CS212433B1

CS212433B1 - Electrically driven mechanic arm of the industrial robot

Info

Publication number: CS212433B1
Application number: CS778103A
Authority: CS
Inventors: Zdenko Stanicek; Josef Skoupy
Original assignee: Zdenko Stanicek; Josef Skoupy
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1982-03-26
Also published as: DE2851958A1; SE7812495L

Abstract

The electrically-driven mechanical arm for an industrial robot has a supporting body sliding and/or pivoting in a mounting. The body (1) is fixed to the stator of a first electric motor (2), whose rotor is coupled to the stator of a second motor (4), preferably via a first coupling (3). The stator of the second motor is fixed, pref. by a hollow shaft (5) to the housing of a gearbox (6). The second motor shaft is coupled, pref. via a second coupling (18), to the shaft (7) of the driven gear (8) in the gearbox. The shaft of the driving gear (9), at right angles to the arm accommodates swing arms (10) at right angles to the arm and supporting a grab head (11).

Description

Vynález se týká elektricky poháněného, mechanického ramene průmyslového robota s nosným tělesem uložerým v suportu posuvně 'nebo výkyvné nebo posuvně a výkyvné.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electrically driven, mechanical arm of an industrial robot having a support body displaceably or pivotably mounted in the support or displaceably and pivotably.

Stávvjící průmyslové roboty jsou opatřeny většinou hydraulicky poháněným mechanickým ramenem s úchopovou hlavicí ovládanou pneumaaicky. ’Existing industrial robots are equipped with a mostly hydraulically driven mechanical arm with a grip head operated pneumatically. ’

Takovéto provedení je značně náročné na připojení a údržbu. V případech, kdy jsou k pohonu použity elektromotory, jsou tyto uloženy ve dvou ramenech nebo mimo né, což ka^mpi.kuje celkové uspořádání.Such an embodiment is very demanding in connection and maintenance. Where electric motors are used for propulsion, they are housed in or outside the two arms, thereby maximizing the overall configuration.

Pouuité elektromotory jsou zpravidla stejnosměrné, jejich obsluha a údržba je náročnější, než je tomu u střídavých elektromotorů. Vzájemné ovlivňování dvou pracovních pohybů, rotace a sklápění úchopové hlavice, bývá odstraněno použžtím další mmec-ihi-incké převodovky, popřípadě zaváděním diferenčního signálu do jednoho z elektromotorů.Used electric motors are usually DC, their operation and maintenance is more demanding than in the case of AC electric motors. The mutual influence of two working movements, rotation and tilting of the gripping head, is usually eliminated by the use of another mmec-helical gearbox, or by introducing a differential signal into one of the electric motors.

Uvedené nedostatky řeší elektricky poháněné m^e^c^ha^ncké rameno podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že s nosným tělesem je pevně spojen stator prvního elektromotoru, jehož rotor je spojen prostřednictvím první spojky se statorem.druhého elektromotoru, jenž je pevně spojen pomocí dutého hřídele s tělesem převodovky, přičemž hřídel druhého elektromotoru je spojen přes druhou spojku s . hřídeeem hnacího kola převodovky, jejíž hřídel s hnaným kolem je kolmý k podélné ose meehanického ramene a nese, vůči němu kolmá, výkyvná ramena s připojenou úchopovou hlavicí. _j The above-mentioned drawbacks are solved by an electrically driven measuring arm according to the invention, characterized in that the stator of the first electric motor is fixedly connected to the support body, the rotor of which is connected via a first coupling to the stator of the second electric motor. fixedly connected to the gear housing by means of a hollow shaft, the shaft of the second electric motor being connected via a second clutch to. a gearbox drive wheel shaft, the driven wheel shaft of which is perpendicular to the longitudinal axis of the meehanic arm and carries, perpendicular thereto, pivoting arms with an associated grip head. _j

Meehanické rameno podle vynálezu svým ' konstrukčním řešením přináší podstatnou úsporu zastavěného místa, nebol umožňuje seřazení jednotlivých součástí v jedné ose a pouužtí ' st^da^ých elektromotorů, které vyžaduuí jen ainiaéSní údržbu a obsluhu.The design of the inventive arm of the present invention results in significant savings in built-up space, since it allows the individual components to be aligned in a single axis and the use of sta- ble electric motors that require only maintenance and operation.

Příklad provedení elektricky poháněného meehanického ramene podle vynálezu je uveden na výkresu, na němž je na obr. 1 znázorněn osový řez aachaniclýa ramenem a na obr. . 2 osový řez částí aachanickéau ramene s přívodem proudu do druhého elektromotoru pomoc*í kluzných kontaktů.An example of an embodiment of an electrically driven mehanic arm according to the invention is shown in the drawing, in which FIG. 1 shows an axial section and an arm and FIG. 2 shows an axial section of a part of the aachanic arm with a power supply to the second electric motor by means of sliding contacts.

Meehaaické rameno je tvořeno nosným tělesem £ trabkového tvaru, v němž je uložen první elektromotor 2, jehož . stator je s nosným tělesem £ pevně spojen a jehož rotor je prostřednictvím první spojky 3 a trubky 32 spojen se stateecm druhého e]^ekt^:^(mo^,toru £, který ' je pevně ' spojen pomocí dutého hřídele 5. s těleeem převodovky 6. ,The meehaaic arm is formed by a support body 8 of trabecular shape, in which a first electric motor 2, of which is mounted. a stator having a supporting body £ firmly connected and the rotor of which by means of the first clutch 3 and the pipe 32 connected to the second stateecm e] ect ^ ^ ^ ^(mo tor £ which 'is fixedly' connected by hollow shaft with the fifth gear těleeem 6.,

Hřídel rotoru druhého elektromotoru £ je přes druhou spojku 18 spojen s hřídeeem £ hnacího kola 8 převodovky ,6. Hřídel 25 hnaného kola 2 převodovky 6, . který je kolmý k ose 28 nosného tělesa £, nese, vůči němu kolmá, výkyvná ramena £0 s připojenou úcaupuvuu hlavicí 11 .The rotor shaft of the second electric motor 6 is connected via a second clutch 18 to the shaft 6 of the transmission gear wheel 8, 6. Drive shaft 2 of gearbox 6,. which is perpendicular to the axis 28 of the support body 60, it carries, perpendicular to it, the swinging arms 60 with a connection to the head 11 attached thereto.

Jako první elektromotor 2 a druhý elektromotor £ jsou pouužty sedavé stroje. Oba elektromotory 2, £ jsou opatřeny reduktorem 12 otáček, vytvořených s výhodou jako vlnový převod.As the first electric motor 2 and the second electric motor 6, sedentary machines are used. Both electric motors 2, 6 are provided with a speed reducer 12, preferably designed as a wave transmission.

Dále jsou oba elektromotory 2, £ opatřeny brzdou £3, místo níž je možno pouužt vypínací spojky, .která odppoí rotory obou strojů od zátěže při vypnuuí proudu. ELektromotory 2, £ jsou v nosném tělese £ uloženy za sebou v ose 28 nosného tělesa £, spolu s dutým hřídelem 2, hřídeeem 2 hnacího kola 8 převodovky 6 a obou spojek Д, ,18.Furthermore, both electric motors 2, 3 are provided with a brake 3, instead of which a clutch can be used which relieves the rotors of both machines from the load when the current is switched off. The electric motors 2, 6 are mounted in series in the support body 6 in the axis 28 of the support body 6, together with the hollow shaft 2, the shaft 2 of the drive wheel 8 of the gearbox 6 and the two couplings Д,, 18.

K vystředění a uložení tuučástí slouží podpěrná a vod^í ložiska 17. Nosné těleso £ je na konci prutiChhééa ke konci s úcaupuvuu hlavicí 11 opatřeno vcntiláUrcea 14 s poháněcím elck^<tumu1^(^:^(^m 15 a Altem £6, který je uspořádán na sací straně vcerilSturu 14.Supporting and water bearings 17 are used for centering and supporting the parts. At the end of the rod, the support body is provided with an end cap 14 with a driving element 14 ⁽ Alt 15 and Alt 6). is arranged on the suction side of the vcerilStur 14.

Výstup ventilátoru 14 ústí do chladicích kanálů 29 vymezených vnějšími povrchy elektromotorů £, 1 a vnitřním povrchem nosného tělesa 1 a zakončených otvory 23 pro výstup vzdušiny.The outlet of the fan 14 opens into cooling channels 29 delimited by the outer surfaces of the electric motors 4, 1 and the inner surface of the support body 1 and terminated by the air outlet openings 23.

Přívod elektrického proudu do prvního elektromotoru 2 je proveden prvními vývody 26, p^řívo^{d d}o ^dru^hého ele^ktromo^toru 1 m^ůže být ^prove^den buň ^druhým vývo^dem 19 navíjejídm se na trubku 32. jak ukazuje obr. 1, nebo kluznými kontakty £0, zakreslenými na obr. 2.Electrical supply to the motor 2 is executed first terminals 26 p ^{of manufacture} in the ^hole ^dd ^HEH of ^the three ele ^t oru 1 m ^s ^p rove to be the cells for en ^d ^d ^d em ruhým development navíjejídm 19 to tube 32. The 1, or the sliding contacts 40 shown in FIG. 2.

Přívod do elektromotoru 15 ventilátoru 14 je proveden třetími vývody 27. Jednotlivé součásti jsou v nosném tělese J. rozloženy tak, že těžiště mechanického ramene je ve středu jeho pracovní délky, což je provozně velmi výhodné.The supply to the electric motor 15 of the fan 14 is provided by the third terminals 27. The individual components are distributed in the support body J such that the center of gravity of the mechanical arm is at the center of its working length, which is very advantageous in operation.

Z mechanického hlediska je výhodné, aby druhý elektromotor 4 byl na straně převodovky 6. Mechanické rameno je uloženo vsuportu, v němž se pohybuje pomocí ústrojí zabírajícího s ozubeným hřebenem 24 na nosném těleseFrom a mechanical point of view, it is preferable that the second electric motor 4 is on the side of the gearbox 6. The mechanical arm is mounted in the port in which it moves by means of a gear engaging gear rack 24 on the support body.

Při činnosti zařízení první elektromotor 2 prostřednictvím první spojky 3 otáčí druhým elektromotorem 4 ^a pomocí dutého hřídele 2. převodovkou 6 a tím i úchopovou hlavicí 11. Druhý elektromotor 4 nezávisle na svém natočení pohání přes druhou spojku 18 hřídel 2 hnaného kola 8 převodovky 6. V důsledku toho se otáčí hnané kolo 2 převodovky 6 s hřídelem £5· Tímdochází ké sklápění ramen 10 a tedy i úchopové hlavice 11. Takto vytvořené mechanické rameno mé celkem čtyři stupně volnosti: natáčení hlavice, sklápění hlavice, pohyb čelistí, posuv ramene.In operation, the first electric motor 2, via the first clutch 3, rotates the second electric motor 4 ^{and the} hollow shaft 2 by the gearbox 6 and thus the gripping head 11. The second electric motor 4 independently of its rotation drives the shaft 2 of the driven wheel 8 As a result, the driven gear 2 of the gearbox 6 with the shaft 5 rotates. Thus, the arms 10 and thus the gripping head 11 are tilted. The mechanical arm thus formed has a total of four degrees of freedom: swiveling the head, swiveling the head, moving the jaws.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

An electrically driven mechanical arm of an industrial robot with a support body supported in a slide or pivotable or sliding and pivotable support, characterized in that the stator of the first electric motor (2) is fixedly connected to the support body (1), the rotor of which is connected via a first coupling (3) with a stator of the second electric motor (4), which is fixedly connected by a hollow shaft (5) to the gear housing (6), the rotor shaft of the second electric motor (4) being connected via a second clutch (18) to the drive shaft (7) gear wheel (6), whose shaft (25) with driven wheel (9) is perpendicular to the longitudinal axis (28) of the support body and carries, perpendicularly, swinging arms (10) with attached head (11).

2. The electric body (1) has the shape of a driven pipe.

a mechanical arm according to claim 1, characterized in that the support is driven

3. Electric motors (2,

4) are provided with a mechanical reducer arm according to (12) speed.

Point characterized in that the electro4. The electric motors (2, 4) are driven with a mechanical clutch.

an arm according to claim 1, characterized in that it is electrically driven

5. The electric motors (2, 4) are provided with a mechanical arm (13) according to claim 1, characterized in that

6. The electrically driven mechanical arm motors (2, 4) are mounted one after the other in a longitudinal direction according to a point characterized by the axis (28) of the support body (1).

by electro3

Electrically driven mechanical arm according to claim 2, characterized in that the support body (1) is at an end opposite to the end at which the grip head (11) is provided. provided with a fan (14) with a driving electric motor (15) and a filter (16) arranged on the suction side of the fan (14), the fan outlet (14) opening into cooling ducts (29) delimited by the outer surfaces of the electric motors (2, 4) the surface of the support body (1) and terminated with air outlet openings (23).

An electrically driven mechanical arm according to claim 1, characterized in that the electric motor (4) is provided with sliding contacts (20) for supplying electric power by providing a second current.

An electrically driven mechanical arm according to claim 1, characterized in that the second electric motor (4) is connected directly to the gearbox (6), the connection between the rotor of the first electric motor (2) and the stator of the second electric motor (4) being made by a tube.