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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist ein Stopper bekannt, der einen Bewegungsbereich (Drehwinkelbereich) eines Gelenks eines Roboters mechanisch einschränkt (siehe z.B. Druckschriften PTL 1 bis PTL 3). Bei PTL 2 und PTL 3 sind um das Gelenk herum eine Mehrzahl von Befestigungslöchern zur Befestigung des Stoppers vorgesehen. Durch Ändern der Befestigungspositionen des Stoppers ist es möglich, den durch den Stopper definierten Begrenzungswinkel des Gelenks zu ändern.
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Zitierte Patentliteratur
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- PTL 1: JP 2014-046447
- PTL 2: JP 10-156786
- PTL 3: JP 2015-16341414
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Um eine Mehrzahl von Befestigungslöchern bereitzustellen, ist es notwendig, zur Bildung dieser Befestigungslöcher einen Bereich um das Gelenk herum freizuhalten; in einigen Situationen kann jedoch das Freihalten eines solchen Bereichs schwierig sein. Wenn beispielsweise ein Roboter relativ schlank gestaltet ist oder die Konstruktion des Roboters vereinfacht wurde, ist in manchen Situationen nicht genügend Platz um das Gelenk herum vorhanden. In anderen Situationen kann das Design in der Umgebung des Gelenks durch einen Bereich für Befestigungslöcher eingeschränkt sein, der um das Gelenk herum freigehalten ist. Dementsprechend kann es in manchen Situationen schwierig sein, gleichzeitig sowohl die Montage der Befestigungslöcher als auch ein gewünschtes Design zu realisieren.
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In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Roboter mit einem Stopper vorzusehen, der den Bewegungsbereich eines Gelenks einschränkt und in der Lage ist, den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des Gelenks zu ändern, auch wenn der in der Umgebung des Gelenks vorgesehene Raum begrenzt ist.
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Lösung des Problems
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Um den oben beschriebenen Gegenstand zu erzielen, bietet die vorliegende Erfindung folgende Möglichkeiten.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Roboter, der Folgendes umfasst: einen Roboterhauptkörper, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element bereitgestelltes Gelenk umfasst, wobei das Gelenk das erste Element und das zweite Element miteinander verbindet, so dass sie relativ um eine vorgeschriebene Achse drehbar sind; einen festen Stopper, der an dem ersten Element befestigt ist; einen Adapter, der lösbar am zweiten Element befestigt ist; und einen beweglichen Stopper, der lösbar am zweiten Element und am Adapter befestigt ist, wobei das zweite Element ein hauptkörperseitiges Befestigungsteil aufweist, an dem entweder der Adapter oder der bewegliche Stopper wahlweise befestigt ist, der Adapter wenigstens ein adapterseitiges Befestigungsteil aufweist, an dem der bewegliche Stopper befestigt ist, wobei das wenigstens eine adapterseitige Befestigungsteil in einer anderen Position als das hauptkörperseitige Befestigungsteil in Umfangsrichtung um die Achse angeordnet ist, während sich der Adapter in einem Zustand befindet, in dem er an dem hauptkörperseitigen Befestigungsteil befestigt ist, und wobei ein relativer Drehwinkelbereich des ersten Elements und des zweiten Elements begrenzt ist, als ein Ergebnis davon, dass der feste Stopper und der bewegliche Stopper um die Achse herum aneinanderstoßen, wobei der bewegliche Stopper an dem hauptkörperseitigen Befestigungsteil oder dem adapterseitigen Befestigungsteil des Adapters befestigt ist, der an dem hauptkörperseitigen Befestigungsteil befestigt ist.
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Gemäß diesem Aspekt, wenn sich das erste Element und das zweite Element aufgrund der Bewegung des Gelenks relativ zueinander drehen, verhindert der Drehwinkel, der definiert ist durch den am ersten Element befestigten festen Stopper und den am hauptkörperseitigen Befestigungsteil des zweiten Elements befestigten beweglichen Stopper, wobei diese gegenseitig aneinanderstoßen, dass sich das erste Element und das zweite Element relativ über den Drehwinkel hinaus drehen. Mit diesen Anordnungen ist es möglich, den Bewegungsbereich des Gelenks mechanisch zu begrenzen.
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In dieser Situation ist es mit Hilfe des Adapters möglich, die Position des beweglichen Stoppers in Umfangsrichtung um die Achse zu ändern. Dementsprechend ist es möglich, den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des durch den festen Stopper und den beweglichen Stopper definierten Gelenks zu ändern. Mit anderen Worten, durch Anbringen des Adapters anstelle des beweglichen Stoppers am hauptkörperseitigen Befestigungsteil und Anbringen des beweglichen Stoppers an einem beliebigen adapterseitigen Befestigungsteil des Adapters ist es möglich, die Position des beweglichen Stoppers in eine Position zu ändern, die von der des hauptkörperseitigen Befestigungsteils verschieden ist.
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Wie vorstehend erläutert worden ist, können sowohl der bewegliche Stopper als auch der Adapter wahlweise an dem gemeinsam verwendeten hauptkörperseitigen Befestigungsteil angebracht werden. Dementsprechend ist es durch die Befestigung des Adapters am hauptkörperseitigen Befestigungsteil möglich, eine Befestigungsposition des beweglichen Stoppers in einer Position hinzuzufügen, die von der des hauptkörperseitigen Befestigungsteils verschieden ist. In der Umgebung des Gelenks genügt es daher, dem zweiten Element nur ein hauptkörperseitiges Befestigungsteil zur Verfügung zu stellen. Daher ist es möglich, den Begrenzungswinkel des Gelenks zu ändern, auch wenn der Raum in der Umgebung des Gelenks begrenzt ist.
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Darüber hinaus ist der Bearbeitungsprozess, der erforderlich ist, um den Adapter mit dem adapterseitigen Befestigungsteil zu versehen, einfacher als der Bearbeitungsprozess, der erforderlich ist, um den Roboterhauptkörper mit dem hauptkörperseitigen Befestigungsteil zu versehen. Dementsprechend ist es möglich, die Kosten für den Roboterhauptkörper zu senken, indem die Anzahl der hauptkörperseitigen Befestigungsteile minimiert wird. Darüber hinaus ist es möglich, einfach und kostengünstig eine Mehrzahl von Adaptern mit unterschiedlicher Anzahl und Position der adapterseitigen Befestigungsteile herzustellen. Somit ist es möglich, verschiedene von den Anwendern gewünschte Begrenzungswinkel kostengünstig zu realisieren.
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In dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist auch eine andere Anordnung akzeptabel, bei der der Adapter in Form eines Bogens, der entlang einer Umfangsrichtung um die Achse angeordnet ist, wobei zwei oder mehr der adapterseitigen Befestigungsteile in einer Umfangsrichtung des Adapters angeordnet sind.
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Mit dieser Anordnung ist es bei Verwendung des einzelnen Adapters möglich, den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des Gelenks zu einer Mehrzahl von Winkeln zu ändern.
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In dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist auch eine andere Anordnung akzeptabel, bei der eines der ersten und zweiten Elemente eine an einem Boden befestigte Basis ist, ein weiteres des ersten und des zweiten Elements eine über der Basis angeordnete rotierende Trommel ist, wobei das Gelenk die Basis und die rotierende Trommel so koppelt, dass sich die rotierende Trommel um eine vertikale Achse in Bezug auf die Basis dreht.
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Mit dieser Anordnung ist es möglich, durch die Verwendung des festen Stoppers und des beweglichen Stoppers den Bereich des Drehwinkels der rotierenden Trommel in Bezug auf die Basis zu begrenzen.
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Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
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Nach der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Roboters mit dem Stopper, der den Bewegungsbereich des Gelenks einschränkt, wird eine vorteilhafte Wirkung dahingehend erzielt, indem es möglich ist, den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des Gelenks zu ändern, auch wenn der Raum in der Umgebung des Gelenks begrenzt ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Zeichnung, die einen Roboterhauptkörper eines Roboters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Umgebung eines ersten Gelenks des Roboters, wie in 1 dargestellt ist, und zeigt einen festen Stopper, der an einer rotierenden Trommel befestigt ist, sowie einen Adapter und einen beweglichen Stopper, der an einer Basis befestigt ist.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht der Umgebung des ersten Gelenks des Roboters, wie in 1 dargestellt ist, und veranschaulicht den an der rotierenden Trommel befestigten festen Stopper sowie den Adapter und den an der Basis befestigten beweglichen Stopper.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, betrachtet diagonal über der Basis des in 1 dargestellten Roboters.
- 5 ist eine Zeichnung, die veranschaulicht, wie der bewegliche Stopper an einer Befestigungsfläche der in 4 dargestellten Basis befestigt ist.
- 6(a) ist eine Draufsicht und 6(b) ist eine Frontansicht des in 2 und 3 dargestellten beweglichen Stoppers.
- 7 ist eine Draufsicht auf den in 2 und 3 dargestellten Adapter.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Ein Roboter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, umfasst der Roboter gemäß der vorliegenden Ausführungsform: einen 6-achsigen Mehrgelenk-Roboterhauptkörper 1, der mit sechs Gelenken jeweils mit Gelenkachsen (Achsen) J1, J2, J3, J4, J5 und J6 versehen ist; ein Paar von Stoppern 2 und 3, die um ein erstes Gelenk herum vorgesehen sind und den Bewegungsbereich des ersten Gelenks mechanisch einschränken; und einen Adapter 4, der zum Ändern eines Begrenzungswinkels des Bewegungsbereichs des ersten Gelenks verwendet wird.
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2 und 3 veranschaulichen jeweils die Umgebung des ersten Gelenks des Roboterhauptkörpers 1, an dem der Adapter 4 befestigt ist.
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Der Roboterhauptkörper 1 umfasst: eine Basis 5, die an einem Boden befestigt ist; eine rotierende Trommel 6, die über die Basis 5 angeordnet und über das erste Gelenk mit der Basis 5 gekoppelt ist; einen ersten Arm 7, der über ein zweites Gelenk mit der rotierenden Trommel 6 gekoppelt ist; einen zweiten Arm 8, der über ein drittes Gelenk und ein viertes Gelenk mit einem Spitzenende des ersten Arms 7 gekoppelt ist; und ein Spitzenendteil 9, das über ein fünftes Gelenk und ein sechstes Gelenk mit einem Spitzenende des zweiten Arms 8 gekoppelt ist. Es ist möglich, einen Endeffektor, wie z.B. eine Hand, am Spitzenendteil 9 anzubringen.
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Das erste Gelenk hat einen Servomotor (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor die rotierende Trommel 6 um die erste Achse J1 dreht (rotiert), die sich in vertikaler Richtung in Bezug auf die Basis 5 erstreckt.
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Das zweite Gelenk weist einen Servomotor auf (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor den ersten Arm 7 um die zweite Achse J2 dreht (schwenkt), die sich horizontal in Bezug auf die rotierende Trommel 6 erstreckt.
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Das dritte Gelenk weist einen Servomotor auf (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor den zweiten Arm 8 um die dritte Achse J3 dreht (schwenkt), die sich parallel zur zweiten Achse J2 in Bezug auf den ersten Arm 7 erstreckt.
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Das vierte Gelenk weist einen Servomotor auf (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor den zweiten Arm 8 um die vierte Achse J4, die die Längsachse des zweiten Arms 8 ist, in Bezug auf den ersten Arm 7 dreht.
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Das fünfte Gelenk weist einen Servomotor auf (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor das Spitzenendteil 9 um die fünfte Achse J5 dreht (schwenkt), die sich orthogonal zur Längsachse des zweiten Arms 8, bezogen auf den zweiten Arm 8, erstreckt.
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Das sechste Gelenk umfasst einen Servomotor (in den Zeichnungen nicht dargestellt), so dass der Servomotor das Spitzenendteil 9 um die sechste Achse J6 dreht, die sich orthogonal zur fünften Achse J5 in Bezug auf den zweiten Arm 8 erstreckt.
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Wie in 4 dargestellt ist, sind auf der Oberseite der Basis 5 bereitgestellt: eine Montagefläche 10, welche eben ist, eine Kreisform aufweist, und auf der die rotierende Trommel 6 montiert werden kann; und Befestigungsflächen 11 und 12, welche eben sind und auf der Außenseite, bezogen auf die Radialrichtung, der Montagefläche 10 positioniert sind. Die erste Achse J1 erstreckt sich durch die Mitte der Montagefläche 10.
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Die Befestigungsflächen 11 und 12 sind jeweils auf der Vorderseite und Rückseite der Basis 5 vorgesehen. Die auf der Vorderseite positionierte Befestigungsfläche 11 ist mit einem Paar von Gewindelöchern (einem hauptkörperseitigen Befestigungsteil) 13 versehen, an denen wahlweise ein beweglicher Stopper 3 und ein Adapter 4 befestigt werden kann. Die auf der Rückseite positionierte Befestigungsfläche 12 ist mit einem Paar von Gewindelöchern 13 versehen, an denen der Adapter 4 befestigt werden kann. Darüber hinaus kann auch an dem Paar von Gewindelöchern 13, die in der Befestigungsfläche 12 ausgebildet sind, wahlweise der Adapter 4 und der bewegliche Stopper 3 befestigt werden.
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Jede der Befestigungsflächen 11 und 12 kann zusätzlich zu den Gewindelöchern 13 auch mit einem Loch versehen sein, das zur Befestigung eines von dem beweglichen Stopper 3 und Adapter 4 verschiedenen Elements dient.
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Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist einer der Stopper, d.h. der Stopper 2, ein fester Stopper, der an einem äußeren Umfangsteil in einem unteren Endteil der rotierenden Trommel (das erste Element) 6 befestigt ist und nach unten ragt. Der feste Stopper 2 ist auf der Rückseite der rotierenden Trommel 6 befestigt. 2 und 3 veranschaulichen jeweils einen Zustand, in dem sich die rotierende Trommel 6 um etwa 90° gegenüber der Basis 5 gedreht hat.
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Der andere Stopper, d.h. der Stopper 3, ist ein beweglicher Stopper, der lösbar an dem Paar von Gewindelöchern 13, die in der Befestigungsfläche 11 auf der Vorderseite der Basis (das zweite Element) 5 ausgebildet sind, und an einem Paar von Gewindelöchern 4c (wie später erläutert wird), die im Adapter 4 ausgebildet sind, befestigt werden kann.
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Der bewegliche Stopper 3 ist beispielsweise aus hochsteifem Metall gefertigt. Der feste Stopper 2 ist aus einem elastischen Material wie Gummi oder metallischen Materialien wie z.B. Schrauben gebildet. Die Materialien der Stopper 2 und 3 können entsprechend geändert werden. Die Stopper 2 und 3 können jeweils aus einer Kombination von zwei oder mehr Materialien gebildet sein.
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Wie in 6(a) und 6(b) dargestellt ist, weist der bewegliche Stopper 3 ein Befestigungsteil 3a auf, welches flach ist, und ein vorstehendes Teil 3b, das aus der Oberseite des Befestigungsteils 3a in eine Richtung senkrecht zur Oberseite ragt. Das Befestigungsteil 3a ist mit einem Paar von Durchgangslöchern 3c versehen, die durch das Befestigungsteil 3a hindurchgehen und dem Paar von Gewindelöchern 13 entsprechen. Wie in 5 dargestellt ist, ist es möglich, den beweglichen Stopper 3 direkt auf der Befestigungsfläche 11 zu befestigen, indem der bewegliche Stopper 3 auf der Befestigungsfläche 11 so positioniert wird, dass die Unterseite des Befestigungsteils 3a mit der Befestigungsfläche 11 in Kontakt steht, Schrauben 14 durch die Durchgangslöcher 3c in das Paar von Gewindelöchern 13 eingesetzt werden, und die Schrauben 14 in den Gewindelöchern 13 festgeschraubt werden.
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Der an der Befestigungsfläche 11 befestigte bewegliche Stopper 3 schränkt den Bewegungsbereich (Drehwinkelbereich) des ersten Gelenks innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs (z.B. ±170°) ein. So wird beispielsweise, als ein Ergebnis davon, dass der feste Stopper 2, in einer Umfangsrichtung, gegen das hervorstehende Teil 3b des beweglichen Stoppers 3 stößt, wenn sich die rotierende Trommel 6 um +170° oder -170° gegenüber der Basis 5 gedreht hat, die Drehung der rotierenden Trommel 6 über diesen Bereich hinaus mechanisch begrenzt.
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Wie in 7 dargestellt ist, umfasst der Adapter 4 ein Paar von Elementen 4a und 4b, von denen jedes flach ist und die Form eines Halbkreisbogens aufweist. In jedem der Elemente 4a und 4b ist eine Mehrzahl von Gewindelöcher 4c ausgebildet, die in Abständen in einer Anordnung in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Gewindelöcher 4c sind in einer Mehrzahl von Positionen vorgesehen, einschließlich der beiden Endteile jedes der Elemente 4a und 4b und in Positionen zwischen den beiden Endteilen.
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Der Abstand zwischen dem Paar von Gewindelöcher 4c, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, ist gleich dem Abstand zwischen dem Paar von Gewindelöcher 13, die in der Befestigungsfläche 11 ausgebildet sind. Weiterhin ist es möglich, eine gleiche Schraube 14 im Gewindeloch 13 und Gewindeloch 4c zu befestigen. Dementsprechend ist es möglich, den beweglichen Stopper 3 in gleicher Weise wie den beweglichen Stopper 3 an der Befestigungsfläche 11 zu befestigen, indem man die Schrauben 14 in jedes der beiden Gewindelöcher 4c (das adapterseitige Befestigungsteil) einsetzt, die über die im beweglichen Stopper 3 ausgebildeten Durchgangslöcher 3c nebeneinander angeordnet sind, und die Schrauben 14 in den Gewindelöchern 4c befestigt.
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Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist eines der Elemente, d.h. das Element 4a, um die Montagefläche 10 herum so angeordnet, dass seine beiden Endteile auf den Befestigungsflächen 11 und 12 positioniert und auf den Befestigungsflächen 11 und 12 befestigt sind, indem die Schrauben 14 in den in den beiden Endteilen ausgebildeten Gewindelöchern 4c und in den in den Befestigungsflächen 11 und 12 ausgebildeten Gewindelöchern 13 befestigt sind. Ebenso ist das andere Element, d.h. das Element 4b, mit den Schrauben 14 an den Befestigungsflächen 11 und 12 befestigt. Dadurch sind die Elemente 4a und 4b um die Montagefläche 10 entlang der Umfangsrichtung um die erste Achse J1 herum angeordnet, so dass der Adapter 4, der eine Ringform aufweist, um die Montagefläche 10 herum im Wesentlichen entlang seines gesamten Umfangs befestigt ist. In diesem Zustand sind die Gewindelöcher 4c entlang des gesamten Umfangs um die Montagefläche 10 in einer Anordnung angeordnet.
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Es ist möglich, die Länge jedes der Elemente 4a und 4b in Umfangsrichtung entsprechend zu ändern. So kann beispielsweise jedes der Elemente 4a und 4b die Form eines Bogens haben, der kürzer ist als ein halbkreisförmiger Bogen, so dass es möglich ist, den Adapter 4 in bestimmten Bereichen um die Montagefläche 10 herum anzubringen.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Roboters erläutert, der wie oben beschrieben strukturiert ist.
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Der Bewegungsbereich jedes der Gelenke des Roboterhauptkörpers 1 wird durch eine Robotersteuereinheit (in den Zeichnungen nicht dargestellt) unter Verwendung eines Steuerungsprogramms, das den Roboterhauptkörper 1 steuert, begrenzt. In einem Standardzustand des Roboters wird das Steuerungsprogramm mit dem Bewegungsbereich des ersten Gelenks so eingestellt, um entweder der vorgegebene Winkelbereich oder ein Bereich kleiner als der vorgegebene Winkelbereich zu sein, während der bewegliche Stopper 3, wie in 5 dargestellt ist, an dem Paar von Gewindelöcher 13 befestigt ist, die in der auf der Vorderseite vorgesehenen Befestigungsfläche 11 ausgebildet sind, was eine Standardposition ist.
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Im oben beschriebenen Standardzustand, wenn sich die rotierende Trommel 6 bis zum Begrenzungswinkel gedreht hat, stößt der feste Stopper 2 an den beweglichen Stopper 3 an, so dass die rotierende Trommel 6 durch den beweglichen Stopper 3 daran gehindert wird, sich außerhalb dieses Bereichs zu drehen. Selbst wenn die Begrenzung des Bewegungsbereichs des ersten Gelenks durch die Robotersteuerung aus irgendeinem Grund nicht richtig funktioniert, ist es daher möglich, die Drehung der rotierenden Trommel 6 über den Begrenzungswinkel hinaus zu verhindern, indem der Bewegungsbereich des ersten Gelenks durch die Stopper 2 und 3 mechanisch begrenzt wird.
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Wenn der Benutzer den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des ersten Gelenks von ±170° auf einen anderen Winkel ändern möchte, dann kann der Benutzer die Befestigungsposition des beweglichen Stoppers 3 mit dem Adapter 4 entlang der Umfangsrichtung um die erste Achse J1 ändern.
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Zunächst wird der bewegliche Stopper 3 von der Befestigungsfläche 11 entfernt, indem die Schrauben 14 aus den beiden Gewindelöchern 13 herausgenommen werden. Weiterhin wird der Adapter 4, wie in 2 und 3 dargestellt ist, durch Verwendung der Schrauben 14 an den beiden Gewindelöchern 13, die in der Befestigungsfläche 11 ausgebildet sind, und an den beiden Gewindelöchern 13, die in der Befestigungsfläche 12 ausgebildet sind, befestigt.
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Anschließend wird ein Paar von Gewindelöchern 4c aus der Mehrzahl der im Adapter 4 ausgebildeten Gewindelöcher 4c ausgewählt, um den beweglichen Stopper 3 an dem ausgewählten Paar von Gewindelöchern 4c mit den Schrauben 14 zu befestigen. Dadurch ist es möglich, den Begrenzungswinkel des Bewegungsbereichs des ersten Gelenks durch den beweglichen Stopper 3 auf einen gewünschten Winkel zu ändern. Die Anzahl von am Adapter 4 befestigten beweglichen Stoppern 3 kann lediglich eins betragen; es ist jedoch auch zulässig, bei Bedarf zwei bewegliche Stopper 3 an zwei Stellen des Adapters 4 anzubringen. Wie in 2 dargestellt ist, werden der bewegliche Stopper 3 und der Adapter 4 durch die Schrauben 14 miteinander verbunden, wenn der bewegliche Stopper 3 an einem Paar von Gewindelöchern 4c befestigt ist, die in der Befestigungsfläche 11 oder 12 ausgebildet sind.
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Wenn eine Befestigungsfläche vorgesehen wäre, die sich über den gesamten Umfang um die Montagefläche 10 erstreckt, und eine große Anzahl von Gewindelöchern in der Befestigungsfläche ausgebildet wäre, dann würden die Kosten für den Roboterhauptkörper 1 steigen, da es notwendig wäre, so viele Gewinde zu schneiden wie es Gewindelöcher gibt. Weiterhin, wenn die Basis 5 ein schlankes und einfaches Design aufweist, dann könnte kein Platz um die Montagefläche 10 vorhanden sein, und es wäre unmöglich, in manchen Situationen, einen Bereich freizuhalten, der als Befestigungsfläche um die Montagefläche 10 herum dient. Oder wenn eine Befestigungsfläche die Montagefläche 10 über den gesamten Umfang umgäbe, dann wäre das Design in der Umgebung des ersten Gelenks eingeschränkt, und es wäre in manchen Situationen schwierig, ein von der Basis 5 gefordertes Design zu umzusetzen.
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Im Gegensatz dazu ist es nach der vorliegenden Ausführungsform möglich, den beweglichen Stopper 3 und den Adapter 4 an dem Paar gemeinsamer Gewindelöcher 13 in der Befestigungsfläche 11 zu befestigen. Weiterhin werden durch die Befestigung des Adapters 4 an dem Paar von Gewindelöcher 13, die in der Befestigungsfläche 11 ausgebildet sind, und an dem Paar von Gewindelöcher 13, die in der Befestigungsfläche 12 ausgebildet sind, die Gewindelöcher 4c, die zur Befestigung des beweglichen Stoppers 3 verwendet werden, zu den Positionen hinzugefügt, die sich von den Standardpositionen unterscheiden. Dementsprechend genügt es, dem Roboterhauptkörper 1 nur die beiden Paare von Gewindelöchern 13 zur Verfügung zu stellen. Außerdem reichen die kleinen Flächen, die nur an der Vorder- und Rückseite der Montagefläche 10 vorgesehen sind, aus, um als Befestigungsflächen 11 und 12 zu dienen, in denen die beiden Paare von Gewindelöchern 13 ausgebildet sind.
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Mit anderen Worten, selbst wenn die Basis 5 ein schlankes und einfaches Design aufweist, ist es möglich, die Befestigungsflächen 11 und 12 in dem begrenzten Raum um die Montagefläche 10 herum bereitzustellen, ohne das Design der Basis 5 zu beeinträchtigen. Außerdem ist es möglich zu verhindern, dass die Befestigungsflächen 11 und 12 das Design der Basis 5 einschränken. Wie hierin erläutert, wird ein vorteilhafter Effekt erzielt, wenn es möglich ist, zur gleichen Zeit, sowohl einen hohen Freiheitsgrad für das Design in der Umgebung des ersten Gelenks des Roboterhauptkörpers 1 als auch die Möglichkeit zur Bereitstellung der Mehrzahl von Befestigungspositionen für den beweglichen Stopper 3 zu erzielen.
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Darüber hinaus ist der Bearbeitungsprozess, der für das Erzeugen der Gewindelöcher 4c im Adapter 4 erforderlich ist, einfacher als der Bearbeitungsprozess, der für das Erzeugen der Gewindelöcher 13 im Roboterhauptkörper 1 erforderlich ist. Dementsprechend wird ein weiterer vorteilhafter Effekt erzielt, wenn es möglich ist, die Kosten für den Roboterhauptkörper 1 zu senken, indem die Anzahl der im Roboterhauptkörper 1 ausgebildeten Gewindelöcher 13 minimiert wird.
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Weiterhin ist es möglich, die Anzahl und die Positionen der im Adapter 4 gebildeten Gewindelöcher 4c einfach zu ändern. Es ist daher möglich, kostengünstig eine Mehrzahl von Adaptern 4 mit unterschiedlichen Anzahlen und Positionen der Gewindelöcher 4c herzustellen. Mit anderen Worten, es ist möglich, den Adapter 4 so herzustellen, dass eine Befestigungsposition des beweglichen Stoppers 3 in einer beliebigen Position entsprechend den Anforderungen des Benutzers hinzugefügt wird. Dementsprechend wird durch die Herstellung eines maßgeschneiderten Adapters 4 nach den Anforderungen jedes Benutzers bei gleichzeitiger Verwendung desselben Roboterhauptkörpers 1 für alle Benutzer ein vorteilhafter Effekt erzielt, da es möglich ist, verschiedene von verschiedenen Benutzern gewünschte Begrenzungswinkel einfach und kostengünstig zu realisieren.
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Bei einem Vergleich der Situation, wo der bewegliche Stopper 3 direkt an der Befestigungsfläche 11 befestigt ist, mit der Situation, wo der bewegliche Stopper 3 am Adapter 4 befestigt ist, unterscheidet sich die Höhe des beweglichen Stoppers 3 um so viel wie die Dicke des Adapters 4.
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Um den Höhenunterschied des beweglichen Stoppers 3 auszugleichen, ist es auch akzeptabel, einen Abstandshalter mit der gleichen Dicke wie der des Adapters 4 zwischen dem beweglichen Stopper 3 und der Befestigungsfläche 11 anzuordnen, wenn der bewegliche Stopper 3 auf der Befestigungsfläche 11 befestigt ist. Alternativ ist es auch akzeptabel, zwei Arten von beweglichen Stoppern 3 mit unterschiedlichen Höhen vorzubereiten, um wahlweise eine Art von beweglichem Stopper 3 zu verwenden, wenn der bewegliche Stopper 3 direkt an der Befestigungsfläche 11 befestigt ist und wenn der bewegliche Stopper 3 an dem Adapter 4 befestigt ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem der Adapter 4 die Montagefläche 10 im Wesentlichen entlang ihres gesamten Umfangs umgibt, während die Gewindelöcher 4c um die Montagefläche 10 herum entlang ihres gesamten Umfangs vorgesehen sind. Alternativ ist auch eine andere Anordnung zulässig, bei der der Adapter 4 nur in einem Abschnitt des Bereichs um die Montagefläche 10 herum vorgesehen ist, während die Gewindelöcher 4c nur in einem Abschnitt des Bereichs um die Montagefläche 10 vorgesehen sind.
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So kann beispielsweise der Adapter 4 mit nur einem der Elemente (entweder 4a oder 4b) strukturiert sein, die die Form eines Halbkreisbogens haben. In einem weiteren Beispiel können die Elemente 4a und 4b jeweils eine von einem Bogen verschiedene Form aufweisen.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem die Befestigungsflächen 11 und 12 sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite der Basis 5 vorgesehen sind; die Positionen und die Anzahl der Befestigungsflächen können jedoch entsprechend der Form des Adapters 4 oder dergleichen geändert werden.
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So können beispielsweise die Befestigungsflächen 11 und 12 in anderen Positionen als auf der Vorderseite und der Rückseite der Basis 5 vorgesehen sein. Alternativ kann der Adapter 4 nur an dem Paar von Gewindelöchern 13 befestigt werden, die in der Befestigungsfläche 11 auf der Vorderseite angeordnet sind, während die Befestigungsfläche 12 auf der Rückseite nicht vorgesehen ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem der feste Stopper 2 an der rotierenden Trommel 6 befestigt ist, während der bewegliche Stopper 3 und der Adapter 4 jeweils lösbar an der Basis 5 befestigt sind. Alternativ ist auch eine andere Anordnung zulässig, bei der der feste Stopper 2 an der Basis (dem ersten Element) 5 befestigt ist, während der bewegliche Stopper 3 und der Adapter 4 jeweils lösbar an der rotierenden Trommel (dem zweiten Element) 6 befestigt sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem der bewegliche Stopper 3 an den beiden Punkten an der Befestigungsfläche 11 und am Adapter 4 durch Verwendung der Schrauben 14 befestigt ist. Alternativ ist es auch akzeptabel, den beweglichen Stopper 3 nur an einem Punkt oder an drei oder mehr Punkten zu befestigen.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem die Stopper 2 und 3 um das erste Gelenk herum vorgesehen sind, um den Bewegungsbereich des ersten Gelenks einzuschränken. Die Stopper 2 und 3 können jedoch um jedes andere Gelenk herum vorgesehen sein, um den Bewegungsbereich des anderen Gelenks zu begrenzen, anstelle des ersten Gelenks oder zusätzlich zum ersten Gelenk.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Beispiel erläutert, bei dem der Roboterhauptkörper 1 ein 6-achsiger Mehrgelenk-Industrieroboter ist; der Roboterhauptkörper 1 kann jedoch ein beliebiger Robotertyp mit einem Gelenk sein, wie beispielsweise ein Skalarroboter oder ein Parallelroboter.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboterhauptkörper
- 2
- fester Stopper
- 3
- beweglicher Stopper
- 3a
- Befestigungsteil
- 3b
- vorstehendes Teil
- 3c
- Durchgangsloch
- 4
- Adapter
- 4a, 4b
- Element
- 4c
- Gewindeloch (adapterseitiges Befestigungsteil)
- 5
- Basis (zweites Element)
- 6
- rotierende Trommel (erstes Element)
- 7
- erster Arm (Element)
- 8
- zweiter Arm (Element)
- 9
- Spitzenendteil (Element)
- 10
- Montagefläche
- 11, 12
- Befestigungsfläche
- 13
- Gewindeloch (hauptkörperseitiges Befestigungsteil)
- 14
- Schraube
- J1, J2, J3, J4, J5, J6
- Gelenkachse (Achse)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014046447 [0002]
- JP 10156786 [0002]
- JP 201516341414 [0002]
