FI95786B - Robotin käyttömenetelmä - Google Patents

Description

, 95786

Robotin käyttömenetelmä Tämän keksinnön kohteena on robotin käyttömenetelmä, jossa yhdellä moottorilla suoritetaan robotin useamman akselin käyttö. (Akselilla ymmärretään X, Y tai Z koordinaatin suuntaista robotin kouran 1ineaari1iikettä, sekä kouran X, Y tai Z akselin 5·*'. suuntaisen A, B tai C akselin pyörähdysl i i kettä. )

Nykyään käytetyissä robotin käy ttönienetel mi ssä kutakin akselia käyttää oma moottori omine puissiantureineen, jarruineen ja pulssilaskureineen, kuitenkin usein vain yhdellä yhteisellä invertteri11ä varustettuna, jolloin akseleita on ajettava yksi kerrallaan. A, B ja C akseleita käytetään yleisesti paineilmalla, jolloin valittavissa on yleensä vain kaksi asentoa.

Vaativimmissa kouran kääntö-ja kiertosovellutuksissa on turvauduttava moottorikäyttöihi n. Moottoreita joudutaan sijoittamaan liikkuviin kone elimiin, mikä lisää laitteen painoa, jotta riittävä jäykkyys saavutetaan. Lisäksi tarvitaan kalliita robottikaapelei ta energian syöttöön ja ohjaukseen.

Robottikaapeleiden kesto on rajallinen, joten myös robotin huollon tarve on jatkuvaa.

95786 2

Tunnetaan myös yrityksiä ratkaista edellämainitut ongelmat yhtä käyttölaitetta käyttäen, joista voidaan mainita seuraavat myönnetyt patentit.

- DE OS 2 831 361 (B 25 J 9/00) - US P 3 575 301 (B 25 J 9/00)

Myönnetyissä patenteissa on seuraavia rajoituksia.

Patentti DE OS 2 831 361 - Akseleiden paluuliikkeet tapahtuvat jousivoimalla, (esim. kuva 2, osa 14) jolloin moottorin työhön tarvitsema voima kasvaa 1iikepituuden suurentuessa.

Jousesta johtuen pyöritettävän akselin (kuva 1, osa 9) vapaa pyörittäminen ei ole mahdollista.

Patentti US P 3 575 301 - Keksinnössä yhdellä voi mansiirtoelimel1ä, kahteen suuntaan taipuvalla hihnalla (kuva 20, osa 69, pa-patenttivaatimus 1. palsta 29 rivi 70) käytetään Y ja X akseleita. Yhdestä voi mansiirtoelimestä johtuen moottorin antamaa voimaa ja nopeutta eri akseleille ei voida muuttaa akseleiden tarpeiden mukaan.

- Pyörivän akselin (kuva 23, osa 375, Z-akselin suuntainen pyörähdysakseli) liike on rajoitettu 180 asteeseen, koska se on sidottu hihnaan (kuva 23 osa 650). Jatkuvan pyöritysliikkeen estää myös hammastet- « · tu tanko (kuva 20, osa 391), jonka päihin pyöröhihna ki i nni tetty.

- Liikevoima siirretään pyöröhihnaan 1ineaari1iike-elimellä, joka on sidottu hihnaan (kuva 20, osa 368).

Lineaari1iikkeen pituus on oltava yhtä suuri kuin pi-simmän liikeakselin liikepituus. Tästä aiheutuu ra- • 1 joituksia tilan käytölle. Pyörivän moottorin käyttö pyöröhihnal1 e edellyttää kitkavoimansiirtoa, mistä automaattisesti seuraa jättämää, mitä ei robotti käytössä voida sallia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja saada aikaan yksinkertainen robotin käyttömenetel-mä.

3 95786

Keksinnön mukaisessa robotissa moottori käyttää jarruilla varustettuja 1iikeakseleita siten, että akselin jarru avaamalla saadaan haluttu akseli liikkumaan moottorin pyöriessä. Tunnusomaista keksinnölle on, että voima välitetään moottorilta akseleiden liikuttamiseen peräkkäin kytkettyjen voi mansiir-tolaitteiden välityksellä. Eri akseleiden voi mansiirtoelimet voivat olla erilaiset, jolloin akseleiden voimaa ja 1iikenope-utta saadaan muutettua halutulla taval1 a.Esimerkiksi vertikaali 1iikkeeseen voidaan käyttää kuularuuvikäyttöä, jolloin saadaan suuri nostovoima.Tunnusomaista keksinnölle on myös se, että moottori liikuttaa akseleita molempiin liikesuuntiin, ja että käyttölaitteet eivät rajoita pyörivien akseleiden liike-pituutta. Niinpä esimerkiksi pyörivillä akseleilla voidaan pyörittää poraa ja työkappaletta siirtämällä porata reikiä kappaleisi in.

Keksinnön mukaisessa robotissa moottori on sijoitettu kiinteään runkoon ja se käyttää hammashihnan välityksellä Z-akselia ja edelleen toisen hammashihnan välityksellä X-akse-lia, jolloin toisen hihnan taittopyörältä saadaan käyttö mutterille ja ruuville joilla käytetään Y-akselia. Ruuvi puolestaan käyttää B-akselia tai kartiohammaspyöräparin kautta C-akselia. Kunkin akselin liike on lukittu jarrulla.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamal- • · < la oheiseen piirustukseen, jossa

Kuva 1 esittää robotin käyttöä ylhäältäpäin katsottuna.

Kuva 2 Y-akselia pystysuunnassa edestäpäin katsottuna.

Piirustuksessa viitenumero 1 tarkoittaa käyttömoottoria, joka / " pyörittää hammashihnapyörää 2 ja pulssianturia 3. Moottori 1 on kiinnitetty Z-akselin suuntaisen palkin 4 toiseen päähän.

Palkin päällä liikkuu vaunu 5, joka voidaan lukita palkkiin 4 jarrulla 6. Vaunussa 5 on alapuolella taittopyörät 7 ja hammashi hnapyörä 8 jonka akselilla 9 on vaunun yläpuolella hammashi hnapyörä 10. Akseli 9 on laakeroitu vaunuun 5. Palkin 4 toisessa päässä on taittopyörä 12. Moottori 1 pyörittää ham-mashihnaa 13 taittopyörien 7 ja 12 sekä hammashihnapyörien 2 ja 8 ympäri. Vaunussa 5 on johteet 14 X-akselin suuntaiselle 4 95786 palkille 15, jonka toisessa päässä on hammashihnapyörä 16 ja toisessa päässä taittopyörä 17. Vaunussa 5 on yläpuolella taittopyörät 18. Hammashihna 19 kulkee hammashihnapyörien 10 ja 16 sekä taittöpyörien 17 ja 18 kautta. Palkki 15 lukitaan vaunuun 5 jarrulla 20. Palkissa 15 on hammashihnapyörän 16 puoleisessa päässä ohjurit 21 joissa Y-akselin johteet 22 kulkevat. Jarrulla 23 johteet 22 lukitaan ohjuriin 21. Hammashi hnapyörä 16 pyörittää mutteria 24 joka on laakeroitu ohjureihin 21 laakerilla 25. Mutterin 24 sisällä on ruuvi 26 joka on laakeroitu johteisiin 22 laakereilla 27. Ruuvin 26 alapäässä on kartiohammaspyörä 28, joka pyörittää C-akselin 29 hammaspyörää 30. C-akselin 29 laakerin 31 runko 32 on laakeroitu B-akselin suuntaisesti johteiden 22 alapäähän laakerilla 33. Laippajarru 34 estää B-akselin mukaisen liikkeen ja laip-pajarru 35 lukitsee C-akselin. Mikäli halutaan käyttää robotin C-akselia 29 avataan jarru 35 ja käynnistetään moottori 1. Hammashihna 13 pyörittää hammashihnapyörien 8 ja 10 sekä hammashi hnan 19 välityksellä hihnapyörää 16, joka pyörittää mutteria 24. Koska ruuvi on lukittu lineaarisesti liikkumattomaksi mutterin 24 suhteen, mutteri 24 pyörittää ruuvia 26. Ruuvin 26 alapäässä kartiohammaspyöräpari 28 ja 30 pyörittää C-akselia 29. Vastaavasti saadaan kukin akseli liikkumaan avaamalla kyseistä liikettä estävä jarru ja käynnistämällä moottori 1 .

Keksinnön erilaiset sovel1utusmuodot voivat vaihdella patenttivaatimuksen puitteissa niin voi mansiirtoelinten kuin moottorien lukumäärän auiiLeeii. Samoin akseleiden järjestys voi vaihdella. Esimerkiksi Z-akselia voi liikuttaa ruuvi ja mutteri ja X, Y ja C-akselia hammashihna. Tai Z-akselia käyttää hammashihna, X-akselia ruuvi ja mutteri sekä Y ja A-akseleita hammashihna. Tai Z- ja X-akseleita käyttää ruuvi ja mutteri kierukkavälityksen avulla ja Y- ja A-akseleita hammashihna.

Samoin keksintöä voidaan soveltaa teleskooppiakseleihin (esim.

Y1 ja Y2), jotka on saatava liikkumaan erikseen. Voimansiirto voidaan myös katkaista esim. siten että Z, X- ja Y-akseleita käyttää oma moottori ja toinen moottori käyttää akseleita B ja C. Tällöin voidaan käyttää kahta akselia yhtäaikaa.