PL226728B1 - Robot mobilny - Google Patents

Abstract

Robot mobilny zawiera podwozie jezdne (3) z zespołem napędowym, zespół wykonawczy (1) oraz zespół sterujący (2) zespołem wykonawczym (1). Zespół wykonawczy (1) zamocowany jest na ruchomej zasadniczo prostokątnej płycie siodłowej (5), która spoczywa na płycie bazowej (6) trwale połączonej z podwoziem jezdnym (3). Płyta bazowa (6) ma otwór (7), wokół którego rozmieszczone są od góry podpory kulowe (8). Płyta siodłowa (5) ma od dołu trzpień kształtowy (9) przechodzący przez otwór (7) w płycie bazowej (6). Poniżej płyty bazowej (6) znajduje się uchwyt trójszczękowy (10) blokujący trzpień kształtowy (9) względem podwozia jezdnego (3) na czas jazdy robota. Płyta siodłowa (5) ma w czterech narożach poziome pryzmy, współpracujące z czterema łapami ustalającymi stacji dokującej, jedną pryzmę pionową współpracującą z łapą naprowadzającą stacji dokującej oraz elektryczne gniazdo zasilające i elektryczne gniazdo sygnałowe.

Description

Przedmiotem wynalazku jest robot mobilny przeznaczony do prac na oddalonych od siebie stanowiskach obróbczych.

Roboty przemysłowe w znanych zastosowaniach zamocowane są na stałe w stanowisku produkcyjnym, a części i podzespoły do obróbki dostarczane są w obszar ich pracy za pomocą stołów obrotowych i manipulatorów z odpowiednim oprzyrządowaniem lub przy obróbce części długich robot porusza się po torze jezdnym wzdłuż obrabianego przedmiotu. Jednak w przypadku elementów, które są zbyt duże i ciężkie, aby je można było obracać i przesuwać najkorzystniejszym rozwiązaniem może być automatyczne przewożenie robota do stosunkowo odległych stanowisk obróbkowych.

Pojazdy automatyczne znane i stosowane w procesach produkcyjnych służą do przewożenia części i podzespołów między stanowiskami obróbkowymi i magazynami wewnątrz hali produkcyjnej. Pojazdy te są zasilane akumulatorowo i poruszają się wzdłuż trajektorii wytyczanych różnymi metodami, z których najdokładniejsza jest metoda nawigacji laserowej.

Automatyczne przewożenie urządzeń technologicznych, zwłaszcza robotów przemysłowych, między stanowiskami napotyka na ograniczenie spowodowane brakiem możliwości łatwego zasilenia tych urządzeń. Zastosowanie prowadników i zwijaków kabli zasilających ze względu na znaczne odległości i nie zawsze prostoliniowy tor jazdy obarczone jest wieloma niedogodnościami.

Z publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP2292387A1 jest znany robot na stałe zamocowany na dużej platformie z kołami wielokierunkowymi, zawierającej oprócz akumulatorów własnego napędu, także akumulatory zasilania robota oraz system nawigacji.

Z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO/2008/122538 A1 znany jest robot przemysłowy zamontowany na wielokołowym podwoziu, pozwalającym na jego wielokierunkowe ruchy.

W publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego numer EP2792456A2 ujawniono dwuramiennego robota wieloosiowego, na stałe zamocowanego na pojeździe z napędem akumulatorowym wyposażonym w złącze zewnętrznego zasilania. Ramiona robota mają czujniki wskaźników bazowych umieszczonych na stanowisku obróbczym, służących do lokalizacji pozycji robota po dojechaniu do takiego stanowiska.

Celem wynalazku było opracowanie konstrukcji robota mobilnego, którego można by w prosty i jednoznaczny sposób umieszczać na kolejnych stanowiskach obróbczych.

Cel taki spełnia robot według wynalazku, który zawiera podwozie jezdne z zespołem napędowym, zespół wykonawczy oraz zespół sterujący zespołem wykonawczym. Robot charakteryzuje się tym, że zespół wykonawczy zamocowany jest na ruchomej, zasadniczo prostokątnej płycie siodłowej, która spoczywa na płycie bazowej trwale połączonej z podwoziem jezdnym. Płyta bazowa ma otwór, wokół którego rozmieszczone są od góry podpory kulowe. Płyta siodłowa ma od dołu trzpień kształtowy przechodzący przez otwór w płycie bazowej. Poniżej płyty bazowej znajduje się uchwyt trójszczękowy blokujący trzpień kształtowy względem podwozia jezdnego na czas jazdy robota. Płyta siodłowa ma w czterech narożach poziome pryzmy, współpracujące z czterema łapami ustalającymi stacji dokującej, jedną pryzmę pionową współpracującą z łapą naprowadzającą stacji dokującej oraz elektryczne gniazdo zasilające i elektryczne gniazdo sygnałowe.

W jednym z wariantów wynalazku osie pryzm poziomych są do siebie równoległe.

W innym wariancie wynalazku zespół sterujący zamocowany jest do podwozia jezdnego i połączony giętkimi przewodami z zespołem wykonawczym.

Konstrukcja robota według wynalazku pozwala na stabilne, mechaniczne pozycjonowanie go na stanowisku obróbczym oraz podłączenie go do zasilania i układu sterującego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji został poniżej szczegółowo opisany i przedstawiony schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia robota w widoku z boku. Fig. 2 - tego samego robota po wjechaniu do stacji dokującej w widoku od przodu, zaś fig. 3 przedstawia robota w tej samej pozycji w widoku od góry. Fig. 4 przedstawia widok z fig. 2, a fig. 5 przedstawia widok z fig. 3 - po wypozycjonowaniu robota łapami stacji dokującej. Fig. 6 przedstawia fragment widoku z fig. 1 w powiększeniu, fig. 7 i fig. 8 przedstawiają fragmenty widoków odpowiednio z fig. 3 i fig. 5 w powiększeniu, zaś fig. 9 i fig. 10 przedstawiają fragmenty widoków odpowiednio z fig. 2 i fig. 4 w powiększeniu.

Przykładowy robot według wynalazku zawiera jednoramieniowy wieloosiowy zespół wykonawczy 1, zespół sterujący 2 zespołem wykonawczym 1 oraz podwozie jezdne 3, wyposażone w koła 4

PL 226 728 B1 oraz nieuwidoczniony na rysunku zespół napędowy i układ nawigacyjny. Podwozie jezdne 3 umożliwia przemieszczanie się robota pomiędzy kolejnymi stanowiskami obróbczymi. Zespół wykonawczy 1 zamocowany jest na ruchomej, zasadniczo prostokątnej płycie siodłowej 5, która spoczywa na płycie bazowej 6 trwale połączonej z podwoziem jezdnym 3. Płyta bazowa 6 ma duży otwór 7, wokół którego rozmieszczone są od góry podpory kulowe 8. Płyta siodłowa 5 ma od dołu trzpień kształtowy 9 przechodzący przez otwór 7 w płycie bazowej 6. Poniżej płyty bazowej 6 znajduje się uchwyt trójszczękowy 10. Uchwyt ten obejmuje kształtowy koniec trzpienia 9 i po zaciśnięciu się na tym końcu centruje płytę siodłową 5 względem płyty bazowej 6, przyciskając ją jednocześnie do podpór kulowych 8. Taki stan pozwala na bezpieczne przemieszczanie się robota między stanowiskami obróbczymi. Zwolnienie zacisku uchwytu 10 ma miejsce tylko podczas dokowania i umożliwia swobodne przesuwanie zespołu wykonawczego 1 w granicach określonych rozmiarami otworu 7 płyty bazowej 6. Płyta siodłowa 5 ma cztery poziome pryzmy 11 ulokowane w jej narożach, jedną pryzmę pionową 12 oraz elektryczne gniazdo zasilające 13 i elektryczne gniazdo sygnałowe 14. Osie pryzmatycznego rowka poziomych pryzm 11 są do siebie równoległe. Zespół sterujący 2 zamocowany jest bezpośrednio do podwozia jezdnego 3 i połączony giętkimi przewodami z zespołem wykonawczym 1. Każde stanowisko obróbcze ma stację dokującą 15, wyposażoną w jedną parę łap ustalających 16, jedną parę łap dociskających 17, łapę naprowadzającą 18 oraz zespół wtykowy 19 współpracujący z elektrycznymi gniazdami 13 i 14. Każda z łap ustalających 16 i dociskających 17 zamocowana jest na prowadnicy tocznej 20 i napędzana jest za pomocą silnika elektrycznego 21, sprzęgła 22 i przekładni śrubowej 23. Łapy 16 i 17 mają skośne zakończenia dopasowane do pryzmatycznych rowków poziomych pryzm 11. Robot, po przybyciu do wybranego stanowiska obróbczego, wjeżdża do wnętrza stacji dokującej 15 i w niej się zatrzymuje, po czym łapy ustalające 16 zbliżają się na określoną odległość do płyty siodłowej 5 i następuje zwolnienie zacisku uchwytu 10. Łapa naprowadzająca 18, osadzona na prowadnicy tocznej 24 i napędzana siłownikiem 25, współpracując swoim ściętym zakończeniem z pionową pryzmą 12, dosuwa płytę siodłową 5 do łap ustalających 16 i jednocześnie koryguje położenie zespołu wykonawczego 1 względem osi stacji dokującej. Następnie w kierunku dwóch pozostałych poziomych pryzm 11 wysuwane są łapy dociskowe 17. Dociśnięcie łap dociskowych 17 do tych pryzm 11 powoduje lekkie uniesienie płyty siodłowej 5 z zespołem wykonawczym 1 nad płytę bazową 6. Po automatycznym podłączeniu zespołu wtykowego 19 do gniazd 14 i 13, robot jest gotowy do pracy. Przed przemieszczeniem się robota do kolejnego stanowiska obróbczego następuje rozłączenie zespołu wtykowego 19 z gniazdami 14 i 13 i wycofanie łap 16, 17 i 18. Wtedy płyta siodłowa 5 opada na podpory kulowe 8, a zaciskający się na trzpieniu 9 uchwyt 10 sprowadza płytę siodłową 5, a tym samym i zespół wykonawczy 1, do położenia spoczynkowego.

Claims (3)

1. Robot mobilny zawierający podwozie jezdne z zespołem napędowym, zespół wykonawczy oraz zespół sterujący zespołem wykonawczym, znamienny tym, że zespół wykonawczy (1) zamocowany jest na ruchomej, zasadniczo prostokątnej płycie siodłowej (5), która spoczywa na płycie bazowej (6) trwale połączonej z podwoziem jezdnym (3), płyta bazowa (6) ma otwór (7), wokół którego rozmieszczone są od góry podpory kulowe (8), płyta siodłowa (5) ma od dołu trzpień kształtowy (9) przechodzący przez otwór (7) w płycie bazowej (6), poniżej płyty bazowej (6) znajduje się uchwyt trójszczękowy (10) blokujący trzpień kształtowy (9) względem podwozia jezdnego (3) na czas jazdy robota, przy czym płyta siodłowa (5) ma w czterech narożach poziome pryzmy (11), współpracujące z czterema łapami ustalającymi (16, 17) stacji dokującej (15), jedną pryzmę pionową (12) współpracującą z łapą naprowadzającą (18) stacji dokującej (15) oraz elektryczne gniazdo zasilające (13) i elektryczne gniazdo sygnałowe (14).

2. Robot według zastrz. 1, znamienny tym, że osie pryzm poziomych (11) są do siebie równoległe.

3. Robot według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zespół sterujący (2) zamocowany jest do podwozia jezdnego (3) i połączony giętkimi przewodami z zespołem wykonawczym (1).