-
GEBIET
-
Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf einen Roboterarmmechanismus und einen linearen Aus- und Einfahrmechanismus.
-
HINTERGRUND
-
Konventionell werden Knickarmroboter-Mechanismen in verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise dem Bereich der Industrieroboter, eingesetzt. Den Erfindern gelang die praktische Anwendung eines linearen Aus- und Einfahrmechanismus. Ein linearer Aus- und Einfahrmechanismus ist eine Struktur, die ein Ellenbogengelenk überflüssig macht und die Eliminierung von Singularitäts-Punkten realisiert und somit eine Struktur ist, die von nun an sehr nützlich sein wird.
-
Der lineare Aus- und Einfahrmechanismus wird aus einer Vielzahl von flachplattenförmigen Stücken, die biegsam verbunden sind, und einer Vielzahl von Stücken mit einer invertiert-C-förmigen Nutform, die auf ähnliche Weise an einer Unterseite biegsam verbunden sind, und einem säulenförmigen Armabschnitt, der linear starr wird und eine gewisse Steifigkeit aufweist, indem diese beiden Arten von Stücken miteinander verbunden werden, gebildet. Wenn ein Motor des linearen Aus- und Einfahrmechanismus vorwärts dreht, wird der Armabschnitt in Form eines säulenförmigen Körpers von einem Aussendemechanismus ausgesendet, und wenn der Motor rückwärts dreht, wird der Armabschnitt zurückgezogen. Der verbundene Zustand der Stücke wird an der Rückseite des Aussendemechanismus freigegeben und die Stücke kehren aus dem starren Zustand in einen gebogenen Zustand zurück. Die beiden Arten von Stücken, die in den gebogenen Zustand zurückgekehrt sind, sind in die gleiche Richtung gebogen und sind in einem säulenförmigen Stützabschnitt aneinandergereiht untergebracht.
-
Neben den beiden Arten von Stücken ist eine Vielzahl von Walzen, die die beiden Arten von Stücken fest zusammenpressen, eine wichtige Struktur im linearen Aus- und Einfahrmechanismus. Die Walzen bestehen beispielsweise aus selbstschmierendem Harz und die Walzen werden von einem Armabschnitt und einer im Armabschnitt vorgesehenen Hand sowie von einem mit der Hand gegriffenen Werkstück belastet, und man kann sagen, dass diese Walzen die schadensanfälligsten Bauteile sind, bei denen die Austauschfrequenz vergleichsweise hoch ist.
-
[Zusammenfassung der Erfindung]
-
[Technisches Problem]
-
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Bearbeitbarkeit beim Austausch von Walzen, die Teil eines linearen Aus- und Einfahrmechanismus sind, zu verbessern.
-
[Lösung des Problems]
-
In einem Roboterarmmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführung ist ein säulenförmiger Stützabschnitt mit einem Torsions-Drehgelenk auf einer Basis gestützt, ein Auf/Ab-Abschnitt mit einem Auf/Ab-Drehgelenk ist auf dem säulenförmigen Stützabschnitt angebracht und ein linearer Aus- und Einfahrmechanismus mit einem Armabschnitt mit linearer Elastizität ist im Auf- /Ab-Abschnitt bereitgestellt. An einer Spitze des Armabschnitts ist ein Handgelenkabschnitt angebracht, an dem ein Endeffektor befestigbar ist. Im Handgelenkabschnitt ist mindestens ein Drehgelenk zur Veränderung der Haltung des Endeffektors angebracht. Der lineare Aus- und Einfahrmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Vielzahl von ersten Stücken mit einer Flachplattenform und eine Vielzahl von zweiten Stücken mit einer im Querschnitt invertiert-C-förmigen Nutform. Die ersten Stücke sind an vorderen und hinteren Enden biegsam miteinander verbunden. Die Vielzahl von zweiten Stücken sind an vorderen und hinteren Enden einer Bodenplatte biegsam miteinander verbunden. Ein führendes erstes Stück aus der Vielzahl der ersten Stücke und ein führendes zweites Stück aus der Vielzahl der zweiten Stücke sind durch einen Verbindungsabschnitt verbunden. Die ersten und zweiten Stücke werden linear starr und bilden den Armabschnitt, wenn sie miteinander verbunden werden, und die ersten und zweiten Stücke kehren in einen gebogenen Zustand zurück, wenn sie voneinander getrennt werden. Ein Aussendemechanismus hat eine Vielzahl von Walzen, die die ersten und zweiten Stücke fest zusammenpressen, um einen verbundenen Zustand der ersten und zweiten Stücke zu sichern, und die die ersten und zweiten Stücke nach vorne und hinten bewegbar stützen, und ein Antriebszahnrad hinter den Walzen, das mit einer Zahnstange der getrennten ersten Stücke verzahnt ist und das die ersten Stücke nach vorne aussendet und die ersten Stücke nach hinten zurückzieht. Der Aussendemechanismus wird aus getrennten Körpern gebildet, nämlich einer Walzeneinheit, die die Walzen umfasst, und einer Antriebseinheit, die das Antriebszahnrad umfasst. Die Antriebseinheit ist an einem Drehteil des Auf/Ab-Abschnitts befestigt. Die Walzeneinheit ist so konfiguriert, dass sie abnehmbar an der Antriebseinheit befestigbar ist.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Außenansicht eines Roboterarmmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
- 2 ist eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Roboterarmmechanismus;
- 3 ist eine Ansicht, die eine innere Struktur des Roboterarmmechanismus in 1 veranschaulicht, die eine Querschnittsansicht ist;
- 4 ist eine Ansicht, die die Konfiguration des Roboterarmmechanismus in 1 durch Darstellung mit grafischen Symbolen veranschaulicht; und
- 5A bis 5C sind perspektivische Ansichten eines in 3 gezeigten Arm-Aussendemechanismus.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Nachfolgend wird ein Roboterarmmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Obwohl ein Polarkoordinaten-Roboterarmmechanismus, der mit einem linearen Aus- und Einfahrmechanismus ausgestattet ist, hier als Beispiel für den Roboterarmmechanismus der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, kann der Roboterarmmechanismus von einem anderen Typ sein.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht des Polarkoordinaten-Roboterarmmechanismus gemäß der vorliegenden Ausführungsform, 2 ist eine Seitenansicht davon und 3 ist eine Seitenansicht des Roboterarmmechanismus, von dem eine seitliche Abdeckung abgenommen wurde. 4 zeigt die Konfiguration des Roboterarmmechanismus durch Darstellung mit grafischen Symbolen. Ein säulenförmiger Stützabschnitt 2, der einen zylindrischen Körper bildet, wird typischerweise vertikal auf einer Basis 1 des Roboterarmmechanismus installiert. Im säulenförmigen Stützabschnitt 2 ist ein erstes Gelenk J1 als Torsions-Drehgelenk untergebracht. Das erste Gelenk J1 hat eine Torsionsdrehachse RA1. Die Drehachse RA1 ist parallel zur vertikalen Richtung. Der Armabschnitt 5 dreht sich horizontal durch Drehung des ersten Gelenks J1. Der säulenförmige Stützabschnitt 2 umfasst ein Unterteil 2-1 und ein Oberteil 2-2. Das Unterteil 2-1 ist mit einem festen Teil des ersten Gelenks J1 verbunden. Das Säulenoberteil 2-2 ist mit einem Drehteil des ersten Gelenks J1 verbunden und dreht sich axial um die Drehachse RA1. Die erste und zweite Stück-Reihe des dritten Gelenks J3 als linearer Aus- und Einfahrmechanismus, der später beschrieben wird, sind in einer inneren Vertiefung des säulenförmigen Stützabschnitts 2, der einen zylindrischen Körper bildet, untergebracht. Im Oberteil 2-2 des säulenförmigen Stützabschnitts 2 ist ein Auf/Ab-Abschnitt 4 installiert, in dem ein zweites Gelenk J2 als Auf/Ab-Drehgelenk untergebracht ist. Das zweite Gelenk J2 ist ein Biege-Drehgelenk. Die Drehachse RA2 des zweiten Gelenks J2 steht senkrecht zur Drehachse RA1. Das zweite Gelenk J2 ist im Oberteil 2-2 des säulenförmigen Stützabschnitts 2 installiert. Durch Drehung des zweiten Gelenks J2 dreht sich der Armabschnitt 5 vertikal nach oben und unten.
-
Das dritte Gelenk J3 ist mit einem linearen Aus- und Einfahrmechanismus ausgestattet. Obwohl später detailliert beschrieben, ist der lineare Aus- und Einfahrmechanismus mit einer von den Erfindern neu entwickelten Struktur ausgestattet und unterscheidet sich deutlich von einem so genannten „Linearebewegungsgelenk“ hinsichtlich seines Bewegungsbereichs. Obwohl der Armabschnitt 5 des dritten Gelenks J3 biegbar ist, ist die Biegung eingeschränkt, wenn der Armabschnitt 5 von einem Aussendemechanismus 56, der eine Handwurzel des Armabschnitts 5 ist, in Vorwärtsrichtung entlang einer Mittelachse (Verlängerungs- und Kontraktionsmittelachse RA3) ausgesendet wird, und die lineare Steifigkeit gesichert ist. Die Biegung des Armabschnitts 5 wird wiederhergestellt, wenn der Armabschnitt 5 nach hinten gezogen wird. Der Armabschnitt 5 hat eine erste Stück-Reihe 51 und eine zweite Stück-Reihe 52. Die erste Stück-Reihe 51 umfasst eine Vielzahl von ersten Stücken 53, die biegsam miteinander verbunden sind. Die ersten Stücke 53 sind in einer im Wesentlichen Flachplattenform ausgebildet. Die zweite Stück-Reihe 52 umfasst eine Vielzahl von zweiten Stücken 54. Jedes der zweiten Stücke 54 bildet einen nutförmigen Körper mit invertierter C-Form im transversalen Querschnitt. Die zweiten Stückle 54 sind über eine Welle einer Bodenplatte biegsam miteinander verbunden. Die Biegung der zweiten Stück-Reihe 52 ist an Stellen begrenzt, an denen die Stirnseiten der Seitenplatten der zweiten Stücke 54 gegeneinander stoßen. An solchen Stellen ist die zweite Stück-Reihe 52 linear angeordnet. Ein führendes erstes Stück 53 der ersten Stück-Reihe 51 und ein führendes zweites Stück 54 der zweiten Stück-Reihe 52 sind durch ein Kopfstück 55 verbunden. Zum Beispiel hat das Kopfstück 55 eine Form, die das erste Stück 53 und das zweite Stück 54 integriert.
-
Die erste und zweite Stück-Reihe 51 und 52 werden zusammengedrückt und verbunden, wenn sie zwischen mehreren vertikal angeordneten Walzen 59 hindurch laufen. Indem sie verbunden werden, weisen die erste und zweite Stück-Reihe 51 und 52 eine lineare Steifigkeit auf und bilden somit den säulenförmigen Armabschnitt 5. Hinter den Walzen 59 ist ein Antriebszahnrad 56 vorgesehen. Das Antriebszahnrad 56 ist über einen Verzögerer mit einem Schrittmotor verbunden (nicht dargestellt). In der Breitenmitte einer Innenfläche des ersten Stücks 53 ist eine Zahnstange entlang der Verbindungsrichtung ausgebildet. Benachbarte Zahnstangen werden, wenn mehrere der ersten Stücke 53 linear aneinandergereiht sind, linear zu einem langen Lineargetriebe verbunden. Das Antriebszahnrad 56 ist mit der Zahnstange des ersten Stückes 53 verzahnt, das von einer Führungsrolle 57 gepresst wird. Die linear verbundenen Zahnstangen bilden zusammen mit dem Antriebszahnrad 56 einen Zahnstangenmechanismus. Wenn sich das Antriebszahnrad 56 vorwärts dreht, werden die ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 von den Walzen 59 aus nach vorne ausgesendet. Wenn sich das Antriebszahnrad 56 rückwärts dreht, werden die erste und zweite Stück-Reihe 51 und 52 nach hinter die Walzen 59 zurückgezogen. Die zurückgezogenen erste und zweite Stück-Reihe 51 und 52 werden zwischen den Walzen 59 und dem Antriebszahnrad 56 getrennt. Die getrennten ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 kehren jeweils in einen biegsamen Zustand zurück. Die erste und zweite Stück-Reihe 51 und 52, die in einen biegsamen Zustand zurückgekehrt sind, biegen sich beide in die gleiche Richtung (nach innen) und sind vertikal im säulenförmigen Stützabschnitt 2 untergebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Stück-Reihe 51 in einem im wesentlichen ausgerichteten Zustand etwa parallel zur zweiten Stück-Reihe 52 untergebracht.
-
An der Spitze des Armabschnitts 5 ist ein Handgelenkabschnitt 6 angebracht. Der Handgelenkabschnitt 6 umfasst die vierten bis sechsten Gelenke J4 bis J6. Die vierten bis sechsten Gelenke J4 bis J6 haben drei Drehachsen RA4 bis RA6, die jeweils orthogonal sind. Das vierte Gelenk J4 ist ein Torsions-Drehgelenk, das sich um die vierte Drehachse RA4 dreht, die in etwa der Verlängerungs- und Kontraktionsmittelachse RA3 entspricht. Der Endeffektor wird durch Drehung des vierten Gelenks J4 oszillierend gedreht. Das fünfte Gelenk J5 ist ein Biege-Drehgelenk, das sich um die fünfte Drehachse RA5 senkrecht zur vierten Drehachse RA4 dreht. Der Endeffektor wird durch Drehen des fünften Gelenks J5 nach vorne und hinten gekippt und gedreht. Das sechste Gelenk J6 ist ein Torsions-Drehgelenk, das sich um die sechste Drehachse RA6 senkrecht zur vierten Drehachse RA4 und zur fünften Drehachse RA5 dreht. Durch Drehen des sechsten Gelenks J6 wird der Endeffektor axial gedreht.
-
Der Endeffektor ist an einem Adapter 7 angebracht, der an einem unteren Teil des Drehteils des sechsten Gelenks J6 des Handgelenkabschnittes 6 vorgesehen ist. Der Endeffektor ist ein Teil, der eine Funktion hat, die es dem Roboter erlaubt, direkt auf ein Werkstück (Arbeit) einzuwirken, und es existieren beispielsweise verschiedene Werkzeuge entsprechend einer geforderten Aufgabe, wie ein Greifteil, ein Vakuumsaugteil, ein Mutternbefestigungswerkzeug, eine Schweißzange und eine Spritzpistole. Der Endeffektor wird durch das erste, zweite und dritte Gelenk J1, J2 und J3 in eine bestimmte Position gebracht und durch das vierte, fünfte und sechste Gelenk J4, J5 und J6 in eine bestimmte Haltung gebracht. Insbesondere ermöglicht es die Länge des Ausfahr- und Einfahrweges des Armabschnitts 5 des dritten Gelenks J3 dem Endeffektor, Objekte in einem weiten Bereich von einer Position nahe der Basis 1 bis zu einer Position fern der Basis 1 zu erreichen. Charakteristische Merkmale des dritten Gelenks J3, hinsichtlich derer sich das dritte Gelenk J3 von einem herkömmlichen Linearbewegungsgelenk unterscheidet, sind die durch den linearen Aus- und Einfahrmechanismus, der das dritte Gelenk J3 bildet, realisierten linearen Aus- und Einfahrbewegungen, sowie die Länge des Aus- und Einfahrweges.
-
Das erste Gelenk J1 hat einen zylindrischen oder ringförmigen Drehsockel 23. Der Drehsockel 23 ist mit der Basis 1 des Stützabschnitts 2 verbunden. Ein Drehrahmen 24, der auf dem Drehsockel 23 drehbar gelagert ist, hat eine zylindrische oder ringförmige Form. Die zurückgezogenen ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 sind in einer inneren Vertiefung des Drehrahmens 24 untergebracht. Eine Drehwelle eines nicht gezeigten Motors ist direkt oder indirekt über eine Antriebskraftübertragungsmechanismus mit dem Drehrahmen 24 verbunden.
-
Am Drehrahmen 24 sind zwei Seitenrahmen 50 als fester Teil (Stützkörper) des zweiten Gelenks J2 angebracht. Ein Trommelkörper 60 als Drehteil, der gleichzeitig als Motorgehäuse dient, wird von dem Seitenrahmenpaar 50 gestützt. Ein Ende des Trommelkörpers 60 wird durch einen der Seitenrahmen 50 schwenkbar in drehbarer Weise gelagert. Eine Motoreinheit, die einen Motor und ein Getriebe umfasst, ist im Inneren des Trommelkörpers 60 befestigt. Eine Abtriebswelle (Antriebswelle) der Motoreinheit ist am anderen Seitenrahmen 50 befestigt. Bei Drehung der Abtriebswelle dreht sich der Trommelkörper 60 um die Drehachse RA2.
-
Der Aussendemechanismus 56 ist auf der Umfangsfläche des Trommelkörpers 60 angebracht. Der Aussendemechanismus 56 dreht sich bei axialer Drehung des Trommelkörpers 60, und der vom Aussendemechanismus 56 gestützte Armabschnitt 5 dreht sich nach oben und unten. Wie in den 5A bis 5C dargestellt, umfasst der Aussendemechanismus 56 mehrere obere und untere Walzen 59, mehrere linke und rechte Walzen 62, ein Antriebszahnrad 64 und eine Führungsrolle 69. Zusammen mit der ersten und der zweiten Stück-Reihe 51 und 52 ist der Aussendemechanismus 56 eine Hauptstruktur des linearen Aus- und Einfahrmechanismus (drittes Gelenk J3). So sind beispielsweise acht obere und untere Walzen 59 vorgesehen, wobei vier der Walzen 59 auf der Oberseite und die übrigen vier Walzen 59 auf der Unterseite angeordnet sind. Die vier Walzen 59, die sich auf der Oberseite bzw. Unterseite befinden, sind in einer Linie so angeordnet, dass ihre Drehachsen parallel zueinander verlaufen. Die vier Walzen 59 auf der Oberseite sind von den vier Walzen 59 auf der Unterseite durch einen Abstand getrennt, der der Gesamtdicke der verbundenen ersten und zweiten Stücke 53 und 54 entspricht. Auf diese Weise können die ersten und zweiten Stücke 53 und 54 verbunden, von oben und unten fest zusammengepresst und von der oberen und unteren Walze 59 nach vorne und hinten bewegbar gestützt werden. Beispielsweise sind sechs linke und rechte Walzen 62 vorgesehen, wobei drei der Walzen 62 auf der linken Seite und die restlichen drei Walzen 62 auf der rechten Seite angeordnet sind. Die drei Walzen 62, die sich auf der linken bzw. rechten Seite befinden, sind linear parallel zueinander in einer Richtung senkrecht zur Drehachse angeordnet. Die drei Walzen 62 auf der linken Seite sind von den drei Walzen 62 auf der rechten Seite durch einen Abstand getrennt, der der Breite der ersten und zweiten Stücke 53 und 54 entspricht. Auf diese Weise werden die ersten und zweiten Stücke 53 und 54 von links und rechts fest eingelegt und nach vorne und hinten bewegbar gestützt.
-
Damit die Walzen 59 und 62 die ersten und zweiten Stücke 53 und 54, die beispielsweise aus Aluminium gemacht sind, nicht beschädigen, sind die Walzen 59 und 62 zylindrische Körper, die beispielsweise aus einem selbstschmierenden Harz mit einem Härtegrad bestehen, der niedriger ist als der Härtegrad von Aluminium und auch eine geringe Haltbarkeit aufweist, wie Polyacetal (POM), Polyamid (PA) oder Polytetrafluorethylen (PTFE; Fluorkohlenstoffharz), oder zylindrische Körper aus Aluminium, deren Außenumfang mit einem solchen selbstschmierenden Harz beschichtet ist. Dementsprechend ist der Haltbarkeitszeitraum der Walzen 59 und 62 kürzer als der Haltbarkeitszeitraum der ersten und zweiten Stücke 53 und 54, und die Austauschhäufigkeit ist vergleichsweise hoch.
-
Das Antriebszahnrad 64 und die Führungsrolle 69 sind beide hinter den Walzen 59 und 62 angeordnet. Die Führungsrolle 69 ist vom Antriebszahnrad 64 durch einen Abstand getrennt, der der Dicke des ersten Stückes 53 entspricht. Die ersten Stücke 53 werden jeweils von der Führungsrolle 69 gegen das Antriebszahnrad 64 gedrückt. Das Antriebszahnrad 64 verzahnt mit einer Zahnstange, das an Innenfläche des ersten Stücks 53 ausgebildet ist. Eine Drehwelle des Antriebszahnrades 64 ist mit der Antriebswelle eines nicht gezeigten Motors verbunden, und wenn der Motor vorwärts dreht, sendet das Antriebszahnrad 64 die ersten Stücke 53 in Vorwärtsrichtung aus, und wenn der Motor rückwärts dreht, zieht das Antriebszahnrad 64 die ersten Stücke 53 in Rückwärtsrichtung zurück.
-
Wie oben beschrieben, ist die Austauschhäufigkeit der Walzen 59 und 62 im Vergleich zu den ersten und zweiten Stücken 53 und 54 vergleichsweise hoch. Die relativen Positionen des Antriebszahnrads 64 und der Führungsrolle 69, die die ersten Stücke 53, die in einer geraden Linie aneinandergereiht sind, einfassen, müssen in Bezug auf die Walzen 59 und 62 genau sein, und daher ist der Aussendemechanismus 56 einschließlich der Walzen 59 und 62, des Antriebszahnrads 64 und der Führungsrolle 69 konventionell als ein Körper in einem einzigen Rahmen ausgeführt. In einer solchen konventionellen Konfiguration ist der Aussendemechanismus 56 an der Umfangsfläche des Trommelkörpers 60 des Auf/Ab-Abschnitts 4 befestigt, und der Trommelkörper 60 des Auf/Ab-Abschnitts 4 ist an einer komplexen Stelle in der Innenstruktur, beispielsweise einem Seitenrahmen 57, angeordnet. Das Antriebszahnrad 64 und die Führungsrolle 69 fassen außerdem die ersten Stücke 53 ein. Um die Walzen 59 und 62 zu ersetzen, war es daher notwendig, den gesamten Aussendemechanismus 56 aus dem Trommelkörper 60 des Auf/Ab-Abschnitts 4 herauszunehmen, die ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 auseinanderzubauen und die ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 aus dem Aussendemechanismus 56 zu entnehmen, wodurch die Bearbeitbarkeit extrem gering war.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit beim Austausch der Walzen 59 und 62 im Aussendemechanismus 56 eine Walzeneinheit 58 mit den Walzen 59 und 62 und eine Antriebseinheit 63 mit dem Antriebszahnrad 64 und der Führungsrolle 69 als strukturell getrennte Körper ausgebildet. Die Antriebseinheit 63 ist am Trommelkörper 60 des Auf/Ab-Abschnitts 4 befestigt. Die Walzeneinheit 58 einschließlich der Walzen 59 und 62 ist so konfiguriert, dass sie abnehmbar an der Antriebseinheit 63 befestigbar ist. Wenn Wartungsarbeiten erforderlich sind, wie beispielsweise ein Austausch der Walzen 59 und 62, wird die Walzeneinheit 58 von der Antriebseinheit 63 in einem Zustand gelöst, in dem die Antriebseinheit 63 am Walzenkörper 60 des Auf/Ab-Abschnitts 4 befestigt bleibt. Da die Walzeneinheit 58 unter Beibehaltung eines Zustandes, in dem das Antriebszahnrad 64 und die Führungsrolle 69 der Antriebseinheit 63 die ersten Stücke 53 einfassen, gelöst werden kann, ist es nicht notwendig, die ersten und zweiten Stück-Reihen 51 und 52 auseinanderzubauen. Durch Lösen des Handgelenksteils 6 von der Spitze des Armabschnitts 5 kann der Armabschnitt 5 durch die Walzen 59 und 62 der Walzeneinheit 58 eingeführt, die Walzeneinheit 58 vom Armabschnitt 5 getrennt und die Walzeneinheit 58 allein herausgenommen werden und die beschädigten Walzen 59 und 62 können leicht ausgetauscht werden.
-
In Bezug auf die Struktur der Walzeneinheit 58 wird eine Welle jeder der Walzen 59 durch ein Paar gegenüberliegender Seitenplatten 61 gehalten, indem sie von beiden Seiten in die Seitenplatten 61 eingeschraubt ist. In jeder der Seitenplatten 61 ist jeweils eine rechteckige Aussparung ausgebildet und die linken und rechten Walzen 62 sind in die jeweiligen Aussparungen eingepasst und die Welle jeder Walze 62 ist durch Verschrauben fixiert. Die Antriebseinheit 63 wird ebenfalls in einem Paar Seitenplatten 66 gehalten, indem die Welle der Führungsrolle 69 von beiden Seiten eingeschraubt wird und das Antriebszahnrad 64 unterhalb der Führungsrolle 69 schwenkbar gelagert ist, wobei der Abstand zwischen Antriebszahnrad 64 und Führungsrolle 69 der Dicke des ersten Stücks 53 entspricht. Die jeweiligen Seitenplatten 66 sind so geformt, dass sie die gleiche Dicke wie die Seitenplatte 61 haben. Die Walzeneinheit 58 und die Antriebseinheit 63 sind in einer Halbschalenstoß-Form verbunden, bei der an der Hinterkante der Seitenplatte 61 der Walzeneinheit 58 und der Vorderkante der Seitenplatte 66 der Antriebseinheit 63 gegenseitig unterschiedliche Höhenunterschiede 67 ineinander greifen und in diesem Verbindungsabschnitt 68 die Seitenplatte 61 der Walzeneinheit 58 mit Schrauben 65 an mehreren Stellen, in diesem Beispiel vier Stellen, an der Seitenplatte 66 der Antriebseinheit 63 befestigt ist. Der Höhenunterschied 67 an der Hinterkante der Seitenplatte 61 der Walzeneinheit 58 ist so ausgebildet, dass er der Hälfte der Dicke der Seitenplatte 61 entspricht, und der Höhenunterschied an der Vorderkante der Seitenplatte 66 der Antriebseinheit 63 ist so ausgebildet, dass er der Hälfte der Dicke der Seitenplatte 66 entspricht, wodurch die Dicke des Verbindungsabschnitts 68 gleich der Dicke der Seitenplatte 61 der Walzeneinheit 58 und der Seitenplatte 66 der Antriebseinheit 63 ist. Durch die Verbindung der Walzeneinheit 58 und der Antriebseinheit 63 in Halbschalenstoß-Form und die Befestigung des Verbindungsabschnitts 68 mit den Schrauben 65 kann die Walzeneinheit 58 spielfrei mit der Antriebseinheit 63 verbunden werden, und außerdem kann die Walzeneinheit 58 durch Lösen der Schrauben 65 an insgesamt acht Stellen auf beiden Seiten einfach von der Antriebseinheit 63 gelöst werden.
-
Die Seitenplatten 61 der Walzeneinheit 58 sind jeweils abgeschrägt usgebildet, wobei sich die Breite nach hinten hin allmählich verjüngt. Die Hinterkanten der Seitenplatten 61 der Walze 58 sind mit den Vorderkanten der Seitenplatten 66 der Antriebseinheit 63 an zwei Seiten 71 und 73, die sich beispielsweise bei 135 Grad, als stumpfer Winkel schneiden, verbunden. Eine der Verbindungsseiten, die Seite 71, steht senkrecht zu einer Mittellinie 100 eines Bereiches, durch den der Armabschnitt 5 eingeführt wird und der durch eine Reihe der Walzen 59 auf der Oberseite und eine Reihe der Walzen 62 auf der Unterseite definiert ist. Die andere der Verbindungsseiten, die Seite 73, ist in einem spitzen Winkel, beispielsweise 45 Grad, zur Mittellinie 100 geneigt.
-
Indem die Walzeneinheit 58 an den beiden Seiten 71 und 73 verbunden ist, die bezogen auf die Walzeneinheit 58 einen stumpfen Winkel bilden, wird die Bearbeitbarkeit, insbesondere ein Ausrichtvorgang, beim Anbringen der Walzeneinheit 58 an der Antriebseinheit 63, verbessert und die Walzen 59 und 62 können in der Einbaulage exakt angeordnet werden, das heißt, die Walzen 59 und 62 können in einer vorgegebenen Relativposition zum Antriebszahnrad 64 und der Führungsrolle 69 exakt angeordnet werden.
-
Wie oben beschrieben, wird die Bearbeitbarkeit beim Austausch von Walzen, die Teil eines linearen Aus- und Einfahrmechanismus eines Roboterarmmechanismus sind, gemäß der vorliegenden Ausführungsform verbessert.
-
Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der Erfindungen nicht einschränken. Tatsächlich können die hier beschriebenen neuen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Formen ausgebildet sein; außerdem können verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen in der Form der hier beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindungen abzuweichen. Die begleitenden Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Änderungen abdecken, die in den Schutzbereich und den Geist der Erfindungen fallen.
-
Bezugszeichenliste
-
1 BASIS, 2 .... ARMABSCHNITT, 3 .... ENDEFFEKTOR, J1, J2, J4, J5, J6... DREHGELENK, J3 .... LINEARES AUS- UND EINFAHRGELENK (LINEARER AUS- UND EINFAHRMECHANISMUS), 53 .... ERSTES STÜCK, 54 .... ZWEITES STÜCK, 56 .... AUSSENDEMECHANISMUS, 58 .... WALZENEINHEIT, 59, 62 .... WALZE, 61, 66 .... SEITENPLATTE, 63 .... ANTRIEBSEINHEIT, 64 ...ANTRIEBSZAHNRAD, 67 .... HÖHENUNTERSCHIED, 68 .... VERBINDUNGABSCHNITT, 69 .... FÜHRUNGSROLLE.
