NO137351B - B¦yelig robotarm. - Google Patents

Description

I forbindelse med industriroboter, og særlig manuelt programmerbare sådanne roboter som er beregnet på å etterligne menneskelige bevegelser, f.eks. ved sproytelakkering, sveising eller, lignende,

er det kjent å frembringe, de onskede verktoybevegelser ved hjelp av stive robotarmer, som kan være anordnet for dreiebevegelser samt svingende bevegelser i alle retninger, og eventuelt også trans-lasjonsbevegelser. Videre kan sådanne robotarmer være utstyrt med dreibare eller svingbare verktoybærende hoder.

Robotarmer av denne art gir tilstrekkelig bevegelsefrihet for

mange praktiske anvendelser, men i visse tilfeller kan det foreligge sterkt behov for en boyelig arm, som f.eks. i storre eller mindre grad kan krummes til en sirkelbue, fortrinnsvis i alle plan gjnnom armens akse, samtidig som armen helst bor kunne dreies om nevnte akse.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe

en boyelig robotarm bestående av et antall innbyrdes forbundene stive ledd og innrettet for å drives til styrte boyebevegelser av en robot-drivanordning.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at innbyrdes påfolgende ledd er tredd i hinannen som kjettingledd og er innbyrdes svingbart forbundet mellom de itredde ledd-ender; mens ledd som er tredd inn i et og samme mellomliggende armledd befinner seg i svingbar forbindelse med sine innbyrdes tilstotende ytterender; idet armens ene endeledd er svingbart opplagrét i forhold til drivanordningen samt anordnet for å drives av denne i styrte utsving om nevnte opplagring, samtidig som den frie ytterende av det nærmest påfolgende ledd, som er tredd inn i nevnte endeledd, befinner seg i svingbar forbindelse med et fast forbindelsepunkt på drivanordningen, for overforing av tilsvarende utsving til etterfolgende ledd.

Ved en sådan konstruksjon i henhold til oppfinnelsen oppnås således et tilsvarende utsving for alle påfolgende ledd når det ene endeledd styres av drivanordningen til et gitt utsving, hvorved ro-botarmen vil forlope i en gitt bue, f.eks. en sirkelbue, hvis alle armledd er identisk like.

Fortrinnsvis er armens innbyrdes påfolgende ledd svingbart forbundet med hverandre ved hjelp av universalledd, slik som armens ene endeledd er svingbart opplagrét i forhold til drivanordningen . ved hjelp av et tilsvarende universalledd.

Likeledes utgjores den svingbare forbindelse med det faste forbindelsepunkt på drivanordningen såvel som mellom tilstotende ytterender av ledd som er tredd inn i et og samme mellomliggende armledd, fortrinnsvis av krumme endeflater i innbyrdes anlegg. Disse krumme endeflater utfores helst i form av kuleflater utstyrt med riller for å hindre flatene fra å tre ut av innbyrdes anlegg.

For å sikre en dreining av armen uavhengig av dens boyebevegelse, kan det endeledd av armen som er forbundet med drivanordningen, være svingbart opplagrét på en dreibar akse, som også drives av drivanordningen. For videre å kunne overfore drivkraft for bpyning av armen fra drivanordningen til armens naarmeste ledd uavhengig av akselens dreining, er en drivring anordnet i glidbar kontakt utenpå endeleddets forbindelse med drivanordningen, idet denne drivring i sin tur fortrinnsvis står i forbindelse med minst en hydraulisk

eller pneumatisk drivsylinder.

Vanligvis anvendes to drivsylindere som er anordnet for innbyrdes uavhengig å drive armen til boyning i hvert sitt tilordnede, fortrinnsvis innbyrdes ortogbnale plan.

Oppfinnelsen vil nu bli nærmere forklart under henvisning til den vedfoyde tegning, som skjematisk viser en enkel og anskuelig ut-forelse av oppfinnelsens robotarm.

På tegningen er det vist fire armledd 1-4, som er utformet og tredd i hverandre som kjettingledd. Armleddet 1 er herunder forbundet med ledd 2 ved hjelp av et universalledd H, og på samme måte er ledd nr. 2 forbundet med ledd nr. 3 ved hjelp av et universalledd L, mens ledd nr. 3 er forbundet med ledd nr. 4 ved hjelp av et lignende universalledd. Et universalledd C sorger også for svingbar forbindelse av ledd nr. 1 med en aksel B på drivanordningen, som her er skjematisk representert ved lagerhuset A for akselen.

Videre vil det fremgå av tegningen at ytterenden av ledd nr. 2 ligger svingbart an mot enden av akselen B i punktet J, mens de innbyrdes tilstotende ytterender av leddene nr. 1 og 3 ligger an mot hinannen i et tilsvarende forbindelsepunkt M. Et lignende anleggspunkt for svingbar forbindelse mellom leddene nr. 2 og nr. 4 er også antydet på tegningen.

Ledd nr. 1 er anordnet for å drives til utsving om svingepunktet

D i en hvilken som helst retning under kraftpåvirkning av to

lineære drivsylindere som er forbundet med hver sin drivtapp E og F, som er tilsluttet en drivring G lagret omkring universalleddet

og ledd nr. 1, for kraftoverføring til dette ledd uavhengig av enhver vridning av akselen B.

Utsving av ledd nr. 1 bevirker at universalleddforbindelsen med

det påfolgende ledd og således også ledd nr. 2 svinger ut. Den bakre ende av ledd nr. 2 vil da vippe om akselen endepunkt J,

og ledd nr* 2 vil da svinges ut ytterligere i forhold til ledd nr. 1.

Dette utsving av ledd nr. 2 vil overfores til ledd nr. 3 over universalleddet L, og ledd nr. 3 vil da svinge om vippepunktet M

for ytterligere utsving i forhold til ledd nr. 2. På denne måte,

vil ethvert armledd få et ytterligere utsving i forhold til det foregående ledd, og armen vil boyes.

Hvis de forskjellige armledd og deres innbyrdes forbindelser er

like vil armen boyes langs en sirkelbue. Den storste boyning som kan oppnås er avhengig av antall ledd i armen og leddenes innbyrdes forbindelse. I den foreliggende utfdreise kan forste ledd svinges ut 11°, og de påfolgende ledd ha et utsving på

34° hver. For å oppnå en total boyning av armen over 180°, må

det derfor benyttes fem ledd foruten det forste (5 x 34° = 170° + 11°^ 180°). Ytterenden av armen vil da være rettet tilbake mot robotarmens drivanordning.

Ved vridning av det forste ledd ved hjelp av akselen B vil

videre denne vridningsbevegelse bli overfort fra armledd til armledd gjennom universalleddforbindel.sene. Ved ethvert innbyrdes utsving av armleddene.

Vippepunktene J og M utgjores i foreliggende tilfelle av kule-

flater i innbyrdes anlegg. " Disse kuleflater er utstyrt med riller for å hindre at de glir ut av kontakt med hverandre, med andre utforelser av denne vippeforbindélse kan også tenkes,

f.eks. tapper og hull.

Claims (10)

1. Boyelig robotarm bestående av et antall innbyrdes forbundene stive ledd og innrettet for å drives til styrte boyebevegelser av en robo-t-drivanordning; karakterisert ved at innbyrdes påfolgende ledd (1,2,3,4) er txedd i hverandre som kjettingledd og er innbyrdes svingbart forbundet (H,,L) mellom de itredde ledd-ender; mens ledd (1,3) som er tredd inn i et og samme mellomliggende armledd (2), befinner seg i svingbar forbindelse (M) med sine innbyrdes tilstotende ytterender; mens armens ene endeledd (1) er svingbart opplagrét (C) i forhold til drivanordningen (A,B,G) samt anordnet for å drives av denne i styrte utsving om nevnte opplagring, samtidig som den frie ytterende av det nærmest påfolgende ledd (2), som er tredd inn i nevnte endeledd (1), befinner seg i svingbar forbindelse med et fast forbindelsespunkt (J) på drivanordningen, for overforing av tilsvarende utsving til etterfolgende ledd (3,4).

2. Robotarm som angitt i krav 1, karakterisert ved at armens innbyrdes påfolgende ledd (1,2,3,4) er svingbart forbundet med hverandre ved hjelp av universalledd (H,L).

3. Robotarm som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at armens nevnte ene endeledd (1) er svingbart opplagrét i forhold til drivanordningen (A,B,G) ved hjelp av et universalledd (C).

4. Robotarm som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at armens nevnte endeledd (1) er svingbart opplagrét på en dreibar aksel (B) anordnet for å drives av drivanordningen for dreining av armen uavhengig av dens boyning.

5. Robotarm som angitt i krav 3 og 4, karakterisert ved at en drivring (G) er anordnet i glidbar kontakt utenpå universalleddet (C) og anordnet for overforing av drivkraft fra drivanordningen til armens nevnte ene ytterledd (1) uavhengig av akselens dreining.

6. Robotarm som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at nevnte svingbare forbindelse (M) med det faste forbindelsespunkt (J) på drivanordningen såvel som mellom innbyrdes tilstotende ytterender av ledd (1,3) som er tredd inn i et og sammenmellomliggende armledd (2), utgjores av krumme endeflater i innbyrdes anlegg.

7. Robotarm som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte krumme endeflater er utstyrt med riller for å hindre flatene å tre ut av innbyrdes anlegg.

8. Robotarm som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at nevnte krumme flater er kuleflater.

9. Robotarm som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at armen drives til boyning av drivanordningen ved hjelp av minst en hydraulisk eller pneumatisk drivsylinder.

10. Robotarm som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at to drivsylindere er anordnet for innbyrdes uavhengig å drive armen til boyning i hvert sitt tilordnede, fortrinnsvis innbyrdes ortogonale plan.