FI96102B

FI96102B - Järjestelmä robotin siirtämiseksi

Info

Publication number: FI96102B
Application number: FI944614A
Authority: FI
Inventors: Hannu Pennanen
Original assignee: Pulmek Oy
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 1996-01-31
Also published as: EP0705665B1; FI96102C; EP0705665A1; DE69507102T2; FI944614A0; DE69507102D1

Description

96102'

JÄRJESTELMÄ ROBOTIN SIIRTÄMISEKSI SYSTEM FÖR FÖRFLYTTNING AV EN ROBOT

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu järjestelmään robotin siirtämiseksi. Keksintö kohdistuu erikoisesti järjestelmään, joka käsittää - lattiatasolle kiskoparista muodostetun ajoradan, 5 - ajoradan kattavan suojakannen, joka on muodostettu pää asiallisesti vaakasuorasta ajoradan suuntaisesta keskiosasta ja alaspäin taivutetuista reunoista, - robottikelkan, joka on siirrettävissä ajorataa pitkin suojapellin päällä, 10 - voimansiirtoketjun, jonka toinen liikkuva pää on yhdis tetty robottiin, ja - elimet voimansiirtoket jun yhdistämiseksi robottikelkkaan.

Konepajoissa on käynyt yhä yleisemmäksi käyttää esim. samaa 15 robottia useassa eri työasemassa. Robotti asennetaan tällöin kannatinalustalle, jolla robotti tarvittaessa kuljetetaan lineaarista johdetta esim. kiskoparia pitkin yhdestä työasemasta toiseen.

20 Robotin kannatinalusta muodostaa tällöin ns. robottikelkan, joka on sovitettu poikittain kiskoparin yli ja kiinnitetty . kiskoja pitkin liukuviin elimiin, kuten laakerikenkiin.

Robottikelkkaa liikutetaan esim. hammashihnan välityksellä, jolloin hammashihnan pituus määrää robotin ajoradan maksi-25 maalisen pituuden.

Voimakaapelit johdetaan robottiin voimansiirtoketjulla, joka yleensä sovitetaan kulkemaan ajoradan viereen. Voiman-siirtoketjun toinen pää on kiinteästi kiinnitetty voiman-30 lähteeseen ja toinen pää robottiin. Voimansiirtoketju on sovitettu kulkemaan osittain kaksinkerroin, kääntämällä ketju 360 astetta pystysuorassa tasossa. Voimansiirtoket jun liikkuva robottiin kiinnitetty osa on järjestetty kulkemaan toisen kiinteän liikkumattoman osan päällä.

2 96102

Voimansiirtoketjun rakennekorkeus on pystysuorassa suunnassa suuri, johtuen kaapeleiden pienimmästä sallitusta taivutussäteestä, vaatien suuren tilan robotin vierestä. Lisäksi ketju rajoittaa liikkumista robotin ympärillä.

5

Robottiasemilla tapahtuu lastuavaa työstöä tai esim. hitsausta, jonka seurauksena koneiden ympärille lattialle kerääntyy metallilastuja, hitsausroiskeita ja muuta roskaa. Nämä roskat aiheuttavat hankaluuksia joutuessaan ajoradalle 10 liukukiskojen ja kelkan väliin tai voimansiirtoketjun yhteyteen. Ajorata onkin siksi ehdotettu suojattavaksi matalalla suojapellillä, joka sovitetaan tiiviisti kiskopa-rin ylle. Voimansiirtoketju on kuitenkin ollut pakko tilanahtaudesta johtuen jättää ajoradan ja suojapellin 15 ulkopuolelle.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus edellä mainittuihin epäkohtiin.

20 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada järjestelmä, jossa voimansiirtoketju saadaan sovitettua suojattuun tilaan, jossa se ei rajoita liikkumista robotin ympärillä ja jossa se on suojassa työstön yhteydessä syntyviltä lastuilta ja roiskeilta.

25

Edellä mainittujen tarkoitusperien saavuttamiseksi on keksintö tunnettu siitä, mitä on määritelty jäljempänä esitetyissä patenttivaatimuksissa.

30 Keksinnön mukaisessa robotinsiirtojärjestelmässä voimansiirtoketju on sovitettu makaavassa asennossa suojakannen alapuolelle kiskoparin väliseen tilaan. Voimansiirtoketju sovitetaan kiskoparin väliin 360 astetta vaakasuorassa tasossa taivutettuna, jolloin ketju muodostaa suojakannen 35 alapuolelle kaksi vierekkäistä pääasiallisesti saman-

Il ft* Iti) 1:1 iti . I

3 96102 suuntaista ketjun osaa. Voimansiirtoketjun toinen robottiin yhdistetty osa on liikkuva ja toinen voimanlähteeseen yhdistetty osa on pääasiallisesti liikkumaton. Liikkuvan osan ja pääasiallisesti liikkumattoman osan pituudet 5 riippuvat robotin sijainnista ajoradalla. Robotin ollessa voimanlähteen puoleisessa päässä ajorataa liikkuva osa voimansiirtoketjua on maksimipituudessaan. Robotin ollessa ajoradan toisessa päässä voimansiirtoketjun liikkuva osa on minimipituudessaan.

10

Yllättäen on oivallettu, että kääntämällä voimansiirtoketju aikaisemmin käytetystä pystyasennosta makaavaan asentoon saadaan ketju sovitettua hyvinkin matalan suojakannen alle suojaan työstössä syntyviltä lastuilta ja roiskeilta. 15 Samalla saadaan voimansiirtoketju pois tieltä ajoradan sivulta. Makaavassa asennossa voimansiirtoket ju vaatii vain ketjun leveyden verran tilaa pystysuorassa suunnassa. Tämä tila on olemassa suojakannen alla ajoradan kiskojen välissä. Kiskojen välissä vaakasuorassa pituussuunnassa tilaa 20 on runsaasti. Vaakasuorassa poikittaissuunnassa tilaa on myös sen verran, että ketju voidaan taittaa 360 astetta.

Voimansiirtoketjun kaapelit yhdistetään robottiin keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan labyrinttirakenteen 25 kautta. Voimansiirtoketjun toiseen päähään, robottikelkan etureunan yhteyteen, yhdistetään labyrinttirakenne, joka johtaa kaapelit voimansiirtoketjusta kiskon yläpuolen yli ja suojakannen alaspäin taivutetun reunan alitse ylös robottikelkan päälle robottiin yhdistettäviksi.

30

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan järjestelmässä käytetään erikoisen matalaa robottikelkkaa, joka käsittää - pääasiallisesti suojakannen yli kulkevan keskiosan, joka 35 muodostaa kannatusalustan robotin kannattamiseksi, ja 4 96102 - robottikelkan ajoradan sivujen puoleiset reunaosat, jotka kiertävät suojakannen alaspäin taivutetut reunat ja on kiinnitetty kiskoja pitkin liukuviin laakerikenkiin.

5 Suojakannen ja kelkan reunat voidaan muodostaa siten, että ne ulottuvat melkein ajoradan alustaan saakka, jolloin suojakannen ja alustan väliin jää ainoastaan joidenkin millimetrien, esim. 20 - 30 mm, levyinen rako. Tällöin varsinainen ajorata kiskoineen ja liukuvine elimineen ja 10 kiskojen välissä oleva voimansiirtoketju ovat erittäin hyvin suojattu työympäristössä syntyviltä lastuilta, puruilta ja roiskeilta.

Suojakansi, joka voi olla n. 600 - 900 mm leveä, ajoradan 15 leveydestä riippuen, tuetaan edullisesti ajoradan kiskojen väliin sovitetulla tukipilarilla tai -palkilla ja niiden päälle sovitetuilla vaakasuorilla tukilevyillä. Suojakannen materiaali on edullisesti teräspeltiä, mutta voi olla mikä tahansa muu kulloiseen työympäristöön sopiva materiaali, 20 jopa puu tai muovi.

Suojakansi voidaan rakentaa hyvin matalaksi ainoastaan hieman kiskoja korkeammaksi, esim. vain 10 - 20 cm korkeaksi, jolloin suojakansi ei muodostu esteeksi työasemilla. 25 Suojakansi voidaan edullisesti valmistaa sellaisesta materiaalista, joka kestää kävelemistä, jolloin ajoradan aiheuttama haitta saadaan minimoitua. Voidaan jopa ajatella että ajorata voidaan kattaa niin vahvalla suojakannella, että sen yli voidaan ajaa vaikkapa trukilla.

30

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti robottijärjestelmää, jossa on käytössä tavanomainen voimansiirtoketju; 35 Kuvio 2 esittää kaaviollisesti robotti järjestelmää, jossa <1 : «Hi 4.Hi I I Htl 5 96102 on käytössä keksinnön mukaisesti asennettu voi-mansiirtoketju;

Kuvio 3 esittää ylhäältä päin katsottuna osaa keksinnön-mukaisesta robotinsiirtojärjestelmästä, jossa on 5 ajorata suojakansineen ja robottikelkkoineen;

Kuvio 4 esittää suurennettua pystysuoraa poikkileikkausta kuvion 3 esittämästä järjestelmästä viivaa AA pitkin, ja

Kuvio 5 esittää suurennettua pystysuoraa poikkileikkausta 10 kuvion 3 esittämästä järjestelmästä viivaa BB

pitkin.

Kuviossa 1 on esitetty robotinsiirtojärjestelmä, joka käsittää robotin 10, ajoradan 12, joka on muodostettu 15 johde- tai kiskoparista 14 ja 16 sekä suojakannesta 18. Robotti 10 on sovitettu kiskoja pitkin kulkevan kelkan 20 päälle.

Suojakannen reunat 22 ja 24 on taivutettu n. 90° alaspäin 20 suojakannen vaakasuorasta levymäisestä osasta 26. Vastaavasti kelkan 20 reunat on taivutettu alaspäin muodostamaan kelkan reunaosan 28.

Voimansiirtoketju 30 on sovitettu ajoradan suojakannen 25 reunan 22 ulkopuolelle. Voimansiirtoketjun toinen alempi osa 32 on liikkumaton ja kiinnitetty voimansiirtolähtee-seen, jota ei ole näytetty. Toinen ylempi osa 34 on liikkuva ja yhdistetty robottiin 10. Voimansiirtoketju 30 on taivutettu 360 astetta pystysuorassa tasossa taivutuskohdassa . 30 36, joka siirtyy robottia siirrettäessä. Taivutuskohdan 36 ulkopuolella olevat voimansiirtoketjun osat 32 ja 34 ovat päällekkäin ja samansuuntaiset. Itse taivutus kohdassa 36 voimansiirtoketju nousee huomattavan korkealle, eikä sitä näin ollen olisi mahdollista sovittaa suojakannen 18 ala-35 puolelle.

6 96102

Kuviossa 2, jossa soveltuvin osin on käytetty samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1, on esitetty keksinnön mukainen robotin siirtojärjestelmä, jossa voimansiirtoketju 30, joka on esitetty katkoviivoin, on sovitettu suojakannen 5 alapuolelle. Voimansiirtoketju on makaavassa asennossa siten, että ketjun osat 32 ja 34 ovat samassa tasossa ja vierekkäin.

Kuviossa 3 on esitetty osa keksinnön mukaisesta robotin-10 siirtojärjestelmästä ylhäältä päin katsottuna. Kuviossa on esitetty ajoradan suojakansi 18 ja robottia kannattavan kelkan 20 kansi 38. Katkoviivoilla on esitetty suojakannen 18 alapuolella kulkeva voimansiirtoketju 30, jonka toinen osa 32 on yhdistetty ajoradan päädyn 12' ulkopuolella 15 olevaan voimanlähteeseen ja toinen osa 34 on yhdistetty liikkuvaan kelkkaan 20 yhdistettyyn labyrinttirakenteeseen 40 johtojen 42 johtamiseksi siitä robottiin, jota kuviossa ei ole esitetty.

20 Kuviossa 4 on esitetty suurennettu poikkileikkaus kuviosta 2 viivaa AA pitkin. Kuviossa on esitetty poikkileikkauksena suojakannen 18 peittämät kiskot 14 ja 16, suojakantta kannattava kannatuslevy 18' ja tukipilari tai -palkki 18", sekä kelkan 20 etusivu edestä katsottuna. Kuviossa on 25 lisäksi esitetty voimansiirtoketjun 30 osat 32 ja 34, taivutuskohta 36 ja labyrinttirakenne 40, joka yhdistää liikkuvan osan 34 robottiin. Labyrinttirakenne 40 käsittää kanaviston 44, joka johtaa johdot 42 voimansiirtoketjusta 34 kelkan 20 yläpuolelle. Kanavisto käsittää ensimmäisen . 30 kiskon 16 yläpuolelta kulkevan kanavan 46 ja sitä seuraavan toisen suojakannen alareunan 24 alapuolitse kulkevan kanavan 48 ja tähän yhdistetyn suoraan ylöspäin johtavan kanavan 50. Tällä kanavista 46, 48 ja 50 muodostuvalla labyrinttirakenteella 40 johdetaan kaapelit 42 turvallises-35 ti suojakannen alta kelkan yläpuolelle.

7 96102

Kuviosta 4 käy myös ilmi, että kiskopari 14 ja 16 on alhaalta tuettu alustaan poikittaistuella 15, joka muodostaa alustan voimansiirtoketjulle 30. Poikittaistuki 15 muodostaa myös alustan suojakannen 18 tukipilarille 18'', 5 joka tukikannen 18' välityksellä kannattaa suojakantta 18.

Kuviossa 5, joka on suurennos kuvion 2 poikkileikkauksesta viivaa BB pitkin, on esitetty kelkka 20, joka on muodostettu poikittain ajoradan yli ulottuvasta vaakasuorasta osasta 10 38 ja reunaosista 38', jotka muodostavat kelkalle la- byrinttimäiset sivurakenteet. Sivurakenteet ympäröivät suojakannen reunat 22 ja 24. Kelkan reunaosat 38' on muodostettu samanmuotoiseksi suojakannen taivutettujen reunaosien 22 ja 24 kanssa siten, että suojakannen reunaosat 15 tulevat kelkan liikkuessa kulkemaan kelkan reunaosien muodostamissa L-muotoisissa raoissa 52.

Kelkan reunaosan pystysuorat osat 38' ulottuvat alaspäin lähes poikittaistukeen 15 asti siten, että pystysuorien 20 osien ja poikittaistuen väliin jää ainoastaan pieni 20 - 30 mm rako 54. Rako on niin pieni, että se estää lastujen tms. kulkeutumisen kiskon 14 ja 16 ja kelkan 20 väliin.

’ Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esimerkinluon- 25 toisesti esitettyyn suoritusmuotoon, vaan se on tarkoitettu sovellettavaksi oheisten patenttivaatimusten määrittelemien rajojen puitteissa.

>

Claims

96102 8 Patentt ivaat imukset

1. Järjestelmä robotin siirtämiseksi, joka järjestelmä 5 käsittää - lattiatasolle kiskoparista (14,16) muodostetun ajoradan (12), - ajoradan kattavan suojakannen, joka on muodostettu pääasiallisesti vaakasuorasta ajoradan suuntaisesta keski- 10 osasta (26) ja alaspäin taivutetuista reunoista (24), - robottikelkan (20), joka on siirrettävissä ajorataa pitkin suojakannen päällä, - voimansiirtoketjun (30), jonka toinen liikkuva pää (34) on yhdistetty robottiin, ja 15. elimet (40,44) voimansiirtoketjun (30) yhdistämiseksi robottikelkkaan (20) kiinnitettyyn robottiin (10) , tunnettu siitä, että - voimansiirtoketju (30) on sovitettu makaavassa asennossa suojakannen (18) alapuolelle kiskoparin (14,16) väliseen 20 tilaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että elimet (40, 44) voimansiirtoketjun (30) yhdis- ! tämiseksi robottiin (10) käsittävät toisen kiskon (16) 25 sisäpuolelta robottikelkan (20) ulkopuolelle johtavan labyrinttikanavan (44), voimansiirtokaapeleiden (42) viemiseksi voimansiirtoketjusta (30) robottiin (10), joka labyrinttikänäva kulkee voimansiirtoketjusta kiskon (16) yläpuolen ja suojakannen (18) reunan (24) alapuolen kautta 30 robottikelkan ulkopuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että labyrinttikanava (44) on yhdistetty robottikelkan (20) etureunaan. 35 Il I Ht t lilt Him ’ : I 9 96102

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että voimansiirtoketju (30) on jaettu kahteen pääasiallisesti samansuuntaiseen osaan (32,34), taivuttamalla voimansiirtoketju 360 astetta vaakasuorassa tasossa, 5 jolloin voimansiirtoketjun toinen robottiin yhdistetty osa (34) on liikkuva ja toinen osa (32) pääasiallisesti liikkumaton ja liikkuvan osan ja toisen osan pituudet riippuvat robotin sijainnista ajoradalla (12) .

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että robottikelkka käsittää - pääasiallisesti suojakannen (18) yli kulkevan keskiosan (38) , joka muodostaa kannatusalustan robotin kannattamiseksi, ja 15. robottikelkan ajoradan sivujen puoleiset reunaosat (38') , jotka kiertävät suojakannen alaspäin taivutetut reunat (24) ja on kiinnitetty kiskoja pitkin liukuviin elimiin. * 10 96102