DE102019203037A1

DE102019203037A1 - Roboter

Info

Publication number: DE102019203037A1
Application number: DE102019203037.8A
Authority: DE
Inventors: Tadatoki Shimada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-09-19
Also published as: JP2019155526A; CN110270980A; JP6773703B2; US20190283243A1

Abstract

Es wird ein Roboter bereitgestellt, der in der Lage ist, das Einstellen einer Länge eines Kabels, das sich in einem Armglied befindet, zu erleichtern. Dieser Roboter 1 ist mit einem Armglied 22 und einem Kabellänge-Einstellelement 40 versehen, das ausgebildet ist, um die Länge eines Kabels CA, das in dem Armglied 22 enthalten ist, einzustellen. Das Kabellänge-Einstellelement 40 ist abnehmbar am Armglied 22 befestigt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass ein Roboter einen Kabellänge-Einstellmechanismus aufweist, um eine Länge eines in einem Arm befindlichen Kabels einzustellen (siehe z.B. Druckschrift PTL 1). So ist beispielsweise ein Kabel zum Übertragen von elektrischer Energie und Signalen an eine Hand im Arm enthalten, wobei ein Kabellänge-Einstellmechanismus in einem Armglied vorgesehen ist, das eine Basisende-Seite des Arms bildet. Der Kabellänge-Einstellmechanismus umfasst eine Mehrzahl von Rollen, die in vertikaler Richtung beweglich sind, wobei das Kabel um jede der Rollen gewickelt ist. Daher wird die Länge des Seils innerhalb des Arms durch Einstellen einer Position jeder Rolle in vertikaler Richtung eingestellt.
Zitierte Patentliteratur
PTL 1: JP 2016-87718
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß dem oben beschriebenen Roboter wird die Länge des Kabels für die Hand durch den Kabellänge-Einstellmechanismus eingestellt. Andererseits ist es auch erwünscht, die Länge der im Arm befindlichen elektrischen Energie- und Signalleitungen für Achsmotoren einzustellen. Ein Durchmesser des Kabels, das ein Bündel von elektrischen Stromleitungen und Signalleitungen für die Achsmotoren ist, kann jedoch so groß wie ein menschlicher Arm sein. Daher ist es nicht praktikabel, das Kabel um eine Mehrzahl von Rollen zu wickeln, die in einem Armglied wie dem oben beschriebenen Roboter angeordnet sind. Darüber hinaus ist ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich, um ein Kabel mit einem so großen Durchmesser zu biegen. Daher ist es nicht einfach, dass das Kabel in ein Armglied eines Roboters gewickelt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände gemacht. Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Roboter bereitzustellen, der in der Lage ist, das Einstellen einer Länge eines Kabels, das in einem Armglied enthalten ist, zu erleichtern.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Problem zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel.
Ein Roboter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen mit: einem Armglied; und einem Kabellänge-Einstellelement, das ausgebildet ist, um die Länge eines Kabels einzustellen, das in dem Armglied enthalten ist, wobei das Kabellänge-Einstellelement abnehmbar an dem Armglied befestigt ist.
Gemäß diesem Aspekt kann das Kabellänge-Einstellelement vom Armglied abnehmbar sein. Daher ist es möglich, die Länge des Kabels durch das Kabellänge-Einstellelement in einem Zustand einzustellen, in dem das Kabellänge-Einstellelement vom Armglied entfernt ist. Dementsprechend ist es auch bei dickem Kabel und damit nicht einfach, das Kabel zu biegen, möglich, einen Vorgang des Einstellens der Kabellänge im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kabel innerhalb des Armglieds gebogen ist, zu erleichtern.
Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann das gleich lange Kabel für verschiedene Arten von Robotern verwendet werden, bei denen das Armglied unterschiedliche Längen hat, aber die gleichen elektrischen Stromleitungen und die gleichen Signalleitungen verwendet werden. Mit anderen Worten, es ist möglich zu bestimmen, ob das Kabellänge-Einstellelement je nach Robotertyp verwendet werden soll oder nicht. Darüber hinaus ist es möglich, das Einstellen des Kabellänge-Einstellelements je nach Robotertyp zu ändern.
Vorzugsweise beinhaltet bei diesem Aspekt das Kabellänge-Einstellelement das Kabel, welches gebogen ist, und umfasst ein Paar von Wänden, die die Verformung des Kabels in einer Wiederherstellungsrichtung gegen das Biegen begrenzen.
Gemäß dieser Konfiguration begrenzt das Paar von Wänden die Verformung des Kabels in Wiederherstellungsrichtung. Selbst wenn das Kabel in einem Krümmungsradius von mehreren Zentimetern bis zu mehr als zehn Zentimetern gebogen sein muss, um die Länge um mehr als zehn Zentimeter bis zu mehreren zehn Zentimetern einzustellen, kann das Vorhandensein des Paares von Wänden daher einen Vorgang zum Biegen erleichtern.
In diesem Zusammenhang ist das Kabellänge-Einstellelement vorzugsweise im Armglied enthalten.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Kabel mit Hilfe des Paares von Wänden leicht innerhalb des Kabellänge-Einstellelements gebogen sein. Es ist auch möglich, das Kabellängen-Einstellelement innerhalb des Armglieds aufzunehmen, nachdem das Kabel innerhalb des Kabellängen-Einstellelements außerhalb des Armglieds gebogen wurde. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, um das Einstellen der Kabellänge zu erleichtern.
Vorzugsweise ist bei diesem Aspekt das Kabellängen-Einstellelement an einer vorbestimmten Position auf einer Außenumfangsfläche des Armglieds befestigt, wobei ein Loch an der vorbestimmten Position der Außenumfangsfläche des Armglieds vorgesehen ist, und wobei das Loch für einen Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds vorgesehen ist.
Gemäß dieser Konfiguration ist beim Einstellen der Länge des im Armglied enthaltenen Kabels ein Teil des Kabels im Armglied im Kabellängen-Einstellelement angeordnet, das an der äußeren Umfangsfläche des Armglieds befestigt ist. Mit anderen Worten, es ist notwendig, den innerhalb des Armglieds angeordneten Teil des Kabels außerhalb des Armglieds zu ziehen. Bei diesem Aspekt ist an der Position des Armglieds, an dem das Kabellänge-Einstellelement befestigt ist, das Loch vorgesehen, das für den Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds verwendet werden kann. Die Größe des Lochs für den Verkabelungsvorgang ist so bemessen, dass eine menschliche Hand in das Loch gelangen kann. Daher ist es möglich, das Loch vollständig zu nutzen, um den innerhalb des Armglieds angeordneten Teil des Kabels aus dem Armglied herauszuziehen.
Wenn der Roboter hingegen verwendet wird, ohne das Loch für die Verkabelung zu verschließen, kann Staub und dergleichen durch das Loch in das Armglied gelangen. Der Staub, der in das Armglied eindringt, kann eine Ursache für Schäden am Kabel im Armglied, Schäden und Funktionsverluste eines Dichtungselements im Armglied, Schäden und Funktionsverluste anderer Komponenten im Armglied und dergleichen sein. In diesem Zusammenhang wird ein ganzer Teil des Loches für den Verkabelungsvorgang durch das Kabellänge-Einstellelement verschlossen. Dadurch ist es möglich, das Eindringen von Staub und dergleichen in das Armglied zu reduzieren oder zu verhindern.
Vorzugsweise umfasst bei diesem Aspekt das Kabellänge-Einstellelement ein Verbindungsglied, das zum Verbinden des Paares von Wänden ausgebildet ist, und mindestens einen Stift, der am Verbindungsglied vorgesehen ist und um den das Kabel gewickelt ist.
Gemäß dieser Konfiguration gibt es den Stift, um den das Kabel gewickelt ist, wobei somit das Einstellen der Kabellänge im Vergleich zu einem Fall, in dem kein Stift vorhanden ist, erleichtert werden kann.
Vorzugsweise ist bei diesem Aspekt der Stift in Bezug auf das Verbindungsglied drehbar.
Wenn der Stift zwischen dem Paar von Wänden fixiert ist, wenn das Kabel zwischen dem Paar von Wänden enthalten ist, während das Kabel gebogen ist, dient der Stift oft einer Widerstandskraft während der Aufnahme. Diese Tendenz zeigt sich insbesondere, wie oben beschrieben, wenn das Kabel dick ist und es daher nicht einfach ist, das Kabel zu biegen. Bei diesem Aspekt ist der Stift drehbar. Daher ist es möglich, die Widerstandskraft zu reduzieren, wenn sich das Kabel zwischen den beiden Wänden befindet, während das Kabel gebogen ist.
Vorzugsweise umfasst bei diesem Aspekt das Verbindungsglied zwei Stifte, das Kabellängen-Einstellelement umfasst einen Stift-Intervall-Einstellmechanismus, der ausgebildet ist, um mindestens einen der beiden Stifte beweglich in Richtung des anderen der beiden Stifte zu halten.
Es gibt einen Fall, in dem die Länge des Kabels durch Ziehen des Kabels, das außerhalb des Kabellängen-Einstellelements angeordnet ist, leicht angepasst wird, nachdem das Kabellängen-Einstellelement am Armglied befestigt wurde. Bei diesem Aspekt ist einer der beiden Stifte beweglich gegen den anderen der Stifte gelagert, wobei diese Konfiguration vorteilhaft ist, das Einstellen auf einfache Weise zu erleichtern.
Vorteile der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Einstellen der Länge eines Kabels, das sich in einem Armglied befindet, zu erleichtern.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung des Roboters gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm, das einen Gebrauchszustand eines Kabellänge-Einstellelements gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist eine Seitenansicht des Kabellänge-Einstellelements gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel für das Kabellänge-Einstellelement gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
6 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Roboters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm, das einen Gebrauchszustand eines Kabellänge-Einstellelements gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist eine Seitenansicht des Kabellänge-Einstellelements gemäß der zweiten Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel für das Kabellänge-Einstellelement gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Diagramm, das einen Verwendungszustand des Kabellänge-Einstellelements eines modifizierten Beispiels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird ein Roboter 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Roboter 1 dieser Ausführungsform ist vertikal gelenkig gelagert und umfasst einen Arm 20 und eine Steuerung 30, wie in 1 dargestellt.
Der Arm 20 umfasst eine Mehrzahl von Armgliedern 21, 22, 23, 24, 25 und 26 sowie eine Mehrzahl von Gelenken. Der Arm 20 umfasst auch eine Mehrzahl von Servomotoren 21a, 22a, 23a, 24a, 25a und 26a, die jeweils die Mehrzahl von Gelenken antreiben (siehe 2). Beispiele für die verwendeten Servomotoren 21a-26a sind Servomotoren verschiedener Typen wie Drehstrommotoren und Linearmotoren. Jeder der Servomotoren 21a-26a umfasst eine Betriebslagenerfassungseinrichtung zum Erfassen seiner Betriebslage und Betriebsgeschwindigkeit. Ein Beispiel für die Betriebslagenerfassung ist ein Encoder. Erfasste Werte der Betriebslagenerfassungseinrichtungen werden an die Steuerung 30 übertragen. Hier kann die Anzahl der Armglieder 5 oder kleiner oder 7 oder größer sein.
In dieser Ausführungsform wird eine Basisende-Seite des Armglieds 21 durch einen Basisabschnitt 10 getragen, und das Armglied 21 wird durch den Servomotor 21a angetrieben, um sich um eine J1-Achsenlinie in Bezug auf den Basisabschnitt 10 zu drehen. Eine Basisende-Seite des Armglieds 22 wird von einer Spitzenende-Seite des Armglieds 21 getragen, und das Armglied 22 wird vom Servomotor 22a angetrieben, um sich um eine J2-Achsenlinie zu drehen. Eine Basisende-Seite des Armglieds 23 wird von einer Spitzenende-Seite des Armglieds 22 getragen, und das Armglied 23 wird vom Servomotor 23a angetrieben, um sich um eine J3-Achsenlinie zu drehen.
Weiterhin wird eine Basisende-Seite des Armglieds 24 durch eine Spitzenende-Seite des Armglieds 23 getragen, und das Armglied 24 wird durch den Servomotor 24a angetrieben, um sich um eine J4-Achsenlinie zu drehen. Eine Basisende-Seite oder ein Mittelabschnitt des Armglieds 25 wird von einer Spitzenende-Seite des Armglieds 24 getragen, und das Armglied 25 wird vom Servomotor 25a angetrieben, um sich um eine J5-Achsenlinie zu drehen. Eine Basisende-Seite des Armglieds 26 wird durch eine Spitzenende-Seite des Armglieds 25 getragen, und das Armglied 26 wird durch den Servomotor 26a angetrieben, um sich um eine J6-Achsenlinie zu drehen.
In dieser Ausführungsform sind das Armglied 22, das Armglied 23 und das Armglied 25 so ausgebildet, dass sich ihre einen Enden entlang entsprechender vorgegebener Bahnen bewegen und die jeweiligen Basis-Seiten oder den Mittelabschnitt zentrieren. Andererseits verlaufen die Achslinien, die sich von den Base-Endseiten zu den Spitzenende-Seiten des Armglieds 21, des Armglieds 24 und des Armglieds 26 erstrecken, jeweils entlang der J1-Achsenlinie, der J4-Achsenlinie und der J6-Achsenlinie. Mit anderen Worten, jedes der Armglieder 21, das Armglied 24 und das Armglied 26 dreht sich um seine Achslinie, die sich von der entsprechenden Basisende-Seite zur entsprechenden Spitzenende-Seite erstreckt. In dieser Ausführungsform wird die Bewegung der Armglieder 21-26 jeweils um die J1-Achsenlinie zur J6-Achsenlinie als Drehung bezeichnet.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuerung 30 eine Steuereinheit 31 mit einem Prozessor oder dergleichen, eine Anzeigeeinheit 32, eine Speichereinheit 33 mit einem nichtflüchtigen Speicher, ein ROM, ein RAM oder dergleichen, eine Eingabeeinrichtung 34 wie eine Tastatur, einen Touchscreen oder ein Bedienfeld, eine Sende-Empfangseinheit 35 zum Senden und Empfangen von Signalen und Servocontroller 36, die jeweils mit den Servomotoren 21a-26a verbunden sind. Die Eingabeeinrichtung 34 und die Sende-Empfangseinheit 35 dienen als Eingabeeinheit. Die Speichereinheit 33 speichert ein Systemprogramm 33a und ein Betriebsprogramm 33b, und die Steuereinheit 31 steuert die Servomotoren 21a-26a basierend auf dem Betriebsprogramm 33b.
Innerhalb des Arms 20 ist ein Kabel CA mit elektrischen Stromleitungen und Signalleitungen für die Servomotoren 21a-26a vorgesehen. Die elektrischen Stromleitungen und die Signalleitungen sind flexible Leitungselemente. Wenn die elektrischen Stromleitungen und die Signalleitungen für die Servomotoren 21a-26a vorgesehen sind, ist ein Bündel der elektrischen Stromleitungen und der Signalleitungen im Arm 20 angeordnet. In dieser Ausführungsform wird das Bündel der elektrischen Stromleitungen und der Signalleitungen als Kabel CA bezeichnet. Andererseits gibt es einen Fall, in dem die elektrischen Stromleitungen und die Signalleitungen für die Servomotoren 23a, 24a, 25a und 26a ein einziges Leitungselement innerhalb des Armglieds 22 bilden. Auch in diesem Fall wird das Verkabelungselement innerhalb des Armglieds 22 als Kabel CA bezeichnet. Es ist zu beachten, dass das Kabel CA auch verwendet wird, um die Steuerung 30 mit dem Arm 20 zu verbinden.
Zusätzlich zu den elektrischen Stromleitungen und den Signalleitungen gibt es einen Fall, in dem ein Rohr oder dergleichen zum Zuführen eines Fluides in ein Werkzeug vorgesehen ist. Das flexible Rohr selbst kann das Kabel CA sein, oder das flexible Rohr kann innerhalb des Kabels CA angeordnet sein. Es gibt auch einen Fall, in dem ein längliches flexibles Leitungselement eines anderen Typs innerhalb des Arms 20 angeordnet ist.
Die elektrischen Stromleitungen, die Signalleitungen, die Rohre und dergleichen sind längliche flexible Elemente, und um diese in einem kleinen Krümmungsradius zu biegen, wird oft eine erhebliche Kraft für das Biegen benötigt. Insbesondere wenn das Kabel CA aus einem Bündel dieser Leitungen und Rohre besteht, ist eine größere Kraft für das Biegen erforderlich.
In dieser Ausführungsform gibt es einen unterschiedlichen Roboter mit dem Armglied 22 unterschiedlicher Länge als Variation des Roboters 1. Der verschiedene Roboter hat die gleiche Konfiguration wie der Roboter 1, mit der Ausnahme, dass das Armglied 22 des unterschiedlichen Roboters um mehrere zehn Zentimeter länger ist als das des Roboters 1. Daher wird das Kabel CA des gleichen Typs sowohl für den Roboter 1 als auch für den unterschiedlichen Roboter verwendet. Es ist zu beachten, dass es mehr als einen Typ des unterschiedlichen Roboters geben kann.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Armglied 22 des unterschiedlichen Roboters länger als das des Roboters 1, und somit ist das Kabel CA des unterschiedlichen Roboters auch länger als das des Roboters 1 durch die Differenz zwischen den Längen des Armglieds 22. In dieser Ausführungsform wird, wie in 1 und 3 dargestellt, die Länge des Kabels CA durch ein Kabellänge-Einstellelement 40 innerhalb des Armglieds 22 eingestellt.
Das Kabellänge-Einstellelement 40 ist aus einem metallischen Material, einem Kunststoff oder dergleichen gefertigt. Das Kabellänge-Einstellelement 40 umfasst ein Paar einander zugewandter Wände 41 und ein Verbindungsglied 42, das das Paar von Wänden 41 verbindet. Ein Beispiel für das Verbindungsglied 42 ist ein quadratisches Plattenelement. Die Wände 41 sind jeweils an beiden Enden des Verbindungsglieds 42 entweder in einer längeren Richtung oder in einer kürzeren Richtung vorgesehen, und das Paar von Wänden 41 erstreckt sich zu einer Seite einer Durchgangsrichtung des Verbindungsglieds 42. In dieser Ausführungsform sind die Wände 41 jeweils an beiden Enden der kürzeren Richtung des Verbindungsglieds 42 vorgesehen.
Wie in 3 und 4 dargestellt, sind zwei Zylinderstifte 43 am Verbindungsglied 42 befestigt, und die Stifte 43 erstrecken sich zur einen Seite der Durchgangsrichtung des Verbindungsglieds 42.
Das Kabellänge-Einstellelement 40 kann im Armglied 22 enthalten sein. Weiterhin, wenn das Kabellängeneinstellglied 40 innerhalb des Armglieds 22 enthalten ist, wird das Kabellängeneinstellglied 40 an dem Armglied 22 befestigt. Das Kabellänge-Einstellelement 40 kann an dem Armglied 22 befestigt sein, indem dem Armglied 22 eine Form gegeben wird, die komplementär zur Form des Kabellänge-Einstellelements 40 ist. Weiterhin kann das Kabellänge-Einstellelement 40 mit Schrauben am Armglied 22 befestigt sein.
Wenn die Länge des Kabels CA eingestellt ist, wird zunächst das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 entfernt. Anschließend wird ein Teil des Kabels CA in das Kabellänge-Einstellelement 40 gewickelt. Wie beispielsweise in 1 und 3 dargestellt, wird der Teil des Kabels CA um die beiden Stifte 43 gewickelt. Zu diesem Zeitpunkt kann ein ganzer Teil des Kabels CA vom Arm 20 abgenommen sein, oder ein Teil des Kabels CA kann innerhalb des Arms 20 angeordnet sein.
Wie vorstehend beschrieben, ist eine große Kraft erforderlich, um das Kabel CA zu biegen. Um eine Länge um mehrere zehn Zentimeter einzustellen, muss das Kabel CA in einem Krümmungsradius von mehreren Zentimetern bis zu mehr als zehn Zentimetern gewickelt sein. In diesem Fall ist eine größere Kraft erforderlich, um das Kabel CA zu biegen.
Andererseits wird im gebogenen Kabel CA eine Rückstellkraft zur Biegung erzeugt. Mit anderen Worten, das gebogene Kabel CA versucht, in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung der Biegung zurückzukehren.
Mit anderen Worten, das um die beiden Stifte 43 gewickelte Kabel CA wird in Richtung einer Wiederherstellungsrichtung verformt. Hier sind die beiden Stifte 43 zwischen dem Paar von Wänden 41 angeordnet, und das Paar von Wänden 41 steht einander gegenüber. Daher wird die Verformung des Kabels CA in Wiederherstellungsrichtung durch das Paar von Wänden 41 begrenzt. Da das Aufblasen des Kabels CA durch das Paar von Wänden 41 begrenzt ist, ist es auf diese Weise möglich, das Kabel CA zusammen mit dem Kabellänge-Einstellelement 40 nach Beendigung des Einstellens der Kabellänge CA leicht im Armglied 22 aufzunehmen. Es ist zu beachten, dass das Kabellänge-Einstellelement 40 in umgekehrter Reihenfolge am Armglied 22 befestigt ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann in dieser Ausführungsform das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 abgenommen sein. Daher ist es möglich, die Länge des Kabels CA durch das Kabellänge-Einstellelement 40 in einem Zustand einzustellen, in dem das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 abgenommen ist. Dementsprechend ist es auch bei dickem Kabel CA und damit nicht einfach, das Kabel CA zu biegen, möglich, einen Vorgang des Einstellens der Länge des Kabels CA im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kabel CA innerhalb des Armglieds 22 gebogen ist, zu erleichtern.
Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann das gleich lange Kabel CA für den unterschiedlichen Roboter verwendet werden, der das Armglied 22 unterschiedlicher Länge, aber mit den gleichen elektrischen Stromleitungen und den gleichen Signalleitungen verwendet. Mit anderen Worten, es ist möglich zu bestimmen, ob das Kabellänge-Einstellelement 40 verwendet wird oder nicht, je nach Typ des Roboters. Darüber hinaus ist es möglich, einen Einstellwert des Kabellänge-Einstellelements 40 je nach Robotertyp zu ändern.
Weiterhin umfasst das Kabellängeneinstellglied 40 in dieser Ausführungsform das gebogene Kabel CA und umfasst das Paar von Wänden 41, das die Verformung des Kabels CA in Rückstellrichtung zur Wiederherstellung der Biegung einschränkt.
Mit anderen Worten, das Paar von Wänden 41 begrenzt die Verformung des Kabels CA in Wiederherstellungsrichtung. Selbst wenn das Kabel CA in einem Krümmungsradius von mehreren Zentimetern bis zu mehr als zehn Zentimetern gebogen sein muss, um die Länge um mehr als zehn Zentimeter bis zu mehreren zehn Zentimetern einzustellen, ist es daher möglich, durch das Vorhandensein des Paares von Wänden 41 einen Biegevorgang zu erleichtern.
Weiterhin ist in dieser Ausführungsform das Kabellänge-Einstellelement 40 im Armglied 22 enthalten.
In dieser Ausführungsform kann das Kabel CA bei Verwendung des Paares von Wänden 41 leicht innerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 gebogen sein. Es ist auch möglich, das Kabellängeneinstellglied 40 innerhalb des Armglieds 22 aufzunehmen, nachdem das Kabel CA innerhalb des Kabellängeneinstellglieds 40 außerhalb des Armglieds 22 gebogen ist. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, um das Einstellen der Kabellänge CA zu erleichtern.
Weiterhin umfasst das Kabellänge-Einstellelement 40 in dieser Ausführungsform das Verbindungsglied 42, das das Paar von Wänden 41 und die Stifte 43 verbindet, die für das Verbindungsglied 42 vorgesehen sind und um die das Kabel CA gewickelt ist.
Gemäß dieser Konfiguration gibt es die Stifte 43, um die das Kabel CA gewickelt ist, so dass der Vorgang des Einstellens der Länge des Kabels CA im Vergleich zu einem Fall, in dem es keinen Stift 43 gibt, erleichtert werden kann. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Stifte 43 kleiner als zwei oder mehr als zwei sein kann.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Stifte 43 in Bezug auf das Verbindungsglied 42 drehbar sind. So sind beispielsweise zwei Wellen 43a am Verbindungsglied 42 befestigt, wobei die Stifte 43 jeweils von den Wellen 43a über Lager gelagert sind. Dabei ist jeder der Stifte 43 um seine zentrale Achslinie drehbar.
Wenn die Stifte 43 zwischen dem Paar von Wänden 41 befestigt sind, wenn das Kabel CA zwischen dem Paar von Wänden 41 enthalten ist, während das Kabel CA gebogen ist, dienen die Stifte 43 oft einer Widerstandskraft während eines Haltevorgangs. Diese Tendenz zeigt sich insbesondere dann, wenn das Kabel CA dick ist und es daher nicht einfach ist, das Kabel CA zu biegen. Wenn die Stifte 43 drehbar sind, ist es möglich, die Widerstandskraft zu reduzieren, wenn sich das Kabel CA zwischen dem Paar von Wänden 41 befindet, während das Kabel CA gebogen ist.
Hier kann, wie in 5 dargestellt, das Kabellänge-Einstellelement 40 einen Stift-Intervall-Einstellmechanismus 44 zum Einstellen eines Intervalls zwischen den beiden Stiften 43 beinhalten. Der in 5 dargestellte Stift-Intervall-Einstellmechanismus 44 umfasst einen Schieber 44a, an dem die Welle 43a eines der Stifte 43 befestigt ist, und ein Vorspannelement 44b, wie beispielsweise eine Feder, die den Schieber 44a in einer Richtung weg vom anderen der Stifte 43 vorspannt. Wenn gemäß dieser Konfiguration eine Kraft auf den einen Stift 43 durch das Kabel CA ausgeübt wird, bewegt sich der eine Stift 43 in Richtung des anderen Stifts 43.
Es gibt einen Fall, in dem, nachdem das Kabellänge-Einstellelement 40 am Armglied 22 befestigt wurde, die Länge des Kabels CA durch Ziehen des Kabels CA, das außerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 angeordnet ist, leicht angepasst wird. In der in 5 dargestellten Konfiguration ist einer der beiden Stifte 43 beweglich gegen den anderen der Stifte 43 gelagert, wobei diese Konfiguration vorteilhaft ist, das Einstellen auf einfache Weise zu erleichtern.
Hier kann der Stift-Intervall-Einstellmechanismus 44 für jeden der beiden Stifte 43 vorgesehen sein.
Es ist zu beachten, dass das Kabellänge-Einstellelement 40 eine Kastenform aufweisen kann. Mit anderen Worten, es können Längswände an beiden Enden des Verbindungsglieds 42 in Längsrichtung vorgesehen sein, und die Längswände können sich zu einer Seite der Durchgangsrichtung des Verbindungsglieds 42 erstrecken. Eine Abdeckung kann auch zum Verschließen der Stirnseiten des Paares von Längswänden und des Paares von Wänden 41 vorgesehen sein.
Im Folgenden wird ein Roboter 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform sind die Komponenten, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich oder gleich sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei Beschreibungen für die Konfigurationen, Prozesse und Vorgänge, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich oder gleich sind, entfallen. Weiterhin kann die zweite Ausführungsform ähnlich wie die erste Ausführungsform modifiziert sein. So kann beispielsweise die Anzahl der Armglieder geändert sein, wobei Servomotoren verschiedener Typen als Servomotoren 21a-26a verwendet werden können.
Wie in 6 dargestellt, umfasst der Roboter 2 der zweiten Ausführungsform das Kabellänge-Einstellelement 40, das an einer vorbestimmten Position an einer äußeren Umfangsfläche des Armglieds 22 befestigt ist.
Wie in 7 und 8 dargestellt, umfasst das Kabellänge-Einstellelement 40 der zweiten Ausführungsform das Paar von Wänden 41, das Verbindungsglied 42 und die beiden Stifte 43, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus umfasst das Kabellänge-Einstellelement 40 der zweiten Ausführungsform eine Stirnwand 45, die an einem Ende des Verbindungsglieds 42 in der längeren Richtung vorgesehen ist, und eine Abdeckung 46.
Die Stirnwand 45 ist an einem Ende des Verbindungsglieds 42 in der längeren Richtung vorgesehen und erstreckt sich zu einer Seite der Durchgangsdickenrichtung des Verbindungsglieds 42. Die Abdeckung 46 ist an einem Spitzenendabschnitt der Wand 41, einem Spitzenendabschnitt der Endwand 45 und dergleichen mit einer Mehrzahl von Schrauben B befestigt. Die beiden Stifte 43 sind zwischen der befestigten Abdeckung 46 und dem Verbindungsglied 42 angeordnet.
In einem Zustand, in dem die Abdeckung 46 befestigt ist, öffnet sich das Kabellänge-Einstellelement 40 zur anderen Seite des Verbindungsglieds 42 in der längeren Richtung.
Die Öffnungsseite des Kabellänge-Einstellelements 40 ist mit der Mehrzahl der Schrauben B an der äußeren Umfangsfläche des Armglieds 22 befestigt.
An der vorbestimmten Position des Armglieds 22, an der das Kabellänge-Einstellelement 40 befestigt ist, ist ein Loch 22b vorgesehen, das für einen Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds 22 verwendet werden kann. Die Größe des Lochs 22b ist so bemessen, dass eine menschliche Hand in das Loch gelangen kann, wobei dies es einem Benutzer des Roboters 2 ermöglicht, die Verkabelung innerhalb des Armglieds 22 durch das Loch 22b durchzuführen.
Um die Länge des Kabels CA einzustellen, ist, in einem Beispiel, das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 entfernt. Anschließend wird ein Teil des Kabels CA innerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 angeordnet. So wird beispielsweise der Teil des Kabels CA um einen der beiden Stifte 43 in dem Zustand gewickelt, in dem die Abdeckung 46 entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann ein ganzer Teil des Kabels CA vom Arm 20 entfernt sein, oder der Teil des Kabels CA kann innerhalb des Arms 20 angeordnet sein.
Wenn das Kabel CA um die Stifte 43 gewickelt wird, wird die Verformung des Kabels CA in Wiederherstellungsrichtung durch das Paar von Wänden 41 begrenzt. Da das Aufblasen des Kabels CA durch das Paar von Wänden 41 begrenzt ist, ist es auf diese Weise möglich, das Kabellänge-Einstellelement 40 nach Beendigung des Einstellens der Kabellänge CA einfach am Armglied 22 zu befestigen.
Wie vorstehend beschrieben, kann in dieser Ausführungsform das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 entfernt sein. Daher ist es möglich, die Länge des Kabels CA durch das Kabellänge-Einstellelement 40 in einem Zustand einzustellen, in dem das Kabellänge-Einstellelement 40 vom Armglied 22 entfernt ist. Selbst wenn das Kabel CA dick ist und es daher nicht einfach ist, das Kabel CA zu biegen, ist es daher möglich, das Einstellen der Länge des Kabels CA im Vergleich zu dem Fall, in dem das Kabel CA innerhalb des Armglieds 22 gebogen ist, zu erleichtern.
Durch die Verwendung dieser Konfiguration kann das gleich lange Kabel CA für den unterschiedlichen Roboter mit dem Armglied 22 unterschiedlicher Länge, aber mit den gleichen elektrischen Stromleitungen und den gleichen Signalleitungen verwendet werden. Mit anderen Worten, es ist möglich zu bestimmen, ob das Kabellänge-Einstellelement 40 verwendet wird oder nicht, je nach Typ des Roboters. Darüber hinaus ist es möglich, einen Einstellwert des Kabellänge-Einstellelements 40 je nach Robotertyp zu ändern.
Es ist zu beachten, dass der Teil des Kabels CA innerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 in einem Zustand enthalten sein kann, in dem das Kabellänge-Einstellelement 40 an dem Armglied 22 befestigt ist. In diesem Fall wird in dem Zustand, in dem die Abdeckung 46 des Kabellänge-Einstellelements 40 entfernt ist, der Teil des Kabels CA durch das Loch 22b des Armglieds 22 herausgezogen. Anschließend ist der herausgezogene Teil des Kabels CA im Kabellänge-Einstellelement 40 enthalten.
Weiterhin ist in dieser Ausführungsform das Kabellänge-Einstellelement 40 an der vorbestimmten Position entlang der äußeren Umfangsfläche des Armglieds 22 befestigt, und an der vorbestimmten Position entlang der äußeren Umfangsfläche des Armglieds 22 ist das Loch 22b definiert, das für den Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds 22 verwendet werden kann.
Gemäß dieser Konfiguration ist beim Einstellen der Länge des im Armglied 22 enthaltenen Kabels CA ein Teil des Kabels CA im Armglied 22 innerhalb des an der äußeren Umfangsfläche des Armglieds 22 befestigten Kabellänge-Einstellelements 40 angeordnet. Mit anderen Worten, es ist notwendig, den innerhalb des Armglieds 22 angeordneten Teil des Kabels CA außerhalb des Armglieds 22 zu ziehen. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist an der Position des Armglieds 22, an dem das Kabellänge-Einstellelement 40 befestigt ist, das Loch 22b vorgesehen, das für den Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds 22 verwendet werden kann. Die Größe des Loches 22b für den Verkabelungsvorgang ist so bemessen, dass eine menschliche Hand in das Loch gelangen kann. Daher ist es möglich, das Loch vollständig zu nutzen, um den innerhalb des Loches 22b angeordneten Teil des Kabels CA vom Armglied 22 herauszuziehen.
Wird hingegen der Roboter 2 eingesetzt, ohne das Loch 22b für die Verkabelung zu verschließen, kann Staub und dergleichen durch das Loch 22b in das Armglied 22 eindringen. Der Staub, der in das Armglied 22 eindringt, kann eine Ursache für Schäden am Kabel CA innerhalb des Armglieds 22, Schäden und Funktionsverluste eines Dichtungselements innerhalb des Armglieds 22, Schäden und Funktionsverluste anderer Komponenten innerhalb des Armglieds 22 und dergleichen sein. In dieser Ausführungsform wird ein ganzer Teil des Loches 22b durch das Kabellänge-Einstellelement 40 verschlossen. Daher ist es möglich, das Eindringen von Staub und dergleichen in das Armglied 22 zu reduzieren oder zu verhindern. Hier kann ein Teil des Loches 22b durch das Kabellänge-Einstellelement 40 verschlossen sein. In diesem Fall ist es auch möglich, den Eintrag von Staub und dergleichen in das Armglied 22 zu reduzieren.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Stifte 43 in Bezug auf das Verbindungsglied 42 drehbar sind. So sind beispielsweise zwei Wellen 43a am Verbindungsglied 42 befestigt, wobei die Stifte 43 jeweils von den Wellen 43a über Lager gelagert sind. Dabei ist jeder der Stifte 43 um seine zentrale Achslinie drehbar.
Wenn die Stifte 43 zwischen dem Paar von Wänden 41 befestigt sind, wenn das Kabel CA zwischen dem Paar von Wänden 41 enthalten ist, während das Kabel CA gebogen ist, dienen die Stifte 43 oft einer Widerstandskraft während eines Haltevorgangs. Diese Tendenz zeigt sich insbesondere dann, wenn das Kabel CA dick ist und es daher nicht einfach ist, das Kabel CA zu biegen. Wenn die Stifte 43 drehbar sind, ist es möglich, die Widerstandskraft zu reduzieren, wenn sich das Kabel CA zwischen dem Paar von Wänden 41 befindet, während das Kabel CA gebogen ist.
Hier, wie in 9 dargestellt, kann das Kabellänge-Einstellelement 40 wie in der ersten Ausführungsform einen Stift-Intervall-Einstellmechanismus 44 beinhalten. Der in 9 dargestellte Stift-Intervall-Einstellmechanismus 44 umfasst einen Schieber 44a, an dem die Welle 43a eines der Stifte 43 befestigt ist, und ein Vorspannelement 44b, wie beispielsweise eine Feder, die den Schieber 44a in eine Richtung vorspannt, in der die Stifte 43 Seite an Seite angeordnet sind. Der eine Stift 43 ist an einer Position angeordnet, die weiter vom Armglied 22 entfernt ist als der andere der Stifte 43. Gemäß dieser Konfiguration bewegt sich der eine Stift 43, wenn eine Kraft auf den anderen Stift 43 auf den einen Stift 43 ausgeübt wird, auf den anderen Stift 43 zu.
Weiterhin kann das Kabellänge-Einstellelement 40, wie in 9 dargestellt, mit einem Stift-Intervall-Einstellmechanismus 47 versehen sein, der es den Stiften 43 ermöglicht, sich in Richtung des Armglieds 22 zu bewegen, wenn eine auf das Armglied 22 gerichtete Kraft auf die Stifte 43 ausgeübt wird. Der Stift-Intervall-Einstellmechanismus 47 umfasst einen Schieber 47a, an dem die Welle 43a des anderen der Stifte 43 befestigt ist, und ein Vorspannelement 47b, wie beispielsweise eine Feder, die den Schieber 47a in einer Richtung weg vom Armglied 22 vorspannt. Der andere Stift 43 ist an einer Position angeordnet, die näher am Armglied 22 liegt als der eine Stift 43.
Es gibt den Fall, dass nach der Befestigung des Kabellänge-Einstellelements 40 am Armglied 22 die Länge des Kabels CA durch Ziehen des Kabels CA, das außerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 angeordnet ist, leicht angepasst wird. In der in 9 dargestellten Konfiguration ist einer der Stifte 43 beweglich gegen den anderen der Stifte 43 gelagert, wobei diese Konfiguration vorteilhaft ist, das Einstellen auf einfache Weise zu erleichtern.
Hier sind in der in 9 dargestellten Konfiguration die beiden Stifte 43 beweglich zum Armglied 22 hin gelagert. Diese Konfiguration ist auch vorteilhaft, um das Einstellen auf einfache Weise zu erleichtern.
Es ist zu beachten, dass in unterschiedlichen Ausführungsformen das Kabellänge-Einstellelement 40 anstelle des Armglieds 22 am Armglied 21, 23, 24, 25 oder 26 befestigt sein kann. Da die Armglieder 21 und 23 auf der Basis-Seite des Arms 20 angeordnet sind, ist insbesondere die Anzahl der elektrischen Stromleitungen und der durch sie hindurchführenden Signalleitungen größer als die der Armglieder 24, 25 und 26 auf der Spitzen-Seite des Arms 20. Daher erleichtert die Begrenzung der Verformung des Kabels CA in Wiederherstellungsrichtung durch das Paar von Wänden 41 den Vorgang des Einstellens der Länge des Kabels CA.
Weiterhin ist es in den unterschiedlichen Ausführungsformen nicht erforderlich, die Stifte 43 für das Kabellänge-Einstellelement 40 vorzusehen. In diesem Fall wird das Kabel CA in einen Raum zwischen dem Paar von Wänden 41 gedrückt. Darüber hinaus kann, wie in 10 dargestellt, das Kabel CA durch Biegen des Kabels CA aufgenommen sein, anstatt das Kabel CA zu wickeln. Darüber hinaus kann das Kabel CA durch spiralförmiges Wickeln des Kabels CA um das Armglied 22 in einer Längsachse spiralförmig aufgenommen sein.
Weiterhin kann das Kabel CA als Bündel der Mehrzahl der elektrischen Stromleitungen und Signalleitungen in eine Mehrzahl von Bündeln unterteilt sein, wobei dann die Bündel innerhalb des Kabellänge-Einstellelements 40 gewickelt sind.
Darüber hinaus können die Roboter 1 und 2 in den unterschiedlichen Ausführungsformen eine andere Art von Robotern sein. So können beispielsweise die Roboter 1 und 2 horizontal gelenkig gelagert sein. In diesem Fall ist es auch möglich, den gleichen Effekt wie vorstehend beschrieben zu erzielen, indem man das Kabellänge-Einstellelement 40 für ein Armglied verwendet, das den Roboter 1 oder 2 bildet.
Bezugszeichenliste

1, 2: Roboter
10: Basisteil
20: Arm
21-26: Armglieder
21a-26a: Servomotoren
30: Steuerung
40: Kabellänge-Einstellelement
41: Wand
42: Verbindungsglied
43: Stift
44,47: Stift-Intervall-Einstellmechanismen
45: Stirnwand
46: Abdeckung

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 2016087718 [0003]

Claims

Roboter, umfassend: ein Armglied; und ein Kabellänge-Einstellelement, das ausgebildet ist, um die Länge eines Kabels einzustellen, das in dem Armglied enthalten ist, wobei das Kabellänge-Einstellelement abnehmbar am Armglied befestigt ist.
Roboter nach Anspruch 1, wobei das Kabellängen-Einstellelement das Kabel, welches gebogen ist, beinhaltet, und ein Paar von Wänden umfasst, die die Verformung des Kabels in einer Wiederherstellungsrichtung gegen das Biegen begrenzen.
Roboter nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kabellänge-Einstellelement im Armglied enthalten ist.
Roboter nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Kabellängen-Einstellelement an einer vorbestimmten Position auf einer äußeren Umfangsfläche des Armglieds befestigt ist, und ein Loch an der vorbestimmten Position der äußeren Umfangsfläche des Armglieds vorgesehen ist, wobei das Loch für einen Verkabelungsvorgang innerhalb des Armglieds vorgesehen ist.
Roboter nach Anspruch 2, wobei das Kabellängen-Einstellelement ein Verbindungsglied umfasst, das ausgebildet ist, um das Paar von Wänden zu verbinden, und mindestens einen Stift, der an dem Verbindungsglied vorgesehen ist und um den das Kabel gewickelt ist.
Roboter nach Anspruch 5, wobei der Stift in Bezug auf das Verbindungsglied drehbar ist.
Roboter nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Verbindungsglied zwei Stifte umfasst, das Kabellängen-Einstellelement einen Stift-Intervall-Einstellmechanismus umfasst, der ausgebildet ist, um mindestens einen der beiden Stifte beweglich in Richtung des anderen der beiden Stifte zu halten.