SE409184B - Med styrsystem forsedd industrirobot - Google Patents

Description

_mzs22-a manuellt Förs genom rörelsemönstret. Verktygsfästet, som är försett med en s.k. hand, har tre rörelsemöjligheter - vridning i två varandra vinkelräta plan jämte rotation - efterliknande människohandens röreleemöjligheter. I verk- tygsfästet anbringas verktyget, t.ex. en sprutmålningspistol.

Vid_programmering av roboten, exempelvis vid sprut- målning, för sprutmålaren pistolen efter det önskade rörelse- mönstret under målning av objektet, varvid "handens" och ermsystemets rörelser registreras i styrsystemets minne.

Målning av identiskt lika objekt kan därefter automatiskt genomföras med hjälp av det sålunda programmerade styr- systemet.

För att operatörens arbete under programmeringen ej onödigtvis skall hindras av stora hanteringstyngder och É rörelsemotstånd i armsystemet, måste dettes vikt utbalanseras och rörelsemotståndet i leder och drivorgan hållas på en låg nivå. Utbalanseringen av armsystemet sker här med fjäder- organ; När det så utbalanserade armsystemet av operatören föras genom rörelsemönstret, kommer hydraulcylindrarna, som driver armsystemet under automatisk körning, att deltaga i rörelsen vid programmeringen. Förflyttningen av olje- mängderña i cylindrarna medför ett motstånd, vilket kan reduceras genom att förse hydraulcylindrarna med en s.k. by-pass-ventil, som under programmeringsarbetet hydrauliskt ' kortsluter respektive cylinders hydraulanslutningar. Enligt' patentet har rörelsemotståndet ytterligare reducerats _därigenom att de båda kolvcylindrarna För svängning av kranarmen relativt bärkonsolen och För svängning av vipp- armen relativt kranarmen är inbördes Förenade med ett led- stycke, som är anordnat att frikopplas Från kranarmen, när 7713622-4 styrsystemet skall programmeras, och åter kopplas till kranarmen, när roboten skall arbeta efter det valda programmet. Tack vare denna möjlighet att Frikoppla ledstycket från kranarmen blir det möjligt att Fälla denna utan att kolvarna i ifrågavarande cylindrar förflyttas i dessa. Kranarmen och de båda kolvcylindrarna, som är belägna i varandras Förlängning, Fungerar efter nämnda Fri- koppling som tvâ parallella sidor i en rörelseparallellogram.

Denna lösning innebär dock en nackdel i så motto, att fri- kopplingsmekanismen kan ge upphov till ett glapp, om denna mekanism ej låses tillfredsställande. Dessutom komplicerar lösningen robotens tillverkning. Därtill kommer att För utbalansering av den relativt tunga vipparmen med sitt verktygsfäste användes två långa, starka skrgvfjädrar, som sträcker sig i armens längdriktning och avsevärt tynger armen. Det har därFör strävats efter en lösning, som kan ge minst lika litet programmeringsmotstånd, men där mekanisk Frikoppling inte erfordras. g Parallellt med detta har små massor och låga moment tillämpats För att förbättra servosystemets stabilitet och reaktionssnabbhet. I detta syfte har bland annat armen gjorts väsentligt lättare. Detta har uppnåtts dels genom att tillverka vipparmen i lättmetall, dels genom att enligt Föreliggande uppfinning flytta armens relativt tunga balanse- ringsfjädrar från armen till robotens svängplatta. De tidigare dragfjädrarna i armen har ersatts av två spiral- fjädrar, som via två dragstänger överför balanseringskraften till armen. . _ Med denna anordning minskar vipparmens sammanlagda massa och moment väsentligt. Detta är viktigt, eftersom armen gör snabba och stora rörelseändringar (accelerationer, retardationer). Tack vare de nära kranfoten placerade nian-f. spiralfjädrarna kan skruvfjädrarna uppe i vipparmen und- varas, varigenom dennas massa avsevärt minskar. Dm vipp- armen vid någon qaecielltillänapning måste kortas, låter sig detta lätt göras, vilket tidigare på grund av de inne i vipparmen utefter dennas hela längd sig sträckande skruv- fjädrarna var komplicerat. Övriga kännetecken på uppfinningen Framgår av det följande med hänvisning till bifogade ritningar, vara Fig. 1 är en delvis bruten sidovy av en robot enligt uppfinningen med kranarmen i vertikalt upprättstäende läge, Fig. 2 och 3 liknande sidovyer med kranarmen i framåtfällt läge, resp. med vipparmen i uppfällt läge. Fig. 4 är en bakvy av roboten.

Fig. 5 visar i större skala ett vertikalt snitt genom robotens ena spiralfjäder med tillhörande delar.

Roboten består av en relativt ett underlag, som kan utgöras av en bärhylsa l, vridbar konsol 2, med en horisontell axel 3, kring vilken robotens kranarm 4 är med sin nedre ände svängbart lagrad. Kring en vid kranarmens 4 övre ände anordnad axel 5 är nära sin ena ände svängbart lagrad en vipparm 6, som vid främre änden uppbär ett verktygs- Fäste 7 (i Fig. 1 endast antytt schematiskt med streokprick- linjer). _ i Kring en horisontell axel 8, eträckande sig mellan konsolens 2 hållarplattor 9, 10, är med nedre änden svängbart lagrad kolvstången ll till en hydraulcylinder 12, som med sin yttre (övre) ände 13 är ledbart förenad med en horisontell axel lä. Kring samma axel 14 är med nedre änden evängbart lagrad en hydrauloylinder l5, vare kolvstång 16 är vid sin fria (övre) ände ledbart förenad med vipparmens 6 bakre ändpaiti 17. '_ ' i Cylindrarna l2 och 15 är genom ledningar anslutna 5 771362244 till hydraulisk drivkälla. Mellan ledningarnas anslutninge- ställen till cylindrarna 12 och 15 är insatta s.k. by- -pass-ventiler 18 resp. 19.

Mellan Fästen 20, 21 vid kranarmens 4 övre ände och fästen 22 resp. 23vid hållarplattorna 9 resp. 10 är spända skruvfjädrar 24 resp. 25, med vilka kranarmen 4 är utbalanserad.

För utbalansering av vipparmen 6 däremot är nere vid konsolen 2 anordnade två spiralfjädrar 26, 27 (fig. 4).

Vardera epiralfjädern 26, 27 är med sin yttre ände 28 fäst vid en utåt riktad pinne 29 på resp. hållarplatta 9, 10 och med sin inre ände 30 (fig. 5) fäst vid det på en änd- tapp 31 på axeln 3 vridbart lagrade navet 32 till en resp. fjäder omslutande kåpa 33, 34. Denna har på utsidan en gaffel 35, försedd med en bult 36, som ledbart genomgår nedre änden av en dragstång 37 resp. 38. Vid övre änden är dragstängerna 37, 38 ledbart förenade med sin resp. änd- tapp 39, 40 på axeln 5.

För programmering av roboten, när denna för hand skall föras efter det rörelsemönster, efter vilket arbetet senare skall utföras, är det, såsom ovan antytts, lämpligt att så mycket som möjligt minska rörelsemotståndet och massan hos robotens olika delar. Tack vare spiralfjädrarna 26, 27 och dragstängerna 37, 38 blir vipparmen 6 så ut- balanserad,att den lätt för hand kan svängas till olika lägen. Utbalanseringen underlättas även därigenom att för hydraulsystemet erforderliga servoventiler 41, 42, 43 an- bringas på bakre ändpartiet 17 av vipparmen 6.

När vipparmen 6 fällas framåt, nedåt, spännes spi- ralfjädrarna 26, 27 för att senare lätt återföra vipparmen till utgångsläget (F19. 1). När vipparmen 6 fällas uppåt (fig. 3) avlastas spiralfjädrarna 26, 27. Uipparmen kan av sin egen tyngd lätt återgå till sitt utgångsläge. När kranarmen 4 fällas framåt (fig. 1), spännes skruvfjäd- rarna 24, 25. De âterför kranarmen sedan lätt till ut- gångsläget (fíg. 1). frusen-A " 6 Robotans olika delar kan konstruktivt förändras på ett flertal sätt inum ramen för efterföljande patent- krav. Sålunda kan enligt en variant spiralfjädrarna 26, 27 med sin yttre ände vara fästa vid kåpans 33 periferi och med sin inre ände vara fästa vid pinnarna 29, som då givetvis skall vara belägna nära axeltapparna 31. Hydraul- kolvcylindern 16, 15 kan vara anordnad mellan konsolen 2 och vipparmsn 6.

Claims (2)

7 77136224» P a t e n t k r a v

1. Med styrsystem Försedd industrirobot, bestående av en relativt ett underlag (1) vridbar konsol (2), en med nedre änden kring en horisontell axel (3) på denna sväng- bart lagrad kranarm (4) och en med ena änden kring en hori- sontell axel (5) pá kranarmens övre ände svängbart lagrad vipparm (6), som uppbär dm verktygsfäste (7), en mellan kon- solen (2) och kranarmen (4) anbragt hydraulkolvcylinder (11, 12) För kranarmens svängning i ett vertikalplan och en hydraulkolvcylinder (16, 15) För vipparmens svängning i samma vertikalplan samt en, fjädrande organ innehållande anordning för utbalansering av kranarm och vipparm, k ä n- n e t e c k n a d d ä r a v, att av dessa fjädrande organ utgöres åtminstone ett av en spiralfjäder (26, 27), med ena änden (28) förbunden med konsolen (2) och med motsatta än- den (3U) förbunden med nedre änden av en dragstång (37, 38), vars andra ände är ledbart Förenad med den verktygsfästet (7) motsatt belägna änden (17) av vipparmen (6).

2. Industrirobot enligt kravet 1, k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v, ett nedre änden av dragstången (37, 38) är ledbart förbunden med en kring ledaxeln (3) för kranarmens (4) nedre ände vridbart lagrad kåpa (33) För spiralFjädern (26, 27), och att dennas ena ände (30) är förbunden med kåpan. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: