DE112019005532T5

DE112019005532T5 - Roboterarm und Roboterarm-Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112019005532T5
Application number: DE112019005532.1T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kiribuchi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2021-07-29
Also published as: CN112689553A; WO2020095661A1; CN112689553B; JP7047713B2; JP2020075300A; US20220134580A1

Abstract

Ein Roboterarm (100a-100d) umfasst ein Armelement (10) und wenigstens zwei Drähte (20a-20d). Die beiden Drähte (20a-20d) weisen eine Konfiguration auf, bei der: jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, ein Abschirmdraht (S1) um jeden Draht vorgesehen ist, jeder Draht eine Spiralform aufweist; oder die Drähte miteinander verdrillt sind.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Roboterarm und ein Roboterarm-Herstellungsverfahren.
[Technischer Hintergrund]
Im Stand der Technik ist ein Arbeitsroboter bekannt, der einen Roboterarm enthält, der mit mehreren Armelementen konfiguriert ist. Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1 einen Arbeitsroboter, der mehrere Armelemente, die sequenziell von einer proximalen Stirnseite zu einer distalen Stirnseite vorgesehen sind, und Gelenkwellen, die zwischen den Armelementen angeordnet sind, enthält.
[Liste der Entgegenhaltungen]
[Patentliteratur]
[Patentliteratur 1]
Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009-113188 (veröffentlicht am 28. Mai 2009)
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
In einem Fall, in dem der in der Patentliteratur 1 offenbarte Arbeitsroboter hergestellt wird, ist es notwendig, eine Operation des Anordnens von Drähten in einem Raum innerhalb eines Roboterarms und des Verbindens der Drähte zwischen einer in einem Motor oder dergleichen vorgesehenen Elektrode und einer Eingangselektrode oder dergleichen von der Außenseite des Roboterarms auszuführen. Weil außerdem ein Raum im Roboterarm erforderlich ist, durch den die Drähte verlaufen, nimmt die Größe des Roboterarms zu.
Weil der Roboterarm durch einen Motor angetrieben ist, gibt es ferner ein Problem, dass das durch den Motor verursachte Rauschen von den Drähten im Roboterarm nach außen emittiert wird. Mit anderen Worten, obwohl die Drähte im Roboterarm eine Maßnahme gegen das Rauschen erfordern, gibt es ein Problem, dass in einem Fall, in dem eine Struktur für eine Maßnahme gegen das Rauschen verwendet wird, die Drahtstruktur kompliziert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben erwähnte Problem gemacht, wobei es ihre Aufgabe ist, einen Roboterarm, der eine Senkung der Montagekosten, eine Verringerung der Größe der Vorrichtung und außerdem eine Maßnahme gegen das Rauschen verwirklicht, und ein Herstellungsverfahren für ihn zu schaffen.
[Lösung des Problems]
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, enthält ein Roboterarm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung: ein Armelement, das mit einem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist; und wenigstens zwei Drähte, die in das Harz eingebettet sind, das das Armelement konfiguriert, und die mit einem leitfähigen Material konfiguriert sind, wobei die beiden Drähte eine Konfiguration aufweisen, in der (1) jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, ist ein Roboterarm-Herstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Roboterarm-Herstellungsverfahren zum Herstellen eines Roboterarms unter Verwendung einer dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung, die konfiguriert ist, einen dreidimensional geformten Gegenstand durch Stapeln eines Formgebungsmaterials zu formen, wobei das Verfahren enthält: Stapeln des Formgebungsmaterials, das ein Harz und ein leitfähiges Material enthält, so dass wenigstens zwei Drähte, die mit dem leitfähigen Material konfiguriert sind, in ein Armelement eingebettet werden, das mit dem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist, wobei das Stapeln so ausgeführt wird, dass die beiden Drähte eine Konfiguration aufweisen, in der (1) jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Roboterarm, der eine Senkung der Montagekosten, eine Verkleinerung der Vorrichtung und außerdem eine Maßnahme gegen das Rauschen verwirklicht, und ein Herstellungsverfahren für ihn zu schaffen.
Figurenliste

(a) bis (d) der 1 sind perspektivische Ansichten, die ein Beispiel einer Drahtstruktur eines Roboterarms gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen.
2 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Roboters gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie ein Armelement und eine Antriebseinheit im Roboterarm miteinander verbunden sind.
4 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie zwei Armelemente im Roboterarm miteinander verbunden sind.
5 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie zwei Armelemente in einem Roboterarm gemäß einem Modifikationsbeispiel des in 4 veranschaulichten Roboterarms miteinander verbunden sind.
(a) und (b) der 6 sind Schnittansichten, die einen Schnitt senkrecht zu einer zylindrischen Fläche eines ausgesparten Abschnitts auf der Seite eines zweiten Armelements in dem in 5 veranschaulichten Roboterarm veranschaulichen.
7 ist eine graphische Darstellung, die einen Roboterarm veranschaulicht, der so konfiguriert ist, dass ein Armelement, das den in (a) der 1 veranschaulichten Draht enthält, in ein röhrenförmiges Metallelement eingepasst ist.
8 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie die Umgebung des Armelements, das den in (a) der 1 veranschaulichten Draht enthält, mit einem Abschirmdraht abgedeckt ist.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
[Ausführungsform]
Eine Ausführungsform gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung (die im Folgenden außerdem als die „vorliegende Ausführungsform“ bezeichnet wird) wird anhand der Zeichnungen beschrieben. Zuerst wird ein Beispiel einer Situation beschrieben, auf die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Ein Roboterarm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung einer dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung, wie z. B. einem 3D-Drucker (einer dreidimensionalen Formgebungsmaschine), geformt. Spezifisch wird der Roboterarm durch das Stapeln eines Formgebungsmaterials, das ein isolierendes Material oder ein leitfähiges Material enthält, unter Verwendung der dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung hergestellt. Die dreidimensionale Formgebungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die einen dreidimensional geformten Gegenstand durch das Stapeln eines Formgebungsmaterials formt.
Ein Armelement 10, die ersten Armelemente 10a und 10c, die zweiten Armelemente 10b und 10d, die Drähte 20 und 20a bis 20d, ein Abschirmdraht S1, die armseitigen Elektroden E1 und E11, die Elektroden E3, E4, E7 und E8 auf der Seite der ersten Armelemente, die Elektroden E5, E6, E9 und E10 auf der Seite der zweiten Armelemente, ein vorstehender Abschnitt 14, die elastischen Abschnitte 40a und 40b und ein Abschirmdraht 60, der später beschrieben wird, werden durch die dreidimensionale Formvorrichtung geformt.
(Beispiel einer Konfiguration des Roboters)
2 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Roboters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Der Roboter 1 enthält einen Roboterarm 100 und einen Hauptkörperabschnitt 200, wie in 2 veranschaulicht ist. Eine Drahtstruktur innerhalb des Roboterarms 100 kann irgendeine der Drahtstrukturen innerhalb der Roboterarme 100a bis 100d sein, die in (a) bis (d) der 1 veranschaulicht sind. Der Roboterarm 100 enthält ein erstes Armelement 10a und ein zweites Armelement 10b. Das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b sind in einem Zustand, in dem wenigstens ein Abschnitt des ersten Armelements 10a und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Armelements 10b einander überlappen, drehbar miteinander verbunden. Obwohl der Roboterarm 100 die beiden Armelemente enthält, kann der Roboterarm 100 außerdem drei oder mehr Armelemente enthalten.
Das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b weisen Konfigurationen auf, die zu der des Armelements 10 ähnlich sind, das später beschrieben wird. Das zweite Armelement 10b ist mit dem Hauptkörperabschnitt 200 verbunden, wobei eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, den Roboter 1 zu steuern, innerhalb des Hauptkörperabschnitts 200 vorgesehen ist.
(a) bis (d) der 1 sind perspektivische Ansichten, die ein Beispiel einer Drahtstruktur der Roboterarme 100a bis 100d gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Außerdem veranschaulichen (a) bis (d) der 1 Schnitte der Roboterarme 100a bis 100d an vorgegebenen Positionen.
(Beispiel einer Drahtstruktur des Roboterarms)
Der Roboterarm 100a enthält ein Armelement 10 und wenigstens zwei Drähte 20a, wie in (a) der 1 veranschaulicht ist. Die wenigstens zwei Drähte 20a sind in dem Armelement 10 eingebettet. Jeder der beiden Drähte 20a weist eine flache Form auf, wobei die beiden Drähte 20a in einem Zustand, in dem die beiden Drähte 20a in einer Richtung senkrecht zu den Stirnflächen der flachen Form einander zugewandt sind, parallel zueinander angeordnet sind. Außerdem können die beiden Drähte 20a derart nicht exakt parallel zueinander angeordnet sein, dass zwischen ihnen eine elektrostatische Kapazität erzeugt ist.
Das Armelement 10 ist ein isolierendes Material und ist z. B. mit einem Harz konfiguriert, so dass es fest ist. Der Begriff „konfiguriert, so dass es fest ist“ enthält außerdem eine Konfiguration, bei der die Drähte 20a in das Harz als ein Material zum Aufrechterhalten der strukturellen Festigkeit des Armelements 10 eingebettet sind. Es kann z. B. eine Form verwendet werden, die von der Seitenfläche des Armelements 10 in (a) der 1 nach innen ausgespart ist. Ferner kann außerdem eine Form verwendet werden, die durch die ausgesparte Form, die sich bis zu einem Abschnitt zwischen den beiden Drähten 20a erstreckt, erhalten wird. In diesem Fall ist es möglich, eine Luftschicht zwischen den beiden Drähten 20a zu schaffen. Obwohl die Querschnittsform des Armelements 10 in (a) bis (d) der 1 eine rechteckige Form ist, kann die Querschnittsform außerdem z. B. eine Kreisform, eine ovale Form oder eine weitere Form sein. In dieser Weise ist die Querschnittsform des Armelements 10 nicht besonders eingeschränkt.
Die Drähte 20a sind mit einem leitfähigen Material konfiguriert. Die Drähte 20a dienen zum Übertragen von Leistung und Signalen zu jeder Komponente (wie z. B. einer Antriebseinheit 30, die später beschrieben wird), die mit den Drähten 20a im Roboterarm 100a elektrisch verbunden ist. Die auf die hier beschriebenen Drähte 20a bezogenen Einzelheiten sind außerdem auf die Drähte 20 und 20b bis 20d, die später beschrieben werden, anwendbar.
Weil die Drähte 20a in dieser Weise bereits in das Armelement 10 eingebettet sind, ist es möglich, den Vorgang des Anschließens der Drähte 20a zu verringern und eine Senkung der Herstellungskosten zu verwirklichen. Weil es außerdem nicht erforderlich ist, einen Beschichtungsfilm zum Abdecken der Drähte 20a vorzusehen, ist es möglich, die Größe des Roboterarms 100a in Übereinstimmung mit der Menge, die dem nicht erforderlichen Beschichtungsfilm entspricht, zu verringern. Weil die Drähte 20a in das Armelement 10 eingebettet sind, ist es zusätzlich möglich, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Drähte 20a getrennt werden, wobei es nicht notwendig ist, dass Drähte in einem Raum innerhalb des Roboterarms 100a angeordnet sind. Weil das leitfähige Material in das Harz eingebettet ist, das das Armelement 10 konfiguriert, ist es ferner möglich, die Verstärkungswirkung des Armelements 10 mit dem leitfähigen Material zu verbessern.
Außerdem weist jeder der beiden Drähte 20a eine flache Form auf, wobei die beiden Drähte 20a in einem Zustand, in dem die beiden Drähte 20a in einer Richtung senkrecht zu den Stirnflächen der flachen Form einander zugewandt sind, parallel zueinander angeordnet sind. Deshalb ist es möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den beiden Drähten 20a durch das Einstellen des Abstands zwischen den beiden Drähten 20a und der Breite der beiden Drähte 20a einzustellen. Es ist möglich, die elektrostatische Kapazität zwischen den beiden Drähten 20a in dieser Weise einzustellen und dadurch die Rauschausgabe der Drähte 20a nach außen zu dämpfen. Es ist außerdem möglich, die Einflüsse des Rauschens von außen auf einen durch die Drähte 20a fließenden Strom zu dämpfen. Die Breite ist eine Länge in einer Richtung, die senkrecht zu einer Richtung ist, in der sich die Drähte 20a erstrecken (die Längsrichtung der Drähte 20a), und zu den Stirnflächen der flachen Form parallel ist.
Ein Roboterarm 100b unterscheidet sich von dem Roboterarm 100a insofern, als die wenigstens zwei Drähte 20a in wenigstens zwei Drähte 20b geändert sind und die Abschirmdrähte S1 um die beiden Drähte 20b vorgesehen sind, wie in (b) der 1 veranschaulicht ist. Indem die Abschirmdrähte S 1 um die Drähte 20b vorgesehen sind, können die Abschirmdrähte S1 die Rauschausgabe von den Drähten 20b nach außen dämpfen. Es ist außerdem möglich, die Einflüsse des Rauschens von außen auf einen durch die Drähte 20b fließenden Strom zu dämpfen.
Außerdem kann eine Struktur, bei der die wenigstens zwei Drähte 20b gemeinsam mit dem Abschirmdraht S1 bedeckt sind, anstelle der Struktur verwendet werden, bei der der Abschirmdraht S1 um jeden der wenigstens zwei Drähte 20b vorgesehen ist.
Ein Roboterarm 100c unterscheidet sich von dem Roboterarm 100a insofern, als die wenigstens zwei Drähte 20a in wenigstens zwei Drähte 20c geändert sind und jeder der beiden Drähte 20c eine Spiralform aufweist, wie in (c) der 1 veranschaulicht ist. Indem jeder der beiden Drähte 20c eine Spiralform aufweist, ist es möglich, die Rauschausgabe von dem Draht 20c nach außen zu dämpfen und Einflüsse des Rauschens von außen auf einen durch die Drähte 20c fließenden Strom zu dämpfen. Außerdem ist es möglich, die Induktivität der Drähte 20c durch das Ändern der Anzahl der Windungen der spiralförmigen Drähte 20c einzustellen, um dadurch die Rauschausgabe von den Drähten 20c nach außen weiter zu dämpfen und die Einflüsse des Rauschens von außen auf den durch die Drähte 20c fließenden Strom weiter zu dämpfen.
Obwohl (c) in 1 den Fall veranschaulicht, in dem die Anzahl der Drähte 20c zwei ist, kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der ein Draht 20c eine Spiralform aufweist. Es kann außerdem eine Konfiguration verwendet werden, bei der die beiden Drähte 20c eine Spiralform an voneinander verschiedenen Positionen aufweisen.
Ein Roboterarm 100d unterscheidet sich von dem Roboterarm 100a insofern, als die wenigstens zwei Drähte 20a in wenigstens zwei Drähte 20d geändert sind und die beiden Drähte 20d miteinander verdrillt sind, wie in (d) der 1 veranschaulicht ist. Indem die beiden Drähte 20d miteinander verdrillt sind, ist es möglich, die Rauschausgabe von dem Draht 20d nach außen zu dämpfen. Es ist außerdem möglich, die Einflüsse des Rauschens von außen auf einen durch die Drähte 20d fließenden Strom zu dämpfen.
Weil ein Motor verwendet wird, um den Roboterarm anzutreiben, kann es z. B. einen Fall geben, in dem das durch den Motor erzeugte Rauschen zu den Drähten übertragen wird und von den Drähten nach außen emittiert wird, wie oben beschrieben worden ist. Weil andererseits die Konfigurationen der Drähte 20a bis 20d die Strukturen aufweisen, die die Rauschemission nach außen dämpfen können, ist es möglich, die Roboterarme 100a bis 100d zu schaffen, die die Rauschemission nach außen dämpfen. Außerdem weisen die elektrostatische Kapazität der Drähte 20a und die Induktivität der Drähte 20c die Wirkungen auf, Energie zu speichern, z. B. Magnetfelder oder elektrische Felder. In dieser Weise ist es möglich, die Akkumulation von regenerativer Energie zum Zeitpunkt des Anhaltens der Operationen der Roboterarme 100a bis 100d und die sofortige Emission von Betriebsleistung zum Zeitpunkt des Beschleunigens der Operationen der Roboterarme 100a bis 100d zu erreichen.
(Beispiel eines Roboterarm-Herstellungsverfahrens)
Die oben erwähnten Roboterarme 100a bis 100d werden unter Verwendung der dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung geformt. Spezifisch wird ein Formgebungsmaterial, das ein Harz und ein leitfähiges Material enthält, so gestapelt, dass wenigstens zwei Drähte, die mit dem leitfähigen Material konfiguriert sind, in das Armelement 10 eingebettet werden, das mit dem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist, (Stapelprozess). Die Drähte können irgendwelche der Drähte 20a bis 20d sein.
Zum Zeitpunkt des Stapelns des Formgebungsmaterials wird das Stapeln so ausgeführt, dass die beiden Drähte die folgenden Konfigurationen (1) bis (4) aufweisen. (1) Eine Konfiguration, in der jeder der beiden Drähte 20a eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu der Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind. (2) Eine Konfiguration, in der der Abschirmdraht S1 um jeden der beiden Drähte 20b vorgesehen ist. (3) Eine Konfiguration, bei der jeder der beiden Drähte 20c eine Spiralform aufweist. (4) Eine Konfiguration, bei der die beiden Drähte 20d miteinander verdrillt sind.
(Beispiel einer Konfiguration des Roboterarms)
3 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie das erste Armelement 10a und eine Antriebseinheit 30 im Roboterarm 100 miteinander verbunden sind. Der Roboterarm 100 enthält die Antriebseinheit 30, wie in 3 veranschaulicht ist. Die Antriebseinheit 30 ist in den in einer Seitenfläche des ersten Armelements 10a ausgebildeten armseitigen ausgesparten Abschnitt 11 eingepasst. Mit anderen Worten, die Antriebseinheit 30 ist an dem ersten Armelement 10a befestigt. Die Antriebseinheit 30 treibt das zweite Armelement 10b, das mit dem ersten Armelement 10a verbunden ist, an und dreht es. Obwohl die Antriebseinheit 30 z. B. ein Motor sein kann, ist die Antriebseinheit 30 nicht besonders eingeschränkt, solange wie die Antriebseinheit 30 verursachen kann, dass sich das zweite Armelement 10b dreht.
In dem armseitigen ausgesparten Abschnitt 11 ist eine zylindrische Fläche 11s ausgebildet. Die zylindrische Fläche 11s des ersten Armelements 10a ist mit den armseitigen Elektroden E1 und E11 versehen, wobei jede der armseitigen Elektroden E1 und E11 mit dem im ersten Armelement 10a eingebetteten Draht 20 einteilig ist. Mit anderen Worten, jede der armseitigen Elektroden E1 und E11 ist mit dem gleichen Material wie dem der Drähte 20 kontinuierlich konfiguriert. Die Struktur der Drähte 20 kann irgendeine der in (a) bis (d) der 1 veranschaulichten Strukturen der Drähte 20a bis 20d sein. Eine zylindrische Fläche 30s der Antriebseinheit 30 ist mit den antriebseinheitsseitigen Elektroden E2 und E22 versehen. Die zylindrische Fläche 11s des ersten Armelements 10a kann außerdem mit drei oder mehr armseitigen Elektroden versehen sein.
Die armseitigen Elektroden E1 und E11 sind durch die Antriebseinheit 30, die in den armseitigen ausgesparten Abschnitt 11 eingepasst ist, mit der antriebseinheitsseitigen Elektrode E2 bzw. E22 elektrisch verbunden. Mit anderen Worten, die armseitigen Elektroden E1 und E11 sind durch die Antriebseinheit 30, die an dem ersten Armelement 10a befestigt ist, mit den antriebseinheitsseitigen Elektroden E2 und E22 elektrisch verbunden.
Weil die armseitigen Elektroden E1 und E11 durch die Antriebseinheit 30, die an dem ersten Armelement 10a befestigt ist, mit den antriebseinheitsseitigen Elektroden E2 und E22 elektrisch verbunden sind, kann ein Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement 10a und der Antriebseinheit 30 eine einfache Struktur aufweisen. Eine komplizierte Struktur wie bei einem Roboterarm im Stand der Technik, bei der aufgrund der Drahtverbindung zwischen den armseitigen Elektroden und den antriebseinheitsseitigen Elektroden mehrere Drähte von der Antriebseinheit zu der Steuervorrichtung durcheinandergebracht sind, wird z. B. nicht erreicht. Außerdem ist es nicht notwendig, Drähte vorzusehen, um die armseitigen Elektroden E1 und E11 mit den antriebseinheitsseitigen Elektroden E2 und E22 zu verbinden. Deshalb ist es möglich, die Operation des Verbindens von Drähten zu verringern.
Außerdem verläuft eine Gelenkwelle 31 der Antriebseinheit 30 durch eine Öffnung 12, die in einer Bodenfläche des armseitigen ausgesparten Abschnitts 11 ausgebildet ist, indem die Antriebseinheit 30 in den armseitigen ausgesparten Abschnitt 11 eingepasst ist. Die durch die Öffnung 12 gehende Gelenkwelle 31 ist mit dem zweiten Armelement 10b verbunden. Die Antriebseinheit 30 treibt das zweite Armelement 10b an und dreht es, indem sie verursacht, dass sich die Gelenkwelle 31 dreht. Die Gelenkwelle 31 dient zum gemeinsamen Drehen des ersten Armelements 10a und des zweiten Armelements 10b. In dieser Weise enthält der Roboterarm 100 die Gelenkwelle 31.
4 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b im Roboterarm 100 miteinander verbunden sind. In 4 sind der armseitige ausgesparte Abschnitt 11 und die Antriebseinheit 30, die in 3 veranschaulicht sind, weggelassen. Die oben erwähnte Gelenkwelle 31 ist mit dem zweiten Armelement 10b verbunden, indem sie durch die Öffnung 12 hindurchgeht und in eine Öffnung 13 eintritt, die in einer Seitenfläche des zweiten Armelements 10b ausgebildet ist.
Außerdem sind im Roboterarm 100 die Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements auf einer Seitenfläche des ersten Armelements 10a senkrecht zur axialen Richtung der Gelenkwelle 31 vorgesehen, während die Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements auf einer Seitenfläche des zweiten Armelements 10b senkrecht zur axialen Richtung der Gelenkwelle 31 vorgesehen sind. In dieser Weise kann die Struktur, bei der verursacht wird, dass die Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements und die Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements in einem Zustand gleiten, in dem die Leitung zwischen ihnen aufrechterhalten wird, eine einfache Struktur sein. Es wird z. B. eine komplizierte Struktur wie im Roboterarm im Stand der Technik, bei der mehrere Drähte an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement aufgrund der Drahtverbindung zwischen der Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements durcheinandergebracht sind, nicht erreicht.
Obwohl in der Konfiguration in dem in 4 veranschaulichten Beispiel das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b bezüglich der Gelenkwelle 31 in einer Weise angeordnet sind, in der das erste Armelement 10a und das zweite Armelement in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des ersten Armelements 10a und des zweiten Armelements 10b einander teilweise überlappen, ist die vorliegende Erfindung außerdem nicht darauf eingeschränkt. Es wird z. B. ein Fall betrachtet, in dem das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b in der Längsrichtung des ersten Armelements 10a und des zweiten Armelements 10b überlappend angeordnet sind. In diesem Fall kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der zwei vorstehende Abschnitte in dem ersten Armelement 10a ausgebildet sind, ein vorstehender Abschnitt, der in dem zweiten Armelement 10b ausgebildet ist, zwischen den beiden vorstehenden Abschnitten eingelegt ist und die Gelenkwelle 31 so vorgesehen ist, dass sie diese vorstehenden Abschnitte durchdringt. Es kann außerdem eine Konfiguration verwendet werden, bei der mehrere vorstehende Abschnitte sowohl im ersten Armelement 10a als auch im zweiten Armelement 10b ausgebildet sind und die Gelenkwelle 31 so vorgesehen ist, dass sie die mehreren vorstehenden Abschnitte an den Abschnitten durchdringt, an denen die vorstehenden Abschnitte abwechselnd miteinander ineinandergreifen.
Wenn sich ferner das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b gemeinsam drehen, gleitet die Elektrode E3 auf der Seite des ersten Armelements in einem Zustand, in dem die Elektrode E3 auf der Seite des ersten Armelements die Leitung mit der Elektrode E5 auf der Seite des zweiten Armelements aufrechterhält, während die Elektrode E4 auf der Seite des ersten Armelements in einem Zustand gleitet, in dem die Elektrode E4 auf der Seite des ersten Armelements die Leitung mit der Elektrode E6 auf der Seite des zweiten Armelements aufrechterhält. Zusätzlich ist jede der Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements mit dem im ersten Armelement 10a eingebetteten Draht 20 einteilig und ist jede der Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements mit dem im zweiten Armelement 10b eingebetteten Draht 20 einteilig. Mit anderen Worten, jede der Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements ist mit dem gleichen Material wie dem des im ersten Armelement 10a eingebetteten Drahtes 20 kontinuierlich konfiguriert. Überdies ist jede der Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements mit dem gleichen Material wie dem des im zweiten Armelement 10b eingebetteten Drahts 20 kontinuierlich konfiguriert.
Auf diese Weise ist es nicht notwendig, einen Draht vorzusehen, um den im ersten Armelement 10a eingebetteten Draht 20 mit dem im zweiten Armelement 10b eingebetteten Draht 20 zu verbinden. Deshalb ist es möglich, die Operation des Verbindens von Drähten zu verringern und die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Drähte getrennt werden. Es ist außerdem möglich, die Leitung aufrechtzuerhalten, selbst wenn sich das erste Armelement 10a und das zweite Armelement 10b gemeinsam drehen. In dieser Weise ist es möglich, die folgenden Wirkungen im Vergleich zu einem Fall zu erzielen, in dem ein Draht vorgesehen ist, um den im ersten Armelement 10a eingebetteten Draht 20 mit dem im zweiten Armelement 10b eingebetteten Draht 20 zu verbinden.
Spezifisch ist es z. B. durch das Vorsehen eines Spielraums für die Länge des Drahtes, um die Drehung der Gelenkwelle 31 zu ermöglichen, möglich zu verhindern, dass ein beweglicher Bereich, der mit der Drehung der Gelenkwelle 31 zwischen dem ersten Armelement 10a und dem zweiten Armelement 10b in Beziehung steht, eingeschränkt wird, und zu verhindern, dass die Größe der Vorrichtung zunimmt.
Obwohl die beiden Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements auf der Seitenfläche des ersten Armelements 10a in 4 vorgesehen sind, können außerdem drei oder mehr Elektroden auf der Seite des ersten Armelements auf der Seitenfläche des ersten Armelements 10a vorgesehen sein. Obwohl die beiden Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements auf der Seitenfläche des zweiten Armelements 10b vorgesehen sind, können außerdem drei oder mehr Elektroden auf der Seite des zweiten Armelements auf der Seitenfläche des zweiten Armelements 10b vorgesehen sein.
Außerdem kann jede der Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements ein Schleifring sein, während jede der Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements eine Bürste sein kann. Im Gegensatz kann jede der Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements eine Bürste sein und kann jede der Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements ein Schleifring sein.
Auf diese Weise kann der Verbindungsabschnitt der Drähte 20 zwischen dem ersten Armelement 10a und dem zweiten Armelement 10b eine einfache Struktur aufweisen. Eine komplizierte Struktur wie beim Roboterarm im Stand der Technik, bei der mehrere Drähte in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement durcheinandergebracht sind, wird z. B. nicht erreicht.
Weil die Bürste und der Schleifring mit den in dem ersten Armelement 10a und dem zweiten Armelement 10b eingebetteten Drähten 20 einteilig sind, können zusätzlich die Abschnitte, die in einem Zustand gleiten, in dem die Bürste und der Schleifring die Leitung aufrechterhalten, eine einfache Struktur aufweisen. Eine komplizierte Struktur, in der die Bürste, der Schleifring und die Drähte separat vorgesehen sind, wird z. B. im Vergleich zum Roboterarm im Stand der Technik nicht erreicht.
5 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie ein erstes Armelement 10c und ein zweites Armelement 10d in einem Roboterarm 101 gemäß einem Modifikationsbeispiel des in 4 veranschaulichten Roboterarms 100 miteinander verbunden sind. Der Roboterarm 101 unterscheidet sich von dem Roboterarm 100 insofern, als die Elektroden E3 und E4 auf der Seite des ersten Armelements in die Elektroden E7 bzw. E8 auf der Seite des ersten Armelements geändert sind und die Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements in die Elektroden E9 bzw. E10 auf der Seite des zweiten Armelements geändert sind, wie in 5 veranschaulicht ist. Zusätzlich unterscheidet sich der Roboterarm 101 vom Roboterarm 100 insofern, als ein vorstehender Abschnitt 14 auf einer Seitenfläche des ersten Armelements 10c vorgesehen ist und ein ausgesparter Abschnitt 15 auf der Seite des zweiten Armelements in einer Seitenfläche des zweiten Armelements 10d ausgebildet ist.
Ein zylindrischer vorstehender Abschnitt 14, der koaxial mit der Gelenkwelle 31 ist, ist auf der Seitenfläche des ersten Armelements 10c vorgesehen, wobei der ausgesparte Abschnitt 15 auf der Seite des zweiten Armelements in der Seitenfläche des zweiten Armelements 10d ausgebildet ist. Der vorstehende Abschnitt 14 ist in den ausgesparten Abschnitt 15 auf der Seite des zweiten Armelements eingepasst.
Außerdem verläuft eine (nicht veranschaulichte) Gelenkwelle 31 einer Antriebseinheit 30 durch eine Öffnung 12 des ersten Armelements 10c, wobei sie den vorstehenden Abschnitt 14 durchdringt. Die Gelenkwelle 31 ist mit dem zweiten Armelement 10d verbunden. Durch die im ersten Armelement 10c vorgesehene (nicht veranschaulichte) Antriebseinheit 30, die die Gelenkwelle 31 dreht, geleitet in dieser Weise der ausgesparte Abschnitt 15 auf der Seite des zweiten Armelements mit dem vorstehenden Abschnitt 14 in einem Zustand, in dem der vorstehende Abschnitt 14 in den ausgesparten Abschnitt 15 auf der Seite des zweiten Armelements eingepasst ist.
Im Roboterarm 101 sind die Elektroden E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements auf einer zylindrischen Fläche 14s des vorstehenden Abschnitts 14 vorgesehen, während die Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements auf einer zylindrischen Fläche 15s des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements vorgesehen sind. In dieser Weise kann der Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement 10c und dem zweiten Armelement 10d eine einfache Struktur aufweisen. Die Struktur, die verursacht, dass jede der Elektroden E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements und jede der Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements in einem Zustand gleiten, in dem die Leitung zwischen ihnen aufrechterhalten wird, kann eine einfache Struktur sein. Eine komplizierte Struktur wie beim Roboterarm im Stand der Technik, bei der mehrere Drähte im Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement durcheinandergebracht sind, wird z. B. nicht erreicht.
Obwohl die beiden Elektroden E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements auf der zylindrischen Fläche 14s des vorstehenden Abschnitts 14 in 5 vorgesehen sind, können außerdem drei oder mehr Elektroden auf der Seite des ersten Armelements auf der zylindrischen Fläche 14s des vorstehenden Abschnitts 14 vorgesehen sein. Obwohl die beiden Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements auf der zylindrischen Fläche 15s des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements vorgesehen sind, können außerdem drei oder mehr Elektroden auf der Seite des zweiten Armelements auf der zylindrischen Fläche 15s des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements vorgesehen sein.
Außerdem kann jede der Elektroden E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements ein Schleifring sein, während jede der Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements eine Bürste sein kann. Im Gegensatz kann jede der Elektroden E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements eine Bürste sein, während jede der Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements ein Schleifring sein kann.
(a) und (b) der 6 sind Schnittansichten, die einen Schnitt des in 5 veranschaulichten Roboterarms 101 senkrecht zu der zylindrischen Fläche 15s des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements veranschaulichen. Wie in (a) und (b) der 6 veranschaulicht ist, sind die elastischen Abschnitte 40a und 40b mit Elastizität auf der zylindrischen Fläche 15s (Stirnfläche) des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements im Roboterarm 101 vorgesehen. Die Elektrode E9 auf der Seite des zweiten Armelements ist auf den Stirnflächen der elastischen Abschnitte 40a und 40b ausgebildet. Die Elektrode E10 auf der Seite des zweiten Armelements weist außerdem eine Struktur auf, bei der die Elektrode E10 auf der Seite des zweiten Armelements auf den Stirnflächen der elastischen Abschnitte 40a und 40b ausgebildet ist. Die Elektroden E9 und E10 auf der Seite des zweiten Armelements sind leitfähige Materialien.
Die Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements des in 4 veranschaulichten Roboterarms 101 können außerdem eine Struktur aufweisen, bei der die Elektroden E5 und E6 auf der Seite des zweiten Armelements auf den Stirnflächen der elastischen Abschnitte 40a und 40b ausgebildet sind. Ferner kann sogar in einem Fall, in dem die Elektroden E3, E4, E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements Bürsten sind, eine Struktur verwendet werden, bei der die Elektroden E3, E4, E7 und E8 auf der Seite des ersten Armelements auf den Stirnflächen der elastischen Abschnitte 40a und 40b ausgebildet sind. Deshalb kann der elastische Abschnitt 40a oder der elastische Abschnitt 40b verursachen, dass die Schleifringe und die Bürsten in starken Kontakt miteinander kommen, indem die elastischen Abschnitte 40a und 40b auf der Stirnfläche des ersten Armelements 10c oder des zweiten Armelements 10d vorgesehen sind.
Wie in (a) der 6 veranschaulicht ist, ist der elastische Abschnitt 40a bezüglich der zylindrischen Fläche 15s des ausgesparten Abschnitts 15 auf der Seite des zweiten Armelements geneigt, wobei er von der zylindrischen Fläche 15s vorsteht. Außerdem erstreckt sich der elastische Abschnitt 40a bezüglich der zylindrischen Fläche 15s schräg nach oben. Zusätzlich weist der elastische Abschnitt 40b, wie in (b) der 6 veranschaulicht ist, eine Bergform auf, wobei ein Raum zwischen dem elastischen Abschnitt 40b und der zylindrischen Fläche 15s als ein Bewegungsraum unter Verwendung der elastischen Verformung dient. Der in dem zweiten Armelement 10d eingebettete Draht 20 verläuft durch den elastischen Abschnitt 40b und ist mit der Elektrode E9 auf der Seite des zweiten Armelements einteilig.
7 ist eine graphische Darstellung eines Roboterarms 102, bei dem ein Armelement 10, das einen Draht 20a enthält, in ein röhrenförmiges Metallelement 50 eingepasst ist, wie in (a) der 1 veranschaulicht ist. Der Roboterarm 102 enthält ein röhrenförmiges Metallelement 50, wie in 7 veranschaulicht ist. Das Metallelement 50 kann z. B. ein Metallrohr sein. Mit anderen Worten, das Armelement 10 ist mit dem Metallelement 50 als ein Verstärkungselement aus Metall versehen.
In dieser Weise kann der Roboterarm 102 durch das Armelement 10, das mit dem Verstärkungselement aus Metall versehen ist, eine stärkere Struktur aufweisen. Außerdem ist es durch das Einpassen des aus einem Harz hergestellten Armelements 10 in das röhrenförmige Metallelement 50 möglich, die Konfiguration relativ einfach zu verwirklichen.
Außerdem können die ersten Armelemente 10a und 10c und die zweiten Armelemente 10b und 10d, die oben erwähnt worden sind, in das Metallelement 50 eingepasst sein. Außerdem kann das Armelement 10, das die oben erwähnten wenigstens zwei Drähte (irgendeinen der Drähte 20b bis 20d) enthält, in das Metallelement 50 eingepasst sein.
8 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie die Umgebung des Armelements 10, das den Draht 20a enthält, das in (a) der 1 veranschaulicht ist, mit dem Abschirmdraht 60 bedeckt ist. Der Roboterarm 103 enthält den Abschirmdraht 60, wie in 8 veranschaulicht ist. Der Abschirmdraht 60 bedeckt die Umgebung des Armelements 10. Mit anderen Worten, der Abschirmdraht 60 ist auf der Stirnfläche des Armelements 10 ausgebildet. Es ist folglich möglich, die Rauschausgabe von dem Draht 20a durch die Umgebung des Armelements 10, das mit dem Abschirmdraht 60 bedeckt ist, nach außen zu dämpfen. Es ist außerdem möglich, die Einflüsse des Rauschens von außen auf einen durch den Draht 20a fließenden Strom zu dämpfen.
Die in 8 veranschaulichte Konfiguration wird durch die dreidimensionale Formgebungsvorrichtung geformt. Spezifisch wird ein Formgebungsmaterial, das ein Harz und ein leitfähiges Material enthält, so gestapelt, dass der mit dem leitfähigen Material konfigurierte Abschirmdraht 60 auf der Außenfläche des Armelements 10, das mit dem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist, gebildet wird.
Die Umgebung der oben erwähnten ersten Armelemente 10a und 10c und der zweiten Armelemente 10b und 10d kann außerdem mit dem Abschirmdraht 60 bedeckt sein. Die Umgebung des Armelements 10, das die oben erwähnten wenigstens zwei Drähte (irgendeinen der Drähte 20b bis 20d) enthält, kann außerdem mit dem Abschirmdraht 60 bedeckt sein.
[Schlussfolgerung]
Ein Roboterarm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält: ein Armelement, das mit einem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist; und wenigstens zwei Drähte, die in das Harz eingebettet sind, das das Armelement konfiguriert, und die mit einem leitfähigen Material konfiguriert sind, wobei die beiden Drähte eine Konfiguration aufweisen, in der (1) jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
Weil die Drähte bereits in das Harz eingebettet sind, das das Armelement konfiguriert, ist es bei der oben erwähnten Konfiguration möglich, die Operation des Verbindens von Drähten zu verringern und eine Senkung der Herstellungskosten zu verwirklichen. Weil der Beschichtungsfilm, die die Drähte bedeckt, nicht erforderlich ist, ist es möglich, die Größe des Roboterarms um den Betrag zu verringern, der dem nicht erforderlichen Beschichtungsfilm entspricht. Weil die Drähte in das Armelement eingebettet sind, ist es außerdem möglich, eine Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Drähte getrennt werden, wobei es nicht notwendig ist, einen Draht vorzusehen, der in einem Raum im Roboterarm angeordnet ist. Weil das leitfähige Material in das Harz eingebettet ist, das das Armelement bildet, ist es überdies möglich, eine Wirkung des Verstärkens des Armelements mit dem leitfähigen Material zu verbessern.
Weil der Motor zum Antreiben des Roboterarms verwendet wird, gibt es z. B. außerdem einen Fall, in dem das durch den Motor erzeugte Rauschen zu den Drähten übertragen wird und von den Drähten nach außen emittiert wird. Andererseits sind die oben erwähnten Konfigurationen (1) bis (4) Strukturen, die die Emission von Rauschen nach außen dämpfen und die Einflüsse des Rauschens von außen auf den durch die Drähte fließenden Strom dämpfen können. Deshalb ist es möglich, einen Roboterarm zu schaffen, der die Rauschemission nach außen und die Einflüsse des Rauschens von außen dämpft.
Zwei der Armelemente können als ein erstes Armelement und ein zweites Armelement bezeichnet werden, wobei das erste Armelement und das zweite Armelement in einem Zustand, in dem wenigstens ein Abschnitt des ersten Armelements und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Armelements einander überlappen, drehbar miteinander verbunden sein können und eine Elektrode auf der Seite des ersten Armelements, die mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, in einem Zustand gleiten kann, in dem die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements so aufrechterhalten wird, dass sie mit einer Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements, die mit dem in dem zweiten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, leitend ist, wenn sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen.
Bei der oben erwähnten Konfiguration gleitet die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements, die mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, in einem Zustand, in dem die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements die Leitung mit der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements aufrechterhält, die mit dem in dem zweiten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist. Deshalb ist es nicht erforderlich, einen Draht vorzusehen, um den im ersten Armelement eingebetteten Draht mit dem im zweiten Armelement eingebetteten Draht zu verbinden. Folglich ist es möglich, die Operation des Verbindens von Drähten zu verringern und die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Drähte getrennt werden.
Es ist außerdem möglich, die Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten, selbst wenn sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen. In dieser Weise werden die folgenden Wirkungen im Vergleich zu einem Fall erzielt, in dem ein Draht vorgesehen ist, um den im ersten Armelement eingebetteten Draht mit dem im zweiten Armelement eingebetteten Draht zu verbinden. Spezifisch ist es durch das Vorsehen z. B. eines Spielraums für die Länge des Drahtes, um die Drehung der Gelenkwelle zu ermöglichen, möglich zu verhindern, dass ein beweglicher Bereich, der mit der Drehung der Gelenkwelle zwischen dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement in Beziehung steht, eingeschränkt wird, und zu verhindern, dass die Größe der Vorrichtung zunimmt.
Eine der Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements kann ein Schleifring sein, während die andere der Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements eine Bürste sein kann.
Bei der oben erwähnten Konfiguration kann der Verbindungsabschnitt der Drähte zwischen den beiden Armelementen eine einfache Struktur aufweisen. Weil die Bürste und der Schleifring mit den in den beiden Armelementen eingebetteten Drähten einteilig sind, können die Abschnitte, die in einem Zustand gleiten, in dem die Bürste und der Schleifring die Leitfähigkeit aufrechterhalten, außerdem eine einfache Struktur aufweisen.
Der Roboterarm kann ferner enthalten: eine Antriebseinheit, die an dem ersten Armelement befestigt ist und konfiguriert ist, das zweite Armelement anzutreiben und zu drehen, wobei eine armseitige Elektrode, die in dem ersten Armelement vorgesehen ist und mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, durch die Antriebseinheit, die an dem ersten Armelement befestigt ist, mit einer antriebseinheitsseitigen Elektrode elektrisch verbunden sein kann, die in der Antriebseinheit vorgesehen ist. Obwohl die Antriebseinheit z. B. ein Motor sein kann, ist die Antriebseinheit nicht besonders eingeschränkt, solange wie die Antriebseinheit verursachen kann, dass sich das zweite Armelement dreht.
Weil die armseitige Elektrode und die antriebseinheitsseitige Elektrode durch die am ersten Armelement befestigte Antriebseinheit elektrisch miteinander verbunden sind, kann der Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement und der Antriebseinheit bei der oben erwähnten Konfiguration eine einfache Struktur aufweisen. Außerdem ist es nicht erforderlich, einen Draht vorzusehen, um die armseitige Elektrode mit der antriebseinheitsseitigen Elektrode zu verbinden. Deshalb ist es möglich, die Operation des Verbindens von Drähten zu verringern.
Der Roboterarm kann enthalten: eine Gelenkwelle, die verursacht, dass sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen, wobei die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements auf einer Seitenfläche des ersten Armelements senkrecht zu einer axialen Richtung der Gelenkwelle vorgesehen sein kann und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements auf einer Seitenfläche des zweiten Armelements senkrecht zu der axialen Richtung der Gelenkwelle vorgesehen ist. Bei der oben erwähnten Konfiguration kann eine Struktur, die verursacht, dass die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements in einem Zustand gleiten, in dem die Leitung zwischen ihnen aufrechterhalten wird, eine einfache Struktur sein.
Der Roboterarm kann enthalten: eine Gelenkwelle, die verursacht, dass sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen, wobei ein vorstehender Abschnitt mit einer zylindrischen Form, der koaxial mit der Gelenkwelle ist, auf einer Seitenfläche des ersten Armelements vorgesehen sein kann und ein ausgesparter Abschnitt auf der Seite des zweiten Armelements, der konfiguriert ist, entlang dem vorstehenden Abschnitt zu gleiten, in einer Seitenfläche des zweiten Armelements ausgebildet sein kann, wobei die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements auf einer zylindrischen Fläche des vorstehenden Abschnitts vorgesehen sein kann und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements auf einer zylindrischen Fläche des ausgesparten Abschnitts auf der Seite des zweiten Armelements vorgesehen sein kann.
Bei der oben erwähnten Konfiguration kann der Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Armelement und dem zweiten Armelement eine einfache Struktur aufweisen. Außerdem kann die Struktur, die verursacht, dass die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements in einem Zustand gleiten, in dem die Leitung zwischen ihnen aufrechterhalten wird, eine einfache Struktur aufweisen.
Der Roboterarm nach Anspruch 3, bei dem die Bürste ein leitfähiges Material ist, das auf einer Fläche eines elastischen Abschnitts mit Elastizität ausgebildet ist, der auf einer Fläche des ersten Armelements oder des zweiten Armelements vorgesehen ist. Bei der oben erwähnten Konfiguration kann der elastische Abschnitt verursachen, dass der Schleifring und die Bürste in starken Kontakt miteinander kommen.
Das Armelement kann mit einem Verstärkungselement aus Metall versehen sein. Weil das Armelement mit einem Verstärkungselement aus Metall versehen ist, kann der Roboterarm gemäß der oben erwähnten Konfiguration eine stärkere Struktur aufweisen. Außerdem ist es möglich, die Konfiguration z. B. durch das Einpassen des aus einem Harz hergestellten Armelements in ein röhrenförmiges Metallelement relativ einfach zu verwirklichen.
Ein Roboterarm-Herstellungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Roboterarm-Herstellungsverfahren zum Herstellen eines Roboterarms unter Verwendung einer dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung, die konfiguriert ist, einen dreidimensional geformten Gegenstand durch das Stapeln eines Formgebungsmaterials zu formen, wobei das Verfahren enthält: Stapeln des Formgebungsmaterials, das ein Harz und ein leitfähiges Material enthält, so dass wenigstens zwei Drähte, die mit dem leitfähigen Material konfiguriert sind, in ein Armelement eingebettet werden, das mit dem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist, wobei das Stapeln so ausgeführt wird, dass die zwei Drähte eine Konfiguration aufweisen, in der (1) jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
Bei den oben erwähnten Konfiguration sind die oben erwähnten Konfigurationen (1) bis (4) Strukturen, die die Emission von Rauschen nach außen und die Einflüsse des Rauschens von außen auf den durch die Drähte fließenden Strom dämpfen können. Deshalb ist es möglich, einen Roboterarm zu schaffen, der die Rauschemission nach außen und die Einflüsse des Rauschens von außen dämpft.
Bei dem Roboterarm-Herstellungsverfahren enthält das Stapeln das Bilden von zwei Armelementen, die ein erstes Armelement und ein zweites Armelement sind, wobei das Verfahren ferner das Befestigen einer Antriebseinheit, die konfiguriert ist, das zweite Armelement anzutreiben und zu drehen, an dem ersten Armelement umfasst, wobei das Befestigen der Antriebseinheit an dem ersten Armelement so ausgeführt wird, dass eine armseitige Elektrode, die in dem ersten Armelement vorgesehen ist und mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, mit einer in der Antriebseinheit vorgesehenen antriebseinheitsseitigen Elektrode elektrisch verbunden ist.
Bei der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, die Antriebseinheit einfach an dem ersten Armelement zu befestigen, ohne Löten auszuführen, indem die Antriebseinheit z. B. so an dem ersten Armelement befestigt wird, dass die armseitige Elektrode mit der antriebseinheitsseitigen Elektrode elektrisch verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf jede der oben erwähnten Ausführungsformen eingeschränkt, wobei verschiedene Modifikationen innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzumfangs vorgenommen werden können, wobei die Ausführungsformen, die durch das geeignete Kombinieren technischer Mittel, die in verschiedenen Ausführungsformen offenbart sind, erhalten werden, außerdem im technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

10: Armelement
10a, 10c: erstes Armelement
10b, 10d: zweites Armelement
14s, 15s: zylindrische Fläche
14: vorstehender Abschnitt
15: ausgesparter Abschnitt auf des Seite des zweiten Armelements
20, 20a, 20b, 20c, 20d: Draht
30: Antriebseinheit
31: Gelenkwelle
40a, 40b: elastischer Abschnitt
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 101, 102: Roboterarm
E1, E11: armseitige Elektrode
E2, E22: antriebseinheitsseitige Elektrode
E3, E4, E7, E8: Elektrode auf der Seite des ersten Armelements
E5, E6, E9, E10: Elektrode auf des Seite des zweiten Armelements
S1: Abschirmdraht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009113188 [0003]

Claims

Roboterarm, der umfasst: ein Armelement, das mit einem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist; und wenigstens zwei Drähte, die in das Harz eingebettet sind, das das Armelement konfiguriert, und mit einem leitfähigen Material konfiguriert sind, wobei die beiden Drähte eine Konfiguration aufweisen, bei der jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
Roboterarm nach Anspruch 1, wobei zwei der Armelemente als ein erstes Armelement und ein zweites Armelement bezeichnet werden, und das erste Armelement und das zweite Armelement in einem Zustand drehbar miteinander verbunden sind, in dem wenigstens ein Abschnitt des ersten Armelements und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Armelements einander überlappen, und eine Elektrode auf der Seite des ersten Armelements, die mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, in einem Zustand gleitet, in dem die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements so aufrechterhalten wird, dass sie mit einer Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements, die mit dem in dem zweiten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, leitend ist, wenn sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen.
Roboterarm nach Anspruch 2, wobei eine der Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements ein Schleifring ist und die andere der Elektrode auf der Seite des ersten Armelements und der Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements eine Bürste ist.
Roboterarm nach Anspruch 2 oder 3, der ferner umfasst: eine Antriebseinheit, die an dem ersten Armelement befestigt und konfiguriert ist, das zweite Armelement anzutreiben und zu drehen, wobei eine armseitige Elektrode, die im ersten Armelement vorgesehen ist und mit dem im ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, durch die Antriebseinheit, die am ersten Armelement befestigt ist, mit einer in der Antriebseinheit vorgesehenen antriebseinheitsseitigen Elektrode elektrisch verbunden ist.
Roboterarm nach einem der Ansprüche 2 bis 4, der umfasst: eine Gelenkwelle, die verursacht, dass sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen, wobei die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements auf einer Seitenfläche des ersten Armelements senkrecht zu einer axialen Richtung der Gelenkwelle vorgesehen ist und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements auf einer Seitenfläche des zweiten Armelements senkrecht zu der axialen Richtung der Gelenkwelle vorgesehen ist.
Roboterarm nach einem der Ansprüche 2 bis 4, der umfasst: eine Gelenkwelle, die verursacht, dass sich das erste Armelement und das zweite Armelement gemeinsam drehen, wobei ein vorstehender Abschnitt mit einer zylindrischen Form, der mit der Gelenkwelle koaxial ist, auf einer Seitenfläche des ersten Armelements vorgesehen ist und ein ausgesparter Abschnitt auf der Seite des zweiten Armelements, der konfiguriert ist, entlang dem vorstehenden Abschnitt zu gleiten, in einer Seitenfläche des zweiten Armelements ausgebildet ist, und die Elektrode auf der Seite des ersten Armelements auf einer zylindrischen Fläche des vorstehenden Abschnitts vorgesehen ist und die Elektrode auf der Seite des zweiten Armelements auf einer zylindrischen Fläche des ausgesparten Abschnitts auf der Seite des zweiten Armelements vorgesehen ist.
Roboterarm nach Anspruch 3, wobei die Bürste ein leitfähiges Material ist, das auf einer Fläche eines elastischen Abschnitts mit Elastizität ausgebildet ist, der auf einer Fläche des ersten Armelements oder des zweiten Armelements vorgesehen ist.
Roboterarm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Armelement mit einem Verstärkungselement aus Metall versehen ist.
Roboterarm-Herstellungsverfahren zum Herstellen eines Roboterarms unter Verwendung einer dreidimensionalen Formgebungsvorrichtung, die konfiguriert ist, einen dreidimensional geformten Gegenstand durch Stapeln eines Formgebungsmaterials zu formen, wobei das Verfahren umfasst: Stapeln des Formgebungsmaterials, das ein Harz und ein leitfähiges Material enthält, derart, dass wenigstens zwei Drähte, die mit dem leitfähigen Material konfiguriert sind, in ein Armelement eingebettet werden, das mit dem Harz konfiguriert ist, so dass es fest ist, wobei das Stapeln so ausgeführt wird, dass die beiden Drähte eine Konfiguration aufweisen, bei der (1) jeder Draht eine flache Form aufweist und die Drähte in einem Zustand, in dem sie in einer Richtung senkrecht zu einer Stirnfläche der flachen Form einander zugewandt sind, parallel angeordnet sind, (2) ein Abschirmdraht um jeden Draht vorgesehen ist, (3) jeder Draht eine Spiralform aufweist oder (4) die Drähte miteinander verdrillt sind.
Roboterarm-Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Stapeln das Bilden von zwei Armelementen umfasst, die ein erstes Armelement und ein zweites Armelement sind, das Verfahren ferner das Befestigen einer Antriebseinheit, die konfiguriert ist, das zweite Armelement anzutreiben und zu drehen, an dem ersten Armelement umfasst, und das Befestigen der Antriebseinheit an dem ersten Armelement so ausgeführt wird, dass eine armseitige Elektrode, die in dem ersten Armelement vorgesehen ist und mit dem in dem ersten Armelement eingebetteten Draht einteilig ist, mit einer in der Antriebseinheit vorgesehenen antriebseinheitsseitigen Elektrode elektrisch verbunden ist.