JP2004181623A - ロボットを運搬締結する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】場所を節約し、振動減衰特性にすぐれた、ロボットを支持する装置を提供する。
【解決手段】デルタロボットであるロボット４を支持する装置は、足部１と、足部１に隣接する円柱２と、ロボット４に締結するためにこの円柱２に締結される少なくとも１つのカンチレバーアーム３とを備える。カンチレバーアーム３は固定位置で円柱２に締結されている。この装置は少なくとも部分的には複合材料、特に鋳造鉱物からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、特許請求項１の序文によると、ロボットを運番締結する装置に関する。その装置は特に３次元空間で可動であるロボット、特にデルタロボットを締結するのに適している。

ロボットは、つまり実際の作動装置であり、運搬装置に締結されなければならない。この運搬装置はできる限り頑強で、良い振動減衰特性を持つべきである。さらに、ロボットにとってできる限り動きの自由度が大きいことを可能にする。

３次元空間で可動なロボットは通常鋼鉄枠に配置され、セルとして言及される。これらの枠は頂部と底部の水平部品からなり、それらは垂直部品を介して互いに連結されている。これらの枠は確実に頑強である。それらはまた、簡単に掃除されることができ、ロボットが食品業界で使用されるときは特に本質的な必要条件である。しかしながら、運搬装置が比較的大きな場所をとることは不利な点であり、個々のロボットはいずれの所望の配置でも設置されることができない。場所を必要とすることは関連するスィッチキャビネットによりさらにもっと増大する。その上、これらの運搬装置は比較的高価である。これの理由は材料として鋼鉄を必要とするためであり、特に高品質の鋼鉄及び高価な製造を必要とするためである。というのは個々の支柱及び支持材は互いに溶接されるか及び／又はねじで締められねばならない。

さらに、ドイツ国特許出願公開第１００６４２１７号明細書（特許文献１）は、その運搬装置とともに絞首台形状デザインを有する作動装置を開示する。そのような運搬装置は水平基台とわずかにカーブした円柱形固定カンチレバーを備える。作動装置の回転ブロックは固定カンチレバーの上端部に配置され、作動装置の水平アームはこの回転ブロックに搭載される。この場合のアームは４軸まわりで回動可能である。

さらに、米国特許第４７４６２５５号明細書（特許文献２）は、絞首台形状の作動装置とともに同様に設計される作動装置用運搬装置を開示する。運搬装置自体は水平足部とその足部上に配置された垂直の円柱からなる。作動装置の可動アームはこの円柱上に配置され、円柱に沿って置換可能に導かれる。さらに作動装置の部品は縦方向に置換可能であるようにアーム上に配置される。

ドイツ国特許出願公開第１００６４２１７号明細書 米国特許第４７４６２５５号明細書

本発明の目的はロボットを、特にデルタロボットを運搬締結する装置を提供することであり、この装置はできる限り場所を節約し、にもかかわらず良い振動減衰特性を有する。

この目的は請求項１の特徴を持つ装置により達成される。

本発明に係る装置は、ロボットを運搬締結する装置であって、足部とその足部に隣接する円柱とこの円柱に締結されてロボットを締結するための少なくとも１つのカンチレバーアームを有する絞首台形状に設計される。この場合、その少なくとも１つのカンチレバーアームは固定位置で円柱に締結される。その少なくとも１つのカンチレバーアームはこの円柱にだけ締結されることが好ましい。この絞首台形状構造は装置の場所を節約する構成を可能にし、それにもかかわらずそれに締結されるロボットに最も大きい動きの自由度を可能にする。

加えて、その装置は少なくとも部分的には複合材料、特に鋳造鉱物からなるため、減衰効果を有し、特にデルタロボットなどの高性能ロボットを使用するときには必要な条件である。

好適な実施例においては、円柱は制御電子回路の少なくともいくつかの部品を収容する隙間を有する。結果として、付加的スィッチキャビネットは不要であり、言い換えると場所の必要性を大きく減少させる。

さらに、本発明に係る装置は、簡単でコスト効率の良い方法で生産されることができる。

その上、有利な実施例が従属請求項の後に続く。

本発明の対象は、添付された図面に示される好適な典型的実施例を参照して以下に説明される。

本発明に係る装置の第１の実施例は図１に示される。その装置は絞首台形状に設計され、底部水平部品、垂直部品、頂部実質水平部品の３つの部品を備える。これらの部品は足部１と、足部１に隣接する円柱２と、少なくとも１つのカンチレバーアーム３とによりこの順序で形成される。カンチレバーアーム３は正確に水平方向に延在することが好ましい。しかしながら、それは円柱２と直角を形成しないことも可能である。足部１はその少なくとも１つのカンチレバーアーム３と同じ方向に延在することが好ましいが、標準的により短く設計される。足部１及び／又はその少なくとも１つのカンチレバーアームは円柱２の反対側に突出しないことが好ましい。

足部１と円柱２は、ここで示されるように１つの片に一緒に作られることが好ましい。しかしながら、それらはまた、２つかそれ以上の部品からなることができる。その少なくとも１つのカンチレバーアーム３は固定位置で円柱２に締結される。それはこの円柱２にだけ締結される。

ここで、２つのカンチレバーアーム３が存在し、互いに鏡像に設計されている。それらは、同じ高さであるが円柱２上で互いからある距離で配置される。また、円柱２から離れた前端部にフォーク形状のデザインである単一のカンチレバーアームを提供することが可能である。ロボット４はカンチレバーアーム３あるいはそのフォークの間の中間の空間に配置されることができる。ここで示されるように典型的実施例では、これはデルタロボットである。

そのようなデルタロボットが知られている。それらは例えば米国特許４９７６５８２号公報に記載される。デルタロボット４はそれに締結されるモーターを持つ基礎プレート４０を備える。３つのモーターの軸は正三角形を形成する。基礎プレート４０上に回動自在なロボットアーム４１が配置され、それは基礎プレート４０からある距離の底端部でピッカープレート４２に回動自在な方法で締結される。ピッカープレート４２上に個々の物品をつかんだり移動させたりするグリップ手段が配置される。例えば、グリップ手段は吸引要素である。さらに、そのようなロボットは第４の軸を有し、それは基礎プレート４０から離れてピッカープレート４２に延在し、グリップ手段を作動させるよう働く。

ロボット４を締結する運搬プレート３０が存在し、この運搬プレート３０は２つのカンチレバーアーム３上に置かれてそこで締結される。例えば、ねじ止めされる。この運搬プレート３０は円形の中央開口部を備え、そこにロボット４が取り付けられる。基礎プレート４０は適宜な手段で運搬プレート３０と締結される。しかしながら、他のタイプの締結も可能である。特に、そのタイプの締結は使用されるロボットのタイプによる。しかしながら、ロボットはいつも調節可能な方法で少なくとも１つのカンチレバーアーム３に締結される。

加えて、ロボットを作動させる空気圧システム用連結部５は図１に示される。これらの連結部５は円柱２と隣接して配置されることが好ましい。

さらに、円柱２は少なくとも１つの隙間２０を備える。後者は少なくとも円柱２のおよそ全長に渡って延在する。制御電子回路、ＰＣ、変換器などの電気線と部品はこの隙間２０に収容されることができる。図３に示されるように、ロボットに属する全ての制御電子回路６はその中に収容されることが好ましい。結果として、分離したスィッチキャビネットは不要である。また、空気圧システム、特に隙間２０にある空気供給ラインの部品を収容することが可能である。電子部品及び空気圧部品の両方が収容されることになっている場合、互いに離れた隙間２０を提供することが望ましい。より容易な方法で個々の部品を取り付けることを可能にするために、隙間２０は保持手段を備えており、例えば円柱の材料として鋳造鉱物を使用するとき、既に円柱の中空体の生産過程で統合される。

その上、円柱２は供給ラインを通過させる少なくとも１つの貫通開口部２１を備える。ここでは、隙間２０が電子部品用にだけ使用される。貫通開口部２１は例えばピッカーライン及び／又は電子ケーブル内の本発明に係る装置Ｖ間で互いの中で連結ケーブルを収容するために働く。

装置の少なくとも一部は複合材料からなる。円柱２と足部１は全体的に複合材料で構成されることが好ましい。カンチレバーアーム３は第１の改良型では同様に全体的に複合材料から製造され、従って固形物を形成する。第２の改良型では、それらは複合材料からなる芯と他の材料、特に高品質の鋼鉄からなる外殻を備える。第３の実施例では、カンチレバーアーム３は内部で中空であるように設計され、ロボット４用のラインは通過されることができる。この場合、中空体は複合材料、特に鋳造鉱物からなることが好ましい。

適宜な複合材料は、特に鋳造鉱物である。この複合材料は標準的に鉱物と石が本質的に約９０−９３％、エポキシ樹脂が７−１０％からなる。鋳造鉱物は機械技術において知られている。調製は石のタイプと粒子のサイズによって変わる。ケイ岩質基台上の充填物の組み合わせでエポキシ樹脂基台上の３成分ポリマーコンクリートは本発明に係る装置にとって成功していることを証明した。しかしながら、他の組成物も可能である。

鋳造鉱物からなる本体は高機械的強度と優れた振動減衰特性によって特徴付けられ、ねずみ鋳鉄の本体より１０倍ほどよい。本体は低温鋳造によって製造されるので、幅広い範囲のデザイン形状が可能である。特に上記の隙間２０と空洞に形成される保持手段は最も容易な方法で製造される。さらに良い耐薬品性、熱安定性、比較的コスト効率の良い製造という特性を有する。

加えて、鋳造鉱物は添加剤を提供される。従って、本発明に係る装置に使用される鋳造鉱物は微生物を抑制する効果のある少なくとも１つの添加剤を備える。これは特に食品業界で有利である。

さらに、鋳造鉱物からなる部品は容易な方法で連結されることができる。従って、少なくとも１つのカンチレバーアーム３は円柱２と粘着して結合され、適宜な粘着剤は極細の粒子サイズの鋳造鉱物である。これは組立時間を短縮し次に製造コストを減少させる。この粘着性の連結はさらに有利な点を有する。粘着性の連結によって製造される均質な表面は容易な方法で掃除されることができる。加えて、装置の剛性は増大する。

円柱２とカンチレバーアーム３が適宜に形成される場合、粘着性の連結は容易になる。この例では、円柱２はＵ字形の断面を有し、その曲がった表面はカンチレバーアーム３に面している。カンチレバーアーム３はカーブしたくぼみ３１を有しており、そのカーブの半径は円柱２の外側面のカーブの半径に相当する。

円柱２は、少なくともその長さの一部に渡って均一な断面を有していることが好ましく、カンチレバーアーム３は使用分野と収容されるロボットによっており、いずれの所望の高さでも円柱２に締結されることができる。図１では、それらは、円柱２の上端部に配置される。図２による典型的な実施例では、それらはさらに下方に配置される。同じ装置が様々な応用分野で使用されることができるので、代わって製造コストが下がる。カンチレバーアーム３だけは所望のそして所定の高さで嵌合されなければならない。しかしながら、簡単なテンプレートあるいは高さの直接的な測定はこの目的にとって十分である。

別のタイプのロボット用締結は図３による実施例で示される。離間したカンチレバーアーム３は再び同じ高さで円柱２に配置される。これらのカンチレバーアーム３は円柱２から離れた前端部に円形ロボット容器３２に合体する。ロボット４は、この場合再びデルタロボットについて述べると、このロボット容器３２に締結される。ロボット容器３２はロボット４の電子回路を保護するカバー３３で閉じられる。

また、ロボット４は、各カンチレバーアーム３上に置かれそれに連結される運搬具によって締結される。従って、ロボットは、例えば円柱２の最大長さより上にコスト効率の良い方法で配置されることができる。

本発明に係る使用されている装置の様々な配置は図４から図６に示される。図４は、直線の運搬部７をもつピッカーラインを示し、供給機８である部分と隣接している。ロボット４を有する本発明に係る装置Ｖは運搬部７の反対側の各供給機８に配置される。各ロボットは、関連する運搬装置Ｖの円柱２に統合されたその制御電子回路を備えており、分離したスィッチキャビネットは存在しない。個々のロボットを調整するために、ピッカーラインの端部に１つの中央スィッチキャビネット１０のみが存在する。個々のロボットへの供給ラインと空気圧及び電子供給は通常の連結ライン９を介して実施される。

類似した配置が図５に示され、ロボットを備える運搬装置Ｖはここではピッカーラインの両側に配置される。

図６に見られるように、本発明に係る装置Ｖは極端に場所を節約する方法で三角形に配置される。これは特に２つの運搬部７の交差する点で有利である。

本発明に係るロボットを運搬締結する装置は極端に場所を節約し、それにもかかわらずよい振動減衰特性を有する。

それに締結されるデルタロボットを有する第１の実施例に従って本発明に係る装置の透視画図を示す。 それに締結されるデルタロボットを有する第２の実施例に従って本発明に係る装置の透視画図を示す。 それに締結されるデルタロボットを有する第３の実施例に従って本発明に係る装置の透視画図を示す。 ピッカーラインに沿った本発明に係る複数の装置の第１の配置を示す。 第２の配置を示す。 第３の配置を示す。

符号の説明

１ 足部
２ 円柱
３カンチレバーアーム
４ ロボット
５ 連結部
６ 制御電子回路
７ 運搬部
８ 供給機
９ 連結ライン
１０ 中央スィッチキャビネット
２０ 隙間
３０ 運搬プレート
３１ 窪み
３２ ロボット容器
３３ カバー
４０ 基礎プレート
４１ ロボットアーム
４２ ピッカープレート
Ｖ 本発明に係る装置

Claims (10)

1. ロボット（４）、特にデルタロボットを運搬締結する装置であって、前記装置は底部水平部品と垂直部品と頂部の少なくともおよそ水平な部品と備え、前記装置は底部水平部品として足部（１）と垂直部品として足部（１）に隣接する円柱（２）と前記ロボット（４）を締結する頂部部品としてこの円柱（２）に締結される少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）とを備える絞首台形状に設計され、前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）は固定位置で前記円柱（２）に締結され、前記装置は少なくとも部分的には複合材料からなる装置。
2. 前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）は、前記円柱（２）にだけ締結される請求項１記載の装置。
3. 前記足部（１）と前記円柱（２）と前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）とが少なくとも部分的には複合材料、特に鋳造鉱物からなる請求項１又は２いずれかに記載の装置。
4. 前記鋳造鉱物は、微生物抑制効果のある少なくとも１つの添加物を含む請求項３記載の装置。
5. 前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）は、複合材料からなる芯と、別の材料、特に高品質鋼鉄からなる外殻とを備える請求項１乃至４いずれかに記載の装置。
6. 前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）は、固形物として設計される請求項１乃至５いずれかに記載の装置。
7. 前記円柱（２）は、制御電子回路の部品及び／又はロボット（４）用空気圧部品を収容する少なくとも１つの隙間（２０）を備える請求項１乃至６いずれかに記載の装置。
8. 同じ高さで互いに距離を置いて前記円柱（２）に配置される２つのカンチレバーアーム（３）が存在し、間に生成される中間の空間に前記ロボット（４）を収容する請求項１乃至７いずれかに記載の装置。
9. 前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）は、粘着剤によって特に鋳造鉱物によって前記円柱（２）に連結される請求項１乃至８いずれかに記載の装置。
10. 前記足部（１）と前記少なくとも１つのカンチレバーアーム（３）が前記円柱（２）から離れて同じ方向に延在して反対方向に前記円柱（２）をこえて突出しない請求項１乃至９いずれかに記載の装置。

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