JP2022514971A - ロボットマニピュレータを卓上に取り付けるためのロボット固定具 - Google Patents

Abstract

本発明は、ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具（１００）に関し、ロボットマニピュレータをベース取り付けユニット（１）に固定するためのロボットマニピュレータインターフェース（３）を有するベース取り付けユニット（１）を有し、ここで、ベース取り付けユニット（１）は、表面上に、ロボットマニピュレータの重量を卓上の上面に導入し、クランプアーム（５）の第１の端部は、ベース取り付けユニット（１）の端面に配置され、クランプアーム（５）は、ベース取り付けユニット（１）を卓上に取り付ける際にベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分が卓上下に延びるように、ベース取り付けユニット（１）から離れる方向に延びるアーム部分と、ベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分とを有し、ここで、ベース取り付けユニット（１）の方向にクランプアーム（５）に対して可動なクランプスライド（７）は、クランプアーム（５）の第２の端部に配置され、および、ベース取り付けユニット（１）に面するクランプスライド（７）の端部に、支持クッション（９）がクランプスライド（７）上に配置され、ここで、支持クッション（９）は、クランプスライド（７）に対してトルクのない方法で少なくとも１つの軸の周りに取り付けられ、支持クッション（９）は、ロボット固定具（１００）を卓上の下面に押し付ける。【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具、および同じタイプのロボット固定具を用いてロボットマニピュレータを卓上に取り付ける方法に関する。

本発明の目的は、ロボットマニピュレータの卓上への取り付けを、卓上でより緩やかに、より単純になるようにすることである。

本発明は、独立請求項の特徴から生じる。有利な改良および実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明の第１の態様は、ロボットマニピュレータをベース取り付けユニットに固定するためのロボットマニピュレータインターフェースを有するベース取り付けユニットを有する、ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具に関するものであり、ここで、ベース取り付けユニットは、表面上に、ロボットマニピュレータの重力を卓上の上面に導入し、クランプアームの第１の端部は、ベース取り付けユニットの端面に配置され、クランプアームは、ベース取り付けユニットを卓上に取り付けるとベース取り付けユニットと平行に伸びるアーム部分が卓上の下に延びるように、ベース取り付けユニットから離れる方向に延びるアーム部分と、ベース取り付けユニットと平行に延びるアーム部分とを有し、そして、ベース取り付けユニットの方向にクランプアームに対して可動なクランプスライドが、クランプアームの第２の端部に配置され、および、ベース取り付けユニットに面するクランプスライドの端部に、支持クッションがクランプスライド上に配置され、ここで、支持クッションは、クランプスライドに対してトルクのない方法で少なくとも１つの軸の周りに取り付けられ、支持クッションは、ロボット固定具を卓上の下面に押し付ける。

ベース取り付けユニットは、好ましくは、プレートの形態で、特に多重木製プレート、金属プレート、またはプラスチックプレートとして設計される。木製プレートの前面は、特に、ロボット固定具を組み立てた状態で、卓上のテーブルエッジの領域に配置されたものである。この前面は、特に、ベース取り付けユニットのエッジでもあり、ここで、エッジは、特に、ベース取り付けユニットの上側および下側に垂直であり、ベース取り付けユニットの上側および下側の表面と比較して比較的小さな面積を有する。

したがって、ベース取り付けユニットから離れて延びるクランプアームのアーム部分は、主に、特に、ベース取り付けユニットと平行に延びるクランプアームのアーム部分をベース取り付けユニットから離して配置するのに役立ち、その結果、卓上は、ベース取り付けユニットと、ベース取り付けユニットと平行に延びるクランプアームのアーム部分との間に挿入される。

ベース取り付けユニットから離れて延びるアーム部分は、好ましくは、ベース取り付けユニットの上側および／または下側に直角に延びる部分を有し、一方、ベース取り付けユニットに平行に延びるアーム部分は、好ましくは、ベース取り付けユニットの下側の下に連続的に延びる。平行に延びるアーム部分の長さ、およびその上側（任意選択で下側）に沿ったベース取り付けユニットの長さは、好ましくは同じである。

さらに、ベース取り付けユニットから離れて延びるアーム部分と、ベース取り付けユニットと平行に延びるクランプアームのアーム部分とは、このように定義されたクランプアームのそれぞれの伸長方向に任意の形状を有することも可能である。クランプアームは、特に、角度が付けられているか、弧状であるか、または楕円形であり得る。

支持クッションとベース取り付けユニットとの間に卓上を配置せずにクランプスライドをベース取り付けユニットに向かって移動すると、支持クッションもベース取り付けユニットに押し付けられるように、クランプスライドは、ベース取り付けユニットに対して有利に配置および移動可能である。一方、ベース取り付けユニットが卓上の上面にくるようロボット固定具がすでに卓上に配置されている場合、クランプスライドがベース取り付けユニットに移動すると、クランプスライドは最終的に卓上の下面にぶつかる。

支持クッションは、好ましくは半球形または円盤形のデザインを有する。

本発明の有利な効果は、クランプスライドに対してトルクのない方法で少なくとも１つの軸の周りに取り付けられた支持クッションによって、支持クッションが卓上の下面に押し付けられると、支持クッションの向きが卓上の下面の表面に自動的に適応し、最適な圧力分布が得られる事である。ロボット固定具により、ロボットマニピュレータを卓上にすばやく簡単に取り付けることができる。

１つの有利な実施形態によれば、正確に２つのクランプアームがベース取り付けユニット上に配置されている。

この実施形態によれば、第１のクランプアームの第１の端部および第２のクランプアームの第１の端部は、ベース取り付けユニットの端面に配置される。したがって、好ましくは正確に２つ、好ましくは構造的に同一のクランプアームが、ベース取り付けユニットの端面に配置される。これは、特に、クランプスライドがねじ付きスピンドルであり、それによってそれぞれの支持クッションがねじ付きスピンドルを回転させることによって卓上の下面に押し付けられる場合、それぞれの支持クッションの自己緩みを有利に防止またはスローダウンする。

さらなる有利な実施形態によれば、クランプスライドはねじ付きスピンドルであり、ねじ付きスピンドルは、クランプアームに配置されためねじを通ってガイドされる。ねじ付きスピンドルは、特に、おねじ付きのロッドであり、ここで、ねじ付きスピンドルを回転させると、ねじ付きスピンドルの回転方向に応じて、ねじ付きスピンドルが軸方向にベース取り付けユニットに向かって、またはベース取り付けユニットから離れる方向に並進変位するように、おねじはクランプアームのめねじにガイドされる。

さらなる有利な実施形態によれば、ねじ付きスピンドルは、ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるために、支持クッションとは反対側に面する側にツールインターフェースを有する。

このツールは、ねじ付きスピンドルの最大許容締め付けトルクを設定するためのトルクアダプタを有利に含む。これは、十分に強いが卓上を損傷しない、卓上に対する支持クッションの力を有利に可能にする。

さらに有利な実施形態によれば、ツールインターフェースは、六角形のソケットの外形を有する。

さらに有利な実施形態によれば、ナットが、ねじ付きスピンドル上に配置される。

ナットは、好ましくはセルフロックナットである。卓上の下面からのそれぞれの支持クッションの自己緩みは、ねじ付きスピンドルを独立して緩めることによって有利に防止される。

さらに有利な実施形態によれば、支持クッションおよびクランプスライドは、ボールジョイントを介して接続されている。

ボールジョイントは、有利には、２つの相互に垂直な軸の周りにトルクのない取り付けを可能にし、これらの軸自体は、クランプスライドの変位の方向に垂直である。結果として、支持クッションの向きは、それが卓上の下面に押し付けられたときに、卓上の下面の表面に有利に適応する。

さらなる有利な実施形態によれば、クランプスライドは、クランプアームに対して回転可能に取り付けられる。

クランプアームに対して回転可能なクランプスライドにより、テーブルのエッジが強く突き出ているテーブル上でもロボット固定具を容易に配置できることが有利である。クランプスライドを回して、支持クッションがベース取り付けユニットからはるかに離れるようにすることで、クランプアームをテーブルのエッジを越えてガイドすることができる。通過後、クランプスライドを回転させて通常の位置に戻し、クランプスライドを動かして支持クッションをベース取り付けユニットに押し付けることができる。

クランプスライドは、好ましくは、クランプアームに対して９０°回転可能である。

クランプスライドは、好ましくは、クランプアームから離れた、特に、ベース取り付けユニットから離れて延びるクランプアームのアーム部分から離れた方向に回転可能である。

さらに有利な実施形態によれば、クランプスライドは、ロック位置を介して回転可能である。

ロック位置は、有利なことに、クランプスライドを回転させて、ベース取り付けユニットに対して直角の方向に戻すことを可能にする。

さらなる有利な実施形態によれば、支持クッションは、卓上の下面に面するその表面にエラストマープラスチックを有する。

エラストマープラスチックは、支持クッションと卓上下面との間の接着摩擦を有利に増加させる。

本発明の別の態様は、ロボット固定具を用いてロボットマニピュレータを卓上に取り付ける方法に関し、ロボット固定具は、ロボットマニピュレータインターフェースを有するベース取り付けユニットを有し、ベース取り付けユニットは、表面上で、ロボットマニピュレータの重量を卓上の上面に導入し、クランプアームの第１の端部は、ベース取り付けユニットの端面に配置され、クランプアームは、ベース取り付けユニットから離れる方向に延びるアーム部分と、ベース取り付けユニットに平行に延びるアーム部分とを有し、クランプアームに対してベース取り付けユニットの方向に可動なクランプスライドが、クランプアームの第２の端部に配置されており、および、ベース取り付けユニットに面するクランプスライドの第２の端部に、支持クッションが、トルクのない方法で、少なくとも１つの軸の周りのクランプスライド上に配置され、以下のステップを含む：
－ベース取り付けユニットを卓上の上面に配置すると同時に、卓上の下にベース取り付けユニットと平行に延びるアーム部分をガイドし、
－クランプスライドをベース取り付けユニットの方向に動かし、支持クッションを卓上の下面に押し付け、および、
－ロボットマニピュレータをベース取り付けユニットのロボットマニピュレータインターフェースに固定する。

方法の１つの有利な実施形態によれば、クランプスライドの動きは、所定の最大トルクまでトルクレンチによって支持クッションを卓上の下面に押し付けるために、ベース取り付けユニットの方向に行われ、ここで、クランプスライドはねじ付きスピンドルであり、ねじ付きスピンドルは、クランプアームに配置されためねじを通してガイドされ、ねじ付きスピンドルには、ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるための支持クッションとは反対側を向いたツールインターフェースがある。

提案された方法の利点および好ましい改良は、提案された装置に関連して上でなされた記述の類似の対応する適用から生じる。

さらなる利点、特徴、および詳細は、以下の説明から生じ、必要に応じて図面を参照して、少なくとも１つの例示的な実施形態が詳細に説明されている。同一の、類似の、および／または機能的に同一の部品には、同じ参照番号が付けられている。

図１は、本発明の１つの例示的な実施形態による、ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具を示す。 図２は、本発明のさらなる例示的な実施形態による、ロボット固定具によってロボットマニピュレータを卓上に取り付けるための方法を示す。

図面の表現は概略図であり、縮尺どおりではない。

図１は、ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具１００を示す。ロボット固定具１００は、ロボットマニピュレータインターフェース３を備えた木製パネルから作られたベース取り付けユニット１を有する。ロボットマニピュレータインターフェース３は、ロボットマニピュレータをベース取り付けユニット１に固定するための対応するねじ接続要素を有する。ベース取り付けユニット１は、原則として、ロボットマニピュレータを配置する卓上面の上面に、ロボットマニピュレータの重力を表面上に導入する役割を果たしている。２つのクランプアーム５のそれぞれの第１の端部（図１では見えない板状のベース取り付けユニット１の後端）は、ベース取り付けユニット１の端面に配置されている。クランプアーム５は、互いに離間して配置されており、それぞれ、ベース取り付けユニット１の前端に隣接する側面の下および側面に沿って配置されている。ベース取り付けユニット１が卓上に取り付けられると、ベース取り付けユニット１と平行に延びるアーム部分が卓上の下に延びるように、それぞれのクランプアーム５は、ベース取り付けユニット１から離れる方向につながるアーム部分と、それに直角に曲げられた後、ベース取り付けユニット１に隣接し、それに平行に走るアーム部分とを有する。各クランプアーム５の第２の端部には、それぞれのクランプアーム５に対してベース取り付けユニット１の方向に可動なそれぞれのクランプスライド７が配置されている。それぞれのクランプアーム５のそれぞれのクランプスライド７は、ねじ付きスピンドルとして設計されており、これは、対応するめねじが配置されているそれぞれのクランプアーム５に対して回転することによって、回転方向に応じて、ベース取り付けユニット１の方向に、またはベース取り付けユニット１から離れる方向に並進的に移動する。支持クッション９は、ベース取り付けユニット１に面するそれぞれのクランプスライド７の一端のクランプスライド７上に配置されている。このそれぞれの支持クッション９は、ボールジョイント１３によって、それぞれのクランプスライド７に対してトルクのない方法で所定の角度範囲で取り付けられ、支持クッション９は、ロボット固定具１００を卓上の下面に押し付ける。それぞれのねじ付きスピンドル７は、支持クッション９とは反対側に、ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるためのツールインターフェース１１を有する。このツールインターフェース１１は、ねじ付きスピンドル７がトルクアダプタを有する六角形ツールで回転することを可能にするために、六角形ソケットの外形を備えている。ナット１５は、例えば、図１の右側に示されるクランプアーム５のねじ付きスピンドル７上に配置される。それぞれのクランプスライド７は、それぞれのスイベルジョイント１７によって、それぞれのクランプアーム５に対して回転可能に取り付けられている。

図２は、ロボット固定具１００を用いてロボットマニピュレータを卓上に取り付ける方法を示し、ロボット固定具１００はロボットマニピュレータインターフェース３を有するベース取り付けユニット１を有し、ベース取り付けユニット１は、表面上で、ロボットマニピュレータの重量を卓上上面に導入し、ここで、クランプアーム５の第１の端部は、ベース取り付けユニット１の端面に配置され、クランプアーム５は、ベース取り付けユニット１から離れる方向に延びるアーム部分と、ベース取り付けユニット１と平行に延びるアーム部分とを有し、クランプアーム５の第２の端部には、クランプアーム５に対してベース取り付けユニット１の方向に可動なクランプスライド７が配置され、ベース取り付けユニット１に面するクランプスライド７の端部に、支持クッション９が、トルクのない方法で、少なくとも１つの軸の周りでクランプスライド７上に配置され、クランプスライド７はねじ付きスピンドルであり、ねじ付きスピンドルはクランプアーム５に配置されためねじを通してガイドされ、ねじ付きスピンドルは、ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるために、支持クッション９とは反対側に面する側にツールインターフェース１１を有し、以下のステップを含む：
－卓上上面にベース取り付けユニット１を配置するＳ１と同時に、卓上下にベース取り付けユニット１と平行に延びるアーム部分をガイドし、
－クランプスライド７をベース取り付けユニット１の方向に移動させＳ２、トルクレンチを用いてクランプスライド７を所定の最大トルクまで回転させることにより、支持クッション９を卓上の下面に押し付け、および、
－ロボットマニピュレータをベース取り付けユニット１のロボットマニピュレータインターフェース３に固定するＳ３。

本発明は、好ましい例示的実施形態によってより詳細に例示および説明されてきたが、本発明は、開示された例によって限定されず、他の変形形態は、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、当業者によってそこから導き出され得る。したがって、複数の可能な変形形態があることは明らかである。例として引用された実施形態は、実際には、範囲、潜在的な用途、または本発明の構成の制限として決して解釈されるべきではない例を構成するにすぎないことも明らかである。むしろ、前述の説明および図の説明は、当業者が例示的実施形態を具体的に実施することを可能にし、ここで、開示された本発明の概念の知識を有する当業者は、特許請求の範囲および説明におけるさらなる説明などのそれらの法的同等物によって定義される保護の範囲から逸脱することなく、多数の修正（例えば、一実施形態で引用された個々の要素の機能または配置に関して）を行うことができる。

参照番号リスト
１：ベース取り付けユニット
３：ロボットマニピュレータインターフェース
５：クランプアーム
７：クランプスライド
９：支持クッション
１１：ツールインターフェース
１３：ボールジョイント
１５：ナット
１７：スイベルジョイント
１００：ロボット固定具
Ｓ１：配置
Ｓ２：移動
Ｓ３：固定

Claims (10)

1. ロボットマニピュレータを卓上に固定するためのロボット固定具（１００）であって、前記ロボットマニピュレータをベース取り付けユニット（１）に固定するためのロボットマニピュレータインターフェース（３）を有する前記ベース取り付けユニット（１）を有し、ここで、前記ベース取り付けユニット（１）は、表面上に、ロボットマニピュレータの重量を卓上の上面に導入し、クランプアーム（５）の第１の端部は、前記ベース取り付けユニット（１）の端面に配置され、前記クランプアーム（５）は、前記ベース取り付けユニット（１）を卓上に取り付ける際に前記ベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分が卓上下に延びるように、前記ベース取り付けユニット（１）から離れる方向に延びるアーム部分と、前記ベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分とを有し、ここで、前記ベース取り付けユニット（１）の方向に前記クランプアーム（５）に対して可動なクランプスライド（７）は、前記クランプアーム（５）の第２の端部に配置され、および、前記ベース取り付けユニット（１）に面する前記クランプスライド（７）の端部に、支持クッション（９）が前記クランプスライド（７）上に配置され、ここで、前記支持クッション（９）は、前記クランプスライド（７）に対してトルクのない方法で少なくとも１つの軸の周りに取り付けられ、前記支持クッション（９）は、前記ロボット固定具（１００）を卓上の下面に押し付ける、ロボット固定具（１００）。
2. 正確に２つのクランプアーム（５）が前記ベース取り付けユニット（１）上に配置されている、請求項１に記載のロボット固定具（１００）。
3. 前記クランプスライド（７）はねじ付きスピンドルであり、前記ねじ付きスピンドルが前記クランプアーム（５）に配置されためねじを通してガイドされる、請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のロボット固定具（１００）。
4. 前記ねじ付きスピンドル（７）が、前記ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるために、前記支持クッション（９）とは反対側に面する側にツールインターフェース（１１）を有する、請求項３に記載のロボット固定具（１００）。
5. 前記ツールインターフェース（１１）が、六角形のソケットの外形を有する、請求項４に記載のロボット固定具（１００）。
6. 前記クランプスライド（７）が前記クランプアーム（５）に対して回転可能に取り付けられている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロボット固定具（１００）。
7. 前記クランプスライド（７）は、ロック位置を介して回転させることができる、請求項６に記載のロボット固定具（１００）。
8. 前記支持クッション（９）および前記クランプスライド（７）がボールジョイント（１３）を介して接続されている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のロボット固定具（１００）。
9. ロボット固定具（１００）を用いてロボットマニピュレータを卓上に取り付ける方法であって、前記ロボット固定具（１００）は、ロボットマニピュレータインターフェース（３）を有するベース取り付けユニット（１）を有し、前記ベース取り付けユニット（１）は、表面上で、前記ロボットマニピュレータの重量を卓上の上面に導入し、クランプアーム（５）の第１の端部は、前記ベース取り付けユニット（１）の端面に配置され、前記クランプアーム（５）は、前記ベース取り付けユニット（１）から離れる方向に延びるアーム部分と、前記ベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分とを有し、および、前記クランプアーム（５）に対して前記ベース取り付けユニット（１）の方向に可動なクランプスライド（７）は、前記クランプアーム（５）の第２の端部に配置され、前記ベース取り付けユニット（１）に面する前記クランプスライド（７）の端部に、支持クッション（９）が、前記クランプスライド（７）上でトルクのない方法で少なくとも１つの軸の周りに配置され、以下のステップ：
   －前記ベース取り付けユニット（１）を卓上上面に配置（Ｓ１）すると同時に、前記ベース取り付けユニット（１）と平行に延びるアーム部分を卓上下にガイドし、
   －前記クランプスライド（７）を前記ベース取り付けユニット（１）の方向に移動し（Ｓ２）、前記支持クッション（９）を卓上の下面に押し付け、および、
   －前記ロボットマニピュレータを前記ベース取り付けユニット（１）の前記ロボットマニピュレータインターフェース（３）に固定（Ｓ３）する、
   を含む、方法。
10. 前記クランプスライド（７）はねじ付きスピンドルであり、前記ねじ付きスピンドルは前記クランプアーム（５）に配置されためねじを通してガイドされ、前記ねじ付きスピンドルは、前記ねじ付きスピンドルを回転させるためのツールを取り付けるために、前記支持クッション（９）とは反対側にある側にツールインターフェース（１１）を備え、および、
    前記支持クッション（９）を卓上の下面に押し付ける為の、前記クランプスライド（７）の前記ベース取り付けユニット（１）の方向への移動（Ｓ２）は、トルクレンチを使用して前記クランプスライド（７）を所定の最大トルクまで回すことによって行われる、
    請求項９に記載の方法。
    

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