CS240320B1 - Adaptívna montážna hlavica, najrnS pre priemyselné roboty - Google Patents

Description

240320

Vynález sa týká riešenia adaptivně] mon-tážně] hlavice, najma pre priemyselné roboty.

Aplikácie montážnych operách kladů napriemyselné roboty vysoké nároky z hradis-ka reprodukovatelnej přesnosti polohovania,častokrát řádové až v tisícinách milimetra.Tieto požadavky spíňajú priemyselné robotylen vo výnimočných prípadoch. Vo všeobec-nosti sa preto pre zvýšenie přesnosti polo-hovania priemyselných robotov používajúadaptivně montážně hlavice. Tieto hlavicemůžu mať aktívnu, alebo pasívnu adaptív-nosť, připadne můžu byť riešené s kombiná-ciou aktívnej a pasívnej prispůsobivosti.Aktivně adaptivně montážně hlavice sú opa-třené snímačmi, ktoré indikujú dotykom, si-lovým působením, opticky, adebo iným spů-sobom skutočnú momentálnu polohu monto-vaných objektov, informujú o tejto poloheriadiaci systém priemyselného robota, ktorýsituáciu vyhodnotí a vydá potřebné inštruk-cie na korekciu polohy. Pasivné adaptivněmontážně hlavice korigujú chyby momentál-nej polohy pružnosťou prispůsobenia kon-strukčně] kinematiky, pričom použité pruž-né členy můžu mať různý stupeň volnosti.

Najznámejšia a naj používané jšia adaptív-na montážna hlavica je na principe vzdia-leného středu pružnosti, aplikovaného nazáklade pasivného a aktívneho prispůsobe-nia. Jej princip spočívá v uložení pružnýchčlenov, ktorých jedna skupina umožňuje na-kláňanie osi vkládaného objektu okolo vzdia-leného středu pružnosti a druhá skupinapružných členov umožňuje posuvný pohybvkládaného objektu v smere kolmom na ospolohovaných objektov. Toto riešenie umož-ňuje korekciu chýb radiálnych posunov a u-hlových odklonov medzi osami spojovaných,respektive párovaných objektov.

Nevýhodou tohoto riešenia adaptivnejmontážnej hlavice je konštantná polohavzdialeného středu pružnosti, ktorá je danákonštrukciou dvoch skupin pružných členov.Niektoré modifikácie uvedeného riešenia u-možňujú nastavit vždialenošť pHTůhy vzdia-leného středu pružnosti .v. určitom rozsahu.Sú známe aj modifikácie, ktoré majú niekol'-ko vzdialených stredov pružnosti. Pre všetkymodifikácie však zostáva nevýhodou, že nieje možné polohu vzdialeného středu menifplynule počas procesu polohovania a využi-tie týchto hlavic je možné len v určitom ob-medzenom rozsahu dížok vkládaných objek-tov.

Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje adap-tívna montážna hlavica, najma pre priemy-selné roboty podl'a vynálezu, ktorého pod-statou je, že nosič je v telese uchytený pruž-nými členmi v dvoch rovinách. V nosiči jeuložený regulovatelný zdroj kmitania. Pod-statou vynálezu je aj to, že pružnost aspoňjednoho z pružných členov je prestavitelná.Do podstaty vynálezu patří aj to, že zdrojkmitania je tvořený elektromotorem, na kto-rého hriadeli je pevne prestavitelne uloženézávažie. Podstatu vynálezu tvoří i to, že nad horným čelom nosiča. je odpružené výkyvnéuložený doraz. Podstata vynálezu spočívá vtom, že doraz je tvořený tanierom uloženýmna tlačnej pružině, ktorého dotyková plochaje s nosičom opatřená klznou vrstvou a nadruhej ploché je vytvořené lůžko. V lůžkuje uložený gulový čap, ktorého válcová částje posuvné uložená v otvore upínacej stopkya je na nej vytvořená pozdížná drážka, doktorej zasahuje vymedzovacia skrutka za-skrutkovaná v upínacej stopke. Podstatouvynálezu je aj to, že v otvore upínacej stop-ky nad čelom valcovej Časti gulového čapuje uložený snímač sily.

Adaptívnou montážnou hlavicou podlá vy-nálezu sa docieli potrebnej polohy vzdiale-ného středu pružnosti v 1'ubovol'nej vzdiale-nosti od hlavice núteným jej rozkmitánímv radiálnom smere. Výhody hlavice sú aj vmožnosti nastavenia pružnosti aspoň jednohopružného člena, možnost regulácie frekven-cie a amplitúdy kmitania pomocou změnyotáčok hriadela so závažím, možnosti změnydynamického účinku nevyváženej hmoty.

Velmi významnou výhodou je axiálna pruž-nost umožňujúca jemné navedeme poloho-vých objektov do požadovanej polohy a mož-nost regulovania a snímania priebehu mon-tážnej sily.

Na připojených výkresoch je znázorněnýschematický princip vynálezu a dve příklad-né riešenia vynálezu, kde na obr. 1 je sche-maticky nakreslená hlavica v kludovom sta-ve, na obr. 2 je schematicky nakreslená hla-vica vo vychýlenej polohe polohovanej sú-čiastky nad otvorom, do ktorého má byť za-ložená, na obr. 3 je schématicky nakreslenáhlavica v polohe, kedy je polohovaná súčiastka stotožnená s otvorom, do ktorého mábyť založená, na obr. 4 je schematicky na-kreslená hlavica vo fáze zasúvania súčiastkydo otvoru, na obr. 5 je nakreslené konkrétnéprevedenie hlavice v řeze a na obr. 6 je na-kreslené v řeze konkrétné prevedenie hlavi-ce s dorazom.

Adaptívna montážna hlavica pre priemy-selné roboty pozostáva z telesa 1 (obr. 5) vtvare puzdra, na ktorom je naskrutkovanéveko 11 opatřené upínacou stopkou 10. V te-lese 1 je uložený nosič 3 prostredníctvomprvého pružného člena 2, ktorý je tvořenýgumovou membránou a druhého pružnéhočlena 8 tvořeného tromi tažnými pružinamirozmiestnenými po obvode po 120°. Jedenkoniec tažných pružin je uchytený na pří-rubě 12 uchytenej na zdroji kmitania 5,ktorý je tvořený elektromotorom uloženýmv nosiči 3. Druhé konce tažných pružin súuchytené na nastavovacích skrutkách 9 za-skrutkovaných v telese 1. Na zdroj kmitania5 je připojený elektrický vodič 15 vedený cezpriechodku 16 uložená v telese 1. Na hriadeli32 zdroja kmitania 5 je uchytené prostredníc-tvom poistnej skrutky 7 závažie 6. Prvý pruž-ný člen 2 je na vonkajšom obvode pevne u-chytený maticou 13 na telese 1. Na dolnom

Claims (6)

240320 6 S konci nosiča 3 je naskrutkovaný držiak' 4. V držiaku 4 je zaskrutkovaný uchopovač 24(obr. 1 až obr. 3). Dalšie riešenie adaptívnej montážnej hla-vice (obr. 8) je zhodné s predchádzajúcimriešením s tým rozdielom, že nosič 3 je opa-třený ochranným vekom 18, na ktorom súuchytené tažné pružiny druhého pružnéhočlena 8. Nad čelom ochranného veka 18 jeodpružené prostredníctvom tlačnej pružiny23 uložený doraz 23 v tvare taniera, na kto-rého hornej ploché je vytvořené lóžko 14. V lůžku 14 je uložený gulový čap 21, ktorýje válcovou častou uložený posuvné v otvore27 upínacej stopky 10. Na valcovej časti gu-1'ového čapu 21 je vytvořená pozdlžna drážka31, do ktorej zasahuje vymedzovacia skrutka22 zaskrutkovaná v dutej stopke 13 Nad hor-ným čelom valcovej časti gulového čapu 21je v otvore 27 upínacej stopky 10 umiestnenýsnímač 17 sily. Funkcia adaptívnej montážnej hlavice jenasledovná: Spuštěním zdroja kmitania 3 saprostredníctvom závažia 6 a rozdielnej pruž-nosti prvého pružného člena '2 a druhéhopružného člena 8 rozkmitá v radiálnom smě-re nosič 3 s držiakom 4 uchopovača ,24, vktorom. je uchytená polohovaná súčiastka 26(obr. 1 až 4j. Pod polohovanú súčiastku 26 saprisunie puzdro 25 s otvorom. Pri vznikukontaktu hrany polohovanej súčiastky 26 shranou otvoru puzdra 23 vzniknú podmienkypre stotožnenie csi 30 nosiča 3 s osou 28puzdra 25 (obr. 3). Po stotožnení osi 30 no-siča 3 a osi 28 puzdra 25 sú eliminované ne-nepresnoeti v polohe spojovaných objektovspočívajúce v odklone o uhol a od asi 29 hlavice a vo vyosení o hodnotu Δ, před polo-ho váním a móže dójsť lt založeniu poloho-vanej súčiastky 26 do otvoru puzdra 25 (obr.

1. Adaptívna montážna hlavica, najma prepriemyselné roboty, pozostávajúca z telesav tvare puzdra, na hornom čele opatřenéhoupínacou stopkou a v dutom telese pružnéuloženým nosičom s pevne připojeným držia-kom uchopovača, vyznačujúca sa tým, ženosič (3) je v telese (1) uchytený pružnýmičlenmi (2, 8) v dvoch rovinách, pričom vnosiči (3) je uložený regulovatelný zdrojkmitanta (5).

2. Adaptívna montážna hlavica podl'a bo-du 1, vyznačená tým, že pružnost aspoňjednoho z pružných členov (2, 8) je presta-vitelná.

3. Adaptívna montážna hlavica podlá bo-du 1, vyznačená tým, že zdroj kmitania (5)je tvořený elektromotorom, na ktorého hria-deli (32) je prestavitelne uložené závažie(6).,

4. Adaptívna montážna hlavica podlá bo- ynAlezu du 1, vyznačená tým, že teleso (1) má navnútornej straně veka (11) odpružené vý-kyvné uložený doraz (20j.

4) . Pódia prvého příkladného riešenia (obr. 5) má gumová membrána, aplikovaná akoprvý pružný člen 2 a tažné pružiny, ako dru-hý pružný člen 8 aj axiálnu pružnost, pretoje použitie tohoto riešenia obmedzené premenšie zakladacie sily. Druhé příkladné rie-šenie (obr. 6) limituje axiálnu pružnost prvé-ho pružného člena 2 a druhého pružnéhočlena 8 dosadnutím čela valcovej časti gulo-vého čapu 21 na čelo v otvore 27 upínacejpříkladné riešenia. Příkladné je možné pou-umožní použitie hlavice aj pri váčších za-kládacích, respektive lisovacích silách a po-dlá potřeby aj regulácia tejto sily. Relativnýpohyb nosiča 3 v radiálnom smere umožňujeklzná vrstva 19 na doraze 20. Změnu frek-vencie a amplitúdu kmitania možno zabez-pečit změnou otáčok zdroje kmitania 5.Amplitúdu kmitania možno nastavit změnouhmotnosti závažia 6, respetíve jeho umiest-nením, alebo nastavením predpatia druhéhopružného člena 8. Adaptivnu montážnu hlavicu možno rea-lizovat aj v inom převedení, ako sú popísanépříkladné rešenia. Příkladné je možné pou-žit druhý pružný člen 8, alebo prvý pružnýčlen 2 bez axiálnej pružnosti. Taktiež jemožné tieto realizoval na báze iných mate-riálov, alebo iných konštrukčných usporia-daní, například namiesto gumovej membránymožno "použit membránu kovovú. Ako zdrojradiálneho kmitania možno příkladné po-užit elektromagnet, alebo iný princip bude-nia kmitania. PRBDMET

5. Adaptívna montážna hlavica podlá bodu 4, vyznačená tým, že doraz (20) je tvořenýtanierom uloženým na tlačnej pružině (23),ktorého dotyková plocha s nosičom (3) jeopatřená klznou vrstvou (19) a na druhéjploché je vytvořené lůžko (14), v ktorom jeuložený gulový čap (21), pričom válcováčasť gulového čapu (21) je posuvné uloženáv otvore upínacej stopky (10) a je opatřenápozdížnou drážkou (31), do ktorej zasahujevymedzovacia skrutka (22) v upínacej stop-ke (10).

6. " Adaptívna montážna hlavica podlá bodu 5, vyznačená tým, že v otvore upínacej stop-ky (10) je nad čelom valcovej časti gulové-ho čapu (21) uložený snímač (17) sily. 3 listy výkresov