NO823513L - Industrirobot. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en industrirobot i dreieleddutførelse (knekkarmrobot), med en søyle som er dreibar om en fortrinnsvis loddrett akse, og med en arm som er dreibar om en særlig loddrett på søyleaksen, fortrinnsvis horisontal akse, hvilken arm på sin frie ende bærer en ytterligere, om en i forhold til den forannevnte akse fortrinnsvis parallell akse dreibar arm som ved sin frie ende bærer en fortrinnsvis om flere akser dreibar holder for et arbeidsverktøy, såsom en griper, en sveisetang eller en sveisepistol.

Slike industriroboter er kjent i ulike utførelser og benyttes

1 stadig økende omfang innenfor fremstillingsteknikken. De kjente roboter har fem eller seks akser og kan i tillegg om så ønskes være oppstilt forflyttbare. Alle kjente roboter av den innledningsvis nevnte type har det til felles at den vanligvis loddrette dreieakse for søylen , hvilken søyle bærer knekkarmen, og den akse hvorom knekkarmen er dreibart holdt på søylen, skjærer hverandre. Det forhold at de to akser skjærer hverandre, slik det eksempelvis er kjent fra US-PS 2 858 947, medfører at radius for den kule hvori verktøyet i det vesentlige kan posisjoneres fritt, ikke kan økes vilkårlig. En hver øking av aksjonsradien til den kjente knekkarmrobot kan bare skje ved at armens virksomme lengde økes. En hver forlengelse av armen medfører imidlertid en dårligere posisjoneringsnøyaktighet, fordi vinkelunøy-aktigheter gjør seg stadig sterkere gjeldende jo lengre armene er. Dessuten medfører en forlengelse av armene at disse blir tyngre og hevarmforholdene stadig blir mer og mer ugunstige, slik at det for knekkarmrobotens drivverk må anvendes stadig kraftigere motorer.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en industrirobot av den innledningsvis nevnte type, hvilken robot har øket aksjonsområde, uten at man derved får de foran nevnte ulemper.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at søylens lengdeut strekning danner en spiss vinkel med den akse hvorom søylen er dreibar, slik at den akse hvorom den på søylen anordnede arm er dreibar, som i og for seg kjent får en avstand fra søylens dreieakse, hvilket vil si at de to akser ikke skjærer hverandre, og henholdsvis de av holderen bårede arbeidsverktøy i hovedsaken er fritt posisjonerbare innenfor et et toroidalt rom. Ved hjelp av dette overraskende enkle tiltak økes det tredimensjonale innsatsområdet til insudtriroboter av den innledningsvis nevnte type loddrett på søylens dreieakse tilsvarende avstanden mellom søylens dreieakse og dreieaksen til den på søylen lagrede arm, og økingen skjer rundt søylen. Denne økingen skjer imidlertid uten en øking av armens virksomme lengde, slik at posisjoneringsnøyaktigheten ikke på-virke i negativ grad til tross for økingen av arbeidsområdet. Det er heller ikke nødvendig å sette inn sterkere motorer.

En videre fordel med den nye industrirobot er at arbeidsområdet, når søylen rager oppover, strekker seg ned til under dreieaksen for den på søylen lagrede arm, og ved hengende søyle strekker seg til over den nevnte dreieakse. Derved at søylens lengdeutstrekning danner en spiss vinkel med den akse hvorom søylen kan dreies, oppnås på en enkel måte den ønskede avstand mellom søylens dreieakse og dreieaksen til den av søylen bårede arm.

En særlig fordel gir det trekk ifølge oppfinnelsen at

holderen henholdsvis det av holderen bårede verktøy skal være i det vesentlige fritt posisjonerbar innenfor et toroidalt rom. En ringformet torus oppnås når avstanden mellom søylens dreieakse og dreieaksen til den av søylen bårede arm er større enn avstanden mellom den sitnevnte akse og det i holderen festede verktøy. Et lukket toroidalt aksjonsområde fremkommer når avstanden mellom søylens dreieakse og dreieaksen til den av søylen bårede arm er mindre enn avstanden fra den sistnevnte akse og til det i holderen innsatte verktøy. Dette siste tilfelle vil i det overveiende antall anvendelsestilfeller være det gunstigste.

Fra US-PS 3 171 549 og FR-PS 1 260 036 er det for manipulat-orer av en annen type enn den innledningsvis nevnte i og for seg kjent å anordne den horisontale svingeakse for en arm i en avstand fra den dreieakse om hvilken en armbærende støtte dreier seg. De muligheter som det derved gis utnyttes ikke ved manipulatoren ifølge US-PS 3 171 549, fordi der armene bare kan svinges over et lite vinkelområde. Som følge av den begrensede svingbarhet til de i US-PS 3 .171 549 av spindeldrivverk bevegede armer er griperen i US-PS 3 171

549 ikke fritt posisjonerbar i et toroidalt rom. Dette er da heller ikke hensikten med manipulatoren i US-PS 3 171 549. Den kjente manipulator skal ikke være fritt bevegbar i et størst mulig område, men skal være utformet slik at den av manipulatorens griper fastholdte gjenstand ikke skal kunne gli i forhold til griperen, henholdsvis at en hver glidning eller forskyvning merkes med en gang.

Ytterligere detaljer ved foreliggende oppfinnelse vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse av de på tegningene skjematiske gjengitte utførelseseksempler. På tegningene viser

fig. 1 en knekkarmrobot i stående utførelse, sett i side-riss,

fig. 2 vider et grunnriss av roboten i.fig. 1,

fig. 3 viser roboten i fig. 1 sett fra venstre i fig. 1, fig. 4 viser en knekkarmrobot med hengende søyle i side-riss, og

fig. 5 viser et riss nedenfra av roboten i fig. 4.

Den i fig. 1 til 3 viste industrirobot i dreieleddutførelse (knekkarmrobot) innbefatter en søyle 1 som nedentil ved hjelp av en sokkel 2 er festet dreibar om en akse I på et ikke nærmere vist fundament. I tillegg til at sokkelen 2 og dermed søylen 1 kan dreies, kan sokkelen 2 og dermed også søylen 1 være forskyvbart montert. Av fig. 1 gå>r det frem at søylens 1 lengdeutstrekning S danner en spiss vinkel a med aksen I. I de fleste tilfeller vil aksen I, hvorom søylen 1 kan dreies, være en vertikal akse. Dette er imidlertid ingen forutsetning.

Ved sin frie ende bærer søylen 1 en arm 4 som ved hjelp

av ikke viste drivverk kan dreies om en akse II. I utførelses-eksempelet står denne akse loddrett på aksen I. Aksen I og II skjærer ikke hverandre, hvilket særlig går frem av fig. 1 og 2. Armen 4 bærer på sin side en ytterligere arm 5 som er dreibar om en akse III. Denne akse III er fortrinnsvis lagt parallelt med aksen II. Armen 5 bærer på sin frie ende 6 en holder 7 for et verktøy 8. I det viste utførelseseks-empel er verktøyet en. sveisepistol. Holderen 7 er dreibar om en akse IV, og verktøyet 8 er dreibar om en akse V.

Ved den i fig. 1 til 3 viste robot dreier det seg altså om

en knekkarmrobot med fem akser.

Av fig. 1 går det frem at robotens horisontale rekkevidde setter seg sammen av strekningene A og B, da aksen II har en avstand A i fra aksen I. Ved de kjente industriroboter av denne type har rekkevidden hittil bare svart til strekningen B. Dette skyldes at ved de kjente industriroboter av denne type skjærer aksene I og II hverandre. Det totale akseområde innbefatter et rom som oppstår ved rotasjon av en sirkel med radius B om aksen I, idet sirkelens midtpunkt (projeksjonsakse II) har avstanden A fra aksen I. Er avstanden A som i det viste utførelseseksepel mindre enn strekningen B, så fremkommer en lukket toroidalform. Er derimot avstanden A større enn strekningen B, så fremkommer det et totalt arbeidsområde som har form av en ringformet torus.

Den i fig. 4 og 5 viste knekkarmrobot har en oppbygging

som i prinsippet svarer til den i fig. 1-3 viste robot.

Den vesentlige forskjell består i at søylen 1 henger, slik

at dens sokkel holdes av en ikke nærmere vist bærer over

knekkarmroboten. Også her kan søylen i tillegg til sin drei-barhet om aksen I være opplagret horisontalt forskyvbar. Som følge av den hengende anordning til den i fig. 4 og 5 viste knekkarmrobot er søylen 1 kortere enn søylen 1 i utførelsen i fig. 1-3.

Med hensyn til aksjonsområdet som kan dekkes av det i holderen 7 i den i fig. 4 og 5 viste knekkarmrobot innsatte verk-tøy, gjelder samme betraktninger som for roboten i fig. 1-3.

Begge de viste utførelser av knekkarmroboten har i tillegg til det økede aksjonsområde også den fordel at ved roboten ifølge fig. 1-3 vil området umiddelbart under aksen II, ved roboten ifølge fig. 4 og 5, området umiddelbart over aksen II, kunne dekkes av verktøyet.

Claims (1)

1. Industrirobot i dreieleddutførelse, med en søyle (1) som er dreibar om en fortrinnsvis loddrett akse (I), og med en arm (4) som er dreibar om en særlig loddrett på søyleaksen, fortrinnsvis horisontal akse (II), hvilken arm på sin frie ende bærer en ytterligere, om en i forhold til den foran nevnte akse (II) fortrinnsvis parallell akse (III) dreibar arm (5) som ved sin frie ende bærer en fortrinnsvis om flere akser dreibar holder (7) for et arbeidsverktøy, såsom en griper, en sveisetang eller en sveisepistol (8),karakterisert vedat søylens (1) lengdeutstrekning (retning S) danner en spiss vinkel (a) med den akse (I) hvorom søylen er dreibar, slik at den akse (II) hvorom den på søylen (1) anordnede arm (4) er dreibar, som i og for seg kjent har en avstand (A) fra søylens dreieakse (I), dvs. at de to akser ikke skjærer hverandre, og at holderen (7) henholdsvis det av holderen bårede arbeidsverktøy (8) i hovedsaken er fritt posisjonerbar innenfor et toroidalt rom.