtung der Längsachse beweglich ist.
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Diese Konfiguration ermöglicht es, die gleichmäßige Bewegung der Stange in Richtung der Längsachse durch die Stangenhalterung zu unterstützen. Da der Außendurchmesser der Stangenhalterung größer ist als der Außendurchmesser der Stange, kann in der Endplatte eine große Durchgangsbohrung vorgesehen sein, die die Arbeit der Befestigung der Stange an dem beweglichen Element und die Demontage der Stange von dem beweglichen Element erleichtern kann.
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In dem obigen Aspekt kann das bewegliche Element umfassen: einen zylindrischen Teil mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Druckfeder ist, und mit einem Innendurchmesser, der es ermöglicht, die Stangenhalterung in den zylindrischen Teil einzusetzen; einen kragenförmigen Flansch, der sich an dem einen Ende des zylindrischen Teils radial nach außen erstreckt und mit einem Ende der Druckfeder in engen Kontakt gebracht ist; und eine Befestigungsfläche, die an dem anderen Ende des zylindrischen Teils angeordnet ist und an der das eine Ende der Stange lösbar befestigt ist.
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Diese Konfiguration ermöglicht es, den zylindrischen Teil in die Druckfeder einzuführen und die Befestigungsfläche an einer Zwischenposition der Druckfeder in Richtung der Längsachse anzuordnen. Somit kann auch in einem Zustand, in dem die Druckfeder maximal gedehnt wird, ein Raum zur Aufnahme der Stangenhalterung innerhalb des zylindrischen Teils des beweglichen Elements vorgesehen sein, was das Anbringen und Abnehmen der Stangenhalterung am und vom Gehäuse erleichtern kann.
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In dem obigen Aspekt kann der Roboterschwerkraftausgleicher weiterhin einen temporären Befestigungsmechanismus umfassen, durch den die Position des beweglichen Elements entlang der Längsachse vorübergehend in einem Zustand fixiert ist, in dem die Druckfeder zusammengedrückt wird.
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Diese Konfiguration ermöglicht es, das bewegliche Element durch den temporären Befestigungsmechanismus gegen ein Bewegen zu sichern, was das Anbringen und Abnehmen der Stange am und vom beweglichen Element erleichtern kann.
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In dem obigen Aspekt kann das Gehäuse einen ersten Drehpunktabschnitt umfassen, an dem der Roboterschwerkraftausgleicher an dem einen Element von dem ersten Element und dem zweiten Element befestigt ist, so dass er um eine erste Achse parallel zur Drehachse schwenkbar ist. Die Stange kann, am anderen Ende der Stange, einen zweiten Drehpunktabschnitt umfassen, an dem der Roboterschwerkraftausgleicher an dem anderen Element von dem ersten Element und dem zweiten Element befestigt ist, so dass er um eine zweite Achse parallel zur Drehachse schwenkbar ist.
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Diese Konfiguration ermöglicht es dem Roboter, den Roboterschwerkraftausgleicher um die erste Achse zu schwenken und seine Haltung zu ändern, wenn das zweite Element um die Schwenkachse in Bezug auf das erste Element schwenkt. Somit kann durch die Druckfeder ein Drehmoment um die Schwenkachse erzeugt werden, unabhängig von der Haltung des zweiten Elements gegenüber dem ersten Element.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen Roboter mit dem oben beschriebenen Roboterschwerkraftausgleicher gerichtet.
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Gemäß diesem Aspekt kann die Richtung einer Kraft, die vom anderen Ende der Stange auf das erste Element oder das zweite Element ausgeübt wird, leicht geändert werden, so dass der Roboterschwerkraftausgleicher leicht sowohl an die Bodenposition als auch an die Deckenposition des Roboters angepasst werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass der Roboterschwerkraftausgleicher sowohl für Boden- als auch für Deckenroboter eingesetzt werden kann und die Richtung einer erzeugten Kraft leicht geändert werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Roboters und eines Roboterschwerkraftausgleichers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Schnittansicht des in 1 dargestellten Roboterschwerkraftausgleichers.
- 3 ist eine schematische Seitenansicht des Roboters und des Roboterschwerkraftausgleichers gemäß 1.
- 4 ist eine schematische Seitenansicht des Roboters und des Roboterschwerkraftausgleichers, der in einer Deckenposition verwendet wird.
- 5 ist eine schematische Schnittansicht des Roboterschwerkraftausgleichers bei veränderter Position einer Stange.
- 6 ist eine schematische Schnittansicht des Roboterschwerkraftausgleichers in einem Zustand, in dem ein bewegliches Element fixiert ist.
- 7 ist eine schematische Schnittansicht eines modifizierten Beispiels des in 1 dargestellten Roboterschwerkraftausgleichers.
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Im Folgenden werden Roboter 100, 110 und ein Roboterschwerkraftausgleicher 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht des bodenbefestigten Roboters (Bodenroboter) 100 und des Roboterschwerkraftausgleichers (im Folgenden einfach als der Ausgleicher bezeichnet) 50 gemäß der Ausführungsform. Der Roboter 100 gemäß der Ausführungsform ist ein vertikaler Knickarmroboter mit sechs Gelenken. Während der Roboter 100 hier als Bodenroboter eingesetzt wird, der an einer Bodenfläche befestigt ist, wird der Roboter 100 auch als ein von der Decke hängender Roboter (Deckenroboter) 110 eingesetzt, der später beschrieben werden soll.
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Der Roboter 100 umfasst: eine Basis 1, die an der Bodenfläche befestigt ist; einen Schwenkkörper (erstes Element) 2, der um eine vertikale erste Achse J1 in Bezug auf die Basis 1 drehbar gelagert ist; einen ersten Arm (zweites Element) 3, der um eine horizontale zweite Achse (Schwenkachse) J2 in Bezug auf den Schwenkkörper 2 drehbar gelagert ist; einen zweiten Arm 4, der um eine horizontale dritte Achse J3 in Bezug auf den ersten Arm 3 drehbar gelagert ist; eine dreiachsige Handgelenkeinheit 5, die an einem vorderen Ende des zweiten Arms 4 befestigt ist; und den mit dem Schwenkkörper 2 und dem ersten Arm 3 verbundenen Ausgleicher 50.
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Wie in 2 dargestellt ist, umfasst der Ausgleicher 50: ein zylindrisches Gehäuse 53 mit einer Längsachse OL1 als Mittelachse; ein scheibenförmiges bewegliches Element 63, das innerhalb des Gehäuses 53 so untergebracht ist, dass es in Richtung der Längsachse OL1 beweglich ist; eine längliche Stange 59; und eine Druckspiralfeder 62 (Druckfeder).
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Das Gehäuse 53 umfasst einen zylindrischen Hauptkörper 54, der sich entlang der Längsachse OL1 erstreckt, und Endplatten 55, 56, die jeweils beide Enden des Hauptkörpers 54 in Längsrichtung schließen. Der Hauptkörper 54 weist erste Drehpunktlöcher 51 auf, die sich entlang einer orthogonalen Achse OL2 orthogonal zur Längsachse OL1 jeweils zu beiden Seiten in diametraler Richtung erstrecken, an Zwischenpositionen, z.B. Mittenpositionen in Richtung der Längsachse OL1.
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Die Endplatten 55, 56 weisen jeweils Durchgangsbohrungen TH1, TH2 mit gleichem Öffnungsdurchmesser auf, die sich durch die Endplatten 55, 56 in deren Mitte entlang der Längsachse OL1 erstrecken. Die Durchgangsbohrung TH1 der Endplatte 55 wird von außen durch eine Abdeckung 57 verschlossen, die lösbar an der Endplatte 55 befestigt ist.
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Das bewegliche Element 63 weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser der Druckspiralfeder 62. Das bewegliche Element 63 weist einen Vorsprung 632 auf, der in die Druckspiralfeder 62 passt und von einer Seite in Richtung der Plattendicke eines flachen Plattenabschnitts 631 ragt. Das bewegliche Element 63 weist, bei einer Mittenposition, eine Befestigungsbohrung 63H auf, die sich durch das bewegliche Element 63 in Richtung der Plattendicke erstreckt.
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Ein Ende der Stange 59, das durch die Durchgangsbohrung TH2 der Endplatte 56 geführt und im Gehäuse 53 angeordnet ist, ist auf dem beweglichen Element 63 befestigt, während das andere Ende der Stange 59 außerhalb des Gehäuses 53 angeordnet ist. Am anderen Ende der Stange 59, die zur Außenseite des Gehäuses 53 ragt, ist ein Befestigungsblock 65 vorgesehen. Der Befestigungsblock 65 weist ein zweites Drehpunktloch 52 auf, das sich in einer Richtung orthogonal zur Längsachse OL1 der Stange 59 erstreckt.
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Ein Ende der Stange 59, das innerhalb des Gehäuses 53 angeordnet ist, weist ein Außengewinde 58B auf, das an einem vorderen Ende vorgesehen ist, und eine Stufe 58A, die an einer Basisendseite des Außengewindes 58B und angrenzend an dieses vorgesehen ist. Die Stufe 58A hat einen größeren Außendurchmesser als die Befestigungsbohrung 63H. Da eine Mutter 61 am Außengewinde 58B befestigt ist, das durch die Befestigungsbohrung 63H des beweglichen Elements 63 geführt ist, ist das eine Ende der Stange 59 an dem beweglichen Element 63 in einem Zustand befestigt, in dem das bewegliche Element 63 zwischen der Mutter 61 und der Stufe 58A in Richtung der Plattendicke gehalten wird. Somit bilden das Außengewinde 58B, die Stufe 58A und die Mutter 61 einen Befestigungsmechanismus.
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Der Ausgleicher 50 umfasst eine Stangenhalterung 64, die in der Durchgangsbohrung TH2 angebracht und an der Endplatte 56 befestigt ist. Die Stangenhalterung 64 ist in Form eines Zylinders mit einem Innenloch 64H ausgebildet, in das die Stange 59 in Richtung der Längsachse OL1 beweglich befestigt ist, wobei die Stangenhalterung 64 an der Endplatte 56 durch einen Bund 64B befestigt ist, der sich von einem Ende der Stangenhalterung 64 radial nach außen erstreckt.
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Die Druckspiralfeder 62 ist im Inneren des Gehäuses 53 in einem Zustand untergebracht, in dem sie zwischen dem beweglichen Element 63 und der Endplatte 56 gehalten wird. Somit wird das bewegliche Element 63 durch die elastische Rückstellkraft der Druckspiralfeder 62 in Richtung der Endplatte 55 entlang der Längsachse OL1 gedrückt. Dementsprechend wird die Stange 59 in Pfeilrichtung C1 gedrückt, in der die Stange 59 in das Gehäuse 53 eingezogen ist.
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Da eine erste Lagerwelle 21 durch die ersten Drehpunktlöcher 51 des Gehäuses 53 eingeführt ist, ist der Ausgleicher 50 am Schwenkkörper 2 schwenkbar um eine horizontale erste Lagerachse (erste Achse) J11 befestigt, wie in 3 dargestellt ist. Wenn außerdem eine zweite Lagerwelle 22 durch das zweite Drehpunktloch 52 des Befestigungsblocks 65 eingeführt ist, ist der Ausgleicher 50 am ersten Arm 3 so befestigt, dass er um eine horizontale zweite Lagerachse (zweite Achse) J 12 schwenkbar ist, wie in 3 dargestellt ist.
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Die zweite Lagerachse J12 ist exzentrisch zur zweiten Achse J2 angeordnet. Daher schwenkt der Ausgleicher 50, entsprechend dem Schwenkwinkel des ersten Arms 3 relativ zum Schwenkkörper 2, das Gehäuse 53 um die erste Lagerachse J11 und ändert dadurch die Länge der aus dem Gehäuse 53 herausragenden Stange 59.
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Wie in 3 dargestellt ist, wird am ersten Arm 3 ein Lastmoment erzeugt, das in einer Richtung GF1 um die zweite Achse J2 wirkt, bedingt durch das Gewicht des ersten Arms 3 selbst usw. Andererseits wird ein in Richtung RM1 um die zweite Achse J2 wirkendes Drehmoment durch den im Roboter 100 verwendeten Ausgleicher 50 erzeugt. Da die Richtung RM1 entgegen der Richtung GF1 ist, wird das aus der Schwerkraft resultierende Lastmoment durch das von dem Ausgleicher 50 erzeugte Drehmoment ausgeglichen, so dass das Drehmoment eines Motors zum Drehen des ersten Arms 3 um die zweite Achse J2 niedrig gehalten werden kann.
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Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem der Bodenroboter 100 als Deckenroboter 110 eingesetzt wird. In diesem Fall wird, wie in 4 dargestellt ist, eine Richtung GF2 eines Lastmoments um die zweite Achse J2 resultierend aus der Schwerkraft gegenüber dem Bodenroboter 100 umgekehrt, so dass der Ausgleicher 50 ein Drehmoment in einer Richtung RM2 um die zweite Achse J2 erzeugen muss. Dazu muss der Ausgleicher 50 durch die Druckspiralfeder 62 eine Drückkraft in einer Richtung erzeugen, in der die Stange 59 aus dem Gehäuse 53 herausgedrückt wird (die Richtung eines Pfeiles C2).
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Wie in 5 dargestellt ist, weist der Ausgleicher 50 für die Decken-Anwendung die Stange 59 und den Stangenhalter 64 an Positionen auf, an denen die Stange 59 und der Stangenhalter 64 durch die Durchgangsbohrung TH1 der Endplatte 55 geführt werden. Die Abdeckung 57 ist an einer Stelle befestigt, an der die Abdeckung 57 die Durchgangsbohrung TH2 der Endplatte 56 von außen verschließt.
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Um den Bodenroboter 100 in den Deckenroboter 110 umzuwandeln, wird der Ausgleicher 50 vom Roboter 100 in einem Zustand entfernt, in dem die Haltung des in 1 und 3 dargestellten Bodenroboters 100 auf eine Haltung eingestellt ist, in der die auf den Ausgleicher 50 wirkende Drückkraft minimiert ist. Anschließend wird die Abdeckung 57, die die Durchgangsbohrung TH1 der Endplatte 55 verschließt, entfernt, und die Mutter 61 wird vom Außengewinde 58B durch die Durchgangsbohrung TH1 entfernt. Anschließend wird die Stangenhalterung 64 aus dem Gehäuse 53 entfernt und zusammen mit der Stange 59 durch die Durchgangsbohrung TH2 der Endplatte 56 herausgezogen.
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Wie in 5 dargestellt ist, werden die entfernte Stange 59 und die Stangenhalterung 64 durch die Durchgangsbohrung TH1 der Endplatte 55 eingeführt, um die Stangenhalterung auf der Endplatte 55 zu befestigen, und dann wird das Außengewinde der Stange 59 durch die Befestigungsbohrung 63H geführt und die Mutter 61 wird am Außengewinde befestigt, um die Stange 59 am beweglichen Element 63 zu befestigen. Wenn in diesem Fall zwischen dem beweglichen Element 63 und der Endplatte 55 kein Abstand mit einer Abmessung verbleibt, die groß genug ist, um die Stangenhalterung 64 aufzunehmen, dann wird ein später zu beschreibender temporärer Befestigungsmechanismus verwendet, um den Abstand vor der Montage der Stangenhalterung 64 einzustellen. Die abgenommene Abdeckung 57 wird an der Endplatte 56 befestigt, um die Durchgangsbohrung TH2 zu schließen.
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Durch diese Arbeitsschritte kann der Ausgleicher 50 für die Boden-Anwendung in den Ausgleicher 50 für die Decken-Anwendung umgewandelt werden.
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Anschließend wird der erste Arm 3 des Roboters 100 in eine Position gebracht, in der der erste Arm 3 wie in 3 dargestellt am weitesten nach vorne geschwenkt wird, wobei der Ausgleicher 50 zwischen dem Schwenkkörper 2 und dem ersten Arm 3 befestigt wird. Somit ist der Deckenroboter 110 realisiert.
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Im Folgenden werden die Wirkungen der Roboter 100, 110 und des Ausgleichers 50 gemäß der Ausführungsform beschrieben.
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Das Wechseln des Ausgleichers 50 entsprechend der Ausführungsform zwischen Boden-Anwendung und Decken-Anwendung erfordert das einfache Entfernen der Stange 59 und des Stangenhalters 64 aus dem Gehäuse 53 und das Ändern der Positionen der Stange 59 und des Stangenhalters 64. Somit ist es nicht erforderlich, die Druckspiralfeder 62 und das bewegliche Element 63 aus dem Gehäuse 53 herauszunehmen. Dies bedeutet, dass eine Demontage und Wiedermontage des Ausgleichers 50 nicht erforderlich ist, was den Vorteil hat, dass die Ausbildung des Ausgleichers 50 leicht zwischen Boden-Anwendung und Decken-Anwendung gewechselt werden kann.
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Die zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Stange 59 und einer inneren Umfangsfläche der Durchgangsbohrung TH1 oder der Durchgangsbohrung TH2 angeordnete Stangenhalterung 64 kann die gleichmäßige Bewegung der Stange 59 entlang der Längsachse OL1 unterstützen. Da der Außendurchmesser der Stangenhalterung 64, die durch die Durchgangsbohrung TH1 oder die Durchgangsbohrung TH2 geführt ist, größer ist als der Außendurchmesser der Stange 59, kann außerdem eine große Durchgangsbohrung TH1 oder TH2 vorgesehen sein, die die Arbeit des Anbringens und Lösens der Stange 59 an und von dem beweglichen Element 63 erleichtern kann.
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Das Entfernen des Ausgleichers 50 vom Roboter 100 wurde vorstehend als Beinhalten eines Bewegens des Roboters 100 in die Position beschrieben, in der die Drückkraft auf den Ausgleicher 50 minimiert ist. Alternativ kann auch der in 6 dargestellte temporäre Befestigungsmechanismus verwendet werden. In dem in 6 gezeigten Beispiel besteht der temporäre Befestigungsmechanismus aus den Schraubenlöchern 55H, die sich durch eine Endplatte 55a in einer Dickenrichtung erstrecken, und Schrauben BT mit Außengewinden, die in die Schraubenlöcher 55H eingeschraubt sind. Insbesondere werden die Schrauben BT in die Schraubenlöcher 55H eingeschraubt, um die vorderen Enden der Schrauben BT mit dem beweglichen Element 63 in Kontakt zu bringen. Somit kann das bewegliche Element 63 unabhängig vom Zustand der Druckspiralfeder 62 vorübergehend an dieser Position befestigt werden, um sich nicht zu bewegen.
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Durch die Verwendung des temporären Befestigungsmechanismus ist es möglich, den Ausgleicher 50 unabhängig von der Haltung des Roboters 100 oder 110 leicht zu entfernen. Darüber hinaus kann in diesem Fall der Ausgleicher 50, dessen Ausbildung zwischen Boden-Anwendung und Decken-Anwendung umgewandelt wurde, befestigt werden wie es beim Roboter 100 oder 110 ist, so dass die Umbauarbeit erleichtert werden kann, wenn der Ausgleicher 50 mit dem beweglichen Element 63, das durch den temporären Befestigungsmechanismus temporär fixiert ist, entfernt wird, nachdem die Haltung des Roboters 100 oder 110 an einer solchen Position fixiert ist, dass der Abstand zwischen dem ersten Drehpunktloch 51 und dem zweiten Drehpunktloch 52 beim Umwandeln der Ausbildung des Ausgleichers 50 gleich bleibt.
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Die Stangenhalterung 64 wurde vorstehend als in dem Zustand befestigt beschrieben, in dem der Abstand zwischen dem beweglichen Element 63 und der Endplatte 55 durch den temporären Befestigungsmechanismus vergrößert wurde, um die Stangenhalterung 64 aufnehmen zu können. Alternativ kann ein bewegliches Element 63b mit einer ausgebildeten Form, wie in 7 dargestellt ist, verwendet werden, um die Verwendung des temporären Befestigungsmechanismus überflüssig zu machen. Insbesondere umfasst das bewegliche Element 63b: einen zylindrischen Teil 636; einen kragenförmigen Flansch 638, der sich an einem Ende des zylindrischen Teils 636 radial nach außen erstreckt und mit einem Ende der Druckspiralfeder 62 in engen Kontakt gebracht wird; und eine Befestigungsfläche 637, die am anderen Ende des zylindrischen Teils 636 angeordnet ist und an der ein Ende der Stange 59 befestigt werden kann. Der zylindrische Teil 636 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Druckspiralfeder 62, und einen Innendurchmesser, der es ermöglicht, die Stangenhalterung 64 in den zylindrischen Teil 636 einzusetzen.
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Bei Verwendung des beweglichen Elements 63b kann der Abstand zwischen der Endplatte 55 und der Befestigungsfläche 637, an der das eine Ende der Stange 59 befestigt ist, auch bei einer maximalen Ausdehnung der Druckspiralfeder 62 eingestellt werden, wobei dieser Abstand zur Befestigung der Stangenhalterung 64 verwendet werden kann.
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Die Roboter 100, 110 und der Ausgleicher 50 in der obigen Ausführungsform sind nur Beispiele, wobei verschiedene Modifikationen an den Formen und Konfigurationen vorgenommen werden können. So können beispielsweise die Roboter 100, 110 auf alle Roboter angewendet werden, bei denen sich die auf die Schwerkraftachse wirkende Schwerkraftrichtung ändert, wenn sich die Installationsform von Boden-Anwendung, Decken-Anwendung, Wandaufhängung usw. ändert.
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Der Ort, an dem der Ausgleicher 50 angeordnet wird, ist nicht auf den ersten Arm 3 und den um die zweite Achse J2 schwenkbaren Schwenkkörper 2 beschränkt, sondern kann beispielsweise zwischen dem zweiten Arm 4 und dem ersten Arm 3, der um die dritte Achse J3 schwenkbar ist, liegen.
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Das Gehäuse 53 hat in der obigen Ausführungsform eine zylindrische Form. Das Gehäuse 53 kann jedoch eine beliebige Form aufweisen, z.B. eine Rohrform mit rechteckigem Querschnitt, sofern das Gehäuse 53 das bewegliche Element 63 und die Druckspiralfeder 62 aufnehmen kann. Solange die Stange 59 ein Ende aufweist, das auf dem beweglichen Element 63 befestigt ist, und das andere Ende zur Außenseite des Gehäuses 53 vorsteht, können das Verfahren zur Befestigung des einen Endes der Stange 59 an dem beweglichen Element 63 und das Verfahren zur Befestigung des anderen Endes der Stange 59 an den Robotern 100, 110 geändert werden. So kann beispielsweise ein Verfahren zur Befestigung der Stange 59 am beweglichen Element 63 gewählt werden, bei dem in der Befestigungsbohrung 63H ein Innengewinde vorgesehen ist, an dem das Außengewinde 58B befestigt werden kann, wobei die Mutter 61 auf das durch das Innengewinde hindurchgeführte Außengewinde 58B geschraubt wird, um eine Doppelmutter zu bilden.
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In der obigen Ausführungsform sind die ersten Drehpunktlöcher 51 im Gehäuse 53 vorgesehen, wobei der Ausgleicher 50 über die erste Lagerwelle 21 schwenkbar am Schwenkkörper befestigt ist. Alternativ kann an der Seite des Gehäuses 53 eine Lagerwelle vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Schwenkkörper (erstes Element)
- 3
- Erster Arm (zweites Element)
- 50
- Roboterschwerkraftausgleicher
- 51
- Erstes Drehpunktloch
- 52
- Zweites Drehpunktloch
- 53
- Gehäuse
- 55, 55a, 56
- Endplatte
- 55H
- Schraubenloch (temporärer Befestigungsmechanismus)
- 58A
- Stufe
- 58B
- Außengewinde
- 59
- Stange
- 61
- Mutter
- 62
- Druckspiralfeder (Druckfeder)
- 63, 63b
- Bewegliches Element
- 63H
- Befestigungsbohrung
- 64
- Stangenhalter
- 636
- Zylindrischer Teil
- 637
- Befestigungsfläche
- 638
- Flansch
- 100, 110
- Roboter
- J2
- Zweite Achse (Schwenkachse)
- J11
- Erste Lagerachse (erste Achse)
- J12
- Zweite Lagerachse (zweite Achse)
- OL1
- Längsachse
- TH1, TH2
- Durchgangsbohrung
