SE412877B - Hanteringsrobot med en verktygshallare med tre frihetsgrader - Google Patents

Description

15 25 35 2 _ ' 7900820-7 mellan robotarm och verktygshållare innebär större problem. Ett sätt är att placera drivdonet för denna böjningsrörelse på. verktygshållaren. Vikten av ett drivdon med 'denna placering innebär att robotens lyftkapacitet nedsättes och att verktygshållarens rörelser kan påverkas. Hydrauliska drivdon har låg vikt i förhållande till sin effekt. För svetsningsroboten innebär ett hydrauliskt drivdon en väsentlig, ofta i det närmaste helt otolerabel säker- hetsriek. ledningarna fram till drivdonet kan lätt skadas genom kontakt med skarpa plåtkanter, varvid utsprutande olja direkt eller indirekt genom an- tändnirg av evetsgnistor orsakar brand. För svetsningsändamål är robotar med helt elektrisk drift att föredra både ur säkerhetssynp-onkt och ur styr- synpunkt med hänsyn till den goda precisionen som kan uppnås.

Enligt uppfinningen innehåller verktygshállaren ett första maskinelement som är ledbart förenat med en robotarm vid dess yttre del med en led med horison- tell axel. Ett andra gaffelliknsnde maskinelement är ledbart förenat med det första masldnelementet med en led med vertikal axel. Ett tredje msskinele- ment, som bildar ett verktygsfáste, är roterbart anordnat det andra gaffel- lilmande maskinelenzentet. Detta tredje maskinelement, verktygsfästet, är - förenat med en drivaxel med en miversalknut vara centrum befinner sig i korsningspunkten mellan verktygsfäetets vridningsarel och den vertikala vridningsaxeln i leden mellan det första och det andra msskinelementet. Det andra gaffelfomade elementet är förenat med en transmission. Denna. är samankopplad med ett drivdon för vridning av maskinelementet kring den vertikala böjning-saxen.

Det andra gsffelformade maskineleaentet kan vara samnkopplat med drivdcuiet med en hävarm och en sbmv och mutter, lämpligen en kulsknzv och en kulmutter.

Drivdonet kan placeras vid yttre delen av robotarmen och på ett sådant sätt att det följer verktygshållaren vid dess böjningsrörelser kring den horison- tella böjningsarsln på sådant sätt att det statiskt ej belastar gaffelelemen- ten och därigenom påverkar tiltrörelsen. Det kan t e: vara vridbsrt lagrat vid robotannens ena sida på sådant sätt att det vrider sig bing- det företa maskinelementets böjningsaxel. Själva drivdonet kan även vara placerat på annan plats på roboten, exempelvis på. inre delen av den robotar-m som uppbär verktygshållarem. Sin-aven måste då vara så orienterad att dess centnmlinje skär den horisontella böjningsaxeln. Slczfuven måste eemnnkopplas med en driv- arel med en universalknnt som har sitt centrum i skärningspsnkten mellan slmzvaneln och den horisontella böjningssxeln.

Uppfinningen beelcrivoe nlrmnre under hlnviening till bifogade figurer.

Pig 1 visar en sidovy av en verktygshdllare som ger möjlighet till tre .., 10 15 20 25 30 55 ' .- .>_ ,...:>.....- -af-m frihetsgz-ader, och fig 3 en vy uppifrån av den yttre robotarmen med verk- tygshållaren, fig 5 en sidovy med ett snitt genom den yttre delen av verk- tygshållaren.

I figurerna betecknar 1 en fot, på vilken ett stativ 2 är roterbart lagrat lcring en vertikal axel så att den kan vrida sig en vinkelf. Roboten inne- håller en undre ann 5, som är lagrad kring en horisontell aocel A så. att den kan vridas inom en sektor med spetsvinkeln de och en övre arm 4 som är lagrad kring en axel IB så. att den kan vridas inom en sektor med spetsvinkeln of.

Stativets rotationsrörelse åstadkommas av en i detta dold drivmotor. Undre armens vridning åstadkommas av en mellan gafflar 5 lagrad* drivenhet 6 med en drivmotor 7, som driver en skruv 8 som samverkar med en mutter 9, som är ledbart förenad med en hävarm 10 på. undre robotarmen 5. Övre arznens 4 vrid- ning åstadkommas av en av drivenheten 6 skymd andra drivenhet som är kopplad till stången 11 som är förenad med övre armen med en axeltapp 12. En verktygs- hållare 13, som kan förses med exempelvis ett gripdon 14 är ledbart förenat med övre armen 4 och så irzfäst och utförd att tre frihetsgrader erhålles.

Handledslilmande rörelser kan härigenom åstadkommas. Verktygshållaren 13 innehåller ett första maskinelement 15 som är lagrat lcring en horisontell axel C så. att den kan vridas lcring denna inom en sektor med spetsvinkelnß.

Denna vridningsrörelse åstadkommes av en motor 16 på stativet 2 via i armarna 5 och 4 anordnade länksystem. Vidare innehåller verktygshållaren ett andra gaffellikzxande maskinelement 17 som är ledbart förenat med maskinelementet 15 och vridbart kring en mot den horisontella axeln C vinkelrät axel I) inom en sektor Maskinelementet 17 är lagrat på topparna 18 med lager 19. Ett verktygsfäste 20 med en axeltapp 21 är roterbart lagrat i maskinelementet 17 med lager 22 och 23. En drivaxel 24 som är lagrad i meskinelementet 15 med ett lager 25 är förenad med axelteppen 21 med en universallcnut 26 med sitt K I centrum i korsningspurxkten mellan axeln 24 och axeltappe 21 axlar och vridningsaxeln D. Verktygsfästet 20 kan vridas en vinkel med en skymd motor på stativets 2 bakre sida via i armarna 3 och 4 anordnade länksystem och axeln 24, universalknuten 26 och axeltappen 21.

Den yttre delen av verktygshållaren 13, dvs det gaffelformade maskinelementet 17, är försett med i sidled utskjutande hävarmar 27 som påverkas av ett driv- don för vridning av verktygshållarens yttre del kring den vertikala axeln D.

En drivmotor 28 är sammankopplad med hävarmarna 27 med en kulshuv 29 och kulmutter 30. Kulskmven är ledbart infäst i armarna 27 med hjälp av axel- tappar 31. Motorn 28 är ledbart infäst mellan öron 52, som skjuter ut från

Claims (5)

4 _ I 7900820-7 skivan 35 med aoceltappar 34. Skivan 55 är roterbart lagrad vid-övre armens 4 yttre del med sitt vridningscentnnn .sslmnanfálande med axeln C. Härigenom kan drivenheten 28, 29, 30 vrida. sig så. att den följer verktygshållaren 15, 17, 20 när denna vrider sig kring axeln C. Maskinelementens 15 och 17 in- bördes lägen påverkas således ej vid vridningsrörelser kring den horison- tella axeln C. Genom att lmiversalknutens centrum befinner sig i skärninga- plznkten mellan axeln ID och aarlarnas 21 och 24 geometriska axlar påverkas skivans 20 vinkelläge av böjningsrörelser kring axeln ID. PATENTRBAV

1. Hanteringsrobot med en verktygshállale sem är ledbart och vridbart före- nad med en rörlig arm med leder och lager som ger möjlighet till tre frihets- grader innefattande tvâ. böjningsröreleer kring korsende axlar ooh en vrid- ningsrörelse, k ä n n e t e c k n a. d därav, att verktygshållaren (13) innehåller ett förste sssxirelemest (15), som ar leabert faresst sea es roboten, (4) via aess yttre ael sea er lea rea horisontell azel (c), ett stars. mfellilsssoae rsekirslerert (17), som är leatert fzsresst rea ast första meskine-lementet (15) med en led med en mot den horisontella axeln (O) vinkelrat srel (n), ett treaje rsskirelerert (20) som oilasr ett verktygs- fäste, som är ruter-bart anordnat i det yttre gaffellilmande msskinelementet (17), en rea vsrktygsfastet (2o) fareasa arivsrel (21, 24) rea en waverssl- lmnt (26) vars centrum befinner sig i korsningspunkten mellan verktygsfästets (20) vridningsaxel och den vertikala axeln (D) i leden mellan det första och andra msskinelementet (15, 16), en med det andra maskinelementet (17) förenad transmission (27, 29, 30) ooh ett arivaor (za) sonifiär eemsrlsopplat sea aenss transmission (27, 29, 30).

2. Hsnteringsrobot enligt patentkrav 1, k ä. n n e t e e k n s. d därav, ett arivaoost (as) är ssmsslsopplst sea hemmen (27) sea en smv (29) ooh mutter (50).

3. 5. Eanteringsrebot enligt patentkrav 2, k ä, n n e t e c k n a. d därav, ett sn-aver (29) ooh matters (ao) är en memor-rv respektive mrutter.

4. Hanteringsrobot enligt patentlæav 2, k ä n n e t e o k n a. d därav, ett arivaoret (za) ar sroramt ett följe. rea verrtygsnallerers (15) rörelser vid böjningsrörelser kring dess horisontella böjningsexel (C) och-så att det ej utövar något moment kring den horisontella axeln (C) (tiltexeln). 7900820-7

5. Hanterzlngerobot enligt patenth-av 2, k ä n n et e c k n a. d därav, att elumvln (29) är så anordnad att deea centnunlinje skär verktygshålla- :ens (13) horisontella böjningsazel (C) och ä: sanmankopplad med ett driv- don (28) med en dzivaxel och en universell-nat med sitt centrum i skärninga- puzzkten mellan de nämnda axlarna..