DE10394179T5

DE10394179T5 - Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters

Info

Publication number: DE10394179T5
Application number: DE10394179T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kumagai; Tomoyuki Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: CN1744971A; JP4305390B2; DE10394179B4; US20070138991A1; US20060170384A1; US7230402B2; US7253578B2; JPWO2004078423A1; CN100460163C; WO2004078423A1

Abstract

Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters, umfassend ein fixiertes Teil, ein Schwenkteil, das in Bezug auf das fixierte Teil schwenkbar ist, und ein vorderes Ende, das durch das Schwenkteil agiert, gekennzeichnet durch:
einen Motor, der eine erste Welle mit einem mittig verlaufenden, ersten, hohlförmigen Abschnitt aufweist;
eine Bremse mit einem mittig verlaufenden, zweiten, hohlförmigen Abschnitt zum Freigeben und Anhalten des Motors dadurch, dass die erste Welle in Eingriff mit dem zweiten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird;
einen Encoder mit einem mittig verlaufenden, dritten hohlförmigen Abschnitt zum Erfassen eines Schwenkwinkels des Motors dadurch, dass die erste Welle in Eingriff mit dem dritten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird;
einen Geschwindigkeitsverringerer, der eine zweite Welle aufweist mit einem mittig verlaufenden, vierten, hohlförmigen Abschnitt zum Bilden eines in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnittes, durch den der erste und der vierte Abschnitt verlaufen, dadurch, dass die zweite Welle mit...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters, und insbesondere Anschluss- und Prozesskabel in einem Rohrelement, das beweglich in ein Hohlprofil eingeführt ist, welches durch einen Geschwindigkeitsverringerer, einen Motor und einen Encoder vorgesehen ist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Eine herkömmliche Schwenkvorrichtung eines herkömmlichen Industrieroboters wird unter Bezugnahme auf die japanische Veröffentlichung mit der Nr. 1993-57664 erläutert. Gemäß dieser japanischen Veröffentlichung Nr. 1993-57664 umfasst eine Schwenkvorrichtung eine fixierte Roboterbasis, einen Schwenkkörper, der auf drehbare Weise mit der fixierten Basis gekoppelt ist, einen Bewegungsmechanismusabschnitt, beispielsweise einen Roboterarm, der mit der Oberfläche des Schwenkkörpers gekoppelt ist, einen Motor zum schwenkbaren Antreiben des Schwenkkörpers, und einen Geschwindigkeitsverringerer zum Weiterleiten einer Ausgabe des Motors an den Schwenkkörper. Kabel zum Versorgen des Antriebsmechanismusabschnittes, beispielsweise des Roboterarms, mit elektrischer Leistung oder dergleichen sind durch ein Schutzrohr angeordnet, welches durch Hohlprofile des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers dadurch verlaufen, dass die Hohlprofile entlang der Mittelachsen des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers gebildet und die Mittelachsen koaxial zueinander angeordnet sind, und dass die Mittelachsen des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers koaxial zu der mittleren Schwenkachse des Schwenkkörpers angeordnet sind.
In der Schwenkvorrichtung des Industrieroboters, der wie voranstehend beschrieben aufgebaut ist, verlaufen die Kabel entlang der Mittelachse des Schwenkkörpers dadurch, dass Hohlprofile entlang der Mittelachsen des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers gebildet und die Mittelachsen koaxial zueinander angeordnet sind durch Anordnen der Mittelachsen des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers koaxial zu der mittleren Schwenkachse des Schwenkkörpers, und dass die Kabel derart angeordnet sind, dass sie durch die Hohlprofile des Motors und des Geschwindigkeitsverringerers verlaufen, und dabei wird Reibung mit dem Gehäuse oder der fixierten Basis beseitigt, und deshalb kann eine Drahtbruch aufgrund von Verschleiß und Abnutzung beseitigt werden.
Hinsichtlich der voranstehend beschriebenen Schwenkvorrichtung des Industrieroboters gibt es jedoch ein Problem dahingehend, dass mit zunehmender Information und dergleichen zum Antreiben und Steuern des Armes oder dergleichen, und dadurch bedingte Vergrößerung der Kabelbündel das Schwenken des Schutzrohres zusammen mit der Motorachse die Beschichtungen der Kabel beschädigen kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das voranstehende Problem zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters vorzusehen, bei dem die Abnutzung und der Verschleiß eines Kabels aufgrund des Schwenkantriebs in dem Robotergelenk äußerst unwahrscheinlich ist.
Eine Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein fixiertes Teil, ein Schwenkteil, das in Bezug auf das fixierte Teil schwenkbar ist, und ein vorderes Ende, das durch das Schwenkteil agiert, umfasst, ist gekennzeichnet durch:
einen Motor, der eine erste Welle mit einem mittig verlaufenden, ersten, hohlförmigen Abschnitt aufweist;
eine Bremse mit einem mittig verlaufenden, zweiten, hohlförmigen Abschnitt zum Freigeben und Anhalten des Motors, indem die erste Welle in Eingriff mit dem zweiten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird;
einen Encoder mit einem mittig verlaufenden, dritten hohlförmigen Abschnitt zum Erfassen eines Schwenkwinkels des Motors, indem die erste Welle in Eingriff mit dem dritten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird;
einen Geschwindigkeitsverringerer, der eine zweite Welle aufweist mit einem mittig verlaufenden, vierten, hohlförmigen Abschnitt zum Bilden eines in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnittes, durch den der erste und der vierte Abschnitt verlaufen, dadurch, dass die zweite Welle mit der ersten Welle gekoppelt und in Verbindung mit dieser gebracht wird, wobei die Bremse mit dem Schwenkteil und dem fixierten Teil gekoppelt und darin fixiert ist, und durch Verringern der Drehgeschwindigkeit der ersten Welle;
ein erstes Lager, das einen ersten Innenring, dessen Mitte koaxial zu dem in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt angeordnet ist, und einen ersten Außenring, der an dem fixierten Teil fixiert ist, umfasst;
ein zylindrisches Rohrelement, dessen eines Ende an dem ersten Innenring gekoppelt und in diesem fixiert ist, und dessen anderes Ende in dem Schwenkteil gekoppelt und in diesen fixiert ist, wobei das zylindrische Rohrelement beweglich in den in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt eingeführt ist und ein Durchgangsloch besitzt;
ein Kabel, dessen eines Ende mit dem fixierten Teil gekoppelt und in diesem fixiert ist, und dessen anderes Ende mit dem Schwenkteil gekoppelt und in diesem fixiert und in das Durchgangsloch eingeführt ist, während es mit dem vorderen Ende verbunden ist.
Entsprechend der Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters wird das Rohrelement, dessen eines Ende mit dem fixierten Teil gekoppelt und fixiert ist, und dessen anderes Ende mit dem Schwenkteil gekoppelt und fixiert ist, in den in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt eingeführt, der gebildet ist durch Anordnen des Motors, des Geschwindigkeitsverringerers, des Encoders und der Bremse entlang einer Linie; und wobei das Kabel durch das Durchgangsloch des Rohrelementes angeschlossen ist.
Folglich wird der Anschluss des Kabels nicht durch den Motor und dergleichen behindert, und das Kabel verläuft so nicht entlang von Verdrahtungsbahnen entlang des Abfalls; und deshalb wird Raum für den Anschluss gespart und schließlich ist die Größe der Schwenkvorrichtung verkleinert. Überdies, da das Rohrelement lediglich aufgrund der Drehungen des fixierten Teils und des Schwenkteils geschwenkt wird, ist die Geschwindigkeit, mit der das Rohrelement in Kontakt mit dem Kabel tritt, welches in das Rohrelement eingeführt ist, deutlich verringert verglichen mit der Drehgeschwindigkeit des Motors. Dies bewirkt, dass die Beschichtung des Kabels äußerst unwahrscheinlich verschlissen oder abgenutzt wird.
Die Schwenkvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eines Industrieroboters ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkvorrichtung anstelle des ersten Lagers ein zweites Lager aufweist, welches einen zweiten Innenring, dessen Mitte koaxial zu dem in Verbindung stehenden, hohlförmigen Abschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Außenring besitzt, der mit dem Schwenkteil fixiert ist.
Gemäß der Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters, da das zweite Lager in dem Schwenkteil vorgesehen ist anstelle des ersten Lagers in dem fixierten Teil, wird bewirkt, dass der Aufbau des fixierten Teils vereinfacht ist.
Die Schwenkvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eines Industrieroboters ist gekennzeichnet durch eine Antriebseinheit, in der die zweite Welle, der Motor, der Encoder und die Bremse integriert sind.
Gemäß der Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters wird bewirkt, dass die Schwenkvorrichtung schneller montiert werden kann.
Die Schwenkvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform eines Industrieroboters ist gekennzeichnet durch eine erste Klemme, die mit dem fixierseitigen Arm gekoppelt und fixiert ist, und die ungefähr horizontal einen fixierseitigen, herausgezogenen Abschnitt des Kabels fixiert, der durch das Durchgangsloch an der fixierten Seite herausgezogen ist, und eine zweite Klemme, die ungefähr in vertikaler Richtung einen schwenkseitigen, herausgezogenen Abschnitt des Kabels fixiert, der durch das Durchgangsloch an der Schwenkseite herausgezogen ist.
Gemäß der Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters wird bewirkt, dass eine Verschlechterung des Kabels auf Grund seiner Bewegung äußerst verringert ist und die Größe der Schwenkvorrichtung des weiteren verkleinert werden kann, da das Kabel passend mit Hilfe der ersten und der zweiten Klemme fixiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters; und
3 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erörtert. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der in 1 dargestellten Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters.
Die Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters der 1 und 2 umfasst einen fixierseitiger Arm 10 als ein fixiertes Teil und einen schwenkseitiger Arm 20 als ein Schwenkteil, welches in Bezug auf den fixierseitigen Arm 10 geschwenkt wird.
Ein hohlförmiger Abschnitt 20u mit einem ungefähr U-förmigen Querschnitt ist innerhalb des schwenkseitiger Arms 20 vorhanden. Innerhalb des hohlförmigen Abschnittes 20u, wie in
2 dargestellt ist, ist eine Bremse 40 und ein Encoder 50 angeordnet und an der rechten Seite eines Motors 30 fixiert, und ein Geschwindigkeitsverringerer 60 ist an der linken Seite des Motors 30 angeordnet und fixiert, so dass sie allesamt entlang einer Linie angeordnet sind und ihre Mittelachsen jeweils in horizontaler Richtung verlaufen.
An beiden Enden des hohlförmigen Abschnittes 20u sind Lager 22 bzw. 24 angeordnet. In der Mitte des hohlförmigen Abschnittes 20u ist der Motor 30 angeordnet, der eine Antriebsquelle zum Schwenken des schwenkseitigen Arms 20 darstellt und der eine Motorwelle 30s als eine erste Welle, die einen durchlaufenden, säulenförmigen ersten hohlförmigen Abschnitt 30c besitzt, der entlang der Mittelachse desselben gebildet ist, und ringförmige Spulen 30L zum Erzeugen eines sich drehenden Magnetfeldes besitzt, wobei die Magneten 30m an der Oberfläche der Motorwelle 30a mit Hilfe von Kernstücken fixiert sind.
Die Bremse 40, die in der Nähe des Motors 30 angeordnet ist und die einen durchlaufenden, säulenförmigen zweiten hohlförmigen Abschnitt 40c entlang der Mittelachse desselben besitzt, um die Motorwelle 30s in Eingriff mit dem zweiten hohlförmigen Abschnitt 40c zu bringen und daran zu fixieren, und um die Schwenkbewegung des Motors 30 freizugeben und anzuhalten, und die Bremse 40 ist derart gebildet, dass die Drehung des Motors 30 dann angehalten wird, wenn Druck auf eine Seite einer kreisförmigen, freigegebenen Scheibe 40d ausgeübt wird.
Der Encoder 50 ist in der Nähe der Bremse 40 angeordnet und besitzt einen durchlaufenden, säulenförmigen dritten hohlförmigen Abschnitt 50c entlang der Mittelachse desselben zum Fixieren der Motorwelle 30s auf dem Lager 24, die durch den zweiten hohlförmigen Abschnitt 40c hervorsteht, um so ein Ende der Motorwelle 30s in Eingriff mit dem dritten hohlförmigen Abschnitt 50c zu bringen und es mit diesem zu fixieren, und um den Schwenkwinkel des Motors 30 zu erfassen, wobei der Encoder 50 eine kreisförmige Scheibe 52, die ein Muster besitzt, welches auf der Motorwelle 30s fixiert ist, ein lichtemittierendes Element 54 zum Bestrahlen des Musters, ein lichtaufnehmendes Element 56 zum Aufnehmen des von dem lichtemittierenden Element 54 über die kreisförmige Scheibe 52 ausgestrahlten Lichtes, und eine Abdeckung 58 zum Abdecken der kreisförmigen Scheibe und dergleichen umfasst.
Ein harmonischer Antrieb 60 als der Geschwindigkeitsverringerer ist in der Nähe des Motors 30 angeordnet und ist mit der Motorwelle 30s gekoppelt, welcher als ein Geschwindigkeitsverringerer dient zum Erzeugen einer Ausgabe zum Verringern der Drehgeschwindigkeit des Motors 50, indem ein Wellengenerator 62 als eine zweite Welle geschwenkt wird, die einen durchlaufenden vierten hohlförmigen Abschnitt 60c entlang der Mittelachse desselben besitzt, wobei die hohlförmigen Abschnitte 30c und 60c der Motorwelle bzw. des Wellengenerators 62 derart miteinander in Verbindung stehen, um ein Durchgangsloch zu bilden und dabei einen in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt zu bilden.
Der Geschwindigkeitsverringerer 60 ist z.B. ein harmonischer Antrieb und ist derart gebildet, dass der schwenkseitige Arm 20 in Bezug auf den fixierseitigen Arm 10 geschwenkt wird, indem der hohlförmige Abschnitt 60c des hohlförmigen Wellengenerators 62 mit dem Ende der Motorwelle 30s gekoppelt wird die kreisförmige Rippe 66 über eine elastische Rippe 64 an dem schwenkseitigen Arm 20 fixiert wird, um so die Drehgeschwindigkeit des Motors 30 hinreichend zu verringern, z.B. von 5000 rpm auf 50 rmp, und der Wellengenerator 62 eine große Anzahl von Lagerkugeln 62b besitzt.
Der Geschwindigkeitsverringerer 60 ist derart gebildet, dass ein Lager des Geschwindigkeitsverringerers aus der kreisförmigen Rippe 66 ausgebildet ist, die einem Innenring, einem Außenring 68 und einem Lager 77 zwischen der kreisförmigen Rippe 66 und dem Außenring 68 entspricht, und dass der schwenkseitige Arm 20 in Bezug auf den fixierseitigen Arm 10 dadurch geschwenkt wird, dass der schwenkseitige Arm mit der kreisförmigen Rippe 66 gekoppelt und fixiert ist, und dass der fixierseitige Arm 10 mit dem Außenring 68 des Lagers des Geschwindigkeitsverringerers fixiert ist.
Zusätzlich besitzt ein Rohrstützlager 72 als ein erstes Lager einen ersten Innenring und einen ersten Außenring, wobei die Mitte des ersten Innenrings koaxial zu dem in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt angeordnet ist, und der erste Außenring an dem fixierseitigen Arm fixiert und der erste Innenring in Eingriff mit einem Niedergeschwindigkeits-Drehrohr 70 als ein Rohrelement gebracht und fixiert ist.
Das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 ist ein zylindrisches Rohr mit einem Durchgangsloch, das einen ringförmigen Kragenabschnitt 70t an einem Ende desselben besitzt und beweglich in die Motorwelle 30s und den Wellengenerator 62 eingeführt ist und hierdurch verläuft, und das an dem schwenkseitigen Arm 20 fixiert ist, wobei der Kragenabschnitt 70t an der Abdeckung 58 fixiert ist, und das andere desselben an dem fixierseitigen Arm 10 über den Ring 71 und das Rohrstützlager 72 fixiert ist. Entsprechend ist das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 derart gebildet, dass es sich bei der relativen Verschiebungsgeschwindigkeit zwischen dem fixierseitigen Arm 10 und dem schwenkseitigen Arm 20 dreht, d.h. bei einer Geschwindigkeit, die dann erzielt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 30 hinreichend verringert ist.
Ein Kabel 80 zum Übertragen von Leistung und eines Steuersignals zu einem vorderen Endarm (nicht dargestellt) als der vordere Endabschnitt des Roboters ist in das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 eingeführt, und das Kabel 80 ist an dem schwenkseitigen Arm 20 mit Hilfe eines Schlaufenabschnittes 84L einer drehbaren Seitenklemme 84 fixiert, indem an dem schwenkseitigen Arm 20 ein schwenkseitiger, herausgezogener Abschnitt 80r des Kabels 80 durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 herausgezogen ist, und anschließend der schwenkseitige herausgezogene Abschnitt 80r in vertikaler Richtung unmittelbar angeschlossen wird. Das Kabel 80 ist an dem fixierseitigen Arm 10 mit Hilfe einer fixierten Seitenklemme 82 fixiert und ist in vertikaler Richtung angeschlossen, indem in einem vorbestimmten Abstand ein fixierseitiger herausgezogener Abschnitt 80f des Kabels 80, der an dem fixierseitigen Arm 10 durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 herausgezogen ist, parallel mit dem Durchgangsloch des Niedergeschwindigkeits-Drehrohres 70 angeschlossen wird. Der fixierseitig herausgezogene Abschnitt 80f wird parallel mit dem Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 angeschlossen und anschließend in vertikaler Richtung gebogen, da die Verdrehung des fixierseitig herausgezogenen Abschnittes 80f in Bezug auf den fixierten, schwenkseitig herausgezogenen Abschnitt 80r, d.h. die relative Verschiebung, zunimmt. Im Gegensatz dazu ist die Verdrehung des drehseitig herausgezogenen Abschnittes 80r gering. Deshalb ist kein paralleler Anschluss notwendig, und so wird Raum für den Anschluss gespart.
Im Anschluss wird die Montage der Schwenkvorrichtung des Industrieroboters, die wie voranstehend ausgebildet ist, beschrieben. Der Motor 30, die Bremse 40, der Encoder 50 und der harmonische Antrieb 60, die koaxial zueinander angeordnet sind, bilden eine Antriebseinheit 101, bei der der Wellengenerator 62 mit der Motorwelle 32s gekoppelt ist. Der Außenring des Lagers des harmonischen Antriebs 60 ist an dem fixierseitigen Arm 10 befestigt und der Innenring des Lagers des harmonischen Antriebs 60 ist an dem schwenkseitigen Arm 20 befestigt.
Das Rohrstützlager 72 ist an dem fixierseitigen Arm 10 dadurch fixiert, dass die Antriebseinheit 101 des fixierseitigen Arms 10 koaxial zu dem Rohrstützlager 72 angeordnet ist und der Ring 71 in den Innenring des Rohrstützlagers 72 eingeführt und mit diesem fixiert ist. Der Kragenabschnitt 70t des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohrs 70 ist an der Abdeckung 58 des Encoders 50 fixiert, und das andere Ende des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 ist in den Ring 71 eingeführt und mit diesem fixiert.
Das Kabel 80 verläuft durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70. Der fixierseitig herausgezogene Abschnitt 80f des Kabels 80 ist in dem Schlaufenabschnitt 82L der fixierseitigen Klemme 82 als eine erste Klemme fixiert, und zwar derart, dass der fixierseitig herausgezogene Abschnitt 80f sich ungefähr parallel zu dem Durchgangsloch des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 befindet. Der schwenkseitig herausgezogene Abschnitt 80r des Kabels 80 ist in dem Schlaufenabschnitt 84L der schwenkseitigen Klemme 84 als eine zweite Klemme fixiert, und zwar derart, dass das Kabel 80 nahezu in vertikaler Richtung gebogen ist, nachdem es durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 herausgezogen und in horizontaler Richtung in einem kurzen Abstand angeschlossen ist.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Schwenkvorrichtung des Industrieroboters, die wie voranstehend ausgebildet ist, beschrieben. Falls ein Steuerbefehlssignal an den Motor 30 eingegeben wird, dreht sich der Motor 30, und dabei dreht sich die kreisförmige Scheibe 52, die mit der Motorwelle 30s gekoppelt ist. Anschließend wird ein Positionserfassungssignal dadurch erzeugt, dass der Schwenkwinkel des Motors 30 durch den Encoder 50 erfasst wird. Der mit der Motorwelle 30s gekoppelte Wellengenerator 62 des harmonischen Antriebs 60 wird aufgrund der elastischen Rippe 64 geschwenkt, und die Schwenkgeschwindigkeit des Motors 30 ist durch die kreisförmige Rippe 66 hinreichend verringert und der schwenkseitige Arm 20 wird geschwenkt.
Durch diese Schwenkung wird das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 aufgrund der relativen Schwenkgeschwindigkeit zwischen dem fixierseitigen Arm 10 und dem drehseitigen Arm 20 geschenkt. Der fixierseitige herausgezogene Abschnitt 80f und der fixierseitige herausgezogene Abschnitt 80r des Kabels 80 bewegen sich derart, dass die relative Verschiebung des fixierseitigen, herausgezogenen Abschnittes 80f und des fixierseitigen herausgezogenen Abschnittes 80r am größten bzw. am geringsten ist. Zusätzlich wird das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 geschwenkt, da die Schwenkgeschwindigkeit des Motors 30 durch den harmonischen Antrieb 60 hinreichend verringert ist, und deshalb ist die Beschichtung des Kabels 80, das in das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 eingeführt ist, zufriedenstellend geschützt.
Zweite Ausführungsform
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
3 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß einer weiteren Ausführungsform. In 3 sind die Bezugszeichen identisch zu denjenigen in 2 und weisen auf identische oder entsprechende Teile hin, und die Erklärung derselben wird an dieser Stelle ausgelassen.
In der ersten Ausführungsform ist das eine Ende des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 an dem fixierseitigen Arm 10 durch den Ring 71 und das Rohrstützlager 72 fixiert, und das andere Ende (der Kragenabschnitt 70t) des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 ist mit dem schwenkseitigen Arm 20 gekoppelt und mit diesem fixiert, indem es mit der Abdeckung 58 fixiert ist.
Bei einer Schwenkvorrichtung 100 des Industrieroboters gemäß der zweiten Ausführungsform, im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, und zwar wie in 3 dargestellt ist, ist das eine Ende des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres jedoch an einer Abdeckung 158 durch einen Ring 171 und ein Lager 172 als ein zweites Lager fixiert, und das andere Ende (der Kragenabschnitt 70t) des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 ist an dem fixierseitigen Arm 10 fixiert.
Das eine Ende des Kabels 80 ist an der schwenkseitigen Klemme 20 mit Hilfe einer Klemme 184 fixiert, und das andere Ende des Kabels 80 ist an dem fixierseitigen Arm 10 durch eine fixierseitige Klemme 182 fixiert.
Mit anderen Worten, das Kabel 80 verläuft durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70. Der schwenkseitige herausgezogene Abschnitt 80r, der durch das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 herausgezogen ist, wird derart angeschlossen, dass es sich ungefähr parallel zu dem Durchgangsloch des Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohres 70 befindet und an dem schwenkseitigen Arm 20 mit Hilfe der schwenkseitigen Klemme 184 fixiert ist, nachdem es in horizontaler Richtung in einem kurzen Abstand angeschlossen ist, der fixierseitige, herausgezogene Abschnitt 80f ist in der fixierseitigen Klemme 182 fixiert, und zwar derart, dass es in nahezu vertikaler Richtung gebogen ist. Die Schwenkvorrichtung wird durch die relative Schwenkgeschwindigkeit zwischen dem fixierseitigen Arm 10 und dem schwenkseitigen Arm 20 geschwenkt, und die Verdrehung des schwenkseitigen herausgezogenen Abschnittes 80r, d.h. die relative Verschiebung ist am größten und die Verdrehung des fixierseitigen, herausgezogenen Abschnittes 80f ist am geringsten. Deshalb ist der fixierseitige, herausgezogenen Abschnitt 80f nicht in horizontaler, sondern in vertikaler Richtung angeschlossen, wodurch der für den Anschluss benötigte Raum verkleinert ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, wird die Beschichtung des Kabels 80, das in das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 eingeführt ist, zufriedenstellend geschützt, da das Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70 geschwenkt wird und die Schwenkgeschwindigkeit des Motors 30 durch den harmonischen Antrieb 60 hinreichend verringert ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie voranstehend beschrieben ist die Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters gemäß der vorliegenden Erfindung dazu geeignet, Kabel in einem verbundenen Aufbau anzuschliessen.
ZUSAMMENFASSUNG
Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters umfassend: eine Bremse 40, die an der Motorwelle 30s eines Motors 30 fixiert ist, um den Motor 30 anzuhalten; einen Encoder 50, der an der Motorwelle 30s fixiert ist, um den Drehwinkel des Motors 30 zu erfassen, einen Geschwindigkeitsverringerer 60, der mit der Motorwelle 30s gekoppelt ist, um einen in Verbindung stehenden, hohlförmigen Abschnitt zu bilden, welcher mit einem schwenkseitigen Arm 20 gekoppelt und an diesem fixiert ist, und welcher die Drehgeschwindigkeit des Motors 30 verringert; ein Rohrstützlager 72, das in einem fixierseitigen Arm 10 vorgesehen ist und in Verbindung mit dem in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt steht; und ein Niedergeschwindigkeits-Schwenkrohr 70, dessen eines Ende mit dem schwenkseitigen Arm 20 fixiert und gekoppelt ist, und dessen anderes Ende mit dem Rohrstützlager 72 fixiert ist, und durch das ein Kabel 80 angeschlossen ist.

Claims

Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters, umfassend ein fixiertes Teil, ein Schwenkteil, das in Bezug auf das fixierte Teil schwenkbar ist, und ein vorderes Ende, das durch das Schwenkteil agiert, gekennzeichnet durch: einen Motor, der eine erste Welle mit einem mittig verlaufenden, ersten, hohlförmigen Abschnitt aufweist; eine Bremse mit einem mittig verlaufenden, zweiten, hohlförmigen Abschnitt zum Freigeben und Anhalten des Motors dadurch, dass die erste Welle in Eingriff mit dem zweiten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird; einen Encoder mit einem mittig verlaufenden, dritten hohlförmigen Abschnitt zum Erfassen eines Schwenkwinkels des Motors dadurch, dass die erste Welle in Eingriff mit dem dritten hohlförmigen Abschnitt gebracht und in diesem fixiert wird; einen Geschwindigkeitsverringerer, der eine zweite Welle aufweist mit einem mittig verlaufenden, vierten, hohlförmigen Abschnitt zum Bilden eines in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnittes, durch den der erste und der vierte Abschnitt verlaufen, dadurch, dass die zweite Welle mit der ersten Welle gekoppelt und mit dieser verbunden wird, und zum Verringern der Drehgeschwindigkeit der ersten Welle, wobei die Bremse mit dem Schwenkteil und dem fixierten Teil gekoppelt und darin fixiert ist; ein erstes Lager, das einen ersten Innenring, dessen Mitte koaxial zu dem in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt angeordnet ist, und einen ersten Außenring, der an dem fixierten Teil fixiert ist, umfasst; ein zylindrisches Rohrelement, dessen eines Ende mit dem ersten Innenring gekoppelt und in diesem fixiert ist, und dessen anderes Ende mit dem Schwenkteil gekoppelt und in diesem fixiert ist, wobei das zylindrische Rohrelement in den in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt beweglich eingeführt ist und ein Durchgangsloch besitzt; ein Kabel, dessen eines Ende mit dem fixierten Teil gekoppelt und in diesem fixiert ist, und dessen anderes Ende in dem Schwenkteil fixiert und mit diesem in Verbindung steht und in das Durchgangsloch eingeführt ist, während es mit dem vorderen Ende verbunden ist.
Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters nach Anspruch 1, mit einem zweiten Lager anstelle des ersten Lagers, das einen zweiten Innenring, dessen Mitte koaxial mit dem in Verbindung stehenden hohlförmigen Abschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Außenring besitzt, der mit dem Schwenkteil fixiert ist.
Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, mit einer Antriebseinheit, bei der die zweite Welle, der Motor, der Encoder und die Bremse integriert sind.
Schwenkvorrichtung eines Industrieroboters nach Anspruch 1, mit einer ersten Klemme, die mit dem fixierten Teil fixiert und mit diesem gekoppelt ist, und die ungefähr in horizontaler Richtung einen fixierseitigen, herausgezogenen Abschnitt des Kabels fixiert, welcher durch das Durchgangsloch an der Seite des fixierten Teils herausgezogen ist, und einer zweiten Klemme, die ungefähr in vertikaler Richtung einen schwenkseitigen, herausgezogenen Abschnitt des Kabels fixiert, welcher durch das Durchgangsloch an der Seite des schwenkbaren Teils herausgezogen ist.