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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet automatischer Anlagen, insbesondere eine erweiterbare Robotereinheit und einen Roboter mit sechs Armen.
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STAND DER TECHNIK
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Bei einem herkömmlichen Delta-Roboter schließen die drei treibenden Arme einen Winkel von 120° miteinander ein und zum Vermeiden, dass zwei nebeneinander arbeitende Roboter hinsichtlich des Aufbaus der treibenden Arme, der Elektromotoren und der Motorschutzgehäuse einander stören, muss der Mittenabstand zwischen zwei Robotern erhöht werden.
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Daher nimmt der herkömmliche Aufbau einen großen Raum ein und in einem Überlappungsteil der Pick-Bereiche zweier Roboter könnten die Bewegungen einander stören, wobei zum Ausweichen die Effizienz beeinträchtigt wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine erweiterbare Robotereinheit und einen Roboter mit sechs Armen bereitzustellen, um somit das technische Problem im Stand der Technik zu lösen, dass der herkömmliche Aufbau einen großen Raum einnimmt und in einem Überlappungsteil der Pick-Bereiche zweier Roboter die Bewegungen einander stören könnten, wobei zum Ausweichen die Effizienz beeinträchtigt wird. Die zahlreichen mit den bevorzugten Ausgestaltungen der zahlreichen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen erzielbaren technischen Auswirkungen sind der nachstehenden Beschreibung zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die folgende Ausgestaltung:
- Eine erweiterbare Robotereinheit nach der vorliegenden Erfindung umfasst einen Montageträger sowie eine Spindel, einen ersten treibenden Arm, eine zweiten treibenden Arm und einen dritten treibenden Arm, die an dem Montageträger angebracht sind, wobei
sich die Spindel in der Mitte des Montageträgers befindet,
der erste treibende Arm, der zweite treibende Arm und der dritte treibende Arm der Reihe nach entlang der Umfangsrichtung der Spindel angeordnet und sowohl der erste treibende Arm als auch der dritte treibende Arm senkrecht zu dem zweiten treibenden Arm angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montageträger eine erste Montageplatte und eine zweite Montageplatte, die parallel zueinander angeordnet sind, umfasst, wobei zwischen der ersten Montageplatte und der zweiten Montageplatte eine erste Montageplattform, eine zweite Montageplattform und eine dritte Montageplattform vorgesehen sind, wobei
der erste treibende Arm, der zweite treibende Arm und der dritte treibende Arm jeweils an der ersten Montageplattform, der zweiten Montageplattform und der dritten Montageplattform angebracht sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Montageplatte und die zweite Montageplatte jeweils einen ersten Spindelmontageabschnitt bzw. einen zweiten Spindelmontageabschnitt sowie einen ersten Plattformmontageabschnitt, einen zweiten Plattformmontageabschnitt und einen dritten Plattformmontageabschnitt, die sich entlang des ersten Spindelmontageabschnitts bzw. des zweiten Spindelmontageabschnitts nach außen erstrecken und einteilig mit dem ersten Spindelmontageabschnitt bzw. dem zweiten Spindelmontageabschnitt ausgeformt sind, umfasst, wobei sowohl der erste Plattformmontageabschnitt als auch der dritte Plattformmontageabschnitt senkrecht zu dem zweiten Plattformmontageabschnitt angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sowohl der erste Spindelmontageabschnitt als auch der zweite Spindelmontageabschnitt als rechteckige Struktur ausgebildet sind und eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, eine dritte Seitenfläche und eine vierte Seitenfläche umfassen, wobei
an der ersten Seitenfläche der erste Plattformmontageabschnitt, an der zweiten Seitenfläche der zweite Plattformmontageabschnitt und an der dritten Seitenfläche der dritte Plattformmontageabschnitt angeordnet ist, wobei die erste Seitenfläche, die zweite Seitenfläche und die dritte Seitenfläche jeweils als „L-“-förmige Struktur ausgebildet sind,
die vierte Seitenfläche als „I“-förmige Struktur ausgebildet ist.
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Ein Roboter mit sechs Armen umfasst eine oben genannte erweiterbare Robotereinheit.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erweiterbare Robotereinheit in einer Anzahl von zwei bereitgestellt wird und jeweils eine erste erweiterbare Robotereinheit bzw. eine zweite erweiterbare Robotereinheit ist, wobei
die erste erweiterbare Robotereinheit und die zweite erweiterbare Robotereinheit symmetrisch angeordnet sind, wobei die vierte Seitenfläche des Spindelmontageabschnitts der ersten erweiterbaren Robotereinheit der vierten Seitenfläche des Spindelmontageabschnitts der zweiten erweiterbaren Robotereinheit gegenüberliegend angeordnet ist,
die erste erweiterbare Robotereinheit und die zweite erweiterbare Robotereinheit über eine Befestigungsplatte verbunden sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Befestigungsplatte eine erste Befestigungsplatte und eine zweite Befestigungsplatte umfasst, wobei
die erste Befestigungsplatte über ein Verbindungselement an den obersten Bereich der ersten Montageplatte angeschlossen ist,
die zweite Befestigungsplatte über ein Verbindungselement an den untersten Bereich der zweiten Montageplatte angeschlossen ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Roboter ferner eine Verstärkungsplatte umfasst, die an einem Ende mit der ersten Befestigungsplatte und am anderen Ende mit der zweiten Befestigungsplatte verbunden ist und sich zwischen der ersten erweiterbaren Robotereinheit und der zweiten erweiterbaren Robotereinheit befindet.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Roboter ferner ein Gestell umfasst, mit dem sowohl die erste erweiterbare Robotereinheit als auch die zweite erweiterbare Robotereinheit verbunden sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verbindungselement als eine Innensechskantschraube ausgebildet ist.
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Bei der erweiterbaren Robotereinheit und dem Roboter mit sechs Armen nach der vorliegenden Erfindung wird durch eine Anordnung des ersten treibenden Arms und des dritten treibenden Arms senkrecht zu dem zweiten treibenden Arm vermieden, dass bei bestehenden Robotereinheiten die drei treibenden Arme einen Winkel von 120° miteinander einschließen und zwei nebeneinander arbeitende Roboter hinsichtlich des Aufbaus einander stören. Indem benachbarte treibende Arme senkrecht zueinander angeordnet sind, werden die Stabilität und die Sicherheit effektiv sichergestellt und gleichzeitig wird bei der Verwendung ein geringer und nach Bedarf einstellbarer Mittenabstand zwischen zwei Robotereinheiten erreicht. Somit wird ein kleiner Raum eingenommen und gleichzeitig stören einander die Bewegungen im Überlappungsteil der Pick-Bereiche zweier Roboter nicht, womit die Arbeitseffizienz erhöht wird.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Zur besseren Erläuterung der Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung oder der Ausgestaltungen im Stand der Technik werden nachfolgend in den Ausführungsbeispielen verwendete beiliegende Zeichnungen kurz beschrieben, wobei es sich versteht, dass die nachstehenden Zeichnungen lediglich einige Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen und es für Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet möglich ist, ohne erfinderische Tätigkeiten anhand solcher Zeichnungen weitere Zeichnungen zu erhalten. Darin zeigen
- 1 eine schematische strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erweiterbaren Robotereinheit der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine schematische strukturelle Vorderansicht von 1,
- 3 eine schematische strukturelle Darstellung eines Montageträgers in der erweiterbaren Robotereinheit der vorliegenden Erfindung,
- 4 eine schematische strukturelle Darstellung einer ersten Montageplatte in der erweiterbaren Robotereinheit der vorliegenden Erfindung,
- 5 eine schematische strukturelle Darstellung des Roboters mit sechs Armen der vorliegenden Erfindung,
- 6 eine schematische strukturelle Darstellung einer Montagestruktur in dem Roboter mit sechs Armen der vorliegenden Erfindung,
- 7 eine schematische strukturelle Darstellung des an einem Gestell angebrachten Roboters der vorliegenden Erfindung.
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Darin stehen
- 1
- für ersten treibenden Arm,
- 2
- für zweiten treibenden Arm,
- 3
- fur dritten treibenden Arm,
- 4
- für Spindel,
- 5
- für Montageträger,
- 51
- für erste Montageplatte,
- 52
- für zweite Montageplatte,
- 61
- für erste Montageplattform,
- 62
- für zweite Montageplattform,
- 63
- für dritte Montageplattform,
- 7
- für Pick- Bereich,
- 511
- für ersten Plattformmontageabschnitt,
- 512
- für zweiten Plattformmontageabschnitt,
- 513
- für dritten Plattformmontageabschnitt,
- 514
- für ersten Spindelmontageabschnitt,
- 524
- für zweiten Spindelmontageabschnitt,
- 5141
- für erste Seitenfläche,
- 5142
- für zweite Seitenfläche,
- 5143
- für dritteSeitenfläche,
- 5144
- für vierte Seitenfläche,
- 10
- für erste erweiterbare Robotereinheit,
- 20
- für zweite erweiterbare Robotereinheit,
- 301
- für erste Befestigungsplatte,
- 302
- für zweite Befestigungsplatte,
- 40
- für Verstärkungsplatte und
- 50
- für Gestell.
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KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zum besseren Verständnis der Aufgabe, der Ausgestaltung und der Vorteile der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend auf die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele einen Teil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anstatt sämtlicher Ausführungsbeispiele darstellen. Alle anderen Ausführungsformen, die von Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet anhand der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ohne erfinderische Tätigkeiten erhalten werden, gehören ebenfalls zu dem Schutzumfang der Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine erweiterbare Robotereinheit bereit. 1 zeigt eine schematische strukturelle Darstellung des vorliegenden Ausführungsbeispiels und 2 zeigt eine schematische strukturelle Vorderansicht von 1. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die erweiterbare Robotereinheit einen Montageträger 5 sowie eine Spindel 4, einen ersten treibenden Arm 1, eine zweiten treibenden Arm 2 und einen dritten treibenden Arm 3, die an dem Montageträger 5 angebracht sind. An jeden der treibenden Arme ist jeweils ein angetriebener Arm angeschlossen und der unterste Bereich ist ein Pick-Bereich 7 der Robotereinheit.
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Dabei befindet sich die Spindel 4 in der Mitte des Montageträgers 5. Der erste treibende Arm 1, der zweite treibende Arm 2 und der dritte treibende Arm 3 sind der Reihe nach entlang der Umfangsrichtung der Spindel 4 angeordnet und sowohl der erste treibende Arm 1 als auch der dritte treibende Arm 3 sind senkrecht zu dem zweiten treibenden Arm 2 angeordnet.
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Durch eine Anordnung des ersten treibenden Arms 1 und des dritten treibenden Arms 3 senkrecht zu dem zweiten treibenden Arm 2 wird vermieden, dass bei bestehenden Robotereinheiten die drei treibenden Arme einen Winkel von 120° miteinander einschließen und zwei nebeneinander arbeitende Roboter hinsichtlich des Aufbaus einander stören. Indem benachbarte treibende Arme senkrecht zueinander angeordnet sind, werden die Stabilität und die Sicherheit effektiv sichergestellt und gleichzeitig wird bei der Verwendung ein geringer und nach Bedarf einstellbarer Mittenabstand zwischen zwei Robotereinheiten erreicht. Somit wird ein kleiner Raum eingenommen und gleichzeitig stören einander die Bewegungen im Überlappungsteil der Pick-Bereiche zweier Roboter nicht, womit die Arbeitseffizienz erhöht wird.
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Wie sich aus 3 ergibt, die eine schematische strukturelle Darstellung des Montageträgers in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt, ist in einer optionalen Ausführungsform vorgesehen, dass der Montageträger 5 eine erste Montageplatte 51 und eine zweite Montageplatte 52, die parallel zueinander angeordnet sind, umfasst, wobei zwischen der ersten Montageplatte 51 und der zweiten Montageplatte 52 eine erste Montageplattform 61, eine zweite Montageplattform 62 und eine dritte Montageplattform 63 vorgesehen sind. Dabei sind der erste treibende Arm 1, der zweite treibende Arm 2 und der dritte treibende Arm 3 jeweils an der ersten Montageplattform 61, der zweiten Montageplattform 62 und der dritten Montageplattform 63 angebracht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an der ersten Montageplatte 51 und der zweiten Montageplatte 52 jeweils ein Spindelverbindungsloch vorgesehen und an der ersten Montageplattform 61, der zweiten Montageplattform 62 und der dritten Montageplattform 63 ist jeweils ein Verbindungsloch für den ersten treibenden Arm 1, den zweiten treibenden Arm 2 bzw. den dritten treibenden Arm 3 vorgesehen.
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Wie sich aus 4 ergibt, die eine schematische strukturelle Darstellung der ersten Montageplatte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt, ist in einer optionalen Ausführungsform vorgesehen, dass die erste Montageplatte 51 und die zweite Montageplatte 52 jeweils einen ersten Spindelmontageabschnitt 514 bzw. einen zweiten Spindelmontageabschnitt 524 umfasst, wobei sowohl der erste Spindelmontageabschnitt 514 als auch der zweite Spindelmontageabschnitt 524 jeweils ein Spindelmontageloch umfassen und die erste Montageplatte 51 und die zweite Montageplatte 52 die gleiche Außenkontur aufweisen.
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Die erste Montageplatte 51 und die zweite Montageplatte 52 umfassen ferner einen ersten Plattformmontageabschnitt 511, einen zweiten Plattformmontageabschnitt 512 und einen dritten Plattformmontageabschnitt 513, die sich entlang des ersten Spindelmontageabschnitts 514 bzw. des zweiten Spindelmontageabschnitts 524 nach außen erstrecken und einteilig mit dem ersten Spindelmontageabschnitt 514 bzw. dem zweiten Spindelmontageabschnitt 524 ausgeformt sind. Dabei sind sowohl der erste Plattformmontageabschnitt 511 als auch der dritte Plattformmontageabschnitt 513 senkrecht zu dem zweiten Plattformmontageabschnitt 512 angeordnet. Die erste Montageplatte 51 und die zweite Montageplatte 52 sind parallel zueinander angeordnet.
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Bei der Verwendung sind zwei Seiten der ersten Montageplattform 61 jeweils über Bolzenverbindung zwischen dem ersten Plattformmontageabschnitt 511 der ersten Montageplatte 51 und dem ersten Plattformmontageabschnitt 511 der zweiten Montageplatte 52 angeschlossen, während zwei Seiten der zweiten Montageplattform 62 jeweils über Bolzenverbindung zwischen dem zweiten Plattformmontageabschnitt 512 der ersten Montageplatte 51 und dem zweiten Plattformmontageabschnitt 512 der zweiten Montageplatte 52 angeschlossen sind, wobei zwei Seiten der dritten Montageplattform 63 jeweils über Bolzenverbindung zwischen dem dritten Plattformmontageabschnitt 513 der ersten Montageplatte 51 und dem dritten Plattformmontageabschnitt 513 der zweiten Montageplatte 52 angeschlossen sind.
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In einer optionalen Ausführungsform ist vorgesehen, dass sowohl der erste Spindelmontageabschnitt 514 als auch der zweite Spindelmontageabschnitt 524 als rechteckige Struktur ausgebildet sind und eine erste Seitenfläche 5141, eine zweite Seitenfläche 5142, eine dritte Seitenfläche 5143 und eine vierte Seitenfläche 5144 umfassen.
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Dabei ist an der ersten Seitenfläche 5141 der erste Plattformmontageabschnitt 511, an der zweiten Seitenfläche 5142 der zweite Plattformmontageabschnitt 512 und an der dritten Seitenfläche 5143 der dritte Plattformmontageabschnitt 513 angeordnet. Die erste Seitenfläche 5141, die zweite Seitenfläche 5142 und die dritte Seitenfläche 5143 sind jeweils als „L-“-förmige Struktur ausgebildet, während die vierte Seitenfläche 5144 als „I“-förmige Struktur ausgebildet ist. Somit wird bei gleichzeitigem Betrieb zweier erweiterbarer Robotereinheiten das Verringern des Mittenabstands der zwei erweiterbaren Robotereinheiten durch Anordnung der zwei vierten Seitenflächen 5144, die als „I“-förmige Struktur ausgebildet sind, näher aneinander erleichtert, was für kompakteren Aufbau und erhöhte Arbeitseffizienz sorgt.
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Ein Roboter mit sechs Armen umfasst eine oben genannte erweiterbare Robotereinheit. Konkret sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei erweiterbare Robotereinheiten vorgesehen, die jeweils eine erste erweiterbare Robotereinheit 10 bzw. eine zweite erweiterbare Robotereinheit 20 sind, wie sich aus 5 ergibt, die eine schematische strukturelle Darstellung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt, wobei die erste erweiterbare Robotereinheit 10 und die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 symmetrisch angeordnet sind und die vierte Seitenfläche 5144 des Spindelmontageabschnitts der ersten erweiterbaren Robotereinheit 10 der vierten Seitenfläche 5144 des Spindelmontageabschnitts der zweiten erweiterbaren Robotereinheit 20 gegenüberliegend angeordnet ist, wobei aufgrund der Ausbildung der vierten Seitenfläche 5144 als „I“-förmige Struktur der Mittenabstand der zwei Roboter auf 300 mm verringert werden kann, was für kompakteren Aufbau sorgt, womit hinsichtlich des Aufbaus das Problem der durch Überlappung der Arbeitsbereiche der zwei Roboter verursachten Störung gelöst und somit die Arbeitseffizienz erhöht wird.
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Die erste erweiterbare Robotereinheit 10 und die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 sind über eine Befestigungsplatte verbunden, womit das Anpassen des Montageabstands zwischen zwei erweiterbaren Robotereinheiten durch Anpassen der Größe der Befestigungsplatte und somit das Einstellen des Mittenabstands des Roboters erleichtert werden. Somit kann der Pick-Bereich des Roboters mit sechs Armen bei verschiedenen Szenarien erreicht werden, um verschiedenen Verwendungsanforderungen gerechtzuwerden.
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Wie sich aus 6 ergibt, die eine schematische strukturelle Darstellung der Montagestruktur in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt, ist in einer optionalen Ausführungsform vorgesehen, dass die Befestigungsplatte eine erste Befestigungsplatte 301 und eine zweite Befestigungsplatte 302 umfasst und die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 (nicht gezeigt in 6) symmetrisch zu der ersten erweiterbaren Robotereinheit angeordnet ist.
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Dabei ist die erste Befestigungsplatte 301 über ein Verbindungselement an den obersten Bereich der ersten Montageplatte 51 angeschlossen und die zweite Befestigungsplatte 302 über ein Verbindungselement an den untersten Bereich der zweiten Montageplatte 52 angeschlossen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement als eine Innensechskantschraube ausgebildet. Bei praktischer Verwendung kann nach Bedarf auch ein anderes Verbindungselement als Verbindungselement für die Befestigungsplatte und die Montageplatte verwendet werden, soweit eine stabile Verbindung sichergestellt wird.
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Konkret umfasst der Roboter ferner eine Verstärkungsplatte 40, die an einem Ende mit der ersten Befestigungsplatte 301 und am anderen Ende mit der zweiten Befestigungsplatte 302 verbunden ist und sich zwischen der ersten erweiterbaren Robotereinheit 10 und der zweiten erweiterbaren Robotereinheit 20 befindet. Durch Vorsehen der Verstärkungsplatte 40 werden die Festigkeit und die Steifheit des ganzen Aufbaus erhöht und neben erhöhter Festigkeit zwischen der ersten Befestigungsplatte 301 und der zweiten Befestigungsplatte 302 wird gleichzeitig bis zu einem gewissen Grad Material gespart und Gewicht verringert.
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Wie sich aus 7 ergibt, die eine schematische strukturelle Darstellung des an einem Gestell angebrachten Roboters zeigt, ist in einer optionalen Ausführungsform vorgesehen, dass der Roboter ferner ein Gestell 50 umfasst, mit dem sowohl die erste erweiterbare Robotereinheit 10 als auch die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 verbunden sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können sowohl die erste erweiterbare Robotereinheit 10 als auch die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 über eine Gestell-Verbindungsplatte mit dem Gestell 50 verbunden sein. Das Gestell 50 dient zum Befestigen und Abstützen der ersten erweiterbaren Robotereinheit 10 und der zweiten erweiterbaren Robotereinheit 20, um die Stabilität und die Sicherheit bei der Verwendung zu erhöhen.
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Die erste erweiterbare Robotereinheit 10 und die zweite erweiterbare Robotereinheit 20 sind über die erste Befestigungsplatte 301 und die zweite Befestigungsplatte 302 verbunden. Zum Erfüllen der Anwendungsanforderungen bei verschiedenen Szenarien ist der Pick-Bereich des neuartigen Roboters mit sechs Armen einstellbar ausgebildet und je nach Verwendungsbedarf kann ein optimaler Pick-Mittenabstand des Roboters berechnet werden. Durch Ändern der Länge der Befestigungsplatte, der Verstärkungsplatte 40 und der Gestell-Verbindungsplatte wird der Mittenabstand des Roboters angepasst, um verschiedenen Verwendungsanforderungen gerechtzuwerden.
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Bisher wurden lediglich konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, worauf der Schutzumfang der Erfindung keineswegs eingeschränkt wird. Abänderungen oder Substitutionen, die den Fachleuten, die mit diesem Gebiet vertraut sind, innerhalb des offenbarten Bereichs der Erfindung naheliegend sind, sollen von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst sein. Hinsichtlich des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung ist der beanspruchte Schutzumfang der beigefügten Ansprüche ausschlaggebend.