TECHNISCHES GEBIET
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Diese Erfindung betrifft einen Industriegelenkroboter.
HINTERGRUND
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Bisher wurden Industriegelenkroboter offenbart, die aufweisen: ein
Wendebett, das sich in einer horizontalen Richtung auf einem festen
Unterbau wendet, einen unteren Arm, der so angeordnet ist, daß er vorwärts
und rückwärts im Wendebett geneigt werden kann, einen oberen Arm, der am
vorderen Endabschnitt des unteren Armes so angeordnet ist, daß er nach oben
und nach unten geneigt werden kann, ein Antriebsverbindungsglied, das so
angeordnet ist, daß es im Wendebett nach oben und nach unten geneigt werden
kann, und ein Verbindungsglied parallel zum unteren Arm, das den oberen Arm
und das Antriebsverbindungsglied verbindet, wodurch ein
Parallelgliedermechanismus durch den oberen Arm, den unteren Arm, das
Antriebsverbindungsglied und das Verbindungsglied gebildet wird, wobei der Gelenkroboterkörper
außerdem aufweist: einen Wendearm, der um die Achse längs der Längsrichtung
des oberen Armes drehbar ist; und einen Gelenkabschnitt, der in einer
Richtung vertikal zur Wendeachse des Wendearmes geneigt werden kann
(beispielsweise Tokkaihei Nr. 2-31691 (offengelegte Japanische
Patentanmeldung Nr. 31691/1990), Tokkaihei Nr. 3-202288 (offengelegte
Japanische Patentanmeldung Nr. 202288/1991), Tokkaihei Nr. 3-245980
(offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 245980/1991)).
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Wenn das Wendebett jedoch gewendet wird, wird es so gewendet, daß das
gesamte Gewicht des unteren Armes, des oberen Armes, des Wendearmes und des
Gelenkabschnittes getragen wird, die als Ganzes das Wendebett belasten. Im
Ergebnis dessen traten Probleme derart auf, daß die Konstruktion der
Wendevorrichtung für das Antreiben des Wendebettes groß wird, und es
schwierig ist, die Wendegeschwindigkeit zu steigern.
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Als Mittel für die Lösung dieses Problems wird nach dem letzten
bisherigen Stand der Technik ein Gelenkroboter offenbart, bei dem als
Parallelgliedermechanismus, der einen unteren Arm umfaßt, ein
Wendeabschnitt, der am vorderen Ende des unteren Armes so getragen wird,
daß er in einer horizontalen Richtung gewendet wird, anstelle des direkten
Verbindens des oberen Armes mit dem vorderen Endabschnitt des unteren Armes
so bereitgestellt wird, daß er horizontal gehalten wird, selbst wenn der
untere Arm geneigt wird; und es werden außerdem bereitgestellt: ein oberer
Arm, der sich vom Wendeabschnitt aus in einer seitlichen Richtung
erstreckt, ein Wendearm, der um die Achse längs der Längsrichtung des
oberen Armes drehbar ist, und ein Gelenkabschnitt, der in einer Richtung
vertikal zur Wendeachse des Wendearmes geneigt werden kann, wodurch der
Wendeabschnitt so ausgelegt ist, daß er nur das Gewicht des oberen Armes,
des Wendearmes und des Gelenkabschnittes trägt, wodurch das Gewicht als
Belastung des Wendeabschnittes Verringert wird (beispielsweise Tokkaihei
Nr. 3-104574 (offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 104574/1991)).
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Im Falle des Tokkaihei Nr. 3-104574 nach dem bisherigen Stand der
Technik ist der obere Arm jedoch horizontal oder unter einem konstanten
Winkel an dem Wendeabschnitt befestigt, der am vorderen Endabschnitt des
unteren Armes getragen wird, so daß er horizontal gewendet wird. Aus diesem
Grund wird der obere Arm nach oben und nach unten zusammen mit dem
Wendeabschnitt mittels des Antriebsverbindungsgliedes parallel zum
Wendeabschnitt innerhalb des Parallelgliedermechanismus mittels des
Verbindungsgliedes gedreht, das am Endabschnitt des Wendeabschnittes
getragen wird, so daß er genauso wie beim dem konventionellen Tokkaihei Nr.
2-31691, usw. gedreht werden kann.
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Da der obere Arm und der untere Arm als zwei Verbindungsglieder
dementsprechend funktionieren, die sich miteinander innerhalb des
Parallelogrammes des Parallelgliedermechanismus schneiden, behindern sich
der obere Arm und der untere Arm gegenseitig. Auf diese Weise wurde ein
Winkel (relativer Winkel), den der obere Arm und der untere Arm bilden,
begrenzt, was zu dem Nachteil führt, daß der Arbeitsbereich des oberen
Armes eingeengt wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines
Gelenkroboters, der das Gewicht des Wendeabschnittes verringern kann, und
der den Arbeitsbereich des oberen Armes verbreitern kann, indem die
Begrenzung des relativen Winkels, den der obere Arm und der untere Arm
bilden, eliminiert wird.
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Diese Erfindung betrifft einen Gelenkroboter, bei dem ein
Parallelgliedermechanismus besteht aus: einem unteren Arm, der auf einem
Unterbau getragen wird, so daß er vorwärts und rückwärts geneigt werden
kann, einem Verbindungsglied parallel zum unteren Arm, das am Unterbau
getragen wird, so daß es vorwärts und rückwärts geneigt werden kann, und
einem Oberbau, der das vordere Ende des unteren Armes und das vordere Ende
des Verbindungsarmes verbindet, so daß sie gedreht werden können; und es
werden ein Wendeabschnitt, der am Oberbau getragen wird, so daß er in einer
horizontalen Richtung gewendet werden kann, und ein einzelner oberer Arm,
der am Wendeabschnitt vorhanden ist, bereitgestellt, dadurch
gekennzeichnet, daß der obere Arm in der Position getragen wird, die
relativ zur Wendeachse des Wendeabschnittes verschoben ist, um das Neigen
des oberen Armes nach oben und nach unten zu gestatten.
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Aus diesem Grund wird die Möglichkeit, daß sich der untere Arm und
der obere Arm gegenseitig behindern, eliminiert. Im Ergebnis dessen wird
der Arbeitswinkel des oberen Armes verbreitert. Daher wird der
Arbeitsbereich, der für die Arbeit am wichtigsten ist, verbreitert.
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Dementsprechend ist es in Übereinstimmung mit dieser Erfindung
möglich, vorteilhaft einen leichten und kompakten Industriegelenkroboter
zur Verfügung zu stellen, der so konstruiert ist, daß sich der obere Arm
und der untere Arm nicht gegenseitig behindern, und daß der Arbeitsbereich
des oberen Armes breit ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht, die eine Ausführung dieser Erfindung
zeigt;
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Fig. 2 eine Draufsicht der Fig. 1.
BESTE METHODE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung wird jetzt in Übereinstimmung mit der gezeigten
Ausführung beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die die Ausführung dieser Erfindung
zeigt, und Fig. 2 ist eine Draufsicht davon.
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In der Fig. besteht ein Parallelgliedermechanismus aus: einem unteren
Arm 2, der am Unterbau 1 getragen wird, so daß er vorwärts und rückwärts
geneigt werden kann, einem Verbindungsglied 21 parallel zum unteren Arm 2,
das am Unterbau 1 getragen wird, so daß es vorwärts und rückwärts geneigt
werden kann, und einem Oberbau 22, der das vordere Ende des unteren Armes
2 und das Vordere Ende des Verbindungsgliedes 21 verbindet, so daß sie
gedreht werden können. Am Unterbau 1 ist ein Mechanismus 23 für das Neigen
des unteren Armes 2 nach vorn und nach hinten vorhanden. Am Oberbau 22 des
Parallelgliedermechanismus ist ein Wendeabschnitt 3 vorhanden, der so
getragen wird, daß er in einer horizontalen Richtung gewendet werden kann.
Daher wird dieser Wendeabschnitt 3 mittels eines Wendeantriebsmechanismus
31 gewendet, der am Oberbau 22 vorhanden ist. Der obere Arm 4, der so
getragen wird, daß er nach oben und nach unten geneigt werden kann, ist in
einer Position vorhanden, die relativ zur Wendeachse Z des Wendeabschnittes
3 verschoben ist. Auf diese Weise wird dieser obere Arm 4 mittels eines
Mechanismus 41 für das Neigen nach oben und nach unten, der am
Wendeabschnitt 3 vorhanden ist, geneigt. Am vorderen Endabschnitt des
oberen Armes 4 befinden sich der Wendearm 5, der um die Wendeachse Z längs
der Längsrichtung des oberen Armes 4 gedreht werden kann, und der
Gelenkabschnitt 6, der in einer Richtung vertikal zur Wendeachse des
Wendearmes 5 geneigt werden kann.
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Durch Neigen des unteren Armes 2 bei Benutzung des Mechanismus 23 für
das Neigen nach vorn und nach hinten ist es möglich, den Wendeabschnitt 3
in Positionen zu bewegen, die nach vorn und nach hinten von der Mitte
verschoben sind wie die Positionen von A, B, was durch die einzelnen
gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt wird. Durch Wenden des
Wendeabschnittes 3 ist es möglich, den oberen Arm 4 positionell in einem
Bereich von 360 Grad um die Wendeachse Z zu verändern wie die Positionen
von C, D, E, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Durch Neigen des oberen Armes 4
nach oben und nach unten ist es möglich, den Gelenkabschnitt 6 in starkem
Maße nach oben und nach unten zu bewegen wie die Positionen von F, G.
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Wie es vorangehend dargelegt wird, wenn der obere Arm 4 gewendet
wird, reicht es aus, den Wendeabschnitt 3 zu wenden, der am Oberbau des
unteren Armes 2 montiert ist. Dementsprechend dient das Gewicht an der
vorderen Endseite vom oberen Arm 4 als Last. Im Ergebnis dessen ist es
nicht erforderlich, den unteren Arm 2 zu wenden. Da er nicht als Last des
Wendeabschnittes 3 dient, wird daher die Last des Wendeabschnittes 3
verringert.
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Da der obere Arm 4, der nach oben und nach unten geneigt werden kann,
in der Position vorhanden ist, die relativ zur Wendeachse des
Wendeabschnittes 3 verschoben ist, wird außerdem die Möglichkeit
eliminiert, daß sich der untere Arm 2 und der obere Arm 4 gegenseitig
behindern. Im Ergebnis dessen kann der Arbeitswinkel des oberen Armes
verbreitert werden. Daher kann der Arbeitsbereich, der für die Arbeit am
wichtigsten ist, verbreitert werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wenn sie bei Industriegelenkrobotern angewendet wird, kann diese
Erfindung auf dem Gebiet der Herstellung und Bereitstellung von
Industriegelenkrobotern mit einem breiten Arbeitsbereich und einem
niedrigen Gewicht sowie kompakter Ausführung genutzt werden.