ES2210020T3 - Robot industrial. - Google Patents
Robot industrial.Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract
Un robot industrial (1) que comprende un brazo superior (2) que puede girar alrededor de un primer eje (A), una muñeca (6) soportada por el brazo superior que puede girar alrededor de un segundo eje (B), un dispositivo de giro hueco (3, 30), soportado por la muñeca que puede girar alrededor de un tercer eje (C), que en su extremo delantero comprende un disco de giro (8, 33) para conexión de una herramienta, al menos una línea de suministro (K) que se extiende a lo largo del brazo superior, caracterizado porque el dispositivo de giro (3, 30) comprende una sección de collar (10, 36), con una superficie de envoltura cónica (12, 45), fijada al disco de giro (8, 33), a través de dicha superficie de envoltura cónica está dispuesta al menos una abertura (14, 40) para la recepción de las líneas de suministro que pasan a través del dispositivo de giro, por lo que la abertura tiene una extensión axial a lo largo de una vertical (16) perpendicular con respecto a la superficie de la envoltura (12), donde las líneas de suministro están dispuestas para extenderse a través de la abertura en una dirección que tiene un componente paralelo al tercer eje (C), cuya abertura está dispuesta para guiar en una dirección transversal y permitir en un desplazamiento de dirección longitudinal de las líneas de suministro durante el uso del robot industrial.
Description
Robot industrial.
La presente invención se refiere a un robot
industrial con un brazo superior de robot. La presente invención se
refiere también a un dispositivo de giro para líneas de suministro
para un robot industrial con un brazo de robot giratorio, un método
para el tendido de las líneas de suministro, el uso de un
dispositivo de giro sobre un robot industrial con un brazo de robot
giratorio y el uso del robot industrial o el dispositivo de giro en
un proceso de soldadura.
Ha sido más común en los robots industriales
permitir que las líneas de suministro para los medios del proceso,
tales como potencia eléctrica, agua de refrigeración, aire, o
señales, para la herramienta sean tendidas internamente dentro del
brazo superior del robot. Lo que se describe como "líneas de
suministro" de aquí en adelante designa una o más líneas y/o
cables para electricidad, fluidos, otros medios, etc., y puede
designar también una cubierta protectora flexible vacía en la que
pueden disponerse una o más líneas o cables. Dichos medios del
proceso pueden estar destinados, por ejemplo, por soldadura por
puntos. La herramienta deseada está fijada a un conector de
herramientas en el extremo libre de un brazo superior del robot. El
conector de la herramienta está fijado firmemente a un dispositivo
giratorio con cojinetes que en el texto que sigue será designado
como "el dispositivo de giro". Dicho dispositivo de giro
comprende una sección delantera en forma de disco, conocida también
como el disco de giro, para la fijación a éste de una herramienta.
Existen actualmente ciertos tamaños estándar de la pestaña que
constituyen la parte delantera más exterior del disco de giro y
esto es utilizado para fijar una herramienta. El dispositivo de
giro comprende también una sección trasera, fijada al disco de
giro, que está montada sobre los cojinetes y dispuesta para girar en
la muñeca sobre el brazo superior del robot. Es deseable que las
líneas de suministro sean trazadas a través de todas dichas partes,
tales como el brazo superior del robot, y el dispositivo de giro,
total o parcialmente de forma interna, dentro del robot. Las líneas
están protegidas de este modo de daño y rotura, al mismo tiempo que
se evitan que las líneas de suministro combadas lleguen alrededor
del espacio de trabajo del robot. No obstante, las líneas de
suministro son objeto tanto de girar como de flexionarse durante
las varias rotaciones de las partes respectivas. Por ejemplo, una
parte giratoria de la muñeca y, simultáneamente el dispositivo de
giro puede cada uno girar +/- 300º (en la descripción dada aquí,
300º designa rotación a través de un circulo completo), que es
porque la torsión total de las líneas de suministro que pasan a lo
largo de estas partes puede exponerse a una torsión de 600º. Lo que
se conoce como un movimiento "inclinado" (una flexión) puede
alcanzar un movimiento de las líneas de suministro de hasta +/-
120º. Con el fin de reducir el desgaste e incrementar la vida útil
de las líneas de suministro, las líneas de suministro deberían
sujetarse firmemente tan poco como sea posible. Esto hace más fácil
que se intercambien las líneas de suministro. Las líneas de
suministro pueden necesitar intercambiarse, con frecuencia, una vez
al mes durante uso normal. Las líneas de suministro deberían poseer
también una cierta libertad axial de movimiento, por ejemplo, entre
los conductores (cables individuales) en una línea. Por tanto, las
líneas de suministro no deberían sujetarse firmemente en el brazo
del robot o doblarse muy severamente, de forma que se inhiben
dichos movimientos de rotación. En las soluciones conocidas, las
líneas de suministro están fijadas a conectores que están sujetados
firmemente en el dispositivo de giro, cuyos conectores se extienden
radialmente desde el dispositivo de giro y con respecto al eje de
rotación de la herramienta. Las líneas de suministro están
sometidas, de este modo, a una flexión muy severa dentro del
dispositivo de giro y el brazo del robot. La flexión muy severa de
las líneas de suministro con un radio pequeño de curvatura da lugar
a un riesgo significativo de fractura de resistencia de las partes
que están incluidas en las líneas de suministro, tales como, por
ejemplo, conductores de cobre. Las líneas de suministro del proceso
requieren un radio relativamente grande de curvatura, y es, por
tanto, particularmente importante para ejercer precaución contra el
radio de curvatura de flexión pequeña y muy agudo de las líneas de
suministro cuando se tienden las líneas del proceso. Además de
esto, puede mencionarse que cuando las líneas de suministro pasan a
través de los conectores en el dispositivo de giro en el extremo del
brazo del robot, las líneas de suministro son extensas y
voluminosas. Las líneas de suministro extensas avanzan sobre el
área de trabajo y hacen difícil el acceso con el fin de trabajar en
espacios apretados.
El tendido de las líneas de suministro
esencialmente de una forma completamente interna hacia delante a
través del disco de giro y hacia delante hasta la herramienta, es
conocido en un diseño especial. No obstante, esto no es deseado,
puesto que debe ser posible utilizar diferentes tipos de herramienta
y un conector de herramienta debe ser estándar. Cada usuario de
robots industriales tiene deseos específicos en relación, por
ejemplo, con las herramientas especiales que deben utilizarse. Las
líneas de suministro son, por esta razón, tendidas normalmente de
forma externa, sobre la superficie exterior del conector de la
herramienta/dispositivo de giro y exterior al brazo del robot en su
parte delantera.
El documento
EP-A2-0873826 se refiere a un robot
industrial que comprende una articulación de muñeca, que comprende
tres dispositivos en forma de cuña, en los que un tercer
dispositivo de muñeca tiene una pestaña con conectores para las
herramientas. Las líneas de suministro están dispuestas dentro del
brazo del robot y están dispuestas de forma adicional para ser
trazadas radialmente en el tercer dispositivo de muñeca, fuera del
dispositivo de muñeca. De este modo, las líneas de suministro están
fijadas a conectores que están fijados firmemente en el dispositivo
de muñeca, cuyos conectores pasan radialmente hacia fuera desde el
dispositivo de muñeca con respecto al eje de rotación de la
herramienta. La construcción de acuerdo con el documento
EP-A2-0873826 no especifica una
solución a los problemas que han sido descritos de acuerdo con la
técnica anterior. Estos dispositivos de muñeca no permiten una
alimentación directa de las líneas de suministro. Las líneas de
suministro que son objeto de una flexión brusca en un ángulo recto
son objeto de una carga extrema, conduciendo a una reducción en la
vida útil.
Ha existido una necesidad dentro de la industria
del tendido las líneas de suministro más directamente a lo largo de
un brazo de robot. Una función que ha sido ansiada durante mucho
tiempo es la capacidad para tender las líneas de suministro de
forma interna a través del brazo del robot completo y el
dispositivo de giro, por lo que las líneas de suministro son
tendidas directamente hacia arriba hasta el disco de giro del
dispositivo de giro para conexión adicional a una herramienta
fijada en el disco de giro.
La presente invención propone alcanzar las líneas
de suministro tendidas en un brazo de robot para un robot
industrial, cuyas líneas de suministro resisten la carga mecánica
de la que son objeto durante el movimiento de rotación del brazo
del robot, por lo que puede alcanzarse un aumento en la vida útil
de las líneas de suministro. Adicionalmente, la intención es
alcanzar una disposición de las líneas de suministro que sea
simple, de coste efectivo, fácil de montar o desmontar y/o
intercambiar, y fácil de reparar. Un propósito adicional es que al
menos los diseños de la trayectoria de las líneas de suministro, la
fijación de la herramienta, etc., en la herramienta deben
realizarse tan compactos como sea posible con el fin de hacer
posible que el robot gane acceso a las superficies de trabajo de
espacio limitado y, de este modo, prevenir que las líneas de
suministro crucen sobre el espacio de trabajo.
La solución se consigue con un robot industrial
con las características especificadas en la reivindicación 1.
Puesto que la línea de suministro está dispuesta a través de la
sección collar en una dirección que tiene un componente paralelo al
tercer eje, se consigue una trayectoria más ventajosa, más recta y
más compacta para la línea de suministro. La solución de acuerdo con
la invención significa que es más fácil ganar acceso con la
herramienta para trabajar sobre superficies más pequeñas, puesto
que la trayectoria con respecto a la herramienta de la línea de
suministro sobre el exterior del brazo del robot será menos costosa
y voluminosa. La presente invención permite que las líneas de
suministro se las deje llevar a cabo un movimiento de rotación
relativamente grande sin riesgo de limitar el movimiento o fallo de
duración. Puesto que las líneas de suministro no son fijadas hacia
abajo en el dispositivo de giro, las líneas de suministro son
dejadas controlares de forma transversal y desplazadas
longitudinalmente. Esto conduce a menos desgaste, y menos daño a las
líneas de suministro. Significa también que se evita enredo de las
líneas de suministro y se reduce el riesgo de las roturas de las
líneas de suministro. La presente invención asegura que las líneas
de suministro son objeto de una flexión significativamente menos
severa a través de las aberturas den el dispositivo de giro. Esto
reduce significativamente el riesgo de que se rompan las líneas de
suministro. De este modo, se incrementa la vida útil de las líneas
de suministro. A través de la presente invención, se consigue un
método simple y eficiente para intercambiar las líneas de
suministro, puesto que las líneas de suministro están fijadas
firmemente en algunos lugares en el brazo superior del robot y las
líneas de suministro pueden tenderse de forma simple a través de las
aberturas en el dispositivo de giro, cuando sea necesario. Una
ventaja adicional es que los diferentes usuarios de los robots
industriales pueden instalarse de forma rápida y fácil en un
conjunto deseado de líneas de suministro, tales como, por ejemplo,
líneas de suministro de soldadura, líneas de suministro de
herramienta, una línea de agua o una línea de aire comprimido.
La presente invención comprende también un
dispositivo de giro para un robot industrial para controlar las
líneas de suministro a través de un brazo superior hasta un robot
industrial, con las características especificadas en la
reivindicación 7. El dispositivo de giro de acuerdo con la presente
invención puede aplicarse en diferentes tipos de robot industrial.
Es preferible que el dispositivo de giro está dispuesto para girar
sobre un robot industrial que comprende un brazo superior que puede
girar alrededor de un primer eje, una muñeca que está soportada por
el brazo superior y que pueda girar alrededor de un segundo eje, y
donde el dispositivo de giro rotativo está soportado por la muñeca
de una manera hueca alrededor de un tercer eje.
Con el dispositivo de giro para las líneas de
suministro de acuerdo con la presente invención, la parte del brazo
giratorio puede demostrar los movimientos de rotación de hasta al
menos +/- 300º, sin que se enreden las líneas de suministro o se
provoque una rotura, lo que ofrece menos desgaste sobre las líneas
de suministro. Cuando se gira el brazo del robot, o gira hasta su
posición extrema final, por ejemplo 300º, o más en una dirección,
las líneas de suministro son estiradas al máximo de forma
consecuente. Por tanto, se requiere que las líneas de suministro
deberían combarse en la posición inicial del brazo del robot, antes
de un movimiento de rotación. Las líneas de suministro pueden
combarse, por tanto, en esta parte de las líneas de suministro que
está dentro y/o fuera del brazo superior del robot. "Combar"
se utiliza aquí para designar la situación en la que las líneas de
suministro pueden colgarse de forma combada y no bajo tensión.
Es adecuado disponer las líneas de suministro en
aberturas, cavidades o canales dentro del brazo superior del robot.
Como se ha mencionado previamente un propósito de la presente
invención es ser capaz de disponer las líneas de suministro para la
parte más interna, dentro del brazo superior del robot, para su
longitud completa a través de las cavidades en una sección trasera
del dispositivo de giro, y hacia dentro fuera del disco de giro,
donde las líneas de suministro pueden pasar fuera adyacentes al
conector de la herramienta a través de las aberturas en la sección
del collar. De este modo, se forma un canal recto y extendido
esencialmente para las líneas de suministro a través del brazo
superior del robot y el dispositivo de giro. De este modo, las
líneas de suministro obtienen un paso esencialmente recto a través
del brazo superior del robot.
Esto es adecuado si la sección de collar está
dispuesta en medio, y en contacto directo con el disco de giro en
forma de disco delantero y una sección trasera del dispositivo de
giro. La sección de collar, que está diseñada para estar en
contacto con el disco de giro, puede tener una superficie de
envoltura de forma elegida libremente, tal como, por ejemplo,
cóncava o convexa. No obstante, es importante de acuerdo con la
presente invención, que las líneas de suministro estén dispuestas
para extenderse a través de una abertura en la sección de collar en
una dirección que tiene un componente paralelo al tercer eje, es
decir, en una dirección oblicuamente hacia delante hacia la
herramienta. La sección de collar está diseñada con una superficie
de envoltura cónica, y puede estar constituida por un cono que está
cortado en la punta. Es adecuado disponer en la base del cono un
cuerpo que está constituido por una sección en forma de manguito
que sirve como un montante de cojinete para un cojinete en una
muñeca fijada al brazo del robot.
El número de aberturas en la sección del collar
puede variar de algunas a varias. Las aberturas pueden denominarse
también "canales" en consideración con el hecho de que las
paredes de la sección de collar tienen un cierto espesor, por lo
que se forma un canal a través de la penetración desde la superficie
interior de la sección del collar hasta su superficie exterior (la
superficie de envoltura).
El dispositivo de giro puede estar diseñado de
cualquier material elegido libremente, tal como acero, aluminio o
plástico.
Si es adecuado terminar el dispositivo de giro
como una rueda dentada cónica, dividida o completa. "Dividido"
se utiliza para designar que el dispositivo de giro puede
comprender varias piezas que están fijadas entre sí en el robot.
Esta solución proporciona, entre otras cosas, espacio amplio para la
flexión de las líneas de suministro. Un dispositivo de giro
dividido puede, por tanto, de esta manera estar compuesto, por
ejemplo, de una parte delantera tal como un disco de giro y una
sección de collar con una superficie de contacto trasera provista
con una rosca, cuya superficie está roscada firmemente en una parte
roscada trasera equivalente del dispositivo de giro. La parte
trasera está conectada, por ejemplo, por un método adecuado para
los engranajes de la rueda dentada y un motor que acciona y
transfiere el movimiento de rotación al dispositivo de giro. Otras
características técnicas relacionadas con una rueda dentada cónica,
con respecto por ejemplo a las aberturas en el dispositivo de giro
y el ángulo de inclinación de la superficie de envoltura cónica,
pueden estar de acuerdo con las características descritas aquí para
el dispositivo de giro.
Las líneas de suministro están dispuestas para
pasar a través de la abertura en una dirección que tiene un
componente paralelo al tercer eje. Una perpendicular puede
definirse en este punto sobre la superficie de envoltura de la
sección de collar, donde la línea de suministro deja la abertura, es
decir una dirección en dicho punto que es perpendicular a la
superficie de la envoltura de la sección del collar. De este modo,
la abertura y la línea de suministro que pasa a través de él tiene
un ángulo de inclinación entre el tercer eje y la perpendicular a
la superficie de envoltura establecido bajo 90º. Dicho tercer eje
es el eje de rotación de la herramienta, que está fijado al disco
de giro. Es adecuado si la perpendicular con respecto a la
superficie de envoltura, es decir, un eje perpendicular a la
superficie de la envoltura, tiene una extensión en longitud que
está esencialmente de acuerdo con una extensión axial de las
aberturas que pasan a través del dispositivo de giro. Por tanto,
las aberturas respectivas tiene cada una de ellas una extensión en
longitud que se extiende a lo largo de una perpendicular con
respecto a la superficie de envoltura. Es adecuado si el ángulo de
inclinación entre el tercer eje y la perpendicular está en el
intervalo de 0º y 60º, y preferentemente dentro del intervalo de 0º
a 44º. Una línea de suministro que se extiende a través de una
abertura tiene en la posición de la abertura al menos un componente
axial de dirección, un componente paralelo al tercer eje. Si el
ángulo de inclinación excede 0º, la línea de suministro tiene
también un componente de dirección en una dirección radial. Cuando
el ángulo de inclinación es 0º, la superficie de envoltura es para
la mayor parte dispuesta perpendicular con respecto al eje de
rotación. Las aberturas tienen alimentación directa, hacia la
dirección de extensión de la sección del collar.
La presente invención se refiere también a un
método para el tendido de las líneas de suministro en un robot
industrial con las características especificadas en la
reivindicación 12.
La presente invención comprende también el uso de
un dispositivo de giro sobre un robot industrial con un brazo
superior giratorio, de acuerdo con esto que se explica en la
reivindicación 16.
Es adecuado utilizar el robot industrial y el
dispositivo de giro de acuerdo con la presente invención, para
trabajar en los procesos de soldadura, tales como, por ejemplo, la
soldadura por puntos. La presente invención se refiere, por tanto,
también al uso de dicho robot industrial o dispositivo de giro, de
acuerdo con lo cual es evidente por la reivindicación 17, en un
proceso de soldadura.
El robot industrial descrito, que puede
denominarse también un "manipulador con dispositivo de
control", de acuerdo con la presente invención es de un tipo
destinado a la manipulación para llevar pesos hasta al menos 150
kg. Es adecuado que el robot industrial de acuerdo con la presente
invención sea de un tipo en el que el brazo superior del robot y
los ejes de rotación del robot son accionados por los engranajes de
rueda dentada a través de los motores. Es adecuado que los motores
en un tipo de brazo superior de robot están colocados en los
engranajes de rueda dentada, es decir, en la parte exterior
delantera del brazo superior del robot por la muñeca y el
dispositivo de giro, y es adecuado si están dispuestos dentro de
estas partes.
La invención se describirá a continuación más
detalladamente de modo de una forma de realización no limitativa,
ilustrada con la ayuda de los dibujos fijados, donde
La figura 1 muestra un esquema general de un
robot industrial de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra en principio la trayectoria
de las líneas de suministro a través de un brazo superior del robot
y dispositivo de giro de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 muestra en vista en perspectiva el
extremo libre de un brazo superior de robot de acuerdo con la
presente invención.
La figura 4 muestra parcialmente en una vista
directamente desde el lateral del dispositivo de giro sobre el
extremo libre del brazo superior del robot en la figura 3, con una
línea de suministro tendida a través de una sección de collar.
La figura 5 muestra, en una vista en perspectiva,
una sección transversal a través del extremo libre de una forma de
realización del brazo superior del robot de acuerdo con la presente
invención.
La figura 6 ilustra, en una vista en perspectiva,
una sección transversal de una forma de realización del extremo
libre de un brazo superior del robot de acuerdo con la presente
invención.
La figura 1 ilustra un robot industrial 1 que
comprende un brazo superior del robot giratorio 2, que en su
extremo libre soporta un dispositivo de giro giratorio 3 dispuesto
de forma giratoria en una muñeca 6 (cuya sección del brazo es
referida con frecuencia como una "horquilla"). La figura 2
muestra, en principio, (esencialmente de acuerdo con el robot
industrial que se muestra en la figura 1), como se extiende una
línea de suministro K a través del brazo superior del robot 2 y el
dispositivo de giro 3 sobre un robot industrial de acuerdo con la
presente invención. La línea de suministro K está dispuesta para
pasar a través de una abertura 14 en una sección de collar del
dispositivo de giro 3. El robot industrial comprende un brazo
superior 2 que puede girar alrededor de un primer eje A, una muñeca
6 soportada por el brazo superior que puede girar alrededor de un
segundo eje B, un dispositivo de giro hueco 3 soportado por la
muñeca que puede girar alrededor de un tercer eje C, que en su
extremo delantero comprende un disco de giro 8 para fijación de una
herramienta. El primer eje A cruza el segundo eje B de forma
perpendicular, y el segundo eje B cruza el tercer eje C de forma
perpendicular. Una sección de collar 10 está dispuesta entre, y en
contacto directo con, el disco que gira en forma de disco delantero
8, y una sección trasera 17 del dispositivo de giro 13.
Las figuras 3 y 4 muestran un robot industrial
con un brazo superior hueco giratorio 2, que comprende dos partes
de brazo formadas 20, 21 (conocido también como "horquilla"),
donde un dispositivo de giro 3 está dispuesto en el extremo libre 4
del brazo superior del robot 2 entre las partes del brazo 20, 21,
cuyo dispositivo de giro es giratorio (es decir, puede realizar un
movimiento de flexión/inclinación) en una muñeca 6 alrededor de un
segundo eje B (el eje de inclinación). El dispositivo de giro 3
comprende una sección en forma de manguito trasero 17 (como se
muestra en la figura 5), y una sección en forma de disco delantero
que se denominada "el disco de giro" 8. Una sección de collar
10 está dispuesta entre y en contacto directo con el disco de giro
en forma de disco delantero 8 y la sección trasera 17 del
dispositivo de giro 3. Se transfiere un movimiento de rotación
hasta el dispositivo de giro 3 con la ayuda de motores y engranajes
de rueda dentada no mostrados en las figuras. Una línea de
suministro K está destinada a tenderse y extenderse a lo largo de y
dentro del brazo superior de robot 2, hacia fuera a través de una
abertura central 22 (o cavidad) en la sección trasera 17 del
dispositivo de giro 3, hacia dentro del disco de giro 8 (ver figura
3). La sección trasera 17 y la abertura 22 forman de este modo un
cuerpo cilíndrico 24. El dispositivo de giro 3 puede girar
alrededor de un tercer eje C. Una herramienta está fijada al disco
de giro 8 a través de una superficie 13 que constituye un conector
de herramienta enfrente de una pestaña 11. El conector de
herramienta 13 está equipado con medios 15 para la fijación rígida
de una herramienta al conector 13. El disco de giro está, en un
primer extremo, diseñado con una superficie de envoltura cónica 12 y
la sección de collar 10 comprende aberturas de pasantes 14, cada
una de las cuales tiene una extensión axial a lo largo de su
perpendicular respectiva 16, perpendicular a la superficie de la
envoltura 12. Una línea de suministro que está destinada, por
tanto, a ser tendida a través del brazo superior del robot 2, hacia
fuera a través de la abertura central 22 del dispositivo de giro y
fuera a través de una abertura 14 en la sección de collar 10. La
figura 4 explica también un ángulo de inclinación \alpha por
debajo de 90º y las aberturas 14 en la sección de collar 10 están
dispuestas para controlar de forma transversal y longitudinalmente
al menos un cable dentro, por lo que una línea de suministro
obtiene un paso relativamente recto a través del dispositivo de
giro y fuera a través de las aberturas 14 en la sección de collar.
De acuerdo con la invención, la línea de suministro no debería
fijarse dentro del brazo del robot y debería ser capaz de moverse
a lo largo de la dirección de su eje longitudinal, al menos en el
extremo exterior libre del brazo del robot, es decir, en la sección
de collar 10 y la muñeca 6. No obstante, la línea de suministro
puede fijarse firmemente en cierta posición, y después, por ejemplo,
un lugar adecuado que esté próximo a o en las aberturas 14 en la
sección de collar 10. El número de aberturas en la sección de
collar puede variar de un individuo a aproximadamente 10 aberturas,
y es adecuado si se colocan simétricamente alrededor de la
superficie de la envoltura de la sección del collar. La sección de
collar 10 comprende al menos una sección con un radio R_{1},
definido entre el tercer eje C y la superficie de envoltura 12 de la
sección de collar (ver figura 4), que es menor que el radio R_{2}
del cuerpo cilíndrico 24.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de
una forma de realización de la presente invención, en la que el
extremo libre de un brazo-soporte del robot
(esencialmente, de acuerdo con el dispositivo según las figuras
1-4) con el dispositivo de giro 3 dispuesto para
girar (es decir, ser capaz de realizar un movimiento
inclinación/flexión) alrededor del segundo eje (el eje de
inclinación) B. El dispositivo de giro 3, que tiene una abertura
central 22, comprende un disco de giro 8 y una sección en forma de
manguito trasero 17 (aquí, en una forma de realización no dividida
en un cuerpo continuo) que está dispuesto para girar con la ayuda
de cojinetes 18 en un soporte de cojinete 19 dispuesto en la muñeca
6. Un ángulo de inclinación \alpha entre un tercer eje C y una
perpendicular a la superficie de envoltura 25 es marcada en la
figura 4. Como se ha mencionado anteriormente, el ángulo de
inclinación puede colocarse preferentemente dentro del intervalo de
0º a 44º. De este modo, las líneas de suministro pueden obtener un
paso continuo recto relativo a través de una abertura 23 (o un
canal) en el extremo libre de un brazo-soporte de
robot, hacia delante hasta un conector de herramienta 13, en el que
las líneas de suministro pasan internamente en las aberturas 22 en
la sección formada con manguito hueco 17 del dispositivo de giro 3
y fuera a través de las aberturas 14 en la sección de collar 10,
donde los pasos continuos en las aberturas están dispuestos en una
dirección hacia delante de manera oblicua. Las líneas respectivas
que son parte de una línea de suministro, o un haz de líneas de
suministro de varias líneas/cables puede colocarse, de este modo,
cada uno en las aberturas respectivas 14, por lo que las líneas se
mantienen separadas, controladas de forma transversal y dispuestas
de forma desplazable una con respecto a otra. Las aberturas 14 son
más grandes que las líneas destinadas a colocarse allí, por lo que
la línea respectiva en la línea de suministro puede moverse todavía
libremente y extenderse ligeramente en una dirección axial a través
de las aberturas 14. Por tanto, existe una cierta cantidad de
espacio libre para una línea en la abertura. Por tanto, es
importante que sea baja la fricción entre las paredes de alrededor
en la abertura y una línea que pasa.
La figura 6 ilustra una forma de realización
(esencialmente de acuerdo con el dispositivo según las figuras
1-2), en la que el dispositivo de giro 30 está en
la forma de una rueda engranada cónica dividida. El dispositivo de
giro dividido comprende dos partes, una parte delantera 22 que
comprende un disco de giro 33 y una parte trasera en forma de
manguito 34. La parte delantera 32 está fijada a un cuerpo en forma
de manguito trasero 31 del dispositivo de giro, que tiene
superficies de contacto que están dispuestas en contacto entre sí 35
durante la disposición del dispositivo de giro 30 en el brazo del
robot. Un dispositivo de giro dividido que ofrece más espacio para
la flexión de las líneas de suministro. La razón es que hace
posible que un cojinete 46 para el movimiento de giro alrededor del
eje B se coloque en la parte delantera del dispositivo de giro 30.
Esto es ventajoso desde el punto de vista de la durabilidad. La
abertura trasera 39 del dispositivo de giro 30 está colocada
delante del eje de rotación B, que ofrece una flexión más ventajosa
de las líneas de suministro. El centro de rotación para el
dispositivo de giro 30 de acuerdo con esta forma de realización, se
coloca, por tanto, adicionalmente detrás a lo largo del brazo del
robot 2, detrás del dispositivo de giro 30. Esto debe compararse
con la forma de realización de acuerdo con la figura 5, en la que
la abertura trasera 25 del dispositivo de giro 3 está colocada
detrás del eje de rotación B. Por tanto, en comparación con el
dispositivo de giro 30 en la figura 6, el centro de rotación del
dispositivo de giro 3 en la figura 5 se coloca adicionalmente hacia
delante hacia el extremo libre 4 del brazo del robot 2, dentro del
propio dispositivo de giro. Están diseñadas aberturas 40 que pasan
a través de la superficie de envoltura cónica 45 de una sección de
collar 36. El cuerpo trasero 31 del dispositivo de giro tiene una
superficie de contacto equipada con dientes que están en
acoplamiento dentado con una superficie equipada con dientes
equivalente de un engranaje de rueda dentada dispuesta en la
muñeca, cuyo engranaje de rueda dentada está dispuesto para
transferir un movimiento de rotación al dispositivo de giro a
través de un motor. El dispositivo de giro 30 tiene una abertura
central 42. Adicionalmente, el dispositivo de giro 30 está
dispuesto para girar alrededor de un eje de inclinación 44
dispuesto en la muñeca 6. El dispositivo de giro está soportado por
cojinetes 46 en un soporte de cojinete 48. Una herramienta está
conectada al disco de giro en una superficie que constituye un
conector de herramienta 52, delante de una pestaña 50. Las líneas
de suministro están tendidas a través de aberturas 40 en la sección
de collar 36. Una línea de suministro, no mostrada, es dispuesta
internamente con paso continuo esencialmente recto a través de
aberturas 54 (canales), en el brazo superior del robot, y hacia
delante a través de las aberturas centrales 42, 43 en el
dispositivo de giro. Cualquiera de las propiedades técnicas con
respecto a esto, por ejemplo, las aberturas y el ángulo de
inclinación en la superficie de envoltura de la sección de collar
que se coloca por debajo de 90, pueden estar de acuerdo con esto
descrito anteriormente para el dispositivo de giro 3 con referencia
a las figuras 3 y 4.
Claims (17)
1. Un robot industrial (1) que comprende un brazo
superior (2) que puede girar alrededor de un primer eje (A), una
muñeca (6) soportada por el brazo superior que puede girar
alrededor de un segundo eje (B), un dispositivo de giro hueco (3,
30), soportado por la muñeca que puede girar alrededor de un tercer
eje (C), que en su extremo delantero comprende un disco de giro (8,
33) para conexión de una herramienta, al menos una línea de
suministro (K) que se extiende a lo largo del brazo superior,
caracterizado porque el dispositivo de giro (3, 30)
comprende una sección de collar (10, 36), con una superficie de
envoltura cónica (12, 45), fijada al disco de giro (8, 33), a
través de dicha superficie de envoltura cónica está dispuesta al
menos una abertura (14, 40) para la recepción de las líneas de
suministro que pasan a través del dispositivo de giro, por lo que
la abertura tiene una extensión axial a lo largo de una vertical
(16) perpendicular con respecto a la superficie de la envoltura
(12), donde las líneas de suministro están dispuestas para
extenderse a través de la abertura en una dirección que tiene un
componente paralelo al tercer eje (C), cuya abertura está dispuesta
para guiar en una dirección transversal y permitir en un
desplazamiento de dirección longitudinal de las líneas de suministro
durante el uso del robot industrial.
2. El robot industrial de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el primer eje (A)
cruza el segundo eje (B) en ángulo recto, y porque el segundo eje
(B) cruza el tercer eje (C) en ángulo recto.
3. El robot industrial de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la sección de
collar (10) comprende al menos una sección que tiene un radio
(R_{1}) definido entre el tercer eje (C) y la superficie de
envoltura (12) de la sección de collar, que es menos que el radio
(R_{2}) de una sección trasera (17) del dispositivo de giro.
4. El robot industrial de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de giro (3, 30) comprende una abertura central (22, 42,
43), por lo que las líneas de suministro se extienden completamente
dentro de las aberturas (22, 42, 43) en el brazo superior del robot
(2) y el dispositivo de giro (3, 30), más allá del disco de giro
(8, 33), donde las líneas de suministro están dispuestas a través de
las aberturas (14, 40) en la sección de collar (10, 36).
5. El robot industrial de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de giro (3, 30) es una rueda de engranaje cónica en la
ejecución dividida.
6. El robot industrial de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
ángulo de inclinación (\alpha) entre el tercer eje (C) y la
perpendicular (16) con respecto a la superficie de envoltura (12,
45) de la sección de collar se coloca dentro del intervalo de 0º y
60º.
7. Un dispositivo de giro (3, 30) para control de
las líneas de suministro (K) a través de un brazo superior (2) de
un robot industrial (1), cuyo dispositivo de giro en su extremo
delantero comprende un disco de giro (8, 33) para fijación de una
herramienta, caracterizado porque el dispositivo de giro
comprende una sección de collar (10, 36) con una superficie de
envoltura cónica (12, 45) fijada al disco de giro, a través de
dicha superficie de envoltura cónica está dispuesta al menos una
abertura (14, 40) para recepción de las líneas de suministro (K)
que se extienden a través del dispositivo de giro, por lo que la
abertura tiene una extensión axial a lo largo de una perpendicular
(16) con respecto a la superficie de envoltura (12), donde las
líneas de suministro están dispuestas para extenderse a través de
la abertura en una dirección que tiene un componente paralelo al
eje de giro (C) del dispositivo de giro, cuya abertura está
dispuesta para guiar de forma transversal y permitir
longitudinalmente el desplazamiento de las líneas de suministro
durante el uso del dispositivo de giro.
8. El dispositivo de giro de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque la sección de collar
(10) comprende al menos una sección que tiene un radio (R_{1}),
definido entre el tercer eje (C) y la superficie de envoltura (12)
de la sección de collar, que es menor que el radio (R_{2}) de una
sección trasera (17) del dispositivo de giro.
9. El dispositivo de giro de acuerdo con la
reivindicación 7 u 8, caracterizado porque una sección
trasera del dispositivo de giro (3, 30) está configurado en forma
de manguito (17, 31, 34).
10. El dispositivo de giro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 7-9,
caracterizado porque el dispositivo de giro (3, 30) es una
rueda de engranaje dentada cónica en ejecución dividida.
11. El dispositivo de giro de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes
7-10, caracterizado porque el dispositivo de
giro (3, 30) puede girar alrededor de un tercer eje (C), cuando un
ángulo de inclinación (\alpha) entre el tercer eje (C) y la
perpendicular (16) se coloca dentro del intervalo de 0º y 60º.
12. Un método para disponer líneas de suministro
(K) para un robot industrial (1) que comprende un brazo (2) que
puede girar alrededor de un primer eje (A), una muñeca (6)
soportada por el brazo superior que puede girar alrededor de un
segundo eje (B), un dispositivo de giro hueco (3, 30) soportado por
la muñeca que puede girar alrededor de un tercer eje (C) que en su
extremo delantero comprende un disco de giro (8, 33) para conexión
de una herramienta, por lo que al menos las líneas de suministro
(K) se extienden a lo largo del brazo superior,
caracterizado porque:
el dispositivo de giro comunica con una sección
de collar (10, 36) con una superficie de envoltura cónica (12, 45)
fijada al disco de giro, donde está dispuesta al menos una abertura
(14, 40), por lo que tiene una extensión axial a lo largo de una
perpendicular (16) a la superficie de envoltura (12),
las líneas de suministro (K) se extienden a
través de la abertura (14, 40),
las líneas de suministro (K) se extienden a
través de la abertura en una dirección que tiene un componente
paralelo al tercer eje (C),
las líneas de suministro (K) son llevadas en la
abertura (14, 40) que debe guiarse transversalmente y dejarse
desplazar longitudinalmente.
13. El método para disponer líneas de suministro
(K) de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado
porque el primer eje (A) cruza el segundo eje (B) en ángulos
rectos, y porque el segundo eje (B) cruza el tercer eje (C) en
ángulos rectos.
14. El método para disponer líneas de suministro
(K) de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado
porque la sección de collar (10) comprende al menos una sección que
tiene un radio (R_{1}), definido entre el tercer eje (C) y la
superficie de envoltura (12) de la sección de collar que es menor
que el radio (R_{2}) de una sección trasera (17) del dispositivo
de giro.
15. El método para disponer líneas de suministro
(K) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12.14,
caracterizado porque el dispositivo de giro (3, 30)
comprende una abertura central (22, 42, 43), por la que se extienden
las líneas de suministro completamente dentro de aberturas (22, 42,
43) en el brazo superior del robot (2) y el dispositivo de giro (3,
30) más allá del disco de giro (8, 33), por lo que las líneas de
suministro están dispuestas a través de aberturas (14, 40), en la
sección de collar (10, 36).
16. El uso de un dispositivo de giro (3, 30) de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
7-11, para un robot industrial (1) con un brazo
superior giratorio con el fin de guiar transversalmente y permitir
longitudinalmente el desplazamiento dentro de al menos una línea de
suministro (K).
17. El uso de un robot industrial (1) de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, o de un
dispositivo de giro (3, 30) de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 7-11, en un proceso de
soldadura.
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