DE112021001512T5

DE112021001512T5 - Roboterfahrvorrichtung und Robotersystem

Info

Publication number: DE112021001512T5
Application number: DE112021001512.5T
Authority: DE
Inventors: Ryouji Kitamura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2023-01-05
Also published as: WO2021182300A1; CN115243836A; US20230121702A1; JP7448635B2; JPWO2021182300A1

Abstract

Eine Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf einer Bodenfläche angeordnet. Die Roboterfahrvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Sockeln 21, die diskret auf der Bodenfläche angeordnet sind, einen auf den Sockeln installierten Schienensockel 23, ein von dem Schienensockel getragenes Schienenteil 27, ein von dem Schienenteil beweglich getragenes Ständerteil 29, auf dem ein Roboter 200 gehalten wird, und einen flexiblen Kabelträger 31 zum Schutz eines Kabels des Roboters. Die Höhen der Sockel sind so bemessen, dass zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel und dem Kabelträger ein Spalt von 50 bis 100 mm vorhanden ist. Dadurch wird die Wartungsfreundlichkeit verbessert, ohne die Zugänglichkeit der Werkzeugmaschine für die Arbeiter zu verschlechtern.

Description

GEBIET
HINTERGRUND
In einem Robotersystem zum Anbringen und Abnehmen eines Werkstücks an einer Werkzeugmaschine durch einen Roboter wird zum Beispiel eine Roboterfahrwelle, die den Roboter zum Fahren bringt, für den Transport des Werkstücks verwendet. Als Roboterfahrwelle für eine Werkzeugmaschine wurde herkömmlich eine kopfüber fahrende Roboterfahrwelle verwendet, damit die Arbeiter leicht an die Werkzeugmaschine herankommen können.
ZITATENLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: Japanische nichtgeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2010-89228
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wenn die Roboterfahrwelle vor oder seitlich der Werkzeugmaschine angeordnet ist, stößt der Fuß oder die Zehe des Arbeiters, wenn er sich der Werkzeugmaschine nähert, an die Roboterfahrwelle, was zu einem Hindernis wird und zu einer schlechten Bearbeitbarkeit führt (siehe 8). Eine Roboterfahrwelle mit Überkopfantrieb (Literaturhinweis 1), die den Vorteil hat, dass sie leicht zugänglich und platzsparend ist, wurde bisher verwendet, ist jedoch zeit- und kostenaufwändig, da Montage und Wartung an einem hoch gelegenen Ort durchgeführt werden müssen. Daher besteht ein Bedarf an einer Roboterfahrwelle, die eine hohe Wartungsfreundlichkeit aufweist, ohne die Zugänglichkeit der Arbeiter zu einer Werkzeugmaschine zu beeinträchtigen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Roboterfahrvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf einer Bodenfläche angeordnet. Eine Roboterfahrvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Sockeln, die diskret auf der Bodenfläche installiert sind, einen Schienensockel, der auf den Sockeln installiert ist, ein Schienenteil, das von dem Schienensockel getragen wird, ein Ständerteil, das von dem Schienenteil beweglich getragen wird und an dem ein Roboter befestigt ist, und einen flexiblen Kabelträger zum Schutz eines Kabels des Roboters. Die Höhen der Sockel sind so bemessen, dass zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel und dem Kabelträger ein Abstand von 50 bis 100 mm vorgesehen ist.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß diesem Aspekt wird die Wartungsfreundlichkeit verbessert, ohne dass die Zugänglichkeit der Werkzeugmaschine für die Arbeiter verringert wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Robotersystems, das eine Roboterfahrvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst.
2 ist eine Seitenansicht des Robotersystems von 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Roboterfahrvorrichtung von 2, die auf dem Boden steht.
4 ist eine perspektivische Frontansicht der Roboterfahrvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine Seitenansicht, die die Roboterfahrvorrichtung von 4 zeigt.
6 ist eine Frontansicht der Roboterfahrvorrichtung von 4.
7 ist eine Draufsicht auf die Roboterfahrvorrichtung von 4.
8 ist eine Draufsicht, die die Auswirkungen der Roboterfahrvorrichtung von 4 zeigt.
9 ist eine Seitenansicht, die eine Roboterfahrvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Draufsicht auf die Roboterfahrvorrichtung von 9.
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Roboterfahrvorrichtung von 9, die auf dem Boden steht.
12 ist eine Seitenansicht, die eine Roboterfahrvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Draufsicht auf die Roboterfahrvorrichtung von 12.
14 ist eine Frontansicht der Roboterfahrvorrichtung von 12.
15 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Roboterfahrvorrichtung von 12, die auf der Bodenoberfläche steht.
16 ist eine Seitenansicht, die eine Roboterfahrvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
17 ist eine Draufsicht auf die Roboterfahrvorrichtung von 16.
18 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Roboterfahrvorrichtung von 16, die auf der Bodenfläche steht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Roboterfahrvorrichtungen gemäß Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Komponenten, die im wesentlichen die gleiche Funktion und Konfiguration aufweisen, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte Beschreibung wird nur dort gegeben, wo es notwendig ist.
(Konfiguration des Robotersystems)
1, 2 und 3 zeigen ein Robotersystem 10, das eine Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst. 1 ist eine perspektivische Ansicht, 2 ist eine Seitenansicht und 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Roboterfahrvorrichtung 20 aus 2, die auf der Bodenfläche angeordnet ist. Das Robotersystem 10 umfasst eine Werkzeugmaschine 100, einen Roboter 200, der ein Werkstück an der Werkzeugmaschine 100 anbringt und von ihr abnimmt, und eine Roboterfahrvorrichtung 20, die den Roboter 200 veranlasst, sich zwischen einem Werkstückspeicherraum und der Werkzeugmaschine 100 zu bewegen.
Wie in den 1, 2 und 3 gezeigt, ist die Werkzeugmaschine 100 eine Vorrichtung, wie z.B. eine Umformmaschine oder ein Bearbeitungszentrum, die einen vorbestimmten Prozess durchführt, wie z.B. die Herstellung eines Werkstücks, das ein geformtes Teil ist, oder das Verbinden eines geformten Teils mit einem zugeführten Werkstück oder dessen Bearbeitung. Typischerweise umfasst die Werkzeugmaschine 100 eine Werkzeugmaschinenbasis 101, die auf der Bodenfläche installiert ist, und ein Werkzeugmaschinengehäuse 103, das an der Werkzeugmaschinenbasis 101 befestigt ist. Im Inneren des Werkzeugmaschinengehäuses 103 sind ein Tisch 105, auf dem ein Werkstück installiert ist, und eine Hauptwelle 107 angeordnet, die mit einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Arbeitswerkzeugs versehen ist. An der Vorderseite des Werkzeugmaschinengehäuses 103 ist eine Schiebetür 109 für den Zugang zum Inneren des Werkzeugmaschinengehäuses 103 vorgesehen. Die Schiebetür 109 wird auch von einem Arbeiter benutzt, um bei Wartungsarbeiten oder ähnlichem in das Innere der Werkzeugmaschine 100 zu gelangen.
Zwischen dem Werkzeugmaschinengehäuse 103 und der Bodenfläche wird ein Zwischenraum gebildet. Dabei steht die mit der Schiebetür 109 versehene Frontfläche des Werkzeugmaschinengehäuses 103 in Bezug auf die Frontfläche der Werkzeugmaschinenbasis 101 nach außen vor. Das heißt, dass in einem unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 ein linearer Raum (Vertiefung) gebildet wird, der sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt.
Die Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie in der Vertiefung im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 installiert wird, damit der Roboter 200 in einer Position nahe der Schiebetür 109 auf der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 fahren kann.
(Erste Ausführungsform)
4, 5, 6 und 7 zeigen die Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform. 4 ist eine perspektivische Ansicht, 5 ist eine Seitenansicht, 6 ist eine Frontansicht, und 7 ist eine Draufsicht.
Die Roboterfahrvorrichtung 20 umfasst eine Vielzahl von Sockeln 21. Die Sockel 21 umfassen jeweils eine Sockelplatte 211 und eine Vielzahl von Beinen 213, die die Sockelplatte 211 so abstützen, dass sich die Sockelplatte 211 in Bezug auf die Bodenoberfläche auf und ab bewegen kann. Durch Einstellen der Höhen der Beine 213 kann die Höhe jedes Sockels 21 (der Abstand zwischen den Unterseiten der Beine 213 (Bodenfläche) und der Oberseite der Sockelplatte 211) eingestellt werden. Die Sockel 21 sind einzeln entlang einer Richtung parallel zur Bewegungsachse des Roboters 200 angeordnet. Auf den Sockeln 21 ist ein rechteckiger, länglicher, schienenförmiger Sockel 23 angebracht.
Ein Merkmal der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform besteht darin, dass Zehen eines Arbeiters (Zehen von Sicherheitsschuhen, die ein Arbeiter trägt) zwischen die Bodenfläche und den später zu beschreibenden Schienensockel 23 und Kabelträger 31 eingeführt werden können. Um dies zu erreichen, wird der Schienensockel 23 nicht direkt auf der Bodenfläche aufgesetzt, sondern von den diskret angeordneten Sockeln 21 getragen. Die Höhen der Sockel 21 sind so bemessen, dass die Zehen von Sicherheitsschuhen zwischen die Bodenfläche und den Schienensockel 23 und den Kabelträger 31 treten können. So sind die Höhen der Sockel 21 vorzugsweise auf 50 bis 100 mm, typischerweise 70 mm, festgelegt, was eine Höhe ist, die nur das Einführen der Zehen von Sicherheitsschuhen erlaubt. In Fabriken, in denen die Roboterfahrvorrichtung 20 installiert ist, wird das Tragen von Sicherheitsschuhen aus Sicherheitsaspekten empfohlen. Die Materialien usw. von Sicherheitsschuhen werden durch die japanischen Industrienormen („Japanese Industrial Standards“, JIS) oder Ähnliches festgelegt, und Sicherheitsschuhe gleicher Größe sind so konfiguriert, dass sie fast die gleiche äußere Form aufweisen. Außerdem handelt es sich bei den Arbeitern nie um Kinder, und die Größe der Sicherheitsschuhe der Arbeiter ist nicht sehr unterschiedlich. Durch die oben beschriebene Bestimmung der Höhen der Sockel 21 können daher die Zehen eines Arbeiters, der Sicherheitsschuhe trägt, mit ziemlicher Sicherheit eingesetzt werden.
Da die Zehen der Sicherheitsschuhe zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel 23 eingefügt werden können, kann sich der Arbeiter der Werkzeugmaschine 100 nähern, auch wenn die Roboterfahrvorrichtung 20 neben der Werkzeugmaschine 100 angeordnet ist. Dadurch kann die Beeinträchtigung der Bearbeitbarkeit von Wartungsarbeiten durch den Arbeiter aufgrund der Aufstellung der Roboterfahrvorrichtung 20 neben der Werkzeugmaschine 100 vermieden werden.
Indem die Höhe zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel 23 so eingestellt wird, dass nur die Zehen von Sicherheitsschuhen dazwischen eingeführt werden können, aber nicht bis zu den Knöcheln von Sicherheitsschuhen, kann sich der Arbeiter den anderen Komponenten, die die Roboterfahrvorrichtung 20 bilden, wie dem Kabelträger 31 und dem Schienenteil 27, nicht übermäßig nähern, was verhindern kann, dass der Arbeiter verletzt oder verschmutzt wird oder die Komponenten beschädigt, indem der Arbeiter mit den Komponenten in Kontakt kommt. Auch kann die Sicherheit des Arbeiters gewährleistet werden, indem verhindert wird, dass sich der Arbeiter der Werkzeugmaschine 100 zu sehr nähert. Des Weiteren wird, da nur die Zehen eingeführt werden können, das Risiko eines Sturzes des Arbeiters verringert und die Verringerung der Bedienbarkeit der spontanen Bewegung des Arbeiters im Vergleich zu dem Fall, in dem die Knöchel eingeführt werden können, unterdrückt, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
Wie in 5 gezeigt, ist der Schienensockel 23 durch eine rechtwinklige dreieckige Befestigung 25 rechtwinklig an der Sockelplatte 211 des Sockels 21 befestigt. Das Schienenteil 27 wird von dem Schienensockel 23 getragen. Typischerweise besteht das Schienenteil 27 aus einem Schienenpaar 271. Das Schienenpaar 271 ist parallel zueinander in einer Richtung angeordnet, die senkrecht zur Bodenfläche in Bezug auf den Schienensockel 23 verläuft.
Indem der Schienensockel 23 senkrecht zur Bodenfläche angeordnet ist, kann ein Werkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, von der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 senkrecht zum Schienensockel 23 eingeführt werden. Folglich kann das Schienenteil 27 auch dann ausgetauscht werden, wenn die Roboterfahrvorrichtung 20 an einem Ort mit begrenzter Höhe, wie dem unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100, installiert ist, ohne dass die Werkzeugmaschine 100 vom unteren Teil der Frontfläche nach vorne gezogen werden muss. Dadurch wird die Bearbeitbarkeit der Wartungsarbeiten durch den Arbeiter verbessert. Durch die vertikale Anordnung des Schienensockels 23 ist es außerdem weniger wahrscheinlich, dass Staub wie Späne und Abrieb in das Schienenteil 27 eindringen, als wenn der Schienensockel 23 horizontal angeordnet ist, so dass die Möglichkeit des Auftretens eines Fehlers der Roboterfahrvorrichtung 20, wie beispielsweise eines Fahrfehlers, verringert werden kann. Des Weiteren kann durch die vertikale Anordnung des Schienensockels 23 die Einbauhöhe vergrößert, die Einbaubreite jedoch verkleinert werden, so dass die Roboterfahrvorrichtung 20 an einem Ort installiert werden kann, an dem die Höhe hoch, die Tiefe jedoch gering ist.
Ein Ständer 29 wird von dem Schienenteil 27 beweglich getragen. An der Halterung 29 ist der Roboter 200 befestigt. Der Typ des hier verwendeten Roboters 200 ist nicht besonders eingeschränkt. Es können auch andere Arten von Robotern 200 wie vertikale Gelenkroboter und Skalarroboter verwendet werden.
Der Ständer 29 umfasst ein Schiebeteil 291 und einen Ständerkörper 293. Das Schiebeteil 291 ist ein viereckiges, flaches Plattenelement und ist gleitend am Schienenteil 27 befestigt. Der Ständerkörper 293 weist eine äußere Form mit einem im Wesentlichen L-förmigen vertikalen Querschnitt auf. Insbesondere ist der Ständerkörper 293 als ein im Wesentlichen L-förmiger, rillenförmiger Körper konfiguriert, der eine offene Außenfläche aufweist. Der Ständerkörper 293 weist an einem Ende eine Verbindungsfläche mit dem Schiebeteil 291 und am anderen Ende eine Halterung auf, an der der Roboter 200 befestigt ist. Der Ständerkörper 293 ist so am Schiebeteil 291 befestigt, dass der nahe Abschnitt parallel zur Bodenfläche verläuft, der distale Abschnitt senkrecht zur Bodenfläche steht und die Roboterhalterung nach oben zeigt.
Die folgenden Effekte werden dadurch erreicht, dass die äußere Form des Ständers 29 im Wesentlichen L-förmig ist.
Das heißt, der L-förmige Ständer 29 fungiert als Relaiskomponente, die eine Position, an der die Roboterfahrvorrichtung 20 installiert werden soll, mit einer Position verbindet, an der der Roboter 200 fahren soll. Wie in 7 gezeigt, kann der L-förmige Ständer 29 beispielsweise eine Fahrachse Ma, entlang derer der Roboter 200 tatsächlich fährt, in horizontaler und vertikaler Richtung in Bezug auf eine Mittelachse Ca des Schienenteils 27 versetzen. Dadurch kann, wie in den 1 und 2 gezeigt, auch bei einer Installationsanforderung, bei der die Roboterfahrvorrichtung 20 im unteren Bereich der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 installiert werden soll und der Roboter 200 zu einer Position vor der Schiebetür 109 auf der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 fahren soll, der L-förmige Ständer 29 verwendet werden, um der Anforderung zu entsprechen. Durch die Verwendung des L-förmigen Ständers 29, wie er in 7 dargestellt ist, kann die Bewegungsachse des Roboters 200 in horizontaler Richtung in Bezug auf die Schienenmittelachse Ca versetzt werden, so dass sich der Roboter 200 nicht direkt über dem Schienenteil 27 bewegt, wodurch die Möglichkeit verringert werden kann, dass von einem vom Roboter 200 gehaltenen Werkstück herabfallende Späne und davon abtropfende Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, am Schienenteil 27 haften bleiben, und es ist möglich, das Risiko des Auftretens eines Fehlers zu verringern, wie z.B. dass sich auf dem Schienenteil 27 angesammelter Staub mit dem Schiebeteil 291 verfängt und dazu führt, dass der Roboter 200 aufhört zu fahren.
Bei der Roboterfahrvorrichtung 20 sind nicht alle Bauteile über den Sockeln 21 gestapelt, sondern der Ständer 29 ragt seitlich etwas über die Sockel 21 hinaus. Daher kann die Höhe der Roboterfahrvorrichtung 20 reduziert werden. In der ersten Ausführungsform wird beispielsweise die Höhe von der Bodenfläche bis zur Oberkante des Schienensockels 23 auf 500 mm oder weniger gehalten. Dies ermöglicht die Installation an einer schmalen, hohen Stelle, wie beispielsweise dem unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100. Da der Sockel 21, der Schienensockel 23, das Schienenteil 27 und der Kabelträger 31, die mit Ausnahme des Ständers 29 die Roboterfahrvorrichtung 20 bilden, in dem Raum im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 konzentriert sind, kann auch die Möglichkeit verringert werden, dass Staub, wie beispielsweise Späne der Werkzeugmaschine 100, und Flüssigkeit an diesen Bauteilen anhaften.
Da der Ständer 29 eine Relaiskomponente ist, die eine Position, an der die Roboterfahrvorrichtung 20 installiert werden soll, und eine Position, an der der Roboter 200 fahren soll, miteinander verbindet, ist seine äußere Form nicht auf eine L-Form beschränkt. Die äußere Form des Ständers 29 kann beispielsweise bogenförmig oder mehrfach treppenförmig gekrümmt sein. Wenn sich zwischen der Position, an der die Roboterfahrvorrichtung 20 installiert werden soll, und der Position, an der der Roboter 200 fahren soll, ein Hindernis befindet, kann der Ständer 29 verschiedene Formen aufweisen, um das Hindernis zu umgehen.
Im Inneren des Ständerkörpers 293 sind eine Motoreinheit 35, die einen Motor umfasst, der eine Antriebskraft zum Antreiben der Bewegung des Schiebeteils 291 erzeugt, und ein Untersetzungsgetriebe, das die Drehung des Motors reduziert, eine Steuervorrichtung (nicht gezeigt), die den Motor steuert, und dergleichen montiert. Da die Außenfläche des Ständerkörpers 293 offen ist, kann der Arbeiter leicht auf diese Vorrichtungen zugreifen. Dies trägt dazu bei, die Wartungsarbeiten für den Arbeiter zu erleichtern.
Der Kabelträger 31 dient der Führung von Kabeln und dergleichen, die mit der innerhalb des Ständers 29 angebrachten Steuervorrichtung verbunden sind. Der Kabelträger 31 besteht aus einer Vielzahl von Hohlprofilen, die schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Kabel werden durch diesen hohlen Teil geführt und geschützt. Der Kabelträger 31 weist eine Gesamtlänge auf, die größer ist als die Gesamtlänge des Schienenteils 27, und ist so angeordnet, dass er in der Mitte U-förmig zurückgeklappt werden kann, um den nahen Abschnitt des Ständerkörpers 293, der parallel zur Bodenfläche verläuft, vertikal zu überspannen. Ein Endabschnitt 31 a des Kabelträgers 31 ist über eine Halterung 37 an dem Ständerkörper 293 befestigt. Der Endabschnitt 31 a des Kabelträgers 31 ist in der Nähe des Schienenteils 27 an der Oberseite des nahen Abschnitts des Ständerkörpers 293, der parallel zur Bodenfläche verläuft, befestigt. Der andere Endabschnitt 31c des Kabelträgers 31 ist an einer Stützplatte 33 befestigt, die seitlich über die oberen Flächen der Sockel 21 gelegt ist. Der andere Endabschnitt 31c des Kabelträgers 31 ist an einer Position nahe der Längenmitte der Roboterfahrvorrichtung 20 (Schienenteil) befestigt. Die Stützplatte 33 verhindert, dass ein Kabelträgerabschnitt des Kabelträgers 31 vom Endabschnitt 31c bis zum abgewinkelten Abschnitt 31b nach unten hängt. Selbstverständlich kann der Endabschnitt 31c des Kabelträgers 31 direkt oder indirekt über eine Halterung an der Oberseite eines Sockels 21 nahe der Mitte der Vielzahl von Sockeln 21 befestigt sein.
Kabel, die von einer externen Steuervorrichtung des Systems und einer externen Stromversorgungsvorrichtung ausgehen, werden vom Endabschnitt 31c des Kabelträgers 31, der in der Nähe der Längenmitte der Roboterfahrvorrichtung 20 befestigt ist, in den Kabelträger 31 eingeführt, durch den Kabelträger 31 hindurchgeführt und vom Endabschnitt 31 a des am Ständer 29 befestigten Kabelträgers 31 nach außen geführt. Die von dem Kabelträger 31 zu dem Ständer 29 geführten Kabel sind mit dem an dem Ständer 29 gehaltenen Roboter 200 und der innerhalb des Ständers 29 angeordneten Steuervorrichtung verbunden.
Da die Kabel durch den Kabelträger 31 geschützt verlegt werden können, selbst wenn sich der Ständer 29 bewegt, können die Kabel nicht durch Kollision mit einem anderen Element beschädigt werden oder sich miteinander verwickeln, und die Roboterfahrvorrichtung 20 und der Roboter 200 können stabil betrieben werden.
Durch die Anordnung des Kabelträgers 31 zwischen dem Roboter 200 und dem Schienenteil 27 ist es möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass Staub, wie beispielsweise Späne von einem Werkstück, das von dem Roboter 200 gehalten wird, an dem Schienenteil anhaftet. Außerdem kann, wenn die Roboterfahrvorrichtung 20 auf der Bodenfläche unterhalb des vorstehenden Abschnitts der Werkzeugmaschine 100 installiert ist, das Schienenteil 27 weiter hinten angeordnet werden, so dass die obige Möglichkeit weiter reduziert werden kann und die Möglichkeit, dass Flüssigkeit wie Wasser, das in der Werkzeugmaschine 100 verwendet wird, an dem Schienenteil 27, dem Kabelträger 31 und dergleichen anhaftet, reduziert werden kann. Des Weiteren kann der Arbeiter, da der Kabelträger 31 auf der Frontflächenseite des Schienensockels 23 angeordnet ist, mit der Roboterfahrvorrichtung 20, die im unteren Bereich der Frontfläche der Werkzeugmaschine installiert ist, leicht auf den Kabelträger 31 zugreifen. Da das Kabel eine der Komponenten ist, die häufig gewartet werden müssen, wird die Wartungsfreundlichkeit durch die oben beschriebene Anordnung des Kabelträgers 31 verbessert.
In der oben beschriebenen Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel 23 ein Spalt ausgebildet, in den die Zehen von Sicherheitsschuhen eintreten können. Gemäß der ersten Ausführungsform kann sich der Arbeiter der Schiebetür 109 der Werkzeugmaschine 100 im Vergleich zu dem Fall, in dem kein Spalt ausgebildet ist, nähern. Darüber hinaus kann durch die Verwendung des L-förmigen Ständers 29 die Installationshöhe der Roboterfahrvorrichtung 20 verringert werden, und die Position, an der das Schienenteil 27 installiert ist, kann in horizontaler und vertikaler Richtung in Bezug auf die Position, an der der Roboter 200 fährt, versetzt werden. Gemäß dieser Anordnung kann die Roboterfahrvorrichtung 20 in einem engen Raum im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 installiert werden, und der Roboter 200 kann in einer Position nahe der Schiebetür 109 fahren, die auf der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 vorsteht. Da die Hauptkomponenten der Roboterfahrvorrichtung 20 im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 konzentriert sind und nur der Ständer 29 auf die Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 ragt, kann sich der Arbeiter der Schiebetür 109 der Werkzeugmaschine 100 nähern, indem er den Ständer 29 von der Vorderseite der Werkzeugmaschine 100 zurückzieht.
Wie oben beschrieben, ermöglichen die beiden Konstruktionsmerkmale „Bereitstellen eines Spalts, der es den Zehen erlaubt, in diesen Spalt zwischen der Bodenfläche und der Werkzeugmaschinenbasis 23 einzutreten“ und „Bereitstellen des L-förmigen Ständers 29“, dass die Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform in einem schmalen Raum im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 installiert werden kann, wie in 8 gezeigt, und der Arbeiter W kann sich der Werkzeugmaschine 100 auf die gleiche Weise nähern, wie wenn die Roboterfahrvorrichtung 20 nicht installiert ist (siehe 8(a) und 8(b)). Dies ermöglicht eine Annäherung an die Werkzeugmaschine 100 über einen Abstand L, der der Breite einer herkömmlichen Roboterfahrvorrichtung entspricht, im Vergleich zu dem Fall, in dem die herkömmliche Roboterfahrvorrichtung installiert ist (siehe 8(c)), und ermöglicht die Durchführung von Wartungsarbeiten an der Werkzeugmaschine 100 in einer Stehposition, die im Wesentlichen die gleiche ist wie in dem Fall, in dem die Roboterfahrvorrichtung 20 nicht installiert ist, wodurch die Beeinträchtigung der Arbeitsfähigkeit aufgrund der Installation der Roboterfahrvorrichtung 20 unterdrückt wird.
(Zweite Ausführungsform)
In der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist der Kabelträger 31 an der Frontflächenseite des Schienensockels 23 angeordnet; die Einbauposition des Kabelträgers 31 ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer Roboterfahrvorrichtung 40 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Kabelträger 31, der in der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform an der Frontflächenseite des Schienensockels 23 angeordnet ist, an der Rückflächenseite des Schienensockels 23 angeordnet. Die Roboterfahrvorrichtung 40 gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9, 10 und 11 beschrieben.
Wie in den 9, 10 und 11 gezeigt, umfasst die Roboterfahrvorrichtung 40 einen Sockel 41, einen Schienensockel 43, ein Schienenteil 47, einen Ständer 49, einen Kabelträger 51 und eine Stützplatte 53. Der Sockel 41, der Schienensockel 43, das Schienenteil 47 und der Ständer 49 der Roboterfahrvorrichtung 40 gemäß der zweiten Ausführungsform sind auf die gleiche Weise konfiguriert wie der Sockel 21, der Schienensockel 23, das Schienenteil 27 und der Ständer 29 der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform; daher wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Der Kabelträger 51 ist an der Rückseite des Schienensockels 23 angeordnet. Ein Endabschnitt 51 a des Kabelträgers 51 ist über eine Halterung an dem Ständerkörper 493 befestigt. An der Stelle, an der der Endabschnitt 51a des Kabelträgers 51 befestigt ist, entspricht die Höhe von der Bodenfläche bis zur Oberseite des Endabschnitts 51 a des Kabelträgers 51 der Höhe von der Bodenfläche bis zum oberen Ende des Schienensockels 43 oder ist geringfügig niedriger als diese. Der andere Endabschnitt 51c des Kabelträgers 51 ist an einer Stützplatte 53 befestigt, die seitlich über die Oberseiten einer Vielzahl von Sockeln 41 gelegt ist. Der andere Endabschnitt 51c des Kabelträgers 51 ist an einer Position nahe der Längenmitte der Roboterfahrvorrichtung 40 (Schienenteil 47) befestigt.
In der Roboterfahrvorrichtung 40 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Kabelträger 51 auf der Rückflächenseite des Schienensockels 43 angeordnet; daher können, obwohl die Bearbeitbarkeit von Wartungsarbeiten an den Kabeln geringer ist als bei der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform, bei der der Kabelträger 31 auf der Frontflächenseite des Schienensockels 23 angeordnet ist, die anderen von der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform erzielten Effekte erreicht werden.
(Dritte Ausführungsform)
Bei den Roboterfahrvorrichtungen 20 und 40 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Schienensockel 23 und 43 vertikal angeordnet, aber die Schienensockel 23 und 43 können auch horizontal angeordnet sein. Eine Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform ist durch horizontale Anordnung des Schienensockels 63 konfiguriert. Die Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 12, 13, 14 und 15 beschrieben.
Wie in den 12, 13, 14 und 15 gezeigt, umfasst die Roboterfahrvorrichtung 60 eine Vielzahl von Sockeln 61. Ein rechteckiger, länglicher, plattenförmiger Schienensockel 63 ist horizontal auf der Vielzahl der Sockel 61 in Bezug auf die Bodenfläche angeordnet. Das Schienenteil 67 wird von dem Schienensockel 63 getragen. Das Schienenteil 67 umfasst ein Schienenpaar 671. Das Schienenpaar 671 ist nebeneinander in einer Richtung parallel zur Bodenfläche angeordnet. Ein Ständer 69 ist beweglich auf dem Schienenteil 67 gelagert. Der Roboter 200 ist an der Halterung 69 befestigt.
Der Ständer 69 umfasst ein Schiebeteil 691 und einen Ständerkörper 693. Das Schiebeteil 691 ist ein viereckiges flaches Plattenelement und ist verschiebbar an dem Schienenteil 67 befestigt. Der Ständerkörper 693 weist eine im Wesentlichen L-förmige Außenform auf. Der Ständerkörper 693 ist so an dem Schiebeteil 691 befestigt, dass der nahe Abschnitt parallel zur Bodenfläche und der ferne Abschnitt senkrecht zur Bodenfläche verläuft. Die nahe gelegene Seitenfläche des Ständerkörpers 693 ist am Schiebeteil 691 befestigt.
Der Kabelträger 71 ist oberhalb des Schienensockels 63 so angeordnet, dass er den Ständerkörper 793 und das Schiebeteil 691 senkrecht überspannt. Der eine Endabschnitt 71a des Kabelträgers 71 ist über eine Konsole 77 am Ständerkörper 793 befestigt. Der andere Endabschnitt 71c des Kabelträgers 71 ist an einer Stützplatte 73 befestigt, die unterhalb des Schienenpaares 671 angeordnet ist. Der andere Endabschnitt 71c des Kabelträgers 71 ist an einer Position nahe der Längenmitte der Roboterfahrvorrichtung 60 (Schienenteil 67) zwischen dem Schienenpaar 671 befestigt.
In der Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform ist der Schienensockel 63 horizontal angeordnet; daher ist es wahrscheinlicher, dass sich Staub, Späne, Schmutz und dergleichen in dem Schienenteil 67 ansammeln als in den Roboterfahrvorrichtungen 20 und 40 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform, in denen die Schienensockel 23 und 43 vertikal angeordnet sind, und dementsprechend kann eine häufigere Wartung erforderlich sein. Des Weiteren muss die Roboterfahrvorrichtung 60 bei Wartungsarbeiten, wie beispielsweise dem Austausch von Schienen, aus dem Raum im unteren Teil der Frontfläche der Werkzeugmaschine 100 herausgezogen werden, was die Bearbeitbarkeit der Wartungsarbeiten verringern kann. Da jedoch die Installationshöhe durch die horizontale Anordnung des Schienensockels 63 gering gehalten werden kann, kann die Roboterfahrvorrichtung 60 an einem Ort angeordnet werden, der eine große Tiefe, aber eine geringe Höhe aufweist. Abgesehen davon können die gleichen Effekte wie bei den Roboterfahrvorrichtungen 20 und 40 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform erzielt werden.
(Vierte Ausführungsform)
In der Roboterfahrvorrichtung 20 gemäß der dritten Ausführungsform ist der Kabelträger 71 oberhalb des Schienensockels 63 angeordnet; die Position, an der der Kabelträger 71 angeordnet ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer Roboterfahrvorrichtung 80 gemäß der vierten Ausführungsform ist der oberhalb des Schienensockels 63 angeordnete Kabelträger 71 in der Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform neben dem Schienensockel 63 angeordnet. Die Roboterfahrvorrichtung 80 gemäß der vierten Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 16, 17 und 18 beschrieben.
Die Roboterfahrvorrichtung 80 umfasst eine Vielzahl von Sockeln 81. Ein rechteckiger, länglicher, plattenförmiger Schienensockel 83 ist horizontal auf der Vielzahl von Sockeln 81 in Bezug auf die Bodenfläche angeordnet. Das Schienenteil 87 wird von dem Schienensockel 83 getragen. Ein Ständer 89 ist beweglich auf dem Schienenteil 87 gelagert. Der Roboter 200 ist an der Halterung 89 befestigt.
Der Ständer 89 umfasst ein Schiebeteil 891 und einen Ständerkörper 893. Das Schiebeteil 891 ist ein viereckiges, flaches Plattenelement und ist verschiebbar an dem Schienenteil 87 befestigt. Der Ständerkörper 893 weist eine im Wesentlichen L-förmige Außenform auf. Der Ständerkörper 893 ist an dem Schiebeteil 891 in einer solchen Ausrichtung angebracht, dass der nahe Abschnitt parallel zur Bodenfläche und der ferne Abschnitt senkrecht zur Bodenfläche verläuft.
Der Kabelträger 91 ist an einer Position neben dem Schienensockel 83 so angeordnet, dass er den nahen Abschnitt des Ständerkörpers 893 vertikal überspannt. Ein Endabschnitt 91a des Kabelträgers 91 ist über eine Halterung 97 an dem Ständerkörper 893 befestigt. Der Endabschnitt 91a des Kabelträgers 91 ist in einer Position leicht oberhalb des nahen Abschnitts des Ständerkörpers 893 befestigt. Der andere Endabschnitt 91c des Kabelträgers 91 ist an einer Stützplatte 93 befestigt, die seitlich über die oberen Flächen der Sockel 81 gelegt ist. Der andere Endabschnitt 91c des Kabelträgers 91 ist an einer Position nahe der Längenmitte der Roboterfahrvorrichtung 80 (Schienenteil 87) befestigt.
Bei der Roboterfahrvorrichtung 80 gemäß der vierten Ausführungsform ist der Kabelträger 91 zwischen dem Schienenteil 87 und dem Roboter 200 angeordnet; daher kann die Menge an Staub von der Werkzeugmaschine 100, der sich im Schienenteil 87 ansammelt, im Vergleich zur Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform, bei der der Kabelträger 91 oberhalb des Schienenteils 87 angeordnet ist, reduziert werden, und die Installationshöhe kann weiter verringert werden, obwohl die Installationsbreite zunimmt. Daher kann die Roboterfahrvorrichtung 80 an einem Ort angeordnet werden, der eine große Tiefe, aber eine geringe Höhe aufweist. Im Übrigen können die gleichen Effekte wie bei der Roboterfahrvorrichtung 60 gemäß der dritten Ausführungsform erzielt werden.
Während einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen als Beispiele dargestellt worden und sollen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen. Diese Ausführungsformen können in verschiedenen anderen Formen implementiert werden, und verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Diese Ausführungsformen und ihre Modifikationen sind in Umfang und Geist der Erfindung umfasst und gehören zum Umfang der beanspruchten Erfindungen und ihrer Äquivalente.
Bezugszeichenliste

10: Robotersystem,
20: Roboterfahrvorrichtung,
100: Werkzeugmaschine,
101: Werkzeugmaschinenbasis,
103: Werkzeugmaschinengehäuse,
105: Tisch,
107: Hauptwelle,
109: Schiebetür

Claims

Roboterfahrvorrichtung, die auf einer Bodenfläche angeordnet ist, wobei die Roboterfahrvorrichtung umfasst: eine Vielzahl von Sockeln (21), die diskret auf der Bodenoberfläche installiert sind; einen Schienensockel (23), der auf den Sockeln (21) installiert ist; ein Schienenteil (27), das von dem Schienensockel (23) getragen wird; ein Ständerteil (29), das von dem Schienenteil (27) beweglich getragen wird und an dem ein Roboter gehalten wird; und einen flexiblen Kabelträger (31) zum Schutz eines Kabels des Roboters, wobei die Höhen der Sockel (21) so festgelegt sind, dass zwischen der Bodenfläche und dem Schienensockel (23) und dem Kabelträger (31) ein Spalt von 50 bis 100 mm vorhanden ist.
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Schienenteil (27) ein Schienenpaar (271) umfasst, und das Schienenpaar (271) nebeneinander in einer Richtung senkrecht zur Bodenfläche angeordnet ist.
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei eine Höhe von der Bodenoberfläche bis zu einer Oberkante des Schienenteils (27) 500 mm oder weniger beträgt.
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Kabelträger (31) auf derselben Seite des Schienensockels angeordnet ist wie das Schienenpaar (271).
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Kabelträger (31) auf einer dem Schienenpaar (271) gegenüberliegenden Seite des Schienensockels (23) angeordnet ist.
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Schienenteil (27) ein Schienenpaar (271) umfasst, und das Schienenpaar (271) entlang einer zur Bodenfläche horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet ist.
Roboterfahrvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Kabelträger (31) oberhalb des Schienensockels (23) angeordnet ist.
Fahrroboter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ständerteil (29) eine Außenform mit einem L-förmigen vertikalen Querschnitt aufweist.
Roboterfahrvorrichtung, die auf einer Bodenfläche angeordnet ist, wobei die Roboterfahrvorrichtung umfasst: eine Vielzahl von Sockeln (21), die diskret auf der Bodenoberfläche installiert sind; einen Schienensockel (23), der auf den Sockeln (21) installiert ist; ein Schienenteil (27), das von dem Schienensockel (23) getragen wird; und ein Ständerteil (29), das beweglich von dem Schienenteil (27) getragen wird und an dem ein Roboter gehalten wird, wobei das Schienenteil (27) ein Schienenpaar (271) umfasst, das Schienenpaar (271) entlang einer Richtung senkrecht zur Bodenfläche nebeneinander angeordnet ist, und der Ständerteil (29) eine äußere Form aufweist, die einen L-förmigen vertikalen Querschnitt aufweist.
Robotersystem, umfassend: eine Werkzeugmaschine (100); und eine Roboterfahrvorrichtung (20), die so konfiguriert ist, dass sie einen Roboter (200) beweglich trägt, der so konfiguriert ist, dass er ein Werkstück an der Werkzeugmaschine (100) anbringt und von ihr abnimmt, wobei die Werkzeugmaschine (100) umfasst: eine Werkzeugmaschinenbasis (101), die auf einer Bodenfläche installiert ist; und ein Werkzeugmaschinengehäuse (103), das an der Werkzeugmaschinenbasis (101) gehalten wird, die Roboterfahrvorrichtung (20) umfasst: eine Vielzahl von Sockeln (21), die diskret auf der Bodenfläche installiert sind; einen Schienensockel (23), der auf den Sockeln (21) installiert ist; ein Schienenteil (27), das von dem Schienensockel (23) getragen wird; ein Ständerteil (29), das von dem Schienenteil (27) beweglich getragen wird und an dem der Roboter (200) gehalten wird; und einen flexiblen Kabelträger (31) zum Schutz eines Kabels des Roboters (200), die Sockel (21) sowie der Schienensockel (23), das Schienenteil (27) und der Kabelträger (31) gemeinsam in einem Raum zwischen dem Werkzeugmaschinengehäuse (103) und der Bodenfläche angeordnet sind, und der Ständerkörper (29) eine äußere Form mit einem L-förmigen vertikalen Querschnitt aufweist, der von dem Schienenteil (27) zu einer Vorderseite des Werkzeugmaschinengehäuses (103) gebogen ist, um den Roboter (200) vor dem Werkzeugmaschinengehäuse (103) anzuordnen.