DE112016007253T5

DE112016007253T5 - robot

Info

Publication number: DE112016007253T5
Application number: DE112016007253.8T
Authority: DE
Inventors: Kenji Ishizuka
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2036-09-24
Also published as: CN109661297B; CN109661297A; DE112016007253B4; WO2018055721A1; JP6563607B2; JPWO2018055721A1

Abstract

In einem Roboter 1 ist eine hohle Arbeitswelle 41 auf einem zweiten Arm 3B unterstützt, der um eine Achse L2 drehbar ist, und die Arbeitswelle 41 wird mittels einer Anhebe/Absenkvorrichtung 43 angehoben und abgesenkt. Ein lineares Element 5 ist durch die Arbeitswelle 41 eingeführt. Der Roboter 1 umfasst einen inneren Abdeckungskörper 45, der auf einer oberen Oberfläche des zweiten Arms 3B angeordnet ist. Der innere Abdeckungskörper 45 weist eine Unterstützungsoberfläche 451 auf, die ein freiliegendes Teilstück 51 von unten unterstützt, um zu verhindern, dass das freiliegende Teilstück 51 einen Kontakt mit der Arbeitswelle 41 und dem zweiten Arm 3B herstellt, wobei das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 sich von dem oberen Ende der Arbeitswelle 41 nach außen erstreckt, um freizuliegen. Die Unterstützungsoberfläche 451 des inneren Abdeckungskörpers 45 ist eine geneigte Oberfläche, die mit dem freiliegenden Teilstück 51 einen Kontakt herstellt und dieses unterstützt. Die Unterstützungsoberfläche 451 neigt sich derart in die Auf- und Abwärtsrichtung, dass ein Abschnitt des freiliegenden Teilstücks 51 in Kontakt mit der Unterstützungsoberfläche 451 sich von der Unterstützungsoberfläche 451 weg trennt, wenn die Arbeitswelle 41 angehoben wird.

In a robot 1, a hollow working shaft 41 is supported on a second arm 3B which is rotatable about an axis L2, and the working shaft 41 is raised and lowered by means of a lifting / lowering device 43. A linear element 5 is inserted through the working shaft 41. The robot 1 includes an inner cover body 45 disposed on an upper surface of the second arm 3B. The inner cover body 45 has a support surface 451 that supports an exposed portion 51 from below to prevent the exposed portion 51 from making contact with the working shaft 41 and the second arm 3B with the exposed portion 51 of the linear member 5 extends outwardly from the upper end of the working shaft 41 to be exposed. The support surface 451 of the inner cover body 45 is an inclined surface that makes contact with and supports the exposed portion 51. The support surface 451 inclines in the up and down direction such that a portion of the exposed portion 51 in contact with the support surface 451 separates from the support surface 451 when the operation shaft 41 is raised.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter, der eine Arbeitswelle umfasst, die angehoben und abgesenkt wird.The present invention relates to a robot comprising a working shaft which is raised and lowered.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Es ist ein herkömmlicher Roboter bekannt, der eine unterstützte Arbeitswelle umfasst, die angetrieben wird, um sich zumindest in eine Auf- und Abwärtsrichtung in Bezug zu einem Arm zu bewegen, der um eine vertikale Achse drehbar ist. Der Roboter umfasst einen Roboterhandmechanismus, der am unteren Ende der Arbeitswelle befestigt ist. Unter diesem Typ von Robotern gibt es einen Roboter, der ein lineares Element, wie beispielsweise einen Draht und einen Schlauch, aufweist, das mit einer Arbeitsvorrichtung verbunden ist, die an dem Roboterhandmechanismus befestigt ist, und das durch das Innere einer hohlen Arbeitswelle eingesetzt ist, um zu verhindern, dass das lineare Element die Bewegung des Arms behindert (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1 und 2).There is known a conventional robot including a supported working shaft which is driven to move at least in an up and down direction with respect to an arm which is rotatable about a vertical axis. The robot includes a robotic hand mechanism attached to the lower end of the working shaft. Among this type of robots, there is a robot having a linear member such as a wire and a hose connected to a working device fixed to the robot hand mechanism and inserted through the inside of a hollow working shaft, to prevent the linear element from hindering the movement of the arm (see, for example, Patent Literature 1 and 2).

Ein in Patentliteratur 1 offenbarter Roboter ist derart ausgestaltet, dass das lineare Element durch das Innere der Arbeitswelle eingeführt ist und ein freiliegendes Teilstück des linearen Elements, das von dem oberen Ende der Arbeitswelle freiliegt, eine Form einer Spule aufweist, wobei das gewundene freiliegende Teilstück mittels eines Unterstützungselements unterstützt wird, das am oberen Ende der Arbeitswelle befestigt ist und um eine Stange gewickelt ist, die aufrecht neben der Arbeitswelle auf der oberen Oberfläche des Arms vorgesehen ist.A robot disclosed in Patent Literature 1 is configured such that the linear member is inserted through the inside of the working shaft and an exposed portion of the linear member exposed from the upper end of the working shaft has a shape of a coil, the winding exposed portion by means of a support member is attached to the upper end of the working shaft and wound around a rod provided upright next to the working shaft on the upper surface of the arm.

Ein in Patentliteratur 2 offenbarter Roboter umfasst eine Hohlwelle, die mit dem oberen Ende einer Arbeitswelle verbunden ist, und ein lineares Element, das durch das Innere der Arbeitswelle und der Hohlwelle eingeführt ist. Ein freiliegendes Teilstück des linearen Elements, das von dem oberen Ende der Hohlwelle freiliegt, ist an einer Stütze befestigt, die auf der oberen Oberfläche des Arms vorgesehen ist.A robot disclosed in Patent Literature 2 comprises a hollow shaft connected to the upper end of a working shaft and a linear member inserted through the inside of the working shaft and the hollow shaft. An exposed portion of the linear member exposed from the upper end of the hollow shaft is fixed to a support provided on the upper surface of the arm.

Die in Patentliteratur 1 und 2 offenbarten Roboter können den Arm und die Arbeitswelle auf eine stabile Weise antreiben, da der Kontakt zwischen dem freiliegenden Teilstück des linearen Elements, welches seine Geometrie ändert, wenn die Arbeitswelle angehoben oder abgesenkt wird, und der Arbeitswelle vermieden wird.The robots disclosed in Patent Literature 1 and 2 can drive the arm and the working shaft in a stable manner because the contact between the exposed portion of the linear member which changes its geometry when the working shaft is raised or lowered and the working shaft is avoided.

EntgegenhaltungslisteCitation List

Patentliteraturpatent literature

Patent Literature 1: JP 2008-307635 A
Patent Literature 2: JP 2012-218118 A

Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention

Der in Patentliteratur 1 offenbarte Roboter erfordert indes ein spezielles lineares Element, das eine Form einer Spule aufweist. Die Verkleinerung des Roboters ist schwierig, da ein Raum zum Vorsehen eines Unterstützungselements, das das gewundene freiliegende Teilstück des linearen Elements an dem oberen Abschnitt der Arbeitswelle unterstützt, und einer Stange, die neben der Arbeitswelle angeordnet ist, erforderlich ist.However, the robot disclosed in Patent Literature 1 requires a special linear member having a shape of a coil. The downsizing of the robot is difficult because a space for providing a support member that supports the tortuous exposed portion of the linear member at the upper portion of the working shaft and a rod disposed beside the working shaft is required.

Die Verkleinerung des in Patentliteratur 2 offenbarten Roboters ist auch schwierig, da ein Raum zum Vorsehen einer Hohlwelle, die mit dem oberen Ende der Arbeitswelle verbunden ist, und einer Stütze, an der ein freiliegendes Teilstück des linearen Elements befestigt ist, erforderlich ist, wo sich das freiliegende Teilstück von dem oberen Ende der Hohlwelle nach außen erstreckt, um freigelegt zu sein.The miniaturization of the robot disclosed in Patent Literature 2 is also difficult because a space for providing a hollow shaft connected to the upper end of the working shaft and a support to which an exposed portion of the linear member is fixed is required where the exposed portion extends outwardly from the upper end of the hollow shaft to be exposed.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorhergehend beschriebene Problem gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Roboter bereitzustellen, der eine unterstützte Arbeitswelle umfasst, die in Bezug auf einen um eine vertikale Achse drehbaren Arm angehoben und abgesenkt wird, den Arm und die Arbeitswelle stabil antreiben kann und mit einer einfachen Ausgestaltung ohne die Verwendung eines speziellen linearen Elements verkleinert werden kann.The present invention has been made in view of the problem described above. An object of the present invention is to provide a robot comprising a supported working shaft which is raised and lowered with respect to a vertical axis rotatable arm, the arm and the working shaft can stably drive and with a simple configuration without the use a special linear element can be reduced.

Ein Roboter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: einen Arm, der sich in eine horizontale Richtung erstreckt und um eine vertikale Achse drehbar ist; eine Antriebseinheit, die an einer oberen Oberfläche des Arms angeordnet ist; eine hohle Arbeitswelle, die auf einem distalen Abschnitt des Arms unterstützt wird und in Bezug zu dem Arm in eine Auf- und Abwärtsrichtung beweglich ist, wobei die Arbeitswelle mittels der Antriebseinheit entlang der Auf- und Abwärtsrichtung angehoben und abgesenkt wird; ein lineares Element, das eine Flexibilität aufweist und durch die Arbeitswelle eingeführt ist; und ein Unterstützungselement, das auf der oberen Oberfläche des Arms angeordnet ist und eine Unterstützungsoberfläche aufweist, die ein freiliegendes Teilstück von unten unterstützt, um zu verhindern, dass das freiliegende Teilstück einen Kontakt mit der Arbeitswelle und dem Arm herstellt, wobei das freiliegende Teilstück ein Abschnitt des linearen Elements ist, der sich von einem oberen Ende der Arbeitswelle nach außen erstreckt, um freigelegt zu sein, wobei eine Geometrie des freiliegenden Teilstücks sich ändert, wenn die Arbeitswelle angehoben oder abgesenkt wird. Die Unterstützungsoberfläche des Unterstützungselements ist eine geneigte Oberfläche, die mit dem freiliegenden Teilstück des linearen Elements einen Kontakt herstellt und dieses unterstützt. Die Unterstützungsoberfläche neigt sich derart in die Auf- und Abwärtsrichtung, dass ein Abschnitt des freiliegenden Teilstücks in Kontakt mit der Unterstützungsoberfläche sich von der Unterstützungsoberfläche weg trennt, wenn die Arbeitswelle angehoben wird.A robot according to one aspect of the present invention includes: an arm that extends in a horizontal direction and is rotatable about a vertical axis; a drive unit disposed on an upper surface of the arm; a hollow working shaft supported on a distal portion of the arm and movable in an up and down direction with respect to the arm, the working shaft being raised and lowered by the driving unit along the up and down direction; a linear element having flexibility and introduced through the working shaft; and a support member disposed on the upper surface of the arm and having a support surface that supports an exposed portion from below to prevent the exposed portion from making contact with the working shaft and the arm, the exposed portion being a portion of the linear element, which is different from an upper one End of the working shaft extends outwardly to be exposed, wherein a geometry of the exposed portion changes when the working shaft is raised or lowered. The support surface of the support member is an inclined surface that makes contact with and supports the exposed portion of the linear member. The support surface inclines in the up and down direction such that a portion of the exposed portion in contact with the support surface separates away from the support surface when the working shaft is raised.

Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mittels der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen erklärt.Objects, features and advantages of the present invention will be explained by the following detailed description and the accompanying drawings.

Figurenlistelist of figures

1 FIG. 15 is a perspective view illustrating a robot according to an embodiment of the present invention where a working shaft is lifted. FIG.
2 is a perspective view showing the in 1 illustrated robot illustrates where an outer cover body is removed.
3 is a side view showing the in 2 illustrated illustrated robot from the left side.
4 is a side view showing the in 2 illustrated illustrated robot from the right side.
5 FIG. 15 is a perspective view illustrating the robot according to an embodiment of the present invention where the work shaft is lowered. FIG.
6 is a perspective view showing the in 5 illustrated robot illustrates where an outer cover body is removed.
7 is a side view showing the in 6 illustrated illustrated along a lateral direction.
8th Fig. 12 is a figure for explaining a rotary device included in the robot and rotating the working shaft.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Nun wird ein Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Richtungsbeziehung wird in der folgenden Beschreibung unter Verwendung von orthogonalen XYZ-Koordinatenachsen beschrieben. Die Rechts-Links-Richtung ist die X-Achsenrichtung, die Vorne-Hinten-Richtung senkrecht zur X-Achsenrichtung ist die Y-Achsenrichtung und die Aufwärts-und-Abwärtsrichtung senkrecht zu sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung ist die Z-Achsenrichtung. Eine von den Richtungen entlang der X-Achsenrichtung, die zur linken Seite gerichtet ist, wird als „+X-Richtung“ bezeichnet und die andere Richtung, die zur rechten Seite gerichtet ist, wird als „-X-Richtung“ bezeichnet. Eine von den Richtungen entlang der Y-Achsenrichtung, die zur vorderen Seite gerichtet ist, wird als „+Y-Richtung“ bezeichnet und die andere Richtung, die zur hinteren Seite gerichtet ist, wird als „-Y-Richtung“ bezeichnet. Eine von den Richtungen entlang der Z-Achsenrichtung, die zur oberen Seite gerichtet ist, wird als „+Z-Richtung“ bezeichnet und die andere Richtung, die zur unteren Seite gerichtet ist, wird als „-Z-Richtung“ bezeichnet.Now, a robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The directional relationship will be described in the following description using orthogonal XYZ Coordinate axes described. The right-left direction is the X -Axis direction, the front-back direction perpendicular to X -Axis direction is the Y -Axis direction and the up-and-down direction perpendicular to both the X -Axis direction as well Y -Axis direction is the Z Axis direction. One of the directions along the X -Axis direction, which is directed to the left side, is called " + X Direction "and the other direction, which is directed to the right, is called" -X Direction ". One of the directions along the Y -Axis direction directed to the front side is called " + Y Direction "and the other direction, which is directed to the rear side, is called" - Y Direction ". One of the directions along the Z -Axis direction directed to the upper side is called " + Z Direction "and the other direction directed to the lower side is called" -Z Direction ".

1 bis 7 veranschaulichen die Ausgestaltung eines Roboters 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 bis 4 veranschaulichen den Roboter 1, in dem eine Arbeitswelle 41 angehoben ist. 1 ist eine perspektivische Ansicht. 2 ist eine perspektivische Ansicht, wo ein äußerer Abdeckungskörper 46 entfernt ist. 3 ist eine Seitenansicht, die den in 2 veranschaulichten Roboter 1 von der linken Seite aus betrachtet veranschaulicht. 4 ist eine Seitenansicht, die den in 2 veranschaulichten Roboter 1 von der rechten Seite aus betrachtet veranschaulicht. 5 bis 7 veranschaulichen den Roboter 1, in dem die Arbeitswelle 41 abgesenkt ist. 5 ist eine perspektivische Ansicht. 6 ist eine perspektivische Ansicht, wo der äußere Abdeckungskörper 46 entfernt ist. 7 ist eine Seitenansicht, die den in 6 veranschaulichten Roboter 1 von der rechten Seite aus betrachtet veranschaulicht. 8 ist eine Figur zur Erklärung einer Drehvorrichtung 42 des Roboters 1, die die Arbeitswelle 41 drehbar antreibt. 1 to 7 illustrate the design of a robot 1 according to an embodiment of the present invention. 1 to 4 illustrate the robot 1 in which a work wave 41 is raised. 1 is a perspective view. 2 is a perspective view where an outer cover body 46 is removed. 3 is a side view showing the in 2 illustrated robot 1 illustrated from the left side. 4 is a side view showing the in 2 illustrated robot 1 illustrated from the right side. 5 to 7 illustrate the robot 1 in which the working wave 41 is lowered. 5 is a perspective view. 6 is a perspective view where the outer cover body 46 is removed. 7 is a side view showing the in 6 illustrated robot 1 illustrated from the right side. 8th is a figure for explaining a rotating device 42 of the robot 1 that the working wave 41 rotatably drives.

Der Roboter 1 umfasst einen Basisteil 2, einen ersten Arm 3A, einen zweiten Arm 3B, eine Anhebe/Absenk/Drehvorrichtung 4 und ein lineares Element 5. Der Roboter 1 ist ein Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA), der den ersten Arm 3A und den zweiten Arm 3B aufweist, die beide in horizontale Richtungen beweglich sind.The robot 1 includes a base part 2 , a first arm 3A , a second arm 3B , a lifting / lowering / turning device 4 and a linear element 5 , The robot 1 is a Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA), the first arm 3A and the second arm 3B which are both movable in horizontal directions.

Der Basisteil 2 ist an einem Boden oder einem Tisch befestigt und umfasst ein erstes Gehäuse 21, ein zweites Gehäuse 22, das benachbart in der +Y-Seite (Vorderseite) des ersten Gehäuses 21 vorgesehen ist, um einen ersten Motor (nicht gezeigt) unterzubringen, und mit dem ersten Gehäuse 21 und einer ersten Drehzahlverringerungseinheit 23 integriert ist. Der erste Motor, der in dem zweiten Gehäuse 22 untergebracht ist, erzeugt eine Antriebskraft zum Drehen des ersten Arms 3A, was später beschrieben wird, um eine Achse L1 einer vertikalen Welle. Die erste Drehzahlverringerungseinheit 23, die als ein Harmonic Drive (Warenzeichen) bekannt ist, ist in einem Abschnitt auf der +Z-Seite (oberen Abschnitt) des zweiten Gehäuses 22 vorgesehen, um mit dem ersten Motor, der in dem zweiten Gehäuse 22 untergebracht ist, zusammengebaut zu werden. Die erste Drehzahlverringerungseinheit 23 umfasst eine Antriebseinheit 23a, die mit einer Abtriebswelle des ersten Motors verbunden ist, und eine Abtriebseinheit 23b, die mit einer -Z-Oberfläche (unteren Oberfläche) des ersten Arms 3A verbunden ist, wobei die Abtriebseinheit 23b mit einem Abschnitt auf der -Y-Seite (hinteren Seitenabschnitt) der -Z-Oberfläche verbunden ist. Auf eine detaillierte Beschreibung der ersten Drehzahlverringerungseinheit 23 wird verzichtet. Die Antriebskraft des ersten Motors wird durch die Antriebseinheit 23a und die Abtriebseinheit 23b der ersten Drehzahlverringerungseinheit 23 übertragen, um verringert zu werden, und dann auf den ersten Arm 3A übertragen.The base part 2 is attached to a floor or table and includes a first housing 21 , a second housing 22 which is adjacent to the + Y Side (front) of the first housing 21 is provided to accommodate a first motor (not shown), and with the first housing 21 and a first speed reduction unit 23 is integrated. The first engine in the second housing 22 is housed, generates a driving force for rotating the first arm 3A , What later described to an axis L1 a vertical wave. The first speed reduction unit 23 , which is known as a Harmonic Drive (trademark), is in a section on the + Z Side (upper section) of the second housing 22 provided to the first motor, which in the second housing 22 is housed, to be assembled. The first speed reduction unit 23 includes a drive unit 23a which is connected to an output shaft of the first motor, and an output unit 23b that with a -Z Surface (lower surface) of the first arm 3A is connected, wherein the output unit 23b with a section on the -Y Side (rear side section) of the -Z Surface is connected. On a detailed description of the first speed reduction unit 23 is waived. The driving force of the first motor is provided by the drive unit 23a and the output unit 23b the first speed reduction unit 23 transferred to be reduced, and then on the first arm 3A transfer.

Das erste Gehäuse 21 ist in einer -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Gehäuses 22 angeordnet, die den ersten Motor und die erste Drehzahlverringerungseinheit 23 unterbringt. Ein Ende einer röhrenförmigen Einheit 24, die eine Flexibilität aufweist und sich zu einer oberen Platte 3B1a eines Unterstützungsrahmens 3B1 erstreckt, der an einer +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des zweiten Arms 3B befestigt ist, was später erklärt werden wird, ist mittels eines Befestigungselements 24a an einer +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des ersten Gehäuses 21 befestigt. Ein lineares Element, das mindestens einen oder mehrere Drähte, die zur Leistungsversorgung oder Kommunikation verwendet werden, oder einen oder mehrere Schläuche umfasst, die zur Zufuhr oder zum Ansaugen eines Gases, wie beispielsweise Luft, verwendet werden, ist im Inneren der röhrenförmigen Einheit 24 untergebracht. Ein Verbinder 25 zum Verbinden eines Endes von jedem von dem Draht und/oder dem Schlauch im Inneren des ersten Gehäuses 21 mit einem Draht und/oder Schlauch außerhalb des ersten Gehäuses 21 ist auf einer -Y-Oberfläche (einer Seitenfläche in der hinteren Seite) des ersten Gehäuses 21 vorgesehen. Der Schlauch und/oder der Draht im Inneren der röhrenförmigen Einheit 24 ist mit dem Verbinder 25 im Inneren des ersten Gehäuses 21 verbunden.The first case 21 is in one -Y Side (rear side) of the second housing 22 arranged, which the first motor and the first speed reduction unit 23 houses. An end of a tubular unit 24 that has flexibility and becomes a top plate 3B1a a support framework 3B1 which extends to one + Z Surface (upper surface) of the second arm 3B is fixed, which will be explained later is by means of a fastener 24a at a + Z Surface (upper surface) of the first housing 21 attached. A linear element comprising at least one or more wires used for power supply or communication, or one or more tubes used to supply or aspirate a gas, such as air, is inside the tubular unit 24 accommodated. A connector 25 for connecting one end of each of the wire and / or tubing inside the first housing 21 with a wire and / or hose outside the first housing 21 is on one -Y Surface (a side surface in the rear side) of the first housing 21 intended. The hose and / or wire inside the tubular unit 24 is with the connector 25 inside the first case 21 connected.

Der erste Arm 3A ist ein langer Arm, der sich in eine horizontale Richtung erstreckt und um die Achse L1 der vertikalen Welle drehbar ist, die sich in der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) erstreckt. Die vertikale Welle, um die sich der erste Arm 3A dreht, ist an einem distalen Abschnitt in der -Y-Seite (hinteren Seite) des ersten Arms 3A vorgesehen. Die Abtriebseinheit 23b der ersten Drehzahlverringerungseinheit 23 ist an der -Z-Oberfläche (unteren Oberfläche) des distalen Abschnitts in der -Y-Seite (hinteren Seite) des ersten Arms 3A befestigt. Die Antriebskraft des ersten Motors, der in dem zweiten Gehäuse 22 untergebracht ist, wird durch die Antriebseinheit 23a und die Abtriebseinheit 23b der ersten Drehzahlverringerungseinheit 23 übertragen, um verringert zu werden, und dann auf den ersten Arm 3A übertragen und der erste Arm 3A wird dadurch um die Achse L1 gedreht. Ein zweiter Arm 3B ist an einer +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) eines distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des ersten Arms 3A über den zweiten Motor 26 und die zweite Drehzahlverringerungseinheit 27 befestigt.The first arm 3A is a long arm that extends in a horizontal direction and around the axis L1 the vertical shaft is rotatable in the Z -Achs direction (up and down direction) extends. The vertical wave around which the first arm 3A is at a distal section in the -Y Side (back side) of the first arm 3A intended. The output unit 23b the first speed reduction unit 23 is at the -Z Surface (lower surface) of the distal portion in the -Y Side (back side) of the first arm 3A attached. The driving force of the first motor, in the second housing 22 is housed by the drive unit 23a and the output unit 23b the first speed reduction unit 23 transferred to be reduced, and then on the first arm 3A transferred and the first arm 3A becomes thereby around the axis L1 turned. A second arm 3B is at one + Z Surface (upper surface) of a distal portion in the + Y Side (front side) of the first arm 3A over the second engine 26 and the second speed reduction unit 27 attached.

Der zweite Arm 3B ist ein langer Arm, der sich in eine horizontale Richtung erstreckt und in Bezug zu dem ersten Arm 3A um eine Achse L2 der vertikalen Welle drehbar ist, die sich in der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) erstreckt. Die vertikale Welle, um die sich der zweite Arm 3B dreht, ist an einem distalen Abschnitt in der -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B vorgesehen. Der distale Abschnitt in der -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B ist mit dem distalen Abschnitt in der +Y-Seite (vorderen Seite) des ersten Arms 3A über den zweiten Motor 26 und die zweite Drehzahlverringerungseinheit 27 verbunden. Der zweite Arm 3B der Ausführungsform dient als der Arm gemäß der vorliegenden Erfindung.The second arm 3B is a long arm that extends in a horizontal direction and in relation to the first arm 3A around an axis L2 the vertical shaft is rotatable in the Z -Achs direction (up and down direction) extends. The vertical shaft around which the second arm 3B is at a distal section in the -Y Side (back side) of the second arm 3B intended. The distal section in the -Y Side (back side) of the second arm 3B is with the distal portion in the + Y side (front side) of the first arm 3A over the second engine 26 and the second speed reduction unit 27 connected. The second arm 3B The embodiment serves as the arm according to the present invention.

Eine erste Durchgangsöffnung (nicht gezeigt) dringt in den distalen Abschnitt in der - Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B in der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) ein. Der zweite Motor 26 ist an der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B mit einer durch die erste Durchgangsöffnung des zweiten Arms 3B eingeführten Abtriebswelle des zweiten Motors 26 befestigt. Der zweite Motor 26 erzeugt eine Antriebskraft zum Drehen eines zweiten Arms 3B um die Achse L2 der vertikalen Welle.A first through hole (not shown) penetrates into the distal portion in the - Y side (rear side) of the second arm 3B in the Z -Axis direction (up and down direction). The second engine 26 is at the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the -Y Side (back side) of the second arm 3B with one through the first through hole of the second arm 3B introduced output shaft of the second motor 26 attached. The second engine 26 generates a driving force for rotating a second arm 3B around the axis L2 the vertical wave.

Der Unterstützungsrahmen 3B1 ist aufrecht auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B vorgesehen. Der Unterstützungsrahmen 3B1 weist die obere Platte 3B1a, die dem oberen Abschnitt des zweiten Motors 26 gegenüberliegt, und eine Seitenplatte 3B1b auf, die dem Seitenabschnitt in der hinteren Seite des zweiten Motors 26 gegenüberliegt. Ein Verbinder 3B2 ist an der oberen Platte 3B1a des Unterstützungsrahmens 3B1 befestigt. Wie in 8 veranschaulicht, dringt eine zweite Durchgangsöffnung 3B2 in einen distalen Abschnitt in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B in der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) ein. Eine Arbeitswelle 41 einer Anhebe/Absenk/Drehvorrichtung 4, die später beschrieben wird, ist durch die zweite Durchgangsöffnung 3B2 eingeführt.The support framework 3B1 is upright on the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the -Y Side (back side) of the second arm 3B intended. The support framework 3B1 has the top plate 3B1a that is the upper section of the second motor 26 opposite, and a side plate 3B1b on, the side section in the rear of the second engine 26 opposite. A connector 3B2 is at the top plate 3B1a the support framework 3B1 attached. As in 8th illustrates, penetrates a second passage opening 3B2 in a distal section in the + Y Side (front side) of the second arm 3B in the Z -Axis direction (up and down direction). A wave of work 41 a lifting / lowering / rotating device 4 which will be described later is through the second through hole 3B2 introduced.

Die zweite Drehzahlverringerungseinheit 27 weist die gleiche Ausgestaltung wie die erste Drehzahlverringerungseinheit 23 auf, und umfasst nämlich eine Antriebseinheit 27a, die mit der Abtriebswelle des zweiten Motors 26 verbunden ist, und eine Abtriebseinheit 27b, die mit der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des ersten Arms 3A verbunden ist. Die zweite Drehzahlverringerungseinheit 27 verringert die Drehzahl der Abtriebswelle des zweiten Motors 26 und überträgt die Drehung auf den ersten Arm 3A. Die Abtriebseinheit 27b der zweiten Drehzahlverringerungseinheit 27 ist mit einem Lager (nicht gezeigt) versehen. Der zweite Arm 3B ist in Bezug auf den ersten Arm 3A über das Lager um die Achse L2 drehbar. The second speed reduction unit 27 has the same configuration as the first speed reduction unit 23 namely, and includes a drive unit 27a connected to the output shaft of the second motor 26 is connected, and an output unit 27b that with the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the first arm 3A connected is. The second speed reduction unit 27 reduces the speed of the output shaft of the second motor 26 and transfers the rotation to the first arm 3A , The output unit 27b the second speed reduction unit 27 is provided with a bearing (not shown). The second arm 3B is in relation to the first arm 3A over the bearing around the axis L2 rotatable.

Die Anhebe/Absenk/Drehvorrichtung 4 umfasst eine hohle Arbeitswelle 41, eine Drehvorrichtung 42, eine Anhebe/Absenkvorrichtung 43, ein Verbindungselement 44, einen inneren Abdeckungskörper 45 und einen äußeren Abdeckungskörper 46. Die Drehvorrichtung 42 und die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 bilden die Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.The lifting / lowering / turning device 4 includes a hollow shaft 41 , a turning device 42 , a lifting / lowering device 43 , a connecting element 44 an inner cover body 45 and an outer cover body 46 , The turning device 42 and the lifting / lowering device 43 form the drive unit according to the present invention.

Die hohle Arbeitswelle 41 ist eine Kugelkeilwelle, die auf der äußeren Umfangsoberfläche eine Vielzahl von Längsrillen 41a aufweist, die sich in die axiale Richtung erstrecken. Die Arbeitswelle 41 ist durch die zweite Durchgangsöffnung 3B2, die in dem distalen Abschnitt vorgesehen ist, in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B eingeführt und wird unterstützt, um sich entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) in Bezug auf den zweiten Arm 3B zu bewegen und sich um die Achse L3 zu drehen. Die Arbeitswelle 41 wird mittels der Drehvorrichtung 42 um die Achse L3 gedreht und wird mittels der Anhebe/Absenkvorrichtung 43 entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) angehoben und abgesenkt. Ein Adapter (nicht gezeigt) kann an einem Endabschnitt 41b (unteren Endabschnitt) in der -Z-Seite der Arbeitswelle 41 befestigt sein. Ein Roboterhandmechanismus ist an dem Adapter befestigt. Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben.The hollow working wave 41 is a ball spline shaft having a plurality of longitudinal grooves on the outer peripheral surface 41a has, which extend in the axial direction. The work wave 41 is through the second through hole 3B2 provided in the distal portion in which + Y Side (front side) of the second arm 3B introduced and is supported to get along the Z -Axis direction (up and down direction) with respect to the second arm 3B to move around and around the axis L3 to turn. The work wave 41 is by means of the rotary device 42 around the axis L3 is rotated and by means of the lifting / lowering device 43 along the Z -Axis direction (up and down direction) raised and lowered. An adapter (not shown) may be attached to an end portion 41b (lower end portion) in the -Z Side of the wave of work 41 be attached. A robotic hand mechanism is attached to the adapter. This will be described in detail below.

Unter Bezugnahme auf 8 ist die Drehvorrichtung 42 auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B angeordnet und umfasst einen dritten Motor 421 und eine dritte Drehzahlverringerungseinheit 422, wo die Arbeitswelle 41 durch den dritten Motor 421 und die dritte Drehzahlverringerungseinheit 422 verläuft. Der dritte Motor 421 ist an der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B mit einer durch die zweite Durchgangsöffnung 3B2 des zweiten Arms 3B eingeführten Abtriebswelle des dritten Motors 421 befestigt. Der dritte Motor 421 erzeugt eine Antriebskraft zum Drehen der Arbeitswelle 41 um die Achse L3. Die dritte Drehzahlverringerungseinheit 422 umfasst eine Antriebseinheit 422a, die mit der Abtriebswelle des dritten Motors 421 und der Abtriebseinheit 422b verbunden ist. Die Abtriebseinheit 422b der dritten Drehzahlverringerungseinheit 422 ist mit einem Lager (nicht gezeigt) versehen.With reference to 8th is the turning device 42 on the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the second arm 3B arranged and includes a third motor 421 and a third speed reduction unit 422 where the work wave 41 through the third engine 421 and the third speed reduction unit 422 runs. The third engine 421 is at the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the second arm 3B with a through the second passage opening 3B2 of the second arm 3B introduced output shaft of the third motor 421 attached. The third engine 421 generates a driving force to rotate the working shaft 41 around the axis L3 , The third speed reduction unit 422 includes a drive unit 422a connected to the output shaft of the third motor 421 and the output unit 422b connected is. The output unit 422b the third speed reduction unit 422 is provided with a bearing (not shown).

Eine Kugelkeilmutter 423 ist mit dem Lager verbunden. Eine Vielzahl von Längsrillen sind in einem konstanten Intervall entlang der Umfangsrichtung auf der inneren Umfangsoberfläche der Kugelkeilmutter 423 vorgesehen. Die Längsrillen 41a der Arbeitswelle 41 greifen mit den Längsrillen der Kugelkeilmutter 423 ineinander und dadurch kann die Arbeitswelle 41 in Bezug auf den dritten Motor 421, die dritte Drehzahlverringerungseinheit 422 und die Kugelkeilmutter 423 entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) angehoben und abgesenkt werden. Die Antriebskraft des dritten Motors 421 wird durch die Antriebseinheit 422a und die Abtriebseinheit 422b der dritten Drehzahlverringerungseinheit 422 übertragen, um verringert zu werden, und dann über das Lager auf die Kugelkeilmutter 423 übertragen. Die Arbeitswelle 41, deren Längsrillen 41a mit den Längsrillen der Kugelkeilmutter 423 ineinandergreifen, dreht sich, wenn die Kugelkeilmutter 423 sich dreht.A ball wedge nut 423 is connected to the warehouse. A plurality of longitudinal grooves are at a constant interval along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the ball spline nut 423 intended. The longitudinal grooves 41a the wave of work 41 engage with the longitudinal grooves of the ball wedge nut 423 into each other and thereby the working wave 41 in relation to the third engine 421 , the third speed reduction unit 422 and the ball wedge nut 423 along the Z -Axis direction (up and down direction) are raised and lowered. The driving force of the third motor 421 is through the drive unit 422a and the output unit 422b the third speed reduction unit 422 transferred to be reduced, and then over the bearing on the ball wedge nut 423 transfer. The work wave 41 whose longitudinal grooves 41a with the longitudinal grooves of the ball wedge nut 423 mesh, rotate when the ball wedge nut 423 turns.

Die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 ist auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B angeordnet, der in der -Y-Seite (hinteren Seite) der Arbeitswelle 41 anzuordnen ist. Die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 umfasst eine Kugelgewindemutter 431, eine Kugelgewindewelle 432 und einen vierten Motor 433. Der vierte Motor 433 ist an der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B befestigt, der in der -Y-Seite (hinteren Seite) des dritten Motors 421 anzuordnen ist. Der vierte Motor 433 erzeugt eine Antriebskraft zum Anheben und Absenken der Arbeitswelle 41.The lifting / lowering device 43 is on the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the second arm 3B arranged in the -Y Side (back side) of the working shaft 41 is to be arranged. The lifting / lowering device 43 includes a ball screw nut 431 , a ball screw shaft 432 and a fourth engine 433 , The fourth engine 433 is at the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the second arm 3B fastened in the -Y Side (rear side) of the third motor 421 is to be arranged. The fourth engine 433 generates a driving force for raising and lowering the working shaft 41 ,

Die Kugelgewindewelle 432 ist mit einer Abtriebswelle des vierten Motors 433 verbunden, um sich parallel zur Arbeitswelle 41 entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) zu erstrecken, und dreht sich mittels der Antriebskraft des vierten Motors 433 um eine Achse L4. Die Kugelgewindemutter 431 ist auf die Kugelgewindewelle 432 geschraubt und bewegt sich in der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) entlang der Kugelgewindewelle 432, während die Kugelgewindewelle 432 sich dreht.The ball screw shaft 432 is with an output shaft of the fourth engine 433 connected to get parallel to the work wave 41 along the Z Axial direction (up and down direction) to extend, and rotates by means of the driving force of the fourth motor 433 around an axis L4 , The ball screw nut 431 is on the ball screw shaft 432 screwed and moving in the Z -Axis direction (up and down direction) along the ball screw shaft 432 while the ball screw shaft 432 turns.

Das Verbindungselement 44 verbindet das +Z-Ende (obere Ende) der Arbeitswelle 41 mit der Kugelgewindemutter 431. Das Verbindungselement 44 verbindet die Arbeitswelle 41 mit der Kugelgewindemutter 431, derart dass es der Arbeitswelle 41 erlaubt wird, sich zu drehen, aber es der Arbeitswelle 41 nicht erlaubt wird, sich in die Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) in Bezug zu dem Verbindungselement 44 zu bewegen. Da die Arbeitswelle 41 mittels des Verbindungselements 44 mit der Kugelgewindemutter 431 verbunden ist, bewegt sich die Arbeitswelle 41 gemeinsam mit der Bewegung der Kugelgewindemutter 431 entlang der Kugelgewindewelle 432 in die Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung). Das heißt, die Arbeitswelle 41 wird entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) angehoben und abgesenkt, wenn sich die Kugelgewindemutter 431 entlang der Kugelgewindewelle 432 bewegt.The connecting element 44 connects that + Z End (upper end) of the working wave 41 with the ball screw nut 431 , The connecting element 44 connects the wave of work 41 with the ball screw nut 431 , so that it's the working wave 41 is allowed to turn, but it's the working wave 41 is not allowed in the Z -Axis direction (up and down direction) with respect to the connecting element 44 to move. Because the wave of work 41 by means of the connecting element 44 with the ball screw nut 431 connected, the working wave moves 41 together with the movement of the ball screw nut 431 along the ball screw shaft 432 in the Z -Axis direction (up and down direction). That is, the wave of work 41 will be along the Z -Axis direction (up and down direction) raised and lowered when the ball screw nut 431 along the ball screw shaft 432 emotional.

Ein flexibles lineares Element 5 ist durch die hohle Arbeitswelle 41 eingeführt. Wie vorhergehend beschrieben, umfasst das lineare Element 5 mindestens einen oder mehrere Drähte, die zur Leistungsversorgung oder Kommunikation verwendet werden, oder einen oder mehrere Schläuche, die zur Zufuhr oder zum Ansaugen eines Gases, wie beispielsweise Luft, verwendet werden. Das lineare Element 5, das Draht oder Schläuche umfasst, die bestimmte Funktionen aufweisen, kann auf eine solche Art durch die Arbeitswelle 41 eingeführt werden.A flexible linear element 5 is through the hollow working shaft 41 introduced. As previously described, the linear element comprises 5 at least one or more wires used for power supply or communication, or one or more tubes used to supply or aspirate a gas, such as air. The linear element 5 , which includes wire or hoses that have certain functions, can in such a way through the working shaft 41 be introduced.

Eine erste Begrenzungsplatte 441 und eine zweite Begrenzungsplatte 442 sind an dem Verbindungselement 44 befestigt, welches das +Z-Ende (obere Ende) der Arbeitswelle 41 mit der Kugelgewindemutter 431 verbindet. Die erste Begrenzungsplatte 441 erstreckt sich horizontal und liegt dem oberen Abschnitt des Verbindungselements 44 gegenüber und die zweite Begrenzungsplatte 442 erstreckt sich entlang der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung) und ist mittels eines kleinen Zwischenraums von der Seite des hinteren Abschnitts des Verbindungselements 44 getrennt. Das lineare Element 5 ist derart durch die Arbeitswelle 41 eingeführt, dass das freiliegende Teilstück 51, das sich von dem +Z-Ende (oberen Ende) der Arbeitswelle 41 erstreckt, mit der ersten Begrenzungsplatte 441 einen Kontakt herstellt, um an dem oberen Ende der Arbeitswelle 41 gebogen zu werden, und erstreckt sich entlang der ersten Begrenzungsplatte 441 nach hinten und stellt dann einen Kontakt mit der zweiten Begrenzungsplatte 442 her, um sich zu biegen und sich entlang der zweiten Begrenzungsplatte 442 nach unten zu erstrecken. Die erste Begrenzungsplatte 441 und die zweite Begrenzungsplatte 442, die sich mit Abschnitten des freiliegenden Teilstücks 51 des linearen Elements 5 in Kontakt befinden, begrenzen die Verlagerung der Abschnitte. Mit anderen Worten, die erste Begrenzungsplatte 441 und die zweite Begrenzungsplatte 442 stellen einen Kontakt mit dem freiliegenden Teilstück 51 des linearen Elements 5 her, um die Verlagerung der Abschnitte des freiliegenden Teilstücks 51 zu begrenzen, die mit der ersten Begrenzungsplatte 441 beziehungsweise der zweiten Begrenzungsplatte 442 in Kontakt sind.A first boundary plate 441 and a second boundary plate 442 are on the connecting element 44 attached, which is the + Z End (upper end) of the working wave 41 with the ball screw nut 431 combines. The first boundary plate 441 extends horizontally and is the upper portion of the connecting element 44 opposite and the second boundary plate 442 extends along the Z -Achsenrichtung (up and down direction) and is by means of a small gap from the side of the rear portion of the connecting element 44 separated. The linear element 5 is so through the wave of work 41 introduced that the exposed section 51 that is different from that + Z End (upper end) of the working wave 41 extends, with the first limiting plate 441 makes a contact to at the top of the working shaft 41 to be bent, and extends along the first boundary plate 441 backwards and then makes contact with the second boundary plate 442 to bend and move along the second boundary plate 442 to extend downwards. The first boundary plate 441 and the second boundary plate 442 that deals with sections of the exposed section 51 of the linear element 5 be in contact, limit the relocation of the sections. In other words, the first boundary plate 441 and the second boundary plate 442 make contact with the exposed section 51 of the linear element 5 to relocate the sections of the exposed section 51 to limit that with the first boundary plate 441 or the second boundary plate 442 are in contact.

Die Drähte oder Schläuche, die das lineare Element 5 bilden, das durch die Arbeitswelle 41 eingeführt ist, sind im Inneren der röhrenförmigen Einheit 24 angeordnet, von der ein Ende an der oberen Platte 3B1a des Unterstützungsrahmens 3B1 befestigt ist.The wires or hoses that make up the linear element 5 form that by the wave of work 41 are introduced inside the tubular unit 24 arranged, from the one end to the upper plate 3B1a the support framework 3B1 is attached.

Ein Teil des freiliegenden Teilstücks 51 des linearen Elements 5 ändert seine Geometrie, wenn die Arbeitswelle 41 angehoben oder abgesenkt wird, wobei der Teil sich von dem Abschnitt, der mit der zweiten Begrenzungsplatte 442 in Kontakt ist, die an dem Verbindungselement 44 befestigt ist, bis zu dem Abschnitt erstreckt, der sich zu der röhrenförmigen Einheit 24 fortsetzt, von denen einer an der oberen Platte 3B1a des Unterstützungsrahmens 3B1 befestigt ist. Die Änderung der Geometrie des freiliegenden Teilstücks 51 des linearen Elements 5 kann zum Beispiel beim Vergleich von 2 mit 6 verstanden werden.Part of the exposed section 51 of the linear element 5 changes its geometry when the working wave 41 is raised or lowered, the part extending from the portion that is connected to the second limiting plate 442 is in contact with the connecting element 44 is attached to the portion extending to the tubular unit 24 one of which continues on the upper plate 3B1a the support framework 3B1 is attached. The change in the geometry of the exposed section 51 of the linear element 5 For example, when comparing 2 With 6 be understood.

Das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 ändert seine Geometrie, wenn die Arbeitswelle 41 angehoben oder abgesenkt wird, und wenn das freiliegende Teilstück 51 mit der Arbeitswelle 41, der Kugelgewindewelle 432 oder dem zweiten Arm 3B in Kontakt ist, kann es sein, dass die Arbeitswelle 41, die Kugelgewindewelle 432 oder der zweite Arm 3B instabil angetrieben werden. Die Anhebe/Absenk/Drehvorrichtung 4 des Roboters 1 gemäß der Ausführungsform umfasst einen inneren Abdeckungskörper 45, der als ein Unterstützungselement dient, das das freiliegende Teilstück 51 unterstützt.The exposed section 51 of the linear element 5 changes its geometry when the working wave 41 is raised or lowered, and if the exposed section 51 with the wave of work 41 , the ball screw shaft 432 or the second arm 3B In contact, it may be that the wave of work 41 , the ball screw shaft 432 or the second arm 3B be driven unstable. The lifting / lowering / turning device 4 of the robot 1 according to the embodiment comprises an inner cover body 45 serving as a support member, which is the exposed portion 51 supported.

Der innere Abdeckungskörper 45 umfasst eine Unterstützungsoberfläche 451, die das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 von der -Z-Seite (unteren Seite) unterstützt, um nicht zu erlauben, dass das freiliegende Teilstück 51 einen Kontakt mit der Arbeitswelle 41, der Kugelgewindewelle 432 und dem zweiten Arm 3B herstellt. Der innere Abdeckungskörper 45 ist auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des zweiten Arms 3B angeordnet. Die Unterstützungsoberfläche 451 des inneren Abdeckungskörpers 45 ist eine geneigte Oberfläche, die mit dem freiliegenden Teilstück 51 des linearen Elements 5 einen Kontakt herstellt und dieses unterstützt. Die Unterstützungsoberfläche 451 neigt sich derart von der Z-Achsenrichtung (Auf- und Abwärtsrichtung), dass ein Abschnitt des freiliegenden Teilstücks 51 in Kontakt mit der Unterstützungsoberfläche 451 sich von der Unterstützungsoberfläche 451 weg trennt, wenn die Arbeitswelle 41 angehoben wird. In der Ausführungsform sind die Arbeitswelle 41 und die Kugelgewindewelle 432 entlang der Y-Achsenrichtung (Vorne-Hinten-Richtung) angeordnet. Die Unterstützungsoberfläche 451 des inneren Abdeckungskörpers 45 ist von der Arbeitswelle 41 zur Kugelgewindewelle 432 (von der vorderen Seite zur hinteren Seite) nach unten geneigt.The inner cover body 45 includes a support surface 451 containing the exposed section 51 of the linear element 5 supported by the -z side (lower side) so as not to allow the exposed section 51 a contact with the work wave 41 , the ball screw shaft 432 and the second arm 3B manufactures. The inner cover body 45 is on the + Z Surface (upper surface) of the second arm 3B arranged. The support interface 451 of the inner cover body 45 is an inclined surface with the exposed section 51 of the linear element 5 makes a contact and supports this. The support interface 451 leans so from the Z -Axis direction (up and down direction) that a section of the exposed section 51 in contact with the support interface 451 itself from the support surface 451 separates off when the wave of work 41 is raised. In the embodiment, the working shaft 41 and the ball screw shaft 432 along the Y -Axis direction (front-rear direction) arranged. The support interface 451 of the inner cover body 45 is from the wave of work 41 to the ball screw shaft 432 (from the front side to the rear side) inclined downwards.

Die Unterstützungsoberfläche 451 des inneren Abdeckungskörpers 45, der ausgestaltet ist, wie vorhergehend beschrieben, unterstützt das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 derart, dass die Arbeitswelle 41, die Kugelgewindewelle 432 und der zweite Arm 3B stabil angetrieben werden können. Überdies ist es, anders als im Stand der Technik kein Strukturteil erforderlich, der das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 an dem oberen Abschnitt der Arbeitswelle 41 unterstützt, derart dass der Roboter 1 mit einer geringen Größe mit einer einfachen Ausgestaltung hergestellt werden kann, die kein besonderes lineares Element erfordert, wie beispielsweise ein lineares Element, das eine Form einer Spule aufweist.The support interface 451 of the inner cover body 45 which is configured as previously described supports the exposed portion 51 of the linear element 5 such that the working wave 41 , the ball screw shaft 432 and the second arm 3B can be driven stably. Moreover, unlike the prior art, it does not require a structural member that is the exposed portion 51 of the linear element 5 at the top of the working shaft 41 supported, so that the robot 1 can be made with a small size with a simple configuration that does not require a special linear element, such as a linear element having a shape of a coil.

Zur genaueren Beschreibung des inneren Abdeckungskörpers 45 ist der innere Abdeckungskörper 45 ein hülsenförmiger Abdeckungskörper, der zumindest einen Abschnitt des äußeren Umfangs der Drehvorrichtung 42, der Anhebe/Absenkvorrichtung 43 und der Arbeitswelle 41 bedeckt, die auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts in der +Y-Seite (vorderen Seite) des zweiten Arms 3B angeordnet sind. Der innere Abdeckungskörper 45 ist derart, dass ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche 452 der Unterstützungsoberfläche 451, die das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 unterstützt, vertieft ist. Überdies weist der innere Abdeckungskörper 45 eine obere Öffnung 453 auf. Die Kugelgewindewelle 432 kann von der oberen Öffnung 453 hervorstehen und das obere Ende der Arbeitswelle 41 kann, wenn es angehoben ist, von der oberen Öffnung 453 hervorstehen.For a more detailed description of the inner cover body 45 is the inner cover body 45 a sleeve-shaped cover body, the at least a portion of the outer periphery of the rotating device 42 , the lifting / lowering device 43 and the wave of work 41 covered on the + Z Surface (upper surface) of the distal portion in the + Y Side (front side) of the second arm 3B are arranged. The inner cover body 45 is such that a portion of the outer peripheral surface 452 the support surface 451 containing the exposed section 51 of the linear element 5 supported, deepened. Moreover, the inner cover body 45 an upper opening 453 on. The ball screw shaft 432 can from the upper opening 453 stand out and the top of the wave of work 41 can, when lifted, from the upper opening 453 protrude.

In diesem Aspekt bedeckt der innere Abdeckungskörper 45 mindestens einen Abschnitt des äußeren Umfangs der Drehvorrichtung 42, der Anhebe/Absenkvorrichtung 43 und der Arbeitswelle 41 und ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche 452 der Unterstützungsoberfläche 451, die das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 unterstützt, ist vertieft. Daher ist die Ausgestaltung, in der der innere Abdeckungskörper 45 zwischen Elementen der Arbeitswelle 41, der Kugelgewindewelle 432 und dem zweiten Arm 3B und dem freiliegenden Teilstück 51 des linearen Elements 5 angeordnet ist, bewerkstelligt. Dies verhindert sicher, dass das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 einen Kontakt mit der Arbeitswelle 41, der Kugelgewindewelle 432 und dem zweiten Arm 3B herstellt. Überdies ist es, anders als im Stand der Technik, nicht erforderlich, dass ein Strukturteil, der neben der Arbeitswelle 41 vorgesehen ist, das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 unterstützt, derart dass der Roboter 1 mit einer geringeren Größe hergestellt werden kann.In this aspect, the inner cover body covers 45 at least a portion of the outer periphery of the rotating device 42 , the lifting / lowering device 43 and the wave of work 41 and a portion of the outer peripheral surface 452 the support surface 451 containing the exposed section 51 of the linear element 5 supports, is absorbed. Therefore, the configuration in which the inner cover body 45 between elements of the work wave 41 , the ball screw shaft 432 and the second arm 3B and the exposed section 51 of the linear element 5 is arranged, accomplished. This will surely prevent the exposed section 51 of the linear element 5 a contact with the work wave 41 , the ball screw shaft 432 and the second arm 3B manufactures. Moreover, unlike the prior art, it does not require that a structural part be next to the working shaft 41 is provided, the exposed section 51 of the linear element 5 supported, so that the robot 1 can be made with a smaller size.

Der innere Abdeckungskörper 45, der mindestens einen Abschnitt des äußeren Umfangs der Drehvorrichtung 42, der Anhebe/Absenkvorrichtung 43 und der Arbeitswelle 41 bedeckt, unterstützt das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 von unten mittels der Unterstützungsoberfläche 451 und von lateralen Seiten mittels der äußeren Umfangsoberfläche 452.The inner cover body 45 , the at least a portion of the outer periphery of the rotating device 42 , the lifting / lowering device 43 and the wave of work 41 covered, supports the exposed section 51 of the linear element 5 from below by means of the support surface 451 and lateral sides by the outer circumferential surface 452 ,

In diesem Aspekt wird das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 von unten und lateralen Seiten mittels des inneren Abdeckungskörpers 45 unterstützt, wodurch überdies auf zuverlässige Weise verhindert wird, dass das freiliegende Teilstück 51 einen Kontakt mit der Arbeitswelle 41, der Kugelgewindewelle 432 und dem zweiten Arm 3B herstellt. Überdies kann ein Draht oder Schlauch einfach hinzugefügt werden, um einen Teil des linearen Elements 5 zu bilden.In this aspect, the exposed section becomes 51 of the linear element 5 from below and lateral sides by means of the inner cover body 45 In addition, thereby reliably preventing the exposed portion 51 a contact with the work wave 41 , the ball screw shaft 432 and the second arm 3B manufactures. Moreover, a wire or tube can simply be added to a part of the linear element 5 to build.

Darüber hinaus ist der Roboter 1 derart, dass das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 mittels des inneren Abdeckungskörpers 45 mit dem entlang eines Abschnitts der Unterstützungsoberfläche 451 der äußeren Umfangsoberfläche 452 des inneren Abdeckungskörpers 45 in der +Z-Seite (oberen Seite) gewickelten freiliegenden Teilstück 51 unterstützt wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Herstellung des Roboters 1 mit einer weiter verringerten Größe.In addition, the robot 1 such that the exposed section 51 of the linear element 5 by means of the inner cover body 45 along with a portion of the support surface 451 the outer peripheral surface 452 of the inner cover body 45 in the + Z Side (upper side) wound exposed section 51 is supported. This embodiment enables the production of the robot 1 with a further reduced size.

Wie in 1 und 5 veranschaulicht, umfasst der Roboter 1 überdies einen hülsenförmigen äußeren Abdeckungskörper 46, der die Drehvorrichtung 42, die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 und die Arbeitswelle 41 zusammen mit dem inneren Abdeckungskörper 45 von der Außenseite bedeckt. Der äußere Abdeckungskörper 46 ist ein Abdeckungskörper, der sämtliche Strukturteile, die auf der +Z-Fläche (oberen Oberfläche) des zweiten Arms 3B angeordnet sind, bedeckt, aber die obere Platte 3B1a des Unterstützungsrahmens 3B1, die aufrecht auf der +Z-Oberfläche (oberen Oberfläche) des distalen Abschnitts vorgesehen ist, in der -Y-Seite (hinteren Seite) des zweiten Arms 3B freilegt. Das freiliegende Teilstück des linearen Elements 5 ist zwischen der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Abdeckungskörpers 46 und der äußeren Umfangsoberfläche 452 des inneren Abdeckungskörpers 45 vorgesehen.As in 1 and 5 illustrates, includes the robot 1 Moreover, a sleeve-shaped outer cover body 46 that is the turning device 42 , the lifting / lowering device 43 and the wave of work 41 together with the inner cover body 45 covered from the outside. The outer cover body 46 is a cover body that holds all the structural parts on the + Z Surface (upper surface) of the second arm 3B are arranged, covered, but the top plate 3B1a the support framework 3B1 Standing upright on the + Z Surface (upper surface) of the distal portion is provided in the -Y Side (back side) of the second arm 3B exposes. The exposed section of the linear element 5 is between the inner peripheral surface of the outer cover body 46 and the outer peripheral surface 452 of the inner cover body 45 intended.

In diesem Aspekt ist das freiliegende Teilstück 51 des linearen Elements 5 zwischen dem äußeren Abdeckungskörper 46 und dem inneren Abdeckungskörper 45 angeordnet, derart dass die Änderung der Geometrie des freiliegenden Teilstücks 51 bezüglich der Richtung, die die Drehachse L2 des zweiten Arms 3B schneidet, mittels des äußeren Abdeckungskörpers 46 und des inneren Abdeckungskörpers 45 sogar unter einer Zentrifugalkraft begrenzt wird, die mittels der Drehung des zweiten Arms 3B auf das freiliegende Teilstück 51 wirkt. Dies verhindert eine große Verschiebung des freiliegenden Teilstücks 51 des linearen Elements 5, die mittels der Drehung des ersten Arms 3A und des zweiten Arms 3B verursacht wird.In this aspect, the exposed section is 51 of the linear element 5 between the outer cover body 46 and the inner cover body 45 arranged so that the change in the geometry of the exposed section 51 with respect to the direction of the axis of rotation L2 of the second arm 3B cuts, by means of the outside cover body 46 and the inner cover body 45 is limited even under a centrifugal force, by means of the rotation of the second arm 3B on the exposed section 51 acts. This prevents a large displacement of the exposed portion 51 of the linear element 5 , which by means of the rotation of the first arm 3A and the second arm 3B is caused.

Ein Roboterhandmechanismus (nicht gezeigt) ist über den Adapter an einem Endabschnitt 41b (unteren Endabschnitt) in der -Z-Seite der Arbeitswelle 41 befestigt. Eine Arbeitseinheit, wie beispielsweise ein Werkzeug, eine Arbeitsvorrichtung, wie beispielsweise ein Spannfutter, ein Arbeitsarm und eine Saugvorrichtung und Sensoren sind an dem Roboterhandmechanismus befestigt. Einige von den Drähten und Schläuchen im Inneren der röhrenförmigen Einheit 24 sind zum Beispiel mit dem zweiten Motor 26, dem dritten Motor 421 und dem vierten Motor 433 verbunden und der Rest der Drähte und Schläuche, die das lineare Element 5 bilden, sind durch die Arbeitswelle 41 eingeführt, wie vorhergehend beschrieben.A robot hand mechanism (not shown) is over the adapter at one end portion 41b (lower end portion) in the -Z side of the working shaft 41 attached. A working unit such as a tool, a working device such as a chuck, a working arm, and a suction device and sensors are attached to the robot hand mechanism. Some of the wires and hoses inside the tubular unit 24 are for example with the second engine 26 , the third engine 421 and the fourth engine 433 connected and the rest of the wires and hoses that make up the linear element 5 form, are through the wave of work 41 introduced as previously described.

Die Drähte und Schläuche des linearen Elements 5, die durch die Arbeitswelle 41 eingeführt sind, erstreckten sich aus dem Adapter, der an dem Endabschnitt 41b (unteren Endabschnitt) befestigt ist, heraus in die -Z-Seite der Arbeitswelle 41, um freigelegt zu sein ,und sind mit der Arbeitsvorrichtung und den Sensoren verbunden, die an dem Roboterhandmechanismus befestigt sind.The wires and tubes of the linear element 5 that through the work wave 41 are inserted, extended from the adapter, which at the end portion 41b (lower end section) is fixed out in the -Z Side of the wave of work 41 to be exposed, and are connected to the working device and the sensors that are attached to the robot hand mechanism.

Beim Betrieb des wie vorhergehend ausgestalteten Roboters 1 als zum Beispiel ein Industriemontageroboter, werden Elemente (Werkstücke), die zu montieren sind, an vorbestimmten Orten vorbereitet. Das lineare Element 5 ist über den Adapter mit der Arbeitseinheit, wie beispielsweise dem Roboterhandmechanismus, verbunden, der an dem Endabschnitt 41b (unteren Endabschnitt) in der -Z-Seite der Arbeitswelle 41 befestigt ist. Der Roboter 1 beginnt den Betrieb mittels zum Beispiel des Betätigens eines Schalters. Dann dreht sich der erste Arm 3A mittels der Antriebskraft des ersten Motors, der in dem zweiten Gehäuse 22 untergebracht ist, um die Achse L1 und der zweite Arm 3B dreht sich mittels der Antriebskraft des zweiten Motors 26 in Bezug zu dem ersten Arm 3A um die Achse L2, um die Arbeitswelle 41 an den Platz zu bewegen, wo das Werkstück platziert ist.During operation of the previously designed robot 1 as, for example, an industrial assembly robot, members (workpieces) to be assembled are prepared at predetermined locations. The linear element 5 is connected via the adapter to the work unit, such as the robot hand mechanism, which is at the end portion 41b (lower end portion) in the -Z Side of the wave of work 41 is attached. The robot 1 begins operation by, for example, actuating a switch. Then the first arm turns 3A by the driving force of the first motor included in the second housing 22 is housed to the axis L1 and the second arm 3B rotates by means of the driving force of the second motor 26 in relation to the first arm 3A around the axis L2 to the work wave 41 to move to the place where the workpiece is placed.

Dann wird die Arbeitseinheit, wie beispielsweise ein Roboterhandmechanismus, in Verbindung mit dem Absenken der Arbeitswelle 41, die mittels der Anhebe/Absenkvorrichtung 43 angetrieben wird, abgesenkt und die Arbeitseinheit wird in Verbindung mit der Drehung der Arbeitswelle 41, die mittels der Drehvorrichtung 42 angetrieben wird, gedreht, um die Haltung der Arbeitseinheit derart zu ändern, dass mittels der Arbeitseinheit aus einer bestimmten Richtung auf das Werkstück zur Montage zugegriffen werden kann. Die Montage des Werkstücks wird mittels der in einer solchen Haltung eingestellten Arbeitseinheit durchgeführt.Then, the working unit, such as a robot hand mechanism, in conjunction with the lowering of the working shaft 41 , which by means of lifting / lowering device 43 is driven, lowered and the working unit is in connection with the rotation of the working shaft 41 , which by means of the rotary device 42 is driven, rotated to change the attitude of the working unit such that by means of the working unit from a certain direction on the workpiece for assembly can be accessed. The mounting of the workpiece is performed by means of the working unit set in such attitude.

Nachdem die Montage des Werkstücks beendet wurde, wird die Arbeitseinheit in Verbindung mit dem Anheben der mittels der Anhebe/Absenkungsvorrichtung 43 angetriebenen Arbeitswelle 41 angehoben. Mittels der Wiederholung dieses Vorgangs können eine Vielzahl von den Werkstücken der Reihe nach montiert werden.After the assembly of the workpiece has been completed, the working unit is in connection with the lifting by means of the lifting / lowering device 43 driven working shaft 41 raised. By repeating this process, a plurality of the workpieces can be sequentially mounted.

Wie vorhergehend beschrieben, werden der erste Arm 3A, der zweite Arm 3B, die Arbeitswelle 41 und die Kugelkeilwelle 432 des Roboters 1 stabil angetrieben, während der Roboter 1 zur Montage des Werkstücks betätigt wird, derart dass die Effizienz der Montage des Werkstücks nicht verschlechtert wird.As previously described, the first arm will be 3A , the second arm 3B , the working wave 41 and the ball spline shaft 432 of the robot 1 stably driven while the robot 1 is operated for mounting the workpiece, so that the efficiency of mounting the workpiece is not deteriorated.

Der Roboter gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorhergehend beschrieben. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene beispielhafte Abwandlungen vorgenommen werden, wie nachfolgend veranschaulicht.

(1) Der Roboter 1 der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform umfasst zwei Arme, das heißt den ersten Arm 3A und den zweiten Arm 3B. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Die Anzahl der Arme, die die Arbeitswelle 41 unterstützen, kann zum Beispiel eins, drei oder mehr als drei betragen.
(2) Die vorhergehend beschriebene Ausführungsform weist die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 auf, die die Arbeitswelle 41 anhebt und absenkt, umfasst die Kugelgewindewelle 432, die getrennt von der Arbeitswelle 41 vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Die Anhebe/Absenkvorrichtung 43 kann eine Kugelgewindewelle umfassen, die auch als die Arbeitswelle 41 dient und die Arbeitswelle 41 direkt antreibt. In diesem Fall ist ein Motor auf einem Abschnitt des zweiten Arms 3B angeordnet, wo die Arbeitswelle 41 in den zweiten Arm 3B eindringt, und die Kugelgewindemutter 431 ist an dem Motor befestigt.
(3) Der Roboter 1 der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform ist ein sogenannter SCARA-Roboter. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Neben einem SCARA-Roboter kann die vorliegende Erfindung auf irgendeinen Roboter angewandt werden, der die Arbeitswelle 41 umfasst, die zumindest in Bezug zu dem Arm angehoben und abgesenkt wird.
(4) Der Roboter 1 der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform wird als eine Montagemaschine betrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Der Roboter 1 kann als ein Roboter für verschiedene andere Anwendungen als eine Montagemaschine verwendet werden.

The robot according to the embodiment of the present invention is described above. The scope of the present invention is not limited to the embodiment, and various exemplary modifications may be made as illustrated below.

(1) The robot 1 The previously described embodiment comprises two arms, that is, the first arm 3A and the second arm 3B , The present invention is not limited to such a configuration. The number of arms that the working wave 41 may be one, three or more than three, for example.
(2) The above-described embodiment has the lifting / lowering device 43 on, that the working wave 41 Raises and lowers, includes the ball screw shaft 432 separated from the working wave 41 is provided. The present invention is not limited to such a configuration. The lifting / lowering device 43 may include a ball screw shaft, which is also called the working shaft 41 serves and the wave of work 41 drives directly. In this case, a motor is on a portion of the second arm 3B arranged where the working wave 41 in the second arm 3B penetrates, and the ball screw nut 431 is attached to the engine.
(3) The robot 1 The embodiment described above is a so-called SCARA robot. The present invention is not limited to such a configuration. In addition to a SCARA robot, the present invention can be applied to any robot that controls the working wave 41 includes, which is raised and lowered at least in relation to the arm.
(4) The robot 1 The previously described embodiment operates as an assembly machine. The present invention is not limited to such a configuration. The robot 1 can be used as a robot for various applications other than an assembly machine.

Die spezifischen, vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen umfassen hauptsächlich die folgenden Erfindungen.The specific embodiments described above mainly comprise the following inventions.

Ein Roboter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Arm, der sich in eine horizontale Richtung erstreckt und um eine vertikale Achse drehbar ist; eine Antriebseinheit, die an einer oberen Oberfläche des Arms angeordnet ist; eine hohle Arbeitswelle, die auf einem distalen Abschnitt des Arms unterstützt wird und in Bezug zu dem Arm in eine Auf- und Abwärtsrichtung beweglich ist, wobei die Arbeitswelle mittels der Antriebseinheit entlang der Auf- und Abwärtsrichtung angehoben und abgesenkt wird; ein lineares Element, das eine Flexibilität aufweist und durch die Arbeitswelle eingeführt ist; und ein Unterstützungselement, das auf der oberen Oberfläche des Arms angeordnet ist und eine Unterstützungsoberfläche aufweist, die ein freiliegendes Teilstück von unten unterstützt, um zu verhindern, dass das freiliegende Teilstück einen Kontakt mit der Arbeitswelle und dem Arm herstellt, wobei das freiliegende Teilstück ein Abschnitt des linearen Elements ist, der sich von einem oberen Ende der Arbeitswelle nach außen erstreckt, um freigelegt zu sein, wobei eine Geometrie des freiliegenden Teilstücks sich ändert, wenn die Arbeitswelle angehoben oder abgesenkt wird. Die Unterstützungsoberfläche des Unterstützungselements ist eine geneigte Oberfläche, die mit dem freiliegenden Teilstück des linearen Elements einen Kontakt herstellt und dieses unterstützt. Die Unterstützungsoberfläche neigt sich derart in die Auf- und Abwärtsrichtung, dass ein Abschnitt des freiliegenden Teilstücks in Kontakt mit der Unterstützungsoberfläche sich von der Unterstützungsoberfläche weg trennt, wenn die Arbeitswelle angehoben wird.A robot according to one aspect of the present invention includes: an arm that extends in a horizontal direction and is rotatable about a vertical axis; a drive unit disposed on an upper surface of the arm; a hollow working shaft supported on a distal portion of the arm and movable in an up and down direction with respect to the arm, the working shaft being raised and lowered by the driving unit along the up and down direction; a linear element having flexibility and introduced through the working shaft; and a support member disposed on the upper surface of the arm and having a support surface that supports an exposed portion from below to prevent the exposed portion from making contact with the working shaft and the arm, the exposed portion being a portion of the linear member extending outwardly from an upper end of the working shaft to be exposed, wherein a geometry of the exposed portion changes when the working shaft is raised or lowered. The support surface of the support member is an inclined surface that makes contact with and supports the exposed portion of the linear member. The support surface inclines in the up and down direction such that a portion of the exposed portion in contact with the support surface separates away from the support surface when the working shaft is raised.

Der Roboter ist derart, dass die hohle Arbeitswelle auf einem Arm unterstützt wird, der um eine vertikale Achse drehbar ist, und die Arbeitswelle wird mittels einer Antriebseinheit angehoben und abgesenkt. Ein lineares Element ist durch die Arbeitswelle eingeführt. Ein freiliegendes Teilstück des linearen Elements erstreckt sich aus dem oberen Ende der Arbeitswelle hinaus, um freigelegt zu sein, und ändert seine Geometrie, wenn die Arbeitswelle angehoben und abgesenkt wird. Wenn das freiliegende Teilstück des linearen Elements, das seine Geometrie ändert, wenn die Arbeitswelle angehoben oder abgesenkt wird, die Arbeitswelle oder den Arm kontaktiert, könnte es sein, dass die Arbeitswelle oder der Arm instabil angetrieben werden. In dieser Hinsicht umfasst der Roboter ein Unterstützungselement, das auf einer oberen Oberfläche des Arms angeordnet ist. Das Unterstützungselement weist eine Unterstützungsoberfläche auf, die von der Auf- und Abwärtsrichtung geneigt ist und das freiliegende Teilstück des linearen Elements von unten unterstützt, um zu verhindern, dass das freiliegende Teilstück einen Kontakt mit der Arbeitswelle und dem Arm herstellt. Die Unterstützungsoberfläche des Unterstützungselements, die ausgestaltet ist, wie vorhergehend beschrieben, unterstützt das freiliegende Teilstück des linearen Elements, um es der Arbeitswelle zu erlauben, den Arm stabil anzutreiben.The robot is such that the hollow working shaft is supported on an arm rotatable about a vertical axis, and the working shaft is raised and lowered by means of a driving unit. A linear element is introduced through the working shaft. An exposed portion of the linear member extends out of the top of the working shaft to be exposed and changes its geometry as the working shaft is raised and lowered. If the exposed portion of the linear member, which changes its geometry when the working shaft is raised or lowered, contacts the working shaft or the arm, the working shaft or the arm could be driven unstably. In this regard, the robot includes a support member disposed on an upper surface of the arm. The support member has a support surface which is inclined from the up and down direction and supports the exposed portion of the linear member from below to prevent the exposed portion from making contact with the working shaft and the arm. The support surface of the support member configured as described above supports the exposed portion of the linear member to allow the working shaft to stably drive the arm.

Überdies ist, anders als im Stand der Technik, kein solcher Strukturteil erforderlich, der das freiliegende Teilstück des linearen Elements an dem oberen Abschnitt der Arbeitswelle unterstützt, derart dass der Roboter mit einer geringen Größe mit einer einfachen Ausgestaltung hergestellt werden kann, die kein besonderes lineares Element erfordert, wie beispielsweise ein lineares Element, das eine Form einer Spule aufweist.Moreover, unlike the prior art, there is no need for such a structural member that supports the exposed portion of the linear member at the upper portion of the working shaft, so that the robot can be made in a small size with a simple configuration that is not particularly linear Element requires, such as a linear element having a shape of a coil.

Das Unterstützungselement des Roboters kann ein Abdeckungskörper sein, der eine Form einer Hülse aufweist, die zumindest einen Abschnitt des äußeren Umfangs der Antriebseinheit und der Arbeitswelle bedeckt, wobei der Abdeckungskörper einen vertieften Abschnitt, der als die Unterstützungsoberfläche auf der äußeren Umfangsoberfläche dient, und eine Öffnung aufweist, von der das obere Ende der Arbeitswelle hervorsteht, wenn die Arbeitswelle angehoben ist.The support member of the robot may be a cover body having a shape of a sleeve covering at least a portion of the outer periphery of the drive unit and the working shaft, the cover body having a recessed portion serving as the support surface on the outer peripheral surface and an opening from which protrudes the upper end of the working shaft when the working shaft is raised.

In diesem Aspekt ist das Unterstützungselement der Abdeckungskörper, der zumindest einen Abschnitt des äußeren Umfangs der Antriebseinheit und der Arbeitswelle bedeckt und einen vertieften Abschnitt auf der äußeren Umfangsoberfläche aufweist, wobei der vertiefte Abschnitt als die Unterstützungsoberfläche dient, die das freiliegende Teilstück des linearen Elements unterstützt. Daher wird die Ausgestaltung, in der das Unterstützungselement zwischen Elementen des Arms und der Arbeitswelle und dem freiliegenden Teilstück angeordnet ist, bewerkstelligt. Dies verhindert sicher, dass das freiliegende Teilstück einen Kontakt mit dem Arm und der Arbeitswelle erstellt. Überdies ist es, anders als im Stand der Technik, nicht erforderlich, dass ein Strukturteil, das neben der Arbeitswelle vorgesehen ist, das freiliegende Teilstück des linearen Elements unterstützt, derart dass der Roboter mit einer geringeren Größe hergestellt werden kann.In this aspect, the support member is the cover body covering at least a portion of the outer periphery of the drive unit and the working shaft and having a recessed portion on the outer peripheral surface, the recessed portion serving as the support surface supporting the exposed portion of the linear member. Therefore, the configuration in which the support member is disposed between members of the arm and the working shaft and the exposed portion is accomplished. This will certainly prevent the exposed section from making contact with the arm and the working shaft. Moreover, unlike the prior art, it is not necessary that a structural member provided adjacent to the working shaft supports the exposed portion of the linear member so that the robot can be manufactured with a smaller size.

Das Unterstützungselement des Roboters kann ausgestaltet sein, das freiliegende Teilstück des linearen Elements von unten mittels der Unterstützungsoberfläche und von lateralen Seiten mittels der äußeren Umfangsoberfläche zu unterstützen.The support element of the robot may be configured to be the exposed portion of the robot support linear element from below by means of the support surface and lateral sides by means of the outer peripheral surface.

In diesem Aspekt wird das freiliegende Teilstück des linearen Elements von unten und lateralen Seiten mittels des Unterstützungselements unterstützt, wodurch überdies auf zuverlässige Weise verhindert wird, dass das freiliegende Teilstück einen Kontakt mit dem Arm und der Arbeitswelle herstellt. Überdies kann ein Draht oder Schlauch einfach hinzugefügt werden, um einen Teil des linearen Elements zu bilden.In this aspect, the exposed portion of the linear member is supported from below and lateral sides by means of the support member, moreover reliably preventing the exposed portion from making contact with the arm and the working shaft. Moreover, a wire or tube can simply be added to form part of the linear element.

Das freiliegende Teilstück des linearen Elements des Roboters kann mittels des Unterstützungselements mit dem entlang der äußeren Umfangsoberfläche des Unterstützungselements gewickelten freiliegenden Teilstück unterstützt werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Herstellung des Roboters mit einer weiter verringerten Größe.The exposed portion of the linear member of the robot can be supported by the support member with the exposed portion wound along the outer peripheral surface of the support member. This configuration enables the production of the robot with a further reduced size.

Der Roboter kann überdies einen äußeren Abdeckungskörper umfassen, der das Unterstützungselement sowie die Antriebseinheit und die Arbeitswelle von der Außenseite bedeckt. Das freiliegende Teilstück des linearen Elements ist zwischen dem äußeren Abdeckungskörper und dem Unterstützungselement angeordnet.The robot may further comprise an outer cover body covering the support member and the drive unit and the working shaft from the outside. The exposed portion of the linear member is disposed between the outer cover body and the support member.

In diesem Aspekt ist das freiliegende Teilstück des linearen Elements zwischen dem äußeren Abdeckungskörper und dem Unterstützungselement angeordnet, derart dass die Änderung der Geometrie des freiliegenden Teilstücks bezüglich der Richtung, die die Drehachse des Arms schneidet, mittels des äußeren Abdeckungskörpers und des Unterstützungselements sogar unter einer Zentrifugalkraft begrenzt wird, die mittels der Drehung des Arms auf das freiliegende Teilstück wirkt. Dies verhindert eine große Verschiebung des freiliegenden Teilstücks des linearen Elements, die mittels der Drehung des Arms verursacht wird.In this aspect, the exposed portion of the linear member is disposed between the outer cover body and the support member such that the change in the geometry of the exposed portion with respect to the direction intersecting the axis of rotation of the arm by means of the outer cover body and the support member even under a centrifugal force is limited, which acts by means of the rotation of the arm on the exposed portion. This prevents a large displacement of the exposed portion of the linear member caused by the rotation of the arm.

Das lineare Element des Roboters kann mindestens entweder einen oder mehrere Drähte oder einen oder mehrere Schläuche umfassen.The linear element of the robot may comprise at least one or more wires or one or more tubes.

In diesem Aspekt kann ein lineares Element, das Drähte und Schläuche umfasst, die bestimmte Funktionen aufweisen, wie beispielsweise ein Draht zur Leistungsversorgung oder Kommunikation und ein Schlauch für die Zufuhr oder das Ansaugen eines Gases, wie beispielsweise Luft, durch die Arbeitswelle eingeführt sein. Es besteht kein Bedarf an einem besonderen Draht oder Schlauch, wie beispielsweise einem gewundenen Draht oder Schlauch, derart dass ein Draht oder Schlauch einfach hinzugefügt werden kann, um einen Teil des linearen Elements zu bilden.In this aspect, a linear member including wires and hoses having certain functions such as a wire for power supply or communication and a hose for supplying or sucking a gas such as air may be introduced through the working shaft. There is no need for a particular wire or hose, such as a tortuous wire or hose, so that a wire or hose can be easily added to form part of the linear member.

Gemäß der vorhergehend beschriebenen vorliegenden Erfindung wird ein solcher Roboter vorgesehen, der eine unterstützte Arbeitswelle umfasst, die in Bezug auf einen um eine vertikale Achse drehbaren Arm angehoben und abgesenkt wird, den Arm und die Arbeitswelle stabil antreibt und mit einer einfachen Ausgestaltung ohne die Verwendung eines speziellen linearen Elements verkleinert werden kann.According to the present invention described above, there is provided such a robot comprising a supported working shaft which is raised and lowered with respect to a vertical axis rotatable arm, stably drives the arm and the working shaft and with a simple configuration without the use of a special linear element can be scaled down.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Roboterrobot
22: Basisteilbase
3A3A: erster Armfirst arm
3B3B: zweiter Armsecond arm
44: Anhebe/Absenk/DrehvorrichtungLifting / lowering / rotating means
4141: Arbeitswelleworking shaft
4242: Drehvorrichtung (Antriebseinheit)Turning device (drive unit)
4343: Anhebe/Absenkvorrichtung (Antriebseinheit)Lifting / lowering device (drive unit)
4444: Verbindungselementconnecting element
441441: erste Begrenzungsplattefirst boundary plate
442442: zweite Begrenzungsplattesecond boundary plate
4545: innerer Abdeckungskörper (Unterstützungselement)Inner cover body (support element)
451451: Unterstützungsoberflächesupport surface
452452: äußere Umfangsoberflächeouter circumferential surface
453453: obere Öffnungupper opening
4646: äußerer Abdeckungskörperouter cover body
55: lineares Elementlinear element
5151: freiliegendes Teilstückexposed section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2008307635 A [0005]
JP 2012218118 A [0005]

Claims

Robot comprising: an arm extending in a horizontal direction and rotatable about a vertical axis; a drive unit disposed on an upper surface of the arm; a hollow working shaft supported on a distal portion of the arm and movable in an up and down direction with respect to the arm, the working shaft being raised and lowered by the driving unit along the up and down direction; a linear element having flexibility and introduced through the working shaft; and a support member disposed on the upper surface of the arm and having a support surface that supports an exposed portion from below to prevent the exposed portion from making contact with the working shaft and the arm, the exposed portion forming a portion of the linear element that extends outwardly from an upper end of the working shaft to be exposed, wherein a geometry of the exposed section changes when the working shaft is raised or lowered, wherein the support surface of the support member is an inclined surface that makes contact with the exposed portion of the linear member to support the exposed portion, and is inclined in the up and down direction such that a portion of the exposed portion contacts with the exposed portion Support surface separates away from the support surface when the working shaft is raised.

Robot after Claim 1 wherein the support member is a cover body having a shape of a sleeve covering at least a portion of an outer circumference of the drive unit and the working shaft, the cover body having a recessed portion serving as the support surface on an outer peripheral surface and an opening from which the upper end of the working shaft protrudes when the working shaft is raised.

Robot after Claim 2 wherein the support member is configured to support the exposed portion of the linear member from below by means of the support surface and from a lateral side by the outer peripheral surface.

Robot after Claim 3 wherein the exposed portion of the linear member is supported by the support member with the exposed portion wrapped along the outer peripheral surface of the support member.

Robot after Claim 4 and further comprising an outer cover body covering the support member from outside, and the drive unit and the working shaft, wherein the exposed portion of the linear member is disposed between the outer cover body and the support member.

Robot after one of the Claims 1 to 5 wherein the linear member comprises at least one or more wires or one or more tubes.