FI59544B - Anordning foer foerflyttning av foeremaol - Google Patents

Description

RJSFn M «i)«uutuTusiiiLKA.«u 59544 J|| l J ' ' UTLÄGCNINOSSKRIFT 3 ** + paΐ,ρ-nt n?ddelufc (51) Kv.lk.3/lnc.a3 B 25 J 1/00 SUOMI —FINLAND (21) P»t*flttlh*k*mu· —P«t*»>au»<*ii1ng 750309 (22) HakMnbpilvt — An*Sknl«t(*daf 12.02.75 1 * (23) AJkupCM—GUtl|ti«csda| 12.02.75 (41) Tullut |ulklMksl — Uhrit offantllg 19.08.75 *,"“|·Ι· (+- MNavUd^MA μ

Patani och ragistaraCyralMn v ' AmUcmuti·**ochutUkrifUnpuMk«nd 29.05.81 (32)(33)(31) hT^uttr «tuoHtuu»—Buglrd prtorltut 18.02.7I+

Ruotsi-Sverige (SE) 71+02128-8 (71) Aktiebolaget Electrolux, Luxbacken 1, S-105 1*5 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Göran Arvid Henning Ridderström, Täby, Ruotsi-Sverige(SE) (7I+) Berggren Oy Ab (5I+) Esineiden siirtolaite - Anordning för förflyttning av föremSl

Esillä oleva keksintö kohdistuu esineiden siirtämiseksi kahden asennon välillä, etupäässä käsittelyautomaattien yhteydessä, jolloin siirtoliike käsittää yhden tai useamman osaliikkeen, joista jokainen tapahtuu kahden ääriaseman välillä.

Keksintöä voidaan soveltaa esimerkiksi ns. robottiautomaattien yhteydessä eri siirtoyksiköiden käyttämiseksi kahden edeltäpäin määrätyn asennon välillä. Keksintöä voidaan siten soveltaa kaikenlaisessa siirrossa kahden pääteaseman välillä, kuten siirroissa pystysuoraan pituussuuntaan, vaakasuoraan pituussuuntaan, vaakasuoraan kääntöliikkeeseen jne.

Robottiautomaattien yhteydessä tähän asti käytettynä käyttöjärjestelmänä on etupäässä ollut pneumaattinen tai hydraulinen järjestelmä. On myös käytetty erilaisia sähkömoottoreita. Yhteistä näille käyttö-järjestelmille on, että ne usein ovat olleet rakenteeltaan monimutkaisia ja siten valmistukseltaan kalliita.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mainitunlainen laite, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja joka samalla voi luotettavalla tavalla käyttää sitä yksikköä, joka on määrä siirtää kahden edeltäpäin määrätyn pääteasennon välillä. Tarkoitus on saavutettu siten, että keksinnön mukaisella laitteella on patenttivaatimuksissa ilmoitetut 59544 tunnusmerkilliset ominaisuudet.

Keksinnön mukaisesti asetetaan liikkuva yksikkö heiluriliikkeeseen siirron yhteydessä kahden pääteasennon välillä käyttölaitteen avulla.

Tämä heiluriliike katkaistaan pääteasennoissa vetovoiman, etupäässä magneettisen vetovoiman avulla, liikkuvan yksikön ja vastaavaan pääte-asentoon asetetun laitteen välillä. Käyttölaite muodostetaan etupäässä jousielimistä, jotka pääteasentojen välillä sijaitsevassa neutraaliasen-nossa eivät aiheuta mitään voimaa liikkuvaan yksikköön, mutta jotka pääteasennoissa vaikuttavat liikkuvaan yksikköön pääasiassa yhtä suurilla mutta vastakkaissuuntaisilla voimilla.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin sovellutusesimerkin yhteydessä oheisiin piirustuksiin viitaten.

Piirustuksissa esittää kuva 1 sivukuvana käsittelyrobottia keksinnön mukaisine käyttölaitteineen pituussuuntaisen pystysuoran liikkeen ja vaakasuoran kääntöliikkeen suorittamista varten. Kuva 2 on päälliskuva kuvassa 1 esitetystä robotista. Kuva 3 on kuvan 1 linjaa III-III pitkin otettu leikkaus. Kuva 4 on lopuksi detaljikuva ohjauslaitteesta pystysuoraa pituussuuntaista liikettä varten.

Kuvassa 1 oleva käsittelyrobotti sisältää kolme erilaista toiminta-modulia, nimittäin pystysiirtoyksikön 10, kiertoyksikön 11 ja varteen 12 asetetun tarttumalaitteen 13. Keksinnön mukaisia käyttölaitteita käytetään kahdessa ensin mainitussa toimintamodulissa ja niitä voidaan käyttää myös esimerkiksi varren 12 siirtämiseksi pituussuunnassa tai pystysiirtoyksikön ja kiertoyksikön väliin asetettavan kääntöyksikön ajoa varten.

Pystysiirtoyksikkö on asennettu aluslevylle 14, joka kannattaa pystysiirtoyksikön liikettä ohjaamaan asetettua ohjauslaitetta 15· Ohjauslaite 15 käsittää aluslevyyn 14 ruuvin 16 avulla kiinnitetyn tangon 17, jossa on neljä pitkittäisuraa 18 kuulia 19 varten. Kuulia pidetään nojaamassa uria 18 vasten syvennyksillä 20 kuulia varten varustetun nelikulmaisen hoikin 21 välityksellä, joka ruuvien 22 avulla on kiinnitetty levyihin 23* Levyt on ruuvien 24 kautta kiinnitetty asen-nuslevyyn 25, joka tässä esimerkissä tukee kiertoyksikköä 11. Levyjen 23 voidaan siten yhdessä asennuslevyn 25 kanssa sanoa muodostavan pystysiirtoyksikön liikkuvan osan. Tangon 17 yläpäähän on ruuvin 26 välityksellä kiinnitetty pysäytyslevy 27, joka estää kuulien 19 59544 tahattoman putoamisen urista 18.

Aluslevyn 14 ja asennuslevyn 25 väliin on jännitetty kierteisjousi 28, joka yläpäässään on kierretty asennuslevyyn kiinnitettyyn tappiin 29. Kierteisjousen alapäähän on vastaavalla tavalla kierretty välilevy 30, johon puolestaan on kierretty asennusruuvi 31· Asennusruuvin ohjausta varten on tämä varustettu ratilla 32. Asennusruuvin alapää on, kuten kuvasta 1 näkyy, laakeroitu aluslevyn 14 reikään tukeutuen reiän pohjaa vasten. Asennusruuvia 31 ratin 32 avulla kierrettäessä siirtyy välilevy 30 ylös- tai alaspäin, jolloin asennus voi tapahtua sen neut-raaliasennon suhteen, jonka ympäri pystysuoran heiluriliikkeen halutaan tapahtuvan. Neutraaliasennon asennuksen yhteydessä on otettava huomioci omapainoon ne osat, jotka ottavat osaa pystysuoraan liikkeeseen. Välilevy 30 voidaan lukita asentoonsa lukkomutterin 33 avulla.

Aluslevyyn 14 kiinnitetyt kannatinkiskot 34, 35 kannattavat kukin säh-kömagneettiaan 36, 37. Sähkömagneetit 36, 37 on siten kiinnitetty vastaaviin kannatuskiskoihin 34 , 35 ruuvien 38, 39 välityksellä, jotka sähkömagneettien asentamista varten juoksevat kannatuskiskojen 34, 35 pitkulaisissa rei'issä 40, 41. Sähkömagneetit 36, 37 on täten ruuvien 42, 43 välityksellä kiinnitetty U-muotoisten sankojen 44, 45 yhteyteen, joihin ruuvit 38, 39 tarttuvat.

Asennuslevyyn 25 kiinnitettyihin levyihin on asennettu kulmakiinnik-keet 46, 47, joihin on kiinnitetty kestomagneetit 48, 49 ruuvien 50, 51 välityksellä.

Asennuslevyyn 25 on kiinnitetty aluslevy 52 kiertoyksikköä 11 varten. Aluslevy on varustettu putkella 53, johon on laakeroitu akseli 54 kuulalaakerien 55 avulla. Akselin yläpäähän on kiinnitetty holkki 56, joka kannattaa vartta 12. Vartta voidaan kääntää sähkömagneettien 57, 58 määrittämien pääteasentojen välillä. Sähkömagneetteja 57, 58 kannattavat kiinnikkeet 59, 60, jotka on irrotettavasti puristettu kiinni putkeen 53. Sähkömagneettien asentoa voidaan helposti muuttaa kiertämällä vastaavaa kiinnikettä. Sähkömagneettien kanssa toimivat yhdessä kestomagneetit 73, 74, jotka on asetettu akseliin 54 kiinnitettyyn kiinnikkeeseen 6l.

Varren 12 käyttämiseksi on kellojousen tyyppinen kierteisjousi 62 jännitetty kiinnikkeen 6l ja putkeen 53 kiinnipuristetun kiinnikkeen * 59544 63 väliin. Kiinnitintä 63 kiertämällä voidaan säätää se neutraali-asento, jonka ympäri varsi 12 suorittaa heiluriliikettä.

Tarttumalaite 13 on kiinnitetty varren 12 yhteen päähän ja se sisältää kiinteän tarttumavarren 64 ja tähän laakeroidun liikkuvan tarttumavar-ren 65, joka toimii yhdessä kiinteän tarttumavarren 64 kanssa tarttumista varten esineeseen 66. Varren 12 toiseen päähän on asetettu kulmakiinnike 67, johon puolestaan on kiinnitetty holkki 68. Holkki 68 kannattaa liikkuvalla ankkurilla 70 varustettua sähkömagneettia, jonka ankkurin yhteen päähän on kiinnitetty köysi 71. Köyden toinen pää on kiinnitetty liikkuvaan tarttumavarteen 65 vaikuttaen tähän jousen 72 vaikutusta vastaan.

Esitetty käsittelyrobottilaite toimii seuraavalla tavalla:

Oletetaan, että tarttumalaite 13 on juuri tarttunut esineeseen 66 ja että siirtoyksiköt ovat tulleet kuvassa 1 esitettyihin asentoihin. Pystysiirtoyksikkö siirtää nyt kiertoyksikköä 11 varrella 12 ja esineellä 66 varustettuna ylempään sähkömagneetin 37 määräämään pääteasen-toon. Tämän jälkeen kiertyy kiertoyksikkö l80° kuvassa 2 esitetystä asennosta sähkömagneetin 58 määräämään pääteasentoon asti. Lopuksi jättää tarttumalaite esineen 66 kuvassa näkymättömään vastaanottoasemaan. Kaikki sähkömagneetit on yhdistetty kuvassa näkymättömään keskeiseen valvontayksikköön, josta käsin tapahtuu vaadittava virransyöttö .

Sähkömagneetti 36 magnetisoituu synnyttäen poistovoimakentän, joka on vastakkaissuuntainen kestomagneetin 48 magneettikentän suhteen. Samanaikaisesti magnetisoituu sähkömagneetti 37 synnyttäen vetovoimakentän, joka on samansuuntainen kestomagneetin 49 magneettikentän kanssa. Pystysiirtoyksikön liikkuvat osat vapautuvat tällöin liikettä varten ylempää pääteasentoa kohden ja jousen 28 vaikutuksen alaisena alkaa ylöspäin suuntautuva heiluriliike. Tämä liike saa voimanlisäystä alkuvaiheessaan siten, että sähkömagneetti 36 ja kestomagneetti 48 karkoittavat toisiaan. Jousi 28 voi ajaa pystysiirtoyksikön liikkuvan osan tiettyyn kohtaan ylemmän pääteasennon läheisyyteen, josta liikkuva osa sähkömagneetin 37 ja kestomagneetin 49 välisen vetovoiman vaikutuksesta siirtyy ylempään pääteasentoon.

5 59544

Kun pystysiirtoyksikkö on suorittanut ylöspäin suuntautuvan liikkeen, magnetisoituu sähkömagneetti 57 synnyttäen poistovoimakentän, joka vaikuttaa kestomagneetin 73 synnyttämää kenttää vastaan. Samanaikaisesti magnetisoituu sähkömagneetti 58 vetovoimakentän synnyttämistä varten, joka toimii yhdessä kestomagneetin 74 aiheuttaman magneettikentän kanssa. Varsi 12 vapautuu tällöin ja jousen 62 vaikutuksen alaisena alkaa suorittaa heiluriliikettä vastakkaista pääteasentoa kohti. Samalla tavoin kuin pystysuoran liikkeen yhteydessä saa jousi 62 nyt vetoapua alkuvaiheessa siitä, että sähkömagneetti 57 ja kestomagneetti 73 karkoittavat toisiaan. Jousi 62 siirtää varren 12 asentoon, jossa kestomagneetti 7^ on niin lähellä sähkömagneettia 58, että sähkömagneetin synnyttämä vetovoima vangitsee sen ja siirtää sen nojaamaan sähkömagneettia vasten.

Kun kiertoyksikkö on suorittanut loppuun liikkeensä päästää tarttuma-laite 13 sähkömagneetin 69 vaikutuksesta esineen 66 irti.

Tarttumalaitteen 13 siirto takaisin kuvassa 1 esitettyyn lähtöasentoon tapahtuu edellä selostetun kaltaisen liikekaavion jälkeen sillä erotuksella, että ne sähkömagneetit, jotka edellä magnetisoituivat synnyttäen poistovoimakentän magnetisoituvat nyt synnyttäen vetovoimakentän ja päinvastoin.

Kun magneettiset poistovoimakentät ovat ainoastaan toiminnassa heiluriliikkeen alkuvaiheessa, voidaan energiasäästön vuoksi jatkuvan liikkeen aikana virta kyseiseen sähkömagneettiin pitää katkaistuna.

Edellä selostettu ja piirustuksien esittämä sovellutusmuoto ei ole tarkoitettu millään tavoin rajoittamaan keksintöä, jonka suojapiiri määräytyy vain oheisten patenttivaatimusten mukaisesti.

Claims (9)

1. Anordning för förflyttning av föremäl mellan tvä positioner, företrädesvis vid hanteringsrobotar, varvid fröflyttningsrörelsen omfattar en eller flera delrörelser, som var och en sker mellan tvä ändlägen, kännetecknad därav, att ett förflytt-ningsorgan (11, 12) för ätminstone en av delrörelserna är för-bundet med ett drivorgan (28; 62), som är sd utformat att för-flyttningsrörelsen fär formen av en pendelrörelse omkring ett mellan ändlägena beläget meddelläge, och att det i respektive ändläge är anordnat ett fasthällningsorgan (36, 37; 57, 58) för att dels uppfänga förflyttningsorganet (11; 12) och dels föra detta en sträcka som svarar mot ertergiförluster som uppstätt under förflyttningen.

1. Laite esineiden siirtämiseksi kahden aseman välillä, etupäässä käsittelyrobottien yhteydessä, jolloin siirtoliike käsittää yhden tai useamman osaliikkeen, joista jokainen tapahtuu kahden ääriaseman välillä, tunnettu siitä, että siirtoelin (11, 12) ainakin yhtä osaliikkeistä varten on yhdistetty käyttö-elimeen (28, 62), joka on muotoiltu siten, että siirtoliike saa ääriasemien välisen keskiaseman ympäri tapahtuvan heiluriliikkeen muodon, ja että kumpaankin ääriasemaan on sovitettu pidätyselin (36, 37; 57, 58) toisaalta siirtoelimen (11, 12) pidättämiseksi ja toisaalta sen siirtämiseksi matkan verran, joka vastaa siirron aikana syntyneitä energiahäviöitä.

2. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att fasthällningsorganen utgöres av elektromagneter (36, 8 59544 37; 57> 58), vilka samverkar med pä förflyttningsorganet (11; 12) anordnade mjukmagnetiska delar.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pidätyselimen muodostavat sähkömagneetit (36, 37; 57, 58), jotka toimivat yhdessä siirtoelimeen (11, 12) asetettujen pehmeä-magneettisten osien kanssa.

3- Anordning enligt patentkravet 1, kännete cknad därav, att fasthällningsorganen utgöres av elektromagneter (36, 37; 57, 58), vilka samverkar med pä förflyttningsorganen (11; 12) anordnade permanentmagneter (48, 49; 73, 74), varvid i var och en av de tvä positionerna det av elektromagneten alstrade magnet-fältet har samma riktning som magnetfältet frän permanentmagneten.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pidätyselimen muodostavat sähkömagneetit (36, 37; 57, 58), jotka toimivat yhdessä siirtoelimeen (11; 12) asetettujen kesto-magneettien (48, 49; 73, 74) kanssa, jolloin sähkömagneetin aiheuttaman magneettikentän kummallakin kahdesta asennosta on sama suunta kuin kestomagneetin magneettikentällä.

4. Anordning enligt patentkravet 2 eller 3, känneteck-n a d därav, att elektromagneterna (36, 37; 57, 58) är inställ-bart anordnade för bestämning av förflyttningsorganens (11; 12) ändlägen.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että sähkömagneetit (36, 37; 57, 58) on asetettu säädettäväksi siirtoelimen (11, 12) pääteasentojen määrittämistä varten.

5. Anordning enligt nägot av föregäende patentkrav, k ä n n e -t e c k n a d därav, att drivorganen (61; 62) utgöres av fjäder- crgan.

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttöelimen (61; 62) muodostaa jousielin.

6. Anordning enligt patentkravet 5,kännetecknad därav, att ätminstone ett av förflyttningsorganen utgöres av en horisontellt svängbart lagrad arm, varvid drivorganen utgöres av en runt armens svängningsaxel anordnad, mellan denna och ett fast anordnat fäste inspänd fjäder av urverkstyp.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yhden siirtoelimistä muodostaa vaakasuoraan käänty-västi laakeroitu varsi, jolloin käyttöelimen muodostaa varren kääntö-akselin ympärille asetettu tämän ja kiinteän kiinnikkeen välille jännitetty kellojousen tyyppinen jousi.

6 59544

7. Anordning enligt patentkravet 6,kännetecknad därav, att fästet är inställbart för inställning av medelläget för armens pendlingsrörelse.

7· Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, 7 59544 että kiinnike on säädettävissä keskiasennon asetusta varten varren heiluriliikettä silmälläpitäen.

8. Anordning enligt nägot av patentkraven 5~7, känneteck-n a d därav, att drivorganen även omfattar genom magnetisk repulsion samverkande organ (36, 48; 37, 49; 57, 73; 58, 74) anordnade pä förflyttningsorganen (11; 12) respektive i var och en av de tvä positionerna.

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 5“7 mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttöelin sisältää myös magneettisen poistovoiman avulla toimivat elimet (36, 48; 37, 49; 57, 73; 58, 74. asetettuina siirtoelimeen (11; 12) kumpaakin kahdesta asennosta vastaten.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että sähkömagneetit (36, 37; 57, 58) ovat vuorottaisesti magneti-soitavissa veto- ja poistovoimaa varten siirtoelimeen asetettujen kestomagneettien suhteen.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kun sähkömagneetti (36, 57) yhdessä asennossa magnetisoituu poistovoimaa varten, sähkömagneetti (37, 58) vastakkaisessa asennossa magnetisoituu vetovoimaa varten.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että liikkuvan yksikön (11; 12) siirron yhteydessä jommastakummas-ta asennosta sähkömagneetti (36, 37; 57, 58) magnetisoituu poisto-voimaa varten vain siksi ajaksi, jonka yksikkö on poistovoimaken-tän hallitsemalla alueella.

9. Anordning enligt patentkravet 8,kännetecknad därav, att elektromagneterna (36, 37; 57, 58) är växelvis magne-tiserbara för attraktion och för repulsion i förhällande tili de pä förflyttningsorganen anordnade permanentmagneterna.